NL8500643A - Koppeling, in het bijzonder voor een magneetbandapparaat. - Google Patents

Description

i - 4 PHN 11.315 N.V. Philips' Gloeilampenfabrieken "Koppeling, in het bijzonder voor een magneetbandapparaat".

De uitvinding heeft betrekking op een koppeling, in het bijzonder voor een magneetbandapparaat, voorzien van twee co-axiaal opgestelde, om een rotatieas onderling relatief draaibare koppelingslicha- men, alsmede van een spiraalvormig gewikkelde koppelingsdraad, die deel 5 uitmaakt van een eerste koppelingslichaam, terwijl een tweede koppe-lingslichaam een cirkelcylindrische mantel omvat, waarom wikkelingen van de koppelingsdraad gelegen zijn.

Een koppeling van deze soort is bekend uit het Amerikaanse octrooischrift 4 353 226 (PHN 9384). Een dergelijke koppeling kan door wrijving tussen de koppelingsdraad en de mantel van het tweede koppelingslichaam een bepaald maximum koppel overbrengen. Zo kan bij toepassing als frictiekoppeling in de aandrijving van een magneetbandapparaat de koppeling de nodige bandspanning tijdens het opwikkelen van de mag-15 neetband opleveren. Een andere toepassing is de aanwending als koppel-begrenzer, waardoor bijvoorbeeld tijdens het opspoelen van de magneetband slechts een deel van het motorkoppel benut wordt. Bij optredende bandstilstand vindt een overschrijding van het maximum koppel plaats en treedt dientengevolge slip op tussen de beide koppelingslichamen, waar-2q door de motor kan blijven draaien en deze een ander deel van het koppel ten goede kan laten komen aan een uitschakelmechanisme dat de aandrijving uitschakelt. Bij de bekende koppeling wordt de koppelingsdraad gevormd door een stalen veer. Een dergelijke stalen veer is vanwege de aard van het materiaal moeilijk binnen nauwkeurige toleranties te ver-25 vaardigen. Daarom treden in de praktijk bij de bekende koppeling tussen de respectieve veerwikkelingen veelal verschillende binnendiameters op, hetgeen problemen oplevert ten aanzien van de grootte en de konstant-heid van het over te brengen koppel. Weliswaar is de bekende koppeling voorzien van een instelmechanisme, ter instelling van het maximaal over 3Q te brengen koppel, doch een dergelijk instelmechanisme maakt de koppeling gecompliceerd en vraagt additionele ruimte. Bovendien lost een dergelijk instelmechanisme de problemen, veroorzaakt door het ongelijk funktioneren van de individuele veerwikkelingen niet wezenlijk op.

8500643

* V

PHN 11.315 2

De uitvinding beoogt op een koppeling van genoemde soort zodanig uit te voeren dat zonder verdere instelling de grootte en kon-stantheid van het over te brengen koppel gedurende relatief lange tijd verzekerd is.

5

De uitvinding wordt hiertoe gekenmerkt doordat de koppe-lingsdraad uit kunststof vervaardigd is, de wikkelingen een althans nagenoeg identieke binnendiameter bezitten en de koppelingsdraad nabij de beide einden met een veerelement verbonden is, dat een zodanige trekkracht op de einden van de koppelingsdraad uitoefent, dat de wikkelin- 10 gen van de koppelingsdraad onder spanning om de mantel van het tweede koppelingslichaam liggen.

Bij voorkeur wordt de koppelingsdraad door spuitgieten uit kunststof materaal, bij voorbeeld een polyacetaal, vervaardigd, waar-door de diameter van de individuele wikkelingen nauwkeurig in een matrijs bepaald kan worden. Aldus kunnen de afzonderlijke wikkelingen van de koppelingsdraad een onderling gelijke functie vervullen, waardoor na aanbrengen van de veer, welke zorgt dat de wikkelingen met voldoende voorspanning aanliggen tegen de mantel van het tweede koppelingslichaam, een nauwkeurig bepaald koppel wordt overgebracht. Aldus vindt 20 een scheiding naar functies plaats; de koppelingsdraad zorgt voor het overbrengen van het koppel, terwijl het veerelement zorg draagt voor de benodigde voorspanning op de draad. Door toepassing van een polyacetaal koppelingsdraad en een tweede koppelingslichaam bijvoorbeeld uit nylon kunnen de beide koppelingslichamen onderling een goede lagereigenschap 25 bezitten. Hierdoor kan een lange levensduur verkregen worden, hetgeen vooral van belang is bij toepassing als frictiekoppeling, terwijl verder de koppeling practisch geen geluid produceert tijdens het functioneren. Een verder voordeel is dat het over te brengen koppel in grootte rechtstreeks afhankelijk is van de kracht van de toegepaste veerelement 30 en niet van de wrijvingscoëfficiënt van de wikkelingen van de koppelingsdraad .

Een voorkeursvorm van een koppeling volgens de uitvinding wordt gekenmerkt, doordat het eerste koppelingslichaam nabij een einde van de koppelingsdraad vast met een tandwiel verbonden is, welk tand- 00 wiel een bevestigingsdeel omvat voor het bevestigen van een einde van het veerelement. Aldus is het mogelijk de koppelingsdraad te integreren met een tandwiel dat aan de primaire kant van de koppeling 8500643 *’ . «f · PHN 11.315 3 gelegen is.

In verband hiermee is het van voordeel indien de bus, de koppelingsdraad en het tandwiel een geïntegreerde eenheid vormen.

Aldus kan het eerste koppelingslichaam uit één stuk kunststof vervaar- s digd worden, waardoor de koppeling nauwkeurig en toch gemakkelijk te vervaardigen is.

Een verdere voorkeursvorm van een koppeling volgens de uitvinding wordt gekenmerkt doordat het veerelement door een spiraalveer jg gevormd wordt, waarvan de wikkelingen coaxiaal om de wikkelingen van de koppelingsdraad gelegen zijn. Door het toepassen van een spiraalveer verkrijgt men een kompakte en nauwkeurig fabriceerbare koppeling.

In verband hiermee wordt een koppeling, waarbij een wikkel-doorn vastverbonden is met het tweede koppelingslichaam en het eerste koppelingslichaam coaxiaal onder de wikkeldoorn gelegen is, op gunstige 15 wijze uitgevoerd, indien de buitendiameter van de wikkelingen van de spiraalveer nagenoeg gelijk is aan de diameter van de omtrek van de wikkeldoorn. Aldus is de buitendiameter van de koppeling in wezenniet groter dan de diameter van de wikkeldoorn, waardoor een gemakkelijke montage van de eenheid, bestaand uit wikkeldoorn en koppeling, mogelijk is.

De uitvinding zal nader worden toegelicht aan de hand van een in de tekening weergegeven uitvoeringsvorm. Hierbij tonen:

Figuur 1 een bovenaanzicht op een magneetbandapparaat, voor-zien van een koppeling volgens de uitvinding,

Za

Figuur 2 op vergrote schaal een doorsnede volgens de lijnen II-II door een deel van het apparaat, weergegeven in figuur 1.

In figuur 1 is een magneetbandapparaat 1 weergegeven, waarmee signalen kunnen worden opgenomen en/of weergegeven op een magneet-jg band 2, die in een ongeveer rechthoekige cassette 3 om twee wikkelker-nen gewikkeld ligt en die tussen de wikkelkernen langs een lange zijde van de cassette geleid is. Het apparaat 1 omvat een gestel met aan de bovenzijde een grondplaat 4, waarvan een bovenvlak een oplegvlak vormt voor de cassette 3· Bij het aanbrengen van de cassette op het oplegvlak 35 worden de wikkelkernen met wikkeldoorns 5 en 6 gekoppeld.

Het apparaat omvat verder nabij de lange zijde van de cassette een kopplaat 7 die magneetkoppen, bestaande een wiskop 8 en een gecombineerde opname/weergavekop 9 draagt. De cassette omvat nabij de 8500643

X

PHN 11.315 4 genoemde lange zijde een zijwand, voorzien van een aantal niet weergegeven openingen, die het raogelijk maken dat door verschuiving van de kopplaat 7 in de richting van de cassette de magneetkoppen 8 en 9 in werkzaam contact met de magneetband worden gebracht en dat de magneet-5 band door een aandrukrol 10 tegen een met de aandrijving van de inrichting koppelbare, zich loodrecht op de kopplaat 7 uitstrekkende kaapstander 11 wordt gedrukt.

De wikkeldoorn 6 ligt coaxiaal ten opzichte van een koppe-ling 12 en wel zodanig dat het vast verbonden is nabij het bovenste einde van een tweede koppelingslichaam 13 van de koppeling 12, gevormd door een kunststofas, welke in de weergegeven uitvoeringsvorm uit een kunststof zoals nylon vervaardigd. Het koppelingslichaam 13 is roteerbaar om een rotatieas 14. Het koppelingslichaam 13 omvat verder nabij de onderzijde een tandwiel 15, bestemd om de wikkeldoorn 6 rechstreeks 15 aan te drijven. Bij voorkeur is het tandwiel 15 als een geïntegreerde eenheid met het overige deel van het koppelingslichaam 13 uitgevoerd.

Het koppelingslichaam 13 omvat een cirkeloylindrische mantel 13A, waarom een eerste koppelingslichaam 16 gelegen is. Het koppelings-2Q lichaam 16 omvat een bus 17, welke grenst aan de wikkeldoorn 6, alsmede een koppelingsdraad 18, die met een aantal, bij voorkeur 5 a 6 windingen, schroeflijnvormig om de mantel 13A gelegen is. De bus 17 en de koppelingsdraad 18 zijn uit één stuk kunststof vervaardigd, bij voorkeur door spuitgieten uit een polyacetaal, waardoor de koppelingsdraad 18 en de mantel 13A ten opzichte van elkaar goede lagereigenschappen 25 bezitten. Dit is verder van belang voor het verkrijgen van een zo geruisloos mogelijk werkende koppeling. De koppelingsdraad 18 is aan het van de bus 17 afgekeerde einde vast verbonden met een tandwiel 19 en vormt bij voorkeur met de bus 17 en het tandwiel 19 een geïntegreerde eenheid.

o U

In de bus 17 is een uitsparing 17A aanwezig, waarin het eerste einde van een spiraalveer 20 gestoken ligt, welke spiraalveer schroeflijnvormig om de wikkelingen van de koppelingsdraad 18 ligt en met het andere einde om een stift 21 ligt, aanwezig op de bovenzijde oc van het tandwiel 19. Hiermee vormen de uitsparing 17A en de stift 21 dg bevestigingsdelen voor de spiraalveer 20. De spiraalveer 20 vormt een veerelement, dat een zodanige trekkracht op de einden van de koppelingsdraad 18 uitoefent, dat de wikkelingen van de draad onder voor- 8500843 PHN 11.315 5 spanning om de mantel 13A van het tweede koppelingslichaam 13 liggen.

Hierbij is het van belang dat door het spuitgieten de wikkelingen van de koppelingsdraad 18 elk een althans nagenoeg identieke binnenmeter bezitten. Verder is het van belang dat de wikkelingen van de spiraal-5 veer 20 coaxiaal om de wikkelingen van de koppelingsdraad 18 gelegen zijn en de buitendiameter van de wikkelingen van de spiraalveer althans nagenoeg gelijk is aan de diameter van de omtrek van de wikkeldoorn 6, zodat de koppeling 12 niet buiten de omtrek van de wikkeldoorn 6 gelegen is. Dit is van belang voor het gemakkelijk monteren van de eenheid 10 van wikkeldoorn 6 en koppeling 12.

De koppeling 12 kan vergeleken worden met de gebruikelijke torsieveerkoppeling, waarbij evenwel volgens de uitvinding de bij een dergelijke koppeling gebruikelijke torsieveer is vervangen door de com-binatie van de kunststofkoppelingsdraad 18 en de daaromheen gelegen schroefveer 20. Dit is van bijzonder voordeel daar hierdoor een scheiding van functies verkregen wordt. De koppelingsdraad 18 verricht het wrijvingswerk tijdens het bedrijf van de koppeling, terwijl de spiraalveer 20 zorg draagt voor de benodigde spanning op de windingen van de koppelingsdraad, zodat deze voldoende aanliggen tegen de mantel 13A. Door de toepassing van de spiraalveer en de nauwkeurig bepaalde binnen-diameter van de wikkelingen van de koppelingsdraad is de spanning waarmee de wikkelingen van de koppelingsdraad om de mantel liggen nauwkeurig bepaald en verricht elke winding eenzelfde functie. Alternatief kan door het aanbrengen van een aantal pennen 21 eventueel de voorspanning 25 worden ingesteld, toch deze maatregel kan door de keuze van een veer met nauwkeurig bepaalde veerkracht achterwege blijven, hetgeen vooral van voordeel is bij massafabricage van een dergelijkekoppeling. Bij de toepassing van voldoende wikkelingen, van de koppelingsdraad, zoals 5 stuks, is het over te brengen koppel van de koppeling 12 praktisch on-

OU

afhankelijk van de wrijvingscoëfficïent van het toegepaste kunststofma- teriaal. Het over te brengen koppel is rechtstreeks afhankelijk van de kracht van de veer 20 en niet van de genoemde wrijvingscoëffieiënt.

De eigenschappen van de genoemde koppeling, welke vergelijk- __ baar zijn met gebruikelijke torsieveerkoppeling, verschaffen de moge-05 lijkheid, dat, indien het tandwiel 19 op niet weergegeven wijze door de aandrijving van het magneetbandapparaat 1 wordt aangedreven in de richting volgens de pijl A in figuur 1, hetgeen in het algemeen het geval 8500643 PHN 11.315 6 is bij opnemen of weergeven, de wikkelingen van de koppelingsdraad 18 enigszins worden afgewonden, waarbij door wrijving tussen de windingen en de mantel 13A een wringend moment wordt overgebracht, waarvan de grootte afhankelijk is van de voorspanning van de wikkelingen en welke 5 bepaald is door de kracht van de schroef veer 20. De wikkelingen van de koppelingsdraad 18 nemen op hun beurt het tweede koppelingslichaam 13 mee, waardoor de wikkeldoorn 6 in rotatie wordt gebracht en de magneetband vanaf de kaapstander 11 wordt opgewikkeld. Van voordeel hierbij is dat steeds een nauwkeurig bepaald maximaal koppel door de koppeling 12 10 wordt overgebracht, waardoor verzekerd is dat de koppeling voortdurend de vereiste spanning op demagneetband opleverd, zodat het opwikkelen ter plaatse van de wikkeldoorn 6 nauwkeurig plaatsvindt. Het tandwiel 15 verschaft de mogelijkheid door middel van de aandrijving van het magneetbandapparaat 1 de wikkeldoorn 6 ook direkt aan te drijven, bui-15 ten de koppeling 12 om, hetgeen gewenst kan zijn voor het snelspoelen van de magneetband in de richting van de wikkeldoorn 6.

Opgemerkt wordt dat de koppeling volgens de uitvinding ook kan worden toegepast als koppelbegrenzer, waarbij slechts een deel van het motorkoppel van de aandrijving bij het opwikkelen wordt benut. Na 20 het overschrijden van een maximum koppel treedt slip op tussen de beide koppelingslichamen, hetgeen bijvoorbeeld geschiedt bij het bereiken van het bandeinde. Bij het optreden in een dergelijke situatie van slip tussen de koppelingslichamen kan de motor blijven doordraaien en kan deze een ander deel van het motorkoppel ten goede laten komen aan een niet weergegeven uitschakelmechanisme van het magneetbandapparaat, dat de'aandrijving doet uitschakelen.

De koppeling volgens de uitvinding is aldus algemeen toepasbaar bij al die toepassingen waar op de wijze als bij de torsieveerkop- peling door middel van wrijving een nauwkeurig bepaald over te brengen 30 koppel gewenst is, waarbij van voordeel is dat afstellen van de koppeling, ter instelling van het maximaal over te brengen koppel achterwege kan blijven en verder dat tijdens de levensduur van de koppeling het over te brengen maximum koppel, constant 35

Opgemerkt wordt dat in plaats van de weergegeven schroefveer het ook mogelijk is een trekveer aan te brengen welke de vereiste voorspanning op de windingen van de koppelingsdraad 18 oplevert.

05 0 0 6 4 3

Claims (6)

1. Koppeling, in het bijzonder voor een magneetbandapparaat, voorzien van twee co-axiaal opgestelde, om een rotatieas onderling relatief draaibare koppelingslichamen, alsmede van een spiraalvormig gewikkelde koppelingsdraad, die deel uitmaakt van een eerste koppelings-5 lichaam, terwijl een tweede koppelingslichaam een cirkelcylindrische mantel omvat, waarom wikkelingen van de koppelingsdraad gelegen zijn, met het kenmerk, dat de koppelingsdraad uit kunststof vervaardigd is, de wikkelingen een althans nagenoeg identieke binnendiameter bezitten en de koppelingsdraad nabij de beide einden met een veerelement verbon-10 den is, dat een zodanige trekkracht op de einden van de koppelingsdraad uitoefent, dat de wikkelingen van de koppelingsdraad onder spanning om de mantel van het tweede koppelingslichaam liggen.

2. Koppeling, volgens conclusie 1, met het kenmerk dat het eer ste koppelingslichaam nabij een einde van de koppelingsdraad vast met 15 een tandwiel verbonden is, welk tandwiel een bevestigingsdeel omvat voor het bevestigen van een einde van het veerelement.

3· Koppeling, volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de kop pelingsdraad nabij een einde vast verbonden is met een bus, voorzien van een bevestigingsdeel voor het bevestigen van een einde van hetveer- 20 , element.

4. Koppeling, volgens conclusie 2 en 3, met het kenmerk dat de bus, de koppelingsdraad en het tandwiel een geïntegreerde eenheid vormen.

5. Koppeling, volgens een der voorgaande conclusies, met het 25 kenmerk dat het veerelement door een spiraalveer gevormd wordt, waarvan de wikkelingen coaxiaal om de wikkelingen van de koppelingsdraad gelegen zijn.

6. Koppeling, volgens conclusie 5 waarbij een wikkeldoorn vast verbonden is met het tweede kopelingslichaam en het eerste koppelings-30 lichaam coaxiaal onder de wikkeldoorn gelegen is, met het kenmerk, dat de buitendiameter van de wikkelingen van de spiraalveer nagenoeg gelijk is aan de diameter van de omtrek van de wikkeldoorn. 35 8500643