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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Aufwickelspule für ein Einzelspulenkassettenmagnetbandlaufwerk gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Entsprechende Aufwickelspulen sind aus der
US 6,626,387 B1 , der
US 6,637,691 B1 , der
US 2002/0100829 A1 , der
US 4,709,873 A und der
US 6,908,055 B2 bekannt.
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Beschreibung der verwandten Technik
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Eine Magnetaufzeichnung, die in Kassetten gelagerte Bänder verwendet, ist wohlbekannt und eine Vielfalt von Kassetten wurde dazu bereitgestellt. Bei vielen Bandkassetten wird das Magnetband, auf welchem Daten oder andere Information magnetisch gespeichert und wieder abgefragt werden, von einer ersten Spule auf eine zweite Spule innerhalb der Kassette gewickelt. Einzelrollenbandkassetten sind ebenfalls bekannt, bei denen die Kassette lediglich eine einzelne Spule oder Rolle enthält, und bei denen das Magnetaufzeichnungsband auf dieser einzelnen Rolle oder Spule für die Lagerung aufgewickelt ist. Wenn eine Einzelspulenkassette in ein Bandlaufwerk eingesetzt wird, wird ein freies Ende des Magnetbands vom Bandlaufwerk erfasst und zu einer Aufwickelrolle oder -spule im Bandlaufwerk transportiert. Die Aufwickelrolle oder -spule im Bandlaufwerk zieht das Magnetaufzeichnungsband aus der Kassette heraus und auf die Aufwickelspule, während das Magnetband von der Einzelspule in der Kassette abgewickelt wird. Das Magnetaufzeichnungsband wird zwischen den zwei Spulen oder Rollen, den Spulen in der Kassette und der Aufwickelspule im Laufwerk auf- und abgewickelt.
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Um es zu ermöglichen, dass das Bandlaufwerk das freie Ende des Magnetaufzeichnungsbands einer Einzelspulenkassette erfasst, wird das freie Ende des Bands mit einem Führungsstift ausgestattet. Der Führungsstift wird auf geeignete Art und Weise mit dem Aufzeichnungsband verbunden, so dass die Längsachse des Führungsstiftes parallel zur Querrichtung des Magnetaufzeichnungsbands und im rechten Winkel zur Richtung entlang derer das Band zwischen der Kassettenspule und der Aufwickelspule innerhalb des Bandlaufwerks überführt wird, vorliegt. Der Führungsstift besitzt gegenüberliegende Enden, die über die Breite des Aufzeichnungsbands hinausragen, wobei diese Enden in entsprechenden Aussparungen in der Kassette bei einer Bandzugangsöffnung aufgenommen werden, so dass der Führungsstift von einem Greifmechanismus im Bandlaufwerk erfasst werden kann.
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Die den Führungsstift erfassenden und herausziehenden Mechanismen sind in einer Vielfalt von Ausgestaltungen vorgesehen, um mittels dieser das freie Ende des Aufzeichnungsbandes zu erfassen sowie den Führungsstift und das damit verbundene Aufzeichnungsband für die Zusammenführung mit der Aufwickelspule in das Laufwerk zu ziehen. Ein solcher Zusammenführmechanismus ist in dem
US Patent Nr. 6,908,055 B2 gezeigt. Wie in diesem Patent angemerkt wird, ist für die Zuverlässigkeit des Herausziehsystems, um das Band für das Auf- und Abwickeln zwischen den zwei Spulen sorgfältig auf die Aufwickelspule zu ziehen, der Betrieb des Bandlaufwerks entscheidend, da die magnetisch aufgezeichneten Spuren auf dem Band parallel zueinander und dicht an dicht vorliegen. In dem oben genannten
US Patent Nr. 6,908,055 B2 ist eine Spule
3 dargestellt, die von einem Motor und einem Getriebesystem angetrieben wird, wobei die Spule
3 einen Hebelarm
5 mit einem Stift
34 aufweist, der in eine Greiferanordnung
21 hinein greift, um die Greiferanordnung mit dem Führungsstift des Bandes zusammenzuführen, und um die Greiferanordnung entlang einer Bandführung für die Zusammenführung in einer Aufwickelspule herauszuziehen.
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Bei einer Aufwickelspule eines Bandlaufwerks für Einzelspulenkassetten erzeugen Ungenauigkeiten auf der Bandkontaktfläche der Aufwickelspulennabe ungewollte Bandgeschwindigkeitsschwankungen und seitliche Bandbewegung. Schlitze in der Nabe der Aufwickelspule verringern die Steifigkeit der Aufwickelspule, so dass Bandkräfte als ein Ergebnis der Bandspannung auf der Aufwickelspule eine Verbiegung der Nabe erzeugen, was im Gegenzug zu einer Verformung der Nabenkränze führt. Die Verformung der Nabenkränze kann einen Anstieg des Seitenschlagwinkels der Nabenkränze verursachen und somit eine ungewollte seitliche Bewegung des Magnetaufzeichnungsbands. Wenn die Verformung der Nabenkränze zu einem Kontakt zwischen den Kanten des Magnetaufzeichnungsbands und den Nabenkränzen führt, führt dies zu einer ungewollten Bewegung des Bands.
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Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine gattungsgemäße Aufwickelspule bereitzustellen, bei welcher die exakte Positionierung des Führungsstiftes in axialer Richtung gewährleistet ist, wenn der Führungsstiftgreifer in der Mittelnabe der Aufwickelspule aufgenommen ist. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß von einer gattungsgemäßen Aufwickelspule gelöst, die die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 aufweist. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung stellt eine Aufwickelspule für eine Magnetaufzeichnungsvorrichtung zur Verwendung mit einer Einzelrollenkassette bereit, wobei die Aufwickelspule in der Magnetaufzeichnungsvorrichtung einen Greifermechanismus für das Zusammenführen mit dem freien Ende des Magnetaufzeichnungsbands umfasst, und wobei der Greifermechanismus in einen Nabenkern der Aufwickelspule aufgenommen wird, um eine Bandkontaktfläche der Nabe mit minimalen Ungenauigkeiten und Seitenschlag bereitzustellen, wenn der Greifermechanismus am Ort des Nabenkerns befestigt wird.
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Die vorliegende Erfindung stellt ebenfalls ein Bandführungsstifteinzugsystem bereit, um die Führung des Magnetaufzeichnungsbands in den Nabenkern hinein in eine bevorzugte Position zu ziehen, während dieses gleichzeitig die nötige Beabstandung bereitstellt, um für die staufreie Bewegung des Bandführungsstiftgreifers in seine Position im Nabenkern der Aufwickelspule hinein und heraus zu sorgen.
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Die vorliegende Erfindung stellt ebenfalls einen Bandführungsstiftgreifer bereit, der im Nabenkern der Aufwickelspule eine ausreichende Auflagekraft aufweist, um den Auszugskräften, die von der Bandspannung am Anfang der Bandaufwicklung auf die Aufnahmespule verursacht werden, zu widerstehen.
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Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung stellen eine Bandkontaktfläche auf dem Nabenkern der Aufwickelspule eines Magnetaufnahmesystems für Einzelspulenkassetten bereit, wobei die Kränze auf dem Nabenkern mit Auslaufspielräumen vorliegen, die einen wesentlichen Bandkontakt vermeiden, sogar wenn sie einer Verspannung aufgrund von Kräften, die von Bandlagen verursacht werden, die auf dem Nabenkern der Aufwickelspule aufgewickelt sind, ausgesetzt sind.
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Die vorliegende Erfindung stellt ebenfalls Aufwickelspulennabenkränze in einem Magnetaufzeichnungssystem für Einzelspulenkassetten bereit, die dazu ausgebildet sind, um für ein im wesentlichen verspannungsfreies Aufwickeln aller Bandlagen auf dem Nabenkern zu sorgen.
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Diese und andere Vorteile der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden mittels einer Aufwickelspule für eine Einzelspulenkassette in einer Vorrichtung für Magnetaufzeichnungsmedien bereitgestellt, bei der die Aufwickelspule getrennte obere und untere Kranzabschnitte und einen getrennten Nabenkernabschnitt aufweist. Der Nabenkern wird von einem Kerneinsatzabschnitt und einem darüber ausgeformten Abschnitt ausgebildet, der die Bandkontaktfläche bereitstellt, wenn das Band auf die Nabe aufgewickelt wird. Ein Schlitz innerhalb des Nabenkerns empfangt eine Bandführungsstiftgreiferanordnung, so dass die Greiferanordnung den Führungsstift sicher innerhalb des Nabenkerns aufnehmen kann, während ein Abschnitt der Greiferanordnung den Schlitz innerhalb des Nabenkerns ausfüllt, wenn sich die Greiferanordnung an einer vorbestimmten Position befindet. Wenn die Führungsstiftgreiferanordnung in den Schlitz des Nabenkerns eingesetzt ist, wird sie in der vorbestimmten Position von einem Paar federvorgespannter Hebel in der Nabe gehalten, wobei die federvorgespannten Hebel einen Einzugskeil der Greiferanordnung erfassen, so dass der Greifer zur der vorbestimmten Position bewegt wird.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform umfasst entweder die Bandführungsgreiferanordnung oder der Nabenkern einen Magneten, der eine Magnetkraft erzeugt, die die Greiferanordnung an ihrer Stelle hält, um den Zugkräften des Bandes zu widerstehen. Der Magnet kann innerhalb der Bandführungsgreiferanordnung vorliegen, um magnetisch an einen gegenpoligen Magneten innerhalb des Nabenkerns zu koppeln, der Magnet kann in der Bandführungsgreiferanordnung vorliegen, um magnetisch an ein nicht magnetisches Metallelement innerhalb des Nabenkerns zu koppeln, oder der Magnet kann innerhalb des Nabenkerns vorliegen, um magnetisch an ein nicht-magnetisches Metallelement innerhalb der Bandführungsgreiferanordnung zu koppeln. Bei jeder dieser Varianten wird die Greiferanordnung in die gewünschte Position gedrängt.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 zeigt eine Seitenansicht einer Aufwickelspule eines Bandlaufwerks für Einzelspulenkassetten gemäß den Grundsätzen der vorliegenden Erfindung;
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2 zeigt eine perspektivische Explosionsansicht der Aufwickelspule gemäß 2, die eine Spulennabe und Rollenhebel zeigt;
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3 zeigt eine perspektivische Ansicht der Aufwickelspule und zeigt eine Greiferanordnung zum Eingriff in einen Bandführungsstift eines Magnetaufzeichnungsbands, wobei sich der Greifer in die Aufwickelspule hinein bewegt;
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4 zeigt eine perspektivische Draufsicht einer Aufwickelspule gemäß 3, bei der der obere Kranz entfernt worden ist, um den Nabenkern freizulegen, und zeigt die Greiferanordnung entlang ihres Einführwegs;
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5 zeigt eine perspektivische Draufsicht des Nabenkerns und des unteren Kranzes der Aufwickelspule, wie sie in 4 gezeigt ist, mit der Greiferanordnung weiterhin entlang ihres Einführwegs;
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6 zeigt eine perspektivische Draufsicht des unteren Kranzes und des Nabenkerns der Aufwickelspule mit der Greiferanordnung in einer vollständig eingeführten Position und, wie die Bandführung aus der Greiferanordnung herausragt;
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7 zeigt eine vergrößerte perspektivische Ansicht des mittleren Abschnitts des Nabenkerns mit entferntem oberen Kranz sowie die Greiferanordnung in einer vollständig eingeführten Position zwischen den Rollenhebeln;
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8 zeigt eine perspektivische Ansicht des unteren Kranzes und des Nabenkerns der Aufwickelspule gemäß den Grundsätzen der vorliegenden Erfindung, einschließlich einer Führungsstiftpositionierungsfeder;
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9 zeigt eine perspektivische Explosionsansicht des Nabenkerns der Aufwickelspule, der einen Einsatzabschnitt und einen darüber ausgeformten Abschnitt der Nabe zeigt;
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10 zeigt eine vergrößerte perspektivische Ansicht, die einen Abschnitt des Nabenkerns der Aufwickelspule zeigt, der die Bezugsflächen für den Kontakt mit der Greiferanordnung umfasst;
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11 zeigt eine vergrößerte perspektivische Ansicht des Greiferhakenabschnitts der Greiferanordnung, der Auflageflächen für den Kontakt mit den Bezugsflächen der Nabe und eine magnetische Platte umfasst;
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12 zeigt eine perspektivische Ansicht der Greiferanordnung, dargestellt von der Hakenseite;
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13 zeigt eine Seitenansicht der Greiferanordnung, dargestellt von der Seite gegenüber den Haken; und
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14 zeigt eine Explosionsansicht der Greiferanordnung aus der Richtung von 12.
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GENAUE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung stellt eine Aufwickelspule für die Verwendung in einem Bandlaufwerk bereit, das Einzelspulenmagnetbandkassetten verwendet. Einzelspulenmagnetbandkassetten können in einer Vielzahl von Formaten bereitgestellt werden und eine gewöhnliche Formatart ist die so genannte LTO(Linear Tape Open)-Bandkassette, bei der ein freies Ende des Bands mit einem Bandführungsstift ausgestattet wird, der an einem offenen Abschnitt der Kassette festgehalten wird, bis er von einem Bandauszugsmechanismus erfasst und auf eine Aufwickelspule gezogen wird. Derartige Einzelspulenbandkassetten sind dem Fachmann wohlbekannt. Die vorliegende Aufwickelspule umfasst in der bevorzugten Ausführungsform eine Anzahl von Merkmalen, die die Leistungsfähigkeit des Magnetaufzeichnungs- und -abspielgeräts, das Einzelspulenbandkassetten verwendet, verbessern.
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Das Magnetaufzeichnungs- und -abspielgerät umfasst wohlbekannte Merkmale, einschließlich eines Gehäuses mit einem Kassettenschlitz für die Aufnahme der Bandkassette, Laufwerkmotoren zum Bewegen des Bands, eines Lese-/Schreibkopfes zum Lesen und Schreiben der magnetischen Daten auf dem Band und, je nach Bedarf, einer Steuer- und Kommunikationselektronik. Das Magnetaufzeichnungs- und -abspielgerät umfasst eine Aufwickelspule, wie sie unten gezeigt ist, auf der das Band von der Einzelspulenkassette aufgewickelt wird.
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Zunächst mit Bezug auf 1 der Zeichnungen ist darin eine Aufwickelspule 20 zur Verwendung in einem Bandlaufwerk für Einzelspulenkassetten in der Seitenansicht gezeigt, die einen oberen Kranz 22, einen unteren Kranz 24, und eine Nabe 26 umfasst. Die Kränze 22 und 24 sowie die Nabe 26 einer bevorzugten Ausführungsform sind voneinander getrennte Teile, obwohl eine alternative Ausführungsform vorsieht, dass zwei oder mehr dieser Teile zusammen ausgebildet sind. Die Aufwickelspule 20 ist an einer Motorbezugsfläche mittels dreier Schrauben 112 (wie in 2 gezeigt) befestigt. Die Bezugsfläche auf dem Nabenkern ist die Grundplatte 238 (wie in 9 gezeigt). Der untere Kranz 24 umfasst ebenfalls eine Fläche 30. Ein Laufwerksmotor 32 treibt die Aufwickelspule 20 an. Die Nabe 26 hat eine Höhe, die dem Kranz-zu-Kranz-Abstand entspricht, wie es mittels des Pfeils 34 angezeigt ist. Die Kränze 22 und 24 haben sich verjüngende oder abgeschrägte sich gegenüberstehende Innenflächen, ausgewiesen mit 36 bzw. 38. Die Kranzflächen 36 und 38 sind unter einem Kranzneigungswinkel angewinkelt, so dass der Freiraum zwischen den Kränzen 22 und 24 sich graduell von dem Flansch-zu-Flansch-Abstand 34 an der Nabe aufweitet. Dies wird als Auslaufen bezeichnet. Bei einer Ausführungsform beträgt der Auslaufwinkel ungefähr 1 Grad. Der Kranzneigungswinkel trägt Verzerrungen der Kranzposition Rechnung, während er den Kontakt mit den Bandkanten vermeidet, was zum Verrücken des Magnetbands aus seiner bevorzugten Position führen würde.
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Wie es dem Fachmann für die Magnetbandaufzeichnung bekannt ist, wird das Magnetband von der Einzelspulenkassette auf die Oberfläche des Nabenkerns 26 in einer stetig ansteigenden Fülle aufgewickelt, während das aufgewickelte Band den Freiraum zwischen den Kränzen 22 und 24 auffüllt. Die Aufwickelspule 20 wird in eine Aufwickelrichtung gedreht, um das Band aufzuwickeln, oder sie wird in eine entgegengesetzte Abwickelrichtung gedreht (oder es wird ihr erlaubt, sich zu drehen), um das Band von der Aufwickelspule und zurück auf die Einzelspulenkassette abzuwickeln.
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Der untere Kran 24 umfasst einen Führungskanal 40, der auf der Innenfläche dieses ausgebildet ist und der obere Kranz 32 umfasst einen Führungskanal 42 auf seiner Innenfläche. Die Führungskanäle 40 und 42 auf den Kränzen 24 und 22 führen einen Bandführungsstift von einem Außenbereich der Aufwickelspule zur Nabe 26. Der Bandführungsstift am freien Ende des Magnetaufzeichnungsbands wird mittels einer Stiftgreiferanordnung erfasst und innerhalb dieser gehalten, von welcher die Außenfläche hier mit 44 bezeichnet ist (und welche in 3 mit 120 in ihrer Gesamtheit bezeichnet wird). Die Stiftgreiferanordnung 44 befindet sich vollständig innerhalb der Nabe 26 (wie es noch detaillierter in 6 gezeigt ist), um eine Nabenoberfläche konstanten Radius bereitzustellen, auf der das magnetische Aufzeichnungsband aufgewickelt wird.
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Mit Bezug auf 2 ist darin die Aufwickelspule 20 in einer Explosionsansicht gezeigt, mit dem von der Nabe 26 getrennten oberen Kranz 22 und dem unteren Kranz 24. Der obere Kranz 22 besitzt grundsätzlich eine scheibenförmige Gestalt mit einem kreisförmigen Mittelabschnitt 50, der Öffnungen umfasst, um Befestigungsschrauben 52, um den oberen Kranz 22 an dem Nabenkern 20 und dem unteren Kranz 24 zu halten, aufzunehmen. Fünf solcher Befestigungsschrauben sind bei der bevorzugten Ausführungsform vorgesehen. Der Mittelabschnitt 50 des oberen Kranzes 22 ist ebenfalls mit einer Blattfeder 54 ausgestattet, die bei der bevorzugten Ausführungsform am Kranz 22 mittels zweier Kunststoffstifte auf dem Kranz 22 befestigt ist, die durch entsprechende Öffnungen in der Blattfeder 54 hindurchragen und an den Enden dieser verschmolzen sind, um eine Kunststoffschweißnaht zur Sicherung der Blattfeder 54 bereitzustellen.
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Der obere Kranz 22 besitzt den Führungskanal 42, der einen ersten und einen zweiten parallelen Kanalabschnitt 56 und 58 umfasst. Der Kanalabschnitt 56 umfasst ein Langloch 60 durch den scheibenförmigen Kranz 22, um den Zugang zu dem Kanal von oben bereitzustellen. Sowohl die Führungskanäle 56 und 58, als auch das Langloch 60, sind grundsätzlich bogenförmig und erstrecken sich von einer äußeren Kante des scheibenförmigen Kranzes 22 zum Rotationszentrum dieses bei einer Mittelöffnung 62. In dem Kranz 22 sind zwischen dem Mittelabschnitt 50 und dem äußeren Umfang drei Öffnung 62 bereitgestellt.
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Die Führungskanäle 56 und 58 werden von einem erhöhten Abschnitt des Kranzes 22 ausgebildet, der sich oberhalb des Körpers des Kranzes erstreckt. Gleichermaßen umfasst der Mittelabschnitt 50 eine erhabene Wand und eine zusätzliche Anformung sowie Öffnungen, um Befestigungsmittel und dergleichen der bevorzugten Ausführungsform aufzunehmen. Der obere Kranz 22 der bevorzugten Ausführungsform wird aus Kunststoff oder einem kunststoffartigen Material ausgebildet, obwohl dieser auch aus Metall oder anderen Materialien hergestellt werden kann.
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Der untere Kranz 24 ist grundsätzlich scheibenförmig mit einer vergrößerten Mittelöffnung 70. Angrenzend an den Umfang der Mittelöffnung 70 liegt eine Vielzahl von Öffnungen vor, um Gewindeschrauben 52 aufzunehmen, und um eine Verbindung zwischen den Gewindeschrauben 52 und den Gewindebolzen 72, die auf der Unterseite des unteren Kranzes 24 befestigt sind, herzustellen. Fünf solcher Gewindebolzen 72 sind bei der bevorzugten Ausführungsform bereitgestellt. Bei einer bevorzugten Ausführungsform besitzt der untere Flansch 24 einen unteren Bestandteil 74 aus Metall und einen oberen Bestandteil 76 aus Kunststoff.
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Der Kanal
40 wird in einem Bogen auf der oberen Fläche des oberen Bestandteils
76 ausgebildet und umfasst Kanalabschnitte
78 und
80. Die Kanalabschnitte
78 und
80 erstrecken sich nicht durch den unteren Kranz, sind jedoch mittels Bodenflächen abgeschlossen. Der bogenförmige Kanal
40 ermöglicht eine bogenförmige Bewegung der Führungsstifteinzugsvorrichtung, so wie es beispielsweise in dem älteren
US Patent Nr. 6,908,055 gezeigt ist. Andere Kanalformen können statt dessen vorgesehen sein. Um den Kanal
40 zu beherbergen, umfasst der untere Bestandteil
74 ebenfalls einen entsprechenden Kanal. Eine Kerbe
81 ist auf dem Rand des unteren Kranzes
24 bereitgestellt. Die Kerbe
81 kann von einem Ausrichtungs- oder Drehmechanismus in Eingriff genommen werden.
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Der Nabenkern 26 umfasst einen grundsätzlich zylindrischen Körper, der eine Außenfläche aufweist, die ausgeformt ist, um sich aufwickelnde Lagen des Magnetbandes aufzunehmen. Die Außenfläche ist insbesondere glatt und eben. Der Nabenkern 26 besitzt einen Schlitz 82, um einen Bandführungsstiftgreifer aufzunehmen. Der Bandführungsstiftgreifer (44 in 1) vervollständigt die Außenfläche, um den Schlitz auszufüllen und eine glatte und ebene Fläche ebenfalls bei dem Schlitz herzustellen.
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Der Nabenkern 26 stellt eine zylindrische äußere Bewandung in der Mitte oder im Zentrum dessen bereit, was ein Bereich ist, um die Führungsstiftgreiferanordnung aufzunehmen und zu erfassen. Dieser Mittelabschnitt des Nabenkerns 26 besitzt Rollenhebeleinheiten 84 und 86, die mittels Torsionsfedern 88 und 90 in Greiferzugriffspositionen vorgespannt sind. Die Hebelarme 84 und 86 sind zur schwenkenden Bewegung auf den Rollenhebelstiften 92 und 94 in dem Mittelabschnitt des Nabenkerns 26 befestigt. Ein Magnet 96 ist in einer Magnetbefestigungsmulde im Kunststoffteil des Mittelabschnitts des Nabenkerns 26 bereitgestellt. Der Magnet 96 ist mittels Klebstoff in der Mulde gesichert. Der Magnetbefestigungsabschnitt umfasst eine umlaufende Bezugsfläche 98 für den Greiferhaken, der in den Schlitz 82 hineinpasst. Zwei Ausrichtungsorientierungsflächen 100 und 102 sind an den äußeren Enden des Schlitzes 82 zur Ausrichtung des Greiferhakens bereitgestellt.
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Der Nabenkern ist aus einem Metalleinsatz 104 ausgebildet, über dem ein Kunststoffformteil 106 bereitgestellt ist. Das Kunststoffformteil 106 besitzt Ausrichtungslöcher 108 und 110 für das Ausrichten des oberen Kranzes 22 am Nabenkern 26. Befestigungsschrauben 112 befestigen den Nabenkern und somit die zusammengesetzte Aufwickelspule 20 an einem Laufwerkmotormechanismus 32 (wie es in 1 gezeigt ist). Der Laufwerksmotor kann entweder ein unmittelbarer Laufwerksmotor oder ein Motor sein, der über einen Antriebsstrang wirksam wird, wie etwa über Zahnräder oder Riemen, um die Aufwickelspule mit herabgesetzter Geschwindigkeit bezüglich der Motorgeschwindigkeit anzutreiben.
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Nun mit Bezug auf 3 zeigt darin eine perspektivische Ansicht der zusammengesetzten Aufwickelspule 20 den oberen Kranz 22 mit drei Öffnungen 64 in dem scheibenförmigen Körper des Kranzes 22. Die ersten und zweiten parallelen Kanalabschnitte 56 und 58 erstrecken sich über den schreibenförmigen Körper des oberen Kranzes 22. Zwischen den Kanalabschnitten 56 und 58 liegt das Langloch 60 vor. Das Langloch 60 erstreckt sich von einer äußeren Abmessung des scheibenörmigen oberen Kranzes 22 zu der Mittelöffnung 62. Der Mittelabschnitt 50 des oberen Kranzes 22 umfasst eine umlaufende Bewandung dort herum. Die Blattfeder 54 ist innerhalb des Mittelabschnitts 50 des oberen Kranzes 22 zu erkennen. Der untere Kranz 24 umfasst die Kanalabschnitte 78 und 80, die beide in dem unteren Bestandteil 74 und dem oberen Bestandteil 76, entlang welcher der Bandführungsstiftgreifer geleitet wird, ausgebildet sind. Der Nabenkern 26 besitzt einen Schlitz 82 am inneren Ende der Kanalabschnitte 78 und 80, um den Bandführungsstiftgreifer zu empfangen.
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Die Bandführungsstiftgreiferanordnung ist in 3 grundsätzlich als das Element 120 gezeigt. Der Bandführungsstiftgreifer 120 umfasst einen Hakenabschnitt 122, einen Mittelabschnitt 124 und einen Endabschnitt 126. Es ist ebenfalls vorgesehen, dass der Bandführungsstiftgreifer mehr oder weniger Abschnitte besitzen könnte. Der Hakenabschnitt 122 umfasst eine Stirnfläche 128, die in den Schlitz 82 des Nabenkerns 26 derart hinein passt, dass diese die äußere Oberfläche des Nabenkerns abschließt. Bei einer bevorzugten Ausführungsform passt die Stirnfläche 128 in den Schlitz 82 in eine Position hinein, um dadurch jegliche wesentlichen Ungleichmäßigkeiten, Kanten, Furchen, erhabene Abschnitte oder andere Formabweichungen von einer optimalen zylindrischen Bandaufwickelfläche auf dem Nabenkern 26 zu beseitigen. Der Körper des Hakenabschnitts 122 umfasst einen Nockenüberstand 130 und eine Magnetplatte 132.
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Der Hakenabschnitt 122 ist mittels eines Drehzapfens 134 mit dem Mittelabschnitt 124 der Greiferanordnung verbunden, wobei der Drehzapfen Abschlussstücke 114 umfasst, die als Kanaltaststifte an beiden gegenüberliegenden Seiten dieser für die Bewegung entlang der Führungskanäle 58 und 80 dienen. Die Abschlussstücke 114 dienen als Führungen und können an dem Drehzapfen 134 und entweder an dem Hakenabschnitt 122 oder dem Mittelabschnitt 124 befestigt werden. Eine Feder 116 wird ebenfalls auf dem Drehzapfen 134 bereitgestellt, um die Drehung des Hakenabschnitts 122 relativ zu dem Mittelabschnitt 124 vorzuspannen.
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Der Mittelabschnitt 124 und der Endabschnitt 126 sind mittels eines zweiten Drehzapfens 136 miteinander verbunden, der ebenfalls Abschlussstücke oder Führungen 114 für die Bewegung entlang der Führungskanäle 58 und 80 besitzt. Eine Vorspannfeder 118 ist ebenso auf dem Drehzapfen 136 vorgesehen, um eine Drehvorspannung des Mittelabschnitts 124 mit dem Endabschnitt 126 bereitzustellen. Für die Bewegung entlang der Führungskanäle 58 und 80 umfasst der Endabschnitt 126 einen Einzugskeil 138 sowohl an der Oberseite als auch an der Unterseite dieses.
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In 4 wurde der obere Kranz 22 entfernt, um den unteren Kranz 24 und den Nabenkern 26 freizulegen. Der Bandführungsstiftgreifer 120 wurde entlang der Führungskanäle einschließlich entlang des Führungskanals 80 in einen Abschnitt bewegt, wo der Endabschnitt 126 und der Mittelabschnitt 124 durch den Schlitz 82 und in das Innere des Nabenkerns 26 geleitet wurden. Der Hakenabschnitt 122 verbleibt außerhalb des Nabenkerns 26 und befindet sich somit noch nicht in der vollständig eingesetzten Position. 4 zeigt eine Momentaufnahme der Greiferanordnung 120, wie diese entlang der Führungskanäle bewegt wird; normalerweise würde der Greifer 120 nicht in der dargestellten Position anhalten.
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Der Hakenabschnitt 122 in der Ausführungsform gemäß 4 ist mit einem Führungsstift 140 dargestellt, der von den Haken 142 des Hakenabschnitts 122 erfasst ist. Der Bandführungsstift 140 ist an dem freien Ende eines magnetischen Aufzeichnungsbandes, das in einer Einzelspulenkassette gelagert wird, befestigt. Das Magnetaufzeichnungsband, das normalerweise am Führungsstift 140 befestigt ist, ist in dieser Figur nicht dargestellt, um zu einer deutlicheren Darstellung und einem einfacheren Verständnis der Beziehung zwischen den verschiedenen Bestandteilen der Greiferanordnung beizutragen.
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Der Bandführungsstift 140 wird in einer verriegelten Position in dem Hakenabschnitt 142 mittels eines Halters 144, der an zwei Drehzapfen an dem Greiferhaken befestigt und mittels der Feder 116 (3) um den Stift 134, der zwischen dem Greiferhakenabschnitt 122 und dem Mittelabschnitt 124 vorliegt, vorgespannt ist, gehalten. Der Halter 144 bewegt sich in die Richtung entgegen der Feder 116, wie etwa durch Überwinden der Federkraft, um den Führungsstift 140 in einer von dem Hakenabschnitt 142 erfassten Position aufzunehmen. Der Halter 144 wird von der Feder 116 zurück in eine Position bewegt, um den Bandführungsstift 140 in dem Hakenabschnitt 142 zu sichern. Ein Halterauslöser 146 wird auf dem Hakenabschnitt 122 bereitgestellt und ist mit dem Halter 144 verbunden. Bei Betätigung des Halterauslösers 146 bewegt sich der Halter 144 aus der eingeklinkten Position heraus und löst den Bandführungsstift 140 aus dem Hakenabschnitt 142 heraus. Ein derartiger Auslöser würde verwendet werden, wenn das Magnetaufzeichnungsband zurück auf die Lagerspule in der Einzelspulenkassette gewickelt worden ist und ist wünschenswert, um den Bandführungsstiftgreifer 120 aus dem Führungsstift 140 auszuklinken. Dadurch wird ein Mechanismus für das Auslösen des Halters 144 bereitgestellt. Der Auslösemechanismus ist nicht gezeigt, würde jedoch dem Fachmann auf dem Gebiet der vorliegenden Beschreibung nahe liegen. Ein möglicher Auslösemechanismus ist eine Nockenfläche, die den Halterauslöser 146 bei Bedarf berührt. Es ist ebenfalls beabsichtigt, dass der Halterauslöser 146 durch den Auslösermechanismus oder einen anderen Bestandteil betrieben werden kann, um den Halter 144 in eine Offenstellung zu bewegen, wenn dieser den Führungsstift 140 erfasst.
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Der Einzugskeil 138 und die Drehzapfen 134 und 136 sind innerhalb des Mittelabschnitts des Nabenkerns 26 gezeigt, wo diese entlang des Führungskanals 80 des unteren Kranzes 24 geleitet worden sind und gleichermaßen entlang des Führungskanals 58 des oberen Kranzes 22 (in dieser Ansicht wurde der obere Kranz 22 entfernt). Die Führungskanäle setzen sich ins Innere des Nabenkerns 26 fort und Abschnitte des Nabenkerns bilden Verlängerungen des Führungskanals, um die Greiferanordnung zu führen.
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In der Darstellung von 4 wurde der Einzugskeil 138, im Vergleich zu der in 3 gezeigten Position, entlang der Führungskanäle zu einem Ort unmittelbar vor dem Einklinken mit den Einzugsrollen 150 und 152 bewegt, die an den freien Enden der Rollenhebelanordnung 84 bzw. 86 befestigt sind. Insbesondere wurde die Rollenhebelanordnung 84 an dem Rollenhebelstift 92 für die schwenkende Bewegung innerhalb des Mittelabschnitts des Nabenkerns 26 befestigt. Die schwenkende Bewegung wird mittels der Torsionsfeder 88 gegen die gegenüberliegende Rollenhebelanordnung 86 vorgespannt. Auf ähnliche Weise wird die Rollenhebelanordnung 86 auf dem Rollenhebelstift 94 zur schwenkenden Bewegung innerhalb des Mittelabschnitts des Nabenkerns 26 befestigt und wird mittels der Torsionsfeder 90 vorgespannt, um die Einzugsrolle 152 auf die Einzugsrolle 150 zu zu bewegen.
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Die Bewegung der Bandführungsstiftgreiferanordnung 120 entlang der Führungskanäle 58 und 80 wird mittels eines Bewegungsstiftes 160 erreicht, der Teil einer Bewegungsanordnung ist, die in dieser Veranschaulichung nicht gezeigt ist und ähnlich zu der in dem früheren Patent Nr. 6,908,055 B2 gezeigten sein kann, welches hierin durch Verweis mitberücksichtigt ist. Der Bewegungsstift 160 greift in eine Öffnung 162 einer Bewegungsstiftplatte 164 ein. Der Bewegungsstift 160 bewegt sich entlang des Langloches 60 im oberen Kranz 22, wenn dieser eine Einzugskraft auf den Bandführungsstiftgreifer 120 ausübt, um den Bandführungsstiftgreifer in den Mittelabschnitt des Nabenkerns 26 zu befördern, und übt gegebenenfalls eine Kraft auf die Bandführungsstiftgreiferanordnung 120 aus, um die Greiferanordnung aus der Mittelposition des Nabenkerns 26 entlang der Führungskanäle und aus der Aufwickelspu le hinaus zu ziehen. Die Öffnung 162 ist wesentlich größer als der Durchmesser des Bewegungsstiftes 160, um ein Einklemmen oder Festsetzen der Einheit während der Bewegung zu verhindern.
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In 5 ist die Aufwickelspule ohne den oberen Kranz 22 gezeigt, ähnlich zu 4, und die Führungsstiftgreiferanordnung 120 wurde weiter entlang des Führungskanals 80 bewegt, so dass diese sich fast vollständig innerhalb des Innenraums des Nabenkerns 26 befindet. Speziell wurde der Bewegungsstift 160 bewegt, um gegen die Kanten der Öffnung 162 der Bewegerplatte 164 zu drücken, so dass der Einzugskeil 138 gegen die Einzugsrollen 150 und 152 gedrückt wird. Der Einzugskeil 138 ist keilförmig, so dass dieser die Rollen 150 und 152 als Resultat des Schwenken der Schwenkarme 84 und 86 um die Rollenhebelstifte 92 und 94 herum, auseinander drückt. Die benötigte Kraft, um die Stiftgreiferanordnung 120 in den Nabenkern 26 hineinzuziehen, erreicht ihr Maximum bei oder im Bereich der weitesten Stelle des Einzugskeils 138, wie es in 5 gezeigt ist. Die benötigte Einzugskraft, um den Greifer in die Nabe hereinzuziehen, verringert sich hinter der Position maximaler Kraft, wodurch eine Art dezentrales Eingreifen des Greifers in die Nabe bereitgestellt wird. In der Position maximaler Beabstandung der Rollenhebel hat der Einzugskeil 138 noch nicht vollständig einen Keilaufnahmeraum 170 in der Bewandung des Nabenkerns 26 erreicht. In dieser Position ragt ebenfalls immer noch die Stirnfläche 128 der Bandführungsstiftgreiferanordnung 120 radial aus der Außenfläche des Nabenkerns 26 heraus, so dass noch keine ebene Bandaufwickelfläche ausgebildet ist.
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Die Bewegung des Bandführungsstiftgreifers 120 in den Nabenkern 26 hinein ist in 6 fortgesetzt worden, so dass die Außenfläche 128 des Hakenabschnitts 122 fluchtend mit der Außenfläche des Nabenkerns 26 vorliegt. In dieser Ansicht ist in der Zeichnung die Führung 174 des Magnetaufzeichnungsbands 176 gezeigt. In den vorangegangenen Zeichnungen waren die Führung 174 und das Band 176, obwohl diese tatsächlich vorhanden waren, nicht gezeigt, so dass die relativen Anordnungen der verschiedenen Bestandteile in der Darstellung einfacher erkannt werden konnten. Die Außenfläche 128 bildet einen Abschluss der zylindrischen Oberfläche der Mittelnabe 26, so dass sich das Magnetband darauf ohne Unebenheiten, Verformungen, Furchen, Lücken oder anderen Schwankungen, die die Bewegung des Magnetaufzeichnungsbandes in der Aufzeichnungs- und Wiedergabevorrichtung beeinflussen würden, aufwickeln kann.
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Die weitere Bewegung der Bandführungsstiftgreiferanordnung 120 in die vorbestimmte vollständig eingeführte Position endet damit, dass der Einzugskeil 138 vollständig zwischen den Rollen 150 und 152 und in die Einzugskeilaufnahme 170 eingeführt wird. Wenn der Einzugskeil 138 sich über die maximale Beabstandung der Rollen 150 und 152, verursacht durch die weiteste Stelle des Einzugskeils 138, hinaus bewegt, drückt die Federwirkung der Rollenhebel 84 und 86, die gegeneinander drücken, die Rollen 150 und 152 auf den keilförmigen zweiten Abschnitt des Einzugskeils 138, um den Einzugskeil 138 zwischen den Rollen herauszuzwingen und um den Bandführungsstiftgreifer vollständig in den Nabenkern 26 hineinzuziehen. Dies verhält sich wie eine Art dezentrales Befestigungsmittel, um die Greiferanordnung 120 in die bevorzugte Position zu zwingen und um die Greiferanordnung 120 an ihrem Platz zu halten.
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Jede Spannung des Magnetaufzeichnungsbands 176, welche durch das ursprüngliche Aufwickeln des Magnetaufzeichnungsbands auf den Nabenkern 26 verursacht wurde, würde dazu führen, dass der Bandführungsstiftgreifer 120 aus dem Nabenkern 26 herausgezogen wird. Jedoch wirkt die Federkraft der Rollenhebel 84 und 86 einer derartigen Kraft entgegen, und somit verhindert diese Federkraft der Rollenhebel, dass der Einzugskeil 138 zwischen die Rollen 150 und 152 gezogen wird, und verhindert somit, dass der Bandführungsstiftgreifer 120 aus dem Nabenkern 26 herausgezogen wird. Somit lagern der Einzugskeil 138 und die Rollenhebel 84 und 86 nicht nur die Greiferanordnung 120 an ihrer Stelle, sondern verhindern auch, dass diese während des Beginns der Bandaufwicklung von ihrem Platz weggezogen werden, was ein kritischer Zeitpunkt ist, um sicherzustellen, dass die Bandaufwicklungsoberfläche der Nabe keine Abweichungen von der optimalen Form aufweist.
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Wie in 6 zu sehen ist, wurde der Bandführungsstift 140 in das Innere des Nabenkerns 26 gezogen, sobald sich die Bandführungsstiftgreiferanordnung 120 in der vollständig eingesetzten Position befindet. Wenn sich die Greiferanordnung 120 in dieser Position befindet, werden die Drehzapfen 134 und 136 und die Abschlussstücke an diesen nicht zwischen den Rollen 150 und 152 durchgeleitet; nur der Einzugskeil 138 wird zwischen den Rollen 150 und 152 durchgeleitet, sogar wenn die Greiferanordnung 120 vollständig eingeführt ist.
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Mit Bezug auf die vergrößerte Ansicht nach 7, ist darin der Bandführungsstiftgreifer 120 in der vollständig eingeführten Position im Innern des Nabenkerns 26 gezeigt. Die Rollen 150 und 152 stehen in Kontakt miteinander, oder zumindest beinahe, bedingt durch die Federkraft der Federn 88 und 90 auf die Rollenhebelstifte 92 und 94, die auf die Rollenhebel 84 bzw. 86 einwirken. Die Federn 88 und 90 erfassen die Rollenhebel 84 und 86 mittels der Federverlängerungen 178 und 180, die in Öffnungen 182 und 184 hineingreifen.
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In 7 sind ebenfalls Details der Bandführungsstiftgreiferanordnung 120 gezeigt, einschließlich des Haltefederauslösers 146, der rampenförmig oder dreieckig ist, um mit einem entsprechenden Auslösemechanismus oder einem entsprechenden Teil, wie etwa in der Bandlaufwerkvorrichtung, in Eingriff zu stehen und dadurch die Haltefeder 144 zum Auslösen des Bandführungsstiftes 140 zu bewegen (Siehe 4). Der Haltefederauslöser 146 schwenkt um einen Drehzapfen 186 auf dem Hakenabschnitt 142 zwischen einer Führungsstifthalteposition und einer Führungsstiftauslöse-(oder -bezugs-)position.
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Der Plattenmagnet 132, der in dem Hakenabschnitt 122 gesichert ist, koppelt magnetisch mit dem Magneten 96 in dem Nabenkern 26, wenn sich die Greiferanordnung 120 in der vollständig eingesetzten Position befindet. Es ist ebenfalls möglich, dass die magnetische Kopplung eintritt, bevor der Greifer 120 die vollständig, eingesetzte Position erreicht, so dass die Magnetkraft eine zusätzliche Kraft bereitstellt, um die Greiferanordnung an ihren Platz zu ziehen und diese dort zu halten. Die magnetische Kopplung des Plattenmagnets 122 mit dem Magneten 96 kann durch zwei Magnete bedingt sein, die in physikalischen Kontakt treten, ist jedoch vorzugsweise, wie es in 7 veranschaulicht ist, durch zwei um eine kleine Lücke. beabstandete Magnete bedingt. Auf diese Weise wird die Position der Greiferanordnung 120 in der Nabe 26 ausschließlich durch die miteinander in Kontakt stehenden Bezugsflächen festgelegt, und nicht durch den Kontakt zwischen den Magneten. Die Magnetkraft zwischen den zwei Magneten 132 und 96 stellt darüber hinaus einen Widerstand gegenüber den Kräften bereit, die den Bandführungsstiftgreifer 120 aus dem Nabenkern 26 herauszuziehen versuchen. Wie oben angemerkt, ist es lediglich notwendig, dass eines der Elemente 132 und 96 ein Magnet ist.
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Der Bewegerstift 160 ist in der Öffnung 162 der Bewegerplatte 164 dargestellt. Die Öffnung 162 in der Bewegerplatte 164 besitzt einen wesentlich größeren Durchmesser als der Bewegerstift 160. Dies verhindert, dass der Bewegerstift 160 den Bandführungsstiftgreifer 120 entlang seines Bewegungswegs mit einer geringeren Wahrscheinlichkeit, sich zu verklemmen oder anderweitig die Bewegung des Bandführungsstiftgreifers 120 zu blockieren, bewegt. Bei einer bevorzugten Ausführungsform besteht die Bewegerplatte 162 aus Metallblech, in welches hinein eine Öffnung ausgebildet worden ist, um die Bewegung der Öffnung 162 bereitzustellen. Eine Außenkante der Öffnung ist nach oben zu einem Kranz abgekantet. Die Bewegerplatte 164 ist an den Mittelabschnitt 124 des Bandführungsstiftgreifers 120 befestigt.
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Der Hakenabschnitt 122 und der Mittelabschnitt 124 sind mittels des Drehzapfens 134 schwenkbar miteinander verbunden. Der Drehzapfen 134 weist um sich herum befestigt die Schraubenfeder 116 auf, um die schwenkende Bewegung des Hakenabschnitts 122 und des Mittelabschnitts 124 relativ zueinander vorzuspannen und um das Führen des Bandführungsstiftgreifers 120 entlang des Bandweges zu unterstützen. Der Drehzapfen 134 umfasst. das Abschlussstück oder den Spurtaststift 114 an dessen Ende, und kann ein zweites vergleichbares Abschlussstück oder einen Spurtaststift am gegenüberliegenden Ende dieses umfassen. Der Spurtaststift 114 ist mit gerichteten Keilabschnitten ausgebildet, die in die Bewegungsrichtung des Bandführungsstiftgreifers 120 ragen, um das Führen des Bandführungsstiftgreifers entlang der Führungskanäle und des Bandbewegungswegs zu unterstützen. Der Spurtaststift 114 einer bevorzugten Ausführungsform umfasst Schrägen oder Rampen 192 und 194, um die Bewegung des Abschlussstücks unterhalb der Blattfederrampe (wie es im Folgenden beschrieben wird) zu unterstützen.
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Der Mittelabschnitt 124 der Greiferanordnung ist mit dem Endabschnitt 126 (siehe 3) mittels des Drehzapfens 136 verbunden. Der Drehzapfen 136 umfasst die. Spiralfeder 210, die den Mittelabschnitt 124 relativ zu dem Endabschnitt 126 vorspannt, um die Bewegung des Bandführungsstiftgreifers 120 entlang des Bandbewegungswegs und in die Führungskanäle hinein zu unterstützen. Ähnlich zu dem vorangegangenen Drehzapfen 134 umfasst der Drehzapfen 136 ein Abschlussstück oder einen Spurtaststift 114, der gerichtete keilförmige Abschnitte aufweist, die sich in entgegengesetzte Richtungen erstrecken sowie Schrägen 192 und 194 an der Oberkante eines jeden keilförmigen Abschnitts.
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Der Ladeablauf des Bandführungsstiftgreifers wird, wie vorangehend beschrieben, ausgeführt, während das Magnetaufzeichnungsband leicht gespannt ist, obwohl dies nicht immer der Fall sein muss. Wenn der Bandführungsstiftgreifer 120 in den Nabenkern 26 gezogen wird, und die Rollen 150 und 152 über den breitesten Teil des Einzugskeils hinaus bewegt werden, wird sich die Richtung der Kraft verschieben. Der Bandführungsstiftgreifer 120 wird von der Rollen- und Keilkraft hineingezogen. Der Bewegerstift 160 wird in der Mittelposition des Nabenkerns 26 anhalten, wenn dieser erst den Stiftgreifer weit genug bewegt hat, dass dieser die Kraftrichtungsverschiebung durchlaufen hat. Die Bewegerplatte 164 kann mit dem Bewegerstift 160 bei manchen Ausführungsformen in Kontakt bleiben, jedoch befindet sich bei anderen Ausführungsformen der Bewegerstift 160 in einer Position, wo dieser vollständig ohne Kontakt mit der Bewegerplatte vorliegt, wenn der Stiftgreifer 120 sich in der vollständig eingesetzten Position befindet. In der Darstellung von 7 befinden sich der Bewegerstift 160 und die Bewegerplatte 164 ohne Kontakt miteinander. Der Abstand zwischen dem Bewegerstift 160 und der Bewegerplatte 164 ist, wenn der Stift sich in seiner angehaltenen oder vollständig eingesetzten Position befindet, durch einen Abstand C1 festgelegt.
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Die von dem Magneten 96 und dem Plattenmagneten 132 (von denen beide magnetisch oder nur einer magnetisch sein kann) aufeinander ausgeübte Magnetkraft trägt zum Halten des Stiftgreifers 120 in der vollständig eingesetzten Position bei. Diese Magnetkraft ist maximal, wenn der Abstand zwischen den zwei magnetischen Elementen ein Minimum erreicht hat. Der Stiftgreifer 120 erreicht vorzugsweise eine vollständig eingesetzte Position und wird an einer Position angehalten, bei der die magnetischen Elemente durch eine Lücke voneinander beabstandet sind. Die Lücke zwischen den magnetischen Elementen ist minimal, wenn zwei Bezugsflächen auf dem Greiferabschnitt 122 mit zusammengehörigen Bezugsflächen und einem Bezugsanschlag im Nabenkern 26 zusammentreffen, wie es im Folgenden beschrieben wird. Wenn erst einmal der Stiftgreifer 120 seine vollständig eingesetzte Position erreicht hat, wie es in 6 gezeigt ist, können die Rollen eine Einzugskraft auf den Einzugskeil ausüben, oder bei einer ersatzweisen Ausführungsform, kann der Einzugskeil an den Rollen vor-, beibewegt werden, so dass die Rollen nicht länger eine Einzugskraft auf den Einzugskeil ausüben, nachdem die vollständig eingesetzte Position erreicht ist.
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Wenn der Bandführungsstiftgreifer 120 vollständig in seiner Position im Nabenkern 26 aufgenommen ist, existiert ein Minimum von Ungleichmäßigkeiten auf der Nabenkernbandoberfläche. Die Kraft der zwei sich gegenseitig anziehenden magnetischen Elemente besitzt, eine hinreichende Ausprägung, um den Bandspannungskräften zu widerstehen, wenn die ersten Bandlagen auf den Nabenkern gewickelt werden. Die Magnetkraft kann zu einem Großteil zu der Kraft beitragen, um der Bandspannung während der Inbetriebnahme des Aufwickelns entgegenzuwirken, oder sie kann nur eine kleinere zusätzliche Kraft beitragen. Jedoch reduziert oder unterbindet die Magnetkraft die Ausprägung des Spiels, das bei anderen, insbesondere anderen mechanischen Verriegelungsmechanismen vorliegt, um dadurch eine festgelegte Position des Greifers bereitzustellen.
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Mit Bezug auf 8 sind darin der untere Kranz 24 und der Nabenkern 26 gezeigt, wobei sowohl der obere Kranz 22 als auch der Bandführungsstiftgreifer 120 entfernt, jedoch derart angeordnet sind, als befände sich der Stiftgreifer 120 an seinem Platz. Bei dieser Ansicht ist der Bandführungsstift 150 auf der Bandführung 174 des Magnetaufzeichnungsbandes 176 gezeigt. Der Bandführungsstift 140 besitzt Nuten 224 und 226, in welche die Haken 142 des Hakenabschnitts 122 (siehe 4) eingreifen. Der Bandführungsstift 140 läuft in dem Führungskanal 80 in dem unteren Kranz 24 und läuft auf gleiche Weise ebenfalls in dem Führungskanal 58 des oberen Kranzes 22 (siehe 3). Wenn der Bandführungsstiftgreifer 120 seine vollständig eingesetzte Position erreicht hat, bewegt dieser den Bandführungsstift 140 unterhalb der Blattfeder in Position.
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Die Blattfeder 54 umfasst einen Rampenabschnitt bei 228 am freien Ende der Blattfeder 54. Der Rampenabschnitt 228 ist ein abgeschrägtes oder, angewinkeltes Ende auf der Blattfeder 54, vorzugsweise mit einem zusätzlichen Kunststoffzusatzteil. Die Unterseitenfläche des Rampenabschnitts 228 läuft über den Bandführungsstift und biegt die Feder 54. Wenn der Bandführungsstift 140 unter die Blattfeder gezogen wird, gleitet dieser unter die Rampe 228, wo die Blattfeder 154 nach unten auf den Führungsstift 140 drückt, um diesen in eine vorgegebene Position im Führungskanal 80 zu drücken. Resultierend aus der Schubkraft der Blattfeder 54 ist die Position des Führungsstifts 140 in der Nabe präzise vorgegeben und das Verschieben des Führungsstifts 140 wird herabgesetzt oder unterdrückt, so dass Falten oder Verwerfungen bei der Bandführung während des Aufwickelns unterbunden werden. Indem die Blattfeder 154 dazu verwendet wird, die Position des Führungsstifts 140 festzusetzen, kann der Führungskanal größer und breiter ausgebildet werden, um vorzusorgen, dass dieser größere Ausmaße als der Führungsstift aufweist, um dadurch zu ermöglichen, dass der Führungsstift 140 frei durch den Führungskanal 80 ohne zu verklemmen bewegt wird. Es ist nicht notwendig, dass der Führungskanal 80 mit fester Beabstandung hergestellt wird, um eine feste und vorbestimmte Position des Stifts 140 in seiner vollständig eingesetzten Position zu gewährleisten und zu erhalten.
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Die Rampe 228 auf der Blattfeder 54 liegt an einer Position vor, so dass die Drehzapfen 134 und 136 und der Einzugskeil 138 unterhalb der Rampe 170 durchtreten, wenn sich der Stiftgreifer in die vollständig eingesetzte Position hinein und heraus bewegt. Aus diesem Grund sind der Einzugskeil 138 und die Drehzapfenabschlussstücke 114 bei 192 und 194 abgekantet, um der betriebsbereiten Durchführung unterhalb der Rampe 170 beizutragen.
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Die Gleitrampe 228 auf der Blattfeder 54 besteht aus einem Kunststoff oder einem Material niedrigen Reibwerts und wird mittels Kunststoffschweißens eines Stiftes auf die Metallblattfeder befestigt. Die Blattfeder 54 wird mittels Kunststoffschweißens von Stiften auf dem oberen Kranz 22 befestigt, die durch die Öffnungen in der Metallblattfeder hindurchragen. Der Führungsstift 140 lagert in der Führungsspur 80 mit Präzisionsabmessungen und Spielraum bezüglich der Breite der Bandkontaktfläche auf dem Nabenkern. Da der Bandführungsstift an seinem Platz gehalten wird und das Aufwickeln des Bands eingeleitet wird, ist es sehr wichtig, dass das Band von der Nabe in einer wohl ausgerichteten Position bezüglich der Bandkontaktfläche auf dem Nabenkern 26 heraustritt. Eine Fehlausrichtung des Führungsstifts 140 wird unterschiedliche Querspannungen im Band erzeugen, wenn dieses über die Ecke am Ausgang des Nabenkernschlitzes gelegt wird. Dieser Unterschied in der Bandquerspannung wird für viele Bandschichten verbleiben und eine ungewollte seitliche Bandbewegung erzeugen, die bei der vorliegenden Vorrichtung vermieden werden.
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Der Bewegerstift 160 ist in der Ansicht von 8 in der Mittelposition der Aufwickelspule gezeigt. Der Bewegerstift 160 einer bevorzugten Ausführungsform ist kein Bestandteil des Bandführungsstiftgreifers, stellt jedoch ein Außenseitenelement dar, das mittels des Bandlaufwerks dazu betrieben wird, den Bandführungsstiftgreifer entlang seines Wegs zu bewegen, sowohl in die eingesetzte Position hinein, als auch hinaus.
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Nun mit Bezug auf 9 umfasst der Nabenkern 26 den Metalleinsatz 104, der in die Kunststoffüberformung 106 hineinpasst oder innerhalb dieser angeordnet ist. Die Kunststoffüberformung 106 kann auf dem Metalleinsatz 104 derart ausgebildet sein, dass diese miteinander verbunden sind. Der Metalleinsatz 104 umfasst eine ringförmige Außenbewandung 236 und eine Mittelgrundfläche 238, die als Bezugsfläche dient. Der Umfangsring 236 erstreckt sich über die Grundfläche 238 durch eine Reduzierung 240, die Aussparungen 242 und halbrunde Vertiefungen 244 umfasst. Die Kunststoffüberformung 106 umfasst einen Freiraum 246 zum Aufnehmen des ringförmigen Abschnitts 236 und weist Überstände 248 auf, die in die Aussparungen 242 hineinpassen, und überformte Plastikabschnitte 250, die die halbkreisförmigen Vertiefungen 244 ausfüllen. Die Stäbe 252 passen in die Öffnungen 254 in der Grundfläche 238 des Metalleinsatzes 104. Die Grundfläche 238 erstreckt sich durch die Öffnung 70 (siehe 2) des unteren Kranzes 24. Öffnungen oder Vertiefungen 256, von denen drei gezeigt sind, werden dazu verwendet, den Schwerpunkt der gesamten Nabe, inklusive der Greiferanordnung einzujustieren. Beispielsweise kann wahlweise Gewicht über die Öffnungen entfernt werden, indem je nach Bedarf Abschnitte der Stäbe 252 entfernt werden. Dies erlaubt, dass die Nabe sich ohne Vibrationen dreht. Auf der gegenüberliegenden Seite wird für die Ausrichtung des Kernteils eine Vertiefung in dem Formwerkzeug des Kunststoffüberformungsvorgangs bereitgestellt. Eine Mittelöffnung 258 fällt mit der Rotationsachse 260 der Kunststoffüberformung 106, die mit der Antriebsachse der Aufwickelspule fluchtet, zusammen.
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Der Führungskanal zum Führen des Bandführungsstiftgreifers ins Innere des Nabenkerns 26 umfasst einen Führungskanalabschnitt 262, der mit dem Schlitz 82 in Verbindung steht. Der Metalleinsatz 104 besitzt eine Öffnung 264, um den Schlitz 82 in dem überformten Teil aufzunehmen.
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Der Metallkern und die Kunststoffüberformung stellen einen Nabenkern 26 bereit, der hinreichend starr ist, um den Kräften zu widerstehen, die von vielen auf diesem aufgewickelten Bandlagen verursacht werden. Der Nabenkern 26 ist ein starrer und aus widerstandsfähigem Material ausgelegt und besitzt eine Präzisionsoberfläche, die als eine Befestigungsoberfläche verwendet wird, an der der Nabenmotor befestigt wird. Die Kunststoffüberformung stellt sowohl eine Bandkontaktoberfläche als auch die Oberfläche zum Befestigen der Kränze bereit, und diese Überformung umfasst ebenfalls einen Führungsstift für die Motorbefestigung. Der Injektionsformungsdruck erzeugt eine große Kraft gegen den Einsatz und drückt die Motorbefestigungsfläche fest gegen die Bezugswand des Formkörpers. Die Nabenkernmotorbefestigungsfläche im Bandkontaktbereich und die Befestigungsflächen für die Nabenkränze sowie der Führungsstift für die Motorbefestigung können mit engen Toleranzen in einem Formungsvorgang hergestellt werden.
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Am Schlitz 82 in der Nabe sind Bezugsflächen 270 und 272 bereitgestellt. Diese Bezugsflächen 270 und 272 stellen einen festgelegten Ort für den Kontakt mit den entsprechenden Bezugsflächen des Stiftgreifers bereit, wenn der Greifer sich in seiner vollständig eingesetzten Position befindet.
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10 stellt eine Nahaufnahme der Bezugsflächen 270 und 272 am Schlitz 82 bereit. Die Bezugsflächen 270 und 272 sind von der Außenfläche des Nabenkerns 26 ausgespart. Am unteren Abschnitt des Schlitzes 82 befindet sich der Führungskanal 80, an dem das untere Ende des Bandführungsstiftes 140 auf seinem Weg, in und aus der Nabe vorbeikommt.
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Innerhalb des Nabenkerns 26 befindet sich eine Nut 274 in dem Kunststoffteil zur Aufnahme des Magneten 96 (welcher in dieser Ansicht entfernt worden ist). Der Magnet 96 wird in der Nut 274 beispielsweise mittels Klebstoff festgehalten. Eine Rampe 278 wird im Führungskanal 80 innerhalb des Nabenkerns 26 zur Kontaktierung mit einem Nockenelement im Hakenabschnitt bereitgestellt, um sicherzustellen, dass die Bezugsflächen 270 und 272 von dem Hakenabschnitt erfasst werden. Die Rollenhebelstifte 92 und 94 sind ohne die Rollenhebel auf diesen gezeigt. Der weitere Stab 280 im Innern des Nabenkerns 26 sperrt den Überauszug der Rollenhebel.
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11 zeigt einen Hakenabschnitt 122 für den Eingriff in einen Bandführungsstift. Der Hakenabschnitt umfasst den Plattenmagneten 132 in einer Vertiefung 282. Ein Stift 280 ist Teil des Greiferhakens und die Oberseite des Stiftes 280 dient als Drehbezugsfläche des Greiferhakens. Beim Einsetzen treffen die Bezugsflächen 288 und 290 auf den entsprechenden Auskragungen 284 und 286 auf zusammengehörende Bezugsflächen 270 und 272 des Nabenkerns. Eine geringe Magnetkraft wird dann den Greiferhaken drehen, bis die Oberfläche des Stiftes 280 die Bezugsfläche 278 trifft, beispielsweise auf der Oberseite der Rundung. Die Flanken 292 und 294 auf dem Greiferhaken setzen die Position auf der z-Achse bezüglich den zugehörigen Flanken auf dem Nabenkern fest. Demzufolge ist der Greifer bezüglich dem Nabenkern präzise ausgerichtet. Der Vorsprung 130 ist lediglich ein Spritzgussverschluss, der in das Material eingelassen ist, um sicherzustellen, dass außerhalb der Stiftbezugsfläche 280 kein Vorsprung besteht. Bei der bevorzugten Ausführungsform ist die Platte 132 mittels Klebstoff befestigt.
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Der Bandführungsstift 140 ist in die Hakenabschnitte 142 eingehakt und in die Nuten 224 und 226 eingreifend gezeigt. Wie vorangehend bereits angemerkt wurde, hält der Halter den Bandführungsstift 140 in den Haken.
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Der Drehzapfen 134 erstreckt sich durch die Gelenkabschnitte 291 und 292 hindurch und die Feder 190 (siehe 7) greift in die Federarretierung 294 ein. Die Feder spannt die Position der schwenkenden Abschnitte der Greiferanordnung vor, um dieser zu ermöglichen, sich entlang des Bandführungweges bei einer festgesetzten Position zu bewegen, wodurch Verklemmen und Stauen vermieden wird. Der Drehknopf 186 für die Haltefeder ist an der Oberseite des Hakenabschnitts gezeigt.
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12 zeigt eine Ansicht des Bandführungsstiftgreifers 120 mit dem Hakenabschnitt 122, dem Mittelabschnitt 124 und dem Endabschnitt 126. Der Hakenabschnitt 122 besitzt eine äußere Stirnfläche. An den gegenüberliegenden Kanten, die der Oberseite und der Unterseite des Abschnitts 122 aus 12 entsprechen, liegen erste und zweite Haken 142 vor, die in Nuten im Führungsstift 140 hineinpassen. Zwischen den Haken 142 liegt eine Vertiefung 294 vor, in welche der Mittelabschnitt des Führungsstiftes hineinpasst. Die Vertiefung enthält den Stifthalter 144. Der Stifthalter 144 besitzt zwei voneinander beabstandete Finger 265, die gebogen und nachgiebig sind, um gegen den Führungsstift 140 zu drücken, um die Führung in Position zu bewegen und diese dort zu halten. Im Hakenabschnitt 122 sind Öffnungen bereitgestellt, um die Bewegung der Finger aufzunehmen, wenn der Stifthalter 144 zwischen der Stifthalteposition und der Stiftauslöseposition bewegt wird. Die Finger erstrecken sich von einer Hand 296, die sich im Gegenzug von einer Querstrebe 298 erstreckt. Die Querstrebe 298 weist Enden auf, die dazu ausgebildet sind, um die Drehvorsprünge 186 des Hakenabschnitts für eine Drehbewegung des Stifthalters 144 einzugreifen, so dass dieser zwischen einer Stiftverriegelungsposition und einer Stiftauslöseposition geschwenkt werden kann. Bei der veranschaulichten Ausführungsform besitzt das obere Ende der Querstrebe 298 eine Verlängerung an dem ausgebildeten Ende, die den Auslöser für den Stifthalter bereitstellt.
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Der Stifthalter 144 wird in die Stiftrückhalteposition mittels der Vorspannfeder 116 vorgespannt. Die Vorspannfeder 116 ist im Drehzapfen 134 befestigt, der den Hakenabschnitt 122 schwenkbar an dem Mittelabschnitt 124 befestigt. Dieselbe Feder 116 spannt ebenfalls den Hakenabschnitt 122 bezüglich des Mittelabschnitts 124 vor. Mit anderen Worten hilft die Torsionsfeder 116 zwischen den beiden Endelementen dem Hakenabschnitt und dem Mittelabschnitt die Teile der Greiferanordnung vorzuspannen, dass diese besser dem Bandweg folgen. Dieselbe Torsionsfeder 116 übt auch die zusätzliche Funktion aus, namentlich den Stifthalter 144 in die Stiftgreifposition vorzuspannen. Diese Torsionsfeder 160 ermöglicht dem Stifthalter 144, sich auf dem Führungsstift 140 zu halten, wenn die Greiferanordnung entlang des Bandwegs bewegt wird. Die Torsionsfeder 116 zwischen dem Hakenabschnitt 122 und dem Mittelabschnitt 124 ist ebenfalls wichtig, um den Stiftgreifer vorzuspannen, wenn der Führungsstift erfasst wird und wenn dieser aus dem erfassten Zustand ausgelöst wird. Die Abschlussstücke 114 sind an jedem Ende des Drehzapfens 134 vorgesehen.
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In 12 ist ebenfalls der zweite Drehzapfen 136 der Greiferanordnung 120 mit seiner Torsionsfeder 210 zu erkennen. Der Drehzapfen 136 besitzt genauso Abschlussstücke 114. Der Einzugskeil 138 ist am Ende des Endabschnitts 126 gezeigt. Dieser Keil ist das führende Ende, wenn die Greiferanordnung dazu bewegt wird den Bandführer in die Aufwickelspule einzufädeln. Die Bewegerplatte 164 ist auf der Oberseite des Mittelabschnitts 124 sichtbar.
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13 bietet eine Ansicht der Greiferanordnung 120 von der Hinterseite. Wie oben bereits angemerkt wurde, besitzt der Hakenabschnitt 122 Vorsprünge 284 und 286, eine Magnetplatte 132 und einen Stift 280. Es sind Öffnungen bereitgestellt, um die Finger 265 vom Halter fernzuhalten. Die Feder 116 zwischen dem Hakenabschnitt 122 und dem Mittelabschnitt 124 liegt auf dem Zapfen 134 vor, an dessen Ende sich ein Abschlussstück 114 befindet. Die Bewegerplatte 164 erfasst den Bewegerzapfen, um die führende Bewegung der Greiferanordnung 120 zu erlauben. Die Feder 210 liegt zwischen dem Mittelabschnitt und dem Endabschnitt 126 vor. Der Einzugskeil 138 befindet sich am führenden Ende des Endabschnitts 126 (während des Einzugs, oder am hinteren Ende beim Entfernen).
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In 14 ist die Greiferanordnung 120 in einer Explosionsansicht gezeigt, einschließlich des Halters 144 und des Federauslösers 146, des Hakenabschnitts 122, des Mittelabschnitts 124 und der Drehzapfen 134 und 136. Der Endabschnitt 126 ist mit der Bewegerplatte 164 dargestellt, die darauf mittels einer Befestigung 300 gehalten wird. Die Abschlussstücke 114 sind einteilig ausgebildet dargestellt, mit einem Mittelabschnitt 124 bzw. einem Endabschnitt 126, wobei die Drehzapfen 134 und 136 in Öffnungen des oberen Abschlussstücks 114 hineinpassen.
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Somit werden ein Bandführungsstiftgreifer und eine Aufwickelspule für ein Einzelspulenkassettenlaufwerk dargestellt und beschrieben, die vielerlei Merkmale umfassen, um die Bewegung der Bestandteile ohne Aufstauung und eine korrekte Positionierung des Bandes während des Aufwickelns zu gewährleisten. Federvorgespannte Hebel mit Rollen an den Enden dieser erfassen einen Einzugskeil, um eine Einzugskraft auf den Führungsstiftgreifer und die Gegenkräfte bereitzustellen, die dazu neigen, das Bandende in der Aufwickelspule aus seiner Position zu ziehen. Ein Magnet übt eine zusätzliche Kraft aus, um der Bandspannung während der Anfangsphase des Aufwickeln entgegenzuwirken. Bezugsflächen stellen eine genaue Ausrichtung des Greifers in der Nabe bereit und Rampen- oder Nockenflächen stellen sicher, dass die Bezugsflächen miteinander in Kontakt treten. Der Bewegerzapfen und die Bewegerplatte sind dazu ausgebildet, Spiel zwischen diesen zu erlauben, während dessen sie die Bewegung des Greifers ohne zu verklemmen ermöglichen. Eine Blattfeder ist dazu bereitgestellt, den Führungszapfen in seine vorbestimmte Position zu drücken, um eine Verzerrung des Bandes während des Aufwickelns zu verringern.
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Obwohl andere Modifikationen und Änderungen vom Fachmann vorgeschlagen werden können, ist es die Absicht der Erfinder, mit dem hierauf gewährten Patent alle Änderungen und Modifikationen, die auf vernünftige Weise und genau in den Umfang ihres Beitrags zum Stand der Technik fallen, einzuschließen.
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Die in der vorstehenden Beschreibung, in der Zeichnung sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung der Erfindung wesentlich sein.