DE1116495B

DE1116495B - Umsteuerbarer hydraulischer Antrieb fuer Baender zur magnetischen Aufzeichnung

Info

Publication number: DE1116495B
Application number: DEI13913A
Authority: DE
Inventors: Hugo Anthony Panissidi
Original assignee: IBM Deutschland GmbH
Current assignee: IBM Deutschland GmbH
Priority date: 1956-10-31
Filing date: 1957-10-30
Publication date: 1961-11-02

Description

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ANMELDETAG: 30. OKTOB E R 1957

BEKANNTMACHUNG DER ANMELDUNG UND AUSGABE DER AUSLEGESCHRIFT:

2. NOVEMBER 1961

Der intermittierende Transport von Bändern, z. B. aus Papier oder Kunststoff, von einer abgebenden zu einer aufnehmenden Vorratsspule über be- oder verarbeitende Zwischenstationen bereitet um so größere Schwierigkeiten, je größer die Bandgeschwindigkeiten und die verlangten Beschleunigungen oder Verzögerungen werden. Bisher bekannte Verfahren, etwa für den Transport von Magnetbändern in Rechengeräten, arbeiten mit elektromagnetisch betätigten Kupplungen. Zur weiteren Erhöhung der Geschwindigkeit und Verkürzung der Hochlaufzeit sind sie nicht mehr imstande. Haupthindernisse sind das zu geringe Verhältnis von Drehmoment zu Trägheitsmoment und der stoßweise Anlauf, der die Lebensdauer des Bandes verkürzt.

Der hydraulische Antrieb ist nach seiner Eigenart für die Erzeugung stoßfreier Beschleunigung geeignet und mit geringer Trägheit behaftet. Seine Anwendung zur Erzeugung oder Übertragung von Drehmomenten ist bekannt.

Gegenstand der Erfindung ist ein umsteuerbarer hydraulischer Antrieb für Bänder aus Papier oder Kunststoff, insbesondere für Magnetbänder zur magnetischen Aufzeichnung, bei dem in Reihe mit einem in einem hydraulischen Hochdrucksystem liegenden hydraulischen Antriebsmotor für die Bandspule ein Start-Stop-Ventil und ein Umsteuerventil liegen, welche ihrerseits von in einem hydraulischen Niederdruckkreis liegenden Steuerventilen eingestellt werden, und bei dem die Drehzahl des Antriebsmotors durch einen Nebenschluß geregelt wird, dessen Durchflußquerschnitt sich in Abhängigkeit vom Durchmesser des Bandwickels einstellt.

Als Ausführungsbeispiel der Beschreibung wurde ein Magnetbandgerät* .gewählt; in den erläuternden Zeichnungen zeigt ""

Fig. 1 die Ansicht des Gerätes, teilweise geschnitten, .__ -^v

Fig. 2 einen Längsschnitt durch das Gerat,

Fig. 3 das Schema der hydraulischen Steuerung und

Fig. 4 ein Geschwindigkeits- und ein Wegzeit-Schaubild.

Das Gerät der Fig. 1 zeigt auf einem Rahmen 11 befestigte Vorratsspulen 12 und 13, zwischen denen das Band 14 hin und her transportiert wird. Dieses läuft auf seinem Wege von Spule zu Spule über die Umlenkstelle 15 in die Vorratsschleife 16, wird von der angetriebenen Rolle 18 unter dem Abtastkopf 17 hindurchgeführt und hinter der zweiten Vorratsschleife 19 über die Umlenkstelle 20 von der Spule 13 aufgenommen (oder abgegeben). Die beiden prismatischen Kammern zur Aufnahme der Schleifen 16,19 Umsteuerbarer hydraulischer Antrieb
für Bänder zur magnetischen Aufzeichnung

Anmelder:

IBM Deutschland
Internationale Büro-Maschinen
ίο Gesellschaft m.b.H.,

. Sindelfingen (Württ), Tübinger Allee 49

Hugo Anthony Panissidi, Binghamton, N. Y.

(V. St. A.),
ist als Erfinder genannt worden

werden auf einem geringen Unterdruck gehalten; sie stehen über die Ausgleichskammern 22 und die Öffnungen 23 mit der Pumpe 2 in Verbindung. Je nach der Länge der Vorratsschleifen 16, 19 befinden sich die Öffnungen 21 der Kammern im Bereich des Atmosphärendrucks oder des Unterdrucks. Mit den Öffnungen 21 sind auf Druckunterschiede ansprechende elektrische Schalter 3 verbunden. Eine solche Anordnung ist in Verbindung mit üblichen Bandantrieben bekannt. Das Schnittbild der Fig. 2 zeigt- noch einige weitere Bauteile des erfindungsgemäßen Antriebes, nämlich den Vorratsbehälter 4 für die Druckflüssigkeit, die Umkehr- und Steuerventile S und 6 sowie den einen Antriebsmotor .7 für

die Spule 12. ': -.: /x. .'

Das Schema der hydraulischen Steuerung zeigt die Fig. 3. Zwei Elektromotore 28 und 28' treiben die _:·; Druckpumpen 29 und 29', welche die Druckflüssig- - keit,--ζ. B. Öl, aus dem Vorratsbehälter 30 ansaugen und über die Filter 33 und 33' in die Speiseleitungen 31 und 32 drücken. In dem linken Kreis ist dem Filter 33 eine weitere, vom Motor 34 getriebene Pumpe 35 nachgeschaltet. Überdruckventile 36, 36' verhindern übermäßigen Druckanstieg. Der von Leitung 31 gespeiste erste Hochdruckkreis enthält das Start-Stop-Ventil 37, das Umsteuerventil 38 und den hydraulischen Motor 39 zum Antrieb der Rolle 18. Das Umsteuerventil bestimmt die Drehrichtung des Motors. Wenn das Start-Stop-Ventil 37 (wie dargestellt) offen ist, gelangt der Flüssigkeitsstrom über das Ventil 38 zum Motor. Das Schließen des Ventils 37 sperrt den Rücklauf der Flüssigkeit vom Motor und gibt einen

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Nebenweg für die in Leitung 31 geförderte Flüssigkeit zu der Leitung 40 frei. Die Feder 37 a hält das Start-Stop-Ventil 37 bei fehlendem Steuerbefehl geschlossen. Das justierbare Nadelventil 41 in der Nebenschlußleitung 42 zum Motor 39 gestattet die Einstellung der gewünschten Motordrehzahl.

Das zweite hydraulische System, das Niederdrucksystem, steuert die Lage der Ventile 37 und 38. Dieser Kreis enthält das Start-Stop-Ventil 43, das durch den Anker eines polarisierten, von außen betätigten Magneten 44 eingestellt wird und das in gleicher Weise vom Magneten 46 abhängige Umsteuerventil 45. Das Niederdrucksystem wird von der an den Rücklauf 40 des Hochdrucksystems angeschlossenen Leitung 47 gespeist, mit der zum Konstanthalten des Druckes das Überdruckventil 48 und der Ausgleichsbehälter 49 verbunden sind. Leitungen 50 und 51 verbinden das Umsteuerventil 45 des Niederdrucksystems mit dem Umsteuerventil 38 des Hochdrucksystems, Leitungen 52 und 53 die beiden Start-Stop-Ventile 43 und 38. Leitung 54 ist ein Rücklauf für verdrängte Flüssigkeit.

Grundsätzlich ebenso wie das eben beschriebene Antriebs- und Steuersystem für die Rolle 18 ist das System zum Antrieb der Bandspulen, etwa der Spule 13. Gleiche Teile wurden mit gleichen Ziffern, jedoch mit Beistrich, gekennzeichnet. Der Magnet 44' wird hier über den von der Vorratsschleife gesteuerten Schalter 3 betätigt. Die Forderung nach konstanter Bandgeschwindigkeit läßt sich beim Aufwickeln nur durch Regeln der Motordrehzahl erfüllen. Dem Motor 39' ist zu diesem Zweck ein Nebenschluß mit vom Wickeldurchmesser abhängigen Durchflußquerschnitt zugeordnet. Der Hebel 58 fühlt den Wickel der Spule 13 ab und öffnet mit zunehmenden Wickeldurchmesser nacheinander die in ihrem Querschnitt durch die Nadeln 57 justierbaren Durchflüsse des Reglers 55 mittels des Kolbens 55 a.

Beim Anlauf des Motors 39' bleibt der Nebenschluß so lange gesperrt, bis die Drehzahl einen Wert von etwa 75% ihres Sollwertes erreicht hat. Sobald dies der Fall ist, herrscht in der Rücklaufleitung 62 vom Motor, deren Druckverlauf mit dem Nadelventil 63 einstellbar ist, ein zur Betätigung des Sperrventils 59 ausreichender Druck, der über die Leitung 61 die Kraft der Rückstellfeder 60 überwindet. Bei geschlossenem Start-Stop-Ventil 37' gelangt die geförderte Druckflüssigkeit von Leitung 32 in die Leitung 64 und zurück zum Vorratsbehälter 30.

Zusammengefaßt ist die Wirkungsweise die folgende: Mit den Magnetventilen 46, 46' wird die verlangte Drehrichtung eingestellt, dieser Steuerbefehl von den Umkehrventilen 45, 45' des Niederdruckkreises auf die Umkehrventile 38, 38' des Hochdruckkreises übertragen. Ein von außen kommender Befehl betätigt den Magneten 44, die Wirkung der Druckschalter 3 den Magneten 44'; die Stellung der Start-Stop-Ventile 43, 43' hat gleiche Stellung der Ventile 38,38' zur Folge; die Rolle 18 läuft mit konstanter, die Spule 13 mit vom Wickeldurchmesser abhängiger Drehzahl um; die Drehzahlregelung des Motors 39' tritt

ίο erst nach dem Hochlauf in Kraft. Die Umsteuerung der Drehrichtung ist ohne weitere Maßnahmen lediglich durch Betätigen der Umsteuerventile 45, 45' möglich. Anhaltspunkte für die mit der beschriebenen Vorrichtung erzielbaren Geschwindigkeiten und'Beschleu- nigungen gibt die Fig. 4, in welcher unten über der Zeit die Bandgeschwindigkeit, oben der Vorschub aufgetragen sind. Nach dem Startsignal bringt das Magnetventil eine Verzögerung von 1,5 ms; dann setzt die Bandbewegung ein, die nach 2 ms und einem Vorschub von etwa 1 cm die volle Geschwindigkeit von 750 cm/s erreicht. 3,5 ms nach dem Startsignal kann also, im Beispiel, die Aufzeichnung auf dem Magnetband beginnen. Zur Umsteuerung auf die Gegenrichtung braucht die Anordnung 4 ms.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

1. Umsteuerbarer hydraulischer Antrieb für Bänder aus Papier oder Kunststoff, insbesondere für Magnetbänder zur magnetischen Aufzeichnung, dadurch gekennzeichnet, daß in Reihe mit einem in einem hydraulischen Hochdrucksystem liegenden hydraulischen Antriebsmotor (39') für die Bandspule ein Start-Stop-Ventil (37') und ein Umsteuerventil (38') liegen, welche ihrerseits von in einem hydraulischen Niederdruckkreis liegenden Steuerventilen (43' bzw. 45') eingestellt werden, und daß die Drehzahl des Antriebsmotors durch einen Nebenschluß geregelt wird, dessen Durchflußquerschnitt sich in Abhängigkeit vom Durchmesser des Bandwickels einstellt.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Nebenschluß zum Motor gesperrt bleibt, solange die Motordrehzahl einen am Druck der Rücklaufleitung des Motors ables-

baren Mindestwert unterschreitet.

3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Niederdruckkreis aus dem Rücklauf des Hochdruckkreises gespeist wird.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 944 902.

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