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Vorrichtung zum Antreiben eines Bandes Die Erfindung bezieht sich
allgemein auf eine Antriebsvorrichtung bei Geräten, bei denen ein schmiegsamer,
bandartigerAufzeichnungsträger, insbesondere ein Magnetband, zur Aufzeichnung und/oder
Wiedergabe vonTonsignalen oder sonstigen aufzeichenbaren Signalen verwendet wird.
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Magnetbandgeräte besitzen im allgemeinen eine Abwickelrolle und eine
Aufwickelrolle, die von Drehtellem oder ähnlichen Haltevorrichtungen getragen werden.
Das Band wird mit konstanter Geschwindigkeit angetrieben, indem es mit Reibungskontakt
an die Umfangsfläche einer Antriebsrolle angedrückt wird, und es wird an einem Magnetkopf
oder einer sonstigen übertragungseinrichtung vorbeigezogen. Die hochwertigeren Geräte
besitzen Elektromotore für die Drehteller und einen besonderen Motor für die Antriebsrolle.
Bei der Aufzeichnung oderWiedergabe wird der Motor der Abwickelrolle erregt, um
ein Drehmoment zur Aufrechterhaltung einer Rückzugsspannung für das Band zu erzeugen,
während der Motor der Aufwickelrolle erregt wird, um ein zum Aufwickeln des Bandes
ausreichendes Moment zu entwickeln. Es ist außerdem vorgesehen, die Drehtellermotoren
für besonders schnelle Vorlauf- oder Rückspulvorgänge schalten zu können; während
dieser ist ist das Band ohne Berührung mit der Antriebsrolle, die bei Aufnahme und
Wiedergabe dessen Antrieb bewirkt.
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Bei solchen Geräten ist der Bandzug insbesondere abhängig von dem
Drehmornent, das durch den dem Abwickeldrehteller zugeordneten Motor erzeugt wird;
er ändert sich durch die Änderungen des Bandrollendurchmessers auf der Abwickelrolle.
Bekanntlich sind Änderungen des Bandzuges jedoch unerwünscht, vor allem, weil solche
Änderungen eine ungleichmäßige Banddehnung sowie Änderungen des Auflagedruckes zwischen
dem gespannten Bandteil und dem Magnetkopf verursachen können. Statt den Bandzug
in der obenerwähnten Weise aufrechtzuerhalten, verwenden manche Geräte eine sogenannte
geschlossene Bandschleife. Das die Schleife bildende Band wird unter Zugspannung
gehalten und so geführt, daß es den oder die Magnetköpfe berührt. So ist z. B. eine
Anordnung bereits vorgeschlagen worden, bei der die geschlossene Bandschleife über
eine leer laufende Rolle geführt ist und die seitlichen Strecken der Schleife durch
Klemmung gegen einander gegenüberliegende Seiten einer Antriebsrolle mit dieser
gekuppelt werden können, so daß sie angetrieben werden; dabei wird für ein genügendes
Drehmoment der Antriebsrolle gesorgt, so daß die antreibend wirkenden Berührungsstellen
zwischen der Antriebsrolle und dem Band den erwünschten Bandzug in der Schleife
aufrechterhalten. Eine solche Anordnung sorgt zwar für Aufrechterhaltung des Bandzuges
in der Schleife, die von den Speicherrollen relativ unabhängig ist; je-
doch
müssen dann zwei Klemm- oder Druckrollen für das Band mit den dazugehörigen Betätigungseinrichtungen
verwendet werden, und der Bandzug in der Schleife ist auch nicht völlig unabhängig
von dem Bandzug in den Teilen des Bandes, die von der Antriebsrolle zu den Speicherrollen
führen.
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Es ist ferner der Vorschlag einer Vorrichtung zum Antreiben eines
in einer geschlosenen Schleife verlaufenden Magnetbandes bekannt, bei der die in
die Schleife einlaufenden und die daraus auslaufenden Teile des Bandes so geführt
sind, daß die Bandschleife unter Spannung gehalten wird, und bei der das einlaufende
Band von dem oberen Band einer konisch ausgebildeten Bandantriebsrolle angetrieben
wird, so daß das Band an dieser konischen Rolle immer weiter nach unten gezogen
wird. Hierbei ergeben sich verschiedene Geschwindigkeiten des einlaufenden und des
auslaufenden Teiles des Bandes, so daß eine Zugspannung entsteht. Da diese Zugspannung
ständig zunimmt, ist ein Rutschen des Bandes entweder an der Einlaufstelle oder
an der Auslaufstelle unvermeidbar, wenn das Reißen des Bandes vermieden werden soll.
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Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung züm Antreiben eines
Bandes, insbesondere eines Magnetbandes, das zwischen zwei Bandspeicherrollen von
einer Antriebsrolle und einer anstückbaren Einrichtung
mit Andruckrollen
antreibbar ist und zu einem Teil in einer geschlossenen, im Betrieb dauernd unter
Zugspannung gehaltenen Schleife geführt ist, derart, daß die in die Schleife ein-
und aus ihr aus-
laufenden Teile des Bandes verschiedene Geschwindigkeiten
haben. Erfindungsgemäß sind die die Schleife bildenden Teile des Bandes zwischen
der Antriebsrolle und einer einzigen Andruckrolle aufeinanderliegend angeordnet
und bewegen sich in der gleichen Richtung.
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Auf diese Weise wird trotz der Verwendung besonders einfacher Mittel,
nämlich nur -einer Antriebsrolle und nur einer Gegendruckrolle, eine besonders günstige
Wirkung der Bandzugregelung erzielt. Da nämlich naturgemäß die Haftreibung zwischen
Band und Antriebsrolle größer ist als zwischen Band und Band, besteht der Vorteil,
daß der Bandzugausgleich durch Schlüpfung nicht auf Grund einer Schlüpfung zwischen
dem Band und der mitnehmenden Antriebsrolle, d. h. auf Kosten der Stetigkeit
der Bandbewegung erfolgt, sondern nur durch Schlüpfung zwischen den aufeinanderliegenden
Teilen des Bandes unter Wahrung der Stetigkeit der Bandbewegung.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsforin gemäß der Erfindung verläuft
die Bandschleife in ihrer Gesamtheit in einer Ebene. Weiterhin kann die eine Bandspeicherrolle
innerhalb der geschlossenen Bandschleife angeordnet sein.
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Im folgenden ist die Erfindung an Hand der Zeichnung beispielsweise
näher erläutert: Fig. 1 zeigt eine Vorrichtung gemäß der Erfindung im Grundriß;
Fig. 2 zeigt einen Teil des Verlaufs der Bandführung in einem größeren Maßstab.
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In Fig. 1 ist ein Magnetbandgerät mit einer Abwickelrolle
11 und einer Aufwickelrolle 12 gezeigt, die von Drehtellem oder ähnlichen
umlaufenden Vorrichtungen (nicht dargestellt) getragen werden. Eine Bandantriebsrolle
13 kann durch einen geeigneten Elektromotor od. dgl. (nicht dargestellt)
angetrieben werden und das Band an einem oder mehreren Magnetköpfen 14 vorbeiziehen.
Eine Rolle 16 dient zum Andrücken des Bandes an die Umfangsfläche der Antriebsrolle
zwecks Mitnahme; die Rolle 16
kann mit einer Schicht aus natürlichem
oder synthetischem, elastischem Gummi oder Kautschuk überzogen sein. Wie üblich,
gestattet die (nicht dargestellte) Vorrichtung zum Tragen der Druckrolle deren Bewegung
entweder in eine Lösestellung, im Abstand von der Antriebsrolle, oder in eine Antriebsstellung,
bei der das Band gegen die Antriebsrolle gedrückt wird.
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Das Magnetband 17 verläuft von der Abwickelrolle zur Aufwickelrolle.
Ein Teil 17a des Bandes berührt die Antriebsrolle 13, und ein Teil
17 b erstreckt sich um die Rolle 16 herum zur Aufwickelrolle, 12.
Ein anderer Teil 17c des Bandes bildet eine geschlossene Schleife und berührt die
Führungszapfen oder -rollen 18, 19, 20, 21. Die Führungszapfen
18 und 21 sind so angeordnet, daß Teile des Bandes (wenn es richtig liegt)
durch sie gegen die Magnetköpfe 14 gedrückt werden.
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Wie insbesondere in Fig. 2 gezeigt ist, sind die ein-und auslaufenden
Bandstrecken17a und 17b zwischen der Antriebsrolle 13 und der Druckrolle
16
aufeinanderliegend angeordnet. Wenn also die Rolle 16 gegen die
Antriebsrolle gedrückt wird, wird der einlaufende Teil 17 a des Bandes
durch unmittelbare Berührung mit der Oberfläche der Antriebsrolle angetrieben, während
der auslaufende Teil 17b des Bandes dadurch angetrieben wird, daß er gegen
die außenliegende Oberfläche des Bandteiles 17a gedrückt wird. Dies hat
- bei Vernachlässigung sonstiger Faktoren - zur Folge, daß die beiden
aufeinanderliegenden Bandteile mit unterschiedlichen Radien angetrieben werden,
was zur Folge hat, daß der auslaufende Bandteil 17 b dahin tendiert, mit
einer etwas größeren Geschwindigkeit als der einlaufende Teil 17 a angetrieben
zu werden. Der Teil 17 a des Bandes wird mit einer Geschwindigkeit
S, nach folgender Gleichung angetrieben: S, = w (r +
tj) 2,-t, wobei w die Winkelgeschwindigkeit, r den Antriebsrollenradius und t. die
Strecke zwischen der Antriebsrolle und dem Krümmungsradius des innenliegenden Bandteils
bezeichnet, die bei gutem Kontakt zwischen Band und Antriebsrolle gleich Null ist.
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Der Teil 17 c des Bandes innerhalb der Schleife wird mit der
Geschwindigkeit S#, nach folgender Gleichung angetrieben: S2 =
w (r + t#J 2,-r, wobei t. die Strecke zwischen der Antriebsrolle und
dem Krümmungsradius des außenliegenden Bandteils bezeichnet, die annähernd der Summe
aus t, und der Dicke des Bandes entspricht.
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Wird angenommen, daß das Gerät in Betrieb ist, die aufeinanderliegenden
Bandteile 17a und 17b
gegen die Antriebsrolle gedrückt werden und der Klenundruck
etwa dem entspricht, wie er sonst bei Magnetbändern angewendet zu werden pflegt,
so wird das Band durch die statische Reibung zwischen ihm und der Antriebsrolle
sowie durch die Reibung von Bandteil zu Bandteil positiv angetrieben. Der oben erläuterte
Unterschied der Antriebsgeschwindigkeiten entwickelt rasch einen Bandzug in der
Schleife 17 c, und wenn der Bandzug in der Schleife zunimmt, gelangen kompensierende
Faktoren zur Wirkung, die für einen Antrieb der Bandteile17a und 17b mit
gleichen Geschwindigkeiten bei einem gewünschten, vorbestimmten Bandzug in der Schleife
sorgen. Zu den kompensierenden Faktoren gehört die Dehnung des Bandes, das dadurch
dünner wird.
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Der außenliegende Teil des Bandes kann sich gegenüber dem durch die
Antriebsrolle angetriebenen Teil des Bandes bewegen, oder es können auch Gleitreibungskräfte
zur Kompensation dienen. Beim Ändern der Rollendrücke innerhalb annehmbarer Höchst-
und Mindestgrenzen bleibt der Bandzug in der Schleife im wesentlichen konstant.
Unterhalb eines solchen Druckes wird der Bandzug verringert, und oberhalb des Höchstdruckes
wird der Bandzug erhöht. Der Bandzug ist abhängig von den körperlichen Eigenschaften
und Abmessungen des verwendeten Bandes. Beispielsweise nimmt der Bandzug mit der
Banddicke zu, da der Unterschied der Radien ti und t. größer wird. Der Bandzug ist
auch abhängig von dem Antriebsrollendurchmesser, insofern, als eine Zunahme- des
Durchmessers der Antriebsrolle die Tendenz hat, den Bandzug zu vermindern, weil
die relative Differenz der Radien t. und t2 verkleinert wird.
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Es ist ohne weiteres ersichtlich, daß die Erlmdung beachtliche Vorteile
mit sich bringt. Der Bandzug in der Schleife wird durch relativ einfache Bandantriebsvorrichtungen
aufrechterhalten;
hierzu gehört die Verwendung nur einer Antriebsrolle und einer Klemm-oder Druckrolle.
Der Bandzug in der Schleife bleibt konstant und ist unabhängig von einem etwas sich
ändernden Bandzug zwischen der Antriebsrolle und den Speicherrollen sowie von Änderungen
des Klemmdruckes innerhalb vernünftiger Grenzen. Dadurch wird es möglich, daß die
Einrichtungen, die zur übertragung von Drehmomenten auf die Speicherrollen und die
dazugehörigen Drehteller verwendet werden, vergleichsweise einfach und billig werden.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umgibt die Bandschleife
eine der Bandspeicherrollen. Dadurch wird es möglich, daß die Bandführung auf einer
Höhenebene angeordnet werden kann, die der Höhenebene der Rollen entspricht um auf
diese Weise den Aufbau des Gerätes zu vereinfachen und das Einlegen des Bandes von
Hand zu erleichtern.