DE3230239A1 - Magnetband-aufwickelmaschine - Google Patents

Description

Magnetband-Aufwickelmaschine,

Die Erfindung bezieht sich auf eine Magnetband-Aufwickelmaschine und insbesondere auf eine Bandaufwickelmaschine, bei der das Band auf einer Spule aufgewickelt wird, die einen oder mehrere transparente Flansche aufweist.

Magnetbandaufwickelmaschinen sind bekannt und sie · werden für verschiedene Anwendungen benutzt, beispielsweise bei der Herstellung von Video- oder Audio-Kassetten oder dergleichen. Bei einem typischen Kassettenherstellungsvorgang werden zwei Spulen oder Naben so hergestellt, daß sie miteinander durch eine Bandlänge verbunden sind, die später den Vorlauf bzw. Nachlaufabschnitt bildet. Bei der Aufwicklung des Bandes wird der die Naben verbindende Bandabschnitt in der Mitte getrennt und die beiden an den Naben verbleibenden Abschnitte werden mit einem Magnetband verklebt, welches unbespielt oder auch bespielt sein kann. Damit die auf einer Spule befindliche Bandlänge schnell visuell beurteilt werden kann, ist gewöhnlich einer der Flansche der Spule aus transparentem Plastikmaterial ausgebildete Dieser transparente Flasch ermöglicht nicht nur eine rasche überprüfung der Bandlänge auf der Spule, sondern hierdurch wird auch eine qualitative Beurteilung des Bandaufwickel Vorgangs möglich.

Es wird gewöhnlich als "kosmetischer Defekt" angesehen, wenn aufeinanderfolgende Windungen des aufgewickelten Bandes nicht deckungsgleich übereinander liegen, so

so daß die seitliche Oberfläche des aufgewickelten Bandes ein geriffeltes Aussehen erhält. Es ist üblich, eine visuelle Überprüfung der beschickten Spulen vorzunehmen, da ein solches geriffeltes Aussehen auf verbogene oder verzogene Spulen.oder ein ungleichmäßig geschnittenes Magnetband hinweisen kann. Es hat sich jedoch gezeigt, daß ein solches geriffeltes Aussehen auch eine Folge anderer Faktoren sein kann, beispielsweise eine Folge der Ansammlung elektrischer Ladungen auf dem Band oder auf dem Spulenkörper während die Aufwicklung erfolgt. Ferner kann die Ursache in einer unterschiedlichen Gleitfähigkeit des Bandes und einer geringen Veränderung .der Bandspannung infolge der Veränderungen der Geschwindigkeit der Aufwickelspule liegen. Diese zuletzt erwähnten Faktoren haben nur einen geringen Einfluß auf die Güte einer .Kassette und daher ist es erwünscht, das geriffelte Aussehen der gewickelten Spulen, welches eine Folge dieser Faktoren ist, zu vermeiden, um den Ausschuß ansonsten befriedigender Kassetten zu vermeiden.

Es sind verschiedene Versuche unternommen worden, um die Gleichförmigkeit der Aufwicklung zu verbessern. So hat man zu diesem Zweck Packrollen oder Riemen vorgesehen, die einstellbar zwischen den Flanschen der Spule und Führungsrollen angeordnet wurden, die unmittelbar benachbart zum Umfang der Spule vorgesehen waren. Keiner der Versuche hat sich jedoch als voll befriedigend erwiesen. Die Packrollen und die Riemen verursachen eine zu feste Aufwicklung,und sie können Ursache der Beschädigung der Oberfläche des Bandes sein. Eine dichte Aufwicklung ist nicht erwünscht, da

das Austreiben von Luft zwischen den Windungen des Bandes Schwierigkeiten ergibt im Hinblick auf eine Anpassung auf Änderungen von Temperatur und Feuchtigkeit. Ebenso ist eine Beschädigung des Bandes nicht vertretbar. Die alternative Benutzung einer Führungsrolle an einer festen . StelIe in der Nähe des Umfangs der Spule ist in der Praxis nicht zu verwirklichen, da der Aufwickelwinkel des Bandes über der Rolle sich beträchtlich während der Aufwicklung des Bandes auf die Spule ändert und 90° bei voller Spule erreicht. Infolgedessen steigt die Spannung im Band bei fortschreitender Aufwicklung beträchtlich an .

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Führungsvorrichtung für eine Bandaufwickelmaschine zu schaffen, die die Ausrichtung aufeinanderfolgender Windungen verbessert, und zwar unabhängig von statischen Aufladungen oder Änderungen der Bandgleitfähigkeit. Weiter bezweckt die Erfindung die Schaffung einer Führung um gleichförmig Band aufzuwickeln, wobei die Führung das Band nur an seinen Rändern berührt und dadurch eine Verminderung der Gefahr der Bandoberflächen.· beschädigung gewährleistet. Außerdem bezweckt die Erfindung die Schaffung einer Bandführung, durch die weder die auf dem Band während des Wickelprozesses lastende Spannung wesentlich verändert wird, noch eine zu dichte Packung der Windungen bewirkt wird.

Gelöst wird die gestellte Aufgabe durch die in den Patentansprüchen gekennzeichneten Maßnahmen.

Demgemäß werden auf den Umfang der Flansche der Spule Kräfte ausgeübt, die die Flansche gegeneinander biegen, derart, daß sie als Bandführung wirken, wodurch die seitliche Bewegung des Bandes begrenzt wird. Dabei kann weiter die Nabe der Spule axial zu den ■ Flanschrändern versetzt werden, wodurch das zwischen den Flanschen aufgewickelte Band zentriert wird. Gemäß der bevorzugten Ausführungsform werden die äußeren Flächen eines jeden Flansches der Spule durch zwei im veränderbaren Abstand zueinander .angeordneten, koaxialen', etwa gleich bemessenen Ringrippen beaufschlagt, die so gelagert sind, daß sie sich beim Aufwickeln mit der Spule drehen. Der variable Abstand der Ringrippen kann gesteuert werden, um die Spulenflansche in der Weise zu verbiegen, daß die Umfange der Flansche einen vorbestimmten Abstand einnehmen. Ein einstellbarer Anschlag ist außerdem vorgesehen, um die Spulennabe an einer vorbestimmten Axialstellung relativ zu den verbogenen Flanschrändern zu halten.

Da das Band nur an seinen Rändern berührt wird wenn es in die Spule einläuft, wird'die auf dem Band lastende Spannung nicht wesentlich geändert. Infolgedessen führt das erfindungsgemäße Verfahren und die zur Durchführung des Verfahrens vorgesehene Führung nicht zu einer dichter gepackten Spule. Da keine Oberfläche des Bandes durch die Führung berührt wird, besteht keine Gefahr der Beschädigung des Bandes. Die Führung liegt am Umfang der Spule, jedoch muß sie nicht an einer festen Stelle angeordnet sein. Infolgedessen

wird der Aufwickelwickel der Führungsvorrichtung niemals besonders groß. Die sich ändernde Bandspannung, die durch die Reibung zwischen dem Band und den Spulenflanschen verursacht wird, ist minimal und praktisch konstant während des gesamten Aufwickelvorgangs.

Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine Vorderansicht einer Bandaufwickelmaschine mit einer Aufwickelstation gemäß der Erfindung;

Fig. 2 eine auseinandergezogene, teilweise geschnittene Darstellung geschnitten längs der Linie 2-2 gemäß Fig. 1;

Fig. 3-5 Teilschnittansichten der Spleißblockanordnung und der Aufwickelstation des Mechanismus gemäß Fig. 1 in verschiedenen aufeinanderfolgenden Stufen ■ .während der Ausrichtung der Führung;

Fig. 6 eine perspektivische Ansicht der

Schwenklageranordnung nach Fig. 1.

In den einzelnen Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche Teile.

Figur 1 zeigt die Vorderansicht einer Bandaufwickelmaschine, die dazu bestimmt ist Video-Kassettenspulen zu beschicken, wobei eine Bandaufwicklungsführungs- und Zentrierungsvorrichtung vorgesehen ist, die den Gegenstand vorliegender Erfindung bildet. Eine solche Maschine weist eine Frontplatte 10 auf, die als Träger für mehrere Vorrichtungen dient, einschließlich einem Spleißblockaufbau 12, einem Schneidmesser, mechanismus 14, einem Klebebandspender 16 und einer Bandaufwickel vorrichtung 18.

Der Spleißblockaufbau 12, der Schneidmessermechanismus 14 und der Klebebandspender 16 sind im wesentlichen so ausgebildet, wie dies in der US-PS 40 61 286 bzw. der US-PS 37 53 835 beschrieben ist. Aus diesem Grunde werden diese Vorrichtungen im folgenden nur insoweit beschrieben als es zum Verständnis der vorliegenden Erfindung erforderlich ist.

Durch die Frontplatte 10 steht eine drehbare Vorratsspulenwelle 20 vor, die eine Spule 22 trägt, auf der ein Vorrat von Magnetband 24 aufgespult ist. Zwei Umlenkrollen 26 und 28 sind über Achsen an der Grundplatte gelagert, und diese dienen dazu, das Band einer Spannrolle 30 zuzuführen. Letztere ist auf einer Achse gelagert, die durch einen Schlitz 31 der Drontplatte 10 hindurchsteht und sich längs des Schlitzes gemäß der auf dem Band 24 lastenden Spannung seitlich bewegt, Nicht dargestellte Mittel spannen die Achse der Spannrolle 30 nach dem rechten Ende des Schlitzes 31 vor. Das Magnetband 24 läuft von der Spannrolle 30 um eine

Umlenkrolie 32 und eine weitere Umlenkrolle 34, die ebenfalls mit Achsen an der Fro.ntplatte 10 gelagert sind. Die Umlenkrollen 32 und 34 führen das Band 24 geradlinig durch eine Führung 13 (vgl. Fig. 3), die. in die obere Oberfläche des Spleißblockaufbaus 12 eingeschnitten ist. Im typischen Fall· besteht die Bandführung aus einer Nut in der oberen Oberfläche der beweglichen bzw. stationären Teile 12A bzw. 12B des Spleißblockaufbaus. Von der Umlenkrolle 34 läuft das Band 24 schließlich nach einer ersten Kassettenbandspule (in Fig. 1 nicht dargestellt, um den darunterliegenden Mechanismus erkennbar zu machen.), die in der Bandaufwickel vorrichtung 18 angeordnet ist.

An der Frontplatte 10 ist weiterhin ein Halter 36' für eine zweite Kassettenbandspule 38 montiert. Der Halter 36 weist eine Platte 40 auf, die an der Frontplatte 10 befestigt ist, und außerdem besitzt der Halter zwei Stangen 42, die starr mi't der Platte 40 verbunden sind und von dieser vorstehen. Die Stangen 42 sind in der Mitte mit Schlitzen versehen, um in entgegengesetzter Weise geneigte Oberflächen 44 zu schaffen, auf denen die Spule 3.8 ruht. Die Spule 38 ist die zweite eines Paares von Spulen, die gemeinsam beschickt werden, wie dies weiter unten im einzelnen beschrieben wird. Während der Verspleißung und während des Beschickungszyklus wird ein Vorlauf abschnitt 39, der an der Spule 38 befestigt ist, am Spleißblockaufbau 12 festgehalten. ■ .

Außerdem trägt die Frontplatte 10 verschiedene Steuer-

Vorrichtungen, Anzeigegeräte, Zähler und so weiter,-die insgesamt mit dem Bezugszeichen 45 bezeichnet sind, um den Spleißvorgang und die Aufwicklung zu steuern und zu überwachen.

Im folgenden wird auf Fig. 2 der Zeichnung Bezug genommen. Hier ist die Bandaufwickel vorrichtung im Schnitt zusammen mit einer Spule 46 dargestellt, in Verbindung mit der der Aufbau zu benutzen ist. Zum besseren Verständnis des Zusammenwirkens der Teile von Bandaufwickel vorrichtung 18 und Spule 46 wird die Spule an erster Stelle beschrieben. Diese Spule 46 weist eine zentrale zylindrische Nabe 48 auf, auf der zwei im Abstand zueinander angeordnete konzentrische Flansche 50 und 52 festgelegt sind. Der besseren Übersicht wegen wird der Flansch 50 im folgenden als der vordere Flansch , und der Flansch 52 als der rückwärtige Flansch bezeichnet. Bei einer typischen Video-Kassettenspule besteht der vordere Flansch 50 aus dünnem, transparentem Plastikmaterial, und dieser Flansch ist am Ende der Nabe 48 angebracht. Der rückwärtige Flansch 52 ist dicker ausgebildet und opak oder transluzent. Er ist von der gegenüberliegenden Seite der Nabe 48 aufgesetzt, derart, daß die Nabe ein kurzes Stück über den Flansch vorsteht, so daß die Nabe als Lageroberfläche in der zugeordneten Kassette benutzt werden kann. Beide Flansche 50 und 52 bestehen im typischen Fall aus elastischem, verformbaren Material, wobei der rückwärtige Flansch 52 wegen seiner dickeren und schwereren Ausbildung derjenige von den beiden ist, der

schwerer zu verformen ist. Im Ende der Nabe 48, benachbart zum Flansch 52 ist eine axiale Ausnehmung 54 vorgesehen. Diese Ausnehmung 54 weist eine hohlzylindrische Form auf und sie ist mit mehreren Rippen versehen, die in entsprechende Keilnuten der Antriebswelle eingreifen können. In der Mitte ist das vordere Stirnende der Nabe 48, das den vorderen Flansch 50 trägt, mit einem kleinen runden und kegelförmig ausgebildeten Zentrierstift 56 versehen.

Bei Video-Bandkassetten werden gewöhnlich zwei Größen von Bandspulen benutzt, und zwar entweder mit einem Nenn-Durchmesser von 90 mm, oder einem Nenndurchmesser von 75 mm. Beide Spulen sind so ausgebildet, daß sie ein Band aufnehmen können, dessen maximale Breite 12,7 mm beträgt. Damit ein hinreichend großes Spiel vorhanden ist, sind die Flansche 50 und 52 in einem Abstand von 13,0 mm + 0,2 mm - 0,0 mm angeordnet. Es ist jedoch klar, daß das Prinzip der vorliegenden Erfindung auch für Spulen anderer Abmessungen anwendbar ist.

Die Bandaufwickelvorrichtung 18 umfaßt einen Spulenantrieb 58 und eine Spulenhaltevorrichtung 60. Beide sind an einer Platte 57 befestigt, die ihrerseits beweglich an der Frontplatte 10 mittels Bolzen 59- befestigt ist, die in linearen Schlitzen 61 gleicher Länge in der Frontplatte laufen. Der Spulenantrieb 58 weist einen Motor 62, einen Tachometer 64, eine Antriebswelle 66 und einen rückwärtigen Spulenträger 68 auf. Der Motor 62 und der damit verbundene Tachometer 64 sind auf der Rückseite der Platte 57 so angeordnet, daß die Antriebswelle 66 im wesentlichen

normal zur Ebene der Frontplatte angeordnet ist. Die Welle 66 des Motors 62 steht durch Öffnungen 65 in der Platte 57 und durch eine große rechteckige Öffnung 67 in der Trontplatte 10 hindurch. Die Öffnung 67 ist so dimensioniert, daß sie eine Länge hat, die etwa gleich ist der Länge eines Schlitzes 61. Die Welle 66 trägt den hinteren Spulenträger 68 und treibt diesen an.

Der hintere Spulenträger 68 weist einen Klemmring 70, eine Scheibe 72 und eine Welle 74 auf. Der Klemmring 70 ist so bemessen, daß ein glatter, linearer Gleitsitz zwischen dem hinteren Spulenträger 68 und der Welle 66 geschaffen wird. Der Klemmring 70 ist mit einer Stellschraube 76 versehen, um eine Axialversetzung des hinteren Spulenträgers 68 längs der Welle 66 zu ermöglichen. Der Klemmring 70 trägt die Scheibe, die im wesentlichen normaö zur Achse der Welle 66 verläuft.

Die Scheibe 72 besteht aus einer starren kreisrunden Platte mit einem Gesamtdurchmesser, der vorzugsweise gleich ist. dem Durchmesser der größten Spule 46, die hiervon getragen werden soll. Die Scheibe 72 ist konzentrisch zur Bohrung des Klemmringes 70 angeordnet und vorzugsweise mit zwei konzentrischen ringförmigen Rippen 78 und 80 versehen, die vom Klemmring weg gerichtet sind. Gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist der Aufwickelmechanismus so ausgebildet, daß entweder eine oder die beiden Größen der üblichen Spulen in Video-Bandkassetten benutzt werden können. Die

kreisringförmigen Rippen 78 und 80 besitzen einen Durchmesser der gleich ist oder etwas kleiner (zum Beispiel 3 bis 6 mm kleiner) als der Durchmesser dieser Spulen (zum Beispiel besitzt die äußere Rippe 78 vorzugsweise einen Außendurchmesser, der nicht kleiner ist als 86 mm, während die innere Rippe 80 vorzugsweise einen minimalen Außendurchmesser von 70 mm besitzt). Jede Rippe ist etwa 4 mm breit. Die äußere Rippe 78 steht von der Scheibe 70 etwa 2_S3 mm vor, während die innere Rippe 80 von der Scheibe etwa 1,5 mm vorsteht. Es ist jedoch klar, daß unterschiedlich bemessene Rippen für unterschiedlich bemessene Spulen Anwendung finden können, und daß die Scheibe für eine unterschiedliche Anzahl von Spulengrößen bemessen werden kann. Insbesondere kann die Scheibe 72 auch so ausgebildet werden, daß sie nur für Spulen einer Größe verwendbar ist.

Die Scheibe 72 und der Klemmring 70 sind mit einer kreisrunden Stufenausnehmung 82 versehen, der koaxial zu diesen Teilen verläuft.

Die Welle 74 ist zentral bezüglich der Scheibe 72 angeordnet und erstreckt sich von der Ausnehmung 82 in Richtung auf den gegenüberliegenden Klemmring 70. Die Welle 74 ist rotationssymmetrisch und ihre Drehachse fällt mit der Achse des Rings 70 zusammen. Gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel besteht die Welle 74 aus mehreren einzelnen Abschnitten 84 eines dünnen hohlwandigen Zylinders, wie dies am besten aus Fig. 1 ersichtlich ist, die einen konzentrischen Flansch 86

(Figur 2) lagern. Der Innendurchmesser der Welle 74 ist so gewählt, daß die Antriebswelle 66 einpaßt. Die Abschnitte 84 sind so angeordnet, daß sie als Keilfedern in die Nuten 54 der Spule 46 eingreifen, und sie sind weiter so angeordnet, daß sie einen Zylinder definieren, der etwas größer ist als der Durchmesser der Ausnehmung. Jeder Abschnitt 84 ist an jedem Ende, d.h. in der Nähe des Flansches 86 und entfernt von diesem, etwas verjüngt. Der Flansch 86 ist so ausgebildet, daß er fest in die Stufenausnehmung 82 der Scheibe 72 und des Ringes 70 einpaßt. Dadurch kann die Welle 74 mit der Scheibe und dem Klemmring beispielsweise durch Madenschrauben .(nicht dargestellt) festgelegt werden. Vorzugsweise besteht die Welle 74 aus einem elastisch deformierbaren Material, beispielsweise Polyäthylen, Polypropylen oder dergleichen.

Der Spulenhalteraufbau 60 weist einen Schwenkarmaufbau 88 und einen vorderen Spulenträger 90 auf. Der Schwenkarmaufbau 88 weist Schwenklager 92 und 94, Schwenkwellen 96 und einen Nabenklemmarm 98 auf. Das Schwenklager 92 ist als zylindrischer Zapfen ausge-· bildet, der eine zentrale Bohrung 100 besitzt. Das Lager 92 ist über einen rechteckigen Schlitz 93 in der Frontplatte 10 an der Vorderseite der Platte 57 durch Bolzen 95 befestigt. Die Anordnung der Lager 92 ist so gewählt, daß sie benachbart zum Spulenantriebsaufbau 58 und frei von diesem entfernt vom Spleißblockaufbau 12 und mit der Achse der Bohrung 100 im wesentlichen senkrecht zur Ebene der Frontplatte 10 angeordnet

sind. Die Bohrung 102 ist in der Platte 57 koaxial zur Bohrung 100 angeordnet, damit jene Schwenkwelle 96 durch die Platte hindurchstehen kann. Das Lager 94 hat die Form eines L-förmigen Aufbaus mit einer Bohrung 104 in einem Schenkel und senkrecht hierzu. Wie aus Figur 6 ersichtlich, ist die Bohrung 104 weiter mit radial vorstehenden Schlitzen 106A und B versehen. Der Schlitz 106B ist vorzugsweise flacher als der Schlitz 106A. Der Winkelspalt zwischen den Schlitzen 106A und 106B ist groß genug um den vorderen Spulenträger 90 frei von dem rückwärtigen Träger 68 zu verschwenken, wie dies im folgenden beschrieben wird. Zwei Bohrungen 108, die parallel zur Bohrung 104 verlaufen, sind im anderen Schenkel des L-förmigen Lageraufbaus vorgesehen. Das Lager 94 ist auf der Rückseite der Platte 97 angeordnet, wobei die Bohrung koaxial zu der Bohrung 102 verläuft und hiervon durch zwei Schrauben 110 distanziert ist, die durch die Bohrungen 108 und in Gewindelöcher der Platte 57 e.instehen.

Die Schwenkwelle 96 wird von einem Stab gebildet, der so bemessen ist, daß er gleitbar und drehbar in Bohrungen 100, 102 und 104 einpaßt. An einem Ende der Welle 96 ist ein Flansch zwischen der Platte 57 und dem Lager 94 befestigt. Eine Druckfeder.114 ist um die Welle 96 zwischen der Rückseite der Platte 57 und dem Flansch 112 angeordnet. Ein radial von der Welle 96 · vorstehender Verriegelungsstift.116, der in Schlitze 106 des Lagers 94 einpaßt, liegt zwischen dem Flansch 112 und dem am nächsten liegenden Ende der Welle.. Ein Abschnitt 118 der Welle 96, der dem Stift 116 entfernt liegt, ist mit Gewinde versehen und mit einer Ein-

stellmutter 120 ausgestattet. Die Einstellmutter 120 ist außerdem mit einer Einstellschraube 122 versehen. Die Gesamtlänge der Welle 96 ist so gewählt, daß sie etwas die Summe der folgenden Teile übersteigt: (a) der Gesamtabstand zwischen der Rückseite des Lagers 94 und der Vorderseite der Frontplatte 10, (b) der Abstand zwischen der Vorderseite der Frontplatte 10 und einem Frontflansch 50 der Spule 46, die auf dem hinteren Spulenträger 68 befindlich ist, und (c) die Axialabmessung des Frontspulenträgers 90.

Der Nabenklemmarm 98 ist einstellbar normal zur Achse der Welle 96, beispielsweise durch einen Schlitz 126 und einen den Schlitz überbrückenden Spannbolzen 128. Das andere Ende des Armes 98 weist eine Bohrung 130 auf. Die Bohrung 130 liegt parallel zur Achse des Schlitzes 126. Der axiale Abstand zwischen dem Schlitz 126 und der Bohrung 130 ist so gewählt, daß er gleich dem axialen Abstand zwischen der Bohrung 100 des Lagers 92 und.der Welle 66 des Spulenantriebsaufbaus 58 ist.

In Ausdrehungen an beiden Enden der Bohrung 130 sind Lager 132 eingesetzt, die die Hohlwelle 134 lagern, die durch den Arm 98 hindurchsteht und nach der Frontplatte 10 verläuft. Die Hohlwelle 134 steht, wenn auch nur wenig, über den Arm 98 auf der Seite diametral gegenüberliegend der Frontplatte 10 vor. Die Hohlwelle 134 ist mit einem Sperring 135 an dem der Frontplatte abgewandten Ende der Welle versehen. Der Ring 135

liegt dem Innenlauf ring des betreffenden Lagers an. Die Hohlwelle hat ein Innengewinde, um eine Zentrierschraube 136 auf zunehmen .■ Die Zentrierschraube 136 besitzt eine Gesamtlänge, die größer ist als die Gesamtlänge der Hohlwelle 134 und das Ende ist mit einer Schwenkfassung 138 ausgestattet, welche so dimensioniert ist, daß ein Zentrierstift 56 der Spule 46 einstehen kann. Eine Verriegelungsmutter 140 legt die Zentrierschraube 136 in der Hohlwelle 134 fest und die Verriegelungsmutter wird bei der Festlegung gegen das Ende der Welle benachbart zum Haltering 135 verspannt.

Der Frontspulenträger 90 ist am längeren Ende der Hohlwelle 134 in der Nähe der Frontplatte 10 festgelegt. Der Frontspulenträger 90 weist eine Nabe und eine Scheibe 144 mit einheitlicher Konstruktion auf. Die Nabe 142 besteht aus einem dickwandigen Hohlzylinder, der so dimensioniert ist, daß er dicht .über die Hohlwelle 134 paßt. Die Nabe 142 und der Ring stehen den inneren Laufringen der Lager 132 gegenr über und arbeiten mit diesen zusammen, um eine Axialverschiebung der Welle 134 relativ zu dem Arm 98 zu verhindern, ohne eine Drehung dazwischen zu beeinträchtigen. Die Scheibe 144 ist eine starre Kreisplatte, die konzentrisch zur Achse der Hohlwelle liegt. Die'zentrale Bohrung der Nabe 142 und der Scheibe 144, die der Hohlwelle 134 angepaßt sind, laufen durch den Frontspulenträger 90 hindurch. Die Hohlwelle 134 ist so dimensioniert, daß sie mit der Frontoberfläche der Scheibe 144 fluchtet. Die Scheibe ist mit konzentrischen Rippen 146 und 148 versehen, die den Rippen 78 und 80 der hinteren Trägerscheibe entsprechen.·

Im folgenden wird die Arbeitsweise des Aufwickelmechanismus beschrieben. Wie aus Fig. 1 ersichtlich, können Nabenklemmarm 98 und Frontspulenträcjer 90 relativ zu dem übrigen Mechanismus auf einem Bogen parallel zur Frontplatte 10 verschwenkt werden und zwar wenigstens zwischen einer Stellung kurz vor dem hinteren Spulenträger (die Spulenbeschickungsstation, die ausgezogen dargestellt ist) und einer strichlierten Stellung ausgerichtet auf den hinteren Spulenträger (dies ist die Bandaufwickelstellung). Der Winkel zwischen der Beschickungsstellung und der Aufwickelstellung wird durch den Winkel zwischen den beiden Schlitzen 106A und 106B im Lager 94 (Fig. 6) bestimmt. Die Feder 114, die zwischen der Platte 57 und dem Flansch 10 zusammengepreßt ist,(Fig. 2) drückt den Stift 116 in die Frontoberfläche des Lagers 94 und in einen weiteren Schlitz 106, wenn dieser Stift dem Schlitz gegenübersteht.

Der vordere Spulenträger 90 kann zwischen der Bandbewicklungsstellung und der Spulenbeschickungsstellung dadurch bewegt werden, daß manuell der Arm 98 von der Frontplatte 10 weggezogen wird, wodurch die Feder 114 zusammengedrückt und der Stift 160 entweder aus dem Schlitz 106A oder 106B ausgehoben wird. Wenn der Stift 116 aus dem betreffenden Schlitz freikommt, dann kann sich die Welle 66 frei drehen und der Arm 98 kann mit dem daran befestigten Frontspulenträger in die andere Stellung überführt werden. Der Stift 116 läuft auf der Frontseite des Lagers 94 bis er in einen der Schlitze 106 einfällt, und an dieser Stelle drückt die zusammen-

gepreßte Feder 114 den Stift in den Schlitz und verriegelt den Arm und den Frontspulenträger in dieser Lage. Die Winkelstellung um die Welle 96 des Armes 98 relativ zum Stift 116 kann durch Lösen des Spannbolzens 128 am geschlitzten Ende 126 (Fig. 1) eingestellt werden. Diese Einstellung wird normalerweise durchgeführt, wenn der Stift 116 in dem Schlitz 106A liegt, d.h. in der Bandbewicklungsstellung, wobei die Zentrierschraube 136 am Arm 98 koaxial zur Welle 66 des Spulenantriebs verläuft.

Im folgenden wird unter Bezugnahme auf Fig. 3 bis 5 die Ausrichtung der Bandführungs- und Bandzentriervorrichtung beschrieben. Wenn der Arm 98 und der Front-, spulenträger 90 in der Spulenbeschickungsstation befindlich sind, wird eine leere Bandspule 46 (gemäß dem Ausführungsbeispiel eine 99 mm Spule auf der Spindel des rückwärtigen Spulenträgers 68 aufgesetzt, wobei der hintere Flansch 52 der Spule auf der äußeren Rippe 78 (Fig. 3) ruht. Es könnte auch eine im Durchmesser kleinere Spule 46 mit ihrem rückwärtigen Flansch aufgesetzt werden, die dann mit ihrem rückwärtigen Flansch auf der inneren Rippe 80 zu liegen käme. Ein Meßstreifen 150, dessen Breite gleich ist der maximal zulässigen Breite des Bandes (im vorliegenden Fall 12,70 mm) wird in die Bandführung 13 des Spleißblockmechanismus 12 über Umlenkrolle 34 und zwischen die Flansche 50 und 52 der Spule 46 eingelegt. Wenn der Meßstreifen 150 auf diese Weise längs des Pfades und gefolgt vom Band 24 eingeführt ist, dann wird der hintere Spulenträger 68 axial längs der Motorwelle 66 versetzt bis die innere Oberfläche des Flansches 52 flach gegen den Rand des Meß-

Streifens 150 in der Nähe der Frontplatte 10 anliegt. In dieser Stellung befindet sich ein Spalt zwischen dem Frontflansch 50 und dem Meßstreifen 150, der etwa 0,3 bis 0,5 mm beträgt und in der Zeichnung der Übersichtlichkeit wegen größer dargestellt ist. Insofern als der Abstand zwischen den Flanschen der Spule so bemessen sind, daß dieser Spalt sehr viel größer ist als die maximale Bandstärke. Nunmehr wird die Stellschraube 76 angezogen, wodurch der hintere Spulenträger 68 auf der Motorwelle 66 festgelegt wird.

Wenn die Zentrierschraube 136 angezogen ist, so daß die Schwenkfassung 138 in der Nabe 42 des Frontspulenträgers 90 liegt (Fig. 4), wird der Nabenklemmarm so bedient, daß der Frontspulenträger 90 in die Bandbewickelungsstation überführt wird. In dieser Lage befindet sich der vordere Spulenträger 90 gegenüber dem rückwärtigen Spulenträger 68. Die Feder 114, die durch den Flansch 112 auf die Schwenkwelle 96 wirkt, drückt den Arm 98 und den Frontspulenträger 90 nach der Frontplatte 10. Wenn der Stift 116 auf einen Schlitz 106A im hinteren Schwenklager 94 ausgerichtet ist, dann wird die Rückbewegung von Welle 96, Arm 98 und Spulenträger 90 durch Berührung zwischen der Einstellmutter 120 und dem Frontschwenklager 92 gesteuert. Die Einstellmutter 120 wird längs des Gewindeabschnitts 118 der Welle 96 so versetzt, daß die Welle 96 sich nach der Frontplatte 10 gerade so weit bewegen kann, daß die äußere Rippe 146 den Frontflansch 50 der Spule 46 berührt und den Umfang des Flansches in dichte Berührung mit dem Meßstreifen 150 bringt, wie dies in Fig. 4 dargestellt ist.

Da der vordere Flansch 50 dünner und elastischer ist als der rückwärtige Flansch 52 , und da die Spule 46 außerdem von hinten durch die Spindel 74 abgestützt wird, erfolgt die elastische Verformung der Spule 46 in erster Linie innerhalb des Frontflansches 50. Wenn der Frontflansch 50 nach innen durchgebogen wird, um den Meßstreifen 150 zu berühren, und wenn der rückwärtige Flansch 52 noch flach den anderen Rand des Meßstreifens 150 berührt, kann nunmehr die Einstellschraube 122 der Einstellmutter 120 angezogen werden, wodurch die Mutter auf der Welle 9.6 festgelegt wird. Die Rippen 146 und 78 sind nun voneinander durch die maximale Bandbreite plus Summe der Dickenabmessungen der Spulenflansche voneinander getrennt.

Wenn der rückwärtige und der vordere Spulenträger 68 bzw. 90 auf diese Weise angeordnet sind, wird die Zentrierschraube 136 in die Hohlwelle 134 eingeschraubt bis die Schwenkfassung 138 den Zentrierstift 56 der Spule 46 aufnimmt. Eine weitere Bewegung der Zentrierschraube 136 bewirkt eine Axialbelastung der Nabe 48 der Spule und eine elastische Ausbiegung der Abschnitte 84 der Spindel 74 nach innen, ermöglicht es der Ausnehmung 54 in der Spulennabe sich über die Spindel zurückzubewegen, was zu einer Verbiegung des rückwärtigen Flansches 52 führt, der umfangsmäßig immer noch durch die Rippe 78 abgestützt ist. Wenn die Flansche 50 und 52 etwa gleich durchgebogen sind, dann kann die Zentrierschraube 136 durch Anziehen der Verriegelungsmutter 140 gegen die Hohlwelle 134 festgelegt werden*

Das Erscheinungsbild von Spule und Wickelmechanismus ergibt sich dann aus der Darstellung gemäß Fig. 5.

Der Arm 98 und der Frontspulenträger 90 können zwischen der Spulenbeschickungsstellung und der Bandaufwickelstellung vor und zurückbewegt werden, und die Berührung zwischen der Einstellmutter 120 und dem Lager 92 gewährleistet, daß dann, wenn der Arm 98 sich in der strichlierten Stellung gemäß Fig.1 befindet, der Frontspulenträger 90 und die Zentrierschraube 136 in einem vorbestimmten Abstand von der Frontplatte 10 und von der Ebene des rückwärtigen Spulenträgers zu liegen kommen. Der Schlitz 106A ist tief genug, damit eine Rückbewegung der Welle 98 durch Eingriff der Mutter 120 in das Lager 92 begrenzt wird, und es ist zweckmäßig, daß der Schlitz 106B flach genug ist, damit der Frontspulenträger 90 weiter im Abstand liegt als der eingestellte Abstand vom rückwärtigen Spulenträger 68, um den Frontspulenträger zur Inspektion zugänglich zu machen.

Nunmehr kann der Meßstreifen 150 entfernt und die leere Spule 46 durch eine von zwei zu beschickenden Spulen ersetzt werden, wobei die andere Spule des betreffenden Paares im Spulenhalter 36 eingesetzt wird und der zwischen den beiden Spulen befindliche Bandabschnitt 39 wird über die Umlenkrolle 34 und den Spleißblockaufbau 12 geführt. Der Frontspulenträger 90 wird dann in die Bandaufwickelstellung überführt, wodurch das Zusammenwirken zwischen vorderen und hinteren Spulenträgern 90 bzw. 68 und der Zentrierschraube 136 und

der Spindel 34,der Umfang der Flansche 50 und 52 in gleicher Weise aufeinander zu gebogen werden. Danach wird die Maschine veranlaßt, einen Kassettenspulenbeschickungszyklus durchzuführen. Die Arbeits-· weise der Spleiß- und Aufwickelvorrichtung mit Ausnähme der Bandführung und Bandzentrierung ist in der US-PS 42 04 898 beschrieben. Wenn der zwischen den Spulen befindliche Bandabschnitt 39 geschnitten und das Magnetband 24 am Vorlauf abschnitt jener Spule angeklebt ist, die in der Bandaufwickelstation 18 befindlich ist, dann wird der Motor 62 angeschaltet und die Wicklung schreitet fort. Die Umfange der eingeklemmten Flansche 50 und 52 wirken als Bandführung wenn das Band aufgewickelt wird, und hierdurch werden die seitlichen Auswanderungen des Bandes begrenzt,und durch die gleiche Verbiegung der Flansche wird das zwischen den· Flanschen aufgewickelte Band zentriert. Am Ende des Aufwickel Vorgangs wird das Magnetband 24 abgeschnitten und der Nachlauf bandabschnitt 39, der an der Spule 38 am Halter 36 befindlich ist, wird am Band angeklebt, das auf die andere Spule aufgespult ist. Am Ende des Kassetteneinspulzyklus wird der Arm 98 in die Spulenbeschickungsstation überführt, wobei die Spannung von den Flanschen 50 und 52 abgenommen wird. Die Flansche 50 und 52 springen in ihre Ausgangslage zurück und das Spulenpaar kann aus der Vorrichtung entfernt werden.

Das so aufgewickelte Band wird durch die verbogenen Flansche nicht mehr in die Spule eingeführt, es wird zentral geführt. Das heißt, wenn die auf die Flansche

50 und 52 wirkende Kraft nachläßt, dann zeigt es sich, daß das Band einen gleichen Abstand von beiden Flanschen aufweist. Da das Band nur an den Rändern berührt wird, wenn es in die Spule einläuft, wird die Spannung des Bandes nicht merklich geändert. Infolgedessen führt dieses Verfahren der Führung des Bandes nicht zu einer dicker gepackten Spule. Da keine der Oberflächen des Bandes durch die Flansche berührt wird, besteht auch nicht die Gefahr der Oberflächenbeschädigung. Die sich ändernde Bandspannung, die durch die Reibung zwischen Band und Spulenflanschen verursacht wird, ist gering und soweit überhaupt feststellbar, über die gesamte Aufwickeloperation konstant.

Die gesamte Bandaufwickelanordnung 18 und der Motor können als Einheit relativ zu der Umlenkrolle 34 und dem Spleißblockaufbau 12 bewegt werden, da sie sämtlich auf der Platte 57 montiert sind, die einstellbar in den Schlitzen 61 durch die Bolzen 59 gehalten wird. Eine solche Einstellung ermöglicht es der Bedienungsperson, unterschiedliche Längen der Bandabschnitte, die die beiden Bandspulen verbinden, auszugleichen. Diese Einstellung ermöglicht es der Bedienungsperson, die Aufwickelanordnung so einzustellen, daß dieser Bandabschnitt im wesentlichen frei von Schleifen ist, wenn er sich über den Spleißblockaufbau erstreckt. Hierdurch wird eine schnelle beschickung der Kassettenspulen gewährleistet. Eine solche Einstellung schafft auch die Möglichkeit, den maximalen Umschlingungswinkel über die Rolle 34 zu wählen.

Die beschriebene Vorrichtung kann auf verschiedene Weise modifiziert werden, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Wie erwähnt, braucht der Spulenträger nur mit einer einzigen Kreisrippe versehen zu werden, wenn nur eine einzige Bandlänge verarbeitet werden soll. Natürlich kann der Abstand zwischen den Spulenträgern in der Bandwickelstation durch verschiedene Mittel eingestellt werden, beispielsweise durch einen einstellbaren Pfosten, der am Lager 92 befestigt ist, statt über eine einstellbare Mutter 120 auf der Welle 96. Außerdem ist es klar, daß die Vorrichtung so abgewandelt werden kann, daß eine Anpassung an Spulen möglich ist, bei denen die Nabe eine durchgehende Axialbohrung aufweist, oder überhaupt keine Bohrung besitzt. Da derartige Änderungen vorgenommen werden können, ohne von dem Grundgedanken der Erfindung abzuweichen, sollen diese mit vom Patentbegehren umfaßt sein.

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Claims (12)

1. Magnetband-Aufwickelmaschine
   Patentansprüche:

   Magnetband-Aufwickelmaschine zur Aufspulung eines Magnetbandes konstanter Breite auf einer Spule, die eine Nabe mit einer axialen Ausnehmung und zwei koaxiale parallele, im Abstand zueinander angeordnete, elastisch verformbare Flansche aufweist, die eine gegebene Dicke besitzen, wobei die Maschine Mittel aufweist, um die Spulen koaxial um die Nabe zu drehen und Mittel vorgesehen sind, um Magnetband längs eines Pfades parallel zu den Flanschen zu führen und zwischen diese einzuführen,
   dadurch gekennzeichnet, daß eine drehbare Spindel vorgesehen ist, die so bemessen ist, daß sie in. die Ausnehmung der Spule eingreift und radial elastisch zusammendrückbar ist, daß eine erste starre Scheibe konzentrisch zur Spindel an dieser angeordnet ist, daß diese erste Scheibe eine konzentrische vorstehende Rippe aufweist, deren Innendurchmesser nicht größer ist als der Durchmesser der Flanschscheiben, daß eine zweite starre Scheibe mit einer konzentrischen vorstehenden

   Rippe vorgesehen ist, deren Innendurchmesser gleich ist dem Innendurchmesser der Rippe der ersten Scheibe, daß erste Mittel vorgesehen sind, um die zweite Scheibe drehbar abzustützen, daß zweite Mittel vorgesehen sind, um die ersten Mittel beweglich zu lagern, derart, daß die zweite Scheibe koaxial zu der ersten Scheibe angeordnet wird, wobei die Kreisr'ippen in einem vorbestimmten Abstand gegenüberstehen, und daß eine Spulenzentriervorrichtung mit der zweiten Scheibe drehbar ist und an der Nabe angreift wenn diese auf der Spindel montiert und erste und zweite Scheibe koaxial ausgerichtet sind, wobei die Zentriervorrichtung axial bezüglich der zweiten Scheibe so ausrichtbar sind, daß die Nabe um einen vorbestimmten Abstand nach der ersten Scheibe versetzt werden kann.
2. 2. Aufwickelmaschine nach Anspruch 1,

   dadurch gekennzeichnet, daß die erste starre Scheibe axial einstellbar ist.
3. 3. Aufwickelmaschine nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten vorbestimmten Abstände einstellbar sind.
4. 4. Aufwickelmaschine nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der erste vorbestimmte Abstand im wesentlichen gleich den maximalen Breite des Bandes gewählt wird plus der Summe der Dicke des Flanschpaares.
5. 5. Aufwickelmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß dann wenn die Nabe nach der ersten Scheibe durch die Nabenzentrierungsvorrichtung versetzt ist, die Flansche der Spulen im wesentlichen in einem gleichen Ausmaß durch die Klemmkraft gegeneinander gebogen werden, die durch die Ringrippen der Flansche ausgeübt wird.
6. 6.. Aufwickelmaschine, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 5,

   dadurch gekennzeichnet, daß ein Klemmring auf der BandaufwickelwelIe montiert ist, daß eine erste starre Scheibe an dem Klemmring festgelegt ist und von diesem radial vorsteht, wobei eine Seite der Scheibe eine Ringrippe aufweist, die konzentrisch zur Bandaufwickelspule verläuft, wenn der Klemmring auf der Bandaufwickelspule aufgesetzt ist, und wobei die Kreisrippe einen Innendurchmesser, besitzt, der etwa dem Durchmesser des ersten Flansches entspricht aber etwas kleiner ist, daß die SpulenlagerwelIe koaxial zu dem Klemmring angeordnet ist und von einer Seite der Scheibe vorsteht, wobei

   die Spindel in die Ausnehmung einpaßt und reibungsschlüssig in die Nabe eingreift und wobei die Spindel außerdem in Radialrichtung elastisch zusammenpreßbar ist, daß eine Schwenkwelle parallel zu der Bandwickelwelle im Abstand hierzu angeordnet ist,.daß auf dieser Schwenkwelle ein Arm radial vorstehend gelagert ist, daß die Schwenkwelle drehbar und axial verschiebbar gelagert ist, daß eine zweite starre Scheibe drehbar auf dem Arm derart gelagert ist, daß die Drehachse parallel zur Drehachse·der Schwenkwelle verläuft,'wobei der Abstand hiervon gleich dem entsprechenden Abstand zwischen Bandwickelwelle und Schwenkwelle ist, und wobei die zweite Scheibe eine Ringrippe auf jener Seite aufweist, die der einen Seite der ersten Scheibe zugewandt ist, wobei wiederum der Innendurchmesser der Rippe etwa der gleiche ist wie der Durchmesser der Rippe auf der ersten Scheibe, daß Mittel vorgesehen sind,, um den Arm lösbar in einer ersten Winkelstellung zu halten, in der die erste Scheibe koaxial zur zweiten Scheibe verläuft, wobei dieser Arm nach Freigabe in eine zweite Stellung beweglich ist, in der erste und zweite Scheiben seitlich gegeneinander versetzt sind, daß Mittel vorgesehen sind, um die Schwenkwelle in einer ersten axialen Grenzstellung zu halten, in der die zweite Scheibe einen vorbestimmten Abstand zu der ersten

   Scheibe aufweist, und daß eine Spulenzentriervorrichtung mit der zweiten Scheibe drehbar ist, die mit dem Zentrierstift zusammenwirkt, wenn die Spule so angeordnet wird, daß die Nabe auf der Spindel montiert ■ wird und der Arm in der ersten Winkelstellung befindlich ist, wobei die Zentriervorrichtung axial bezüglich der zweiten Scheibe so einstellbar ist, daß bei in der ersten axialen Grenzstellung befindlicher Schwenkwelle die Zentriervorrichtung die Nabe um einen vorbestimmten Abstand nach der ersten Scheibe versetzt.
7. 7. Aufwickelmaschine nach Anspruch 6,

   dadurch gekennzeichnet, daß Mittel vorgesehen sind, um die Schwenkwelle in ihre erste axiale Grenzstellung vorzuspannen.
8. 8. Aufwickelmaschine nach Anspruch 7,

   dadurch gekennzeichnet, daß Mittel vorgesehen sind, um die Schwenkwelle in der zweiten Winkelstellung zu verriegeln.
9. 9. Aufwickelmaschine nach Anspruch 8,

   dadurch gekennzeichnet, daß die Spulenzentriervorrichtung eine Schraube aufweist, die drehbar auf dem Arm gelagert ist und parallel zur Schwenkwelle verläuft, wobei ein Ende der Schraube drehbar an dem Zentrierstift angreift·.
10. 10. Aufwickelmaschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Nabe nach der ersten Scheibe durch die Nabenzentrievorrichtung versetzbar ist und die Flansche der Spulen gegeneinander durch die Klemmkraft gebogen werden, die durch die Ringrippen auf die Flansche ausgeübt wird.
11. 11. Verfahren zur Aufwicklung von Magnetband auf einer Spule, insbesondere unter Verwendung einer Maschine nach einem der Ansprüche 1 bis 10,

    dadurch gekennzeichnet, daß das Magnetband mit im wesentlichen konstanter Breite der Aufwickelspule längs eines Pfades zwischen einer ersten und einer zweiten Führung zugeführt wird, die gegenüberliegende Ränder des Bandes leitet, daß die Spule eine Nabe aufweist, die erste und zweite parallele, elastische Flanschscheiben besitzt, die radial von der Nabe vorstehen und in einem Abstand zueinander liegen, der größer ist als die Breite des Magnetbandes, daß die Aufwickelspule so gelagert wird, daß sie auf einer Achse drehbar ist, die quer zum Bewegungspfad des Bandes verläuft, daß an der äußeren Oberfläche des Umfangsabschnitts des ersten Flansches ein erster Träger angreift, der mit der Spuel drehbar und so angeordnet ist, daß die innere Oberfläche des Flansches auf die erste Führung ausgerichtet ist, daß die äußere Oberfläche des Umfangsabschnitts des zweiten

    Flansches vom zweiten Träger erfaßt wird, der mit der Spule drehbar ist und gleichförmig den Umfangsabschnitt des zweiten Flansches nach dem ersten Flansch hin um einen Betrag durchbiegt, der ausreicht,um den Spalt zwischen dem Umfangsabschnitt der Flansche auf einen Abstand zu verringern, der im wesentlichen gleich ist der Breite des Magnetbandes, und daß das Band längs des Pfades auf die Spule dadurch aufgewickelt wird, daß die Spule auf der Achse gedreht wird, während die nach innen gebogenen Flansche durch die Träger in dieser Stellung gehalten werden, wodurch erreicht wird, daß das Band auf der Nabe aufgewickelt und durch die Umfangsabschnitte der Flansche gleichzeitig so geführt wird, daß eine Zentrierung zwischen den nicht eingebogenen Abschnitten von erstem und zweitem Flansch erfolgt.
12. 12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Spule vom ersten und zweiten Träger freikommt, nachdem eine vorbestimmte Bandlänge auf der Spule ■ aufgewickelt ist, wodurch die Flansche in ihre normale, nicht ausgebogene Stellung zurückkehren und einen Abstand zwischen dem aufgewickelten Band und jedem Flansch be-' stehen bleibt.