DE3314079A1

DE3314079A1 - Mehrwellenlaufwerk fuer kassetierte signaltraeger

Info

Publication number: DE3314079A1
Application number: DE3314079A
Authority: DE
Inventors: Heinrich Ing Grad Cap; Edgar Zuckschwert
Original assignee: Papst Motoren GmbH and Co KG
Current assignee: Papst Licensing GmbH and Co KG
Priority date: 1982-04-19
Filing date: 1983-04-19
Publication date: 1983-12-22
Also published as: DE3314079C2

Description

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HEHRWELLENLAUFWERK FÜR KASSETTIERTE SIGNALTRÄGER.

Die Erfindung betrifft ein MehrweLLenlaufwerk für kassettierte Signa Lt rager, das in einem aLs einstückige Basisplatte ausgebildeten/ die AntriebshiLfsmitteL und die mechanisch bewegten Teile eines Kassettengerätes tragenden Rahmen mindestens zwei, insbesondere in einem gemeinsamen Stator angeordnete Rotoren aufweist.

Eine aus DE-OS 29.25.670.0 bekannt gewordene Anordnung gernäss der beschriebenen Gattung StelLt einen kompakten Modul dar, der aLs umgossener Statorblock ausgebildet ist und bei hoher MasshaLtigkeit mit während des Betriebes vernachlässigbaren Verformungen verwendet werden kann. Er erfüllt damit gut die derzeit hohen Anforderungen an Gleichlauf und Bandlauf bei Geräten mit kassetierten Signalträgern, wie beispielsweise Tonbandgeräten, Videorekordern oder Datenbandgeräten.

Aus der DE-OS 31.15.322.1 ist eine Anordnung bekannt, bei der ein Statorblechpacket in einem verwindungssteifen Rahmen befestigt ist.

Ähnliche Anordnungen sind weiterhin aus DE-OS 30.29.224 und 30.31.946 bekannt.

Probleme treten bei der Herstellung solcher Module auf. Wird der Modul nämLich durch Umgiessen eines Statorblechpaketes hergestellt, dann kann es bei der Abkühlung zu teilweise erheblichen Spannungen in der Anordnung kommen, durch die

vor aLLem die Parallelität der Antriebsachsen infrage gestellt ist. Dadurch ist eine Kontrolle jedes Bauteils nach dem Guss erforderlich und es müssen auch Korrekturen der Parallelität der Achsen vorgenommen werden.

Weiterhin ist die Maschinenzeit für die einzelnen Gi essformen erhöht/ weil die verschiedenen Lagerbuchsen und die Statorbleche von Hand eingelegt werden müssen. Dies führt zur Kostenerhöhung des fertigen Moduls.

Auch bei der Fertigung von Antriebsmodulen mit einem Kunststoffrahmen mit verklebten Statorblechen oder von in einem Rahmen einzeln befestigten Motoren ist ohne maschinelle Bearbeitung der Lagersitze oder Justierung nicht gewährleistet, dass Parallelität der Rotorachsen nach Abschluss der Herstellung besteht.

Die Verbesserung der Herstellung von MehrweL lenlaufwerken und die Erhöhung der Genauigkeit des Endproduktes auf wirtschaftlich vorteilhafte Weise hat sich die Erfindung deshalb zur Aufgabe gemacht.

Sie löst diese Aufgabe dadurch/ dass die Lager mit Kunststoff im Rahmenteil verklebt sind.

Die Vorteile dieser Anordnung bestehen darin, dass insbesondere bei umgossenen Statoren der Rahmen ohne Einlegeteile gegossen werden kann. Das verkürzt die Maschinenzeit beträchtlich/ weil der Montagevorgang für die Lager ,ausserhalb des Giessvorganges stattfindet.

Die Montage vereinfacht sich zusätzlich: Hat sich nämLich ein solches Bauteil bei der Abkühlung verworfen, kann es grob gerichtet oder auch belassen werden, weiL die erforderliche Genauigkeit der Konstruktionsparameter, vor allem die Achsenpara lie Lität, erst durch die anschLi essende Verklebung in der Montagelehre hergestellt wird.

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Die MasshaLtigkeit des fertigen Bauteils, beispieLsweise die Para LLeLi tat der BandtransportweLLen (Capstanwe I len), der Achsen der Wi ekel motore, der Drehachsen für die Magnet kopfbühne und der Achsen für die Andruck ro LLen ist gegenüber den herkömmLichen Justiermethoden erhebLich verbessert, obwohL der Kunststoff in den VerbindungssteLLen an sich eine geringere mechanische Festigkeit aufweist als der gegossene Meta LLrahmen.

Darüberhinaus können für die TransportweLLen die besonders genauen DoppelLager mit hohem SchmierstoffvoLumen verwendet werden, weiL durch die HersteLLung der Anordnung, die jedenfalls im Bereich der Zimmertemperatur vorgenommen werden kann, die Schmierstoffe nicht aus dem SintermetaLL austreten, sodass die Lager bei der Verklebung nicht beschädigt werden und die Verklebung ihre hohe Festigkeit beibehä Lt.

Entsprechende Verbesserungen treten auch bei Anordnungen auf, die nicht durch Umgiessen eines Stators entstanden sind, sondern aus einem Kunststoffrahmen mit einem damit verklebten Mehrfachstator oder aus einem Kunststoffrahmen mit mehreren EinzeLstatoren bestehen. Auch hier kommt es auf die Genauigkeit des gegossenen Rahmenteiles nicht an, sondern die Genauigkeit des Bauteils wird durch Fertigstellung in der Montagelehre gewonnen.

Zur HersteLLung der Anordnung iit deshalb eine Kleblehre vorgesehen, die auf einer Grundplatte Auflager und Anschläge 2ur Aufnahme der zu verklebenden Bauteile sowie Präzisionsdorne zur Aufnahme der Achsbuchsen aufweist.

Die Bohrungen für die Lagerbuchsen im Rahmen müssen etwas grosser als die Durchmesser der Lagerbuchsen sein.

Bei Anordnungen mit Kunststoffrahmen und eingeklebten Mehrwel Lenstatoren oder Einwel Lenstatoren können vorteilhaft

auch die Bleche des Stators miteinander verklebt und es können die Abschirmbleche und die Permanentmagnete mit dem Stator verklebt sein.

Nachdem die Achsenparallelität in einfacher Weise mit hoher Genauigkeit durch die erfindungsgemässe Anordnung sichergestellt ist, kann die Lagerung der Wellen vereinfacht werden»

Dies ist dadurch möglich, dass bei einem MehrweIlenlaufwerk für kassettierte Signalträger, das in einem als einstückige Basisplatte ausgebildeten, die Antriebshilfsmittel und die mechanisch bewegten Teile eines Kassettengerätes tragenden Rahmen mindestens zwei, insbesondere in einem gemeinsamen ι Stator, angeordnete Rotoren aufweist, die den Rotoren | zugeordneten Motore lemente, wie die Radiallager für die Wicke Imotore, die Spurlager für die Tonmotore, die Tachowicklungen für die Tonmotore, die Bürstenanordnungen

für die Motore und die Steuersensoren für Kommutierungsanordnungen auf einer die Steckanschlüsse und die elektronischen Schalt und Steuerelemente tragenden gedruckten Leiterplatte angeordnet sind, die mit dem Rahmen über Befestigungsmittel verbunden ist.

Die Auflagen für die-Leiterplatte können am Rahmen angeformt sein.

Eine besonders einfache Weiterentwicklung dieser Anordnung, die als "LeiterLagerp latte" bezeichnet werden kann, ergibt sich, wenn ein rohrförmiger Abstandshalter vorgesehen ist, gegen den die Leiterplatte festgepresst ist.

Weiterhin ist es von Vorteil, wenn durch Drehung in die Leiterlagerplatte einrastbare Lager vorgesehen sind, die eine Lagerbuchse, einen, eine Anschlagfläche aufweisenden Lagerbund und am Lagerrohr in einem Abstand, der geringfügig kleiner ist als die Dicke der Leiterlagerplatte, mindestens

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drei radial verlaufende Zapfen aufweisen.

Solche Lager können nach der Montage oder der Fixierung der Lagerleiterplatte von aussen in diese eingerastet werden, nachdem die Rotoren in den Rahmen eingesetzt sind.

Dabei ist die folgende Methode zweckmässig: Zentrisch zur Mäanderwicklung für die Drehzahlregelung des Bandantriebsmotors wird zuerst ein radiales Justierhi Ifs lager in die Lei ter lagerp latte eingesetzt, die LeiterLagerplatte auf die Welle des Bandantriebsmotors zentriert und am Rahmen befestigt, sodann das Justierhi Ifs lager gegen ein Achsiallager ausgetauscht und die Radiallager der Wicke Imotoren in die Lei ter lagerplatte eingesetzt.

Damit ist eine Methode verwendet, die einmal erhebliche Justierarbeit erspart, die überraschender Weise aber auch noch hinreichende Massha Itigkeit für die Lager, die Wellen und die Motorhilfseinrichtungen, wie beispielsweise Kollektoren, MäanderwickLungen und Steuerorgane aufweist. Dies ist dadurch verursacht, dass die Leiter lagerp latte mit sehr guter Präzision auf die Bandantriebswelle zentriert ist, die ihrerseits ihre Genauigkeit durch das Einkleben der Lagerbuchsen in einer Montagelehre erhält und dass dabei gleichzeitig auch die erforderliche Präzision für die Zentriztät der Mäanderwicklung erreicht wird. Die statische Bestimmtheit der Bandantriebswe I Le wird durch Verwendung eines Achsiallagers in der Leiterlagerplatte gewährleistet.

Ein besonderer Vorteil dieser Justierung ist es, dass sie auch später immer wieder vorgenommen werdenkann.

Die Anforderungen an dieZentrizität der Wickelmotoren ist geringer. Sie wird durch die verwendeten eiη rastfähigen Lager ebenfalls erreicht. We i t e rh'i'fi tritt statische Unbestimmtheit deshalb nicht auf, weil die der

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LeiterLagerp Latte gegenüber Liegenden Lager aLs PendeLLager ausgebiLdet oder die LagerspieLe hinreichend gross, die Anforderungen an die ParaLLeLi tat zu den anderen WeLLen aber kLeiner sind.

Die eLektrischen Eigenschaften der LeiterLagerpLatte können aber ebenso weiter ausgenutzt werden: Die Bürsten und ihre IsoLation sind einfach zu montieren, wobei die IsoLationsfähigkeit der LeiterLagerp Latte voLL zur GeLtung kommt.· Es können aber auch Steuertasten, SteuerschaLter SteuerLogiken, Endstufen der SteuerLogiken, das NetzteiL, Be Leuchtungen, die Steuermagnete, die Stecker (Edge-connectors), die Steuersensoren, beispieLsweise aLs HaLL-Generatoren ausgebiLdet, auf dieser LeiterLagerp Latte montiert sein.

In WeiterentwickLung der erf indungsg'emässen Lager sind die Lagerzapfen angeschrägt und weisen vorteihaft einen FLächenwinkeL von tan.1/8 auf.

Die Verwendung eine LeiterLagerpLatte ist nicht nur bei Anordnungen mit eingkLebten Lagern, sondern auch darüberhinaus von Bedeutung.

In der Zeichnung, in der weitere EinzeLheiten der Erfindung dargesteLLt sind, zeigen:

Fig.1: Eine Anordnung nach der Erfindung in Draufsicht. Fig.2: Eine Anordnung nach Fig.1 im Schnitt mit KLebLehre. Fig.3: Eine Anordnung mit Rahmen und EinzeLmotoren. Fig.4 und 5 : Eine LeiterLagerpLatte Fig.6: Ein RastLager

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Fig.7 und 8 : RastLagerausbiLdungen

In F i g -1 ist ein Statorpacket 1 mit einem Rahmen 290 fest vebunden. Die Verbindung kann durch Umgiessen oder Verkleben hergestellt sein.

Die öffnungen 10,11 können je nach Bedarf bis zu 2 Rotoren zum Antrieb von Magnetbändern aufnehmen, in öffnungen 12,13 sind die Rotoren der Wickelmotoren angeordnet, in öffnungen 15,16 sind Linearmagnete zur Betätigung der nicht gezeichneten Magnetkopfbühne und zur öffnung einer Kassettenklappe angeordnet. Eine Anordnung nach Fig.1 ist längs der Linie A-A geschnitten. Den Schnitt zeigt Fig.2.

In der Anordnung nach Fig.2 ist das Statorpaket 1 über die Auflager 100 mit dem Rahmen 290 verklebt. Im Rahmen 290, der auf Stützen 220 mit Führungsmitteln 221, die auch das Statorpaket fixieren, in drei Koordinaten festgelegt ist, sind die Lagerbuchsen 200 mittels eines Kunststoffklebers 201 eingesetzt. Als Verklebemasse haben sich anaerob aushärtende Adhäsivk leber mit einer eine Viskosität von etwa 12000 cP bewährt. Die Klebstoff spa Ite sind etwa 1/20 mm bis 1/2 mm, vorzugsweise 1/10 mm gross.

Präzisionsdorne 502, die in einer Grundplatte 500 eingesetzt und mit wenigen Winkelsekunden Genauigkeit parallel justiert sind, halten die Lagerbuchsen 200, bis der Kunststoff 201 ausgehärtet ist. Scheiben 503 aus PoLytetraf luorid oder ähnlichem, nicht verklebbaren Material, die mit Federn 504 gegen den Rahmen 290 gepresst sind, verhindern das Auslaufen des Klebers 201. Magnete 102 sowie Abschirmungen 103 sind ebenfalls mit Kunststoffklebern eingesetzt und härten gleichzeitig aus.

Ein rohrförmiger Abstandshalter 40, in den Schrauben 402 als Befestigungsmittel, eingesetzt sind, hält eine gedruckte

Leiterplatte 410 fest, die Lager 412, eine Mäanderwicklung zur DrehzahLkontroLLe 413 auf der statorseitigen Fläche, die SteuereLektronik oder andere SchaLtungsteiLe der Anordnung sowie die Stecker Leisten 411,26,27 zum Anschluss der Verkabelung 404 aufweist.

Die Leiterplatte kann jedoch noch weitere Aufgaben übernehmen.

Wie Fig.3 anhand einer Anordnung mit mehreren, in einem Rahmen 290 befestigten Einzelmotoren 210, 211 mit eingeklebten Lagerbuchsen 201 zeigt, können nicht nur Achsiallager 3, sondern auch die Bürstenanordnungen 330 auf der Leiterplatte 410, die deshalb auch als "LeiterLagerplatte" bezeichnet werden kann, angeordnet werden.

Dass die Leiterlagerplatte auch dem mechanischen Teil des Motors zuzuordnende Aufgaben -Halterungen für Lager 2, 3, Halterungen für Bürsten 330 und dergleichen- übernehmen kann, ist überraschend, weil bisher, insbesondere bei mechanisch anspruchsvollen Antrieben, die Masshaitigkeit einer solchen Lösung bezweifelt wurde.

In Fig.4 und Fig.5 ist eine Leiterlagerplatte 410 dargestellt, die Rastlager 3 in Bohrungen 30 zeigt. Die Bohrungen 30 sind mit Ausnehmungen 7 versehen, in die Zapfen von Rastlagern 2, 3 eingreifen und diese durch Verdrehung festlegen und sichern. Auf der Leiter lagerplatte 410 sind die gedruckten Leiterbahnen 23, die Bohrungen 24 zur Befestigung am Rahmen die Mäanderwicklung 413 für den Tachogenerator der BandantriebsweL Ie und die Stecker 411, 26, 27 ' (Edge connectors) angeordnet.

Die Mäanderwicklung 413 und die Bohrung 300 müssen sehr genau konzentrisch angordnet sein. Dies wird dadurch erreicht, dass entweder die Bohrung 300 in eine auf der

Lagerleiterplatte gedruckte Mäanderwicklung genau zentrisch

feingestanzt wird, oder dass die Wicklung gemäss Fig.2 als

separates Teil auf das feingestanzte Bohrung 300 zentriert und festgelegt, beispielsweise verklebt wird.

Die zugehörigen Rastlager zeigen Fig. 6a, 6b, 7 und 8.

Wie .aus Fig.6a und b hervorgeht, trägt eine Lagerbuchse 306 die drei Zapfen 307. Die Zapfen 307 greifen in Ausnehmungen 7 der Lei ter lagerp latte 410, Fig.5. Sie sind zweckmässig mit Schrägen 308 versehen. Die Schrägen sollen einen Winkel von etwa tan.1/8 aufweisen.

Den Zapfen 307 steht ein Bund 311 im Abstand A gegenüber. Dieser Abstand A ist geringfügig kleiner als die Dicke der Leiter lagerp latte 410, sodass die Schrägen 308 auf die Lei ter lagerp latte 410 aufgleiten, wenn das Rastlager in die Ausnehmungen 7 eingesetzt und in Richtung 313 verdreht wird und das Rastlager dann in der Leiter lagerplatte festhalten. Der Bund 311 ist mit einem Sechskant 312 versehen.

Die Rastlager können nach dem Schnittbild Fig.7 als Radiallager 2 zur radialen Führung einer Welle 502 oder als Axiallager 3 zur axialen Führung der Welle 502 ausgebildet sein.

Der Aussendurchmesser 306 der Buchse und die lichte Weite der in der Leiterlagerplatte 410 angeordneten Bohrungen 30,300 bilden einen strengen Gleitsitz.

Leerseite

Claims

PATENTANSPRÜCHE

1. MehrweLLenLaufwerk für kassettierte Signa Lt rager, das in einem aLs einstückige BasispLatte ausgebiLdeten, die AntriebshiLfsmitteL und die mechanisch bewegten TeiLe eines Kassettengerätes tragenden Rahmen mindestens zwei, insbesondere in einem gemeinsamen Stator angeordnete Rotoren aufweist, dadurch

gekennzei chnet, dass

die Lager (200,201) der Rotoren mit Kunststoff im RahmenteiL <290) verkLebt sind.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die BLeche des Stators (1) miteinander verkLebt sind.

3. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass Abs chirmbLeche (103) und Permanentmagnete (102) mit dem Stator (1) verkLebt sind.

4. MehrweLLenLaufwerk für kassettierte Signa Lt rager, das in

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einem aLs einstückige BasispLatte ausgebildeten. AntriebshiLfsmitteL und mechanisch bewegte TeiLe eines Kassettengerätes tragenden Rahmen mindestens zwei, insbesondere in einem gemeinsamen Stator angeordnete Rotoren aufweist, insbesondere nach Anspruch 1, dadurch
gekennzei chnet, dass

die den Rotoren zugeordneten MotoreLemente, wie RadiaLlager (2) für die Wickelmotore, Spurlager (3) für die BandantriebsweL len, TachowickLungen (413) für die Bandantriebsmotore, Bürstenanordnungen (330) für die Motore und Steuersensoren für Kommutierungsanordnungen und dergleichen/ einzeln oder gemeinsam auf einer die SteckanschLüsse (411,26,27) und die elektronischen Schalt- und Steuerelemente tragenden gedruckten Leiter lagerplatte (410) angeordnet sind, die mit dem Rahmen (290) über Befestigungsmittel (402,40) verbunden ist.

5. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass Befestigungsmittel für die LeiterLagerpLatte (410) an den Rahmen (290) angeformt sind.

6. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein rohrförmiger, ein-oder mehrstückiger Abstandshalter (40) vorgesehen ist, der mit Befestigungsmitteln (402) axial gegen die Leiter lagerplatte (410) festgepresst ist.

7. Methode zur HersteLLung der Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kleblehre (5) vorgesehen ist, die auf einer Grundplatte (500) Auflager (200) und Anschläge (221,222) zur Aufnahme der zu verklebenden

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Bauteile sowie Präzisionsdorne (502) zur Aufnahme der Achsbuchsen (200) aufweist und dass die Bauteile (200,290,1,40,502,504) in die Kleblehre (5) eingelegt sind, bis der Kleber dort ausgehärtet ist.

8. Methode nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der klebende Kunststoff anaerob kalthärtend ist und eine Viskosität von etwa 12000 cP aufweist.

9. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass durch Drehung in der Leiter lagerp latte (410) einrastbare Lager (2,3) vorgesehen sind, die eine Lagerbuchse (306), einen, eine Anschlagfläche aufweisenden Lagerbund (311) und an der Lagerbuchse (306) in einem Abstand (A), der geringfügig kleiner ist als die Dicke der Leiterlagerplatte (410), mindestens drei radial verlaufende Zapfen 307 aufwei sen.

10. Anordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Lager (2,3) nach der Montage des Mehrwellenlaufwerks von aussen in die Leiter-Lagerplatte (410) eingerastet sind.

11. Methode zur Montage einer Leiterlagerplatte nach einem der Ansprüche 4, 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass in einer zentrisch zur Mäanderwicklung für die Drehzahlregelung des Bandantriebsmotors angeordneten Bohrung (300) zuerst ein radiales Justierhi Ifs lager in die Leiter lagerp latte (410) eingesetzt, die Leiter lagerplatte (410) auf die Welle (502) des Bandantriebemotors zentriert und am Rahmen (290)

befestigt ist, dass sodann das JustierhiLfsLager gegen ein AchsiaLLager (3) ausgetauscht und die RadiaLLager (2) der WickeLmotoren in die LeiterLagerp Latte eingesetzt sind.

12. Anordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Zapfen (307) der Lager (2/3) angeschrägt sind.

13. Anordnung nach Anspruch 12/ dadurch gekennzeichnet, dass die Schrägen der Zapfen (307) einen FLächenwinkeL von tan.1/8 aufweisen.