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Kassette zum Messen der Bandzugkraft und/oder des Dreh-
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moments der Aufwickelspule von Kassettenrecordern Die Erfindung betrifft
eine Kassette zum Messen der Bandzugkraft und/oder des Drehmoments der Aufwickelspule
von Xassettenrecorder -Geräten.
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Eine solche Kassette wird anstelle einer normalen Kassette, auf der
aufgenommen und/oder wiedergegeben werden soll, in das Kassettenrecorder-Gerät eingesetzt
und dient dazu, entweder bei der Endkontrolle des Geräteherstellers oder aber später
bei der Reparatur und Wartung die richtigen Werte für Bandzug und / oder Drehmoment
einzustellen,
aber auch dazu, um bei nicht einwandfrei arbeitenden
Kassettenrecorder-Geräten anhand der Art und Stärke der auftretenden Schwankungen
die Fehlerquelle, die zu dem unbefriedigenden Arbeiten des Gerätes aber meistens
ungleichmäßigen Bandlauf führen, leichter feststellen zu können.
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Das können falsche Werte des Bandzuges, rutschende Anr triebspesen,
ungenaue Lagerung der Tonwelle, rutschende Andruckrolle, und andere Ursachen sein.
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Es gibt bereits Bandzugkraft- bzw. Drehmoment-Messkassetten für Kassettenrecorder,
jedoch zeigen diese den gemessenen Wert, also die Bandzugkraft oder das Drehmoment
der Aufwickelspule, nur an der Kassettenoberseite an. Das ist für Kassettenrecorder,
bei denen das Kassettenfach horizontal oder vertikal angeordnet ist und dieingelegte
Kassette sich hinter einem durchsichtigen Fenster befindet, ausreichend, Insbesondere
bei Geräten zum Einbau in Kraftfahrzeuge, ist aber die Oberseite der Kassette, wenn
diese in das Kassetten recorder-Gert eingelegt ist, nicht ohne weiteres, oder überhaupt
nicht sichtbar. Viele solcher Geräte weisen Einschubschächte auf,
in
welche die Kassetten In Querrichtung, oder aber auch In Längsrichtung, eingeschoben
werden, mit dem Ergebnis, daß die Oberseite der Kassette dann nicht mehr sichtbar
ist.
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Derartige Gerste muß man dann, wenn man die bisher bekannten Messkassetten
benutzt, ausbauen und womöglich sogar teilweise zerlegen; man kann sie also auf
gar keinen Fall genau unter ihren normalen Betriebsbedlngungen überprüfen, von dem
Aufwand für Aus- und Einbau, und eventuelle teilweise Zerlegung, ganz abgesehen.
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Aufgabe der Erfindung ist es nun, eine Bandzug- und/ oder Drehmoment-Nesskassette
fürkassettenrecorder zu schaffen, mittels derer, unter Beobachtung einer Ableseskala,
der zu messende Wert, und damit auch seine Schwankungen, bequem abgelesen werden
kannen, und zwar bei beliebiger Art der Lage der Kassette in dem Kassettenrecorder,
d.h. also auch bei Geräten mit einem Elnschlebeschacht, bei denen also nur eine
einzige Seite der Kassette überhaupt von außen sichtbar ist.
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Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß in die Messkassette
eine Federwaage eingebaut ist, die die Zugkraft im Band, welche von diesem Band
auf ein Teil, über welches das Band umgelenkt geführt ist, mißt; mit dem beweglichen
Ende der Federwaage ist eine an der Kassettenober seite sichtbare Bandzug- bzw.
Drehmoment-Anzeigevorrichtung außerdem zusätzlich eine entsprechende Anzeigevorrichtung
an der Kassetten-Unterseite, und außerdem ein Anzeigenband verbunden, das über Führungselemente
entlang den Innenseite zumindest eines Teils der Längserstreckungen der drei geschlossenen
Schmalseiten der Kassette geführt ist, wobei diejenigen Teile der drei Schmalseiten,
entlang denen diese Anzeigeband geführt ist, ein durchsichtiges Fenster aufweisen,
welches mit Markierungen versehen ist, die mit entsprechenden Markierungen an dem
Anzeigeband zwecks Anzeige des gemessenen Bandzugs oder Drehmoments in Form einer
Skala zusammenwirken.
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Die Messkassette nach der ErFindung weist also an ihrer großen Oberseite,
an ihrer großen Unterseite, und außerdem an ihren drei geschlossenen Schmalseiten
eine Anzeigevorrichtung für den Messwert, also entweder den Bandzug oder das Drehmoment
der Aufwickelspule, auf, so daß man diesen Messwert bei jeder beliebige Einbaulage
der Kassette in den Kassettenrecorder ablesen kann. Die vierte Schmalseite der Kassette
dient bekanntlich dem Zusammenarbeiten der Kassette
mit dem Kassettenrecorder-Gerät
und ist immer unsichtbar.
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Mit der erfindungsgemäßen Messkassette kann man also, völli unabhängig
von der Bauweise des Kassettenrecorders, dessen Betriebswerte, also Bandzug und/oder
Drehmoment der Aufwickelspule, in jedem Falle ohne irgendwelche zusätzlichen Arbeiten,
also ohne Ausbau des Geräts, oder gar teilweiser Zerlegung desselben, messen und
daraus die für eine eventuelle Reparatur oder Justierung des Kassettenrecorders
erforderlichen Schlüsse ziehen. Insgesamt weist also eine Messkassette nach der
Erfindung 5 Ableseskalen auf. An diesen kann der Bandzugwert oder das Drehmoment,
am besten geeicht in Gramm, direkt abgelesen werden. Die Kassette ist auf der Skala
der oberen Flachseite mit den Werten für die Vorlaufmessung, auf der Skala der unteren
Flachseite mit einer Skala für die Rücklaufmessung versehen.
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Die Laufrichtung des zu messenden Kassettenrecorder-Antrieb muß natürlich
mit der Laufrichtungsmarkierung der Kassetten skalen übereinstimmen.
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Die Messkassette nach der Erfindung ist auch zur Messung der gewünschten
Werte an Kassettenrecordern mit auotmatischer Bandendabschaltung geeignet; man kann
einerseits während der (etwa in der Größenordnung von 2 Minuten gewählten) Laufzeit,
die Anzeige des Bandzugs bzw. Drehmoments
beobachten, außerdem
aber auch am Bandende die Funktion der Bandendabschaltung kontrollieren.
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Die Messkassette nach der Erfindung ermöglicht die Erkennen von praktisch.den
meisten Fehlern in der Antriebsmechanik des Kassettenrecorders, z.B. falsche Bandzugwerte,
rutschende Antriebsriemen, Lagerluft der Tonwelle und rutschende Andruckrolle. Bei
schnellem Vor- und Rücklauf läßt sich am Bandende auch das Drehmoment messen.
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Mit einer bekannten, nämlich auf dem Markt befindlichen Drehmoment-Messkassette,
ist eine Anzeige. nur auf der Oberseite der Kassette vorgesehen, daher ist es nicht
möglich, Recordergeräte zu prüfen, bei denen nur ein Seitenteil oder auch die schmale
Rückseite der Kassette im Gerät, sichtbar ist. Bekannt ist außerdem eine einfache
Drehmomentj messkassette, die sich zur Messung des Bandzugs bei Recorden mit automatischer
Bandendabschaltung aber nicht eignet, da diese Drehmomentkassette ohne Bandvorratswickel
arbeitet.
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Die erfindungsgemäßen Bandzug- oder Aufwickeispulen-Drehmoment-Messkassetten
mit allseitiger Anzeige sind auch mit elektronischen Bauteilen herstellbar, die
dann an die Stellt der mechanischen Anzeigeübertragung treten könnten, jedoch sind
zumindest nach dem jetzigen Stand der Technik die Material- und Herstellungskosten
relativ hoch, und bei der
in Werkstätten auch der hier an9esprochentn
Art auftretende rauhen Dehandlungsformen können zu Störanfälligkeiten führe Die
Messkassette nach der Erfindung ist diesen mit - aus Gründen der Messgenauigkeit
- recht reibungsarmen Mechanik versehen, und sie ist in allen zur Zeit auf dem Markt
befindlichen Kassettenrecordern benutzbar.
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Bei der nach der Erfindung vorgeschenen Rundumzeige, auch a den drei
geschlossenen Schmalseiten der Mcsskassette, ist natürlich eine mehrfache Umlenkung
des Messbands innerhalb der Messkassette erforderlich, weil dieses Messband ja von
der Federwaage aus über drei Schmalseiten der Mcsskassette, und dann zu einem Aufhängepunkt,
verlaufen muß. Für solche Zwecke benutzt man bisher praktisch ausschließlich Umlenkrollen
aus Metall oder Kunststoff, die auf als drehachse dienenden Bolzen oder Stiften
gelagert sind. un zeigt sich aber im vorliegenden Zusammenhang, wo ja die Messkassette
von äußeren Einflüssen, wie z.B. von der Temperatur, und aber auch von Fertigungstoleranzen
der miteinander zusammenwirkenden Teile, wie Lagerbolzen und darauf gelagerte Rollen,
beeinflußt werden, daß mit diesen üblichen Bandführungs-Elementen die gewünschte
Genauigkeit und Rei>ro(iuzierbarkeit nicht, jedenfalls nicht in dem gewünschten
Maß, ereicht werden kann. Die Führung des nach der Erfindung Ja ' erforderlichen
Anzoigebands über Führungsrollen zu en würde,
wie allerdings jede
Bandführung, bremsende Relbungswirkunge auf das Anzeigeband ausüben. Derartige Reibungswirkungen
sind nicht vermeidbar, sie sind aber - und das ist der wichtigste Gesichtspunkt
im vorliegenden Zusammenhang - srwohl durch Umwelteinflüsse wie auch durch iierstellungstoleranzen
stark beeinflußbar, und das würde natürlich die essgenauigkeit der Messkassette
ganz erheblich beeintrAchtigen. In den meisten Fällen würden solche konventionelle
lsand-Führungselemente, also auf Bolzen oder Stiften drehbar gelagerte Umlenkrollen,
auch vibrierende Bandzugsänderungen, bzw. Drehmomentänderungen zu ungenau anzeigen,
aber gerade auf die genaue Anzeige solcher Vibrationen kommt es ja an.
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Das würde auch dann gelten, wenn ein dünner Stahldraht in einer entsprechenden
Führung anstelle des Anzeigebands benutzt würde. Nun zeigt sich überraschend, daß
diese Probleme für die Führung des Anzeigebandes der erfindungsgemäß Messkassette
dadurch verhindert werden können, daß dieses -mehrfach umzulenkende - Anzeigeband
erfindungsgernäß in eine vorzugsweise einteiligen Profilschiene (anstelle der drehbar
gelagerten Rollen) geführt ist, die einen flachen Rechtcckquerschnitt mit einem
Längsschlitz in ihrer außenliegenden Längsseite (für die optische Anzeige der Lage
des Anzeige bands) aufweist. Diese Profilschiene kann aus Leichtmetall oder einem
Kunststoff mit niedrigem Reibungskoeffizient hergestellt sein. Sie kann in die untere
Hälfte
des Kassettengehäuses eingeformt sein; sie nl. unter auch
aus einem WErkstoff bestehen, der cintiri nichigeren Reibungskoeffizient, wie das
Kassettenmaterial aufweist, z.B.
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also als Aluminium oder einem leiclit gleiffahigen Kunststoff wie
Polytetrafluoräthylen (geschütztes Warenzeichen TEPLON) und zwar als gesondertes
Teil, das fest Stift einer der beidej Kassettenhälften verbunden, beispielsweise
verklebt, oder aber in die eine Kassettenhälfte beim Spritz- oder Pressvorgang mit
eingeformt ist. Das Alessband selbst kann aus einem üblichen Tonband-Material, wie
z.B. Polyester, I)estehe dieses Band ist dann, ebenfalls zwecks Herabsetzung der
Reibung auf ein Geringstmaß, mit einem entsprechenden Werkstoff beschichtet, und
zwar vorzugsweise silikonisiert.
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Man kann, anstelle der Anzeigeband-Profil-Führungsschiene, oder zusätzlich
zu dieser, wenn man diese aus baulichen Gründen, oder sonstigen Gründen, nicht für
die gesamte Führungslänge benutzen kann, auch noch zusätzlich Umlenkkörper, die
man auch als Gleitelemente bezeichnen kann, aus einem Werkstoff mit besonders niedrigem
Reibungskoeffizient, z. B. Kunststoff, insbesondere Polytetrafluoräthylen (wie TEFLON-Warenzeichen
geschützt) im Kassettengehäuse vorsehen.
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Sowohl diesen Führungselementen als auch der Führungsschiene kann,
im Vergleich zu auf feststehenden Zapfen oder Stiften # leführten Rollen, eine wesentlich
größere Konstantheit in der
erzeugten und auf das Anzeigenband
- und damit auf die gesamte Messeinrichtung - ausgeübten Reibungen zugesprochen
werden, damit also auch eine größere und zeitlich konstante bleibende Messgenauigkeit.
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Für das Messband bewähren sich übrigens dünne Polyesterbis 0,1 Ioiienbander
in einer Stärke von o,o5Nmni, ie beiderseitig silikonisiert sind. Derartige Folien
sind unter der Bezeichnung "RNTT-Folie" bekannt.
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Die insgesamt 5 Anzeigevorrichtungen der erfindungsgemäßen Messkassette
können natürlich in absolut beliebiger Art und Weise ausgebildet sein. Als besonders
zweckmäßig erweis es sich jedoch, die Anzeige an der Oberseite und an der Unterseite
der Kassette in Form einer innerhalb der Kassett drehbar gelagerten kreiförmigen
Scheibe, mit Skaleneinteilu g auszubilden, wobei diese beiden Skalen dann mit einem
Zeige in einem Sichtfenster der Kassettenober- bzw. -unterseite zusammenarbeiten.
Diese beiden Scheiben können mit dem beweglichen Teil der Federwaage, ggf. über
eine oder mehrere Umlenkelemente, verbunden sein. Für die Anzeige an den drei Schmalseiten
der Kassette gibt es zwei tdöglichkeiten, nimlich Anbringung von drei Skalen an
dem Anzeigeband, und einer Festmarkierung in den Fenstern der drei Sciimalseiten,
was aber den Nachteil hat, daß man dann die ja sie hewegende,
zitternde
Anzeige schlecht ablesen kann. Aus diese Grund wird als vorzugsweise Lösung nach
der Erfindung vorgeschlagen, daß das Anzeigeband die Zeiger, und zwar vorzugsweise
in Form einer langgestreckten, einer inderen i-rbe als das Bandmaterial aufweisenden
Rechteckmarkirunj, und die durchsichtigen Fenster der Kassetten-Schmalseiten die
zugehorigen Skalen aufweisen.
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Am einfachsten wird natürlich sowohl die Beobaclltun] des Arbeitens
der Messkassette als auch die Ablesung dann, wenn man erfindungsgemäß sowohl das
Kassetten-Oberteil als auch das Kassetten-Unterteil insgesamt aus durchsichtigem
Werkstoff herstellt.
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Ganz gleich, wie nun die das Grund-Messelement der Messkassette darstellende
Federwaage ausgebildet ist, sollte in jedem Fall die verwendeteFederwaage durch
Veränderung ihres Festpunkts justierbar gestaltet sein, damit man jede hergestellte
Messkassette mit größtmöglicher Genauigkeit für ihre spätere Benutzung ausstatten
kann. Da es sich nur um sehr geringe Justiernotwendigkeiten handelt, können die
Justiereinrichtungen durchaus auch stufenweise (natürlich in engen, feinen Stufen)
verstellbar ausgebildet sein. In gleicher Weise kann natürlich auch eine stufenlose
Justierbarkeit für die Federwaage vorgesehen sein.
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In der Zeichnung sind mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt,
die sich nicht grundsätzlich, wohl aber in der Art der verwendeten Federwaage und
in der Art der Führung des Anzeigenbands unterscheiden.
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Eine Bandzugsrolle verursacht während der Messung, infolge des sich
in Sekundenbruchteilen ändernden Bandzuys und durch die Lagerluft, durch die sie
sich nach oben und nach unten wie aber auch seitlich bewegen kann, ein ungenaues
Aufwickeln und Verlaufen des Bandes auf den Wickelkern, wodurch eine Bremsung am
Kassettenober- oder -unterteil auftreten kann. Das wird vermieden, dadurch, daß
ein zumindest im Bereich desjenigen Umfangsabschnitts, über den das Band läuft,
zylindrischer Festkhrper aus einem geringen Reibungskoeffizienten aufweisenden Werkstoff,
wie Polytetrafluoräthylen, vorgesehen ist. Derartige Leitkörper haben außerordentlich
günstige Gleiteigenschaften, und sie benötigen kein Drehlage das Tonband bzw. Anzeigeband
gleitet daher, ohne Klemmvorgänge, sehr gleichmäßig über einen solchen Leitkörper
bis zu dem Wickelkern, der gerade aufwickelnden Spule, und die Windungshülle des
Bandwickels bleibt gleich.
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Fig. 1 zeigt die Daraufsicht auf das Innere eines Kassetten Unterteils
mit einer Stabfeder als Bestandteil der Federwaage, bei abgenommenen Kassetten-Oberteil.
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Fig. 2 zeigt die Daraufsicht auf eine komplette, d.h. also geschlossene
Messkassette.
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Fig. 3 zeigt eine Seitenansicht in Richtung des in Fig. 1 eingettagenen
Pfeils III, Fig. 4 zeigt eine Seitenansicht in Richtung des in Fig 1 eingetragenen
Pfeils IV.
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Fig. 5 zeigt eine seitliche Stirnansicht in Richtung des in Fig. 1
eingetragenen Pfeils V.
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Fig. 6 zeigt eine der Schmalseiten-Anzeigevorrichtungen in vergrößertem
Maßstab.
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Fig. 7 zeigt, ganz schematisch, einen Schnitt durch die Anzeigenband-Führungsschiene,
die bei der Ausführungsform nach den Figuren 1-6 verwendet ist.
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Fig. 8 zeigt in vergrößerter Darstellung Einzelheiten der Anbringung
der Stabfeder an dem der Messung dienenden Umlenkkörper, und zwar in Draufsicht.
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Fig. 9 zeigt diese Einzelheiten im Querschnitt entlang der in Figur
8 eingetragenen Linie IX-IX.
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Fig. lo zeigt die Einzelheiten einer möglichen Ausführungs form an
dem Umlenk-Gleitkörper für das Anzeigeband, und zwar in perspektivischer Darstellung.
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Fig. 11 zeigt in gleicher Darstellung wie Fig. 1, also in Draufsicht
auf eine Messkassette bei abyenoninienem Oberteil, eine Ausführungsform mit einer
Zugfeder für die Federwaage.
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Fig. 12 zeigt in gleicher Darstellungsweise eine andere Ausführungsform,
ebenfalls wieder unter Verwendung einer Zugfeder für die Federwaage.
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Fig. 13 zeigt ebenso eine Ausführungsform der Federwaage mit Zugfeder.
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Fig. 14 zeigt, wiederum in gleicher Darstellungsweise wie Fig. 1,
eine Ausführungsform, bei der als Federelement für die Federwaage eine Spiralfeder
vorgesehen ist.
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Fig. 15 zeigt, ebenfalls in Draufsicht auf das Kassette unterteil
eine weitere Ausführungsform der Siral-Zugfeder und besonderer Führung des Umlenkkörpers.
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In allen Figuren der Zeichnung sind gleiche oder cgleichwirkende Teile
mit denselben Bezugsziffern bezeichnet.
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Die Anzeigevorrichtungen nach den Fig. 2,3,4,5 Und 6 sind
naturgemäß
nicht nur für die Messkassetten-Konstruktion nach Fig. 1 geeignet, in Verbindung
mit welcher sie beschrieben sind, sondern auch für alle anderen, darauf folgen beschriebenen
Messkassetten-Konstruktionen nach den Fig.
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8 - 14.
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Gleiche oder gleichwirkende Teile sind in @llen Figuren Illit denselben
Bezugsziffern bezeichnet.
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Das Kassetten-Unterteil ist mit 1, das Kassetten-Oberteil mit 2 bezeichnet.
In der Kassette sind drehbar zwei Bandwickelspulen 3 und 4 gelagert, die innen die
üblichen Vorsprünge aufweisen, mittels derer sie mit dem entsprechenden Willen des
Kassettenrecorders in Drehverbindung gebracht werden können. Zwischen den beiden
Bandwickelspulen 3 - 4 verläuft ein normales Kassettenrecorder-Tonband 5, dessen
Länge so bemessen ist, daß die Ablaufdauer und damit gleich zeitig mögliche Messdauer
etwa 2-3 Minuten betri<jt. Das Ton band 5 verläuft über zwei Umlenkrollen 6 und
außerden, zwecks Messung der Bandzugkraft, über einen zylindriscl.en mlenkkörper
7 aus einem sehr geringen reibungaufweisenden Werkstoff, beispielsweise Polytetrafluoräthylen
(PTFE, gegeschütztes Warenzeichen TEFLON). Dieser zyliiidrische Umlenkkörper ist
fest mit einer Stabfeder 8 verbunden, die sowohl als Träger und damit als Führungselement
de lenkkörpers
7 als auch gleichzeitig zur Messung des auf dem
Umlenkkörper 7 von dem Band 5 ausgeübten Kraft, also zur Bandzugkraftmessung, dient.
Die Stabfeder 8 ist über einen Befestigungswinkel 9 am Kassetten-Unterteil 1 befestigt,
und zwar justierbar über einen Schieber 9oder, ebenfalls zwecks Justierbarkeit oder
Eichung, über eine Langloch-Metallbeilage. Diese Stabfeder 8 könnte selbst direkt
als Zeiger für die Anzeige der Bandzugkraft oder des Aufwickel-Drehmoments an der
Ober- und/oder Unterseite der Kassette dienen. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel
ist dies aber nicht der Fall; hier dient eine kreiszylindrische Scheibe lo als Anzeigeelement,
die mit einer Gramm-Skala versehen ist und die durch ein durchsichtiges Fenster
lla und im Kassetten-Oberteil 2 sichtbar ist. An dieeem Fenster ist eine Markierung
12«vorgesehen, die mit der Skala auf der Scheibe lo zusammenarbeitet. Der Antrieb
der Scheibe lo erfolgt über ein dünnes Kunststoffseil, z.B. aus Nylon (geschütztes
Warenzeichen), etwa eines Durchmessers von o,o8mm Dieses Nylonseil ist mit 11 bezeichnet
und an der Stelle 12 an der Stabfeder 8 befestigt. Es verläuft über zwei Umlenkrollen
oder Umlenkstifte 13 und über eine Antriebsrolle 14 vund recilts für die Anzeigescheibe
lo. Die in Fig. 1 Teile 13, also entweder zwei Rollenoder zwei feststehende Stiftedienengleichzeitig
als Begrenzungsanschlägefür die Stabfeder 8.
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Die Scheibe lo, oder aber auch zwei Scheiben, die von der Antriebsrolle
14 angetrieben werden, bewirken nun die in Fig. 2 dargestellte Anzeige der Bandzugkraft
oder des Aufwickel-Drehmoments auf der Ober- und Unterseite der Kassette.
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Zur gleichzeitigen (und gleichen!) Anzeige an den drei geschlossenen
Kassettenseiten - das sind also diejenijen drei Seiten, an denen das Band nicht
mit den entsprechenden Elementen des Kassettenrecorder-Geräts zum Zusammendrbeiten
kommt, sind nun besondere Elemente vorgesehen, die nachstehend beschrieben werden
sollen. Diese drei Schmalseiten der Kassette sind mit 15, 16 und 17 bezeichnet.
Zum Zwecke der Messanzeige an diesen drei Schmalseiten 15, 16 und 17 ist mit dem
Umlenkkörper 7 ein Anzeigeband 18 verbunden; dieses Anzeigeband kann aus Polyesterband
( in der Breite wie Tonband) bestehen, das dann aber beiderseits mit einem die Reibung
auf ein Geringstmaß herabsetzen den Werkstoff beschichtet ist, und zwar beispielsweise
und vorzugsweise silikonisiert. Dieses Anzeigeband 18 ist (die Figuren 8 - lo lassen
dies am deutlichsten erkennen) mit dem Umlsnkkörper 7 dadurch verbunden, daß in
dem Umlenkkörper 7 ein Längsschlitz 19 vorgesehen ist, und in diesem ein zylindrischer
Kern 20, um welchen das eine tnde des Anzeigebandes 18 herumgelegt ist und der dann
in den Schlitz 19 fest eingeschoben ist. Dadurch ist das Anzeigeband 18
fest
mit dem Umlenkkörper 7 verbunden und macllt dessen Bewegungen mit.
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In den Figuren 1-6 ist übrigens auf den versebllieilenerl Skalen der
Anzeigewert Null für die gemessene Bandzugkr.lft angezeig die verschiedenen Skalen
(insgesamt 5 Stück) laufen von 0-100. Je nach Bemessung der Federwaage kann die
Skaleneinteilung natürlich auch eine andere sein.
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Das Anzeigeband 18, das mit dem Umlenkkörper 7, der gleichzeitig als
Messelement dient, befestigt ist, verläuft von dem Umlenkkörper 7 aus in eine einteilige,
der Führung dienende Profilschiene 21 hinein, die mehrfach gebogen ist, derart,
daß sie entlang der Innenseite zumindest eines Teils der Längserstreckungen der
drei Schmalseiten 15, 16 und 17 verläuft. Diese Anzeigeband-Führungs-Profilsciliene
21 besteht aus einem Werkstoff, der einen niedrigen Reibung koeffizient aufweist.
Es kommt hierzu Aluminium in Frage, aber auch Kunststoff, wie z.B. Polytetrafluorätllylen.
Diese Führungsschiene 21 hat, wie Figur 7 am deutlichsten erkennen läßt, einen flachen
Rechteckquerschnitt mit einem Lngsschlitz 22 an der Außenseite. Dieser Längsschlitz
dient dazu daß das Anzeigeband 21 mit als Zeiger dienenden Markierungen in Form
von rechteckigen Teilen, die von der Farbe des übrigen Bandteils abweichen, mit
entsprechenden skalen an
den Schmalseiten 15, 16 und 17 zusammenarbeiten
kann. Eine solche farbig abweisende Markierung ist in Fig. 6 mit 23 bezeichnet;
die Vorderkante dieser Markierung 23 arbeitet, gewissermaßen als Zeiger, mit der
ebenfalls in Fig. 6 dargestellten Mess-Skala 24 zusammen. Entsprecllende Mess-Skalen
sind in durchsichtigen Fenster 25 in den drei Schmalseiten 15, 16, 17 der Kassette
angebracht, außerdem natürlich auch auf dem Anzeigeband 21 entsprechende Markierungsstreifen
23, so daß also an allen drei Schmalseiten eine Anzeige der gemäßen Kraft, und damit,
wenn gewünscht, des Drehmoments des Kassettenrecorders, stattfindet.
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Anstelle des Anzeigebandes 18 könnte theoretischerweise auch ein drahtförmiges
Element Verwendung finden; in der Praxis zeigt sich aber, daß ein drahtförmiges
Element, mit einer entsprechenden Formgebung der Führungsschiene 21, eben für einen
Draht oder ein Seil geeignet, eher dazu neigt, daß Stauchungen in diesem Ubertragungselement
entstehen, die dann zu Falschanzeigen oder gar Storullgen der gesamten Messkassette
führen. Bandförmiges Mattrial wird deshalb einem seil- oder drahtförmigen Material
vorgezogen.
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Es wurde schon weiter oben erwähnt, daß anstelle der iis gesondertes
Teil hergestellten Führungs-Profilsch@ene 21 auch eine entsprechende Führungsnut
in das kassetten-Unterteil
1 eingeformt sein kann oder aber diese
Scllione beim Press-oder Spritzvorgang mit in das Kassetten-Unterteil eingeformt
sein kann.
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In den folgenden Figuren werden andere Ausführungsformen der Federwaage
(das Erfindungsprinzip wird ilavon aber nicht berührt) beschrieben, die aus fertigungstechnischen
oder sonstigen Oberlegungen anstelle der Stabfederkonstruktion nach Fig. 1 Verwendung
finden können, im übrigen aber unter Benutzung der Grundsätze, die zusammen mit
Fig. 1 in Verbindung mit den Figuren 1-7 vorstehend beschrieben worden sind.
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Bei der Ausführungsform nach Fig. 11 der Zeichnung läuft das Kassetten-Tonband
5 wiederum über einen Umlenkkörper 7, der aus einem Werkstoff (wie schon beschrieben)
mit geringem Reibungskoeffizienten besteht. Dieser Zugkörper ist in diesem Falle
an einer Spiral-Zugfeder 26 auf gehängt, und am beweglichen Ende dieser Zugfeder
26 ist ein Zeiger 27 befestigt, der die direkte Anzeige auf der in diesen' Falle
nicht kreiszylindrischen, sondern vielmehr langgestreckten Skala 28 auf der Kassetten-Oberseite
und sassetten-lJrlterseite bewirkt. Im Kassettenunterteil 1 ist im Bereich zwischen
der Nullstellung des Umlenkkörpers 7 und dem Aniang der Profilschiene 21 eine Führungsnut
7a angebracht.
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Bei der Ausführungsform nach Fig. 12 weist die tdrwaage
ebenfalls
eine Spiral-Zugfeder 26 auf, die im Kassetten-Unterteil 1 fest verankert ist und
die ein Wylon-Seil 11 antreibt, das über einen in der Kassette ohnehin vor]jndene
Stift 28 läuft und die Antriebsrolle 14 fiir eine Anzeigescheibe lo (deren Markierung
nicht dargestellt ist) antreib so daß die Bewegungen des durch die Feder 26 abgefederten
Umlenkkörpers 7 auf diese Scheibe bzw. Scheiben lo über tragen werden. Der Umlenkkörper
7 ist in d diesem Falle über ein Seil 29 mit der Zugfeder 26 verbunden; in seither
13ewegungsbahn geführt ist er (das ist besonders bei Verwendung einer umlaufenden
Rolle statt eines feststehenden Umlenkkörpers 7 von Vorteil) durch einen gekrUmmten
Ifebel 30 geführt, der um eine Gelenkstelle 31 schwenkbar im Kassetten-Unterteil
1 gelagert ist.
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Figur 13 zeigt eine etwa4 gegenüber dem vorstehend Beschriebenen,
abweichende Ausführungsform, wobei natürlich aber auch wieder gleiche Teile mit
denselben Bezugsziffern bezeichnet sind. Als Messkörper für die Zugkraft im Band
5 dient hier wiederum entweder ein fester, zylindrischer Umlenkkörper 7, oder aber
auch eine Rolle. Diese Rolle ist mit einer Spiral-Zugfeder 26 belastet, wodurch
die rlessuns3 der Bandzugkraft erfolgt. Der Körper, oder die Rolle, beide mit 7
bezeichnet, wird getragen von einem Zeiger 32 mit Drehpunkt 33 im Gehäuse-Unterteil
1. Dieser Zeiger ffillrt das
Teil 7. Er ist außerdem über ein gabelförmiges
Teil 34 mit dem Anzeigeband 18 verbunden, so daß eine Verschwenkung des Zeigers
32 auch eine Längsverschiebung des Anzeigebands 18 bewirkt. Der Zeiger 32 zeigt
direkt auf einer Skala 39 auf der Oberseite und/oder der Unterseite der Kassette
die gemessene Bandzugkraft an. In diesem Falle besteht die Führungsschiene 21 für
das Anzeigeband 18 nicht aus einem Teil, sondern vielmehr aus zwei Teilen. Diese
beiden Teile sind mit 21 a und 21 b bezeichnet; zwischen ihnen verläuft das Anzeigeband
18, und zwar vor dem Sichtfenster 25, frei.
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Man kann natürlich, wenn sich dies aus irgendwelchen technischen oder
herstellungstechnischen Gründen als zweckmäßig erweist, die Führungsschiene 21 auch
noch aus mehr als zwei Teilen, also dreiteilig usw., herstellen.
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Fig. 14 zeigt nun eine Ausführungsform, bei der die Federwaage zur
Messung der Bandzugkraft und/oder des Drehmoments der Aufwickelspule als Spiralfeder
ausgebildet ist. Diese Spiralfeder ist insgesamt mit 36 bezeichnet. Sie trägt, führt
und federt ab wiederum einen Führungskörper 7, der eine Rolle oder ein Festkörper
sein kann, und zwar über einen festen Hebel 37. Dieser Hebel 37 überninuit &jieLchzeitig
als Zeiger die Anzeige auf der Unter- und/oder Oberseite der Skala 38 der Messkassette.
Das Anzei-ae})and 18, da wiederum in gleicher Weise, wie schon weiter oL besciirieben,
mit
dem Teil 7 fest verbunden ist, und das in tier in diesem Falle wiederum einteiligen
Führungsschiene 21 geführt ist, überträgt wiederum die gemessene Anzeige in <ttn
nicht fenstern 25 in den drei Schmalseiten 15, 16 uijd 17 der Kassette.
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Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 15 läuft das j:ssette Tonband
5 über insgesamt vier Umlenkrollen 6 und außerdem über ein Teil 7, das wiederum
ein zylindrischer Umlenkkörper oder aber auch eine drehbar gelagerte Umlenkrolle
sein kann.
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Dieses Teil 7 ist in einem Schlitten 39 gelagert, der seine seits
in einer Schlitten-Führungsschiene 40 gelagert ist.
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An dem Schlitten 39 greift eine Zugfeder 26 an, deren lestpunkt in
einer Einhängevorrichtung 41 eingehängt ist, die, wie dargestellt, mehrere Bohrungen
aufweist. Das dient der Justierbarkeit der Federwaage. Der Schlitten 39 ist über
einen Stift 42 mit dem Anzeigeband 18 verbunden, das wiederum in einer Führungsschiene
(Profilschiene) 21 entlang den drei Längsseiten 15, 16 und 17 der Kassette geführt
ist.
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Der Schlitten 39 trägt außerdem einen Zeigerstab 43, der auf der Ober-
und Unterseite der Kassette, und zwai jeweils auf einer Skala 44, direkt den Bandzug
anzeit. Für die Durchführung des Stifts 42 durch die Profilschiene 21 ist im Bereich
der Federwaage auch auf der Innenseite ein Schlitz vorgesehen. - Die Einhängevorrichtung
41, die bei
dem dargestellten Ausführungsbeispiel 4 Einhängelöcher
für das Festende der Spiral-Zugfeder 26 aufweist, ist um einen Stift 45 verschwenkbar
gelagert, so daß sich, gleichgültig In welches Loch der Einhängevorrichtung 41 die
leder 26 nun eingehängt ist, so einstellen kann, daß die Zugrichtung der Zugfeder
26 immer gleich ist, so daß also ein Verkanten, und damit eine Erhöhung der Reibung
zwischen dem Schlitten 39 und seiner Schlittenführungsschiene 40 ausgeschlossen
ist.
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Das Sichtfenster 25 liegt in der langen Schmalseite 17 des Kassettenunterteils
1 nicht mittig, sondern außermittig, und zwat deshalb, weil bei einigen Recordertypeii
die Kassette durch eine Haltevorrichtung in der Mitte arretiert wird, die} sich
mit dem Sichtfenster, und der dort voryesehenen Anzeige, überschneiden könnte.
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Die Benutzung eines zylindrischen, nicht drehbar gelagerten Zugkörpers,
anstelle einer drehbar gelagerten Rolle, eJcw.ihritci.;Let übrigens absolut genaue
Anzeige des sich ändernden Bandzugs bzw. des Bandzug-Drehmoments und, im Gegensatz
zur Verwendung von Rollen, auch eine geringere Reibung, die ja tije Messung beeinflussen
würde. Außerdeni werden die Bei drehbar gelagerten Umlenkrollen infolge des Lagerspiels
auftretenden Fehlerquellen,
die sich durch Radial- und Vertikalschlag
der Rolle er geben, aus der Messung ausgeschaltet. Diesc Wirkungen können bei. einer
drehbar gelagerten Rolle durch Verlaufen I Bandes an der Innenseite der Kassette
Messfehler her@@rrufen.
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Bei Verwendung eines Präzisions-Walzlagers anstelle des nicht drehbar
gelagerten Zugkörpers sind diese Probleme nicht gegeben, dafür ist der Kostenaufwand
beträcht@@ch.
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Sämtlichen Ausführungsbeispielen der Erfindung ist außerdem gemeinsam,
daß keinerlei Zahnradpaare oder Zahnracl-Zahnstangen-Paarungen in der gesamten Konstruktion
enthalten sind; dies hat den Vorteil, daß das bei solchen Konstruktionen mit Zahnradpaarungen
oder Zahnstangen-Zahnrad-Paarungen unvermeidliche Zahnspiel, das ebenfalls eine
genaue Messung verhindern würde, gänzlich ausgeschaltet ist.
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Liste der verwendeten Bezugsziffern 1 Kassetten-Unterteil 2 Kassetten-Oberteil
3 Band-Wickel spule 4 Band-Wickel spule 5 Kassetten-Tonband 6 Umlenkrollen 7 Zylindrischer
Umlenkkörper 7a Führungsnut für 7 8 Stabfeder 9 Befestigungswinkel 9a Schieber für
Stabfeder 8 lo Scheibe 11 Nylonseil lla Sichtfenster
Liste der
verwendeten Bezugsziffern 12. Befestigungsstelle von 11 an 8 12a Markierung für
10 13. Umlenkrollen für 11 14. Antriebsrolle für lo 15. Schmalseite der Kassette
16. Schmalseite der Kassette 17, Schmalseite der Kassette 18. Anzeigeband 19. Längsschlitz
in 7 20. Kern in 19 21. Profilschiene 22. Längsschlitz in 21 23. Markierungen auf
18 24. Mess-Skala
Liste der verwendeten Bezugsziffern 25. Durchsichtige
Fenster Fig. 11 26. Spiral-Zugfeder 27. Zeiger an 26 28. Stift in Kassette 29. Seil
30. Hebel 31. Gelenkstelle für 30 Fig. 13 32. Zeiger 33. Drehpunkt von 32 34. Gabelförmiges
Teil
Liste der verwendeten Bezugsziffern 35. Skala für 32 Fig.
14 36. Spiralfeder 37. Hebel und Zeiger zu 36 38. Skala Fig. 15 39. Schlitten 40.
Schlittenführungsschiene 41. Einhängevorrichtung 42. Stift in Schlitten 39 43. Zeigerstab
44. Skala
Liste der verwendeten Bezugsziffern 45. Lagerstift für
41
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