DE3782017T2

DE3782017T2 - Flache federanordnung fuer magnetbandkassetten, insbesondere videokassetten.

Info

Publication number: DE3782017T2
Application number: DE8787118392T
Authority: DE
Inventors: Abramo Bordignon
Original assignee: ATB SpA
Current assignee: Koller Group Inc (ndgesdstaates Delaware)
Priority date: 1986-12-23
Filing date: 1987-12-11
Publication date: 1993-02-18
Anticipated expiration: 2007-12-12
Also published as: DE3782017D1; YU235887A; BR8706918A; CA1300259C; MX172177B; JP2565520B2; EP0272556A2; GR3006179T3; EP0272556B1; PT86404A; US4899243A; ES2035024T3; JPH0287382A; CN87101218A; SU1655307A3; CN1010135B; US4899243B1; EP0272556A3; HK217396A; PT86404B

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine flache Federkonstruktion in einer Magnetband-Videokassette.
Es ist bekannt, in Videokassetten flache Federn zu verwenden, die die Drehzapfen beaufschlagen, die an den Drehachsen der das Band tragenden Spulen angeordnet sind.
In herkömmlichen Ausführungsformen sind die flachen Federn in ihrem mittleren Bereich mit der inneren Oberfläche des Deckels verbunden und beaufschlagen mit ihren freien Enden die Drehzapfen mit einem elastischen Anlagedruck.
Die flachen Federn werden gegenwärtig in sehr unterschiedlichen Konfigurationen hergestellt angefangen von länglicher rautenförmiger Gestaltung bis zu neueren Formen, die über ihre Länge eine verringerte Breite aufweisen.
In allen gegenwärtig auf dem Markt erhältlichen Ausführungsformen weisen die flachen Federn in Seitenansicht eine im wesentlichen gekrümmte oder gebrochene Konfiguration auf, deren Konkavität zu den Spulen gerichtet ist.
Flache Federn müssen entsprechend allgemein angenommener Standards so geformt sein, daß sie im Moment ihres Gebrauchs auf den Drehzapfen eine elastische Druckkraft ausüben, die z. B. bei dem VHS-System mit etwa 200 g angenommen werden kann.
Da bei der bekannten beschriebenen Ausführungsform die Aktions- und Reaktionspunkte lediglich gebildet sind durch die Drehzapfen zur Anlage an den freien Enden der Lamelle und durch deren mittigen, mit dem Deckel verbundenen Abschnitt, wird unter dem Gesichtspunkt der statischen Kräfteberechnung am Kontaktpunkt zwischen Lamelle und Deckel auf letzteren eine Kraft ausgeübt, die zur Außenseite des Kassettendeckels gerichtet ist und der Summe der beiden auf die Lamelle von den Drehzapfen ausgeübten Kräfte entspricht, d. h. es wird in einem Punkt im zentralen Bereich sozusagen ein auswärts gerichteter Schub auf die Kassette ausgeübt, der z. B. für das VHS- System etwa 400 g beträgt.
Die Berechnung der verschiedenen Momente ergibt, daß das größte Widerstandsmoment im Berührungspunkt mit der Kassette, also im Mittenbereich der elastischen Lamelle liegt und bis auf Null im Kontaktbereich mit dem Drehzapfen abnimmt.
Aus jedem der Dokumente JP-A-58,118069 und JP-A-56,71865 ist eine flache Federkonstruktion gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bekannt.
Die Kräfteverteilung in den vorstehend erwähnten Federtypen zwingt zur Verwendung von Federn mit einer hohen Elastizitätskonstante, so daß in konstruktiver Hinsicht Lamellen verwendet werden müssen, die eine verhältnismäßig große Breite und Dicke aufweisen, was einen erheblichen Materialverbrauch bei der Herstellung bedingt.
Der EP-A-203,302 läßt sich ein gegenüberliegend angeordnetes Paar von Masken oder Zwischenlagen entnehmen, die zwischen oberen und unteren Teilen des Kassettengehäuses angeordnet sind. Die Zwischenlagen weisen mit dem Deckel zusammenwirkende Falzlinien auf zur Erzeugung einer sehr kleinen Kraft, wobei Laschen als Führung für die Ränder des Bandes dienen, wenn es auf die Spulen aufgewickelt wird. Die sich gegenüberliegenden Masken beaufschlagen die Spule mit unterschiedlicher Kraft. Die kleinste Kraft wird auf die leere Spule ausgeübt, während die größte Kraft auf die Bandwindungen einer vollen Spule einwirkt. Jedoch wirken die sich gegenüberliegenden Masken nicht auf die Spulenachsen ein, um auf diese eine signifikante Haltekraft auszuüben, um sie bis und während der Einführung der Antriebsachsen des Aufnahmegerätes in die hohlen Naben der Bandspulen in Position zu halten.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die oben beschriebenen Nachteile durch Schaffung einer flachen Federkonstruktion für Videokassetten zu eliminieren, die die herkömmlichen Herstellungskriterien grundlegend ändert und die Möglichkeit bietet, die erforderliche elastische Druckkraft auf den Drehzapfen auszuüben, dennoch aber sowohl die Breite als auch die Dicke der die Feder bildenden Lamelle wesentlich zu reduzieren.
Die Erfindung schafft eine flache Federkonstruktion, die gegenüber herkömmlichen flachen Federn eine Umkehr der Reaktionsrichtung der Kraft in der Verbindungszone zwischen der flachen Feder und dem Kassettendeckel ermöglicht, da die erzielbare Komponente der Reaktionskraft zum Inneren der Kassette gerichtet ist.
Die Lamelle gemäß der Erfindung weist in Ruhestellung vor ihrem Einbau in die Kassette eine verringerte Wölbung auf, also einen verringerten Abstand von der Anlageebene des Mittenabschnitts, im Gegensatz zu den Lösungen des Standes der Technik, wo die Feder zur Erzielung der erforderlichen Elastizitätseigenschaften eine starke Biegung und demzufolge eine Verlängerung der Lamelle aufweisen muß, um jegliches Verklemmen während des Einbaus zu verhindern.
Gemäß einer weiteren Aufgabe der Erfindung soll eine flache Federkonstruktion geschaffen werden, die es ermöglicht, alle Herstellungsschritte beträchtlich zu vereinfachen, die zur Erlangung eines Produktes mit hohen Qualitätseigenschaften führen.
Diese Aufgaben werden gemäß der Erfindung gelöst durch eine flache Federkonstruktion gemäß Anspruch 1.
Weitere Eigenschaften und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der detaillierten Beschreibung einer flachen Federkonstruktion für Magnetbandkasseten, insbesondere Videokassetten, anhand eines nicht beschränkenden Ausführungsbeispieles in den beigefügten Zeichnungen, die folgendes darstellen:
Figur 1 in schematischer Darstellung die Draufsicht einer flachen Feder gemäß der Erfindung;
Figur 2 einen Längsschnitt der flachen Feder mit einem Zeichnungsteil, der eine Feder mit einem Falz darstellt und einem Zeichnungsteil, der eine Feder mit zwei Falzen zeigt;
Figur 3 eine Darstellung der in das Innere einer Videokassette eingebauten Feder in Ruheposition;
Figur 4 eine Darstellung der in das Innere einer Videokassette eingebauten flachen Feder bei Benutzung der Kassette;
Figur 5 in schematischer Darstellung in Draufsicht eine flache Feder gemäß der Erfindung mit einem Teil, der einen Rippentyp aufweist und einem anderen Teil mit einem verschiedenen, äquivalenten Rippentyp;
Figur 6 in perspektivischer Darstellung eine flache Feder mit Rippen;
Figur 7 einen Längsschnitt durch eine flache Feder mit Rippen;
Figur 8 im Ausschnitt einen Längsschnitt durch die flache Feder mit Rippen, eingesetzt in eine Videokassette und in Ruhestellung und
Figur 9 im Ausschnitt einen Längsschnitt durch die flache Feder mit Rippen, eingesetzt in eine Kassette und im Betriebszustand.
Gemäß den vorstehend beschriebenen Figuren, insbesondere gemäß den Figuren 1 bis 4, weist die flache Federkonstruktion für Magnetbandkassetten, insbesondere Videokassetten, eine generell mit dem Bezugszeichen 1 gekennzeichnete Lamelle auf, mit im wesentlichen länglicher Konfiguration. Diese Lamelle wird vorzugsweise gebildet durch einen Streifen konstanter Breite mit abgerundeten Längsenden.
In ihrem mittleren Bereich weist die elastische Lamelle 1 vorzugsweise eine Durchgangsöffnung 3 auf für die Verbindung eines Elementes 4 zur Befestigung an dem Deckel 5 einer Kassette.
Die Lamelle ist in eine Kassette eingelegt und, wie beschrieben, am Deckel 5 befestigt und beaufschlagt den Drehzapfen 6 einer Spule 7, die in bekannter Weise innerhalb des Gehäuses B der Videokassette oder dergleichen drehbar gelagert ist.
Die wesentliche Besonderheit der Erfindung liegt darin, daß die elastische Lamelle 1 in Seitenansicht die Konfiguration einer konkaven gebrochenen Linie aufweist, die bestimmt wird durch eine Falzlinie 10, die in einem mittleren Abschnitt zwischen dem freien Federende und dem Bereich, in dem die Öffnung 3 zur Verbindung mit dem Deckel vorgesehen ist, liegt.
Betrachtet man eine flache Feder für VHS-Kassetten, so beträgt der Abstand zwischen den Achsen der Spulenzapfen etwa 92 mm. Zur Erzielung guter Resultate muß der flache, von den beiden symmetrisch zur Öffnung 3 angeordneten Falzlinien 10 begrenzte Abschnitt oder Zone zur Verbindung mit dem Deckel zwischen 32 und 60 mm liegen. Demnach muß also die Falzlinie 10 in jedem der beiden Arme vom Verbindungspunkt oder der Verbindungsachse des Deckels 16 bis 30 mm entfernt sein. Es wurde festgestellt, daß durch Vergrößerung des flachen Abschnitts die Möglichkeit geschaffen wird, unter Beibehaltung gleicher elastischer Eigenschaften die Dicke der Lamelle zu verringern.
Testergebnisse durchgeführter Versuche haben gezeigt, daß sich die besten Resultate erzielen lassen durch Anordnung der quer zur Längserstreckung der elastischen Lamellen verlaufenden Falzlinie etwa auf der halben Länge zwischen dem Anlagepunkt zwischen der Lamelle am Drehzapfen und dem Verbindungspunkt der Lamelle mit dem Deckel.
In besonderen Anwendungsfällen ist es möglich, unter Beibehaltung der vorstehend beschriebenen Funktionscharakteristika eine erste Falzlinie 20 vorzusehen, die vorzugsweise in der Nähe der Öffnung 3 angeordnet wird und zwar in einer Entfernung, die etwa einem Sechstel der Entfernung der Öffnung 3 von dem am Drehzapfen anliegenden Lamellenende beträgt.
Bei dieser Ausführungsform der Lamelle liegt, wie die Figuren 3 und 4 deutlich zeigen, die Falzlinie 10 beim Einsetzen der Lamelle in die Kassette an der Innenseite des Deckels an und bildet so bei Benutzung einen Verschwenkpunkt mit verringertem Hebelarm für die elastische Verschwenkung der Lamelle.
Eine Betrachtung des Kräftediagramms zeigt, daß z. B. in einer VHS-Kassette zur Erzeugung einer elastischen Druckkraft von etwa 200 g auf den Drehzapfen 6 der Spule diese Kraft ausgeglichen wird durch eine ähnliche Kraft, die an der durch den Anlagepunkt der Falzlinie 10 gebildeten Verschwenkzone zur Außenseite der Kassette gerichtet ist, während in der Praxis im Vergleich zu herkömmlichen Lösungen im Verbindungsbereich der Niete oder dergleichen eine Inversion der Kraft auftritt, da die Kraft von außen nach innen gerichtet ist.
Außerdem ist die Lamelle in ihrem Kontaktbereich mit dem Drehzapfen 6 im wesentlichen parallel zum Deckel 5 ausgerichtet und übt dadurch eine bezogen auf die Spule 7 axial gerichtete Kraft aus.
Gemäß dem Diagramm der Kraftmomente wird das Maximum im wesentlichen an der Falzlinie 10 erreicht bei einem Wert, der bedeutend niedriger liegt als das Maximum des Kraftmomentes bei herkömmlichen flachen Federn, da bei Gleichheit der auftretenden Kräfte der Verschwenkarm halbiert ist.
Weiterhin wird das Diagramm der Kraftmomente in dem Bereich zwischen dem Anlagepunkt der Lamelle am Deckel und der Verschwenkzone invertiert, um ein Kraftmoment mit entgegengesetztem Vorzeichen an der Öffnung 3 zu haben.
Diese Tatsache ist von beträchtlicher Bedeutung, da durch wesentliche Verringerung der durch die flache Feder auszugleichenden Kraftmomente die Möglichkeit gegeben ist, bei Gleichheit der auf die Drehzapfen der Spule ausgeubten elastischen Kraft Dicke und Breite der Lamelle wesentlich zu reduzieren, wodurch im Vergleich zu herkömmlichen Lösungen die zur Herstellung der Lamelle erforderliche Materialmenge beträchtlich verringert wird.
Um eine Verringerung des verwendeten Materials zu erreichen, weist gemäß den Figuren 5 bis 9 die flache Federkonstruktion für Magnetbandkassetten, insbesondere Videokassetten, gemäß der Erfindung eine im wesentlichen mit dem Bezugszeichen 100 versehene elastische Lamelle auf, die in bevorzugter Ausführungsform eine längliche Konfiguration aufweist mit einer Breite, die über ihre gesamte Länge nahezu konstant ist.
Diese Lamelle 100 läßt sich in eine Videokassette so einsetzen, daß ihre freien, mit abgerundeten Abschnitten 102 versehenen Enden durch Anlagekontakt den auf der Achse der Spule 104 vorgesehenen Drehzapfen 103 beaufschlagen.
In ihrem mittleren Bereich ist die elastische Lamelle 100 mit einer Durchgangsöffnung 105 versehen, wo Mittel zur Befestigung der Lamelle an der Innenfläche des Deckels 106 einer Videokassette befestigt werden können.
Die Besonderheit der Erfindung besteht in der Anordnung von Rippen in der Lamelle, um letztere zu versteifen und so die erforderliche elastische Druckkraft an der Spule zu erzielen und zugleich die Dicke der Lamelle und damit das erforderliche Material weiter zu verringern.
Im einzelnen können sich die Rippen 110 in Längsrichtung auf der Lamelle von dem die Öffnung 105 aufweisenden Bereich bis in die Nähe der Kontaktzone mit dem Drehzapfen 103 erstrecken.
Im speziellen können die Rippen durch Prägen ausgebildet werden, um die Oberflächenkontinuität und -linearität der Lamelle entsprechend herkömmlichen Kriterien zu modifinieren, wodurch eine erhebliche Versteifung mit sich daraus ergebender Erhöhung der Elastizitätseigenschaften erzielt wird. Die Rippen können so erzeugt werden, daß sie über die den Spulen zugewandte Fläche oder aber über die gegenüberliegende Fläche hinausragen mit dem Merkmal, daß die größte Rippe im Bereich des größten auszuübenden Biegemomentes angeordnet ist. Diese Rippen erstrecken sich ausgehend von dem Mittenbereich symmetrisch mit einer Breite, die vorzugsweise in Richtung der die Drehzapfen 103 beaufschlagenden Lamellenenden abnimmt, da bei bekannten Lösungen die größten Belastungen im allgemeinen in den zentralen Abschnitten der Lamelle auftreten.
Die Anordnung der Rippen in der Zone, wo daß größte Biegemoment der Lamelle auftritt, ist auf alle zur Zeit bekannten Lamellenformen anwendbar.
Um die elastischen Eigenschaften der Lamelle weiter zu erhöhen, weist die Lamelle in einem Bereich zwischen der die Öffnung 105 aufweisenden Zone und dem Anlagekontakt am Drehzapfen 103 zumindest einen Falz 120 auf, so daß die Lamelle die Konfiguration einer gebrochenen Linie annimmt mit einer den Spulen 103 zugewandten Konkavität.
Zur weiteren Reduzierung der Dicke und der Breite der Lamelle ist es ferner möglich, diese Lamelle mit Rippen zu versehen gemäß der Rippe 110, die zu einer erheblichen Versteifung der Lamelle führt, die auch mit metallischen Werkstoffen erzielbar ist, die billiger sind als Edelstahl, dennoch aber die gewünschten funktionellen Anforderungen erfüllen.
Aus der vorstehenden Erläuterung geht hervor, daß die Erfindung die gesetzten Ziele erreicht bzw. die gestellten Aufgaben löst; insbesondere ist die Tatsache zu unterstreichen, daß die Verwendung einer flachen Feder mit einer gebrochenen Linienkonfiguration eine bessere Kraftverteilung ermöglicht im Vergleich zu herkömmlichen Federn, die allgemein eine gekrümmte Form aufweisen, die die Kraftableitung im wesentlichen vollständig im mittleren Verbindungsbereich der Lamelle am Deckel hervorruft.
Tatsächlich sind alle auf dem Markt erhältlichen Federn in Gestalt gebrochener Linien lediglich eine konstruktive Vereinfachung gekrümmter Federn, da etwaig vorgesehene Falzlinien keinen Verschwenkpunkt für elastische Verschwenkungen bildet.
Obwohl sich die besten Ergebnisse bei Verwendung metallischer Materialien erzielen ließen, können in der Praxis alle Materialien, Dimensionen und mögliche Formen verwendet werden, die den Anforderungen entsprechen.

Claims

1. Flache Federkonstruktion in einer konventionellen Magnetband-Videokassette, die einen Deckel (5,106) und Spulen (7,104) umfaßt, die das Magnetband tragen und jeweils einen zentrischen Drehzapfen (6,103) aufweisen, wobei die flache Federkonstruktion eine elastische, länglich ausgebildete Lamelle (1,100) aufweist, die in einem mittleren Abschnitt an dem Dekkel (5,106) der konventionellen Magnetbandkassette befestigt ist, in der Nähe ihrer freien Enden (2,102) die zentrischen Drehzapfen (6,103) der Spulen (7,104) beaufschlagt und auf ihrer den Spulen (7,104) zugewandten Seite die Konfiguration einer konkaven gebrochenen Linie mit zumindest einer Falzlinie (10,120) im Bereich zwischen ihrem freien Ende (2,102) und der Verbindungszone mit dem Deckel (5,106) bildet, dadurch gekennzeichnet, daß die Falzlinie (10,120) bei Kontakt mit dem Dekkel (5,106) an diesem anliegt und so zumindest einen Verschwenkpunkt (10,120) bildet, um den die freien Enden (2,102) der Lamelle (1,100) elastisch verschwenkbar sind und auf die zentrischen Drehzapfen (6,103) der Spulen (7,104) einwirken.

2. Flache Federkonstruktion nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Bereich der Lamelle (1,100) zwischen dem Verschwenkpunkt an der Falzlinie (10,120) und der Verbindungszone mit dem Deckel (5,106) zwischen 35 und 65% des Lamellenabschnitts zwischen der Verbindungszone mit dem Deckel (5,106) und dem Anlagepunkt am Drehzapfen (6,103) liegt.

3. Flache Federkonstruktion nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Falzlinie (10,120) etwa auf der halben Entfernung zwischen der Verbindungszone mit dem Deckel (5,106) und dem Anlagepunkt am Drehzapf en (6,103) angeordnet ist.

4. Flache Federkonstruktion nach Anspruch 1, 2 oder 3. dadurch gekennzeichnet, daß sie ferner einen ersten Falz (20) umfaßt, der etwa neben der Verbindungszone mit dem Deckel (5) angeordnet ist.

5. Flache Federkonstruktion nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die elastische Lamelle (1,100) eine im wesentlichen konstante Breite über ihre gesamte Länge aufweist.

6. Flache Federkonstruktion nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Falz (20) etwa auf einem Sechstel der Entfernung zwischen der Verbindungszone mit dem Deckel (5) und dem Anlagepunkt am Drehzapfen (6) angeordnet ist.

7. Flache Federkonstruktion nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Lamelle (1,100) in der Verbindungszone auf den Deckel (5,106) eine von außen zum Inneren der Kassette gerichtete Kraft ausübt.

8. Flache Federkonstruktion für Magnetbandkassetten nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß sie ferner zumindest eine Versteifungsrippe (110) aufweist, die sich über die elastische Lamelle (100) zumindest über einen Längsabschnitt in dem Bereich erstreckt, in dem das größte Biegemoment der Lamelle (100) ausgeübt wird.

9. Flache Federkonstruktion nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippe (110) eine Breite hat, die ausgehend von der Verbindungszone mit dem Deckel (106) zum freien Ende (102) hin abnimmt.

10. Flache Federkonstruktion nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippe (110) durch plastische Verformung des die elastische Lamelle (100) bildenden Materials gebildet ist.

11. Flache Federkonstruktion nach Anspruch 8, 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Falzlinie (120) von der Rippe (110) beeinflußt ist.