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Gebiet der
Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf Lese-/Schreib-Antriebe
und insbesondere auf Antriebslader, die beim Laden und Sichern von Medienkassetten
innerhalb von Lese-/Schreib-Antrieben assistieren.
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Hintergrund
der Erfindung
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Eine
schematische Darstellung eines Kassettenhandhabungssystems 10 ist
in 1 gezeigt. Ein Kassettenhandhabungssystem 10 umfasst üblicherweise
eine Mehrzahl von Kassettenspeicherungspositionen 12, einen
oder mehrere Lese-/Schreib-Treiber 14 und
zumindest eine Kassettenhandhabungsvorrichtung 16, die
angepasst ist, um Medienkassetten 18 zwischen den Kassettenspeicherungspositionen 12 und
Antrieben 14 zu übertragen.
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Viele
Typen von Medienkassetten weisen eine zentral angeordnete Nabe auf,
die an eine Antriebsspindel gesichert sein muss, damit das Medium spulen
und die Kassette gelesen und/oder beschrieben werden kann. Insbesondere
müssen
die Zähne der
Kassettennabe die Zähne
der Antriebsspindel in Eingriff nehmen. Solche Medienkassetten umfassen meist
Bandkassetten, wie z. B. DLT-Bandkassetten, hergestellt von der
Quantum Corporation in Threwsbury, Massachussets. Um beim Laden,
Ausrichten und Sichern einer Kassette in einem Antrieb zu helfen,
sowie beim Außereingriffbringen
und Entladen einer Kassette, kann ein Antriebslader bereitgestellt sein,
der einen Kassettenverriegelungsmechanismus und einen Überzentrierungsmechanismus
umfasst. Der Kassettenverriegelungsmechanismus kann ein Mechanismus
sein, der in der Technik bekannt ist, der, wenn er geschlossen ist,
eine Kassette innerhalb einem Antrieb so sichert, dass die Kassette
gelesen und/oder beschrieben werden kann, durch den Antrieb. Wenn
er offen ist ermöglicht
der Kassettenverriegelungsmechanismus, dass die Kassette in den Antrieb
oder aus demselben geladen wird. Zum Beispiel besteht der Kassettenverriegelungsmechanismus,
den man in einem Quantum DLT-Antrieb findet, aus einer Tür, die sich
hinter einer Kassette schließt, Verriegelungen,
die Einkerbungen in der Kassette in Eingriff nehmen, und einer Antriebsspindel,
die die Kassettennabe in Eingriff nimmt. Die vorliegende Erfindung
kann jedoch mit jedem Antriebslader verwendet werden, der einen Überzentrierungsmechanismus
aufweist, wie hierin beschrieben ist.
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Bezug
nehmend auf 2 und 3 kann der Überzentrierungsmechanismus 20 eines
Antriebsladers 19 im Wesentlichen aus einer federbelasteten,
schwenkbaren Antriebslader-Betätigerwelle 22 bestehen,
die um eine Achse AA schwenkt, um einen Kassettenverriegelungsmechanismus 23 zu
betätigen
(wobei nur die Tür
des Mechanismus gezeigt ist), nach dem Laden und Entladen einer
Kassette. Ein Überzentrierungsmechanismus 20 findet
sich an Quantum DLT-Antrieben (z. B. Modell Nr. 4000, 7000 und 8000).
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Wenn
ein Überzentrierungsmechanismus langsam
geschlossen wird und nicht erlaubt wird, dass derselbe mit Kraft
zuschnappt, kann das Endergebnis eine Antriebsfehlladung sein. Dieses
Fehlladen tritt auf, da die Zähne
an der Kassettennabe nicht ordnungsgemäß mit den Zähnen an der Antriebsspindel
in Eingriff gebracht wurden. Der Kassettenverriegelungsmechanismus
kann eine Kassettennabe zuverlässiger
an einer Antriebsspindel sichern, wenn die Kassette gerüttelt wird
durch Zuschnappen des Überzentrierungsmechanismus
mit einer Kraft und nicht Schließen des Überzentrierungsmechanismus
langsam und vorsichtig. Der Überzentrierungsmechanismus
könnte
mit Wucht geschlossen werden, und trotzdem manuell, durch Anbringen
eines Griffs an die Betä tigerwelle,
um die Welle per Hand zu drehen, wie nachfolgend Bezug nehmend auf 4 und 5 beschrieben
wird. Bei den Kassettenhandhabungssystemen ist es jedoch am meisten bevorzugt,
den Überzentrierungsmechanismus
entfernt und nicht manuell zu schließen.
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Eine
Möglichkeit
zum entfernten Schließen des Überzentrierungsmechanismus
ist durch Verwenden eines Überzentrierungsmechanismus
mit einem Griff, der an die Antriebslader-Betätigerwelle
angebracht ist, die entfernt durch die Kassettenhandhabungsvorrichtung
betrieben wird. Ein Problem bei diesem Entwurf ist, dass der Griff üblicherweise
einen wesentlichen Kraftbetrag erfordert, um betätigt zu werden, der durch das
Kassettenhandhabungsvorrichtungs-Hebesystem bereitgestellt werden muss,
wodurch ein komplexeres und teuereres Hebesystem für die Kassettenhandhabungsvorrichtung erforderlich
ist. Ein weiteres Problem ist, dass die Kassettenhandhabungsvorrichtung
zu einem anderen Zweck verwendet wird als zum einfachen Wiedergewinnen
und Transportieren von Kassetten, d. h. zum Bedienen des Griffs.
Genauer gesagt muss die Kassettenhandhabungsvorrichtung vor dem
Antrieb positioniert sein, während
die Kassette innerhalb des Antriebs gesichert ist, anstelle eines
einfachen Ausstoßens
der Kassette und dann direktes Übertragen zu
einer anderen Kassettenspeicherungsposition oder einem Antrieb,
während
die Kassette in den Antrieb geladen ist.
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Eine
motorgetriebene Getrieberadanordnung, die wirksam mit der Antriebslader-Betätigerwelle
zum entfernten Aktivieren des Überzentrierungsmechanismus
verbunden ist, kann verwendet werden. Eine solche Getrieberadanordnung 30 ist
in 6 gezeigt und wird nachfolgend detaillierter beschrieben.
Diese Getrieberadanordnung 30 schließt den Überzentrierungsmechanismus
jedoch langsam und vorsichtig und nicht schnell mit Kraft.
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Das
US-Patent Nr. 4,795,109 beschreibt eine Bandkassetten-Ladevorrichtung,
die ein Gehäuse,
Klammern, einen Kasset tethalter mit einem Stift, Hebel mit einer
Aussparung und einem Getrieberadbauglied und ein V-förmiges Antriebsbauglied,
das zwei Arme definiert, aufweist, bei dem einer eine bogenförmige Getriebeoberfläche ist
und der andere sich von einer Tür
erstreckt. Nach dem Schließen
der Tür
wird der Kassettenhalter von einem Kassettenaufnahmeabschnitt zu
einer Kassettenbetriebsposition übertragen.
Insbesondere sind die Klammern an beiden Seiten des Gehäuses gebildet
und weisen Führungsrillen
auf, die an beiden ihrer Innenseiten angeordnet sind. Ein bewegbarer
Kassettenhalter ist angepasst, um eine Videobandkassette zu enthalten, und
weist Stifte auf, die an denselben angebracht sind, die angeordnet
sind, um in den Führungsrillen zu
gleiten. Die Betätigungshebel
weisen eine Aussparung an einem Ende, in die der Stift gleitet,
und eine Getrieberadeinrichtung an dem anderen Ende auf. Antriebsbauglieder
sind schwenkbar an den Klammern befestigt, um in Eingriff mit der
Getrieberadeinrichtung zu treten. Die Antriebseinrichtungen weisen
Arme auf, die eine V-förmige
Konfiguration bilden. Ein Arm definiert eine bogenförmige Getriebeoberfläche, die
die Getrieberadeinrichtungen empfängt, und der andere Arm erstreckt
sich, um ein Türbauglied
zu bilden.
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Wenn
das Türbauglied
geschlossen ist, nimmt es die Videobandkassette in dem bewegbaren Kassettenhalter
in Eingriff, und die Getrieberadeinrichtung dreht sich, um sich
entlang der Getriebeoberfläche
des Antriebsbauglieds zu bewegen, und der Stift bewegt sich in den
Führungsrillen
durch die Aktion der Betätigungshebel.
Auf diese Weise übertragen
die Betätigungshebel
den Kassettenhalter von einer Kassettenaufnahmeposition zu einer
Kassettenbetriebsposition. Das Antriebsbauglied ist mit einer Feder
versehen, die das Türbauglied
in der Getrieberadposition vorspannt, und der Kassettenhalter ist
mit einem Hakenbauglied versehen, das den Kassettenhalter an dem
Gehäuse
gegen die Vorspannung der Feder verriegelt.
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Somit
ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Antriebslader
bereitzustellen, der ermöglicht,
dass der Kassettenverriegelungsmechanismus entfernt und schnell
zugeschnappt wird, was am meisten bevorzugt ist, wenn der Antrieb
in einem automatisierten Kassettenhandhabungssystem angeordnet ist.
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Es
ist ferner ein Ziel der vorliegenden Erfindung, einen Antriebslader
mit einer motorgetriebenen Getrieberadanordnung bereitzustellen,
der den Kassettenverriegelungsmechanismus schnell zuschnappt.
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Es
ist ebenfalls ein Ziel der vorliegenden Erfindung eine geteilte
Verbundgetrieberadanordnung für
einen Antriebslader bereitzustellen, die es der Überzentrierungsmechanismus-Betätigerwelle
ermöglicht,
sich frei zu einer geschlossenen Position zu drehen.
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Es
ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Kassettenhandhabungssystem
bereitzustellen, das einen Antrieb umfasst, der einen Antriebslader
mit einer geteilten Verbundgetrieberadanordnung umfasst.
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Es
ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren
zum schnellen Schließen
eines Kassettenverriegelungsmechanismus mit Kraft an einem Antriebslader
bereitzustellen.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung richtet sich auf eine geteilte Verbundgetrieberadanordnung
für einen Antriebslader
des Typs, der einen Überzentrierungsmechanismus
mit einer Antriebslader-Betätigerwelle aufweist.
Die Getrieberadanordnung kann ein geteiltes Verbundgetrieberad mit
einem Außenbauglied und
einem Innenbauglied aufweisen. Das Außenbauglied kann ein äußeres, größeres Getrieberad,
wobei ein Freidrehbereich aus einem ringförmigen Außenflansch ausgespart ist,
und einen Stoppabschnitt aufweisen, der sich von dem ausgesparten
Freidrehbereich erstreckt. Das Außenbauglied kann ferner einen
ringförmigen
Innenflansch aufweisen, der angepasst ist, um das Innenbauglied
drehend aufzunehmen. Das Innenbauglied kann ein inneres, kleineres Getrieberad
und einen Erstreckungsabschnitt aufweisen. Das Innenbauglied ist
frei innerhalb des Freidrehbereichs des Außenbauglieds drehbar, bis der Erstreckungsabschnitt
des Innenbauglieds an den Stoppabschnitt des Außenbauglieds anstößt. Das
Innenbauglied ist mit dem Außenbauglied
drehbar, wenn der Erstreckungsabschnitt an den Stoppabschnitt anstößt. Die
geteilte Verbundgetrieberadanordnung kann ferner ein Sektorgetrieberad
aufweisen, das das Innengetrieberad des geteilten Verbundgetrieberads
in Eingriff nimmt. Das Sektorgetrieberad kann ein Bohrloch aufweisen,
das angepasst ist, um die Antriebslader-Betätigerwelle aufzunehmen. Die
geteilte Verbundgetrieberadanordnung kann ferner ein Antriebsgetrieberad,
das wirksam mit einem Motor verbunden ist, und ein erstes Verbundgetrieberad
aufweisen, das das Antriebsgetrieberad in Eingriff nimmt. Das erste
Verbundgetrieberad ist kein geteiltes Verbundgetrieberad. Statt
dessen weist das erste Verbundgetrieberad ein äußeres, größeres Getrieberad auf, das
an ein inneres, kleineres Getrieberad angebracht ist, das einstückig mit
dem äußeren Getrieberad
gebildet sein kann. Das innere, kleinere Getrieberad des ersten
Verbundgetrieberads nimmt das äußere, größere Getrieberad
des zweiten Verbundgetrieberads in Eingriff.
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Die
Antriebslader-Betätigerwelle
weist eine offene Position, eine Überzentrierungsposition und eine
geschlossene Position auf. Die Welle bewegt sich eine erste Winkeldistanz
von der Überzentrierungsposition
zu der geschlossenen Position. Die maximale Winkeldistanz zwischen
dem Außenbauglied-Stoppabschnitt
und dem Innenbauglied-Erstreckungsabschnitt ist vorzugsweise größer als
die erste Winkeldistanz.
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Die
vorliegende Erfindung richtet sich ferner auf ein Kassettenhandhabungssystem,
das eine Mehrzahl von Kassettenspeicherungspositionen aufweist.
Das System umfasst ferner zumindest einen Lese-/Schreib-Antrieb,
der einen Antriebslader mit einem Überzentrierungsmechanismus
aufweist, der eine Antriebslader-Betätigerwelle aufweist, die den Kassettenverriegelungsmechanismus
betätigt.
Das System weist ferner eine geteilte Verbundgetrieberadanordnung
für den
Antriebslader des Typs auf, der oben beschrieben ist.
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Die
vorliegende Erfindung richtet sich ferner auf ein Verfahren zum
Schließen
eines Kassettenverriegelungsmechanismus an einem Antriebslader.
Der Antriebslader ist von dem Typ, der einen Überzentrierungsmechanismus
mit einer Betätigerwelle
und einem Vorspannungsbauglied aufweist, das die Drehung der Welle
zu einer geschlossenen Position vorspannt. Das Verfahren weist den
anfänglichen
Schritt zum Bereitstellen einer motorgetriebenen, geteilten Verbundgetrieberadanordnung
auf, wie z. B. der Anordnung, die oben beschrieben ist. Das Verfahren weist
ferner das Verwenden der motorgetriebenen, geteilten Verbundgetrieberadanordnung
auf, um die Betätigerwelle
in einer ersten Drehrichtung von einer offenen Position, wodurch
der Kassettenverriegelungsmechanismus offen ist, zu einer Überzentrierungsposition
zu drehen. Dieser Schritt kann das entfernte Senden eines Signals
zu der geteilten Verbundgetrieberadanordnung umfassen, um das geteilte
Verbundgetrieberad in einer zweiten Drehrichtung zu drehen und dann
das geteilte Verbundgetrieberad in einer zweiten Drehrichtung zu
drehen, bis das Innenbauglied den Stoppabschnitt des Außenbauglieds
kontaktiert. Das geteilte Verbundgetrieberad dreht sich weiter in
der zweiten Drehrichtung, wodurch sich das Innenbauglied und das
Außenbauglied
zusammen drehen, zumindest bis die Betätigerwelle in der Überzentrierungsposition
ist. Das Verfahren weist ferner den Schritt auf, der Betätigerwelle
zu ermöglichen,
sich unabhängig
von der motorgetriebenen, geteilten Verbundgetrieberadanordnung
in der ersten Drehrich tung von der Überzentrierungsposition zu
der geschlossenen Position derart zu drehen, dass der Überzentrierungsmechanismus schnell
zuschnappt. Dieser Schritt kann umfassen, dem Innenbauglied zu ermöglichen,
von dem Stoppabschnitt außer
Eingriff zu treten und sich gleitbar (d. h. frei) an dem Außenbauglied
in einer zweiten Drehrichtung zu drehen.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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Darstellende
und gegenwärtig
bevorzugte Ausführungsbeispiele
der Erfindung sind in den beiliegenden Zeichnungen gezeigt, in denen:
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1 eine
schematische Darstellung eines Kassettenhandhabungssystems ist;
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2 eine
isometrische Ansicht eines Lese-/Schreib-Antriebs ist, der einen Antriebslader
des Typs aufweist, der mit der geteilten Verbundgetrieberadanordnung
der vorliegenden Erfindung verwendet wird;
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3 eine
isometrische Ansicht des Lese-/Schreib-Antriebs aus 2 mit einem
Antriebslader ist, der eine Getrieberadanordnung aufweist;
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4 eine
schematische Endansicht einer Antriebslader-Betätigerwelle
in einer offenen Position und einer Überzentrierungsposition ist;
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5 eine
schematische Endansicht einer Antriebslader-Betätigerwelle
in einer Überzentrierungsposition
und einer geschlossenen Position ist;
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6 eine
isometrische Ansicht einer Getrieberadanordnung für einen
Antriebslader ist;
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7 eine
isometrische Ansicht einer geteilten Verbundgetrieberadanordnung
für einen
Antriebslader ist;
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8 eine
auseinander gezogene Ansicht eines geteilten Verbundgetrieberads
aus der geteilten Verbundgetrieberadanordnung aus 7 ist;
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9 eine
Frontansicht des geteilten Verbundgetrieberads aus 8 ist;
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10 eine
Frontansicht des geteilten Verbundgetrieberads und eines Sektorgetrieberads
aus der geteilten Verbundgetrieberadanordnung aus 7 und
der Betätigerwelle
aus dem Antriebslader aus 2 und 3 in
einer offenen Position ist;
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11 eine
Frontansicht des geteilten Getrieberads, des Sektorgetrieberads
und der Betätigerwelle
aus 1 in einer teilweise gedrehten Position ist;
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12 eine
Frontansicht des geteilten Getrieberads, des Sektorgetrieberads
und der Betätigerwelle
aus 10 in einer Überzentrierungsposition
ist;
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13 eine
Frontansicht des geteilten Verbundgetrieberads, des Sektorgetrieberads
und der Betätigerwelle
aus 10 in einer geschlossenen Position ist; und
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14 ein
Flussdiagramm ist, das ein Verfahren zum Schließen des Kassettenverriegelungsmechanismus
an einem Antriebslader darstellt.
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Detaillierte
Beschreibung der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung ist spezifisch für eine Verwendung in Kassettenhandhabungssystemen 10, 1,
des Typs angepasst, der eine Mehrzahl von Kassettenspeicherungspositionen 12,
einen oder mehrere Lese-/Schreib-Antriebe 14 und zumindest
eine Kassettenhandhabungsvorrichtung 16 aufweist, die angepasst
ist, um Medienkassetten 18 zwischen den Kassettenspeicherungspositionen 12 und den
Antrieben 14 zu übertragen.
Die vorliegende Erfindung kann jedoch in jedem Lese-/Schreib-Antrieb verwendet
werden, egal ob der Antrieb in einem Kassettenhandhabungssystem
gehäust
ist oder nicht.
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3 zeigt
einen Antrieb 14 mit einer Getrieberadanordnung 30, 100,
die an demselben befestigt ist. Die vorliegende Erfindung richtet
sich auf eine geteilte Verbundgetrieberadanordnung 100 (8),
die an einem Überzentrierungsmechanismus 20 (2–3)
an einem Antriebslader 19 angebracht ist und mit demselben
kooperiert. Wie oben erwähnt
wurde, kann der Überzentrierungsmechanismus 20 eines
Antriebslader 19 im Wesentlichen aus einer federbelasteten,
schwenkbaren Antriebslader-Betätigerwelle 22 bestehen,
die einen Kassettenverriegelungsmechanismus 23 betätigt, nach
dem Laden und Entladen einer Kassette. Es sollte darauf hingewiesen
werden, dass ein beliebiger Typ eines Kassettenverriegelungsmechanismus
mit der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann.
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4 und 5 sind
schematische Endansichten, die eine exemplarische Drehbewegung der Betätigerwelle 22 um
die Achse AA von einer „offenen" Position (durchgezogene
Linien, 4), wodurch der Kassettenverriegelungsmechanismus 23 (2 und 3)
offen ist und der Antrieb bereit ist, eine Kassette aufzunehmen
oder auszustoßen,
und einer „geschlossenen" Position darstellt
(durchgezogene Linien, 5), wodurch der Kassettenverriegelungsmechanismus 23 geschlossen
ist und eine Kassette in einem Antrieb gesichert ist, bereit, um
gelesen und/oder beschrieben zu werden. Wie in 2, 4 und 5 gezeigt
ist, kann der Endabschnitt 24 der Betätigerwelle 22 im Wesentlichen
D-förmig sein,
um eine Drehung desselben durch die Getrieberadanordnung 100 der
vorliegenden Erfindung zu ermöglichen,
wie nachfolgend detaillierter beschrieben wird. Zu Orientierungszwecken
sind 4 und 5 hin zu dem Antrieb 14 in
der Richtung X1 gewandt (siehe 2, 6 und 7).
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Wie
in 4 gezeigt ist, um eine Kassette in einem Antrieb
zu sichern, wird die Antriebslader-Betätigerwelle 22 in einer
ersten Drehrichtung R1 um eine Achse AA um eine Winkeldistanz A1
von einer „offenen" Position zu einer „Überzentrierungs"-Position geschwenkt
(gezeigt in gestrichelten Linien). Die Welle 22 ist in
einer „Überzentrierungs"-Position, wenn ein
Vorspannungsbauglied (nicht gezeigt), das an die Welle 22 angebracht
ist, die Drehbewegung der Welle 22 übernimmt, d. h., das Vorspannungsbauglied
zwingt die Welle in eine „geschlossene" Position, wie in 5 gezeigt
ist. Aus der „Überzentrierungs"-Position (wiederum
gezeigt in gestrichelten Linien in 5) fährt die
Antriebslader-Betätigerwelle 22 dann
fort, sich in einer Richtung R1 um die Achse AA um eine Winkeldistanz
A2 zu der „geschlossenen" Position zu drehen.
Zum Entriegeln der Kassette und Ermöglichen, dass dieselbe entladen
wird (und eine andere Kassette geladen wird), kann die Welle 22 in
einer zweiten Drehrichtung R2 um eine Achse AA durch die Getrieberadanordnung 100 geschwenkt
werden. Die Getrieberadanordnungen 30, 100 (3, 6 und 7),
die nachfolgend beschrieben werden, können die Welle 22 schwenken, ansprechend
auf das Laden und Entladen von Befehlen aus einem Prozessor (nicht
gezeigt).
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Eine
Getrieberadanordnung 30 ist in 6 gezeigt,
die entfernt aber langsam den Kassettenverriegelungsmechanismus 23 schließt (2 und 3),
ansprechend auf ein Befehlssignal von einem entfernt angeordneten
Prozessor (nicht gezeigt). Die Getrieberadanordnung 30 kann
ein Gehäuse 32 aufweisen,
das die Getrieberäder
(nachfolgend beschrieben) schützt
und häust
und an dem Antrieb 14 anbringbar ist, wie in 3 gezeigt
ist. Die Getrieberadanordnung 30 kann ferner ein Antriebsgetrieberad 40 aufweisen
(6), das wirksam an einen Motor 42 angebracht
ist, der an der Außenseite 33 (3)
des Gehäuses 32 befestigt
sein kann. Eine Antriebswelle 41, die an dem Getrieberad 40 angebracht
ist und einstückig
mit demselben gebildet sein kann, kann sich durch eine Öffnung 34 in
dem Gehäuse 32 erstrecken.
Das Antriebsgetrieberad 40 kann z. B. ein 16-Zahn-Stirnrad
sein. Das Antriebsgetrieberad 40 nimmt ein erstes Verbundgetrieberad 44 in
Eingriff, das aus einem äußeren, größeren Getrieberad 46 bestehen
kann, das an einem inneren, kleineren Getrieberad 48 angebracht
ist (und einstückig mit
demselben gebildet sein kann), (dessen Umrisse in gestrichelten
Linien gezeigt sind). Das äußere, größere Getrieberad 46 kann
z. B. ein 80-Zahn-Stirnrad sein, und das innere, kleiner Getrieberad 48 kann
z. B. ein 16-Zahn-Stirnrad sein. Das erste Verbundgetrieberad kann
drehbar an einer Welle 36 befestigt sein, die sich von
dem Gehäuse 32 erstreckt.
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Wie
in 6 gezeigt ist, nimmt das innere, kleinere Getrieberad 48 des
ersten Verbundgetrieberads 44 das äußere, größere Getrieberad 52 eines zweiten
Verbundgetrieberads 50 in Eingriff. Das zweite Verbundgetrieberad
kann ferner drehbar an einer Welle 38 befestigt sein, die
sich von dem Gehäuse 32 erstreckt.
Das zweite Verbundgetrieberad 50 kann ferner ein inneres,
kleineres Getrieberad 54 aufweisen, das an dem äußeren, größeren Getrieberad 52 angebracht
ist (und einstückig
mit demselben gebildet sein kann). Das äußere, größere Getrieberad 52 des
zweiten Verbundgetrieberads 50 kann z. B. ein 60-Zahn-Stirnrad
sein, und das innere, kleinere Getrieberad 54 des zweiten
Verbundgetrieberads 50 kann z. B. ein 17-Zahn-Stirnrad
sein.
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Weiterhin
Bezug nehmend auf 6 nimmt das innere, kleinere
Getrieberad 54 des zweiten Verbundgetrieberads 50 ein
Sektorgetrieberad 56 in Eingriff. Das Sektorgetrieberad 56 kann
z. B. ein 54-Zahn-Teilstirnrad mit 18 Zähnen sein. Alternativ kann
ein gesamtes Getrieberad (nicht gezeigt) anstelle des Sektorgetrieberads 56 verwendet
werden, wodurch nur ein Teil der Getrieberadzähne an einem Vollgetrieberad
verwendet werden. Der Sektorgetrieberadentwurf reduziert jedoch
die Gesamtgröße der Getrieberadanordnung 30 und
beseitigt unnötige
Getrieberadzähne.
Es wird darauf hingewiesen, dass der Ausdruck „Sektorgetrieberad", wie er hierin verwendet
wird, entweder Bezug auf ein Vollgetrieberad nimmt, wodurch nur
einige der Getrieberadzähne verwendet
werden, oder ein Teilgetrieberad nimmt, wie in den Figuren gezeigt
ist. Das Sektorgetrieberad 56 kann drehbar an dem Gehäuse 32 auf
dieselbe Weise befestigt sein wie das erste und zweite Verbundgetrieberad 44, 50.
Alternativ kann das Sektorgetrieberad 56 (und/oder das
erste und zweite Verbundgetrieberad 44, 50) einen
Stift aufweisen (nicht gezeigt), der sich durch eine Öffnung (nicht
gezeigt) in dem Gehäuse
erstreckt und in derselben drehbar ist.
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Das
Sektorgetrieberad 56 kann einen Erstreckungsabschnitt 57 aufweisen,
der ein Bohrloch 58 aufweist, das die Antriebslader-Betätigerwelle 22 aufnimmt
(gezeigt in gestrichelten Linien). Wie in 6 gezeigt
ist, kann zumindest ein Abschnitt des Bohrlochs 58 im Wesentlichen
D-förmig
sein, so dass die im Wesentlichen D-förmige Antriebslader-Betätigerwelle 22 (siehe 2, 4 und 5)
sicher und nicht gleitend um die Achse AA durch das Sektorgetrieberad 56 gedreht
werden kann. Die Getrieberadanordnung 30 kann ferner Stopps 60, 62,
die sich von dem Gehäuse 32 erstrecken,
die die Drehung des Sektorgetrieberads 56 einschränken, und einen
optischen Sensor 64 aufweisen, der erfasst, ob der Kassettenverriegelungsmechanismus 23 (2 und 3)
offen oder geschlossen ist. Es ist ersichtlich, dass bei dieser
Getrieberadanordnung 30 die Drehgeschwindigkeit der Welle 22 immer
durch die Drehgeschwindigkeit des Motors 42 gesteuert wird und
proportional zu derselben ist. Mit diesem Entwurf ist die Welle 22 nie
frei, sich unabhängig
von der Getrieberadanordnung 30 zu drehen.
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Wie
in 7 gezeigt ist, kann die Getrieberadanordnung 100 der
vorliegenden Erfindung im Wesentlichen identisch zu der Getrieberadanordnung 30 aus 6 sein,
außer
dass das zweite Verbundgetrieberad 50 der Getrieberadanordnung 30 durch
ein geteiltes Verbundgetrieberad 102 ersetzt ist. Im Grunde
verwendet die geteilte Verbundgetrieberadanordnung 100 den
Motor 42 und die Getrieberäder 40, 44, 56, 102,
um die Welle 22 von einer „offenen" Position zu einer „Überzentrierungs"-Position zu drehen
und ermöglicht
es dann der Welle 22, sich frei zu drehen, unabhängig von
der Getrieberadanordnung 100, in der ersten Drehrichtung
R1 von der „Überzentrierungs"-Position zu der „geschlossenen" Position (5).
Diese freie Drehung ermöglicht, dass
der Kassettenverriegelungsmechanismus 23 (2 und 3)
schnell zuschnappt.
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Wie
am besten in 8–9 gezeigt
ist, weist das geteilte Verbundgetrieberad 102 ein Außenbauglied 104 mit
einem äußeren, größeren Getrieberad 106 auf,
das z. B. ein 60-Zahn-Stirnrad
sein kann, und ist im Wesentlichen wie das äußere, größere Getrieberad 52,
das oben beschrieben ist. Das Außenbauglied 104 kann
ferner einen Freidrehbereich 108 aufweisen, der aus einem
ringförmigen
Außenflansch 107 ausgespart
sein kann. Das geteilte Verbundgetrieberad 102 weist ferner
ein Innenbauglied 120 mit einem inneren, kleineren Getrieberad 122 auf,
das z. B. ein 17-Zahn-Stirnrad sein kann, und ist im Wesentlichen
dasselbe wie das innere, kleinere Getrieberad 54, das oben
beschrieben wurde. Das innere, kleinere Getrieberad 122 des
geteilten Verbundgetrieberads 102 ist jedoch nicht an dem äußeren, größeren Getrieberad 106 angebracht
oder einstückig
mit demselben gebildet. Statt dessen kann das Außenbauglied 104 ferner
einen ringförmigen
Innenflansch 114 aufweisen, der angepasst ist, um das Innenbauglied 120 drehbar
aufzunehmen. Das Innenbauglied 120 kann ferner einen Erstreckungsabschnitt 124 aufweisen,
der an demselben angebracht ist (und kann einstückig mit demselben gebildet
sein), der gleitbar, drehbar in dem Freidrehbereich 108 des Außenbauglieds 104 positioniert
ist. Das geteilte Verbundgetrieberad 102 kann drehbar an
der Welle 38 (7) befestigt sein, die sich
durch die Bohrlöcher 105, 121 erstrecken
kann, die eine gemeinsame Mittelachse BB in dem Außenbauglied 104 bzw.
dem Innenbauglied 120 aufweisen.
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Das
Außenbauglied 104 weist
ferner einen Stoppabschnitt 109 auf, der Lastübertragungsoberflächen 110, 112 aufweist,
die mit Lastübertragungsoberflächen 126 bzw. 128 zusammen
wirken, an dem Innenbauglied-Erstreckungsabschnitt 124.
Das Innenbauglied 120 ist frei innerhalb des Freidrehbereichs 108 des
Außenbauglieds 104 drehbar,
bis das Innenbauglied 120 an den Stoppabschnitt 109 anstößt. Genauer
gesagt ist das Innenbauglied 120 frei in dem Freidrehbereich 108 drehbar,
bis die Lastübertragungsoberflächen 110/126 oder 112/128 an dem
Stoppabschnitt/Innenbauglied in Kontakt sind. Wenn die Lastübertragungsoberflächen 110/126 oder 112/128 in
Kontakt sind, dreht sich das Innengetrieberad 122 zusammen
mit dem Außengetrieberad 106,
das seinerseits das Sektorgetrieberad 56 (das alternativ
ein Vollgetrieberad sein kann, wie oben erwähnt wurde) in einer Drehrichtung
R3 um eine Achse AA dreht, 7. Das Sektorgetrieberad 56 schwenkt
die Welle 22 (gezeigt in gestrichelten Linien in 7)
in einer entsprechenden Drehrichtung R3 um die Achse AA. Wenn die
Welle 22 die „Überzentrierungs"-Position erreicht, wie oben beschrieben wurde
(4 und 5), ist das Innengetrieberad 122 wieder
frei, sich innerhalb des Freidrehbereichs 108 zu drehen,
und die Welle 22 schnappt in eine „geschlossene" Position, wie ebenfalls
oben beschrieben wurde (5). Es sollte darauf hingewiesen
werden, dass die maximale Winkeldistanz A3, 9, zwischen
nicht angrenzenden Lastübertragungsoberflächen, z.
B. 110/128 (d. h., der maximale Freidrehbetrag,
den das Innenbauglied 120 bei einer einzelnen Drehung erreichen
kann), vorzugsweise etwas größer ist
als die Winkeldistanz A2, 5, (A2 ist
die Winkeldistanz, die sich die Welle 22 von der Überzentrierungsposition
zu der geschlossenen Position bewegt) so dass die Welle 22 in
eine vollständig geschlossene
Position schnappen kann.
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Die
oben beschriebene Zusammenwirkung des geteilten Verbundgetrieberads 102,
des Sektorgetrieberads 52 und der Antriebslader-Betätigerwelle 22 ist
detailliert in 10–13 gezeigt.
Zu Orientierungszwecken sind diese Figuren zu der Getrieberadanordnung 100 und
weg von dem Antrieb 14 in der Richtung X2 gewandt (siehe 2, 6 und 7),
im Gegensatz zu 4 und 5. Somit
ist die Drehbewegung der Welle 22, die in 10–13 gezeigt
ist, ein Spiegelbild der Drehbewegung der Welle 22, die
in 4–5 gezeigt ist. 10-13 sind
schraffiert, um anzuzeigen, dass diese Figuren Teilquerschnittansichten
sind, im Schnitt durch den Erstreckungsabschnitt 57 und
das Bohrloch 58 (7) an dem
Sektorgetrieberad 56 und dem D-förmigen Ende 24 (4 und 5)
der Welle 22. Es sollte darauf hingewiesen werden, dass die
Positionen der Getrieberäder,
der Welle, etc., in 4–5 und 10–13 exemplarisch
sind.
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10 stellt
die Antriebslader-Betätigerwelle 22 in
einer „offenen" Position dar, wie
ebenfalls in 4 gezeigt und oben beschrieben
ist. Um die Welle in eine „geschlossene" Position zu drängen, wie
in 5 und 13 gezeigt ist, wird das Außenbauglied 104 des
geteilten Verbundgetrieberads 102 in der Richtung R4 um
eine Achse BB durch den Motor 42 und die Getrieberäder 40, 44 gedreht,
wie oben beschrieben ist (6 und 7).
Das Innenbauglied 120, das frei ist, sich in dem Freidrehbereich 108 zu
drehen, und das Sektorgetrieberad 56 bleiben stationär, bis die
Lastübertragungsoberfläche 112 an dem
Außenbauglied 104 in
Kontakt mit der Lastübertragungsoberfläche 128 an
dem Innenbauglied 120 kommt, wie in 11 gezeigt
ist.
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Bezug
nehmend auf 11 beginnt das Innenbauglied 120 (einschließlich dem
Innengetrieberad 122) sich in einer Richtung R4 um die
Achse BB zusammen mit dem Außenbauglied 104 zu
drehen, wenn die Lastübertragungsoberflächen 112, 128 in Kontakt
sind. Das Innengetrieberad 122 dreht das Sektorgetrieberad 56 in
einer entgegengesetzten Richtung R5 um die Achse AA, wodurch verursacht wird,
dass sich die Welle 22 ebenfalls in der Richtung R5 um
die Achse AA hin zu einer „Überzentrierungs"-Position dreht,
wie oben Bezug nehmend auf 4 und 5 beschrieben
ist.
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Wie
in 12 gezeigt ist, wenn die federbelastete Welle 22 eine „Überzentrierungs"-Position erreicht,
wird die Steuerung der Drehbewegung des Sektorgetrieberads 56 von
dem Außengetrieberad 106 zu
dem Vorspannungsbauglied (nicht gezeigt) der Welle 22 übertragen.
Das Vorspannungsbauglied dreht das Sektorgetrieberad 56 in
der Richtung R5 um die Achse AA, die das Innengetrieberad 122 und das
Innenbauglied 120 in der Richtung R4 um die Achse BB dreht.
Da das Innenbauglied 120 frei drehbar innerhalb des Freidrehbereichs 108 des
Außenbauglieds 104 ist,
ist es der Welle 22 ermöglicht, kraftvoll
in eine „geschlossene" Position zu schnappen
(5 und 13). An einem bestimmten Punkt während der
freien Drehung des Innenbauglieds 120 kann der Motor 42 die
Drehung des Außenbauglieds 104 in
der Richtung R4 stoppen.
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Wie
in 13 gezeigt ist, erreicht die Welle 22 vorzugsweise
eine „geschlossene" Position, bevor die
Lastübertragungsoberflächen 110, 126 in
Kontakt kommen, so dass die Welle 22 vollständig zuschnappen
kann. Um die Welle 22 zurück in eine „offene" Position zu platzieren, wird das Außenbauglied 104 durch
den Motor 42 und die Getrieberäder 40, 44,
die oben beschrieben wurden (6 und 7),
in der Richtung R6 um die Achse BB gedreht. Die Lastübertragungsoberflächen 110, 126 kommen
in Kontakt und dann wird das Innenbauglied 104 ebenfalls
in der Richtung R6 um die Achse BB gedreht, die das Sektorgetrieberad 56 in
einer entgegengesetzten Richtung R7 um die Achse AA dreht, bis die
Welle 22 in einer „offenen" Position ist.
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14 stellt
ein Verfahren 150 zum Schließen eines Kassettenverriegelungsmechanismus 23 an
einem Antriebslader dar. Bezug nehmend ferner auf 1–13 weist
das Verfahren 150 den anfänglichen Schritt 152 des
Bereitstellens einer motorgetriebenen geteilten Verbundgetrieberadanordnung 100 auf,
die wirksam mit der Antriebslader-Betätigerwelle 22 verbunden
ist. Der nächste
Schritt 154 weist das Verwenden der motorgetriebenen geteilten
Verbundgetrieberadanordnung 100 auf, um die Betätigerwelle
in einer ersten Drehrichtung R1 von einer offenen Position (wodurch
der Kassettenverriegelungsmechanismus 23 offen ist) zu
einer Überzentrierungsposition
zu drehen, wie in 4 gezeigt ist. Dieser Schritt 154 kann
das entfernte Senden eines Signals zu der geteilten Verbundgetrieberadanordnung 100 aufweisen,
um das geteilte Verbundgetrieberad 102 (über den
Motor 42 und die Getrieberäder 40, 44,
wie oben beschrieben ist) in einer zweiten Drehrichtung R4, 10,
zu drehen. Der Schritt 154 kann ferner das Drehen des geteilten
Verbundgetrieberads 102 in der zweiten Drehrichtung R4
aufweisen, bis das Innenbauglied 120 des geteilten Verbundgetrieberads 102 den
Stoppabschnitt 109 des Außenbauglieds 104 kontaktiert.
Der Schritt 154 kann ferner das Fortsetzen des Drehens
des geteilten Verbundgetrieberads 102 in der zweiten Drehrichtung
R4 aufweisen, wodurch das Innenbauglied 120 und das Außenbauglied 104 sich
in der zweiten Drehrichtung R4 drehen, zumindest bis die Betätigerwelle 22 in
der Überzentrierungsposition
ist (4). Der nächste
Schritt 156 weist das Ermöglichen auf, dass die Betätigerwelle 22 sich
unabhängig
von der motorgetriebenen, geteilten Verbundgetrieberadanordnung
in der ersten Richtung R1 von einer Überzentrierungsposition zu
der geschlossenen Position dreht, wie in 5 gezeigt
ist, derart, dass der Überzentrierungsmechanismus
schnell zuschnappt. Dieser Schritt 156 kann das Ermöglichen
aufweisen, dass das Innenbauglied 120 des geteilten Verbundgetrieberads 102 von
dem Stoppabschnitt 109 außer Eingriff gebracht wird
und sich gleitbar an dem Außenbauglied
in der zweiten Drehrichtung R4 dreht.
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Während darstellende
und gegenwärtig
bevorzugte Ausführungsbeispiele
der vorliegenden Erfindung hierin detailliert beschrieben wurden,
wird darauf hingewiesen, dass die erfinderischen Konzepte anderweitig
abweichend verkörpert
und verwendet werden können,
und dass die beiliegenden Ansprüche
derart ausgelegt sein sollen, um solche Abänderungen zu umfassen, außer sie
sind durch den Stand der Technik dahingehend eingeschränkt.