книги из ГПНТБ / Брагинский, Г. И. Технология магнитных лент

краев и ровной намотки откаландрованной ленты. Для обеспечения равномерного натяжения ленты в процессе каландрования тормоз выполнен регулируемым.

Откаландрованная магнитная лента наматывается на деревянную или пластмассовую болванку, закрепленную на металлической штанге. Узел намотки состоит из двух разъемных корпусов подшип­ ников и штанги с подшипниками качения. Один из подшипников может передвигаться в продольном направлении для регулирования натяжения ленты, другой закреплен неподвижно. Штанга на конце имеет Т-образную полумуфту, которая вводится в зацепление с фрик­ ционом, приводимым во вращение цепной передачей через фрикцион от нижнего вала каландра.

Для заправки и съема рулонов магнитной ленты, а также монтажа валов каландра в верхней части станины установлен на крановой тележке тельфер. Тележка представляет собой сварную металличе­ скую раму, которая перемещается по рельсам с помощью ручного привода. Смонтированный на тележке тельфер состоит из двух­ скоростного электродвигателя, редуктора, барабана и блока. Для остановки тельфер снабжен электромагнитным колодочным тормо­ зом. Управление тельфером производится с подвесного пульта.

Постоянство давления прижима и отжима валов обеспечивается гидравлической системой, которая, кроме того, позволяет раздельно изменять нагрузку и быстро освобождать цилиндры от давления.

В настоящее время известны различные конструкции супер­ каландров, однако основные узлы и их назначение остаются неиз­ менными.

Ниже приведена техническая характеристика двух типов суперкаландров:

7.2. РЕЗКА МАГНИТНЫХ ЛЕНТ

Операция резки во многом определяет эксплуатационные характеристики магнитных лент. Основные требования к этой опе­ рации обусловлены конструктивными особенностями устройств для магнитной записи и воспроизведения.

302

Основные требования, которым должна удовлетворять резка, заключаются в том, что полосы ленты должны быть равномерны по ширине, лежащей в пределах установленного допуска, и по всей длине рулона; особое внимание уделяется качеству краев ленты, которые должны быть прямолинейны по всей длине и не должны иметь заусенец и надколов.

При использовании магнитных лент в аппаратах записи и вос­ произведения должен обеспечиваться надежный контакт между лентой и головками. Не допускаются перекосы и колебания лент. Исходя из этого требования, аппаратуру рассчитывают на примене­ ние магнитной ленты с малыми допусками по ширине, лежащими в пределах 0,05—0,1 мм. Лента, ширина которой больше верхнего значения этих пределов, вообще непригодна к использованию, так как возможно заклинивание ее в лентопротяжных трактах аппаратов. При ширине меньше нижнего предела наблюдаются поперечные колебания ленты в тракте, резко ухудшающие качество записи и воспроизведения сигнала. Неравномерность ширины ленты по длине рулона, даже в пределах допуска, а также криволинейность краев ленты («сабельность») могут вызывать ее перекосы при кон­ такте с магнитными головками, что приводит к нарушению записы­ ваемой информации, особенно при многодорожечной магнитной записи. Наличие на кромках ленты заусенец и надколов, даже микро­ скопических, ухудшает физико-механические свойства ленты и вы­ зывает ее обрывы при эксплуатации. Кроме того, заусеницы, отры­ ваясь в процессе движения ленты от ее краев, оседают на поверх­ ности рабочего слоя, нарушая его контакт с магнитными головками.

Таким образом, от тщательности выполнения операции резки зависит, насколько полно может проявить свои свойства магнитная лента, тем более что резка является операцией, завершающей тех­ нологический процесс. Для резки магнитной ленты на полосы опре­ деленной ширины применяют способ резки дисковыми ножами. Этот способ заимствован из технологии кинофотопленок. Машины для резки магнитных лент имеют некоторые конструктивные особен­ ности, обусловленные значительно меньшей толщиной и шириной полос, однако принцип остается тем же (рис. 114). Резка осуще­ ствляется верхним и нижним рядами дисковых ножей, насаженных на вращающиеся валы. Подшипники нижнего вала закреплены не­ подвижно, верхнего — на пружинах. При резке полотна ленты на полосы, превышающие по ширине 12,7 мм, между ножами 4 нижнего вала 5 помещают прокладки соответствующей толщины. Набор дисковых ножей на валу зажимают с двух сторон гайками. На верх­ ний вал 3 насаживают соответствующее число дисковых держателей б с закрепленными в них при помощи пружин 1 ножами 2. При уста­ новке валов на резательной машине ножи верхнего вала с некоторым прижимом вводят в зацепление с ножами нижнего вала. Точность изготовления и регулирования описанного узла обусловливает качество резки магнитных лент.

Рассмотрим наиболее важные факторы, влияющие на качество резки ленты, которые связаны с конструкцией режущего узла

303

машины. Фактором, определяющим качество работы узла резки, яв­ ляется точность изготовления всех его деталей, в частности валов, дисковых ножей, прокладок и держателей ножей. G одной стороны, для улучшения условий резки желательно, чтобы зацепление верх­ них и нижних ножей было минимальным. G другой стороны, величина зацепления ограничивается сложностью изготовления верхних ножей, диаметры которых должны быть совершенно одинаковы, силой трения между верхними и нижними ножами в зацеплении, а также усилием резания, стремящимся вывести ножи из зацепления.

Кроме того, не исключена возможность случайного попадания в зацепление но­ жей жестких агломератов магнитного порошка или других посторонних вклю­ чений, которые могут вывести ножи из зацепления и сделать их непригодными к дальнейшему использованию. Недо­ статочная жесткость верхнего ножевого вала под действием указанных выше сил может быть причиной выхода но­ жей из зацепления, повреждения их и разрезаемой магнитной ленты. Пере­ численные факторы приводят к необ­ ходимости доводить глубину зацепле­ ния ножей до 1—2 мм.

Не менее важным фактором, опре­ деляющим работу узла резки, является идентичность усилия бокового прижима каждого верхнего ножа к нижнему. Этого достигают точным набором верх­ него ножевого вала и точностью регули­ ровки прижимных пружин. Величина усилия прижима должна обеспечить достаточную жесткость сцепления но­

жей при резке, однако при этом следует учитывать, что чрезмерно большое усилие прижима увеличивает трение в зоне зацепления ножей и может выводить режущую кромку верхнего ножа из нор­ мального зацепления с нижним. Малое усилие прижима также приводит к нарушению зацепления ножей, в результате чего на ленте могут появиться непрорезанные участки.

Следует, наконец, отметить необходимость очень точной сборки ножевых валов. Сборку следует производить в условиях высокой чистоты окружающего воздуха, так как попадание пылинок между поверхностями ножей может нарушить их точную установку на валу и снизить качество среза магнитной ленты.

Таким образом, узел резки является одной из главнейших частей резательной машины, но его качественная работа может быть достиг­ нута только при высокой точности работы других узлов.

Конструкции резательных машин неоднократно совершенство­ вали от самых простых до сложных и весьма точных агрегатов.

304

В настоящее время наряду с совершенными резательными машинами находят еще применение сравнительно простые конструкции.

Остановимся кратко на особенностях резательных машин, обусло­ вливающих качество резки магнитных лент. Для нормальной работы режущего узла необходимо, чтобы лента двигалась с постоянным натяжением и без смещений в стороны. В резательных машинах ранних конструкций протягивание ленты осуществляется главным образом узлом намотки, так как приводные ножевые валы из-за низкого коэффициента трения ленты по металлу только в некоторой степени способствуют транспортированию ленты по тракту машины. В связи с этим работа узлов размотки и намотки оказывает большое влияние на качество резки ленты, вызывая колебания скорости перемещения и натяжения ленты под ножами и поперечное пере­ мещение. Для уменьшения этого влияния стремятся к обеспечению равномерного передвижения ленты в машине независимо от диаметра рулона. Кроме того, узел резки отделяют от узлов намотки и раз­ мотки демпфирующими направляющими валиками, что уменьшает механическую связь этих узлов через ленту. Для уменьшения попе­ речного движения ленты по валикам предусматривают ручную регулировку.

При резке магнитной ленты иногда наблюдается искривление краев (сабельность), которая проявляется особенно на узких поло­ сах. Это обусловлено тем, что разрезаемая лента имеет некоторую разнотолщинность по ширине, в результате чего диаметры рулонов разрезаемой и наматываемой ленты отличаются друг от друга, что приводит к различию в натяжении разных полос ленты при выходе из узла резки. Эта разница в натяжении смежных полос ленты при резке приводит к их искривлению. Для уменьшения указанного явления каждый рулон разрезанной ленты при намотке снабжают отдельным фрикционом. Все это в целом улучшает работу резатель­ ных машин, однако не отвечает современным требованиям, предъ­ являемым к качеству резки.

В современных резательных машинах узел резки представляет собой самостоятельную, не зависящую от других, часть машины. Перед узлом резки и после него устанавливаются специальные приводные обрезиненные валики, которые создают постоянное натя­ жение ленты при резке, не зависящее от узлов размотки и намотки. Регулирование поперечного хода ленты в тракте машины осуще­ ствляется автоматически специальным следящим за кромкой устрой­ ством.

Конструкции современных резательных машин позволяют обес­ печить высокую производительность и осуществлять резку со ско­ ростью до 150—200 м/мин.

Расширение выпуска тонких магнитных лент на полиэтилентерефталатной основе потребовало дальнейшего совершенствования узла резки. Если ранее при резке магнитных лент на основе из вто­ ричного ацетата или триацетата целлюлозы, имеющих относительно большую толщину, было допустимо трение одного края ленты о верх­ ний нож, то при резке тонких лент этого следует избегать, так как

в этом случае трение приводит к образованию на крае утолщений, вызывающих деформацию ленты. Для устранения этого явления потребовалась реконструкция режущего узла машины, в результате способ резки дисковыми ножами несколько усложнился и возникли две модификации этого способа.

Первая модификация заключается в резке так называемыми симметричными ножами (рис. 115). Для этого нижние дисковые ножи 3 изготовляют с двумя режущими кромками, расположенными на ширине, задаваемой необходимой шириной готовой полоски ленты. При этом образуется промежуточная полоса ленты 4 между сосед­ ними ножами. Эту полосу делают как можно уже, так как она идет обычно в отходы. Для магнитных лент средней толщины ширина промежуточной полосы может быть установлена 6,25 мм, и такая

л епты .

записи, не предъявляющих высоких требований к качеству ленты, например для любительской магнитной записи звука.

Вторая модификация способа резки дисковыми ножами отли­ чается тем, что как верхние, так и нижние ножи имеют по две режу­ щие кромки и подобны по конструкции (рис. 116). В этом случае все полосы разрезанной магнитной ленты получаются годными.

Указанные способы могут применяться для резки самых тонких лент как на узкие, так и на широкие полосы. К недостаткам этих способов резки относятся сложность конструкции ножевых валов и необходимость очень точной их обработки при изготовлении. Кроме того, ножи не могут использоваться многократно, так как при перезаточке изменяется их размер.

На качество резки влияют такие внешние факторы, как относи­ тельная влажность и температура помещений цеха отделки, мате­ риалы основы и рабочего слоя магнитных лент. Это можно объяснить тем, что в зависимости от способа изготовления ленты (двухфильерный или полив суспензии на готовую основу), а также характера пленкообразующих веществ основы и рабочего слоя внутренние напряжения в пленке основы и рабочего слоя различны. Поскольку

306

Различные области использования магнитной записи требуют большого разнообразия в ширине полос ленты. Если современные ленты для кассетных магнитофонов имеют ширину 3,81 мм, то ширина лент специального назначения может достигать 125 мм. Это обусло­ вило появление резательных машин, значительно различающихся по конструкции. Однако принцип резания остается неизменным.

Приведем в качестве примера одну из схем технологического процесса отделки магнитных лент для звукозаписи, изготовленных на основе из вторичного ацетата целлюлозы (А3601-6Б) и полиэтилеитерефталата (А4402-6) (рис. 117). Ширина полос поступа­ ющих на отделку магнитных лент около 600 мм, длина ленты в ру­ лоне 1050—1100 мм.

Процесс отделки включает следующие операции: каландрование; резку рулонов на блоки; резку ленты на полосы шириной 6,25 мм; перемотку и визуальный контроль; упаковку готовой продукции.

Каландрование осуществляют на семивалковом суперкаландре при следующем режиме каландрования: величина давления между валами 20 кгс/см2; число зазоров между валами 6; температура валов 50 °С; скорость каландрования 80 м/мин. В процессе каландро­ вания производят визуальный контроль лент, кроме того, контроли­ руют скорость каландрования, давление между валами, темпера­ туру валов и параметры воздуха в производственном поме­ щении.

После каландрования магнитная лента поступает на блочную резательную машину, где ее разрезают на два блока шириной по 300 мм каждый. В процессе резки на блоки магнитной ленты, име­ ющей ацетатцеллюлозную основу, на сторону, свободную от рабочего слоя, наносят маркировку. Магнитную ленту, имеющую полиэтилентерефталатную основу, не маркируют. Поэтому скорость ее резания на блоки примерно в два раза больше скорости - резания ленты на ацетатцеллюлозной основе, так как скорость продвижения последней лимитируется временем, необходимым для высушивания краски, используемой для маркировки.

Машина для блочной резки состоит из узла размотки, узла мар­ кировки, режущего механизма, шлифовального приспособления, узла намотки, направляющих валиков и привода. Устройство раз­ мотки позволяет регулировать при помощи винтов ширину крайних блоков и соосность катушки с лентой и направляющими валиками. Натяжение ленты при резке обеспечивается регулируемым механи­ ческим тормозом.

С узла размотки магнитная лента через маркировочное при­ способление, режущий механизм, шлифовальное приспособление поступает на намотку, где концы разрезанной ленты заправляют на катушки рабочим слоем внутрь рулона. В состав узла маркировки входят: система подачи краски к маркировочному приспособлению и система валиков, покрытых резиной, обеспечивающая перенос краски на клишевой и упорный валики. Дисковые ножи режущего механизма заточены под углом 33°. Ножи верхнего вала закрыты предохранительным ограждением. Шлифовальное приспособление,

309

состоящее из шлифовального и регулировочного валика, используют только по мере необходимости.

Узел намотки состоит из двух параллельных штанг, установлен­ ных в одной горизонтальной плоскости на разъемных подшипниках, и двухсторонних фрикционов для каждого блока. Для направления ленты машина имеет систему направляющих валиков, которые установлены в шарикоподшипниках и приводятся во вращение движущейся лентой. Скорость резания на блоки магнитной ленты, имеющей полиэтилентерефталатную основу, 60 м/мин, ацетатцеллюлозную — 30 м/мин. Во время резания контролируют качество мар­ кировки, ширину блока, качество среза, длину ленты. Снятые с ма­ шины блоки перевозят в промежуточный склад, где они хранятся на стеллажах.

С промежуточного склада блоки ленты поступают в помещения для резки на полосы шириной 6,25 мм. Резку на полосы осуще­ ствляют на машинах различного типа в зависимости от назначения ленты. Так, лента А2601-6Р предназначена для использования в ра­ диовещании и кинематографии, поэтому ее выпускают в виде руло­ нов, намотанных на сердечники. Лента же А4402-6 предназначена для любительских целей и должна быть намотана на катушки.

Для резки магнитной ленты А4402-6 используют веерную лен­ точную машину. Машина состоит из трех отдельных агрегатов: размоточного приспособления, режущей и намоточной частей. Блоки магнитной ленты шириной 300 мм укрепляют с помощью конусов на шпинделе, вращающемся в шарикоподшипниках. На размоточном приспособлении, перед входом полотна ленты в режущую часть ма­ шины, установлена система бокового управления, регулирующая положение разматываемого полотна по отношению к режущему механизму. Система состоит из фотоэлектрического опрашивающего узла, усилителя и гидравлического регулятора. Опрашивающих! узел смонтирован над синхронно управляемым валиком, покрытым черной резиной для создания большего контраста между последним и разрезаемой лентой. Натяжение ленты обеспечивается регулиру­ емым пневматическим однодисковым тормозом. Режущая часть машины выполнена в виде двух ножевых валов, которые можно легко заменять. Верхний вал оснащен приспособлением для осевой и вертикальной перестановки. Глубина зацепления ножей соста­ вляет 0,5—1 мм. Угол заточки верхних ножей 33°, нижних 13°. Намоточная часть машины включает 48 индивидуальных узлов. Для каждого намоточного узла предусмотрен индивидуальный при­ вод. Моталки намоточных узлов уложены в рычагах; каждый из них снабжен грузом, с помощью которого устанавливают натяжение ленты при намотке. Охват диаметра наматываемого на катушку рулона ленты осуществляется одним из 48 рычагов, уложенных на наматывающем устройстве качающимся способом.

Резка магнитной ленты производится следующим образом. Лента из блока, укрепленного на размотке, поступает через синхронно управляемый, качающийся, перестанавливаемый и направляющие валики к транспортирующей части. Эта часть состоит из стального

310

валика, уложенного в маятниковые рычаги резинового прижимного валика, величина прижима которого регулируется с помощью груза. Из транспортирующей части лента направляется к режущей части машины. Узкие полосы ленты охватываются второй транспортиру­ ющей частью и направляются в намоточный шкаф. Отдельные ленты направляются нитеводителями и направляющими роликами к от­ дельным наматывающим узлам, где они наматываются на стандарт­ ные катушки. Длина магнитной ленты в катушке контролируется счетчиком. На стандартных катушках она составляет:

и А3601-6Р производят на машине другой конструкции. Она состоит из узла размотки, направляющих валиков, режущего механизма и узла намотки. Блок магнитной ленты шириной 300 мм с максималь­ ным диаметром до 610 мм устанавливают на размоточном узле ма­ шины. Конструкция узла размотки позволяет регулировать положе­ ние разматываемого полотна относительно режущего механизма и соосность катушки с лентой и направляющими валиками. Необхо­ димое натяжение ленты создается с помощью автоматического меха­ нического тормоза. После размотки полотно ленты через направля­ ющие валики и транспортирующую часть машины направляется в режущий механизм, представляющий собой два ножевых вала. Так же как в предыдущем случае, угол заточки верхних ножей 33°, нижних 13°. Узкие полосы наматываются на специальные кольца, расположенные на двух валах. Валы приводятся в движение при помощи системы магнитных муфт сцепления.

Длина получаемых полос магнитной ленты в рулонах соответ­ ствует длине полотна в разрезаемом блоке. Полосы наматываются рабочим слоем внутрь.

Управление машинами обеих конструкций сосредоточено на пультах, где располагаются также контрольные приборы. Из про­ межуточного склада рулоны магнитной ленты А2601-6Р поступают на перемотку и визуальный контроль. Перемотку ленты этого типа проводят с целью удаления дефектных мест и получения рулонов одинаковой длины. Перемотку осуществляют на перемоточных стан­ ках горизонтального типа. Такой станок состоит из узла размотки, направляющих и балансирующих роликов, узла намотки и при­ способления для склеивания магнитной ленты. Для направления движения ленты установлены два ролика, а для контроля натяже­ ния — балансирующий ролик с указательной стрелкой. Для того чтобы витки ленты ложились ровно один на другой, имеется спе­ циальное укладывающее устройство. Ось намотки приводится в дви­ жение от электродвигателя посредством ременной передачи и фрик­ циона, позволяющего изменять натяжение ленты при перемотке.

311