DE1412301A1 - Bandantriebswellensteuerung fuer Magnetbandgeraete - Google Patents

Description

Bandantriebswellensteuerung für Mosnptbandgeräte

Die Erfindung befasst sich mit einer Vorrichtung zur Steuerung des Transportes eines dünnen, faltbaren Films zwischen zwei Haspeln, insbesondere mit einer Vorrichtung solcher Art für ein Magnetbandaufzeichnung- und Wiedergabegerät, in dem eine Bandantriebswelle mit konstanter Winkelgeschwindigkeit während der Aufzeichnung angetrieben wird und mit einer servo-gesteuerten Winkelgeschwindigkeit während der Wiedergabe«

Es ist bisher üblich gewesen, beim Aufzeichnungsbetrieb eines Magnetbandaufzeichnungsgerätes die Bandantriebswelle mittels eines Synchronmotors anzutreiben, der von einer Quelle konstanter Frequenz gespeist wurde und zugleich eine Bezugssteuerspur auf dem Band aufzuzeichnen« Im Wiedergabebetrieb wurde ein Signal aus der Steuerspur abgeleitetι das mit einem.Standardsignal verglichen wurde, so dasB sich ein Pehleraignal ergab, das Untersohitjden

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zwischen den beiden erstgenannten Signalen entsprach. Oer Antrieb des Bandantriebmotors wurde nach Massgabe.des Fehlersignals derart gesteuert, dass er das Band in richtiger 7/eise laufen liees.

Bei dieser vorbekännten Steuerung ist es erforderlich, dass

die volle Leistung des Bandantriebmotors während des Wiedergabebetriebs gesteuert wird. Dies ist nicht einfach zu erreicheni da hierzu eine hochentwickelte und kostspielige elektrische Schaltung erforderlich ist· Ferner führt die verhältnismässig grosse Motorträgheit bei einer solchen Steuerung zu einer Begrenzung des Ansprechens des Motors auf das Fehlersignal.

Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, eine verbess-erte Steuervorrichtung für den Transport eines Bandes anzugeben.

Bine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein vereinfachtes Servo-Steuerungssystem für eineiBandantriebswellen-Antriebsmotor eines Magnetbandauf zeiohnungsgerä"fces anzugeben*

Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, eine Bandantriebswellensteuerung anzugeben, in der die Kraft, die zur Steuerung der Bandantriebswelle.im Wiedergabebetrieb erforderlich ist, wesentlich geringer ist als die, die bisher bei den bekannten Steuervorrichtungen benötigt wurde·

Bine weitere Aufgabe der Erfindung ist es> eine Bandantriebawellensteuerung anzugeben, die eine verringerte Trägheit in

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der Servo-Schleife des Bandantriebswellen-Antriebs hat.

!!ach der Lehre der Erfindung wird ein einziges riemenangetrie-"benes Planetenreduktionsgetriebe vorgesehen, das einerseits die Bandantriebswelle mit konstanter Winkelgeschwindigkeit antreibt und andererseits die Möglichkeit zu einer Korrektur der ?.'ir:kelgeschwindigkeit gibt. In dein erfdndungsgemässen Planetengetriebe ist ferner eine Differentialanordnung vorgesehen, die die beiden Antriebe der Bandantriebswelle kombiniert, so dass dadurch die vorgenannten Aufgaben der Erfindung gelöst werden.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Hinweis auf die Figuren.

Fig. 1 zeigt eine Aufsicht auf ein typisches Magnetbandaufzeichnungsgerät, in dem die Erfindung benutzt werden kann,

Fig. 2 zeigt ein Blockschaltbild der elektrischen Schaltung nach der Erfindung in ihrem Zusammenwirken mit dem Magnetband,

Fig. 3 zeigt eine Unteraneicht eines Planetengetriebes

nach der Erfindung,
. 4- zeigt einen Schnitt längs der linie 4-4 der Figur 3,

Fig» 5 zeigt einen Schnitt längs der Linie 5-5 der Figur 4, Fig. 6 zeigt einen Schnitt längs der Linie 6-6 der Figur 4» Fig. 7 zeigt die Schaltung der Mctore der Figur 4,

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Fig« 8 zeigt die Anordnung nach Figur 4 in vereinfachter Darstellung und in auseinaridergenommenem Zustand.

Figur 1 zeigt im Einzelnen eine Bandtransportvorrichtung eines typischen Magnetbandaufzeichnungs- und -Wiedergabegerätes 11 auf eine Grundplatte 12. Das Magnetband 13 . läuft von einer Zufuhrhaspel 14 ab, die in geeigneter Weise auf einem nicht dargestellten Drehtisch montiert ist· Das Band 13 läuft von der Zufuhrhaspel 14 ab und durch eine Fotozellenanordnung 16 hindurch, dann über eine erwärmte Bandführung 17, anschliessend um eine Führungsrolle 18 und eine Spannrolle 19 um eine feste Führung 21 herum und dann zu einer Breitbandkopf anordnung 22, mittels der auf dem Band Informationen aufgezeichnet werden cjder von ihm abgenommen werden· Von der Kopfanordnung 22 läuft das Band 13 durch eine Hilf skopfanordnung 23, in der sich ein Steuerspurkopf 25 (siehe Figur 2) befindet, dann durch eine Bandantriebswelle 24 mit einer Andrückrolle 26 hinduroh und ) um eine Führungsrolle 27 herum. Von der Führungsrolle 27 läuft das Band 13 zu einer zweiten Spannrolle 28 um eine Führungsrolle 29 herum und dann durch eine wittere Fotozellenanordnung 31 hinduroh zur Aufnahmehaspel 32, die ebenfall· auf einem geeigneten, nloht dargestellten Drehtisch montiert ist·

Beim Bandtransport wird das Band 13 ewisohen dir Ättftthrhaepel 14 und der Aufnahmehaspel 32 dareh die Bandeatfriebefelie un4 die Gegendruokrolle 26 bewigt· Die BÄndeiitnjlll^lle

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ist ein angetriebenes Element, das sich mit konstanter Winkelgeschwindigkeit während des Aufzeichnungsbetriebs dreht. Das Band 15 wird an gewissen Stellen zwischen die Bandantriebswelle und die Gegendruckrolle 26 eingeklemmte Die Gegendruckrolle 26 kann auf die Bandantriebswelle zu oder von ihr fort bewegt werden· Wird die Andrucksrolle 26 auf die Bandantriebswelle 24 zu bewegt, bewirkt die Drehung der Bandantriebsweile eine lineare Bewegung des Bandes 13·

Wie schematisch in Figur 2 dargestellt, liegt ein Tandemschalter 36 mit drei Abschnitten 36-1, 36-2 und 36-5 ^{in der} 'Steuerschaltung für die Bandantriebswelle 24» Jeder Abschnitt dieses Schalters 36 hat zwei Stellungen, die mit "Rec" für Aufzeichnungsbetrieb und "Rep" für Wiedergabebetrieb gekennzeichnet sind. Liegt der Schalter 36 in der "Rec"-Stellung, so verbindet der Schalterteil 36-1 den Steuerspurkopf 25 über einen Aufzeichnungsverstärker 38 mit einer Wechselstromquelle 39» 'die zur genauen Synchronisation des Wiedergabe-Betriebs mit dem Aufzeiohnungsbetrieb ein 200 Hertz-Signal abgibt, das sie von einem Abnehmer einer Kopftrommelanordnung 40 (siehe Pigur 2) in der Breitbandkopfanordnung 22 erhält. Einzelheiten über die Erzeugung eines 200 Hertz-Signals sind in den US-Patentschriften 2 921 990 oder 2 942 061 beschrieben· Ss wird also eine 200 Hertz-Steuerspur 37 in Längsrichtung auf das Band 13 durch den Kopf 25 aufgezeichnet· Dieses Signal steht in Beziehung mit der Geschwindigkeit der Köpfe in der Breitbandkopfanordnung 22· Der Abschnitt 36-2 des Behälter» 36 ist in der ^wRec^M-Stellung offen·

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Der dritte Abschnitt 36-3 verbindet eine Gleichstromquelle 41 direkt mit einer elektrischen Bremse 421 die später näher " beschrieben wird» Die Gleichstromquelle 41 ist ferner unmittel bar mit einem synchronisierten* Inverter 43 verbunden, der einen Synchron-Antriebsmotor 44 antreibt. Dieser letztgenannte Motor 44 ist über ein DrehZahluntersetzungsgetriebe 46 und ein Differentialgetriebe 47 mit der Bandantriebswelle 24 gekuppelt« Mit dem Inverter 43 ist ein Standard-Präzisiona- Ψ frequenzgeber 48 verbunden, der eine genaue Synchronisierung des Inverters 43 bewirkt und dafür sorgt, dass eine genaue und konstante Antriebsleistung dem Motor 44 zugeführt wird«

Ist der Schalter 36 in der "Rep"-Stellung, so verbindet der Abschnitt 36-1 dieses Schalters den Steuerspurkopf 25 mit dem Eingang eines Wiedergabeverstärkers 51f dessen Ausgang mit einem der beiden Eingänge eines Phasenkomparators und Filters 52 verbunden ist. Der zweite der beiden Eingänge k des Phasenkomparators und Filters 52 ist mit der 200 Hertz-Wechselstromquelle 39 verbunden. Die Phase des Signals, das · von dem Kopf 25 aus der Steuerspur 37 abgenommen wird, wird also mit der Phase des Signals der Quelle 39 verglichen. Bine Phasenabweichung dieser beiden Signale ergibt ein Peblersig-, nal, das gefiltert wird und dem Eingang eines Servo-Kompen-

. '- sators 53 zugeführt wird. Die Ausgangserregung des Servo-

Kompensators 53 wird zur Steuerung eines Kraftverstärkere ■verwendet. Der Ausgang des Veretärkers 54 ist über den ; Schalterabschnitt 36-2 mit einem servo-gesteuerten Motor, der auf ein Drehzahluntersetzungsgetriebe 56 arbeitet, v*r—

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bunden. Die mechanische Kopplung zwischen der Antriebswelle des Motors 56 und dem Differential 47 erfolgt über ein Drehzahluntersetzungsgetriebe 57· Die Winkelgeschwindigkeit der Bandantriebswelle 24» soweit sie durch den Synchronmotor 44 bestimmt ist, wird auf diese Weise nach Massgabe des Fehlersignale durch den Servo-Steuermotor 56 veränderte Die elektrische Bremse 42 wirkt auf den servo-gesteuerten Antrieb während des Aufeeiohnungsbetriebes, während dem der Servo-Motor 56 abgetrennt istι so dass dann also der die Fehlersteuerung bewirkende Teil des Systems keine Wirkung auf die Winkelgeschwindigkeit der Bandantriebswelle 24 hat»

Die meohaniBche Kopplung zwischen dem Synchronantriebsmotor 44» dem Servo-Steuerungsmotor 56 und der Bandantriebswelle 24 (einschliesslich der beiden Drehzahluntersetzungsgetriebe 46| 57 und. des Differentials) sind in der Praxis in einem Planetensystem S>9# wie in Figur 3 dargestellt} zusammengefasst· Bine Motor-liontageplatte 61 ist in geeigneter Weise parallel und in festen Abstand zu der bereits angeführten Grundplatte 12 gehaltert· Auf der Platte 61 liegen der Synchronantriebsmotor 44 und der Servo-Steuerungemotor 56, Ferner liegt' auf der Plaite 61 ein der Betätigung der elektrischen Bremse 42 dienendes Solenoid 62 und eine Ansohlussleiste 63·

Wie mm besten aus den Querechnittsbild der Figur 4 ersioht*- 1 loh» HegV der Synofaronantriebsmotor 44 etwa in der Mitte· tr wird du£0k Mehrere Schrauben 64 auf der Motormontageplatte §1 gehalt^*· ieine Antriebswelle 66 erstreckt sich durch eine if Ii der Piaite» Sin erstes Treibriemenrad 68 Ast in

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geeigneter Weise, etwa mittels Festsetzschrauben 69» an dem hervorstehenden Teil der Antriebswelle 66 befestigt« Zur Verminderung der Winkelgeschwindigkeit der Motorantriebswelle 66 treibt diese eine Parällelwelle 71 an. Hierzu 1st ein zweites Treibriemenrad 72 mit einem grösseren Durchmesser als der des ersten Treibriemenrads 68 in geeigneter Weise an der Parallelwelle 71 an derem unteren Ende in der gleichen Ebene wie das

erstgenannte Treibriemenrad befestigt und ein Treibriemenrad 73 ist um beide Triebriemenräder gelegt. Ein drittes Treibriemenrad 74» das im wesentlichen den gleichen Durchmesser wie das erste Treibriemenrad hat, ist am oberen Ende der angetriebenen Welle 71 befestigt und läuft demnach mit gegenüber der Winkelgeschwindigkeit der Antriebswelle "verminderter Winkelgeschwindigkeit um. TJm das Zusammensetzen der Anordnung zu erleichtern, besteht eines der Bandantriebβräder 72 mit der angetriebenen Welle 71 aus einem Stück» während das andere Bandtreibriemenrad 74 an der Welle 71 mittels einer Axialschraube 75 befestigt ist.

Zum Antrieb der Bandantriebswelle 24 mit einer weiterhin verringerten Winkelgeschwindigkeit in Bezug zur Antriebewelle 66 ist eine viertes Treibriemenrad 76 vorgesehen! das einen grösseren Surohmesser hat wie das dritte Treibriemenrad 74· Dieses

vierte Treibriemenrad liegt auf der Bandantrltbewelle In der gleiohen Ebene wie das dritte Treibriemenrad· Bin «weiter Riemen 77 liegt um die beiden letztgenannten TifctlVriefcenrftder« Wie aus yigur 4 ersichtlich, liegt die Bejidan^tirtfewtUe 24 in fluoht mit der Antriebswelle 66, die einzige Kopplung «wischen

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be'iden erfolgt durch die Treibriemen und die Treibriemenräder. Damit die Bandantriebswelle 24 in geeigneter Weise in einer. Öffnung 79 in der Grundplatte 12 gelagert v/erden kann, ist eine flexible Platte 81 vorgesehen, in der sich eine ein Spiel zulassende öffnung 82 befindet, durch die sich die Bandantriebswelle erstreckte Die Platte 81 ist in geeigneter Weise, etwa mittels Schrauben 83, an der Motorplatte 61 befestigt und dient dazu, die verschiedenen Teile des Planetensystems 59 in ihrer Lage zu haiton und in geeigneter Weise an der Grundplatte 12, wie im folgenden beschrieben wird, befestigt ist« Der hervorstehende Teil der Bandantriebswelle 24 ist in einem Kugellager 84 drehbar gelagert. Das Kugellager 84 befindet sich innerhalb eines Gehäuses 85, das etwa mittels Schrauben 86 an der Oberfläche der Platte 81 befestigt ist_e Eine Stütze 87 erstreckt sich von dem Geh'äuse 85 parallel sur Bandantriebswelle 24 über deren Länge und endet in einem Deckel 88, der das Ende der Bandantriebswelle abdeckt. Das obere Ende der Bandantriebswelle 24 ist in einem kugellager 89 gelagert, das sich innerhalb des Dfekels 88 befindet und die Bandantriebswelle in einem verjüngten Abschnitt 91 abstützt. Ein Haltering 92 umfasst das obere Ende der Antriebswelle 24» das Lager 89 und hält die Bandantriebswelle 24 in der beschriebenen Axiallage zu der Antriebswelle innerhalb der Kugellager 84 und 89. Das Gehäuse 85 ist ferner, etwa mittels Schrauben 83» an der Platte 12 befestigt. Die Platte weist seitlich abstehende Stützelemente 94 auf, die etwa mittels Schrauben 95 an der Motorplatte 61 an ihren Enden

befestigt sind. * „_{ΛΛ ΑηιΛΙΜ1},

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Der Synchronmotor 44 treibt bei der beschriebenen Anordnung das erste Treibriemenrad 68 an, welches die Welle 71 mit einer verringerten Winkelgeschwindigkeit durch den Riemen 73 und das zweite Riemenrad 72 antreibt, Die Winkelgeschwindigkeit der pfeile 71 wird weiterhin durch die !Combination des dritten Treibriemenrades 74» den Riemen 77 und das Treibriemenrad 76 für die Bandantriebswelle untersetzt» Das letztgenannte Treibrienenrad 76 treibt demnach die Bandantriebswelle 24 mit einer verringerten konstanten Winkelgeschwindigkeit an«

Zur Synchronisierung des Wiedergabebetriebs mit dem Aufzeich— ramrrsbetrieb dient die beschriebene Servo-Schleife, welche die dem Servo-Steuermotor zugeführte Leistung steuert und damit die Drehzahl des Untersetzungsgetriebes 56» Der Anker - nicht dargestellt - des Servo-Steuermotors 56 dreht ein erstes Servo-Treibriemenrad 96, das auf der Treibwelle 97 etwa mittels Fostsetzschrauben 98, befestigt ist. Ein zweites Servo-Treibriemenrad 99ι das einen wesentlich grösseren Durchmesser als das erste Servo-Treibriemenrad 96 hat, liegt in

der gleichen Ebene wie das erste Servo-Treibriemenrad. Ein Riemen 101 läuft um die beiden Servo-Treibriemenräder 96

' und 99. Das zweite Servo-Treibriemenrad 99 ist mit einem geeigneten zentral liegenden Drehlager versehen, etwa mit zwei

; in Abstand voneinander liegenden Kugellagern 102, innerhalb denen sich das untere· Ende der Bandantriebswelle 24 dreht. Das zweite Servo-Treibriemenrad 99 ist ferner von einem weiteren Paar von in Abstand voneinander liegenden Kugellagern

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durchsetzt. Diese Kugellager liegen innerhalb des Servo-Treibriemenrads 99 und radial ausserhalb des zentralen Drehlagers 102, In ihnen läuft die angetriebene '»Teile 71·

Zur Halterung des zweiten Servo-Treibriemenradeo 99 auf der Bandantriebswelle 24 sind Halteringe vorgesehen. Ein erster Haltering 106 liegt in einer Ringausnehmung 107 am unteren Ende der Bandantriebswelle 24 und Übergreift das untere Kugellager 102 des zweiten Servo-Treibriemenrades 99. Ein zweiter Haltering 108 ist in eine ihm angepasste Ausnehmung 109 in einen ITabenabschnitt 111 des · zweiten Servo-Treibrieraenirads 99 eingesetzt und umgreift den oberen Teil des unteren Lagers 102. Zur Halterung des oberen Lagers 102 in seiner Lage ist eine zweite Ausnehmung IH in der Nabe 111 vorgesehen in der ein dritter Halte-■ring 113 sitzt,.weloher als Schulter das obere Lager übergreift« Das vierte Treibriemenrad 76 kann mit der Bandantriebswelle 25 vereinigt oder sogar aus einem Stück hergestellt sein· Es weist eine Schulter 116 auf, an der das obere Lager 102 sitzt und eine obere Schulter 117, an der das Hauptlager 84 der Bandantriebswelle liegt·

! TJta dlt relative Lage des aweiten und dritten Treibriemenrades 72 und 74 eseentrisah innerhalb des zweiten Servo-Treibriemenradβ 99 ^BU elehern, βtosst das untere Kugellager 103 gegen

tine Schulter 121 des «weiten SOtfelbriemenrads 72 an» Bin .Haltering 122 let In einer Ausnehmung 123 des zweiten Servo-*Ire±*- rtemenrälfc 99 eingesetzt und umfasst den oberen leil des unte-

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3η Layers lC3o Eine Ab~tandcbuchse 126 umgibt die angetriebene Welle 71 zwischen den "beiden Lagern 103 und fixiert deren Abstand. Ferner ist ein Faltering 127 in eine Ausnehmung 128 des zweiten Servo-Treibrier.enradcs 99 eingesetzt und unfasct den unteren Teil des oberen Layers 103 und stützt ihn sb« ScMiesslich "»eist des dritte Treibriemenrad 74 eine Schulter 129 auf, die gegen den oberen Teil des oberen Laders 103 anntönst,

!Die gessr.te Plattenanordnung bildet auf diese V,'eise eine Einheit, so dass, wenn die Band antriebswelle 24 mit konstanter 5i_r__ kelgeschwindigkeit durch den /.rtriebsmotor 44 angetrieben wird, dieser Winkelgeschwindigkeit eine Korrektur durch Erregung des Servo-Steuermotors 56 erteilt wird. Tritt ein Fehlersignal auf, so TJrd dan erste Servo-Treibriewenrad 96 gedreht und damit rber den Eiemen 101 auch das zweite Servo-Treibriemenrad 99· Da das Servo-Treibrier.enrcd 99 einen grösseren "Durchmesser hat als das erste Treibrieir.enrad 96, erfolgt eine Dreh nahlunt er Setzung, deren Effekt im folgenden erläutert wird. Eine Drehung des zv/eit-en Servo-Treibriemenrcdes 99 führt zu eir.^r Verstellung der exzentrisch gelagerten !Combinetion des zweiten und dritten Treibriemenrades 72 und 74 zusammen mit der Zuppl unjjstreibwelle 71 entweder im Uhrzeigersinn oder ^ezen den Uhrzeigersinn, Hieraus resultiert eine änderung der ^in^pl^ecchwjndigkeit, mit der die Bandantr·⁵ ebcwello 24 angetrieben wird und damit eine Korrektur von Fehlern zwischen dem Aufzeichnung- und Wiedergobebetrieb,

j Um die Genauigkeit, mit der der Synchronmotor 44 die 3B and antrieb s-

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v/elle 24 antreibt, zu verbessern, insbesondere während des Wiedergabebetriebs, sind die beiden Riemen 73 und 77 in dem Antriebssysten mit Spannvorrichtungen versehen. Aus Figur 5 int ersichtlich, dass sich am zweitemServo-Treibriemenrad 99 ein Sponnarm 136 befindet, der sich im wesentlichen radial unter einem "Tinkel von 45 im Uhrzeigersinn gegenüber dem Radius erstreckt, der durch die Hittelpunkte des ersten und zweiten Treibriemenrads 68 und 72 definiert ist« Das innerste Ende des Arme 136 ist an einer Zapfenwelle 137 angelenkte Eine Schraubenfeder 138 ist in geeigneter Weise an einem Ende an dem Treibrienenrod 99 befestigt, etwa mittels einer Schraube 139, und mit ihrem anderen Ende am äussersten Ende des Arms,

etwa mittels einer Hakenlochanordnung I4I0 Etwa in der Mitte der Länge des Spannarms I36 ist eine Treibriemenrolle 142 vorgesehen, die etwa mittels einer Schraube 143 an dem Arn drehbar befestigt ist und den Riemen 73 erfasst. Ein zweiter ähnlicher Spannarm 144 ist an dem zweiten Servo-Treibriemenrad 99 angebracht und erstreckt sich längs eines Radius, der um etwa 45° ge-sen den Uhrzeigersinn in Bezug zu dem Radius liegt, der.durch die Mittelpunkte des ersten und zweiten Ireibriemenrades 68 urd 72 definiert ist. Die Elemente der beiden Spann arme 136 und 144 sind identisch und aus diesem Grunde mit den gleichen Bezugszeichen versehen.

Die Spannanordnung weist also zwei Spannarme 136 und 144 auf, auf die in entgegengesetzter Sichtung zwei Schraubenfedern 138 Kräfte ausüben. Dadurch werden die Arme 136 und 144 im wesentlichen symmetrisch auf "beiden Seiten des erster, und zweiten Treibriemenrads 68 und 72 gehalten. Diese Anordnung

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bewirkt eine im wesentlichen konstante Spannung des Riemens 73» wenn dieser über beide Spannarme, und Riemenrollen 142 läuft und über die erste* und zweite Eiemenrolle 68 und 72·

Um dem Riemen 77 eine ähnliche Spannung zu erteilen, ist ein v/eiterer Spannarm 146, wie aus Figur 6 ersichtlich, drehbar an einer Zapfenwelle 147 an dem zweiten Servo-Treibrienenrad 99 auf der Seite gelagert, die den beiden Spannarmen 136 und 144 gegenüber liegt. Die Welle 147 liegt auf der Geraden der beiden Wellen 137β Der Spannarm 146 wird mittels einer Schraubenfeder 148 in einer bestimmten Winkellage zu dieser Geraden gehalten. Die Schraubenfeder 148 erfasst das freie Ende des Arms und ist etwa mittels einer Schraube 149 an der Riemenscheibe 99 befestigt· Eine dazwischen gelagerte Riemenrolle 151, die etwa mittels einer.Schraube 152 an dem Arm 146 drehbar befestigt ist, erfasst den Riemen 77i der über das dritte und vierte Treibriemenrad 74 und 76 geführt ist. Auf diese Weise bleibt der Riemen 77 unter allen Umständen, auch wenn er sich streckt, unter einer konstanten Spannung·

Aus Figur 6 ist ersichtlich, dass ein Bremskissen 1§β" oder eine Bremsplatte 156, etwa aus Gummi, mit etwa dreieckigem Querschnitt an der Ankerwelle 157 angebracht ist, die sich durch die Motorglatte 61 erstreckt. Die Ankerwelle 157 gehört zu dem Bremseolenoid 62» Wiid das Solenoid 62 erregt, so dreht sich die Ankerwelle 157 derart, dass eine Seite der Basis des dreieckigen .Kissens 156 das zweite Servo-Treibriemenrad 99 erfasst und es

an der Drehung hindert. Das Bremssolenoid 62 kann allein während lee Aufzeichnungsbetriebee betätigt werden (siehe Pigur 2)«

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!Die Verdrahtung zwischen der Anschlussleiste 63, dem Synchronmotor 44» dem Servo-Steuermotor 56 und dem Bremssolenoid 62 ist in Figur 7 dargestellt. Die äusseren Anschlüsse zu der Anschlussleiste sind schematisch in Figur 2 dargestellt. Da die Verdrahtung als solche üblich ist und aus der -vorangegangenen Beschreibung unmittelbar verständlich ist, wird •von der Erläuterung weiterer Details hier abgesehen.

Die Arbeitsweise des Planetensystems ist am einfachsten aus κ der "vereinfachten Darstellung der Figur 8 erkennbar. Wie "vordem beschrieben, wird der Synchronmotor 44 mittels eines Stromes konstanter Frequenz betrieben, der aus dem synchronisierten· Inverter 43 sowohl während des Aufzeichnungs- wie des Wiedergabebetriebs austritt. Die Motorwelle 66 dreht das erste Treibriemenrad 68 und diese Drehung wird mittels des Riemens 73 auf das zweite Treibriemenrad 72 übertragen. Da das zweite Treibriemenrad 72 einen grösseren Durchmesser als das erste Treibriemenrad 68 hat, ist die Winkelgeschwindigkeit der angetriebenen Welle 71 geringer als die der Motorwelle 66, Wenn sich die angetriebene Welle 71 dreht, wird die Bewegung des dritten Treibriemenrades 74 auf das vierte oder Bandantriebswellentreibrad 76 übertragen. Hierdurch erfolgt eine weitere Untersetzung der Winkelgeschwindigkeit, da der Durchmesser der beiden letztgenannten Bandantriebsräder verschieden .ist* Die Bandantriebswelle 24 wird also mit einer konstanten Winkelgeschwindigkeit angetrieben, die ein Bruchteil derjjeni-

Q |gen Winkelgeschwindigkeit ist, mit der sich die Welle 66

-«^ des Synchronmotors 44 dreht.

_o Während des Aufzeichnnrgsbetriebes wird die elektrische Bremse . Φ , BAD OBIGlNAt

42 durch Erregung des Bremssolenoids 62 betätigt, so dass das Gummi bremskissen 156 in Kontakt mit dem zweiten Servo-Treibriemenrad 99 komirt. Dies ist notwendig, um das zweite Servo-Treibriemenrcd 99 an der drehung zu hindern und damit zu vermeiden, dass die Winkelgeschwindigkeit, mit der die Bandantriebswelle 24 angetrieben wird, geändert wird« Die Bandantriebswelle 24 ist nämlich zentral in einem Lager 102 j innerhalb des Treibriemenrades 99 gelagert und die angetriebene Welle 71 erstreckt sich durch ein exzentrisch liegendes Lager 103 dieses Treibriemenrades.

Während des '"iedergabebetriebs wird dos Bremskissen 156 von dem zweiten Servo-Treibriemenrad 99 durch Enterregung des Bremssolenoids 62 entfernt. Solange das Signal von der Steuerspur 37 in Phase mit dem Signal von der 200 Hertz-Quelle ist, ist das Fehlersignal, das der Phasenkomparator abgibt, null. Die Welle des Servo-IIotors 56 bleibt stehen und die Winkelgeschwindigkeit der Berdcntriebswelle 24 bleibt konstant· Sind ι diese Signale jedoch nicht in Phase, so entsteht ein T?ehlersignal, des dem Servo-Steuermotor 56 zugeführt wird. Wenn sich die üotorwelle 97 dreht, wird die Drehung des ernten Servo-Treibriemenrades 96 mittels des Riemens 101 auf das zweite Servo-Treibriemenrad 99 übertragen. Das zentrale Lager 102, in dem sich die Bandantriebswelle 24 dreht, ist der Punkt, um den sich das Treibriemenrad 99 dreht, um das exzentrische Lager 103 entweder im Uhrzeigersinn oder gegen den Uhrzeigersinn zu verstellen. Da die Antriebsv/elle 71 und die beiden Treibriemenräder 72 und 74 auf dem Treibriemenrad 99 sitzen

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und sich an diersem frei bev/egen können, addiert oder subtrahiert sich die Drehung des Treibriemenrads 99 in der Winkelgeschwindigkeit der Bandantriebswelle 24, die von dem Bandantrieb 77 hervorgerufen wirde

Es v/erde nun angenommen, dass die B and antrieb sw eile 24 gegen den Uhrzeigersinn, also in Richtung des Pfeils 176 in Figur 8, gedreht wird und ferner, dass ein Fehlersignal dafür sorgt, dass der Servo-Steuermotor 56 das zweite Servo-Treibriemenrad 99 gegen den Uhrzeigersinn dreht« Yfenn sich das zweite Servo-Treibriemenrad gegen den Uhrzeigersinn dreht, so bev/egen sich die angetriebene Welle 71 und die beiden Treibriemenräder 72 und 74 gegen den Uhrzeigersinn um das zentrale lager 102« Der Bandajitriebswelle 24 werd^Slso über den Riemen 77 zwei Winkelgeschwindigkeitskomponente übertragen. Eine Komponente entstammt dem Hauptantrieb durch den Synchronmotor 44 und den Riemen 77 über die angetriebene Welle 71 und die andere entstammt dem Servo-Antrieb, der durch den Servo-Steuermotor 56 hervorgerufen wird, welcher die angetriebene Welle 71 um die Bandantriebswelle 24 dreht.Da beide Komponente gegen den Uhrzeigersinn gerichtet sind, ist die Winkelgeschwindigkeit der Bandantriebswelle 24 gleich der Summe der beiden Komponente. Das geschieht immer dann, wenn das Signal von der Steuerspur auf dem Magnetband 13 verzögert gegenüber dem Signal von der 200-Hertz-Quelle 39 ist·

Wird andererseits die Bandantriebswelle gegen den Uhrzeigersinn gedreht und läuft das Signal von der Steuerspur 37 dem

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Signal der 200 Herte-Quelle 39 voran, so wird der Servo-Steuermotor 56 derart erregt, dass er das zweite -Servo-Treibriemenrad 99 im Uhrzeigersinn dreht. Das Resultat ist, dass die Servo-Komponente der Winkelgeschwindigkeit der Bandantriebswelle 24 entgegengesetzt zur Richtung der Hauptantriebskomponente der Bandantriebswelle 24 ist. Die resultierende Winkelgeschwindigkeit der Bandantriebswelle 24 ist dann die Differenz zwischen den beiden Komponenten.

In dem erstgenannten Fall wird das Signal auf dem Band 13 linear während des Wiedergabebetriebs mit einer etwas geringeren Geschwindigkeit transportiert, als dies während des Aufzeichnungsbetriebes war. Die Wirkung des Servo-Steuersystems erhöht jedoch die Geschwindigkeit des Bandes_f bis die Geschwindigkeit beim Wiedergabebetrieb gleich der beim Aufzeichnungsbetrieb ist. Im zweiten Fall ist die. Geschwin digkeit des Signals auf dem Band 13 während des Wiedergabe-Betriebs grosser als während des Aufzeichnungabetriebs* und die Wirkung des Servo-Bteuersystems verringert die Geschwin digkeit des Bandes, bis beide Geschwindigkeiten wieder gleich sind. Ist die Geschwindigkeit des Signals auf dem Band die

gleiche sowohl im Aufzeiohnungs- wie auch im Wiedergabebe trieb, so ist das Signal von der Steuerspur 37 in Phase mit dem Signal von dem 200 Hertz-Quelle 39 und das zweit« Servo-Treibriemenrad 99 bleibt in einer festen Stellung«

Der Servo-Steuermotor 56 übt also Korrekturen an der «onrfc konstanten Winkelgeschwindigkeit der Bandantriebewelle 24

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die dieser von dem Synchronmotor 44- erhält, aus, ändert

also die Winkelgeschwindigkeit der Bandantriebswelle und damit die lineare Geschwindigkeit des Magnetbandes 13. Da diese Korrekturen während des Y/iedergabebetriebs sehr gering sind, kann der Servo-Steuermotor 56 mit einem Drehzahluntersetzungsgetriebe kombiniert sein, so dass der maximale Drehzahlschwankungsbereich,· der der Welle 24 durch einen solchen Motor erteilt wird, nur zwei bis drei Prozent der normalen Bandantriebswellendrehzahl beträgt. Der Aufwand, der für den Servo-Steuermotor getrieben werden muss, ist dementsprechend .sehr gering und überdies ist der Leistungsverbrauch und die körperliche Grosse dieses Motors wie auch die des Kraftverstärkers 54 gering. Die dynamische Ansprechcharakteristik des Servo-Steuermotors 56 ist verbessert wegen des eingebauten Geschwindigkeitsuntersetzungsgetriebes und des zusätzlichen Untersetzungsgetriebes 57, das sich aus den unterschiedlichen Durchmessern des ersten und zweiten Servo-Treibriemenrades 96 und 99 ergibt und zu Trägheits- und Keibkräften an der Bandantriebswelle 24 führt, die an der Rotorwelle umgekehrt proportional zum Quadrat des gesamten Reduktionsverhältnisses wirksam werden· Der Servomotor ist also nicht mit der relativ grossen Trägheit des Synchronmotors 44 belastet. Ferner trennen die Spannrollen 19, 28 die Trägheitswirkungen der Zuführungsund Aufnahmehaspeln 14 und 32 von der Bandantriebswelle 24. Wesentlich ist noch, dass der Ständer des Synchronmotors 44 und des Servo-Steuermotors 56 beide in fester Lage auf der Motorplatte 61 liegen. Dies ist vorteilhaft gegenüber den-

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jenigen Systemen, in denen der Servo-Steuermotor den Ständer des Synchronmotors dreht, da hierdurch Iceine Schleifringe für den Ständer notwendig sind.

Die zweite Servo-ireibrienonrolle 99, wie sie in Eigur dargestellt int, hnt einen unregelmäseifen Querschnitt« Etwa die Hälfte des Treibrienenrades ist verstärkt, um eine geeignete ^gen^ewichtsmosoe zu heben, die dem Ge- k wicht der .Elemente, die auf der anderen Hälfte cles Servo-Treibriemenrades 99 mortier-t cind, ent^o^en v/irlct» Zv/iccher. der flexiblen Platte 81 und dem zweiten Servo-Treibriemenrad 99 ist ein Spiel, so dass ein nicht dargestelltes Schwungrad auf die Bandantriebswelle 76 montiert werden kann, die der Winkelgeschwindigkeit der Sandantriebswelle 24 eine ^röscere Trclgheit gibt.

IAD

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Claims (2)

Patent ansprüche

1. Vorrichtung sur Geschwindigkeitssteuerung von Magnetbandauf zeichnungs- und -VTiedergabegeräten, in denen eine Breitband-Drehkopfanordnung Querspuren auf ein Magnetband aufzeichnet, J eine Bandantriebswelle das Magnetband angreift und linear bexvegt und nächst des Magnetbandes magnetische Mittel angeordnet sind, die auf das Magnetband nach Massgabe einer Signalquelle mit einer von der Drehzahl der Drehkopfanordnung abhängigen Frequenz während eines Aufzeichnungsvorgangs eine Magnetspur aufzeichnen, gekennzeichnet durch einen Primärmotor (44)» der über ein Planetendifferentialgetriobe (47) die Bandantriebsv/elle (24) mit konstanter Winkelgeschwindigkeit antreibt, durch einen Sekundärmotor (56), der an das Planetendifferentialgetriebe (47) gekuppelt ist, durch magnetische Mittel (25), die ; bei Wiedergrbebetrieb die genannte Magnetspur (37) abtasten, !

durch einen an die magnetischen Mittel (25) und die Signal- ^: quelle (39) gekoppelten Komparator (52), der ein Fehlersignal ( proportional zur Phasendifferenz zwischen der Bandantriebswelle !

(24) und der Signalerequena der Signalquelle (39) abgibt, und i durch von dem Fehlersignal gesteuerte Krafterzexigungsmittel (53, 54) für den Sekundärmotor (56) zur Änderung der Winkelgeschwindigkeit der Bandantriebswelle (24) nach Ilassgabe des

Fehlersignals. j

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das

Planetendifferentialgetriebe (47) ein Drehelemenis (99) mit j

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einen zentral liegenden lager (102) aufweist, in dem ein Ende der Bandantriebswelle (24) läuft und mit einem exzentrisch liegenden Lager (103), in dem ein mittlerer Abschnitt einer KraftUbertragungswelle (71) läuft, die mit einem Ende an den Primärmotor (44) gekuppelt ist und mit ihrem anderen Ende an die Bandantriebswelle (24), und dass der Sekundärmotor (56) antriebsmäs3ig an das Drehelement (99) gekuppelt ist.

3β Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungen (74, 76, 77; 96, 99, 101 j 68, 72, 73) Ireiljriemen-Riemenscheiben-Anordnungen mit zur Herabsetzung der Leistung und der körperlichen Abmessungen des Sekundärmotors (56) geeigneten Untersetzungsverhältnissen sind.

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