DE2014213A1

DE2014213A1 - Bandtransportvorrichtung

Info

Publication number: DE2014213A1
Application number: DE19702014213
Authority: DE
Inventors: Lester H. Los Altos Calif. Lee (V.S.t.A.)
Original assignee: Recortec Inc., Mountain View, Calif. (V.St.A.)
Priority date: 1969-03-24
Filing date: 1970-03-24
Publication date: 1970-10-01
Also published as: FR2039889A5; US3584805A; GB1307332A

Description

20H213

RECORTEC, Inc. .

Mountain View / California, USA

Bandtransportvorrichtung

Zusammenfassung:

Die Erfindung betrifft eine Bandtransportvorrichtung und insbesondere ein Hochleistungs-Spule-zu-Spule-Bandantriebssystem.

Das einfachste Verfahren des Bandtransports bei Magnetbandauf ζ eichnungs- und sonstigen Bandsystemen ist ein Spule-zu-Spule-Antrieb, bei dem die Spulen durch getrennte Antriebsmotoren angetrieben werden. Solche Spulezu-Spule-Antriebe schaffen keine gleichmässige Spannung des Bandes und .haben eine schlechte Geschwindigkeitskontrolle, sind jedoch billig. Wenn eine bessere Kontrolle der Spannung und Geschwindigkeit erwünscht ist, wird das Band zwischen den beiden Spulen durch einen getrennten Bandantriebs- oder TonroUenmotor angetrieben, wobei die Spulenantriebe dazu dienen, die Spulen in Drehung zu versetzen, um das Band aufzunehmen und abzuspulen. Um eine präzise Kontrolle über die Bandgeschwindigkeit zu haben, hat die Antriebsrolle normalerweise kleine Durchmesser und wird von einem Schnellauf enden Motor angetrieben. Die Laufgeschwindigkeit des Bandes wird durch den kleinen Durchmesser der Antriebsrolle begrenzt. Dieser Rollenantrieb hat besseres Betriebs verhalten (gute Bandspannungs- und Geschwindigkeitskontrolle), ist jedoch teuerer wegen des zusätzlichen Aufwandes, einschliesslich des Rollenantriebs motors. Die Hinzufügung einer Antriebsrolle macht es auch schwer, eine präzise Bandführung zu erhalten und es ist schwieriger, das Band einzulegen.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines rollenloseia Antriebs, d.h.

eines Spule-zu-Spule- Antriebes, der das gute Betriebsverhalten eines \ Rollenantriebs erreicht und dennoch die Billigkeit eines Spule-zu-Spule-An-} triebes hat. Das rollenlose System nach der Erfindung hat weniger mecha-

oomo/m*

20U213

nische Teile, so dass die Zuverlässigkeit verbessert und Wartungsaufwand und Kosten reduziert werden. Dieser neuartige Spule-zu-Spule-Antrieb hat bessere B andführungs eigen schaft en als ein Rollenantrieb, und zwar wegen der geringeren Zahl von rotierenden Teilen, und ausserdem weniger Tendenz, das Band aus der Richtung zu treiben. Es ist leichter, das Band auszurichten und die Ausrichtung während des schnellen Bandvor- oder rücklaufs aufrecht zu erhalten.

Ausserdem sind die mit diesem neuartigen Spule-zu-Spule-Antrieb erreichbaren Geschwindigkeiten sehr viel höher als mit dem Rollenantrieb, denn man hat keine Drehzahlbeschränkungen, wie sie bei Rollenantrieben gegeben sind. Beispielsweise bewegt ein typischer Hochleistungs-Rollenantrieb das Band mit einer Geschwindigkeit von 3 rn/sec. (120 Zoll pro Sekunde). Erfindungsgemässe Systeme treiben das Band mit Geschwindigkeiten bis zu 30 m/sec. (1200 Zoll pro Sekunde) bei guter Bandspannungs« und Geschwindigkeitskontrolle. Mit dem neuartigen Spule»*zu~Spule~Antrieb ist mindestens die doppelte Geschwindigkeit wie mit guten Rollenantriebssystemen zu erwarten.

Die Erfindung sorgt auch für eine Bandspannung, die unabhängig von Geschwindigkeit und Bandlaufrichtung konstant ist. Das neuartige Antriebssystem sorgt auch für eine Flexibilität bei den Kenndaten, wie z.B. Bandspannung und Geschwindigkeitsanpassungen.

Gemäss einem Aspekt der Erfindung werden zwei Spulenantriebsmotoren und eine Vorrichtung zwischen den Spulen vorgesehen, mit der eine Bandspannkraft auf eine Bandseite ausgeübt wird, die das Band beispielsweise unter Bildung einer offenen Schleife verschiebt. Eine Vorrichtung ist vorgesehen, wie z.B. ein Licht und ein lichtempfindlicher Detektor zur Messung der Lange der Schleife. Eine Servoschleife ist für mindestens einen der Spulenantriebsmotoren vorgesehen und umfasst den Ausgang des lichtempfindlichen Detektors, einen Verstärker mit hoher Verstärkung und den Spulenantriebs-

GD9840/197A

motor zur Steuerung der Rotationsrichtung des Motors, so dass die Spule

veranlasst wird, sich in der einen oder anderen Richtung zu drehen, so dass die Länge der Bandschleife immer auf einer vorher gewählten Länge bleibt. Bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist eine zweite Servoschleife vorhanden, die aus dem lichtempfindlichen Detektor und dem zweiten Spulenantrieb smotor besteht und dazu verwendet wird, die zweite Spule auch in der einen oder anderen Richtung zu drehen, um die Bandschleife auf der vorgewählten Länge zu halten. Ein getrenntes Antriebssignal an einen der Spulenmotoren sorgt dafür, dass sich der Motor in Uhrzeiger- oder Gegen-Uhrzeigerrichtung dreht, je nach dem Vorzeichen des getrennten Antriebssignales, um das Band von Spule zu Spule in der einen oder anderen Richtung M zu bewegen, wobei die Servoschleifen so wirken, dass die Bandschleife auf ihrer vorgewählten Länge und damit die Bandspannung konstant gehalten wird. So wird das Band unter konstanter Bandspannung von einer Spule abgespult und auf die andere Spule aufgespult. Wenn auch die Spannung konstant bleibt, so sorgt diese Ausführungsform doch nicht für eine präzise Bandgeschwindigkeitskontrolle.

Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung bleibt bei der Servoschleife zum zweiten Antriebsmotor der Bandschleifendetektor weg, an seine Stelle tritt ein Tachometer-Generator, der vom Band getrieben wird. Ein in dieses ,Servosystem eingespeistes Steuersignal bewirkt, je nach dem μ

Vorzeichen des Signals, dass der Motor sich in der einen oder anderen Richtung dreht, um des Band anzutreiben. Das laufende Band treibt den Tachometer-Generator an und liefert ein elektrisches Signal in der Servoschleife, das dem Steuersignal entgegenwirkt, wobei dieses P-Abweichungssignal proportional der Bandgeschwindigkeit ist. Die Bandgeschwindigkeit wird also durch diese Servoschleife präzise gesteuert, wobei die genaue Bandgeschwindigkeit durch die Stärke des Steuersignals bestimmt wird und die Richtung der Bandbewegung durch das Vorzeichen desselben. Der andere Motor wird durch den Bandschleifenmess-Servo zur Aufrechterhaltung der Bandspannung geregelt.

0Q9SAQ/1974

20H213

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen, es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht der mechanischen Anordnung einer erfindungsgemässen Bandtransportvorrichtung,

Fig. 2 schematisch eine Bandantriebs- und Steuerungsvorrichtung nach der Erfindung, und

Fig. 3 schematisch ein anderes Ausführungsbeispiel einer Bandantriebsund Steuervorrichtung nach der Erfindung.

Nach Fig. 1 und 2 sind zwei Bandspulen 11 und 12 drehbar auf einer Grundplatte 13 montiert, die auf ihrer unteren Fläche zwei Antriebsmotoren 14 und 15 für die Spulen 11 bzw. 12 trägt. Die dargestellten Antriebsmotoren sind im Handel erhältliche, drehmomentstarke, reversierbare Gleichstrom-Permanentmagnetmotoren z.B. für Betrieb an 24 Volt Gleichstrom. Statt reversierbaren Motoren können Ein-Richtungs-Motoren mit geeigneten Kupplung santrieben zum Antrieb der dazugehörigen Spule in jeder Richtung verwendet werden. Ausserdem können Wechselstrom-Induktionsmotoren oder andere Motoren verwendet werden; der benutzte Gleichstrommotor hat sich allerdings als sehr zuverlässig, präzise und billig erwiesen.

Das Band 16, das auf die Spulen aufgewickelt ist und sich zwischen ihnen erstreckt, läuft über Führungsstifte 17 und steht in Berührung mit einem Aufzeichnungskopf 18, Der Aufzeichnungskopf 18 ist nur als Beispiel gezeigt; die Erfindung betrifft allgemein Bandtransporte oder -antriebe und nicht speziell Aufzeichnen, Löschen, Bandreinigen od. dgl. Systeme zum Aufzeichnen, Löschen usw, sind an sich bekannt und werden deshalb nicht gezeigt oder beschrieben. Die Anwendung»· und Verwendungsmöglichkeiten für solche Bandantriebe sind weitreichend und sind für den Fachmann der ver-

0 0 3 8 4 0 / 1 9 7 A

schiedenen technischen Sachgebiete sofort ersichtlich, der Bandtransporteinrichtungen verwendet, z,B. Ton« und Videoaufnahme und «wiedergabe, sowie Computerspeicherung und Suchvorrichtungen.

Eine geschlossene, längliche Kammer 19 ist auf der Platte 13 montiert und hat ein offenes Ende gegenüber den beiden mittleren Führungsstiften 17, wobei das Band 16 über dieses offene Ende läuft. Eine Öffnung 20 in der Kammer 18 und in der Grundplatte 13 ist über die Leitung 21 mit einer elektrisch angetriebenen Vakuumpumpe 22 verbunden, die kontinuierlich arbeitet und den Druck in der Kammer 19 herabsetzt. Der Luftdruck aus« serhalb der Kammer übt eine Kraft auf eine Seite des Bandes 16 aus und

drückt das Band durch das offene Ende in die Kammer, wobei eine offene ^

Schleife 16» gebildet wird.

Eine Lichtquelle aus mehreren Lampen 23, die mit einer Lampenstromversorgung 23* verbunden sind, sind in einer Linie längs einer Seite der Kammer 19 angeordnet; diese Seitenwand besteht aus transparentem Material, und projizieren Licht durch die Kammer und durch die gegenüberliegende trans« parente Seitenwand der Kammer auf eine lichtempfindliche Vorrichtung, die aus mehreren, in Reihe geschalteten photoelektrischen Zellen 24 besteht. Die aus den Lampen 23 auf die Photozellen 24 auftreffende Lichtmenge ist proportional der Länge, um die das lichtundurchlässige Band 16 unter der Wirkung des Luftdrucks in die Kammer eindringt, wobei ein Ansteigen der '

Länge der Schleife 16· das auftreffende Licht reduziert, bzw. eine Zunahme der Schleifenlänge das auftreffende Licht erhöht. Die Amplitude des elektrischen Ausgangssignals der in Reihe geschalteten Photozellen ist dementsprechend eine Funktion der Länge der Schleife 16·', wobei eine kürzere Schleife ein grösseres Signal als eine längere Schleife ergibt.

I Es ist klar, dass andere Formen der SchleifenJängen«Abtastvorrichtungen ■verwendet werden könnten, wenn sich auch lichte napfindli ehe Geräte als sehr j befriedigend erwiesen haben. Die Lampenlichtquelle kann aus einer Glüh-

I -

009840/1974

— D —

lampe, Leuchtstofflampe oder Neonlampe bestehen und es kann eine Vorrichtung mit einem Glühdraht oder eine Mehrfachlampe sein. Die lichtempfindliche Einrichtung kann aus Silizium- oder Seleniumphotozellen oder Kadmium-Sulfid-Detektoren entweder in Streifenformen oder in Mehrfacheinheiten bestehen.

Der Ausgang der lichtempfindlichen Zellen ist mit einem Gleichstromverstärker 25 verbunden, der ferner mit einer Kontroll- oder Abgleichstromquelle 25* verbunden ist. Der Ausgang des Verstärkers ist parallel mit zwei Operationsverstärkern 26 und 27 verbunden, d.h. Gleichstrom-Verstärker mit hoher Verstärkung und geringer Drift, die wiederum über Leistungsverstärker 28 und 29 mit den Antriebsmotoren 14 bzw. 15 verbunden sind.

Die Verstärkung der Operationsverstärker 26 und 27 ist 10 bis 1000, je nach dem Zellen-Ausgang. Bei der Verwendung von Sonnenzellen für die lichtempfindliche Einrichtung ergeben sich am Ausgang 20 mV bis 1 V und am Ausgang des Operationsverstärkers 2 bis 10 Volt. Bei der Verwendung von Photowiderstandsmaterial als lichtempfindliche Einrichtung wird der gleiche Bereich am Operationsverstärkerausgang erhalten.

Die Leistungsverstärker sind hochverstärkende Gleichstrom-Stromverstärker, deren Ausgänge zwischen plus 24 und minus 24 Volt schwingen, bei maximalem Strom von 20 Ampere. Solche Verstärker wurden mit Rücksicht auf die gewählten 24-Volt-Gleichstrommotoren verwendet. Andere Motoren und Verstärker systeme könnten an ihre Stelle treten. Beispielsweise könnte zum Antrieb eines Wechselstrommotors ein Gleichstrom-Wechselstrom-Umformer an den Eingang der Leistungsverstärker gelegt werden und der Leistungsverstärker könnte so ausgelegt werden, dass er eine Wechselstromleistung abgibt.

Einer der Operationsverstärker, beispielsweise der Verstärker 27, ist weiterhin mit einem Steuerschalter 31 verbunden, der verwendet wird, um eine

009840/1974

geeignete Signalspannung an den Verstärker 27 anzulegen, um die Bewegung der B.andspulen zu steuern.

Man nehme zunächst an, dass der Schalter 31 in Stellung "Hält" steht und kein Steuersignal zum Verstärker 27 gelangt. Das Abgleichspotentiometer 25· ist so eingestellt, dass bei Lage der Schleife 16· in der Mitte der Kammer 19 ein bestimmtes Gleichstromsignal von den Photozellen 24 erhalten wird, das zu einem leicht negativen Gleichstrom am Ausgang des Photozellenverstärkers und damit zu einem leichten, negativen Antriebsstrom für die beiden Spulenmotoren führt. Der Antriebsmotor 15 ist so geschaltet, dass er bei positivem Gleichstrom im Uhrzeigersinne dreht, während er bei *

negativem Gleichstrom entgegengesetzt dem Uhrzeigersinn dreht. Der Antriebsmotor 14 ist so angeschlossen, dass er bei positivem Gleichstrom im Gegenuhrzeigersinne dreht, während er bei negativem Gleichstrom im Uhrzeigersinne dreht. Dementsprechend bewirkt das leicht negative Signal ein Motordrehmoment, das gerade ausreicht, um den Luftdruck auszugleichen.

Der Luftdruck auf dem Band 16 versucht die Schleife 16* zu verlängern. Eine Bewegung der Schleife 16· in die Kammer 19 reduziert das Licht, das auf die Photozellen 24 auftrifft und reduziert dementsprechend das elektrische Signal von den Zellen, Der Ausgang des Photozellenverstärkers 25 wird fj

negativer und einen stärker negativen Gleichstrom am Eingang der Motoren 14 und 15 herbeiführen. Die Motoren werden dementsprechend so angetrieben, dass die Spule 11 sich im Uhrzeigersinne dreht und die Spule 12 im Gegenuhrzeigersinne, um Band aufzuspulen. Da beide Motoren angetrieben werden, um Band aufzunehmen, wird die Bandschleife 16· verkürzt und ihre Länge über die Mitte der Kammer 19 hinaus verringert. Das führt zu einer Erhöhung der Photozellenausgangsspannung und zum Positivwerden des Ausgangs des Photozellenverstärkers 25. Dieser positive Ausgang wird verstärkt und positiver Strom wird an beide Motoren 14 und 15 ange-

0 098AO/1974

20U213

legt, so dass die Spule 11 sich im Gegenuhrzeigersinne bewegt und die Spule 12 im Uhrzeigersinne, um Band abzuspulen und dementsprechend die Bandschleife in ihre ausgeglichene Lage zurückzubringen. Dieser ausgeglichene oder Ruhe-Zustand wird aufrecht erhalten, bis ein Bandantriebssignal gegeben wird.

Wenn das Band in Vorwärtsrichtung laufen soll,- z.B. von der Spule 12 auf die Spule 11/spult, wird der Steuerschalter 31 in die Stellung "vorwärts" gebracht, wo positive Spannung vorhanden ist. Positiver Eingang der Verstärker 27 und 29 treibt den Motor 15 und die Spule 12 im Uhrzeigersinne, wobei Band von der Spule 12 abgespult wird und die Länge der Bandschleife 16· erhöht wird. Das Ansteigen der Schleifenlänge reduziert das auf die Zellen 24 auftreffende Licht und die Ausgangsspannung der Zellen 24 nimmt ab. Der Ausgang des Verstärkers 25 wird negativ und gleicht den Stellungseingang vom Schalter 31 aus. Der negative Eingang der Verstärker 26 und 28 treibt den Motor 14 und die Spule 11 im Uhrzeigersinne an, um Band aufzuspulen und die Länge der Schleife 16· zu reduzieren. Eine Reduzierung der Schleifenlänge über die Mittel- oder Gleichgewichtslage hinaus bewirkt ein Ansteigen der Ausgangsspannung der Zellen 24, so dass die Spannung am. Motor 14 weniger negativ wird und die Spannung am Motor 15 positiver, was zu einem Verlangsamen der Spule 11 und einer Beschleunigung der Spule führt, um die Schleife 16· in ihre Mittellage zurückzuführen. Beide Spulen

11 und 12 drehen sich weiter im Uhrzeigersinne, um Band von der Spule

12 auf die Spule 11 zu bewegen. Das Band wird sich dementsprechend von der Spule 12 auf die Spule 11 bewegen, wobei die Schleife 16· in der mittleren Ruhelage in Kammer 18 bleibt und die Bandbewegung weitergeht, bis der Bandvorrat erschöpft ist oder der Schalter 31 aus der Stellung "vorwärts" herausgenommen wird.

Zum Anginlten des Bandes wird Schalter 31 in die Stellung "Halt" gebracht und das Steuersignal dementsprechend vom Eingang des Verstärkers 27 abgeschaltet. Das System kehrt in den beschriebenen Gleichgewichtszustand zu-

0098AO/197A

rück,, wobei das Band steht, die Schleife 16» in ihrer Mittellage ist und· die beiden Motoren gerade ausreichendes Drehmoment haben, um die Luftdruckkraft auf dem Band zur Erhaltung der Bandspannung auszugleichen.

Um das Band in der Gegenrichtung anzutreiben, wird der Schalter 31 in die Stellung "Rückwärts" gebracht und eine negative Spannung an den Eingang des Verstärkers 27 gelegt, wobei dieser negative Eingang der Ver- > stärker 27 und 28 den Motor 15 und die Spule 12 im Gegenuhrzeigersinne

■ zur Aufnahme des Bandes antreibt. Das dient zur Verkürzung der Schleife ! 16·, erhöht das auf die Zellen 24 auf treffende Licht, ergibt eine positive

Spannung am Eingang der Verstärker 27 und 28, die die negative Spannung J

: vom Schalter 31 ausgleicht, und gibt eine positive Spannung zum Motor \ und zur Spule 11, um diese im Gegenuhrzeigersinne anzutreiben, um Band ι von der Spule 11 abzugeben. Dadurch wird Band in die Kammer 19 eingeführt und die Schleife 16· in ihre normale Mittellage zurückgeführt. Dementsprechend wird Band von der Spule 11 abgespult und unter konstanter Spannung, die vom Luftdruck aufrecht erhalten wird, auf die Spule 12 aufgespult.

Die obige Anordnung stellt effektiv zwei Servoschleifen zur Verfügung, die eine besteht aus der Bandschleife 16·, Zellen 24, Verstärkern 25, 27 und 29 und Motor 15 und Spule 12, und die andere Servoschleife besteht aus der Schleife 16·, Zellen 24, Verstärkern 25, 26 und 28 und Antriebsmotor 14 Λ

und Spule 11, Die Servoschleifen arbeiten, wie oben beschrieben, zur Aufrechterhaltung der Ausgleichslage der Schleife 16· in der Kammer, wobei das Band im Stillstand bleiben kann oder sich in beiden Richtungen am Aufnahmekopf 18 vorbeibewegen kann, und zwar je nach dem, wie der Steuerschalter 31 gestellt wird.

Die Bandgeschwindigkeit wird durch die Leistung bestimmt, die von den Leistungsverstärkern verfügbar ist, um die Spulen anzutreiben. Einer der ;

Spulenservos ist auf eine gewisse Bandgeschwindigkeit leistungsbegrenzt.

009840/1974

20U213

Bei Maximalgeschwindigkeit reicht die Stromversorgungsspannung gerade aus, um das Spann-Drehmoment, das durch den Vakuumzug bewirkt wird, und die Gegen-EMK vom Spulenmotor auszugleichen.

Wenn man es wünscht, können Änderungen an dieser Anordung vorgenommen werden. Beispielsweise können die Steuerspannungen an den Eingang des Verstärkers 26 mittels des Steuerschalters 32 angelegt werden, statt einer Steuerung des Verstärkers 27 über den Schalter 31. Die besonderen Vorzeichen der Signale und die besonderen Richtungen, die für Vorwärts- und Rückwärtslauf gewählt wurden, dienen zu Darstellungszwecken und andere Anordnungen sind für den Fachmann leicht ersichtlich.

In Fig. 3 wird ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt, wo zusätzlich zum Erhalt einer konstanten Bandspannung, wie beim System nach Fig. 2, eine sehr präzise Bandgeschwindigkeitsregelung erreicht wird. Die Elemente des Systems, die ähnlich funktionieren wie bei dem Apparat nach Fig. 2, tragen die gleichen Bezugszeichen, Zu Darstellungszwecken wird ein Spannrad 33 mit Feder 34 statt der Vakuumkammer gezeigt, um das Band 16 zu spannen, bzw. eine Schleife 16¹ zu bilden. Eine Servo« schleife ähnlich zu der nach Fig. 2, einschliesslich der lichtempfindlichen Einrichtung 24, des Photozellenverstärkers 25, der Verstärker 27 und 29, sowie des Motors 15 und der Spule 12 wird in diesem System verwendet, um die Bandspannung aufrecht zu erhalten. Zusätzlich berührt ein Bandgeschwindigkeits-Tachometerrad 35 das Band 16 und liefert eine Gleichspannung am Ausgang des Tachometergenerators 36 entsprechend der Geschwindigkeit und Bewegungsrichtung des Bandes 16. Dieses Gleichstromsignal wird im Operationsverstärker 26 und im Leistungsverstärker 28 verstärkt und an den Antriebsmotor 14 gelegt. Die Bandspule 11 kann auch mit einer Bremse 37 und mit einem Bremssteuerungskreis 38 verbunden werden, wenn man das wünscht.

Im Betrieb wird der Motor 12 so angeschlossen, dass er sich im Gegen-

009840/1974

-ii- 20H213

Uhrzeigersinne, d. h. zum Aufspulen aufgrund einer negativen Spannung am Eingang dreht und sich im Uhrzeigersinne, d.h. zum Abspulen dreht, wenn positive Spannung vorhanden ist. Im Stillstand ist der Steuerschalter 31 in der Stellung "Aus" und der Bremsenkreis 38 ist erregt, s.o dass die Bremse 37 angezogen ist, d.h. die Spule 11 nicht rotieren kann. Bei einigen Anwendungsbeispielen kann genügend Reibung auf dem Bandweg und an der Motorwelle vorhanden sein, um die Spule an der Bewegung zu hindern, ohne dass eine Bremskraft angelegt wird. Wenn die Schleife 16* dahin tendiert, sich zu verlängern, wird das Licht, das von der Lichtquelle 23 aus auf die lichtempfindliche Vorrichtung 24 trifft, verringert und bewirkt, dass die Spannung am Motor 15 negativ wird, so dass der Motor 15 und die Spule 12 J

sich entgegen dem Uhrzeigersinn drehen und Band aufnehmen, wodurch die Länge der Schleife 16¹ verkürzt und diese in die Ausgleichslage zurückgeführt wird. Eine Verkürzung der Schleife 16* über den Ausgleichspunkt hinaus bewirkt eine positive Spannung für Motor 15, so dass dieser die Spule im Uhrzeigersinne dreht und diese mehr Band in die Kammer 19 einführt, wobei die Feder 34 die Schleife in die Ausgleichslage zurückführt» Dementsprechend hält diese Servoschleife das Band unter gleichmässiger Spannung gegen die Spannfeder 34.

Um das Band von der Spule 12 auf die Spule 11 zu bewegen, wird der Steuerschalter 31 in die Stellung "Vorwärts" gebracht, so dass eine positive μ Spannung an den Verstärker 26 gelegt, wird und es wird ein Signal zur Bremse 37 gegeben, so dass diese die Spule 11 freigibt. Die positive Spannung über Verstärker 26 und 28 treibt Motor 14 und Spule 11 im Uhrzeigersinne, um Band aufzuspulen. Die Bewegung des Bandes 16 treibt das Tachometerrad 35 im Uhrzeigersinne an, so dass ,eine negative Spannung am Tachometer-Generatorausgang steht. Die Bandgeschwindigkeit steigt, so lange die negative Spannung vom Generator gerade die positive Spannung ausgleicht, die an den Verstärker 26 vom Schalter 31 aus angelegt wird. Die Geschwindigkeit wird dann durch die Grosse der Eingangs spannung vom Steuerschalter 31 kontrolliert. Beispielsweise sind mit Spannungen von 0, 1 Volt bis 150 Volt

Q09840/1974

20H213

Bandgeschwindigkeiten von 2, 5 bis 3 800 cm/see. (1 bis 1500 Zoll pro Sekunde) bei erfindungsgemässen Anordnungen erreicht worden.

In der Zwischenzeit bewirkt die Bewegung des Bandes 16 auf die Spule 11, dass die Schleife 16· sich gegen die Halte-Spannung der Feder 34 verkürzt und die Lichtmenge erhöht, die auf den lichtempfindlichen Detektor 24 trifft. Die positive Spannung treibt den Antriebsmotor 15 und das Rad 12 im Uhr» zeigersinne, so dass Band von der Spule 12 abgegeben wird, das auf die Spule 11 aufgewickelt wird. Die Servoschleife mit dem Motor 15 und der Spule 12 wirkt, wie oben beschrieben, zur Aufrechterhaltung der Mittellage der Schleife 16· durch Anpassung der Geschwindigkeit des Motors 15. Das Band wird in dieser Weise von Spule 12 auf Spule 11 unter Kontrolle durch die rechte Servoschleife auf konstante Spannung und unter Kontrolle durch die linke Servoschleife auf präzise Geschwindigkeit umgespult· Das Band kann gestoppt werden durch Bewegen des Schalters 31 auf "Halt" (keine Spannung) und Anlegen der Bremse 37. Das Band 16 kann von der Spule 11 auf die Spule 12 umgespult werden, indem der Schalter 31 in die negative Spannungs- (Umkehr)-Stellung gebracht wird und die Bremse gelöst wird, wobei die Spule 11 und der Motor 14 dain im Gegenuhrzeigersinne angetrieben werden und eine positive Ausgleichsspannung vom Tachometer-Generator 36 geliefert wird, so dass das rechte Servosystem wirksam wird und den Motor 15 und die Spule 12 im Gegenuhrzeigersinne, d.h. in Aufwicklungsrichtung, antreibt.

Da die beiden Servoschleifen in Fig. 3 unabhängig sind und da die Geschwindigkeitsregelschleife unabhängig vom Zustand der Spannungsregelschleife arbeitet, kann ein weiteres Merkmal vorgesehen werden, um einen gewissen Grad von gegenseitiger Beeinflussung zwischen den Spulen herbeizuführen, um Fälle zu berücksichtigen, in denen die Spannungsregel-Servoeinrichtung ' nicht in der Lage ist, die Schleife 16* in Ausgleichslage zu halten. Man kann dafür sorgen, dass ein Regelsignal auf die Geschwindigkeitsregelschleife j

übertragen wird, wenn die Bandschleife über einen bestimmten Punkt hinaus- \

009840/1974

20H2-13

■ geht. Wenn beispielsweise die Schleife 16* zu lang werden sollte, kann ein ! Signal zum Motor 14 geliefert werden, das bewirkt, dass der Motor beschleunigt oder verlangsamt, je nach der Bandbewegungsrichtung, um die

j Bandschleife zu verkürzen. Wenn umgekehrt die Schleife 16» zu kurz wird,

■ kann ein Signal mit umgekehrter Polarität zum Motor 14 gesandt werden,

um ihn zu verlangsamen oder zu beschleunigen, je nach dem Fall bzw. um die Schleife 16· zu verlängern. Das kann in verschiedener Weise verwirklicht werden, z.B. mit einer Photozelle an jedem Ende der Kammer,-eine zur Bildung eines geeigneten Signales für den Fall einer za kurzen Schleife und die andere für den Fall einer zu langen Schleife. Ein weiteres System

^: wird in gestrichelten Linien in Fig. 3 gezeigt und weist einen Dioden- oder Zener Stromkreis auf, der den Ausgang des Photozellenverstärkers 25 mit dem Eingang des Operationsverstärkers 26 der Geschwindigkeitsregelschlei-

j fe verbindet. Ein positives oder negatives Begrenzungssignal wird dementsprechend zum Motor 14 übermittelt werden, um ein Durchgehen zu verhindern.

Selbetverständlich können Änderungen an den oben beschriebenen Systemen vorgenommen werden, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Brems»

; vorrichtungen wie nach Fig. 3 können mit den Spulenmotoren 14 und 15 verwendet werden, um eine statische Bremsung zu erhalten, wenn der Strom abgeschaltet ist, oder um zu bremsen, wenn der Strom ausfällt, um ein Brechen oder Überlaufen des Bandes zu verhindern. Zusätzlich können an sich bekannte Spulenenddetektoren, wie z.B. Licht- und Photozellendetektorsysteme verwendet werden, um ein automatisches Stopp- oder Umkehrsignal

: zu bewirken, so dass eine Wahl besteht zwischen einfachem Durchlaufen

¹ oder kombinierten Vorwärts- und Rückwärtsdurchlaufen. Normale Arten von logischen Steuerkreisen entweder unter Verwendung von Relais- oder Halbleiterkreisen können verwendet werden, um die gewünschte Geschwindigkeit ■ zu wählen und die Spannung einzustellen. Als Alternative zur Schleifenabtastung und Kontrolle mit Lampe und lichtempfindlichem Detektor nach ^!

009840/1974

20H213

Fig. 3 kann ein Potentiometer oder ein linearer Spannungsdifferentialtrans· formator mit dem Verstärker 25 verbunden werden und von einem Element gesteuert werden, das auf die Bewegung des Rades 33 reagiert.

009840/1974

Claims

Patentansprüche:

f Iy Bandtransportvorrichtung mit zwei Bandspulen zur Aufnahme

und Abgabe von Band, die jeweils mit entsprechenden Antriebsmotor en ver·* bunden sind, Stromversorgungen für die Antriebsmotoren zum Antrieb der Spulen und Bewegung des Bandes zwischen ihnen und einer Einrichtung zur Ausübung einer Kraft gegen eine Oberfläche des Bandes, das zwischen den beiden Spulen verläuft, gegen die Antriebskraft der Antriebsmotoren zur Erzeugung einer Bandspannung und zur seitlichen Verschiebung des Bandes um eine gewisse Distanz in Richtung der Kraft, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vorrichtung vorgesehen ist, die auf Änderungen f der Grosse der seitlichen Bandverschiebung reagiert, um zumindestens einen der Antriebsmotoren so zu steuern, dass die Grosse der Bandverschiebung konstant bleibt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die auf Änderungen der Bandverschiebung reagierende Vorrichtung aus einem Gerät besteht, das ein elektrisches Signal erzeugt, das von der Grosse der Bandverschiebung abhängt und das einen Antriebsmotor steuert.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass

das elektrische Signal ein Vorzeichen hat, wenn die Änderung der seitlichen ^j

Verschiebung in einer Richtung erfolgt, um den Motor in einer Richtung anzutreiben und das entgegengesetzte Vorzeichen, um den Motor in der Gegenrichtung anzutreiben, wenn die Änderung der seitlichen Verschiebung in der entgegengesetzten Richtung erfolgt·

4» Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass

das elektrische Signal von der auf Bandverschiebung reagierenden Vorrichtung auch den anderen Antriebsmotor gleichzeitig steuert.

I 5· Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei der die

009840/1974

20U213

gegen das Band ausgeübte Kraft eine offene Schleife im Band bildet, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zur Steuerung des einen Antriebsmotors aus einem Photoemitter und einer lichtempfindlichen Einrichtung besteht, die ein elektrisches Steuersignal liefert, das von der Länge der Schleife abhängt.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, bei der die Vorrichtung zur Ausübung der Kraft gegen das Band aus einer Kammer mit offenem Ende und einer Vakuumeinrichtung für diese Kammer besteht, so dass der Luftdruck am offenen Ende der Kammer das Band in Form einer Schleife in die Kammer drückt, dadurch gekennzeichnet, dass der Photoemitter auf einer Seite der Schleife liegt und die lichtempfindliche Vorrichtung auf der anderen Seite der Schleife.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die auf die Grosse der Verschiebung des Bandes reagierende Vorrichtung beide Antriebsmotoren steuert, um die Grosse der Verschiebung konstant zu halten.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch ge~ kennzeichnet, dass Einrichtungen zur elektrischen Anzeige des Änderungssinnes der Bewegung des Bandes und Verstärker vorgesehen sind, die auf die elektrische Anzeige reagieren, um Antriebssignale auf die Antriebsmotoren zu übertragen, um beide in Richtung eines Aufwickeins oder Abwickeins des Bandes anzutreiben, um die Grosse der Bandverschiebung konstant zu halten.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch eine Einrichtung, die auf die Laufgeschwindigkeit des Bandes zwischen den Spulen reagiert, um den anderen Antriebsmotor anzutreiben.

QQ98A0/1974

ί 10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass

die auf die Bandgeschwindigkeit reagierende Einrichtung aus einem Tachometer besteht, der vom Band angetrieben wird und ein elektrisches Signal [ erzeugt, das von der Bandgeschwindigkeit abhängt und das die Geschwindigkeit des anderen Antriebsmotors steuert.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass

die auf eine Änderung der Bandverschiebung reagierende Vorrichtung aus einer Einrichtung besteht, die ein elektrisches Signal erzeugt, das von der Grosse der Bandverschiebung abhängt, und das einen Antriebsmotor steuert.

009840/1974