DE2842656C2

DE2842656C2 - Vorrichtung zur Ermittlung und Anzeige der Bandlaufposition für ein Magnetbandlaufwerk

Info

Publication number: DE2842656C2
Application number: DE2842656A
Authority: DE
Inventors: Kenzi Hachioji Tokio/Tokyo Furuta; Ken Satoh
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1977-09-30
Filing date: 1978-09-29
Publication date: 1984-09-13
Also published as: JPS5451508A; DE2842656A1; US4239957A

Description

— die Einrichtungen zur Bestimmung des Verhältnisses der Impulszahlen als Digital/.ählcr (48, 58; 74, 76) ausgebildet sind, die mindestens ei- 2s nen voreinstellbaren Zähler (58, 74, 76) aufweisen, und die alle ersten Impulse (c\) zwischen zwei zweiten Impulsen (02) zählen.

— die Anzeigemittel (52,54,56,60,62) numerische Anzeigen (56) umfassen, die mit den Ausgängen der Zähler (48,58,74,76) verbunden sind, und

— die Mittel zur Verschiebung des Anzeigebereiches Datenvorgabemittei (50, 64) zur Eingabe eines vorwählbarcn Zählerstandes in die Zähler (48, 58, 75, 76) zum Ausgleichen des durch die y, Zähler (48, 58, 74, 76) gezählten Wertes umfassen, wobei die Datenvorgabemitlcl (50,64) mindestens einen Dateneingabcschaltcr (5O|, 50_>) aufweisen, dessen Wert mit dritten Impulsen (ει) in die Zähler (58; 74, 76) übernommen wird, wobei die dritten Impulse (ei) die gleiche Periode wie die zweiten Impulse (C2) aufweisen, aber zu diesen zeitlich verzögert sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der Anzahl m/Umdrehung des ersten Signales (c\) zur Anzahl »/Umdrehung des zweiten Signales (a). m/n. mindestens 2 beträgt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1. dadurch gekenn- ίο zeichnet, daß zur Vergrößerung des Verhältnisses m/n der erste und/oder zweite Impulserzeuger (36, 38) mit einem Mechanismus (80, 82) verbunden ist (sind), der mit der ersten (zweiten) Spule (12, 14) gekoppelt ist (sind) und eine höhere (niedrigere) Drehgeschwindigkeit erzeugt als diejenige der ersten (zweiten) Spule (12,14).

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zähler (48,58,74,76) umfassen, t> <> einen Aufwärts/Abwärts/ähler (48), der durch das dritte Signal (c_t) gesetzt wird, welches eine logische Schaltung (66) /11111 Erzeugen eines Scrz-Signalcs, wenn der Zählerausgang lies Vorwärls/Rückwärlszählers (48) Null wird, so daß nach Beendigung der hl Löschoperation der Zähleranzeige durch die von den Datcnvorgabemitteln (50,64) gelieferten Dillen tlie Anzeige ;\ni Stanpunki der Bandlaurposiiion Null wird, ein Flip-Flop (68), das durch ein Stellsignal der logischen Schaltung (66) gesetzt wird und das durch das zweite Signal Ce₂) zurückgesetzt wird, sowie eine Gatterschaltung (44, 46), welche das erste Signal (c\) des Rückzähl-Eingangs des Vorwärts/ Rückwärtszählers (48) zuführt, wenn das Flip-Flop (68) nicht gesetzt ist, und die das erste Signal fei) des Vorwärtszähl-Eingangs des Vorwärts/Rückwärtszählers (48) zuführt, wenn das Flip-Flop (68) gesetzt ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch einen Löschkreis (72) zur Erzeugung eines Löschimpulses als Antwort auf das Einschalten einer Spannungsquelle des Änzeigeapparates, um im Anfangsstadium und nachdem die Spannungsquelle eingeschaltet wurde, das Flip-Flop (68) zu setzen, und durch ein OR-Gatter (70) zum Rücksetzen des Flip-Flops (68) durch die logische Summe des Löschimpulses des Löschkreises (72) und des zweiten Signals (C₂).

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der erste und/oder zweite Impulserzeuger (36, 38) einen mechanischen Schalter (36| bis 36₄; 38i bis 38₄) aufweist, der durch Rotation der ersten (zweiten) Spule (12, 14) ein- und ausgeschaltet wird.

7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der erste und/oder der zweite Impulserzeuger (36, 38) einen Photoschalter (86) aufweist, bei dem der Lichtweg durch Rotation der ersten (zweiten) Spule (12, 14) unterbrochen wird.

8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der erste und/oder zweite Impulserzeuger (36, 38) Mittel (38) aufweist zur Veränderung eines magnetischen Feldes bei Rotation der ersten (zweiten) Spule (12, 14), sowie magneto-elcktrische Wandler (90) zum Umwandeln der Änderungen des magnetischen Feldes in ein elektrisches Signal.

9. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Mechanismus (80,82) ein Getriebe ist.

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Ermittlung und Anzeige der Bandlaufposition für ein Magnetbandlaufwerk gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Im allgemeinen ist ein Tonbandgerät mit einem Zählwerk zur Anzeige der Bandlaufpositionen oder Bandlaufmenge ausgerüstet. Häufig wird für das Bandzählwerk ein mechanischer Zähler verwendet, bei dem eine den Umdrehungen einer Bandspule entsprechende Ziffer mittels mechanischer Organe angezeigt wird. Das mechanische Zählwerk führt jedoch aufgrund seiner Bauweise zu Fehlern und ist nicht zufriedenstellend bezüglich der Anzeigcgenauigkcit für die Bandlaufposition. Eine der Gegenmaßnahmen zur Überwindung dieses Nachteils führte zur Entwicklung eines elektronischen Zählers zur Anzeige der Bandluufposilion mil elektronischen Mitteln. Heim Band/ählen nach der I ISPS 39 64 219 bestimmt der elektronische Zähler die Bandkiufposilion aus einer Korrelation zwischen der Rotationsgcschwindigkcii der Antriebswelle und der Aufnahme- (oder Voirats-Jwelle im Bandtransportsy-

stem. Beim schnellen Vorwärts- oder Rückwärtslauf ist die Korrelation zwischen den Antriebs- und Spulenwellen unabhängig von der Bandlaufposition. Daher verliert der herkömmliche, elektronische Zähler die Funktion eines Bandzählers beim schnellen Vorwärts- bzw. Rückwärtslauf.

Darüber hinaus läßt der herkömmliche elektronische Zähler hinsichtlich der Genauigkeit der Bandzählung zu wünschen übrig, wenn das Band durch die Amriebsw eile angetrieben wird. Das beruht auf der Tatsache, daß die Änderung ütr Drehgeschwindigkeit der Spulenwelle klein ist, wenn die von der Bandspule aufgenommene Bandmenge von Null bis zum Maximum wechselt. Bei einem Kassettenrekorder liegt das Änderungs- oder Wechselverhältnis im allgemeinen zwischen 2 und 3. Wenn man z. B. eine dreistellige Dezimalzahl für die Digitalanzeige der Bandlaufpositioncn verwendet, müssen mindestens 100 Daten aus dem Wechselverhältnis von 2 bis 3 herausgenommen werden. Üblicherweise wird als Basis für das Band ein dünner und flexibler Polyesterfilm verwendet. Dadurch ist es sehr schwierig, aus einem derart geringen Änderungsverhältnis genaue Daten zu gewinnen. Beispielsweise ist der Außendurchmesser des Bandes, wenn ein Band von 30 m durch die Bandspule unter leichter Spannung im schnellen Vorwärtslauf aufgenommen wurde, geringfügig anders als der Außendurchmesser, wenn dasselbe Band unter hoher Spannung im Rückwärtsbetrieb aufgespult wurde. Selbst dann also, wenn die aufgespulten Bandlängcn dieselben sind, zeigt der Bandzähler die aufgespulten Band- !ängen oder die Bandlaufpositionen unterschiedlich an, weil die Drehgeschwindigkeit der Spulenwelle nur bedingt definiert werden kann. Die Ungenauigkeit der Anzeige ist um so größer, je kleiner das Umschaltverhältnis ist und je mehr Anzeigestellen vorhanden sind.

Aus der DE-OS 27 30 134 ist eine Anzeigevorrichtung für Bandlaufpositionen bekannt, mit der die Meßwerte durch einen Verjleich der Geschwindigkeiten der beiden Bandspulen gewonnen werden. Hierbei werden die Geschwindigkeiten in Analogwerte verwandelt, verrechnet und dann über weitere Verrechnungen, Analog-Digitalwandlungen etc. einer Anzeigevorrichtung zugeführt. Eine derartige Schaltung erfordert jedoch einen großen Aufwand an Bauteilen und ist darüber hinaus durch die Verwendung von Analog-Schaluingen ungenau, von der Umgebungstemperatur abhängig und störungsanfällig.

Aus der DE-OS 20 08 494 ist ein Bandzähler bekannt, der jeweils einen Impulserzeuger an jeder der zwei Wikkelspulen aufweist, die jeweils eine definierte Anzahl von Impulsen pro Drehung der jeweiligen Spule erzeugen, wobei diese Anzahlen aber unterschiedlich sind. In einer nachfolgenden Analogschaltung werden die einen Impulse während der durch zwei zweite Impulse gebildeten Periode zu einer proportionalen Spannung umgewandelt, die dann einem Meßgerät zur Anzeige zugeführt wird. Um einen Null-Punkt zu erhalten, muß eine umfangreiche Abgleichsschaltung dem Meßgerät vorgeschaltet werden, die immer wieder nachjustiert werden muß. Darüber hinaus ist auch bei dieser bekannten Schaltung durch die konsequente Anwendung von Analogtechnik das Resultat ungenau, sofern man eine genaue Ablesung überhaupt durch das verwendete Meßinstrument erhalten kann. Weiterhin tritt bei der genannten Schaltung das Problem auf, daß die eigentliche Meßschaltung nur über geringe Drehgeschwindigkeitsbereiche der Wickelspulen arbeiten kann und darum Mittel zum Umschalten des Meßbereiches vorgesehen werden müssen, die jeweils der Wickelgeschwindigkeit anzupassen sind. Wenn sich also die Wiekelgeschwindigkcit zum Beispiel beim Umschalten von schneller Rück- in schneller Vorlauf von einem hohen negativen ι Wert zur Null und dann wieder zu einem hohen positiven Wert ändert, so ergibt sich durch die notwendige zweimalige Umschaltung ein großer Meßfehler. Wenn man mit einem solchen Gerät mehrmals vor- und zurückspult, so addieren sich diese Meßfehler, so daß das

ίο letzte Ergebnis so stark verfälscht ist. daß es kaum noch brauchbar ist.

Ausgehend vom oben genannten Stand der Technik ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Hauptanspruches so

ι■> auszubilden, daß die Bandlaufposition bei allen vorkommenden Wickelgeschwindigkeiten mit hoher Genauigkeit ermittelt und angezeigt werden kann.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß
die Einrichtungen zur Bestimmung des Verhältnisses der Impulszahlcn als Digitalzähler ausgebildet sind, die mindestens einen voreiristellbaren Zähler aufweisen, und die alle ersten Impulse zwischen zwei zweiten Impulsen zählen,
die Anzeigemittel numerische Anzeigen umfassen, dicmit den Ausgängen der Zähler verbunden sind, und
die Mittel zur Verschiebung des Anzeigebereiches Dalenvorgabemittel zur Eingabe eines vorwählbaren Zäru lcrstandes in die Zähler zum Ausgleichen des durch die Zähler gezählten Wertes umfassen, wobei die Daten-

jo vorgabemittel mindestens einen Dateneingabeschalter aufweisen, dessen Wert mit dritten Impulsen in die Zähler übernommen wird, wobei die dritten Impulse die gleiche Periode wie die zweiten Impulse aufweisen, aber zu diesen zeitlich verzögert sind.

Weitere bevorzugte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen und den nachfolgenden Ausführungsbeispielen, die in den Zeichnungen dargestellt sind. Es zeigt

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Bandtransportsysteins eines Tonbandgerätes,

Fig. 2 einen Teilschnitt entlang der Linie 11-11 der

Fig.3 eine Un'.eransicht eines Teils des Bandtransportsystcms gemäß F i g. 2,

■r. Fig.4 die scheniatischc Darstellung einer von einer Bandspule aufgenommenen Bandmenge und das Verhältnis zwischen dem Radius der Bandspule und der Rotationsgeschwindigkeit der Bandspule zu dieser Zeit,

Fig.5A und 5B die zeitliche Relation zwischen den so Impulssignalen von den in Fig.2 gezeigten Impulssensoren zu Beginn des Bandlaufs.

Fig.6A und 6B die zeitlichen Relationsn zwischen den Impulssignalen der in Fig.2 gezeigten Impulssensoren am Ende des Bandlaufs,

F i g. 7 ein Schaltbild eines Zählers zur digitalen Anzeige von Bandlaufpositionen unter Verwendung von Impulssignalen, die von den in F i g. 2 gezeigten Impulssensoren stammen,

Fig.8 eine abgeänderte Ausführungsform des in ω F i g. 7 gezeigten Zählers,

Fig.9 eine abgeänderte Ausführungsform der in

F i g. 2 gezeigten Konstruktion, in der Einrichtungen zur

ÄndCiung der Rotationsgeschwindigkeit zwischen den Spiilenaulhiingungcn bzw. den Impulserzeugern vorge-

h^r> sehen sind,

Fig. 10 und 11 Abänderungen der in Fi g. 2gezeigten Impulserzeuger.

Mil Bezug ιιιιΓ die Fig. 1 bis Il werden nun einiee

bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung im einzelnen erläutert. In der gesamten Beschreibung werden gleiche Bezugsziffern für gleiche oder entsprechende Teile verwendet.

in F i g. 1 ist schematisch ein Tonbandgerät dargestellt. Dabei umfaßt ein Bandtransportsystem 10 eine Vorratsspule 12, eine Aufnahmespule 14. eine Bandantriebswelle 16, eine Andruckrolle 18 und einen Magnetkopf 20 zur Aufnahme bzw. zur Wiedergabe. Ein Aufzeichnungsband 22 wird bei Aufnahme oder Wiedergabe von der Bandantriebswelle 16 und der Andruckrolle 18 angetrieben, während es beim Rückspulen oder beim schnellen Vorwärtsspulen durch die Vorratsspule 12 bzw. die Aufnahmespule 14 angetrieben wird. Der Magnetkopf 20 kann über einen Schaller 24 mit einem Aufnahmeverstärker 26 oder einem Wiedergabeverstärker 28 verbunden werden.

Auf der Oberseite eines Gehäuses 30 sind eine Auflage 32 für die Vorratsspule 12 und eine Auflage 34 für die Aufnahmespule 14 vorgesehen. Die Auflagen 32 und 34 sind drehbar in einer entsprechenden Einrichtung des Bandtransportsystems 10 gelagert und können durch einen nicht gezeigten Motor und über ein ebenfalls nicht gezeigtes Getriebe in Rotation versetzt werden. Mit den Auflagen 32 und 34 sind ein erster Impulserzeuger 36 bzw. ein zweiter Impulserzeuger 38 verbunden. Der erste Impulserzeuger 36 hat einen koaxial zur Auflage 32 angeordneten, ersten Rotor 36,, »m« leitende Stücke 36;, die gleichmäßig auf dem Umfang verteilt angeordnet sind, sowie einen ersten Sensor 361 mit zwei Schleifkontakten 36₄. In gleicher Weise hat der zweite Impulserzeuger 38 einen Rotor 38|, der koaxial zur Auflage 34 angeordnet ist. »n« gleichmäßig auf dem Umfang verteilte, leitende Teile 38i sowie einen Sensor 38j mit zwei Schleifkontakten 38₄. Die beiden Rotoren 36| und 38| bestehen beide aus isolierendem Material wie beispielsweise Acrylnitril/Butadien/Styrol-Harz(ABS-Harz).

Es soll nun angenommen werden, daß die Zahl /77 der leitenden Teile 36: »16« und die Zahl π der leitenden Teile 38: »1« ist. Damit wird der erste Sensor 361 bei jeder Drehung der Vorratsspule 12 Ibmal an- und abgeschaltet, während der zweite Sensor 38) bei jeder Drehung der Aufnahmespule 14 einmal ein- und ausgeschaltet wird. Der erste Impulserzeuger 36 erzeugt also bei jeder Drehung 16 Impulse, während der zweite Impulserzeuger 38 nur einen Impuls bei jeder Drehung erzeugt.

In Fig.4 bedeutet eine ausgezogene Linie, daß die von der Vorratsspule 12 aufgenommene Menge des Bandes 22 ihr Maximum erreicht hat, während die unterbrochene Linie bedeutet, daß die Menge des von der Aufnahmespule 14 aufgewickelten Bandes 22 das Maximum erreicht hat. Im Falle eines Mikrokassettcnbandcs ist das Verhältnis des Spulenradius r\ bei einer aufgenommenen Bandmenge gleich NuILd. h. beim Minimum, zum Spulenradius r₂ im Augenblick des Maximalwertes für die aufgewickelte Bandmenge ungefähr 1 :2. Aus Gründen der Vereinfachung soll bei der folgenden Erläuterung angenommen werden, daß π :/·_■= 1 :2 und daß der erste Impulserzeuger 36 bei jeder Drehung des zugeordneten Rotors Ib Impulse erzeugt, während der /weile Impulserzeuger 38 bei jeder Drehung einen Impuls erzeugt.

Wenn die Menge des aufgewickelten Bandes auf der Vorratsspule ihr Maximum erreicht hat. soll die Bandlaufposition Null sein. Zu Beginn des Bandlaufs ist r-.lr-i = 'Λ. so daß die Vorratsspule 12 eine halbe Drehung ausführt, wenn die Aufnahmespule 14 sich einmal drehi. Mit anderen Worten ist die Drehgeschwindigkeit v\ der Aufnahmespule 14 doppelt so groß wie die Drehgeschwindigkeit Vi der Vorratsspule 12. Das bedeutet, daß der erste Impulserzeuger 36 während einer Zeitdauer 7; zwischen zwei vom zweiten Impulserzeuger 38 erzeugten Impulssignalen e> acht erste Impulse ei erzeugt, wie in den F i g. 5A und 5B dargestellt. Am Ende des Bandlaufes beträgt der Radius der Vorratsspule 14 r₂, so daß sich die Vorratsspule 12 zweimal dreht, wenn die Aufnahmespule 14 einmal rotiert. Dadurch beträgt die Anzahl der ersten Impulse ei 32 während des Zeitintervalls Ti zwischen zwei zweiten Impulssignalen ft (vgl. Fig.6Aund6B).

Mit anderen Worten wächst die Zahl der ersten Impulssignalc ei während des Zeitintervalls zwischen zwei zweiten Impulssignalen e₂ proportional zur Bandmenge. Damit kann ein elektronischer Bandzähler so konstruiert sein, daß das erste Impulssignal unter Verwendung des /weiten Impulssignals e₂ gezählt bzw. abgetastet wird. Obwohl das Verhältnis der maximalen Rotationsgeschwindigkeit vi der Spule 12 oder 14 zur minimalen Rotationsgeschwindigkeit v₂ derselben Spule »2« beträgt, ist das Verhältnis der maximalen Zähleranzeige (32) als ein Zählergebnis des ersten Impulssignals e, zur minimalen Zählanzeige (8) »4«. Das bedeutet, daß ein herkömmlicher Zähler die Bandlaufpositionsdaten aus dem Impulszahl-Wechselverhältnis »zwei« ermittelt, während bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel dieselben Daten aus dem Verhältnis »vier« ermittelt werden.

In gleicher Weise wird bei einem Geschwindigkeitsänderungsverhältnis (VtZv₂) der Spule »3« der Periodenwechsel des zweiten Impulssignals e₂ »3«, und das Impulszahl-Wechselverhältnis des ersten Impulssignales ei wird ebenfalls »3«. Damit werden die Bandlaufpositionsdaten aus dem Stgnalwechselverhältnis von 3² = 9 ermittelt. Mit der Bezeichnung N für den Rotationsgeschwindigkeitswechsel der Spule ergeben sich die Maximum- und Minimuinzähleranzeigen zu:

C"max (maximale Zähleranzeige) = mN/n C'min (minimale Zähleranzeige) = m/nN.

Damit ist das maximale Änderungsverhältnis der Zähleranzeige:

Cmax/Cmin = niN/n/m/nN = N²

Die maximale Änderungsbreite für die Zähleranzeige ist:

Cmax — Cmin = mN/n — m/nN = m/n (N — MN)

Die Gleichung (1) bedeutet, daß dann, wenn ein Ba'ndtransportsystem mit einem /V-fachen Rotationsgeschwindigkeitswechsel der Spule verwendet wird, die Bandlaufpositionsdaten aus dem Signalwechsel von N¹ ermittelt werden. Gleichung (2) zeigt, daß das Auflö-

Wi sungsvermögen oder die Genauigkeit der Bandlaufpositionsan/cigc verbessert werden kann durch die Verwendung von großen Verhältnissen m/n und/oder großen N. Wenn große m/n und N verwendet werden, wird die Anzeigepräzision bei Digitalanzeige verbessert.

Wenn jedoch N klein ist beeinträchtigt ein Fehler aufgrund der Ausdehnung der Bandbasis die Verbesserung der Anzeigegenauigkeit, indem m/n groß werden. Trotzdem wird bei dem Anzeigegerät gemäß der Erfin-

dung N im wesentlichen zu /V- erweitert, so daß die Verbesserung der Anzeigegcnauigkeii durch Vergrößerung von m/n größer ist «Is bei bekannten Anzeigegeräten. Wenn daher der Zähler gemäß der Erfindung verwendet wird, wird die Anzeigegenauigkcil der Bandlaufposition proportional zum Quadrat des Änderungsverhältnisses der Rotationszahl der Spulenwelle verbessert.

1- i g. 7 zeigt eine Zählereinheit zur Digitalanzeige der Bandlaufposition durch Verwendung der in F i g. 2 gezeigten Impulssensoren 36 und 38. Zwei Polklemmen des ersten Sensors 36j sind mit der positiven Klemme einer Gleichstromquelle Ei und einer Klemme eines Belastungswiderstandes R 1 verbunden. Die negative Klemme der Gleichstromquelle El und die andere Klemme des Widerstandes R 1 sind geerdet. Die Gleichstromquelle Ei und der Widerstand Ri bilden einen Wandler 40 zum Umformen einer mechanischen An/ Aus-Operation in einen positiven elektrischen Impuls. In gleicher Weise sind die beiden Polklemmen des zweiten Sensors 38₃ mit einem Wandler 42 verbunden, bestehend aus einer Gleichstromquelle El und einem Belastungswiderstand R 2. Der Wandler 40 liefert das positive erste Impulssignal ei, der Wandler 42 liefert das positive zweite Impulssignal e>.

Das erste Impulssignal ei wird über erste Eingänge von UND-Gattern 44 und 46 zum Vorwärtszählereingang bzw. dem Rüekwärtszählereingang eines einstellbaren Vorwärts/Rückwärtsdezimalzählers 48 geleitet. Über einen Eingabeschalter 50 werden Einstelldaten erzeugt und dem Zähler 48 eingegeben. Eine Dczimalzahl »8« (entsprechend »1000« des Binärsystems) wird beispielsweise als vorgegebene Größe verwendet. Das Ausgangssignal des Zählers 48 wird über eine Spcrrschaltung 52 und einen Dekodicrer/Treiber 54 zur ersten Stelle 56| einer Anzeigeeinheil 56 geleitet. Das Übertragssignal des Zählers 48 wird in den Clock-Eingang eines Dezimalzählers 58 gegeben. Der Zählerausgang (Binär-Code) des Zählers 58 wird über eine Sperrschaltung 60 und einen Dekodierer/Treibcr 62 zur zweiten Stelle 562 geleitet. Das zweite Impulssignal C2 wird als Ladesignal zur Steuerung einer Zwischenspeicher-Operation der Sperrschaltungen 52 und 60 zu den Sperrschaltungen 52 und 60 geleitet. Das zweite Impulssignal e? wird außerdem um die einer Zeitkonstanten (CX · R 3) entsprechende Zeit mittels einer Vcrzögcrungsschaltung 64 verzögert und in ein drittes Impulssignal ej für Voreinstellung und Rückstellung umgewandelt. Das drilte Impulssignal es wird dem Vorgabe-Eingang des Zählers 48 zugeführt, um die Information »8«, die durch den Eingabeschalter 50 im Zähler 48 spezifiziert ist, einzustellen. Der dritte Impuls ei wird außerdem zum Rückstell-Eingang des Zählers 58 geleitet, um den Ausgang des Zählers 58 auf »0« zurückzustellen.

Die Zählerausgänge von vier Bit des Zählers 48 werden dem ersten Eingang eines NAND-Gatters 681 zugeführt, und zwar durch ein NAND-Gatter 66 mit vier invertierenden Eingängen. Der zweite Eingang des NAND-Gatters 681 ist mit dem Ausgang eines NAND-Gatters 682, der zweite Eingang des NAND-Gatters 682 mit dem Ausgang des NAND-Gatters 681 verbunden. Die NAND-Gatter 681 und 682 bilden ein Flip-Flop 68. Die Ausgangssignale der NAND-Gatter 68, und 682 werden den zweiten Eingängen der UND-Gatter 46 und 44 zugeführt. Das Flip-Flop 68 steuert das öffnen und Schließen der UND-Gatter 44 und 46. Das bedeutet, daß das erste Impulssignal ei entweder zum Voiwärtszähl-Eingang des Zählers 48 oder zu dessen Rückwärtszähl-Kingang geleitet wird.

Dem Eingang des NAND-Gatters 682 wird das Ausgangssignal eines ODER-Gatters 70 zugeführt. Das ODER-Gatter 70 summiert logisch das zweite Impulssij gnal C: und das Ausgangssignal eines Spaniuingsqucl-Icn-Löschkreise.s 72. d.h. einen Spannungsqucllcn-Rcsetimpuls. Der l.öschkreis 72 weist ein NAND-Gatter 72i auf. dessen erster Eingang über einen Widerstand R 4 mit der Spannungsqiielle Vcc verbunden ist. Die Spannungsqiielle Vcc ist mit dein /weiten Eingang des NAND-Gaiiers 72i verbunden, und zwar über ein RC-Glied das einen Widerstand R 5 und einen Kondensator C2 umfaßt. Unmittelbar, nachdem der Netzschalter der Zähleinheit eingeschaltet ist, ist der Kondensator C2 \^r> noch nicht aufgeladen, so daß der zweite Eingang des NAND-Gatters 72| auf niedrigem Pegel liegt. Der Ausgangspegel des NAND-Gatters 72|. d. h. einer der Eingangspegel des ODER-Gatters 70, wird hoch, so daß der Ausgangspegel des ODER-Gatters 70 ebenfalls hoch wird. Das Ausgangssignal mit hohem Pegel des ODER-Gatlcrs 70 wird zum Rücksetz-Eingang des Flip-Flops 68 geleitet, d. h. zum ersten Eingang des NAND-Gatters 68>. Auf diese Weise setzt die Einschaltoperation das Flip-Flop 68 zeitweise zurück. Der Spannungslöschkreis 2^r> 72 kann als monostabiler Multivibrator ausgebildet sein, der durch die Einschaltoperation getriggert wird. Wenn auf der anderen Seite der Kondensator C2 aufgeladen wird und der zweite Eingang des NAND-Gatters 72| einen hohen Pegel erreicht, fällt der Pegel des Ausjo gangssignals des NAND-Gatters 72| ab. Wenn das Flip-Flop 68 zurückgesetzt ist, sind die NAND-Gatter 44 und 46 geschlossen bzw. geöffnet, während die NAND-Gatter 44 und 46 zu einer Zeit, in der das Flip-Flop 68 durch den hohen Pegel des Ausgangssignals des NAND-Gatjr> lers 66 gesetzt ist, geöffnet bzw. geschlossen sind. Damit zählt der Zahler 58 das erste Inipulssignal ei zurück, während das Flip-Flop 68 nicht gesetzt ist. Wenn auf der anderen Seile das Flip-Flop 68 gesetzt ist, zählt der Zähler 48 das erste lmpulssignaiei vorwärts. Die Wirkungsweise der in Fig.7 gezeigten Zählerschaltung wird anhand der Fig.5 und 6 beschrieben. Nach dem Einschalten der Spannungsquelle ist das Flip-Flop 68 zurückgesetzt, und der Zähler 48 befindet sich im Zustand des Rückwärtszählers. Bei der Bandlaufposition Null, d. h. zu Beginn des Bandlaufs, bewirkt der zuerst auftretende Impuls von e:. daß die Inhalte der Zähler 48 und 58 in die Sperrschaltungen 52 und 60 eingespeichert werden. Die Inhalte der Zähler 48 und 58 sind zu dieser Zeit Undefiniert. Nach Beendigung des Speichervorgangs setzt das dritte Impulssignal ej sofort den Wert »8« in den Zähler 48, während der Zähler 58 zurückgestellt ist. Wenn die Einstell/Rückstelloperalion beendet ist, beginnt der Zähler 48 mit dem Rückwärtszählen des ersten Impulssignals ei. Bei Null der Bandlaufposition erfolgen acht Impulse von ei. bis der nächste Impuls e_> erscheint. Der in den Zähler 48 eingespeicherte Datenwert »8« wird zu Null, der wiederum in die Sperrschaltung 52 gelangt. In diesem Augenblick bleibt der Inhalt des Speichers 58 bei Null. Das bedeutet, daß to der nächste Impuls e₂ veranlaßt, daß der Datenwert »0« in die Sperrschaltungen 60 und 52 eingespeichert wird. Dann zeigt die Anzeigeeinheit 56 »0, 0« entsprechend der Bandlaufposition an.

Es soll nun angenommen werden, daß die Bandlaufb^ri menge zu einem Betrag anwächst, der beispielsweise der Bandlaufposition 02 entspricht. Wie oben beschrieben, wird nach dem ersten Impuls e> der Impuls ei bis auf acht zurückgezählt. Wenn der Impuls ei achtmal herun-

lergezählt ist, werden die Ausgangssignale von vier Bit des Zählers 48 alle Null. Daraus folgt, daß der Pegel des Ausgangssignals des NAN D-Gatters 66 hoch wird und das Flip-Flop 68 gesetzt ist. Dann wird die Signalschaltung von Ci zum Vorwärtszähleingang des Zählers 48 geschaltet. Der neunte und der zehnte Impuls C\ werden durch den Zähler 48 zweimal vorwärtsgczähll. Folglich bilden die Zähler 58 und 48 »0« bzw. »2« an den Ausgängen, wenn der nächste Impuls e> erzeugt wird. Der nächste Impuls ei lädt die Daten »0« und »2« in die Spcrrschaltungen 60 und 52, und das Flip-Flop 68 ist erneut zurückgesetzt. Die Anzeigeeinheit 56 zeigt die Bandlaufposition »0,2« an.

In gleicher Weise wird beim Maximum der Bandlaufposition, d. h. am Ende des Bandlaufes, nachdem der zuerst auftretende Impuls von ei erscheint, der Impuls C\ achtmal rückwärts gezählt. Der neunte Impuls und die folgenden Impulse e₍ werden vorwärts gezählt. Am Ende des Bandlaufes erseheinen 32 Impulse c\ während einer Zeitperiode Tf zwischen zwei Impulsen e>. Folglich zählt der Zähler 48 24mal (32 - 8 = 24) vorwärts, bis der nächste Impuls e> kommt. Das bedeutet, daß der Zähler 48 das Übertragssignal zweimal an den Zähler 58 liefert. Dadurch werden die Ausgangssignale der Zähler 58 und 48 »2« bzw. »4«, und die Anzeigeeinheit 56 zeigt »2, 4« der Bandlaufposition an. Mit anderen Worten wird die gesamte Bandlaufmengc in 24 Abschnitte aufgeteilt, und die Zahlen 0 bis 24 werden den Bandlaufpositionen zugewiesen.

Es ist zu beachten, daß bei der obigen Beschreibung der Zählfehler von ± 1, der dem Digitalzähler innewohnt, vernachläßigt ist. In Fig.8 ist eine Abänderung der Zählereinheit gemäß F i g. 7 dargestellt. Hierbei sind anstelle des Vorwärts/Rückwärtszählcr zwei voreinstellbare Dezimalzähler 74 und 76 verwendet. Das erste Impulssignal ei wird als Zeitgebersignal dem Zähler 74 zugeführt, das Übertragssignal des Zählers 74 wird in den Clock-Eingang des Zählers 76 eingespeist. Mit den Zählern 74 und 76 sind Eingabedatenschalier50i und 50,· verbunden. In diesem Ausführungsbeispiel ist der vorgewählte Datenwert des Eingabeschalters 50₍ »8« (entsprechend 1000 im Binär-System), und der vorgegebene Datenwert des Eingabeschalters 5Oi ist »F« (»1111« im Binär-Code). Die Vorgabedaten »8« und »F« werden durch das dritte Impulssignal ej in die Zähler 74 und 76 eingegeben.

Die Wirkungsweise der Zählereinheit gemäß F i g. 8 wird anhand der F i g. 5 und 6 erläutert. Wenn die Bandlaufposition Null ist, zählt der Zähler 74 acht Impulse c\ während der Zeitperiode 7;zwischen zwei Impulssignalen e:. Dann wird der Inhalt des Zählers 74 »0«. und gleichzeitig wird das Übertragssignal von eins vom Zähler 74 an den Zähler 76 gelegt. Damit wechselt der Inhalt des Zählers 76 von »F« in »0«. Das bedeutet, daß die Anzeigeeinheit 56 »0,0« anzeigt, wenn die Bandlaufposition Null ist. Wenn die Bandlaufposition ihr Maximum erreicht hat, ergibt sich folgende Operation. Die Funktion bis zum achten Impuls ei entspricht der bereits beschriebenen. Bei Auftreten des achten Impulses werden die Inhalte der Zähler 74 und 76 beide Null. Folglich werden 24 Impulse vom 9. bis zum 32. vorwärts gezählt wie in dem herkömmlichen Zähler, der keine vorgewählten Daten hat. Das bedeutet, daß bei der Maximalposition des Bandlaufes die Anzeigeeinheil 56 »2, 4« anzeigt.

Die Ausführungsbeispiele gemäß den F i g. 7 und verwenden zwei Stellen des Anzeigeformates für die Anzeigeeinheit 56.

Wenn jedoch die Anzahl des ersten Impulssignales ei, das während eines Zeitintervalls zwischen zwei zweiten Impulssignalen C2 auftritt, anwächst, muß auch die Stellcn/.ahl erhöht werden. Es soll ein Fall betrachtet wer-■> den, in dem für die Anzeigeeinheit 56 ein dreistelliges Format verwendet wird, die Zahl m der Impulse ei bei jeder Drehung der Spulenauflage 32 »100« ist und die Zahl η der Impulse ei für jede Drehung der Spulenauflagc 34 »I« ist. Zu Beginn des Bandlaufes werden wäh-H) rcnd der Zeitperiode T₁ zwischen zwei Impulsen e2 50 Impulse C\ erzeugt. Zu Ende des Bandlaufes treten 200 Impulse c\ während der Zeitperiode Tr zwischen zwei Impulsen C2 auf. In diesem Fall ist der Eingabeschalter 50 so ausgelegt, daß genügend Vorgabedaten i^r) umfaßt werden können, um dasClock-Eingangssignal ei von 50 Impulsen auszugleichen (offset). Wenn die Schaltung gemäß F i g. 8 für ein Dreistellen-Anzeigeformat ausgelegt ist, sind die Eingabedaten, die in die Zähler der ersten drei Stellen eingespeichert werden, »0« (0000), >>ö«(1011) und »F«(\\\\). Wenn ein solcher Datenwert in die Zähler eingegeben ist. ändert der Anzeigeinhalt der An/.eigccinheit 56 während der Periode zwischen Beginn und Ende des Bandlaufes von »0,0,0« in »1,5,0«. In beiden Ausführungsbeispielen der Fig.7 und 8 2ί kann für die Anzeige der Bandlaufposition zu Beginn des Bandlaufcs jede andere Zahl als Null eingegeben werden. Die Eingabe kann auf einfache Weise durch den Eingabeschalter 50 vorgenommen werden.

An der Verbindung zwischen dem Impulserzeuger 36 jo und der Spulenauflage 32 sowie zwischen dem Impulserzeuger 38 und der Spulenauflage 34 kann eine Vorrichtung zur Rotationsgeschwindigkeitsänderung vorgesehen sein. Beispielsweise ist der erste Rotor 36| mit der Spulenauflage 32 über ein Getriebe 80 mit dem Übersetzungsverhältnis 1 :3 verbunden (vgl. F i g. 9). Bei einer derartigen Konstruktion dreht sich der Rotor 36i dreimal bei jeder Rotation der Spulenauflage 32. Damit erhöhl ein derartiges Übersetzungsgetriebe die Anzahl der leitenden Stücke 36j entsprechend dreimal. Wenn weiterhin der Rotor 38| mit der Spulenauflage 34 über ein Getriebe 82 mit dem Übersetzungsverhältnis 2 :5 verbunden ist, dreht sich der Rotor 38| zweimal bei jeweils fünf Umdrehungen der Spulenauflage 34. Bei einem solchen Untersetzungsgetriebe wird die Anzahl der leitenden Stücke 382 auf ²/s verringert. Wie bereits beschrieben, kann das Verhältnis m/n verändert werden durch Verwendung von Übersetzungsgetrieben und/ oder Untersetzungsgetrieben. Neben diesen Getrieben können auch Riementriebe oder Leitradmechanismen verwendet werden.

Wie in den F i g. 10 und 11 dargestellt ist, können anstelle der mechanischen und oben erläuterten Schalter auch elektrische Schalter für die Impulserzeuger 36 und 38 verwendet werden. Bei dem in Fig. 10 gezeigten Ausführungsbeispiel ist ein Photoschalter 86 eingesetzt, bei dem der Lichtweg durch eine Scheibe 84 mit Bohrungen unterbrochen wird, welche zusammen mit der Spulenauflage 32 bzw. 34 rotiert Im Fall von Fig. 11 sind eine Magnetscheibe 88 und ein Magnetkopf 90 ein-W) gesetzt. Die Magnetscheibe 88 dreht sich gemeinsam mit der Spulenauflage 32 bzw. 34 und ist an ihrem Umfang mit aufgebrachten Magneten versehen. Der Magnetkopf 90 erfaßt die magnetischen Impulse. Ein HaIblcitcr-Hallelemeni kann als Magnetkopf 90 verwendet werden.

Die Ausführungsbeispiele gemäß den F i g. 7 und können in der folgenden Weise abgeändert werden. Die Impulserzeuger 38 und 36 sind mit den Spulen 12 bzw.

11

14 verbunden. Wenn in diesem Fall die Bandlaufmenge anwächst, verringert sich der angezeigte numerische Wert. Um den angezeigten numerischen Wert mit ansteigender Bandlaufmenge anwachsen zu lassen, werden für die Zahler 74 und 76 in F i g. 8 Rückwartszähler > verwendet, und »3« und »2« dienen als Eingabedaten für die Eingabeschalter 5Oi und 50|. Bei einer solchen Ausführung zählen die Zähler 74 und 76 bei Beginn des 3andlaufes 32mal rückwärts, so daß als Bandlaufposition »0, 0« angezeigt wird. Zum Ende des Bandlaufes haben die Zähler 74 und 76 zurückgezählt, so daß als Bandlaufposition »2,4« angezeigt wird.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

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bO

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Ermittlung und Anzeige der Bandlaufposition für ein Magnctbandlaufwcrk, bei dem sich die Rotationsgeschwindigkeiten einer ersten und einer zweiten Spule in Übereinstimmung mit der auf- bzw. abgespulten Bandmenge ändern:

mit jeweils einem Impulserzeuger an jeder der zwei Spulen, die jeweils eine definierte Anzahl m bzw. η ίο von Impulsen pro Drehung der jeweiligen Spule erzeugen, wobei m ungleich n;

mit Einrichtungen zur Bestimmung des Impulszahlverhältnisses derart, daß während der durch die zweiten Impulse (e;) gebildeten Perioden eine der Anzahl der ersten Impulse (c\) proportionale Größe gebildet wird;

mit Anzeigemitteln zum Anzeigen des Verhältnisses und mit Mitteln zur Verschiebung des Anzcigebcreiches.

dadurch gekennzeichnet, daß