Technisches Gebiet
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Die vorliegende Brfindung betrifft einen
Bandantriebsmechanismus, insbesondere einen Bandantriebsmechanismus
für ein magnetisches Aufzeichnungs/Wiedergabegerät,
z.B. einen sog. Videorecorder und ein Tonbandgerät, zum
Antreiben eines Magnetbands für Aufzeichnung oder
Wiedergabe von Daten.
Hintergrund des Stands der Technik
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Bei Videorecordern oder Tonbandgeräten erfolgt ein
Bandantrieb mittels eines darin vorgesehenen
Bandantriebsmechanismus; diese Geräte sind jedoch grundsätzlich mit
dem Mangel behaftet, daß dann, wenn das Band bei seinem
Antrieb durch den Antriebsmechanismus eine Verschiebung
in seiner Breiten- oder Querrichtung erfährt, die Spur
des Bands abweicht, wodurch die
Aufzeichnungs/Wiedergabefunktion dieser Geräte gestört wird. Zur Vermeidung
einer solchen Störung ist gemäß der FR-A-7518147 der
bisherige, herkömmliche Bandantriebsmechanismus so
ausgebildet, daß Bandführungszapfen, über deren Flächen
das Band jeweils zu gleiten vermag, mit (je) einem
Flansch versehen sind, so daß die Ober- oder Unterkante
des Bands mit dem Flansch in Berührung gelangt; bei dem
Mechanismus mit einer rotierenden (Kopf-)Trommel ist
andererseits an der Außenfläche der Trommel ein
Vorsprung oder Bund angeformt, wodurch die Bewegung des
Bands in seiner Querrichtung mechanisch begrenzt und
damit die Lauflage des Bands einstellbar in einem
gegebenen Normalbereich gehalten wird. Bisher wurde noch
kein spezieller Bandantriebsmechanismus vorgeschlagen,
der zwangsläufig einen unsauberen oder ungleichmäßigen
Wickelzustand des Bands in einem Bandwickel beseitigen
würde. Dieses schlechte Bandaufwickeln wurde (bisher)
durch Verwendung des Flansches am Führungszapfen oder
des Bunds an der rotierenden Trommel zwangsweise auf
einen normalen Wickelzustand geändert.
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Diese bisherige Anordnung stützt sich jedoch auf eine
zwangsweise Möglichkeit, um die Kanten des Bands (d.h.
die beiden Band-Seitenränder, in der Querrichtung
gesehen) mit den Flanschen des Bandführungszapfens oder
dem Bund der rotierenden Trommel in Übereinstimmung zu
bringen und damit die Laufbahn des Bands in der
Querrichtung mechanisch zu begrenzen. Wenn dabei das Band
sehr stark ungleichmäßig auf eine Kassetten-Bandspule
aufgewickelt oder der Bandführungszapfen nicht genau
senkrecht zum Band angeordnet ist oder das Band
aufgrund einer übermäßig großen, auf das Band einwirkenden
Zugspannung übermäßig stark in seiner Querrichtung von
der normalen Laufstrecke abweicht, wird das
angetriebene Band durch die genannten Flansche des
Bandführungszapfens oder den Bund der rotierenden Trommel an seinen
Kanten einer nicht rechtwinkeligen Reibung unterworfen,
so daß das Band selbst nicht stabil zu laufen vermag,
wodurch "Zittern" bzw. Bildinstabilität oder
Tonschwankung hervorgerufen und im ungünstigsten Fall das Band
beschädigt wird. Diese ungünstigen Gegebenheiten
erschlimmern sich noch, wenn das Band dünner ist; im
ungünstigsten Fall kann ein(e) Laufen bzw. Bewegung des
Bands vollständig verhindert sein. Aus den angegebenen
Gründen war es schwierig, die Banddicke zu verringern
und eine Speicherkapazität des Bands zu erhöhen.
Offenbarung der Erfindung
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Eine Aufgabe dieser Erfindung ist die Schaffung eines
Bandantriebsmechanismus zur Gewährleistung einer
stabilen Antriebs-Bewegung eines Bands ohne jede
Beschädigung seiner Kanten oder Ränder. Insbesondere besteht
eine Aufgabe dieser Erfindung in der Schaffung eines
Bandantriebsmechanismus, welcher die Lage eines Bands
in der Richtung von dessen Höhe, d.h. in der
Breiten- oder Querrichtung des Bands, automatisch zu korrigieren
vermag, ohne eine mechanische Begrenzung der Bandkanten
vorzunehmen. Eine Aufgabe dieser Erfindung ist (auch)
die Realisierung eines zuverlässig stabilen Laufs eines
Bands sowie einer Verringerung der Banddicke zwecks
Vergrößerung der Speicherkapazität des Bands und
Verhinderung des Auftretens eines "Zitterns".
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Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein
Bandantriebsmechanismus, umfassend:
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einen Sensor zum Detektieren einer Größe einer
Verschiebung oder eines Versatzes eines (Magnet-)Bands
gegenüber einer Bezugslauflage in einer Breiten- oder
Querrichtung des Bands und eine Betätigungseinheit zum
Verschieben des Bands in der Querrichtung in Abhängigkeit
von einem vom Sensor gelieferten Detektionssignal, der
dadurch gekennzeichnet ist, daß die Betätigungseinheit
eine Vorratswickelbasis und/oder eine
Aufspulwickelbasis entsprechend der vom Sensor gelieferten bzw.
gemeldeten Größe der Bandverschiebung in der Querrichtung
des Bands verschiebt.
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Der Sensor detektiert oder erfaßt dabei den Grad der
Verschiebung des Bands gegenüber seiner Bezugslauflage
in der Querrichtung beim Aufspulen (Zurückspulen) des
Bands oder Antreiben desselben für
Aufzeichnungs/Wiedergabezwecke. Die an der Spulenbasis angeordnete
Betätigungseinheit wird in Abhängigkeit von diesem
Bandverschiebungsgrad mit Rückkopplung geregelt, um das
Band auf eine normale Höhe oder in die Bezugslauflage
zurückzuführen. Auch wenn dabei ein ungleichmäßiges
Aufwickeln des Bands aufgrund der Lagenänderung in der
Richtung der Bandbreite auf der Band(lauf)strecke
auftritt, kann das Band mit korrigierter Änderung auf die
Vorratsspulen- bzw. -wickelbasis zurückgespult werden.
Auch im Fall eines ungleichmäßigen Aufwickelns, das
beim Antreiben (running) des Bands nicht korrigiert
werden kann, kann dabei ferner das Band in den
Normalzustand zurückgeführt werden.
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Erfindungsgemäß kann mithin die auf einem
ungleichmäßigen Aufwickeln des Bands auf der Spule bzw. im Winkel,
einer Rotationsänderung und einer Bandzugänderung
beruhende Änderung oder Abweichung der Bandlage begrenzt
werden. Insbesondere im Fall der Verwendung eines
dünnen Bands einer mangelhaften Steifheit kann die
zwischen dem Bund der rotierenden Trommel o.dgl. und den
Bandkanten wirkende Begrenzungskraft verringert sein.
Infolgedessen kann das Band zuverlässig und stabil und
ohne Beschädigung der Bandkanten auf einer
vorbestimmten Bandstrecke laufen bzw. angetrieben werden.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
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Die Fig. 1, 2 und 3, 4 veranschaulichen eine
Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Bandantriebsmechanismus, wobei im einzelnen zeigen: Fig. 1 eine
Vorderansicht zur Darstellung eines Zustands, in welchem diese
Erfindung auf eine(n) Vorratswickelbasis oder -teller
angewandt ist; Fig. 2 eine teilweise im zentralen
Längsschnitt gehaltene Ansicht zur Darstellung eines
Beispiels der spezifischen Ausgestaltung einer
Spulenbasisvorrichtung; und Fig. 3 und 4 Vorderansichten, die,
abgesehen von Fig. 3, jeweils eine andere
Ausführungsform
einer Betätigungseinheit zum Verschieben der
Spulenbasis zeigen.
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Fig. 5 ist eine Draufsicht auf einen
VHS-Video(band)recorder.
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Gemäß Fig. 5 wird ein Magnet-Band 7 von einem
Vorratswickel 25 einer Kassette 24 ausgezogen, sodann längs
eines Begrenzungszapfens 26, einer Impedanzrolle 27 und
eines lotrechten Zapfens 28, die sämtlich an der
Einlaufseite des Antriebssystems liegen, eingeführt oder
eingezogen und mit der Umfangsfläche einer rotierenden
Kopf-Trommel 17 in einwandfreier Schräglage relativ
dazu innerhalb einer gegebenen Grenze des
Schräglaufwinkels in Berührung gebracht. Anschließend wird das
Band 7 über einen anderen lotrechten Zapfen 29, eine
Impedanzrolle 30 und eine Klemmrolle 32, die sämtlich
an der Auslaßseite des Antriebssystems angeordnet sind,
geführt und auf einen Aufspulwickel 33 der Kassette 24
aufgespult.
Beste Ausführungsart der Erfindung
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Die Konstruktion der vorliegenden Erfindung ist
nachstehend anhand einer Ausführungsform derselben
beschrieben.
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Die Fig. 1 bis 4 veranschaulichen eine Ausführungsform
dieser Erfindung, die lehrt, eine Spule bzw. einen
Wickel in der Querrichtung eines Bands 7 zu
verschieben, um die Lage des Bands in dessen Breiten- bzw
Querrichtung zu begrenzen. Fig. 1 veranschaulicht eine
Ausführungsform, bei welcher ein Schwingspulenmotor als
Betätigungseinheit für lotrechte Verschiebung einer
Wickel- oder Spulenbasis verwendet wird. Gemäß dieser
Ausführungsform sind eine Spulenbasis (d.h. ein
Wickelteller) 57 zum Tragen eines Wickels, nämlich des
Vorratswickels 25, und ein Spulenbasis-Betätigungsmotor
58 zum Drehen der Spulenbasis 57 über einen
Wicklungsführungsabschnitt 59 auf einem Basis- oder Tragelement
o.dgl. eines Videorecorders o.dgl. in der Weise
gelagert und geführt, daß sie in der Breiten- bzw.
Querrichtung des Bands 7 verschiebbar sind. Eine Schwingspule
61, die zusammen mit einem am Basiselement o.dgl.
befestigten Magneten 60 den Schwingspulenmotor 62 bildet,
ist an der Unterseite des Spulenbasis-Betätigungsmotors
58 befestigt. Wenn dabei Sensoren 8 die Verschiebung
oder den Versatz der Kanten des Bands 7 detektieren,
liefern sie elektrische Signale zur Schwingspule 61,
wodurch zwischen der Spule 61 und dem Magneten 60 eine
Abstoßungskraft erzeugt wird, die eine Bewegung bzw.
Verschiebung der Spulenbasis 57 in der Querrichtung des
Bands 7 hervorbringt.
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Gemäß Fig. 2 umfaßt die Spulenbasisvorrichtung gemäß
dieser Ausführungsform insbesondere die Spulenbasis 57
mit einer Wicklungsbasis-Nabe 57a, eine die Spulenbasis
57 drehbar tragende Wickel- oder Spulenwelle 63, eine
an der Spulenwelle 63 getragene Statorscheibe 65 und
den Wicklungsführungsabschnitt 59 zur Halterung bzw.
Lagerung der Spulenwelle 63 über eine
Linearverschiebeeinheit 64 in der Weise, daß diese Welle 63 in der
Axialrichtung verschiebbar ist; ferner umfaßt diese
Vorrichtung eine Spulenbasis-Motorwicklung 66 und den
an der Statorscheibe 65 befestigten Schwingspulenmotor
61, den Schwingspulenmagneten 60, der im Zusammenwirken
mit der Schwingspule 61 der Statorscheibe 65 den
Schwingspulenmotor 62 bildet, ein Joch 73 zur Halterung
und Befestigung des Schwingspulenmotors 62 an der Basis
o.dgl. sowie den Spulenbasis-Motormagneten 67, der am
unteren Abschnitt (an der Unterseite) der Spulenbasis
57 befestigt ist und zusammen mit der Wicklung 66 der
Statorscheibe 65 den Spulenbasis-Betätigungsmotor 58
bildet. Die Statorscheibe 65 und der
Wicklungsführungsabschnitt
59 sind so angeordnet, daß sie in der
Axialrichtung verschiebbar sind, während ihre Drehung durch
einen Drehanschlagstift 68 verhindert ist.
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Wenn bei der beschriebenen Anordnung elektrischer Strom
der Spulenmotorwicklung 66 zugespeist wird, wird die
Wickel- oder Spulenbasis 57 in Drehung versetzt; falls
die Sensoren 8 eine Querverschiebung der Bandkanten
detektieren, wird durch Ausgangssignale von diesen
Sensoren die Schwingspule 61 erregt, so daß zwischen
letzterer und dem Schwingspulenmagneten 60 eine
Abstoßungskraft erzeugt wird, die eine lotrechte Verschiebung der
Spulenbasis 57 und der Statorscheibe 65 hervorbringt.
Ersichtlicherweise ist somit die Spulenbasis 57 sowohl
drehbar als auch in einer lotrechten Richtung (d.h. in
der Querrichtung des Bands 7) verschiebbar. In den
Zeichnungen stehen die Bezugsziffer 69 für einen
Flansch zur Anbringung des Magneten 67 an der
Spulenbasis 57, 70 für ein Kugellager und 71 für eine
Manschette.
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Im allgemeinen enthält eine normale Videobandkassette
eine Spule (einen Wickelträger), die (der) geringfügig
in der Querrichtung des Bands 7 verschiebbar ist. Gemäß
Fig. 1 ist beispielsweise die Videobandkassette 24
derart ausgeführt, daß eine an der Oberseite der Kassette
24 vorgesehene Blattfeder 72 mit ihrem einen
Endabschnitt elastisch eine Verschiebung des Vorratswinkels
25 und eines (nicht dargestellten) Aufspulwickels in
Richtung auf die Spulenbasis bewirkt, wenn die Kassette
24 in einen Recorder (Aufzeichnungs/Wiedergabegerät)
geladen ist. Die Kassette 24 läßt daher eine
geringfügige Verschiebung des Vorratswickels 25 und der
Spulenbasis 25 bzw. 57 durch den Schwingspulenmotor 62
in der Querrichtung des Bands zu, solange eine
derartige Verschiebung innerhalb der lotrechten
Hubgrenze der Blattfeder 72 erfolgt, wobei diese Teile
bei ihrer Aufwärtsverschiebung selbstverständlich die
Kraft der Blattfeder 72 überwinden.
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Als Sensoren 8, 8 zum Detektieren des Versatzes der
Bandkanten können optische Sensoren oder andere
Sensoren benutzt werden. Die Sensoren sind üblicherweise
z.B. längs der Bandstrecke zwischen der Spulenbasis 57
und dem Bandführungszapfen angeordnet.
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Bei der oben beschriebenen Konstruktion ist
ersichtlich, daß beim Aufspulen des Bands 7 auf denm
Vorratswickel 25 die optischen Sensoren 8, 8 detektieren oder
feststellen, ob die Ober- und Unterkanten des Bands 7
innerhalb einer vorbestimmten Bezugshöhe bleiben oder
nicht; wenn das Band von der Bezugslage abweicht, wird
die Größe der Bandabweichung oder des Bandversatzes
über die Sensoren 8, 8 übertragen und zur Wicklung 61
des Schwingspulenmotors 62 rückgekoppelt, wobei eine
zweckmäßige Abstoßungskraft zwischen dem
Schwingspulenmagneten 60 und der Schwingspule zur Herbeiführung
einer gewünschten lotrechten Verschiebung der
Spulenbasis 57 erzeugt wird. Die Abstoßungskraft variiert
proportional zu einer zugespeisten Strommenge, wodurch
das Band 7 so gesteuert oder geregelt wird, daß es in
einer Höhenlage innerhalb einer vorbestimmten normalen
Höhengrenze im Laufzustand gehalten wird. Hierdurch
wird ein unerwünschtes ungleichmäßiges Aufspulen des
Bands 7 am Wickel 25 verhindert. Beim Antreiben des
Bands für Wiedergabe- oder Aufzeichnungszwecke können
somit die Sensoren 8, 8 einenm beim Zurückspulen noch
nicht korrigierten ungleichmäßigen Wickelzustand des
Bands 7 oder die aufgrund einer ungleichmäßigen Drehung
der Spule bzw. des Wickels aufgetretene Querrichtungs-
Abweichung des Bands 7 detektieren, worauf eine
detektierte Größe dieser Erscheinungen zum
Schwingspulenmotor 62 rückgekoppelt wird, der (daraufhin) eine
zweckmäßige lotrechte Verschiebung der Spulenbasis 57 und
des Vorratswickels 25 bewirkt um damit die Höhenlage
des Bands zu korrigieren; damit wird ein über eine
lange Zeit zuverlässig arbeitendes Bandantriebssystem
zur Verfügung gestellt.
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Bei den beschriebenen Ausführungsformen dient der
Schwingspulenmotor als Betätigungseinheit zum
lotrechten Verschieben der Spulenbasis 57. Die
Betätigungseinheit 62 ist jedoch nicht auf die vorstehend
beschriebene Ausgestaltung beschränkt. Vielmehr kann eine
beliebige Betätigungseinheit verwendet werden, sofern sie
ein ausgezeichnetes Ansprechen auf die Rückkopplungs-
Regelung aufweist, beispielsweise eine piezoelektrische
Betätigungseinheit in Form der piezoelektrischen
Vorrichtung 73 gemäß Fig. 3 oder ein Luftzylinder gemäß
Fig. 4. Während der Spulenbasis-Betätigungsmotor 58 bei
den beschriebenen Ausführungsformen an der Spulenbasis
57 montiert ist, kann letztere über einen Zwischertrieb
(idler) o.dgl. mit einem anderen, getrennten
Spulenbetätigungsmotor gekoppelt sein.
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Wenn ein noch genauerer Bandantriebsbetrieb gewünscht
wird, kann zusätzlich zum Vorratswickel auch am
Aufspulwickel eine Betätigungseinheit 62 vorgesehen sein.
Industrielle Anwendbarkeit
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Der erfindungsgemäße Bandantriebsmechanismus kann
zweckmäßig bei einem sogenannten Videorecorder, einem
digitalen Tonbandgerät o.dgl. benutzt werden, der bzw.
das ein Magnetband für Rundfunkübertragung oder
Aufzeichnung (broadcasting) oder ein Magnetband einem
vergleichsweise geringen Dicke verwendet und bei dem das
Laufverhalten des Bands stabil gesteuert werden muß.
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Der erfindungsgemäße Bandantriebsmechanismus kann als
solcher für ein gewöhnliches analoges Tonbandgerät oder
auch als Bandantriebsmechanismus für das beschriebene
Schrägspur-Magnetbandgerät eingesetzt werden.