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Vorrichtung zur selbsttätigen Regelung des Abstandes zwischen dem Aufnahme- oder Wiedergabekopf eines Magnettongerätes und dem Magnetogrammträger
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur selbsttätigen Regelung des Abstandes zwischen dem Aufnahme- und Wiedergabekopf eines Magnettongerätes und einem an diesem Kopf vorbeiführbaren
Magnetogrammträger.
Um Schwingungen mit sehr geringen Wellenlängen schreiben und lesen zu können, muss der erwähn- te Abstand äusserst gering sein, z. B. in der Grössenordnung von IJl.
Zum Einstellen und Regeln solcher kleiner Abstände zwischen Magnettonköpfen und den damit zu schreibenden oder zu lesenden Signalspuren, die vielfach von einer umlaufenden Trommel getragen werden, sind weder mechanische noch optische Verfahren brauchbar.
Ein Einstellwert von IJl ist auf mechanischem Wege kaum erreichbar, umso weniger, weil dieser Abstand insbesondere unter Betriebsverhältnissen erreicht werden muss, was im allgemeinen durch die folgenden Faktoren erschwert wird : a) Lagerspiel (für Präzissionslager 2-5je) : b) Zentrifugalausdehnung der Trommel ; c) Unrundheit und Exzentrizität von Trommel und Schicht : d) Differenz der Ausdehnung infolge von Temperaturdifferenz zwischen Trommel und Gestell (Wärmeentwicklung durch schnell umlaufende Trommel).
Die Erfindung schafft ein elektrisches Verfahren, mit dem sich die erforderliche Genauigkeit und Betriebssicherheit erreichen lassen, während weiter der zusätzliche Vorteil erhalten wird, dass die Einstellung eines bestimmten Nennwerte des Abstandes unabhängig von der Drehzahl der Trommel gehalten werden kann.
Die Vorrichtung nach der Erfindung ist durch eine mit dem Kopf starr verbundene Metallplatte gekennzeichnet, die in der Arbeitslage des Kopfes zusammen mit dem erwähnten Träger eine Kapazität bildet, die so in eine Schaltungsanordnung eingeschaltet ist, dass Wertänderungen dieser Kapazität entsprechende Änderungen im Wert einer den Abstand zwischen Kopf und. Träger regelnden Spannung herbeiführen.
Die erwähnte Kapazität kann dabei gemäss der Erfindung in einem der Zweige einer Brückenschaltung liegen, die nur dann im Gleichgewicht ist, wenn der zu regelnde Abstand den gewünschten Wert aufweist.
Bei einer andern Ausführungsform der Erfindung liegt die Kapazität im frequenzbestimmenden Schwingkreis eines Oszillators, wobei Frequenzänderungen der von diesem Oszillator gelieferten Spannung inAmplitudenänderungen der den Abstand zwischen Kopf und Träger regelnden Spannung umgewandelt werden.
Dabei kann es vorteilhaft sein, dass die erwähnte Kapazität aus zwei am Kopf befestigten und miteinander durch eine Selbstinduktion starr verbundenen Platten besteht, wobei der von diesen Teilen gebildete Schwingkreis induktiv mit einem Oszillator gekoppelt ist.
Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung näher erläutert.
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Fig. 1 stellt schematisch eine Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung dar und Fig. 2 ist ein Schema der wesentlichen Teile einer andern Ausführungsform der Erfindung.
Bei der Vorrichtung nach Fig. 1 ist eine (nicht dargestellte) Schallspur auf den Umfang einer Me- talltrommel l gelegt, die sich um eine Welle 2 drehen kann. Ein Aufnahme- und Widergabekopf 3 wird mittels eines Armes 4 mit eingeklemmter Blattfeder 5 der Schallspur gegenüber und in einiger Entfer- nung, z. B. 101L. von ihr gehalten. Diese Entfernung kann dadurch auf den erwünschten Wert herabge- setzt werden, dass ein seitlich des Armes 4 angeordneter Elektromagnet 6 in nachstehend erläuterter Wei- se erregt wird.
Eine Metallplatte 7 ist in einer derartigen Lage fest mit dem Kopf 3 verbunden, dass sie etwa tangen- tial in bezug auf die Trommel und in geringer Entfernung von dieser steht, wenn der Kopf 3 sich in der normalen Arbeitslage befindet. Diese Platte bildet somit zusammen mit der Trommel einen Kondensa- tor, dessen Kapazität sich mit Abstandsänderungen zwischen Kopf und Trommel ändert. Diese Kapazität bildet in Reihe mit der viel grösseren Kapazität zwischen einer der Trommel gegenüber in geeignetem
Abstand fest angeordneten grossen Platte 8 und dieser Trommel einen der Zweige einer Wheatstone-
Brücke, deren andere Zweige aus einem Kondensator 9 und den beiden untereinander gleichen Hälften einer Spule 10 bestehen.
Wenn der Kopf 3 sich im gewünschten Abstand von der Trommel befindet, ist der Wert des Kondensators 9 gleichdenjenigen der Kapazität zwischen der Platte 7 und der Trommel (die viel grössere Kapazität zwischen der Platte 8 und der Trommel kann hier ausser Betracht bleiben). Die
Brücke ist somit nur im Gleichgewicht, wenn der Kopf 3 den richtigen Abstand von der Trommel auf- weist. Die Brücke wird mittels einer mit der Spule 10 gekoppelten Spule 11 aus einem Wechselstrom- netz 12 gespeist.
Ist die Brücke aus dem Gleichgewicht, weil der Abstand zwischen Kopf und Trommel entweder zu gross oder zu klein geworden ist, so ergibt sich im Verbindungspunkt der beiden Spulenhälften eine Wech- selspannung, deren Wert bzw. Phase durch den Wert bzw. den Sinn der erwähnten Abstandänderung be- stimmt werden. Diese Wechselspannung wird über einen Kondensator 13 an das Gitter 14 einer Röhre 15 angelegt. Eine Spule 16 im Anodenkreis dieser Röhre ist mit einer'Spule 17 gekoppelt, die einerseits mit dem Neutralpunkt einer sogenannten Verriegelungsschaltung 18 und anderseits über ein Filter mit dem
Gitter 19 einer Röhre 20 verbunden ist. Zur Verriegelungsschaltung gehören zwei durch Kondensatoren 21 bzw. 22 überbrückte Widerstände 23 und 24 und zwei Gleichrichter 25 und 26.
Das erwähnte Filter besteht aus einem Kondensator'27, der zwei in Reihe geschaltete Widerstände 28 und 29 überbrückt, deren Verbindungspunkt über einen Widerstand 30 mit dem Gitter 19 verbunden ist. Die Widerstände 28 und 30 werden gemeinsam von einem Kondensator 31 überbrückt. Der Kondensator 27 bewirkt eine Aussiebung der zur Speisung der Brücke verwendeten Wechselspannung aus der Regelspannung, während die Widerstände 28, 29 und 30 zusammen mit dem Kondensator 31 die gewünschte'Regelcharakteristik ergeben. Im Anodenkreis der Röhre 20 liegt die Erregerspule 32 des erwähnten Elektromagneten 6.
Im Ruhezustand ist die Röhre20 gesperrt und somit der Elektromagnet 6 stromlos, wodurch der Kopf 3 zufolge der Wirkung der Feder 5 vom Träger 1 abgehoben ist. Zur Anstellung des Kopfes 3 an den Träger kann ein zweites Gitter der Röhre 20, z. B. das Schirmgitter 33, über einen Reihenwiderstand 34 mit Querkondensator 35 mit Hilfe eines Schalters 36 mit einem Punkt positiven Potentials verbunden werden, wodurch die Röhre leitend wird und der Magnet 6 den Arm 4 anzieht. Um zu verhüten, dass der Kopf 3 hiebei an die Trommel anschlägt, ist der RC-Kombination 34, 35 eine grosse Zeitkonstante gegeben, wodurch zufolge der langsamen Aufladung des Kondensators 35 dem Schirmgitter 33 der Röhre 20 diese positive Spannung erst allmählich und nicht sprunghaft zugeführt wird.
Anderungen der Kraft, mit der der Kopf 3 entgegen der Spannkraft der Feder 5 zur Trommel hingezogen wird, hängen von Änderungen in der Gleichspannung ab, die sich über dem Kondensator 27 ergibt und deren Grösse von der Tatsache, ob die Brücke im Gelcihgewicht ist oder nicht, und von dem Mass und Sinne, in dem dieses Gleichgewicht gestört ist, abhängig ist.
Mittels der bisher beschriebenen Schaltungsanordnung wird somit der Wert der Kapazität zwischen der Platte 7 und der Trommel selbsttätig gleich der Kapazität des Kondensators 9 gemacht und gehalten, welchen letzteren Wert man so gross bemisst, dass bei Gleichgewicht der Brücke der Abstand zwischen Kopf und Trommel den gewünschten Wert von z. B-If aufweist.
Die geschilderte Vorrichtung hat jedoch den Nachteil, dass kleine unbeabsichtigte Verschiebungen der Leitungen, die die grosse Platte 8 und (insbesondere) die Platte 7 mit der Brücke verbinden, das Brükkengleichgewicht beeinflussen können. Die jetzt an Hand der Fig. 2 zu beschreibende Ausführungsform weist diesen Nachteil nicht auf.
In dieser Figur ist die Trommel 1 mit der Welle 2 in der Draufsicht und die Schallspur 37 gestrichelt auf der Trommel dargestellt. Der Kopf 3 mit dem Trägerarm 4 ist auf jeder Seite mit einer fest mit ihm
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verbundenen Platte 38 bzw. 39 versehen, zwischen welche Platten eine mit dieser aus dem Kopf und den Platten bestehenden Einheit mechanisch fest verbundene, die Primärwicklung eines Hochfrequenztransformators darstellende Selbstinduktion 40 geschaltet ist.
Dadurch, dass der Kopf, die Platten und die Selbstinduktion miteinander mechanisch fix verbunden sind, wird eine Verschiebung der Leitungen, wel-'
EMI3.1
Platten 38 und 39 bilden mit dem Trommelkörper zwei in Reihe geschaltete, untereinander nahezu gleiche Kapazitäten, die zusammen mit der Selbstinduktion 40 einen Schwingkreis bilden, dessen Eigenfrequenz stark vom Abstand zwischen den Platten und der Trommel abhängig ist. Dieser Kreis ist als das frequenzbestimmende Element eines Oszillators 41 wirksam, mit dem der Kreis über eine Spule 42 gekoppelt ist. Bei Änderung des Abstandes zwischen Kopf und Trommel ergibt sich somit eine Frequenzänderung des Oszillators, die mittels eines mit dem Oszillator verbundenen Diskriminator-Gleichrichters 43 auf bekannte Weise in eine Gleichspannungsänderung umgewandelt wird.
Letztere kann dabei als Regelspannung dienen und auf irgendeine Weise, z. B. in der an Hand der Fig. 1 beschriebenen Weise, den Abstand zwischen Kopf und Trommel auf dem gewünschten Wert halten.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Vorrichtung zur selbsttätigen Regelung des Abstandes zwischen dem Aufnahme-oder Wiedergabekopf eines Magnettongerätes und dem Magnetogrammträger, dadurch gekennzeichnet, dass ein Elektromagnet (6), der den Kopf (3) gegen die Kraft der Feder (5) im Sollabstand vom Träger (1) hält, vorgesehen ist, dessen Erregerstrom von einer Regelspannung gesteuert wird, welche in an sich bekannter Weise sich aus der momentanen Grösse einer mit dem AbstandKopf-Träger veränderlichen Kapazität (7) herleitet.