DE1157259B - Magnetbandgeraet zur Aufzeichnung und/oder Wiedergabe von Signalen, insbesondere Videosignalen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Magnetbandgerät zur Aufzeichnung und/oder Wiedergabe von Signalen, die eine Drehkopfanordnung mit mehreren das laufende Magnetband quer bestreichenden Kopfeinheiten aufweist, welche in Winkelabständen um die Drehachse der Kopfanordnung verteilt angeordnet sind. Magnetbandgeräte dieser Art eignen sich insbesondere zur Aufzeichnung und/oder Wiedergabe von Signalen im Bereich eines breiten Frequenzspektrams, das beispielsweise Videofrequenzen umfassen kann. Zum Antrieb der Drehkopfanordnung und des Magnetbandes sind Einrichtungen vorgesehen, die eine genaue Kontrolle der Umlaufgeschwindigkeit des Kopfes sowie der Geschwindigkeit des laufenden Bandes und einen genauen Spurlauf bei der Wiedergabe gewährleisten.

Bei Magnetbandsystemen dieser Art verlaufen getrennt nacheinander aufgezeichnete Spurteile quer über das Band, wobei die einzelnen nebeneinanderliegenden Spurteile nacheinander durch die einzelnen Kopfeinheiten der Drehkopfeinrichtung bestrichen werden. Bei der Wiedergabe werden die von jeweils einer Kopfeinheit beim Hinwegstreichen über einen Spurteil hervorgebrachten Stromänderungen in einer elektronischen Schaltung kombiniert, um ein zusammengesetztes Signal zu bilden. Insbesondere bei breitbandigen Signalen, beispielsweise Videosignalen, hängt die Genauigkeit der Aufzeichnung und Wiedergabe unter anderem von den Abmessungsgenauigkeiten ab, mit denen die Drehkopfanordnung hergestellt ist. Kleine Differenzen des Winkelabstandes zwischen den Spitzen der Kopfeinheiten können Ungenauigkeiten bei dem wiedergegebenen zusammengesetzten Signal zur Folge haben. Bei der Wiedergabe von Fernsehbildern auf einem Bildschirm treten derartige Ungenauigkeiten als horizontale Verschiebungen zwischen den Bildzeilen in Erscheinung.

Zur Kompensierung solcher von Abmessungsgenauigkeiten herrührenden Störungen wurde bereits die Anwendung von Verzögerungsleitungen in den Verbindungen zu den verschiedenen Kopfeinheiten vorgeschlagen. Dies ist ein durchaus gangbarer Lösungsweg, jedoch sind dabei zusätzliche Schaltungsmaßnahmen erforderlich. Auch müssen, wenn dasselbe Gerät zum Aufzeichnen und zur Wiedergabe benutzt wird, jeweils besondere Verzögerungsleitungen verwendet werden.

Ein weiteres Problem, das bei der Herstellung und beim Betrieb solcher Drehkopfanordnungen zu beachten ist, besteht darin, daß relativ hohe Umlaufgeschwindigkeiten erforderlich sind, so daß die Magnetbandgerät zur Aufzeichnung

und/oder Wiedergabe von Signalen,

insbesondere Videosignalen

Anmelder:
Ampex Corporation,
Redwood City, Calif. (V. St. A.)

Vertreter: Dipl.-Ing. F. Werdermann, Patentanwalt, Hamburg 13, Innocentiastr. 30

Beanspruchte Priorität:

V. St. v. Amerika vom 11. Oktober 1957 (Nr. 689 594)

Robert Fred Pfost, Mountain View, Calif. (V. St. Α.),

ist als Erfinder genannt worden

Kopfeinheiten und ihre Teile einer beträchtlichen Zentrifugalkraft ausgesetzt werden. Die Drehkopfanordnung soll so gebaut sein, daß bei ihrem Betrieb keine Ungenauigkeiten auftreten können, außer solchen, wie sie durch die allmähliche Abnutzung der Kopfeinheiten bedingt sind. Die Drehkopfanordnung soll möglichst von vornherein ohne übermäßigen Aufwand sehr genau hergestellt sein. Die einzelnen Kopfeinheiten müssen verhältnismäßig klein sein, dagegen soll der Wirkungsgrad in dem für die Benutzung in Betracht kommenden Frequenzbereich möglichst groß sein.

Zweck der Erfindung ist es hauptsächlich, diesem Problem Rechnung zu tragen und ein Magnetbandgerät der eingangs genannten Art zu schaffen, dessen Drehkopfanordnung ohne übermäßigen Herstellungsaufwand einen sehr genauen Winkelabstand der einzelnen Kopfeinheiten ermöglicht.

Erfindungsgemäß sind hierzu an der Drehkopfanordnung Verstelleinrichtungen zur Vergleichmäßigung der Winkelabstände zwischen den einzelnen Kopfeinheiten vorgesehen. Dadurch wird es möglich, die mechanischen Ungenauigkeiten, welche elektrische Störungen der Signalwiedergabe zur Folge haben können, auf mechanischem Wege zu kompensieren.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes besteht die Drehkopfanord-

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nung aus einem durch im wesentlichen radiale Einschnitte in Sektoren unterteilten zylindrischen oder scheibenförmigen Körper, der auf jeweils einem dieser Sektoren eine Kopfeinheit trägt; dabei können die Verstelleinrichtungen so zwischen je zwei benachbarten Sektoren angreifen, daß sie ein willkürliches Verändern der Weite der Einschnitte ermöglichen. Es ist dies eine besonders einfach zu handhabende Art der Abgleichung der Winkelabstände zwischen den Kopfeinheiten.

Als Verstelleinrichtungen können sich nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung Gewindebohrungen in dem zylindrischen oder scheibenförmigen Körper im Bereich der Einschnitte zwischen je zwei Sektoren befinden, in welche verjüngte Schrauben derart eingreifen, daß sie durch eine Art Keilwirkung bei mehr oder weniger tiefem Eindrehen die Verstellung der Sektoren bewirken.

Jeder einzelne Sektor des Körpers der Drehkopfanordnung kann eine vorzugsweise kreisförmige Ausnehmung aufweisen, in die der mit einer Wicklung versehene magnetische Kern einer Kopfeinheit derart eingelegt und durch ein vorzugsweise scheibenförmiges Halteglied mit V-förmig angeordneten, zur Aufnahme von Polspitzen für den magnetischen Kern dienenden Aussparungen festgehalten ist, daß die äußersten Enden der Polspitzen auf der kreisföjmiigen Bestreichungsbahn der Kopfanordnung liegen.

Die Erfindung ist an Hand der Zeichnungen beispielsweise näher erläutert:

Fig. 1 ist eine Grundrißansicht, welche ein Umsetzgerät gemäß der Erfindung, teilweise im Schnitt, zeigt;

Fig. 2 ist eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt, des Gerätes nach Fig. 1;

Fig. 3 ist eine Endansicht desselben Gerätes, teilweise im Schnitt, in der Blickrichtung von rechts auf die Anordnung gemäß Fig. 1;

Fig. 4 ist eine Schnittansicht längs der Linie 4-4 von Fig. 1 (in vergrößertem Maßstab);

Fig. 5 ist eine Einzeldarstellung der Antriebseinrichtung zum Bewegen der Bandführung in Blickrichtung auf die Ebene 5-5 von Fig. 1 (in vergrößertem Maßstab);

Fig. 6 ist eine Einzeldarstellung des Drehkopfes mit der Motorwelle im Schnitt, teilweise abgebrochen dargestellt;

Fig. 7 ist eine Seitenansicht des in Fig. 6 dargestellten Kopfes, jedoch teilweise abgebrochen dargestellt, um eine der Einstellschrauben zu zeigen;

Fig. 8 ist eine Einzeldarstellung im Schnitt in vergrößertem Maßstab längs der Linie 8-8 von Fig. 6;

Fig. 9 ist eine Einzeldarstellung im Schnitt längs der Linie 9-9 von Fig. 8;

Fig. 10 ist eine Einzeldarstellung der Polstücke und der dazugehörigen Teile einer der Kopf einheiten zur Darstellung der Art und Weise, in der die Polspitzen aus dem Umfang des Kopfes herausragen.

Fig. 11 ist eine Einzeldarstellung im gleichen Maßstab wie Fig. 6, welche einen Teil des Kopfes in Blickrichtung auf die Rückseite von Fig. 6 zeigt, wobei die Spitzen einer der Kopfeinheiten dargestellt sind;

Fig. 12 ist eine Einzeldarstellung mit Blickrichtung auf die Ebene 12-12 von Fig. 8, welche zeigt, in welcher Weise die Polstücke auf der Innenseite des Tragelementes getragen werden;

Fig. 13 ist eine schematische Darstellung zur Erläuterung des Umsetzgerätes in Verbindung mit anderen Teilen einer vollständigen Bandtransportvorrichtung.

Das in Fig. 1, 2 und 3 dargestellte Gerät enthält eine Kopfanordnung 10, die von dem Elektromotor 11 angetrieben wird. Die Kopfanordnung enthält eine Mehrzahl von Umsetzer- oder Kopfeinheiten, diemit dem Band in Berührung kommen. Längs einer Seite

ίο der Kopfanordnung befindet sich eine Bandführung 12, die dazu dient, der Drehkopfanordnung das Band darzubieten. Eine Grundplatte 13 dient zum Tragen der beweglichen Teile; sie kann auf der Deckplatte oder dem Pult der vollständigen Maschine angebracht werden.

Wie in Fig. 1 gezeigt, ist die Kopfanordnung 10 mit einer Schleifringanordnung 47 verbunden, so daß die Anschlußleiter 1 bis 4 einschließlich mit den ungeerdeten Klemmen der einzelnen Umsetzerwicklungen verbunden sind. Der Leiter 5 und der daran angeschlossene Schleifring bilden eine Erdverbindung. Der innere drehbare Teil dieser Schleifringordnung kann an dem Stern 48 angebracht sein, und dieser Stern zusammen mit dem Kopfkörper 16 sowie eine Antriebsnabe 49 auf der Motorwelle sind miteinander durch Schrauben 50 fest verbunden. Ein Teil des Kopfumfanges kann von einem Gehäuse 51 (Fig. 1 und 3) umschlossen sein, das von der Grundplatte 13 getragen wird. Der unmittelbar benachbarte Gehäuseteil 32 kann dazu dienen, eine photoelektrische Zelle oder Röhre 53 sowie eine kleine Lampe 54 zusammen mit Einrichtungen zu deren Fokussierung auf den Umfang eines Ringes 55 auf der Nabe 49 zu halten und zu umschließen. Ein Teil dieses Umfanges kann geschwärzt und der übrige Teil lichtreflektierend ausgebildet sein, so daß die an die photoelektrische Röhre angeschlossene Schaltung dazu dient, mit dem Umlauf des Kopfes Impulse zu erzeugen. Diese Impulse können für die Regelung und Synchronisierung des Motors benutzt werden.

Eine bevorzugte Bauweise des Kopfes 10 ist in den Fig. 6 bis 12 einschließlich gezeigt. Der Kopf besteht aus einem Körper 16 von kreisrunder Gestalt, der aus einem geeigneten starren Metall oder einer Metalllegierung geformt ist. Die zentrale Öffnung 17 dient zur Aufnahme der Motorwelle 18. Eine Mehrzahl kleiner Kopfeinheiten — bei diesem Beispiel sind es vier — ist auf dem Teil 16 derart angeordnet, daß ihre aktiven Spitzen über den Umfang der Anordnung vorstehen. Jede dieser Einheiten besteht aus einem Magnetkern 21 aus einem Material mit niedrigem Kernverlust wie Ferrit. Bei der in Fig. 6 dargestellten Form ist jeder Kern ringförmig, wobei die Polenden der Arme 22 sich in einem Abstand voneinander befinden. Auf jeden Kern ist eine Spule oder Bewicklung 23 vorgesehen. Jeder Magnetkern ist mit einem Paar von Polstücken 24 aus Metall oder einet Metallegierung von hoher Permeabilität versehen, die vorzugsweise eine solche Härte haben, daß sie der durch die Berührung der Polstücke mit dem Band auftretenden Abnutzungsbeanspruchung zu widerstehen vermögen. Zum Beispiel können diese Teile aus einer Metallegierung, die eine hohe magnetische Permeabilität sowie zugleich eine relativ hohe Härte und Verschleißfestigkeit aufweist, wie sie unter der Bezeichnung »Alfenol« im Handel erhältlich ist, bestehen. Die Polflächen 26 dieser Polstücke, welche

das Band berühren, sind durch ein dünnes Blättchen oder eine Einlage 27 aus nichtmagnetischem Material voneinander getrennt.

Diejenigen Teile, die dazu dienen, die Kopfeinheiten zu tragen und zu halten, greifen mit Teilen des Körpers 16 ineinander. So ist zur Befestigung jeder Kopfeinheit ein Randstück des Körpers 16 mit einer Ausnehmung 28 versehen. Die Flächen 29, welche die Seiten dieser Ausnehmung begrenzen, sind auf einem Kreis angeordnet, der sich etwas über den Umfang 30 des Körpers 16 hinaus erstreckt, wie es die Fig. 8, 9, 10 und 11 erkennen lassen. Die Ausnehmung 28 dient zur Aufnahme des kreisförmig umgrenzten, scheibenaitigen Tragelementes 31. Auf seiner Innenseite ist jedes Element 31 mit Rillen 32, die in Form eines V angeordnet sind, versehen, welche die Polstücke 24 aufnehmen. Eine andere und tiefere, kreisförmig umgrenzte Ausnehmung 33 ist so bemessen, daß sie den Magnetkern 21 aufzunehmen vermag. Unmittelbar unterhalb des Kernes 21 befindet sich ein kompressibles Teil 34, das aus einem geeigneten Kunststoffmaterial oder einer Kunststoffzusammensetzung geformt ist und in seiner endgültigen Anordnung dazu dient, den Berührungsdruck zwischen dem Kern und den Polstücken 24 zu sichern. Eine Klemme der Spule 23 ist geerdet und die andere an eine Klemmschraube 36 geführt, die von dem Durchführungsisolator 37 getragen wird. Die Fig. 8 und 12 zeigen einen von dem Körper 16 getragenen Haltestift 38, der von einem auf der Innenseite des Elementes 31 gebildeten Schlitz 39 aufgenommen wird. Je nachdem, was für Verfahren für den Zusammenbau angewendet werden, kann dieser Stift vorgesehen oder gegebenenfalls auch weggelassen werden.

Beim Zusammenbau ist sorgfältig darauf zu achten, daß eine genaue Lagerung der Polspitzen bzw. Polflächen erhalten wird, so daß der Winkelabstand zwischen den Spalten 27 einheitlich ist. Jedoch hat es sich als unpraktisch, wenn nicht sogar als unmöglich erwiesen, die Kopfanordnung mit einem solchen Grad von Genauigkeit herzustellen, daß die Winkelabstände zwischen den Spalten genau einheitlich und für jede Anordnung gleich sind.

Um eine Einrichtung für genaue Einstellungen zu schaffen, ist der Körper 16 in eine Mehrzahl von miteinander verbundenen Sektoren aufgeteilt, von denen jeder zum Tragen einer Kopfeinheit dient. Hierzu sind, wie in Fig. 6 gezeigt ist, radial verlaufende Schlitze 41 zwischen den Kopfeinheiten vorgesehen, die sich von dem äußeren Umfang bis zu Stellen in der Nähe der zentralen Öffnung 17 erstrecken. Der Einfachheit halber und zur Entlastung von Spannungen können die inneren Enden dieser Schlitze in Öffnungen 42 münden, die zur Befestigung damit verbundener Teile benutzt werden können. Jeder Schlitz ist durch eine mit Gewinde versehene, verjüngte öffnung 43 unterbrochen, welche eine Einstellschraube 44 aufnimmt. Alle Einstellschrauben sind verjüngt, so daß, wenn eine Schraube genügend weit vorgerückt wird, eine leichte Spreizung des dazugehörigen Schlitzes bewirkt wird.

Es lassen sich verschiedene Verfahren zum Zusammenbau der Kopfeinheiten mit dem Körper 16 und zur Sicherung der notwendigen genauen Lagerung der Teile während der verschiedenen Herstellungsphasen anwenden. Während die Kopfeinheiten zusammengebaut und in ihre Lage gebracht werden, werden die Einstellschrauben 44 verhältnismäßig lose gelassen, so daß sie den relativen Winkelabstand zwischen den Sektoren nicht beeinflussen. Mit Hilfe geeigneter Präzisionsfixiermittel und -instrumente werden die Spalte 27 der Kopfeinheiten so genau wie möglich in ihre Lage relativ zueinander gebracht, um einheitliche Abstände zu schaffen. Angenommen, es werden vier Kopfeinheiten verwendet, so werden die vier Spalte 27 um 90° versetzt angeordnet. Wenn die Teile einer Kopfeinheit in der gewünschten Lage angeordnet werden, können geeignete Mittel, wie selbsthärtendes Harz der Epoxy-Type, verwendet werden, um die Elemente 31 an dem Körper 16 zu befestigen. Auch die Spitzen 26 werden genau festgelegt, so daß sie um den gewünschten Betrag von dem Umfang des Aufbaues vorstehen, so daß alle Spitzen auf einem gemeinsamen Bestreichungskreis liegen. Danach wird die Kopfanordnung in ein Video-Aufzeichnungs- und'oder -Wiedergabegerät eingesetzt und kann zur Wiedergabe eines Standardbandes verwendet werden, das mit einem Kopf hergestellt wurde, der eine genaue Übermaßeinstellung zwischen den Spalten der Kopfeinheiten besitzt. Das wiedergegebene Bild wird beobachtet und das Ausmaß der Verschiebung der horizontalen Streifen festgestellt. Die Bedienungsperson stellt nunmehr die Schrauben 44 ein, so daß die Winkelbeziehung zwischen den einander benachbarten Kopfeinheiten nur soviel verstellt wird, daß eine Bildverzerrung vermieden wird. Der Kopf ist dann für genaue Aufzeichnungs- und'oder Wiedergabevorgänge richtig eingestellt.

Die besondere, hier beschriebene Ausführungsform des Kopfes ermöglicht eine besonders wirtschaftliche Herstellung, während sie gleichzeitig eine hohe Genauigkeit der Lageneinstellung der Spalte der Kopfeinheiten gestattet. Mit Hilfe der beschriebenen Merkmale ist es möglich, den Kopf mit vernünftigen mechanischen Toleranzen zu bauen und zusammenzusetzen und danach Einstellungen vorzunehmen, durch die für höchste Präzision gesorgt werden kann. Die Benutzung eines solchen Kopfes macht die Verwendung von Verzögerungsleitungen sowohl bei Aufzeichnungs- als auch bei Wiedergabevorgängen entbehrlich.

Claims (4)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Magnetbandgerät zur Aufzeichnung und/ oder Wiedergabe von Signalen, insbesondere Videosignalen, mit einer Drehkopfanordnung mit mehreren das laufende Band quer bestreichenden, in Winkelabständen um die Drehachse verteilten Kopfeinheiten, dadurch gekennzeichnet, daß an der Drehkopfanordnung Verstelleinrichtungen zur Vergleichmäßigung der Winkelabstände zwischen den einzelnen Kopfeinheiten vorgesehen sind.

2. Magnetbandgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehkopfanordnung aus einem durch im wesentlichen radiale Einschnitte in Sektoren unterteilten zylindrischen oder scheibenförmigen Körper besteht, der auf jeweils einem dieser Sektoren eine Kopfeinheit trägt, und daß die Verstelleinrichtungen zwischen je zwei benachbarten Sektoren so angreifen, daß sie ein willkürliches Verändern der Weite der Einschnitte ermöglichen.

3. Magnetbandgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich in dem zylindrischen oder scheibenförmigen Körper Gewindebohrungen im Bereich der Einschnitte zwischen je zwei Sektoren befinden, in welche verjüngte Schrauben derart eingreifen, daß sie durch eine Art Keilwirkung bei mehr oder weniger tiefem Eindrehen die Verstellung der Sektoren bewirken.

4. Magnetbandgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Sektor des Körpers der Kopfanordnung eine vorzugsweise kreisförmige Ausnehmung aufweist, in die der mit einer Wicklung versehene

magnetische Kern einer Kopfeinheit derart eingelegt und durch ein vorzugsweise scheibenförmiges Halteglied mit V-förmig angeordneten, zur Aufnahme von Polspitzen für den magnetischen Kern dienenden Aussparungen derart festgehalten ist, daß die äußersten Enden der Polspitzen auf der kreisförmigen Bestreichungsbahn der Kopfanordnung liegen.

In Betracht gezogene Druckschriften:
»Journal of the SMPTE«, April 1957, S. 177 bis 188.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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