DE1165088B - Magnetbandgeraet - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Internat. Kl.: H 03 k

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

Deutsche KL: 21 al-37/38

A 26312IX c/21 al
3. Januar 1957
12. März 1964

Die Erfindung bezieht sich auf Magnetbandgeräte für Aufzeichnungs- und/oder Wiedergabevorgänge.

Bei manchen Einrichtungen, für welche Magnetbandgeräte verwendbar sind, wie z. B. Buchungsoder Rechenmaschinen, ist es erwünscht, das Band intermittierend mit hoher Beschleunigung bzw. Verzögerung zum jeweiligen Starten bzw. Stoppen anzutreiben. Jedoch ist die Ausbildung einer Bandantriebseinrichtung, die für rasches Starten und Stoppen geeignet sein soll, hinsichtlich der zum Zuführen des Bandes zu der Antriebseinrichtung und der zum Aufwickeln des Bandes verwendeten Mittel mit Schwierigkeiten verbunden. Insbesondere ist es schwierig, das rasche Starten und Stoppen ohne übermäßige Anspannung oder Schlaffheit des Bandes zu bewirken. Auch soll das Band in solcher Weise geführt werden, daß die Bandantriebsvorrichtung und der dazugehörige Magnetkopf von den die Abwickelspule und die Aufwickelspule tragenden Drehtellern getrennt sind.

Es sind bereits Magnetbandgeräte mit zwei Bandspulen und je einem in der Drehrichtung umsteuerbaren Wickelmotor bekannt, welche mit federgespannten Bandspannvorrichtungen versehen sind. Es ist auch bekannt, eine federgespannte Bandspannvorrichtung mit in Abhängigkeit von der Auslenkung betätigbaren Arbeitskontakten für die Ein- und Ausschaltung der Wickelmotoren auszubilden. Solche Einrichtungen bieten jedoch bei den bekannten Geräten lediglich die Möglichkeit zu einer Veränderung der Relativgeschwindigkeiten der Ab- und Aufwickelspulen.

Zweck der Erfindung ist es hauptsächlich, ein Magnetbandgerät dieser Art so auszubilden, daß es allen Betriebszuständen von schnellaufenden Bändern bei Geräten der eingangs erwähnten Art besonders gut gerecht wird. Die Erfindung beruht auf dem Gedanken, diese Aufgabe durch Dosierung der Drehmomente der Wickelmotoren nicht nur nach Größe, sondern auch nach Richtung der Momente in Abhängigkeit von der jeweiligen Bandspannung zu lösen.

Die Erfindung bezieht sich auf ein Magnetbandgerät mit zwei Bandspulen und je einem in der Drehrichtung umsteuerbaren Wickelmotor, einer an dem Band zwischen den Bandspulen angreifenden Antriebsrolleneinrichtung für Ein- und Ausschaltung des Bandtransports in beiden Laufrichtungen mittels Andruckrollen und mit je einer den beiden Bandspulen (Ab- und Aufwickelspule) zugeordneten federgespannten Bandspannvorrichtung mit in Abhängigkeit von der Auslenkung betätigbaren Arbeitskontak-Magnetbandgerät

Anmelder:

Ampex Corporation, Redwood City, Calif.

(V. St. A.)

Vertreter:

Dipl.-Ing. F. Werdermann, Patentanwalt,

Hamburg 13, Innocentiastr. 30

Als Erfinder benannt:

Walther Theodor Selstedt, Redwood City, Calif., Robert Miller Brumbaugh, Menlo Park, Calif.
(V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:

V. St. v. Amerika vom 6. Januar 1956

(Nr. 557 800)

ten für die Ein- und Ausschaltung der Wickelmotoren. Erfindungsgemäß sind durch die Auslenkungen der Bandspannvorrichtungen Umschaltkontakte betätigbar, derart, daß bei Auslenkung nach der einen Richtung eine Drehmomentumkehr, bei Auslenkung nach der anderen Richtung eine Drehmomentsteigerung oder -verminderung des jeweiligen Wickelmotors erzielbar ist.

Dadurch wird nicht nur der aktive Teil des Bandes im Betrieb gleichförmig bewegt, sondern das Band kann auch mit besonders hoher Anfangs- und Endgeschwindigkeit anlaufen bzw. stillgesetzt werden, ohne daß eine unzulässige Anspannung oder eine ebenfalls unzulässige Erschlaffung des Bandes auftritt. Soll beispielsweise während des Schnellstarts eine Bandspule das Band bei hoher Geschwindigkeit plötzlich abwickeln, so wird der zugehörige Wickelmotor durch die zur Umkehrung seines Drehmoments dienende Schalteinrichtung eingeschaltet, mit anderen Worten — wobei speziell auf die Verhältnisse an der Abwickelspule Bezug genommen wird —: Der Motor wird normalerweise so eingeschaltet, daß er ein Gegendrehmoment entwickelt, um das gewünschte Maß der Bandspannung aufrechtzuerhalten. Beim Schnellstart dagegen wird das Drehmoment des Motors mittels der Schaltvorrichtung umgekehrt. Die Umkehrung des Drehmoments dauert während eines kurzen Intervalls an, das ausreichend ist, das Band

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beim Schnellstart zu beschleunigen. Hiernach wird ortsfesten, mit Flanschen versehenen Führungszapfen

wieder das normale Gegendrehmoment hergestellt. oder Rollen 26, 27 und 28 sowie beweglichen, mit

Im folgenden ist die Erfindung an Hand der Zeich- Flanschen versehenen Zapfen oder Rollen 29 und 30.

nung beispielsweise näher erläutert. Das Band ist in zickzackförmigen Schleifen über diese

Fig. 1 ist eine schematische Grundrißdarstellung 5 geschlungen, wie es in Fig. 1 dargestellt ist. Die

eines Magnetbandgeräts gemäß der Erfindung; Zapfen 29 und 30 werden von einem beweglichen

F i g. 2 ist eine schematische, perspektivische Spannarm 31 getragen, der in eine solche Richtung

Darstellung der Vorrichtung, welche mit dem Teil gedrückt wird, daß er das Magnetband nachgiebig

des Bandes im Eingriff steht, der sich von der Ab- unter einer vorbestimmten Spannung hält,

wickelspule zur Bandantriebsvorrichtung erstreckt; io Jeder Drehtellermotor, in dem Schaltbild gemäß

Fig. 3 ist ein Schaltbild, das erläutert, wie ein Fig. 3 allgemein mit 33 bezeichnet, ist ein mit Antriebsmotor für den Drehteller einer Bandspule Wicklungen 34 und 35 versehener Wechselstromelektrisch geschaltet und durch Kontakte gesteuert motor mit umkehrbarer Drehrichtung. Die Schaltung wird. für einen solchen Motor (Fig. 3) enthält einen

Das in Fig. 1 dargestellte Magnetbandgerät ent- 15 Wechselstromtransformator36, dessen Primärwick-

hält zwei Bandspulen 10, auf welche das Magnetband lung mit einer Wechselstromquelle verbunden ist. Die

aufgewickelt ist. Wie üblich werden diese von Dreh- angezapfte Sekundärwicklung dieses Transformators

tellem getragen. Die Drehtellerantriebsmotoren sind ergibt Spannungen mit 180° Phasenverschiebung,

umsteuerbar, wie noch näher erläutert wird. Eine Die Motorwicklung 35 (Hauptwicklung) ist mit einem

Bandantriebs vorrichtung 11 steht mit dem Teil des 20 zwischen den Transformatoranschlüssen 39 und 40

Bandes, der sich zwischen den beiden Spulen er- liegenden Kondensator 38 in Reihe geschaltet. Somit

streckt, im Eingriff. Diese ist zum raschen Starten ist die Hauptwicklung 35 bei eingeschaltetem Gerät

und Stoppen des Magnetbands geeignet; sie kann ständig erregt, wenn sie auch aus sich selbst heraus

ähnlich beschaffen sein wie die bekannten Antriebs- kein motorisches Drehmoment entwickeln kann. Eine

vorrichtungen. 25 weitere, die Drehrichtung bestimmende Motorwick-

Wie die Darstellung zeigt, besteht die Band- lung 34 liegt im Zuge der Leitungen 39 und 41; ihre antriebsvorrichtung aus einer Antriebsrolle 12, die Erregung wird durch den mit mehreren Kontakten mit einem geeigneten Motor (nicht dargestellt) ver- versehenen Schalter 42 gesteuert. Der Kontakt 1 bunden ist, und einer dazugehörigen Rolle 13. Die dieses Schalters ist mit der Leitung 41, der Kontakt 4 Rolle 13 ist auf einem Tragearm 14 gelagert, der bei 3° mit der Leitung 40, der Kontakt 3 mit der Leitung 16 schwenkbar an dem Traggerüst des Geräts be- 40 in Reihe mit dem Widerstand 43 und der Konfestigt ist und durch die Zugfeder 17 vorgespannt takt 2 mit der Leitung 40 in Reihe mit den beiden wird, so daß der Umfang der Rolle 13 mit dem Um- Widerständen 44 und 43 verbunden. Sind alle Konfang der Rolle 12 durch Reibung gekuppelt ist. takte an Blattfedern angeordnet, so bewirkt eine ge-

Das Magnetband 18 ist über die mit Flansche ver- 35 wisse Abbiegung des Kontaktes 1 in der einen Richsehenen Führungszapfen oder -rollen 19 geschlungen tung zuerst eine Berührung mit dem Kontakt 2; hierund kann mit dem Magnetkopf 21 in Berührung korn- durch wird die Wicklung 34 in Reihe mit den beiden men. Die beiden Teile 18 α des Bandes reichen bis Widerständen 44 und 43 an die Leitungen 39 und 40 nahe an die Umfange der Rollen 12 und 13 heran gelegt. Eine weitere Abbiegung bewirkt die Schlie- und können durch Druckrollen 22 gegen diese ge- 40 ßung der drei Kontakte 1, 2 und 3; hierdurch wird preßt werden. Elektromagnete 23 sind so angeordnet, der Widerstand 44 kurzgeschlossen, während die daß. wenn einer davon erregt wird, die eine Rolle Wicklung 34 in Reihe mit dem Widerstand 43 an den 22 das Band gegen die entsprechende Antriebsrolle Leitungen 39 und 40 liegen bleibt. Eine noch weitere (12 bzw. 13) drückt. Jede Druckrolle 22 wird von Abbiegung des Kontaktes 1 bewirkt die Schließung dem freien Ende eines federnden Armes 24 getragen,- 45 der vier Kontakte 1, 2, 3 und 4 und verbindet auf so daß sie normalerweise von einer Berührung mit diese Weise die Wicklung 34 bei Überbrückung beidem Band abgehalten, aber, wenn der Elektromagnet der Widerstände 43 und 44 unmittelbar mit den Leierregt wird, gegen das Band gedruckt wird, so daß tungen 39 und 40. Eine Abbiegung des Kontaktes 1 das Band in der einen oder anderen Laufrichtung in der Gegenrichtung bewirkt eine Kontaktgabe mit bewegt wird. 50 dem Kontakt 5; hierdurch wird die Wicklung 34 an

Unter der Annahme, daß die Antriebsrollen 12 und die Transformatorleitungen 39 und 46 gelegt.
13 ständig mit einer konstanten Geschwindigkeit an- Wie in F i g. 2 gezeigt, ist der Schalter 42 mit dem getrieben werden, kann das Band, wie ersichtlich, Spannarm 31 verbunden, so daß der Kontakt 1 je durch Einschalten des einen oder anderen Elektro- nach den Bewegungen des Armes in dieser oder jener magneten 23 rasch gestartet und gestoppt werden. 55 Richtung abgebogen wird. Der Arm 31 wird von Wenn der rechts befindliche Elektromagnet 23 er- einer Welle 47 getragen, die auf einer zu der Achse regt wird, wird das Band durch die Antriebsrolle 12 der zugeordneten Bandspule 10 parallelen Achse angetrieben, so daß das Band von der Spule 10 auf drehbar gelagert ist. Der Sockel 48 des Schalters 42 der linken Seite abgewickelt und von der Spule 10 ist mit der Welle 47 verbunden. Die Blattfeder des auf der rechten Seite aufgewickelt wird. Wenn der 60 Schaltkontakts 1 besitzt eine Verlängerung 49, an der auf der linken Seite befindliche Elektromagnet 23 er- die Mittelstellungsfedern 51 und 52 angreifen. Diese regt wird, so wird das Band mit der Antriebsrolle 13 Federn sind mit ihren entfernten Enden an ortsgekuppelt und in entgegengesetzter Richtung ange- festen Teilen 53 und 54 befestigt. Um der Spanntrieben, vorrichtung Stabilität zu geben und ein Kontakt-

Es sind ferner zwei Spannvorrichtungen für die 65 prellen oder -flattern zu vermeiden, kann es vorteil-

Teile des Bandes vorgesehen, die sich jeweils zwi- haft sein, den Kontakt 1 mit einer Dämpfungseinrich-

schen den Bandspulen und den Bandantriebsvorrich- tung zu versehen. In F i g. 2 ist ein hierfür einfacher

tungen befinden. Jede Spannvorrichtung besteht aus Dämpfungszylinder 56 dargestellt, dessen Kolben

mechanisch mit der Verlängerung 49 gekuppelt ist. Die von dem Stoßdämpfer 56 auf diese und damit auf den Kontakt 1 ausgeübte Kraft ist proportional der Geschwindigkeit des Spannarmes 31. Bei raschen Auslenkungen des Armes 31 nach der einen oder anderen Richtung übt der Stoßdämpfer eine Kraft aus, die den Kontakt 1 mit dem Kontakt 2 oder 5 in Berührung zu bringen sucht. Bei langsamen Auslenkungen des Spannarmes ist die durch den Stoßdämpfer ausgeübte Kraft vernachlässigbar; sie beeinflußt dann nicht die Arbeitsrichtung des Kontaktes 1 bzw. die Auswahl der mitwirkenden Kontakte.

Jeder Spannarm 31 wird durch eine federnde Einrichtung, wie z. B. durch die Zugfeder 57, in eine Lage, in der er das Band spannt, gedrückt. Ein Ende der Feder ist an einem festen Punkt verankert, während das andere über einen besonderen Arm 58 an der dazugehörigen Welle 47 befestigt ist.

Die Arbeitsweise des beschriebenen Geräts ist folgende: Befindet sich das Magnetband in Ruhe, wird es also nicht durch die Bandantriebsvorrichtung in der einen oder anderen Richtung transportiert, so werden alle Teile des Bandes, die sich zwischen den Bandspulen 10 befinden, durch die Zugfedern 57 unter einer Zugspannung gehalten, so daß die Spannarme 31 nach außen gedrückt werden. In gleicher Weise liegt bei diesem Ruhezustand der Kontakt 1 jedes Schalters 42 gegen den Kontakt 2 (oder die Kontakte 2 und 3, je nach der Spulenbelastung) an, so daß die Wicklung 34 jedes Motors gemeinsam mit der entsprechenden Wicklung 35 erregt ist, um ein zum Aufrechterhalten der Bandspannung entgegen den Federn 57 ausreichendes Drehmoment zu schaffen. Wird nun das Band durch Erregen des Elektromagneten 23 auf der rechten Seite rasch in Richtung nach rechts gestartet, so werden die beiden Spannarme aus ihren Ruhelagen ausgelenkt. Die Zickzackschleife des Bandes am rechten Spannarm wird langer und die Zickzackschleife am linken Arm kürzer. Der mit dem Spannarm 31 auf der rechten Seite verbundene Schalter 42 wird dadurch entsprechend verstellt, so daß alle Kontakte 1, 2, 3 und 4 augenblicklich geschlossen werden; sie bewirken, daß die Wicklung 34 des mit der Rolle auf der rechten Seite verbundenen Motors 33 diesen rasch in der Richtung zum Aufwickeln des Bandes beschleunigt. Die aus dem unteren Teil der Sekundärwicklung des Transformators gelieferte Erregung der Wicklung 34 bewirkt dann eine Verstärkung des Motordrehmoments. Bevor sich die Schleife auf ihre größte Länge, wie sie durch die Endstellung des Spannarmes 31 bestimmt wird, ausgedehnt hat, wird die Geschwindigkeit, mit der das Band aufgewickelt wird, genügend erhöht, um die Bandschleife wieder zu verkürzen und so den Arm 31 in eine Stellung etwas unterhalb seiner normalen Arbeitsstellung zurückzuführen. Inzwischen wird das Band durch seine Antriebsvorrichtung auf seine größtmögliche normale Laufgeschwindigkeit beschleunigt; hiernach verbleibt der Arm 31 in einer Stellung nahe seiner Mittelstellung, und die Kontakte 1 und 2 bzw. die Kontakte 1, 2 und 3 bleiben geschlossen, so daß das zum Drehen der Aufwickelspule dienende Drehmoment gerade richtig ist, um das Band unabhängig vom Durchmesser der Bandspule ohne Erschlaffung aufzuwickeln.

Wie schon erwähnt, wird beim raschen Anlaufenlassen des Bandes durch die Bandantriebsvorrichtung die Bandschleife auf der linken Seite der Maschine verkürzt, was dazu führt, daß für die Spannvorrichtung auf dieser Seite die Kontakte 1 und 2 geöffnet und die Kontakte 1 und 5 augenblicklich geschlossen werden, um die Wicklung 34 aus dem oberen Teil der Sekundärwicklung des Transformators zu erregen; dies hat zur Folge, daß das Drehmoment umgekehrt wird und die dazugehörige Bandspule in der zum Abwickeln des Bandes richtigen Richtung gedreht wird. Die Spule wird rasch auf eine Geschwindigkeit beschleunigt, die etwas größer ist als es erforderlich ist, um bei normaler Arbeitsweise der Bandantriebsvorrichtung das Band abzuwickeln, mit dem Ergebnis, daß die Bandschleife unmittelbar langer wird, während der Spannarm 31 in seine bei normaler Arbeitsweise eingenommene Lage oder in die Nähe davon zurückkehrt. Beim darauffolgenden normalen Betrieb wird der Kontakt 1 an den Kontakt 2 oder die Kontakte 2 und 3 angelegt, um unabhängig von Änderungen des Durchmessers der Bandabwikkelspule die richtige Bandspannung einzuhalten.

Die beschriebene Arbeitsweise wird also umgekehrt, wenn das Band durch Erregen des links befindlichen Elektromagneten 23 in der umgekehrten Richtung angetrieben wird. Unabhängig von der Antriebsrichtung hält die mit den Drehtellern der Bandspule verbundene Spannvorrichtung eine praktisch konstante Bandspannung aufrecht; sie vermeidet eine unerwünschte Erschlaffung sowie eine unerwünschte Spannung des Bandes. Im Endeffekt wird die Bandantriebsvorrichtung von den Bandspulen und den Bandspanneinrichtungen isoliert, so daß Störungen bei Aufzeichnungs- oder Wiedergabevorgängen vermieden werden.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Magnetbandgerät mit zwei Bandspulen und je einem in der Drehrichtung umsteuerbaren Wickelmotor, einer an dem Band zwischen den Bandspulen angreifenden Antriebsrolleneinrichtung für Ein- und Ausschaltung des Bandtransports in beiden Laufrichtungen mittels Andruckrollen und mit je einer den beiden Bandspulen (Ab- und Aufwickelspule) zugeordneten federgespannten Bandspannvorrichtimg mit in Abhängigkeit von der Auslenkung betätigbaren Arbeitskontakten für die Ein- und Ausschaltung der Wickelmotore, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Auslenkung der Bandspannvorrichtungen (31, 47) Umschaltkontakte (42, 1 bis 5) betätigbar sind, derart, daß bei Auslenkung nach der einen Richtung eine Drehmomentumkehr, bei Auslenkung nach der anderen Richtung eine Drehmomentsteigerung oder -verminderung des jeweiligen Wickelmotors (33) erzielbar ist.

2. Magnetbandgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als umsteuerbarer Motor jeweils einer Bandspule (10) ein Motor (33) mit zwei unabhängig voneinander erregbaren Wicklungen (34, 35) verwendet ist, von denen während des Betriebes des Gerätes die eine (35) ständig im Sinne der Erzeugung eines Drehmoments in der Aufwickelrichtung erregt ist.

3. Magnetbandgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die von dem Arm (31) der Spannvorrichtung gesteuerte Schaltvorrichtung (42) unter dem Einfluß einer mechanischen Dämpfungseinrichtung (56) steht.

4. Magnetbandgerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltvorrichtung (42) aus einem von dem schwenkbaren Arm (31) der Spannvorrichtung getragenen Satz von Blattfederkontakten (1 bis 5) mit einem Steuer- oder Hauptkontakt (1) und die Dämpfungseinrichtung (56) aus einem zwischen dem Hauptkontakt (1) und einem ortsfesten Teil (53) angeordneten Dämpfungskolben und -zylinder in Verbindung mit einer Federung (51, 52) besteht, die so angeordnet ist, daß sie den beweglichen Teil der Dämp-

IO

fungseinrichtung, der mit dem Hauptkontakt (1) des Schalters (42) verbunden ist, in eine Stellung zwischen die Enden seines Arbeitsweges drückt.

In Betracht gezogene Druckschriften:

Deutsche Patentschriften Nr. 838 736, 909 502, 386, 944 902;

schweizerische Patentschrift Nr. 247 754; USA.-Patentschriften Nr. 2 166 551, 2 547 201;

Proceedings of the IRE, Bd. 36, Dezember 1948, Nr. 12, S. 1452 bis 1460.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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