DE1197928B

DE1197928B - Control device in magnetic tape devices

Info

Publication number: DE1197928B
Application number: DET21115A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Eitel-Carl Zscherpe
Original assignee: Telefunken Patentverwertungs GmbH
Current assignee: Telefunken Patentverwertungs GmbH
Priority date: 1961-06-14
Filing date: 1961-11-15
Publication date: 1965-08-05
Also published as: DE1183132B; GB1007455A; DE1158570B; DE1183947B; DE1222980B

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

DEUTSCHESGERMAN

PATENTAMTPATENT OFFICE

AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL

Int. α.:Int. α .:

H03kH03k

Deutsche Kl.: 21 al-37/38German class: 21 al-37/38

Nummer: 1197 928Number: 1197 928

Aktenzeichen: T 21115IX c/21 alFile number: T 21115IX c / 21 al

Anmeldetag: 15. November 1961Filing date: November 15, 1961

Auslegetag: 5. August 1965Opening day: August 5, 1965

In dem Hauptpatent wird eine Regeleinrichtung beschrieben, die in Magnetbandgeräten, besonders solchen für digitale Informationsaufzeichnung, Verwendung finden soll. Bei solchen Geräten ist es erforderlich, daß der mit den Magnetköpf en zusammenarbeitende Bandteil in beiden Laufrichtungen mit hoher Beschleunigung anlaufen bzw. wieder gebremst werden kann. Zu diesem Zweck sieht man bekanntlich zwischen dem arbeitenden Bandteil und jedem der beiden trägeren Wickelspulen, die nicht so schnell folgen können, eine Pufferungs-Bandlänge vor, die oft als einfache, durch Unterdruckwirkung gezogene Bandschlaufe ausgebildet ist. Die Drehung der Wickelspulen wird in Abhängigkeit von der jeweiligen Stellung der zugehörigen Bandschlaufe über Kupplungen bzw. durch Steuerung der Antriebsmotoren geregelt.In the main patent, a control device is described, which in magnetic tape devices, in particular such for digital information recording, is to be used. With such devices it is necessary that the tape part cooperating with the Magnetköpf en with in both running directions can start up or be braked again at high acceleration. For this purpose one sees, as is well known between the working part of the tape and each of the two slower winding spools, which are not as fast can be followed by a buffering tape length, often as simple, drawn by the effect of negative pressure Band loop is formed. The rotation of the winding spools will depend on the respective Position of the associated belt loop via couplings or by controlling the drive motors regulated.

Nach dem Hauptpatent ist eine Regeleinrichtung für die Pufferungs-Bandlänge vorgesehen, die sich des Prinzips einer digitalen Regelung bedient und zur Ausübung einer Regelwirkung ausgebildet ist, die sowohl von dem Lagezustand der Bandschlaufe als auch von deren Bewegungsrichtung sowie gegebenenfalls von weiteren Größen abhängig ist. Der auf Bremsen oder Antrieb schaltbare Förderantrieb kann zusätzlich auf Leerlauf geschaltet werden. Diese drei Zustände werden in Abhängigkeit von der Vorratslänge sowie deren Längenänderungen unter dualer Erfassung dieser Kriterien durch eine Verknüpfungsschaltung geschaltet. Dabei sind insbesondere an den beiden Enden jeder Bandschlaufe zur Regelung von deren Längenänderung durch Geschwindigkeitsmessung je ein von einer Bandlaufrolle getriebener Frequenzgenerator vorgesehen, die eine Einrichtung zum Frequenzvergleich speisen, die duale Regelsignale abgibt.According to the main patent, a control device for the buffering tape length is provided, which is the principle of a digital control and is designed to exercise a control effect that both on the position of the belt loop and on its direction of movement and, if applicable depends on other sizes. The conveyor drive, which can be switched to brakes or drive, can can also be switched to idle. These three states become dual, depending on the length of the supply and its changes in length Detection of these criteria switched by a logic circuit. In particular, the both ends of each belt loop to regulate the change in length by measuring the speed a frequency generator driven by a tape roller is provided, which has a device for Feed frequency comparison that emits dual control signals.

Die vorliegende Erfindung schafft in Weiterbildung der Einrichtung nach dem Hauptpatent eine Regeleinrichtung, die die Grundgedanken des Vorschlags nach dem Hauptpatent ebenfalls benutzt, aber hinsichtlich der benutzten Regel-Eingangsgrößen und des Aufbaus der Verknüpfungsschaltung modifiziert ist. Sie ist dadurch gekennzeichnet, daß bei Anordnung einer Prüfeinrichtung, welche in an sich bekannter Weise Unterschreitung oder Überschreitung einer Soll-Länge des Pufferungs-Bandvorrats feststellt und unter Mitwirkung ihrer dualen, je nach der Bandlaufrichtung invertierbaren Signale für die Regelung der drei Zustände einen Antriebsbereich und einen Bremsbereich bestimmt, ein durch diese Prüfeinrichtung erzeugtes Bremssignal in dem entsprechenden Bereich ständig wirksam wird, während Regeleinrichtung in MagnetbandgerätenIn a further development of the device according to the main patent, the present invention creates a control device, which also uses the basic ideas of the proposal according to the main patent, but with regard to the used control input variables and the structure of the logic circuit modified is. It is characterized in that when a test device is arranged, which is known per se Wise undershooting or overshooting of a nominal length of the buffering tape supply detects and with the assistance of their dual signals, which can be inverted depending on the direction of tape travel, for the Regulation of the three states a drive range and a braking range are determined by this Test device generated brake signal in the corresponding area is constantly effective while Control device in magnetic tape devices

Zusatz zum Patent: 1158 570Addendum to the patent: 1158 570

Anmelder:
TelefunkenApplicant:
Telefunken

Patentverwertungsgesellschaft m. b. H.,
Ulm/Donau, Elisabethenstr. 3Patentverwertungsgesellschaft mb H.,
Ulm / Danube, Elisabethenstr. 3

Als Erfinder benannt:Named as inventor:

Dr.-Ing. Eitel-Carl Zscherpe, KonstanzDr.-Ing. Eitel-Carl Zscherpe, Constance

für den Antriebsbereich die Antriebssignale in bekannter Weise einer Verknüpfungsschaltung zugeführt werden, welche außerdem Signale einer Reglerschaltung erhält, deren Dualwert dann einen Durchlaß des Antriebssignals verhindert und hierdurch den Leerlaufzustand einschaltet, wenn die Bandfördergeschwindigkeit an der Förderrolle bzw. Wickelpsule einen Sollwert um einen vorgegebenen Betrag überschreitet. for the drive area, the drive signals are fed to a logic circuit in a known manner which also receives signals from a regulator circuit, the binary value of which then allows the passage of the Prevents drive signal and thereby switches on the idle state when the belt conveyor speed on the conveyor roller or winding spool exceeds a setpoint value by a predetermined amount.

Während bei dem Vorschlag nach dem Hauptpatent auch in dem Bremsbereich Leerlaufeinschaltungen vorgesehen sind, die dann stattfinden, wenn die Pufferungs-Bandlänge sich bereits in Richtung auf die mittlere Soll-Länge hin verändert, wird bei der Regeleinrichtung nach vorliegender Erfindung auf derartige Leerlaufphasen im Bremsbereich verzichtet. Außerdem wird an Stelle des Vergleichs der Bandgeschwindigkeiten an den beiden Enden der Pufferungs-Bandlänge das vorgenannte Signal eingeführt, das aus der Bandgeschwindigkeit an der Wickelspulenseite durch einen an sich bekannten Vergleich mit einem Sollwert gewonnen wird. Der Sollwert wird in diesem Fall bestimmt durch die Laufgeschwindigkeit des an der anderen Seite der Pufferungslänge arbeitenden Bandteils, welche zum Lesen oder Schreiben durch die dort befindliche Magnetkopfanordnung konstant ist. Es wird hierbei aber nur die Abweichung von der Sollgeschwindigkeit in einer Richtung, nämlich deren Überschreitung, für die Signalbildung herangezogen.. Dadurch, daß das Signal erst einsetzt, wenn die Sollgeschwindigkeit um einen vorgegebenen Betrag überschritten ist, wird,While in the proposal according to the main patent, idling switch-ons in the braking area as well are provided, which take place when the buffering tape length is already in the direction changed to the mean target length, is changed in the control device according to the present invention dispensed with such idle phases in the braking area. In addition, instead of the comparison, the Tape speeds at the two ends of the buffering tape length introduced the aforementioned signal, that from the tape speed on the winding reel side by a known per se Comparison with a target value is obtained. In this case, the setpoint is determined by the Running speed of the tape section working on the other side of the buffering length, which is used for Reading or writing by the magnetic head arrangement located there is constant. It will be here but only the deviation from the target speed in one direction, namely exceeding it, used for signal generation .. Because the signal only starts when the setpoint speed is reached is exceeded by a specified amount,

509 629/180509 629/180

mindestens für eine gewisse Zeit, der Bandlaufzustand herbeigeführt, in dem die Pufferungs-Bandlänge sich auf die Soll-Länge hin verändert.at least for a certain time, the tape running condition brought about, in which the buffering tape length changes to the target length.

Insgesamt ergibt die erfindungsgemäße Regeleinrichtung eine hinsichtlich der Laufgleichmäßigkeit des Bandes und eines mäßigen Änderungsbereiches der Pufferungslänge vorteilhafte Regelwirkung; sie ist in Wirkungsweise und im Aufbau einfacher als die Einrichtung nach dem Hauptpatent.Overall, the control device according to the invention results one with regard to the uniformity of the belt and a moderate range of change the buffering length advantageous control effect; it is simpler than that in its mode of operation and structure Establishment according to the main patent.

Die vorstehend genannte Reglerschaltung enthält vorzugsweise einen elektrischen Schwellenwertdiskriminator, dessen Eingangsspannung einerseits von einer Festspannung und andererseits von einer zur Bandgeschwindigkeit an der Förderrolle bzw. Wickelspule proportionalen Frequenz abhängt. Hierzu sei bemerkt, daß es an sich bekannt ist, zur Bandgeschwindigkeitsregelung eine der Bandgeschwindigkeit proportionale Frequenz heranzuziehen, die mit einem Sollwert verglichen wird, und daß für solche Regelungen auch bereits schwellwertabhängige Elemente in Gestalt der bekannten mechanischen Fliehkraftkontaktschalter verwendet wurden. Die der Bandgeschwindigkeit proportionale Frequenz kann in ebenfalls bekannter Weise durch einen bandgetriebenen Tachogenerator oder durch Anordnungen gewonnen werden, bei der Markierungen auf dem Band magnetisch oder fotoelektrisch abgetastet werden.The aforementioned regulator circuit preferably contains an electrical threshold value discriminator, its input voltage on the one hand from a fixed voltage and on the other hand from a to Belt speed on the conveyor roller or winding spool depends on the proportional frequency. For this is notes that it is known per se to control the belt speed as one of the belt speed to use proportional frequency, which is compared with a nominal value, and that for such Controls also already threshold-dependent elements in the form of the known mechanical centrifugal contact switches were used. The frequency proportional to the belt speed can obtained in a known manner by a belt-driven tachometer generator or by arrangements in which markings on the tape are scanned magnetically or photoelectrically.

Die Reglerschaltung besteht gemäß der Erfindung aus einer an sich bekannten Impulsformerstufe, die Impulsfolgen von Impulsen gleicher Dauer abgibt und einen Transistor steuert, der die Ladung und Entladung eines Kondensators einer nachfolgenden Integrierstufe mit zwei unterschiedlichen Zeitkonstanten schaltet. Die Kondensatorspannung wird einem Schwellwertschalter, ζ. Β. einem Schmitt-Trigger, mit nachfolgendem Schalttransistor zugeführt. Der Schwellwertschalter wirkt über die Verknüpfungsschaltung auf den Wickelantrieb.According to the invention, the regulator circuit consists of a pulse shaper stage, known per se, which Emits pulse trains of pulses of equal duration and controls a transistor that controls the charge and Discharge of a capacitor of a subsequent integration stage with two different time constants switches. The capacitor voltage is fed to a threshold switch, ζ. Β. a Schmitt trigger, supplied with the following switching transistor. The threshold switch works via the logic circuit on the winding drive.

Mit der erfindungsgemäßen Anordnung lassen sich größere Geschwindigkeiten des Bandes gegenüber der Sollgeschwindigkeit vermeiden, wodurch die Längenänderungen der Bandschlaufe in der Pufferungstasche reduziert werden.With the arrangement according to the invention, higher speeds of the belt can be compared to the Avoid the target speed, thereby reducing the length changes of the tape loop in the buffering pocket be reduced.

An Hand der Zeichnungen wird ein Ausführungsbeispiel erläutert. An exemplary embodiment is explained with reference to the drawings.

Fig. 1 zeigt eine prinzipielle Gesamtanordnung der Regeleinrichtung,Fig. 1 shows a basic overall arrangement the control device,

Fig. 2 die Reglerschaltung undFig. 2 the regulator circuit and

F i g. 3 den Spannungsverlauf am Integrierkondensator der Integrierstufe innerhalb der Regelerschaltung. F i g. 3 shows the voltage curve at the integrating capacitor of the integrating stage within the control circuit.

In Fig. 1 ist 1 das Magnetband und la der Teil des Magnetbandes, der abschnittsweise in beiden Laufrichtungen über die Magnetkopfanordnung 1 hinwegbewegt werden soll, dies kann z.B. bewirkt werden durch zwei im Sinne der eingezeichneten Pfeile gegenläufige Kapstans 3r und 31, denen Andruckrollen Ar bzw. Al zugeordnet sind, wobei für Rechtslauf des Bandes die Rolle Ar und für Linkslauf die Rolle Al angedrückt wird. Die Kapstans 3r, 31 können ständig laufen oder aber vorzugsweise auch erst nach Andrücken der zugeordneten Rolle 4 r bzw. 4 Z durch eine Magnetkupplung in Lauf gesetzt werden.In Fig. 1, the magnetic tape and la, 1 is the part of the magnetic tape which is to be partially moved away in both directions over the magnetic head assembly 1, this can be effected by two in the sense of the arrows in opposite capstan 3r and 31, for example, which pressure rollers Ar or Al are assigned, the roller Ar being pressed on for clockwise rotation of the belt and the roller Al being pressed on for counter-clockwise rotation. The Kapstans 3r, 3 1 can run continuously or, however, preferably only after the assigned roller 4 r or 4 Z has been pressed on, can be set in motion by a magnetic coupling.

Da jeder Seite des arbeitenden Bandteiles la eine Wickelspule nebst Pufferungs-Bandlänge und gleichartigen Regelmitteln zugeordnet ist und letztere ihre Wirkungsweise beim Umkehren der Bandlaufrichtung vertauschen, genügt es für das Verständnis der Erfindung, wenn nur die einer Seite zugeordneten Einrichtungen beschrieben werden.Since each side of the working tape part la is assigned a winding reel along with buffering tape length and similar control means and the latter interchange their mode of operation when reversing the direction of tape travel, it is sufficient for an understanding of the invention if only the devices assigned to one side are described.

In Fig. 1 ist demgemäß beispielsweise nur die linke Seite mit den Regeleinrichtungen dargestellt. Die Wickelspule 5 der linken Seite wickelt das Magnetband 1 auf oder ab. Über eine Umlenkrolle 6 wird das Band zunächst in eine Kammer 7 hineingezogen, in der es eine Schlaufe Ib bildet, und zwarIn Fig. 1, for example, only the left side with the control devices is accordingly shown. The winding reel 5 on the left side winds the magnetic tape 1 up or down. Via a deflection roller 6, the tape is first drawn into a chamber 7 in which it forms a loop Ib , namely

ίο durch unterhalb der Schlaufe in der Kammer 7 erzeugten Unterdruck. Das andere Ende der Schlaufe Ib läuft über eine Umlenkrolle 8 und setzt sich dann in den arbeitenden Bandteil la fort. Die Wickelspule 5 ist über eine ihrer Achse 9 vorgeschaltete elektromagnetische Reibungskupplung 43 durch den reversierbaren Motor 13 antreibbar. Die Kupplung 43 dient zugleich zum Bremsen der Wickelspule. Eine auf der Achse 9 nicht drehbare, aber verschiebbare Ankerscheibe 10 wird durch Erregen einerίο by negative pressure generated below the loop in the chamber 7. The other end of the loop Ib runs over a pulley 8 and then continues into the working belt part la . The winding reel 5 can be driven by the reversible motor 13 via an electromagnetic friction clutch 43 connected upstream of its axis 9. The clutch 43 also serves to brake the winding reel. A non-rotatable on the axis 9, but displaceable armature disk 10 is by exciting a

ao Bremswicklung 14 gegen einen ortsfesten Friktionsteil 11 angepreßt, hingegen wird durch Erregen einer Antriebswicklung 15 die Ankerscheibe 10 gegen ein Friktionsteil 12 gepreßt, das angetrieben durch den Motor 13 umläuft. Die Laufrichtung »rechts« desao brake winding 14 is pressed against a stationary friction part 11, however, by energizing a Drive winding 15 pressed the armature disk 10 against a friction part 12, which is driven by the Motor 13 rotates. The "right" direction of the

as Bandteiles la ist durch einen Pfeil angegeben, die Laufrichtung »links« durch einen eingeklammerten Pfeil. Beim Wechsel der Laufrichtung wird der Motor 13 reserviert. Die den angegebenen Laufrichtungen zugeordneten Drehrichtungen der Wickelspule 5 sind ebenfalls durch einen Pfeil und einen eingeklammerten Pfeil angegeben.The belt part la is indicated by an arrow, the direction of travel "left" by an arrow in brackets. When changing the direction of rotation, the motor 13 is reserved. The directions of rotation of the winding reel 5 assigned to the indicated running directions are also indicated by an arrow and an arrow in brackets.

Die Bandschlaufe Ib soll sich nun innerhalb der Unterdruckkammer 7 nicht wesentlich von der Solllage entfernen, die durch die von der Lichtquelle 20 ausgehende Lichtschranke 20' gekennzeichnet ist.The tape loop Ib should now not move significantly from the desired position within the vacuum chamber 7, which is characterized by the light barrier 20 ′ emanating from the light source 20.

Die Regelung der Drehung der Wickelspule 5 geschieht zu diesem Zweck in Abhängigkeit von der Bandschlaufenlänge Ib und von der Bandgeschwindigkeit an der Umlenkrolle 6 digital über eine logische Verknüpfungsschaltung. Unter den hierbei verwendeten Schaltelementen ist mit 21 ein Schmitt-Trigger bezeichnet. Diese bekannte bistabile Kippschaltung kippt schlagartig in den anderen stabilen Zustand, wenn eine dem ersten Glied (z. B. Transistor) zugeführte Spannung eine bestimmte Schwelle überschreitet. Bei dem Schmitt-Trigger 21 tritt an die Stelle des ersten Transistors eine durch das Licht der zugeordneten Lichtquelle 20 erregbare Fotozelle. Es soll dabei der gezeichnete Ausgang 21' des Triggers 21 ein Signal »L« (logische Eins) abgeben, wenn die Fotozelle abgedunkelt ist, d. h. die Lichtschranke 20' durch die Bandschlaufe Ib unterbrochen wird. Entsprechend erscheint am gezeichneten Ausgang 21' ein Signal »0«, wenn die Lichtschranke 20' der Fotozelle erregt ist. Eine Schaltvorrichtung 19, die ein Flipflop sein kann, soE ein Signal »L« bei Rechtslauf des Bandteiles la und ein Signal »0« bei Linkslauf dieses Bandteiles abgeben. Mit 22 und 23 sind Inverter bezeichnet, die, insbesondere als Transistorstufe ausgebildet, ein Signal »L« in das Signal »0« invertieren, und umgekehrt.
Mit der Umlenkrolle 6 ist ein FrequenzgeneratorFor this purpose, the rotation of the winding reel 5 is controlled as a function of the tape loop length Ib and the tape speed on the deflection roller 6 digitally via a logic circuit. Among the switching elements used here, 21 is a Schmitt trigger. This known bistable multivibrator switches suddenly to the other stable state when a voltage supplied to the first element (e.g. transistor) exceeds a certain threshold. In the case of the Schmitt trigger 21, the first transistor is replaced by a photocell which can be excited by the light from the associated light source 20. The output 21 'of the trigger 21 should emit a signal "L" (logical one) when the photocell is darkened, ie the light barrier 20' is interrupted by the tape loop Ib . Accordingly, a "0" signal appears at the output 21 'shown when the light barrier 20' of the photocell is excited. A switching device 19, which can be a flip-flop, soE emits a signal “L” when the belt section la is running clockwise and a signal “0” when this belt section is running counterclockwise. With 22 and 23 inverters are designated, which, in particular in the form of a transistor stage, invert a signal “L” into the signal “0”, and vice versa.
With the pulley 6 is a frequency generator

17 gekoppelt, in dessen Ausgangswicklung 16 eine sinusförmige Spannung mit einer zur Drehzahl der Laufrolle 6 und also auch zur Bandgeschwindigkeit des Bandteiles 1 proportionalen Frequenz / erzeugt wird. Diese Frequenz wird auf die Reglerschaltung17 coupled, in the output winding 16 a sinusoidal voltage with a speed of the Roller 6 and thus also to the belt speed of the belt part 1 proportional frequency / generated will. This frequency is applied to the regulator circuit

18 gegeben, die einen Sollwert in Form einer Span-18 given, which provides a setpoint in the form of a span

nungsquelle (angedeutet durch den zweiten Eingang S) bereitstellt. In der Schaltung 18 wird außerdem aus der Frequenz/ eine zu dieser proportionale sägezahnähnliche Spannung durch Integration hergestellt und dieser dem jeweiligen Istwert entsprechende Spannungsverlauf mit der Sollwertspannung verglichen. Solange der Istwert kleiner als der Sollwert ist, gibt der Ausgang 18' der Reglerschaltung 18 ein Signal »L« ab, das in enter Endstufe der Schaltung 18 geformt wird. Im umgekehrten Falle liegt am Ausgang 18' das Signal »0«. Der Ausgang 18' ist an das Und-Tor 28 geführt.voltage source (indicated by the second input S) provides. In the circuit 18, a sawtooth-like voltage proportional to this is also produced by integration from the frequency / and this voltage profile corresponding to the respective actual value is compared with the setpoint voltage. As long as the actual value is less than the nominal value, the output 18 'of the regulator circuit 18 emits a signal “L” which is formed in the output stage of the circuit 18. In the opposite case, the signal “0” is present at output 18 '. The output 18 'is led to the AND gate 28.

Weiterhin ist in F i g. 1 der Ausgang 2Γ des Triggers 21 sowohl mit den Und-Toren 24 und 26 als auch über den Inverter 22 mit den Und-Toren 25 und 27 verbunden. Die Schaltvorrichtung 19 ist direkt mit den Und-Toren 24 und 27 sowie über den Inverter 23 mit den Und-Toren 25 und 26 verbunden. Die Ausgänge der Und-Tore 24 und 25 führen über das Oder-Tor 29 an die Bremswicklung 14. Die Ausgänge der Und-Tore 26 und 27 führen über das Oder-Tor 30 an das Und-Tor 28. Der Ausgang des Und-Tores 28 ist mit der Antriebswicklung 15 verbunden. Furthermore, in FIG. 1 the output 2Γ of the trigger 21 both with the AND gates 24 and 26 and via the inverter 22 with the AND gates 25 and 27 connected. The switching device 19 is directly connected to the AND gates 24 and 27 as well as via the Inverter 23 connected to AND gates 25 and 26. The outputs of the AND gates 24 and 25 lead over the OR gate 29 to the brake winding 14. The outputs of the AND gates 26 and 27 lead via the OR gate 30 to AND gate 28. The output of AND gate 28 is connected to drive winding 15.

Die Wirkungsweise des angeführten Beispiels einer Regeleinrichtung nach F i g. 1 sei für den Rechtslauf des Bandteiles la erläutert. Beim Start des Bandteiles la über den Kapstan 3r gibt die Bandschlaufe Ib die Lichtschranke 20' frei, weil die Schlaufe verkürzt wird. Am Ausgang 2Γ des Schmitt-Triggers 21 erscheint demgemäß das Signal »Ο«. Die Und-Tore 24 und 26 werden damit gesperrt, und jeweils andern einen Eingang der Und-Tore 25 und 27 erscheint infolge der Signalinvertierung über den Inverter 22 das Signal »L«. Da Rechtslauf vorausgesetzt wurde, gibt die Vorrichtung 19 das Signal »L« ab, und das Und-Tor 27 wird als einziges geöffnet, da an den beiden Eingängen der Und-Tore 24, 25 und 26 jetzt jeweils eine logische »L« und eine »0« bzw. zweimal eine »O« liegen, während nur an beiden Eingängen des Und-Tores 27 ein Signal »L« liegt. Das Signal »L« erscheint darum auch an einem Eingang des Und-Tores 28.The mode of operation of the cited example of a control device according to FIG. 1 is explained for the clockwise rotation of the belt part la. When the tape part la starts over the capstan 3r, the tape loop Ib releases the light barrier 20 'because the loop is shortened. Accordingly, the signal “Ο” appears at the output 2Γ of the Schmitt trigger 21. The AND gates 24 and 26 are thus blocked, and the signal "L" appears at the other input of the AND gates 25 and 27 as a result of the signal inversion via the inverter 22. Since clockwise rotation was assumed, the device 19 emits the signal "L", and the AND gate 27 is the only one opened, since there is now a logical "L" and a logical "L" and a There are “0” or “O” twice, while there is only an “L” signal at both inputs of the AND gate 27. The signal “L” therefore also appears at an input of the AND gate 28.

Der Bandteil 1 befindet sich zunächst noch in Ruhestellung, und die dem Istwert entsprechende Bandgeschwindigkeit ist sicher kleiner als die dem Sollwert entsprechende. Die Reglerschaltung 18 gibt demgemäß das Signal »L« an den anderen Eingang des Und-Tores 28, worauf die Antriebwicklung 15 für die Wickelspule 5 betätigt wird (Friktionskupplung der Teile 10 und 12). Sobald der Istwert den Sollwert überschreitet, d. h. wenn der Bandteil 1 an der Rolle 6 schneller läuft, als die durch den Sollwert für das Band festgelegte Maximalgeschwindigkeit erfordert, spricht die Reglerschältung 18 an und sendet das Signal »0« auf Leitung 18'. Damit wird das Und-Tor 28 geschlossen und die Antriebwicklung 15 abgeschaltet. Man wählt dabei die durch den Sollwert definierte Maximalgeschwindigkeit etwas größer als die konstante Bandgeschwindigkeit des Bandteiles la. Alle anderen Betriebsverhältnisse haben sich nicht geändert. Der Motor 13 aber ist ausgekuppelt, und die Wickelspule 5 läuft mit der Achse 9 im Leerlauf. Die Bandgeschwindigkeit des Teiles 1 ist nun etwas größer als die des Bandteiles la, wie aus den oben geschilderten Verhältnissen hervorgeht. Infolgedessen läuft die Bandschlaufe Ib jetzt in Richtung auf die Lichtschranke zu. Überschreitet sie diese, so wird die Fotozelle des Schmitt-Triggers abgedunkelt, und das Signal »L« erscheint am Ausgang 2Γ. Damit wird das Und-Tor 24 geöffnet (es besteht immer Rechtslauf des Bandes und damit das Signal »L« am Ausgang 19), und alle anderen Und-Tore bleiben bzw. werden, soweit sie geöffnet waren, gesperrt. Das Und-Tor 24 betätigt über das Oder-Tor 29 die Bremswicklung 14, durch welche die Kupplungsscheibe 10 an den feststehenden Teil 11 gedrückt wird. Sobald die Bandgeschwindigkeit des Teiles 1 kleiner als die des Bandteiles la geworden ist, verkürzt sich die Bandschlaufe Ib wieder und gibt die Lichtschranke 20' frei, so daß der geschilderte Ablauf von neuem beginnt.
Dadurch, daß man die Wickelspule bei einer solchen Bandgeschwindigkeit des Bandteiles 1 auf Leerlauf schaltet, die nicht sehr viel über der durch die Einrichtung 4r, 3r festgelegten Bandgeschwindigkeit des Bandteiles la liegt, vermeidet man einen übergroßen Schlaufenweg in Richtung einer Verkürzung der Schlaufe und bewirkt gleichzeitig ein langsames Zurücklaufen der Schlaufe Ib im Sinne einer _ Schlaufenverlängerung. Ein hartes Bremsen setzt erst ein, wenn die Schlaufe die Lichtschranke 20' unterbricht. Man erreicht damit auch, daß die Reglerschaltung bereits erneut den Motorantrieb (Wicklung 15) über das Tor 28 einschaltet, bevor die Bandschlaufe Ib die Lichtschranke 20' unterbricht.The belt part 1 is initially still in the rest position, and the belt speed corresponding to the actual value is certainly lower than that corresponding to the nominal value. The regulator circuit 18 accordingly sends the "L" signal to the other input of the AND gate 28, whereupon the drive winding 15 for the reel spool 5 is actuated (friction clutch of parts 10 and 12). As soon as the actual value exceeds the setpoint, ie if the band part 1 on the roller 6 runs faster than the maximum speed specified by the setpoint for the band requires, the controller circuit 18 responds and sends the signal "0" on line 18 '. The AND gate 28 is thus closed and the drive winding 15 is switched off. The maximum speed defined by the setpoint is selected to be somewhat greater than the constant belt speed of the belt part la. All other operating conditions have not changed. The motor 13, however, is disengaged and the winding reel 5 runs with the axis 9 in idle. The belt speed of part 1 is now slightly greater than that of belt part la, as can be seen from the above-described relationships. As a result, the tape loop Ib now runs towards the light barrier. If it exceeds this, the photocell of the Schmitt trigger is darkened and the »L« signal appears at output 2Γ. This opens the AND gate 24 (there is always clockwise rotation of the belt and thus the "L" signal at output 19), and all other AND gates remain or, if they were open, are blocked. The AND gate 24 actuates the brake winding 14 via the OR gate 29, through which the clutch disc 10 is pressed against the stationary part 11. As soon as the belt speed of the part 1 has become less than that of the belt part la , the belt loop Ib shortens again and releases the light barrier 20 'so that the sequence described begins again.
By switching the reel spool to idle at such a tape speed of the tape part 1 that is not very much above the tape speed of the tape part la determined by the device 4r, 3r, one avoids an excessive loop path in the direction of a shortening of the loop and causes at the same time a slow running back of the loop Ib in the sense of a _ loop lengthening. Hard braking only sets in when the loop interrupts the light barrier 20 '. This also means that the regulator circuit switches on the motor drive (winding 15) again via the gate 28 before the tape loop Ib interrupts the light barrier 20 '.

An Hand der Fig. 2 wird die Reglerschaltung 18 in ihren Einzelheiten beschrieben. Die eine Sinusschwingung mit zur Bandgeschwindigkeit proportionaler Frequenz abgebende Ausgangswicklung 16 des Frequenzgebers 6, 17 ist an eine Impulsformerstufe 31 angeschlossen. Diese Stufe enthält einen Schmitt-Trigger 32 mit einem nachgeschalteten Difierenzierglied, die aus der Sinusspannung kurze Impulse mit steilen Vorderflanken formen, und eine monostabile Kippschaltung 33, welche aus den zugeführten Ausgangsimpulsen der Triggerstufe Impulse gleicher Dauer mit einer Folgefrequenz / erzeugt. Diese Impulsfolge steuert eine Integrierstufe 34.The regulator circuit 18 described in detail. The one sinusoidal oscillation proportional to the belt speed Frequency-emitting output winding 16 of the frequency generator 6, 17 is connected to a pulse shaper stage 31 connected. This stage contains a Schmitt trigger 32 with a downstream decorative element, which form short pulses with steep leading edges from the sinusoidal voltage, and a monostable Flip-flop 33, which from the supplied output pulses of the trigger stage pulses the same Duration with a repetition rate / generated. This pulse sequence controls an integrating stage 34.

Der Ausgang der monostabilen Kippstufe 33 ist zu diesem Zweck mit der Basis des Transistors 37 verbunden. Der Emitter dieses Transistors liegt auf Massepotential, der Kollektor ist einmal über den Widerstand 38 mit negativem Potential und einmal über den Widerstand 39 und den Kondensator 40 mit Masse verbunden. Der Schaltungspunkt 41 zwischen Widerstand 39 und Kondensator 40 ist an die Basis des Transistors 42, der als Emitterfolger arbeitet, angeschlossen. Die Werte der Widerstände 38 und 39 sind voneinander verschieden. Sie verhalten sich beispielsweise wie 5:1, wobei 38 der größere Widerstand sei. Diese Widerstände bilden mit dem Kondensator 40 zusammen den eigentlichen Integrierkreis mit unterschiedlichen Zeitkonstanten für Ladung und Entladung des Kondensators. Der Ausgang der Integrierstufe 34 ist mit einem weiteren Schmitt-Trigger 35 verbunden. Durch die Ansprechschwelle dieses Triggers 35 wird der Sollwert festgelegt. Der Ausgang des Triggers ist mit einer Schalterstufe 36, die ein Schalttransistor sein kann, verbunden. Der Ausgang 18' der Schalterstufe 36 entspricht dem in F i g. 1 dargestellten Ausgang 18' der Reglerschaltung 18.The output of the monostable multivibrator 33 is connected to the base of the transistor 37 for this purpose. The emitter of this transistor is at ground potential, the collector is connected once via the resistor 38 to negative potential and once via the resistor 39 and the capacitor 40 to ground. The node 41 between resistor 39 and capacitor 40 is connected to the base of transistor 42, which works as an emitter follower. The values of the resistors 38 and 39 are different from each other. For example, they behave like 5: 1, with 38 being the greater resistance. Together with the capacitor 40, these resistors form the actual integrating circuit with different time constants for charging and discharging the capacitor. The output of the integration stage 34 is connected to a further Schmitt trigger 35. The setpoint is determined by the response threshold of this trigger 35. The output of the trigger is connected to a switch stage 36, which can be a switching transistor. The output 18 'of the switch stage 36 corresponds to that in FIG. 1 output 18 'of the regulator circuit 18.

Durch die am Ausgang der monostabilen Kippstufe 33 erhaltene Impulsfolge gleicher Impulsdauer und negativer Amplitude wird der Transistor 37 derDue to the pulse sequence obtained at the output of the monostable multivibrator 33 with the same pulse duration and negative amplitude, transistor 37 becomes the

Integrierstufe 34, der sich normalerweise im gesperrten Zustand befindet, jeweils während der Dauer eines Impulses leitend. Der Kondensator 40, der sich bei gesperrtem Transistor 37 über den Widerstand 39 und den Widerstand 38 mit einer Zeitkonstanten R₁C aufladen konnte, entlädt sich bei leitendem Transistor über den Widerstand 39 und den Transistor 37 mit einer Zeitkonstanten A₂C. Infolge der angeführten Widerstandswerte erfolgt die Entladung rascher als die Ladung. Je häufiger Impulse eintreffen, d.h. je größer also die Band-Istgeschwindigkeit des Bandteiles 1 wird, um so häufiger wird der Kondensator entladen. Infolgedessen wird wegen der in der angegebenen Weise unterschiedlichen Zeitkonstanten R₁C und R₂C die mittlere Kondensatorspannung am Schaltungspunkt 41 in diesem Falle niedriger sein (positiver) als bei kleiner Impulsfolgefrequenz.Integrating stage 34, which is normally in the blocked state, in each case conductive for the duration of a pulse. The capacitor 40, which could be charged via the resistor 39 and the resistor 38 with a time constant R ₁ C when the transistor 37 is blocked, discharges when the transistor is conducting via the resistor 39 and the transistor 37 with a time constant A ₂ C. As a result of the above Resistance values, the discharge takes place faster than the charge. The more frequently the pulses arrive, ie the greater the actual belt speed of the belt part 1, the more frequently the capacitor is discharged. As a result, because of the different time constants R ₁ C and R ₂ C as indicated, the mean capacitor voltage at node 41 will in this case be lower (more positive) than in the case of a low pulse repetition frequency.

In F i g. 3 sind diese Verhältnisse in einem Spannungszeitdiagramm erläutert. Die Ordinate kennzeichnet die jeweilige Kondensatorspannung — U_c am Schaltungspunkt 41. Weiterhin ist das Spannungsniveau der Ansprechschwelle i7_s (Sollwert) des an die Integrierstufe 34 angeschlossenen Triggers 35 gestrichelt eingezeichnet. Bei Über- bzw. Unterschreitung dieser Schwelle durch die Kondensatorspannung (Istwert) wechselt der Trigger seinen stabilen Zustand. Auf diese Weise entsteht eine rechteckige Schaltspannung (Fig. 3, gestrichelt) für die nachfolgende Schaltstufe 36, wenn der Istwert größer als der Sollwert ist.In Fig. 3 these relationships are explained in a voltage time diagram. The ordinate denotes the respective capacitor voltage - U _c at the circuit point 41. Furthermore, the voltage level of the response threshold i7 _s (setpoint) of the trigger 35 connected to the integration stage 34 is shown in dashed lines. If the capacitor voltage (actual value) exceeds or falls below this threshold, the trigger changes its stable state. In this way, a rectangular switching voltage (FIG. 3, dashed) is produced for the subsequent switching stage 36 when the actual value is greater than the setpoint value.

Die ausgeführte Reglerschaltung 18 ist nicht an die angegebenen Polaritäten der Ströme und Spannungen gebunden. Weiterhin können einzelne Schaltstufen durch geeignete andere Anordnungen ersetzt werden, wie etwa beispielsweise die Triggerstufe 35 durch eine Schwellwertschaltung mit Tunneldioden. Auch der Aufbau der Integrierstufe mit den Widerständen 38, 39, dem Kondensator 40 und dem Transistor 37 ist sinngemäß variabel.The implemented regulator circuit 18 does not conform to the specified polarities of the currents and voltages bound. Furthermore, individual switching stages can be achieved by means of other suitable arrangements be replaced, such as, for example, the trigger stage 35 by a threshold value circuit with tunnel diodes. Also the structure of the integrating stage with the resistors 38, 39, the capacitor 40 and the Transistor 37 is mutually variable.

An Stelle eines Tachometergenerators 17 kann eine fotoelektrische Abtastvorrichtung verwendet werden, die durch Markierungen auf dem Band gesteuert wird und somit eine zur Bandgeschwindigkeit proportionale Frequenz / erzeugt.Instead of a tachometer generator 17, a photoelectric scanning device can be used which is controlled by markings on the tape and thus one to the tape speed proportional frequency / generated.

Claims

Claims: 45

1. Control device in magnetic tape devices for automatic control of the tape supply in a Buffering tape length by controlling the rotation of a tape conveyor roller, in particular a winding reel, in which the conveyor drive can be switched to drive, braking or idling, and these three states depending on the stock length as well as their changes in length under dual (Yes-No) Detection of these criteria can be switched by a logic circuit, according to Patent 1158570, characterized in that when a test device (20, 20 ', 21) which fall below or exceed a target length in a manner known per se of the buffering tape supply and with the assistance of their dual, depending on the direction of tape travel invertible signals (output of gates 24 to 27) for the regulation of the three states a drive range and a braking range are determined by this test device generated brake signal is constantly effective in the corresponding area (output of Gate 29), while for the drive area the drive signals (output of gate 30) in known Way of a logic circuit (AND gate 28) are fed, which also Receives signals from a regulator circuit (18), the binary value of which then allows the drive signal to pass prevented and thereby switches on the idle state when the belt conveyor speed on the conveyor roller or winding spool (5) exceeds a setpoint value by a predetermined amount.

2. Control device according to claim 1, characterized in that the regulator circuit (18) contains an electrical threshold value discriminator (35), the input voltage of which is on the one hand a fixed voltage and on the other hand a frequency proportional to the belt speed on the conveyor roller or winding spool (5) ( Frequency generator 6, 17) depends.

3. Control device according to claim 2, characterized in that a frequency transmitter Speedometer generator is used.

4. Control device according to claim 2, characterized in that an arrangement as a frequency transmitter for scanning of markings made on the magnetic tape becomes effective.

5. Control device according to claim 2, characterized in that the regulator circuit (18) a pulse shaper stage (32, 33) emitting a sequence of pulses of the same duration, a transistor (37) controls the charging and discharging of a capacitor (40) of a downstream Integrating stage (34) with two different time constants switches and the capacitor voltage a threshold switch (35), e.g. a Schmitt trigger, with a subsequent switch stage (36).

Considered publications:
German Auslegeschrift No. 1045 797,
815;
U.S. Patent No. 2,831,678.

1 sheet of drawings