DE1524995B1 - Anordnung zum Lagern eines auf einem Luftpolster schraubenlinienfoermig um eine rotierende Trommel gefuehrten Magnetbandes - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Lagern eines zumindest über einen Teilumfang einer rotierenden Trommel schraubenlinienförmig geführten Magnetbandes auf einem Luftpolster, wobei am Umfang der Trommel mindestens ein das Band berührender Magnetknopf angeordnet ist.

Insbesondere bei höheren Bandgeschwindigkeiten ist es vorteilhaft, zwischen dem transportierten Band und den Bandführungsteilen ein Luftpolster vorzusehen, um die Reibung zu verringern. Dies gilt insbesondere für die bei Videoaufzeichnungs- und -wiedergabegeräten verwendeten Bandtransportmechanismen, bei denen ein Magnetband um eine rotierende Trommel geführt wird.

Bei der Aufzeichnung von Videosignalen oder anderen HF-Informationen auf Magnetband sind derzeit eine Anzahl von Methoden, die mit beweglichen oder umlaufenden Magnetköpfen arbeiten, in Gebrauch. Gemäß einer dieser Methoden, die allgemein als Aufzeichnung mit Schraubenlinienabtastung bekannt ist, wird das Band, auf welchem das Signal aufzuzeichnen ist, in einem schraubenlinienförmigen Weg über eine zylindrische Trommel geführt. Dabei wird das Band am Trommelumfang von einem oder mehreren beweglichen Magnetköpfen so abgetastet, daß eine Anzahl von Aufzeichnungsspuren gebildet werden, die in einem Winkel zur Bandlängsrichtung verlaufen. Für diese Aufzeichnungsart sind allgemein zwei verschiedene Abtastmethoden gebräuchlich. Bei der einen bleibt die Trommel unbeweglich und läuft der Magnetkopf in einem Schlitz im Trommelumfang um. Bei der zweiten Methode ist der Kopf am Trommelumfang befestigt und wird die Trommel gedreht. Bei dieser Methode wird durch die Trommelbewegung ein Luftlager oder Luftkissen erzeugt, durch das die Reibung zwischen Band und Trommel verringert wird. Das Band »schwimmt« also gewissermaßen auf diesem Luftkissen, während es über die Trommel läuft. Es wurde gefunden, daß bei Verwendung einer zylindrischen Trommel gemäß dem Stand der Technik an bestimmten Stellen der Trommel die Wirksamkeit der Luftlagerung und folglich die Bandstabilität ziemlich schlecht ist.

Erfindungsgemäß wird dieser Nachteil dadurch vermieden, daß die Trommel außer einem zylindrischen Teil einen sich mit gleichem Durchmesser wie dieser koaxial an ihn anschließenden rotationssymmetrischen Teil besitzt, dessen Durchmesser zum Ende der Trommel hin abnimmt. Infolge der Verjüngung dieses rotationssymmetrischen Teils wird von der sich drehenden Trommel mitgerissene Luft zusätzlich seitlich unter das über die Trommel geführte Band eingebracht, so daß hier das Luftpolster zwischen Band und Trommel wieder aufgefüllt wird. Bei rein zylindrischen Trommeln ist dies nicht der Fall.

Wegen der einfacheren Herstellbarkeit wird für den rotationssymmetrischen Teil die Form eines Kegelstumpfes bevorzugt. Als besonders zweckmäßig haben sich Abmessungen ergeben, bei welchen der zylindrische Teil einen Durchmesser von ungefähr 15,24 cm und eine Länge von ungefähr 2,54 cm hat und der Kegelstumpfteil sich im Verhältnis von ungefähr 0,006 cm pro 1 cm linear verjüngt und eine Länge von ungefähr 2,54 cm hat.

Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung im einzelnen erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine schematische Darstellung einer Bandaufzeichnungseinrichtung mit Schraubenlinienabtastung,

F i g. 2 eine Darstellung einer typischen Trommel gemäß dem Stand der Technik für eine derartige Einrichtung und

Fig. 3 eine Darstellung einer erfindungsgemäß ausgebildeten Trommel.

Bei der Einrichtung nach F i g. 1 wird ein Magnetband 1 von der Vorratsspule 2 über die Drehtrommel 3 zur Aufwickelspule 5 transportiert. Die mit einem geeigneten Motor (nicht gezeigt) verbundene Bandantriebsachse 6 treibt das Band an, das von den beiden Rollen 7 und 8 beim Vorbeilaufen über die Trommel 3 geführt wird. Die Bandgeschwindigkeit beträgt typischerweise ungefähr 12,7 cm pro Sekunde, obwohl man je nach den gegebenen Erfordernissen auch andere Bandgeschwindigkeiten verwenden kann. Auf der Trommel 3 sind zwei magnetische Aufzeichnungsköpfe 10 im Winkelabstand von 180° so angeordnet, daß sie, indem sie etwas vom Trommelumfang vorstehen, das vorbeilaufende Band 1 berühren. Von den Köpfen 10 sind elektrische Leitungen 11 durch das Innere der Trommelwelle 12 zur äußeren Schaltung M des Aufzeichnungsgerätes (nicht gezeigt) geführt. Im ™ normalen Betrieb läuft die Trommel 3 in einer solchen richtung um, daß die Köpfe 10 sich gegenläufig zum Band 1 bewegen, obwohl ein Bandlauf in beiden Richtungen möglich ist. Die Trommel 3 kann beispielsweise einen Durchmesser von ungefähr 15,24 cm haben und mit einer Drehgeschwindigkeit von ungefähr 30 UpS umlaufen. Die entsprechende Kopfgeschwindigkeit beträgt dann ungefähr 15,24 m pro Sekunde.
Durch die Trommelbewegung wird zwischen dem Bandl und der Trommel 3 ein Luftkissen erzeugt. Dies geschieht in der Weise, daß im Gebiet 14, wo die Trommel das Band 1 zuerst zu erfassen beginnt, Luft zwischen das Band und die Trommel gedrückt und durch Reibung um die Trommel mitgerissen wird.

Die Ausbildung des Luftkissens bei einer Trommelkonstruktion gemäß dem Stand der Technik ist in F i g. 2 veranschaulicht, die eine Seitenansicht einer solchen Trommel 25 zeigt. Diese Trommel 25 gemäß ^

dem Stand der Technik hat eine zylindrische Form, \ wobei zwei Magnetköpfe, von denen einer, 26, gezeigt ist, im Winkelabstand von 180° am Trommelumfang ungefähr in der Mitte zwischen den beiden Rändern 27, 28 der Trommel angeordnet sind. Die Trommel 25 hat typischerweise einen Durchmesser von ungefähr 15,24 cm und eine Länge von 5,08 cm, wobei die Bandbreite 2,54 cm beträgt. Die Köpfe stehen etwas vom Trommelumfang vor, so daß sie das Magnetband 30 beim Vorbeilaufen über die Trommel in einem Schraubenlinienweg berühren. Die Drehrichtung der Trommel 25 ist so, daß im normalen Betrieb der Kopf 26 von rechts nach links und das Band 30 von links nach rechts (gesehen in F i g. 2) laufen. Die Trommelbewegung erzeugt zwischen dem Band 30 und der Trommel 25 ein Luftkissen, wie durch die vier Druckprofile 32, 33, 34 und 35 an verschiedenen Stellen längs der Trommel angedeutet. In dem Gebiet, wo das Band 30 von der Trommel 25 erfaßt zu werden beginnt, ist der Druck zwischen dem Band und der Trommel verhältnismäßig groß, wie durch das Druckprofil 32 angedeutet. Dieser hohe Druck ergibt sich wegen der großen, von der Trommel mitgerissenen Luftmenge, die zwischen der

Trommel 25 und dem Band 30 eingekeilt ist. Dadurch wird in diesem Gebiet eine verhältnismäßig wirksame Luftlagerung erzeugt. Da jedoch der Bandlaufweg schräg, d. h. nicht senkrecht zur Drehachse der Trommel 25 verläuft, entweicht ein großer Teil der ursprünglich zwischen Band und Trommel eingefangenen Luft an der einen Seite 37 des Bandes 30, wie durch die Pfeile 38 angedeutet. Da ferner die andere Seite 39 des Bandes 30 sich verhältnismäßig dicht bei der Trommelfläche befindet, :o wenn nicht gar diese berührt, kann nur wenig zusätzliche Luft zwischen dem Band 30 und der Trommel 25 eingefangen werden. Dies hat zur Folge, daß unter bestimmten Abschnitten des Bandes 30 der Luftdruck abfällt und das Druckprofil seine Form verändert. Dieser Zustand ist durch die drei zusätzlichen Druckprofile 33, 34 und 35 angedeutet. Der Druck in der Gegend der Seite 37 des Bandes 30, die sich am dichtesten bei demjenigen Trommelteil befindet, von dem das Band anfänglich erfaßt worden ist, bleibt verhältnismäßig hoch, während in der Gegend der anderen Bandseite 39 der Druck erheblich abfällt. Es nimmt also die Wirksamkeit der Luftlagerung über die Länge des Bandlaufweges auf der Trommel ab. wodurch die Stabilität des Bandes auf der Trommel nachläßt.

F i g. 3 zeigt in Seitenansicht eine Ausführungsform einer Trommel 50. Die Relativbewegung zwischen dem Band 30 und der Trommel 50 in F i g. 3 ist im wesentlichen die gleiche wie bei der bekannten Trommelausführung nach F i g. 2. Wiederum kann die Trommel 50 einen Durchmesser von ungefähr 15,24 cm und eine Länge von 5,08 m haben, wobei ein Band mit einer Breite von 2,54 cm verwendet wird. Zwei Magnetköpfe sind im Winkelabstand von ,. 180° ungefähr in der Mitte zwischen den beiden Stirnenden der Trommel 50 angeordnet. Nur einer, 51, von diesen beiden Köpfen ist gezeigt. Im Gegensatz zur vorbekannten Konstruktion hat jedoch die Trommel 50 nicht zur Gänze zylindrische Form. Und zwar ist derjenige Trommelteil 53, der das Band 30 anfänglich nicht erfaßt, etwas verjüngt, während der übrige Teil 54 zylindrisch ist. Die Trommel 50 besteht somit aus zwei Abschnitten, deren einer, 53, kegelstumpfförmig und deren anderer, 54, zylindrisch ist, wobei die Symmetrieachsen dieser beiden Abschnitte mit der Drehachse der Trommel zusammenfallen. Für eine Trommel von 15,24 cm Durchmesser hat sich eine lineare Verjüngung von der Mitte zum Stirnende der Trommel von ungefähr 0,006 cm pro cm als zufriedenstellend erwiesen. Jedoch kann man auch andere Formen und Abmessungen für den verjüngten Teil verwenden. Die optimale Form und Abmessung hängen natürlich vom speziellen Anwendungsfall ab und werden am besten experimentell ermittelt. Die lineare Verjüngung hat den Vorteil, daß sich die Herstellung der Trommel verhältnismäßig einfach gestaltet.

Die Trommel nach F i g. 3 führt zu einer erheb-

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55 liehen Verbesserung der Bandstabilität gegenüber der bekannten Trommelausführung. Dies läßt sich am besten ermessen, wenn man sich zwei Merkmale der Ausbildung nach F i g. 3 vor Augen hält. Als erstes kann, da der Trommeldurchmesser über die Länge des Bandlaufweges auf der Trommel abnimmt, durch Reibung auf dem Trommelumfang mitgerissene Luft (dargestellt durch die Pfeile55 in Fig. 3) zwischen Band und Trommel längs derjenigen Seite 39 des Bandes 30 eingepreßt werden, die am weitesten von dem Trommelteil, der das Band ursprünglich erfaßt hat, entfernt ist. Durch diese zwischen Band und Trommel eingepreßte Luft wird ein Luftdruck erzeugt, der ausreicht, um über die gesamte Länge des Bandlaufweges auf der Trommel 50 eine verhältnismäßig wirksame Luftlagerung zu schaffen. Eine wirksamere Luftlagerung ergibt sich an derjenigen Stelle, wo das Band 30 auf die Trommel 50 aufläuft und wo, wie man in Fig. 2 sieht, andernfalls das Luftkissen am wenigsten wirksam ist. Zweitens erfolgt die Abstützung des Bandes hauptsächlich durch denjenigen Trommelteil 54, wo die zuerst gebildete Luftlagerung am wirksamsten ist. (Wie man in F i g. 2 sieht, ist die Luftlagerung längs des Bandteils 37 am wirksamsten.) Da der Trommeldurchmesser in F i g. 3 im Trommelteil 54 am größten ist, erfolgt die Abstützung oder Auflagerung des Bandes hauptsächlich in diesem Teil.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Anordnung zum Lagern eines zumindest über einen Teilumfang einer rotierenden Trommel schraubenlinienförmig geführten Magnetbandes auf einem Luftpolster, wobei am Umfang der Trommel mindestens ein das Band berührender Magnetkopf angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Trommel außer einem zylindrischen Teil (54) einen sich mit gleichem Durchmesser wie dieser koaxial an ihn anschließenden rotationssymmetrischen Teil (53) besitzt, dessen Durchmesser zum Ende der Trommel hin abnimmt.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der kleinste Durchmesser des rotationssymmetrischen Teils (53) sich an derjenigen Stirnseite der Trommel befindet, gegen welche — in Richtung der Trommelbewegung gesehen — das Band geführt ist.

3. Anordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der rotationssymmetrische Teil (53) ein Kegelstumpf ist.

4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der zylindrische Teil (54) einen Durchmesser von ungefähr 15,24 cm und eine Länge von ungefähr 2,54 cm hat und daß der Kegelstumpfteil (53) sich im Verhältnis von ungefähr 0,006 cm pro 1 cm linear verjüngt und eine Länge von ungefähr 2,54 cm hat.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen