DE1572449C3 - - Google Patents

Description

Das schnelle Vor- und Rückspulen erfolgt bei Studio-Magnettongeräten mit etwa der 20fachen Geschwindigkeit, die für den normalen Vorlauf bei Aufnahme oder Wiedergabe verwendet wird. Da der erforderliche Bandzug und die durch Lagerreibung bedingten Momente in beiden Fällen ungefähr die gleichen sind, unterscheiden sich auch die aufzubringenden Leistungen etwa um den Faktor 20.

Bei netzbetriebenen Studio-Laufwerken ist für den Antrieb in beiden Fällen entweder nur ein Motor vorgesehen, der wahlweise mit der Welle des rechten oder linken Wickeltellers gekuppelt wird, oder es sind zwei gleichartige Motoren vorhanden, die mit diesen Wellen starr verbunden sind. Für den normalen Vorlauf wird dabei die Motorspannung beispielsweise mittels eines Transformators herabgesetzt. Trotzdem ist der Wirkungsgrad bei dieser Betriebsart sehr gering, da die Motoren und das eventuell vorhandene Getriebe so ausgelegt sind, daß nur bei schnellem Umspulen näherungsweise Leistungsanpassung erzielt wird, während bei normalem Vorlauf Fehlanpassung vorliegt.

Im Netzbetrieb spielt die Leistungsbilanz im allgemeinen keine Rolle; sie gewinnt jedoch erheblich an Bedeutung, wenn Wechselspannungslaufwerke über Wechselrichter aus Batterien gespeist werden müssen, wie dies z. B. in Übertragungswagen der Fall ist. Der hohe Leistungsbedarf wiegt dabei um so schwerer, als durch den mit etwa 70% anzusetzenden Wirkungsgrad des Wechselrichters die Leistungsbilanz noch weiter verschlechtert wird.

Bei Verwendung von Gleichstrommotoren entfallen zwar die Verluste im Wechselrichter. Die überschüssige Spannung beim langsamen Vorwickeln kann jedoch nur in einem Vorwiderstand vernichtet werden, oder aber es müssen Motoren mit Doppelwicklung verwendet werden, deren Wirkungsgrad bei keiner der beiden Betriebsarten besonders gut ist. Im einen wie im anderen Falle bleibt außerdem die durch die konstante Übersetzung gegebene Fehlanpassung und der daraus resultierende niedrige Wirkungsgrad bestehen, was sich zwar durch Verwendung eines umschaltbaren Getriebes beheben ließe.

Bei einer Verringerung der abgegebenen Leistung auf etwa 5 % sinkt jedoch der Wirkungsgrad des Motors auch dann auf einen Bruchteil des bei Vollast erzielbaren Wertes ab.

Die in allen diesen Fällen gegebene ungünstige Leistungsanpassung bei normalem Vorlauf ist besonders deshalb gravierend, weil dieser Betriebszustand während etwa 90 bis 95 % der gesamten Betriebszeit vorliegt.

Um bei batteriegespeisten Studio-Magnettonlaufwerken diese Schwierigkeiten zu beseitigen, ist es zweckmäßig, für den Antrieb des Wickeltellers beim schnellen Vorspulen und für den beim normalen Vorlauf getrennte Gleichstrom-Motoren mit unterschiedlicher, der jeweiligen Aufgabe entsprechender Leistungsfähigkeit zu verwenden, deren Übersetzung so gewählt ist, daß die Motoren mit Vollast und im Drehzahlbereich des größten Wirkungsgrades arbeiten, von denen der für das schnelle Vorspulen verwendete auch für das schnelle Rückspulen dient.

Über die Gesamtlaufzeit des Magnettonbandes läßt sich dieser Zustand zwar nur näherungseise erreichen, weil sich die Durchmesser der Wickel auf dem auf- und abwickelnden Teller dauernd ändern. Versuche haben aber ergeben, daß mit diesen Maßnahmen bei normalem Vorlauf eine Leistungsersparnis von etwa 90 % zu erzielen ist.

Natürlich wird man darauf bedacht sein, daß der momentan unwirksame Motor den Antrieb nicht unnötig belastet. Es empfiehlt sich deshalb, in den Kraftübertragungsweg des Motors für den normalen Vorlauf zum Wickelteller eine automatische Kupplung, z. B. eine Schlingfederkupplung, einzuschalten, die dafür sorgt, daß die Antriebsverbindung dieses

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Motors gelöst wird, wenn der Motor für das schnelle Gummirolle und leistungsschwachem Tonmotor hin-Vorspulen bzw. schnelle Rückspulen wirksam ist. reichend kleine Werte für den Schlupf zu erzielen.
Das Abkuppeln des Motors für das schnelle Vorspu- Unter Berücksichtigung der vorstehenden Überle-

len bzw. Rückspulen bei normalem Vorlauf kann gungen wird folgende Anordnung vorgeschlagen: Für beispielsweise dadurch bewerkstelligt werden, daß 5 den Antrieb des Wickeltellers beim schnellen Vorein die Triebräder von Motor und Wickelteller kup- spulen und für den beim normalen Vorlauf sind erpelndes Zwischenglied derart schwenkbar gelagert findungsgemäß getrennte Gleichstrommotoren mit wird, daß es in diesem Betriebsfalle außer Eingriff unterschiedlicher, der jeweiligen Aufgabe entsprekommt. Hier wild man allerdings nicht auf eine chender Leistungsfähigkeit vorgesehen, deren ÜberAutomatik zurückgreifen, sondern eine Steuerung io setzung so gewählt ist, daß die Motoren mit Vollast durch Zugmagnete od. dgl. vornehmen. und im Drehzahlbereich des größten Wirkungsgrades

Bei kleinen Gleichstrommotoren, wie sie im Falle arbeiten, und von denen der für das schnelle Vorspuder Erfindung für den Wickelantrieb bei normalem len verwendete Motor, auch für das schnelle RückVorlauf benötigt werden, ist es zur Erzielung eines spulen dient. Fernerhin ist in den Kraftübertragungsguten Wirkungsgrades notwendig, das Feld mit Hilfe 15 weg des Motors für den normalen Vorlauf zum Wikvon Permanentmagneten zu erzeugen. Die damit ver- kelteller eine automatische Kupplung z. B. eine bundene Nebenschlußcharakteristik — weitgehende Schlingfederkupplung eingeschaltet, die dafür sorgt, Unabhängigkeit der Drehzahl vom Moment — ist je- daß die Antriebsverbindung dieses Motors gelöst doch für einen Wickelmotor unvorteilhaft. Aus dem wird, wenn der Motor für das schnelle Vorspulen üblichen Verhältnis von 1:3 für den Wickeldurch- 20 bzw. schnelle Rückspulen wirksam ist. Andererseits messer am Bandanfang zu demjenigen am Bandende ist ein den Motor für das schnelle Vorspulen bzw. ergibt sich, daß sich die Drehzahl des Aufwickeltel- Rückspulen an den jeweiligen Wickelteller kuppelnlers im Verhältnis 3:1 ändern muß. Dies ist bei des Zwischenglied derart schwenkbar gelagert, daß einem Motor mit gutem Wirkungsgrad nur durch es bei Betrieb des Motors für den normalen Vorlauf einen hohen Vorwiderstand zu erreichen, der jedoch 25 außer Eingriff kommt. Außerdem wird der Bandzug den Gesamtwirkungsgrad entscheidend verschlech- hinter oder vor und hinter der Tonrolle abgetastet und tert. Auch dann läßt sich aber der geforderte Wert als Kriterium für die Steuerung des den normalen des Bandzuges innerhalb eines Durchlaufes nur in Vorlauf besorgenden Wickelmotors im Sinne einer zwei Zeitpunkten erreichen, während in den anderen Konstanthaltung des Bandzuges benutzt und der so große Abweichungen auftreten, daß selbst bei 30 Bandzug wird beim abwickelnden Teller in an sich einem kräftigen Tonmotor ein unzulässig hoher bekannter Weise mit HiUe eines eine mechanische Schlupf eintritt. Bremse steuernden Wagebalkens mit Fühlstiften kon-

Bei batteriegespeisten Laufwerken muß aber auch stantgehalten.

der Tonmotor, der im allgemeinen etwa 40 % der Im Grunde genommen stellt die oben beschriebene

Gesamtleistung aufnimmt, in seinem Leistungsbedarf 35 Art der Bandzugregelung am abwickelnden Teller drastisch reduziert werden. Ein Tonmotor geringer eine Rückwärtsregelung dar, die den Vorteil einer Leistung kann jedoch nur dann verwendet werden, Selbststabilisierung besitzt, also nicht überregeln wenn die Unterschiede im Bandzug zu beiden Seiten kann. Sie hat jedoch die Eigenschaft, daß stets ein der Tonrolle sehr klein gehalten werden, da das aus Restfehler verbleibt. Dieser läßt sich zwar vermindieser Differenz resultierende Moment vom Drehmo- 40 dem, indem man die Regelung sehr steil gestaltet, ment des Tonmotors aufgefangen werden muß. Der der Aufwand hierfür wird jedoch sehr bald unwirtfür Studiozwecke geforderte niedrige Schlupf würde schaftlich. Außerdem tritt von einer bestimmten bei hohen Bandzugdifferenzen außerdeifi bedingen, Steilheit an infolge von Phasendrehungen im mechadaß die Gummiandruckrolle mit großer Kraft gegen nischen Teil des Regelkreises eine Selbsterregung das Band und die Tonrolle gepreßt wird. Dies wie- 45 auf.

derum erhöht die Walkarbeit im Gummibelag und In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird da-

die Lagerreibung im Tonmotor und der Andruck- her die aus der Abtastung des Bandzuges hinter der rolle, letzten Endes also auch den Leistungsbedarf Tonrolle oder die aus der Differenz des Bandzuges des Tonmotors. Aus diesen Gründen wäre es er- abgeleitete Regelgröße zusätzlich dem Tonmotor mit wünscht, wenn sich der Bandzug möglichst konstant- 50 einer solchen Polarität zugeführt, daß dadurch der halten ließe. Schlupf vermindert wird. Da eine kleine Korrektur

Es ist daher erforderlich, den Bandzug vor und der Bandgeschwindigkeit in der Größenordnung von hinter der Tonrolle auf mechanischem oder elektri- wenigen Promille den Bandzug beiderseits der Tonschem Wege abzutasten und aus der Differenz eine rolle kaum beeinflußt, ist die Gefahr einer uner-Regelgröße für die Steuerung des Wickelmotors für 55 wünschten Rückkoppelung nicht gegeben, wenn, wie normalen Vorlauf im Sinne einer Konstanthaltung dies zur Herabsetzung des Schlupfes ausreicht, die des Bandzuges abzuleiten. Eine solche Anordnung Nachsteuerung über ein Glied mit einer Zeitkonbietet auch leistungsmäßig Vorteile, da vom Wickel- stanten erfolgt, die groß ist gegenüber der Zeitkonmotor in jedem Augenblick nur das zur Erzielung stanten, die sich aus dem Trägheitsmoment von eines hinreichend festen Wickels erforderliche Mo- 60 Wickelteller und Wickel und dem aus der Rückstellment aufgebracht zu werden braucht. kraft des Bandzugfühlers herrührenden, auf den

Beim abwickelnden Teller kann eine hinreichende Wickelteller wirkenden Richtmoment ergibt.
Konstanz des Bandzuges in bekannter Weise mit Ein Studiolaufwerk muß neben hoher Qualität und

Hilfe eines eine mechanische Bremse steuernden Zuverlässigkeit unter anderem noch folgende Mög-Fühlhebels erreicht werden. Versuche haben gezeigt, 65 Henkelten bieten:

daß es ohne weiteres möglich ist, den Bandzug so- Verwendung von flanschlosen Wickeln aus 1000 m

wohl vor wie hinter der Tonrolle auf ± 5 % zu stabi- Studio-Magnettonband (d. h. hoher konstanter Bandlisieren und damit auch bei niedrigem Andruck der zug), schnelles Vor- und Rückspulen mit hoher Be-

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schleunigung, Rangieren unter Verwendung eines spricht, bei dem der Motor 1 abgekuppelt ist, treibt hochwertigen Bandlängenzählers zum Aufsuchen zu dieser Motor über ein Reibrad 6 und eine auf einem bearbeitender Stellen, Markieren derselben sowie Hebel 7 gelagerte Zwischenrolle 8 das als Reibrad Schneiden und Kleben der Tonbänder. Die genann- ausgebildete Rad 9 und damit den rechten Wickeltelten für ein Studio-Magnettongerät geforderten Quali- 5 ler an. Wird der Hebel 10 in Pfeilrichtung getätsbedingungen und Verwendungsmöglichkeiten schwenkt, so wird der Kraftschluß zwischen dem sind nur mit großen, aus Stabilitätsgründen sehr Reibrad 6 und dem Reibrad 9 gelöst, da sich die Zwischweren Laufwerken, die nach der herrschenden schenrolle8 nach unten verlagert. Es kommt dafür Lehre leistungsstark sein müssen, zu erfüllen, nicht eine Verbindung zwischen dem Reibrad 15, auf dem aber mit Laufwerken von batteriegespeisten Heim- io der linke Wickelteller befestigt zu denken ist, und magnettongeräten. Mit der Übertragung der Erfah- dem von dem Hebel 10 getragenen Reibrad 14 zurungen mit leistungsarmen Heimmagnettongeräten stände, das seinen Antrieb von dem Motor 5 her über auf Studiolaufwerke ist es nicht getan, d. h. es sind die Riemenscheibe 11 des Motors, den Riemen 12 nicht die an ein Studio-Magnettongerät gestellten und eine mit dem Reibrad 14 verbundene Riemen-Qualitätsforderungen zu erfüllen. Ein nach der Lehre 15 scheibe 13 erfährt.

der Erfindung ausgeführtes schweres Studio-Magnet- Der Hebel 10 wird von einem Zugmagneten 16 tonlaufwerk kann ohne jegliche Einbuße an Qualität über eine zwischengeschaltete Feder 17 bzw. einen sowie Anwendungsmöglichkeiten mit 7% der bishe- Zugmagneten 18 und eine Feder 19 in die für das rigen, d. h. bisher zum Antrieb eines hochwertigen Vor- und Rückspulen erforderliche Stellung geStudio-Laufwerkes benötigten Leistung betrieben wer- 20 bracht. Bei normalem Vorlauf nimmt er ein durch den. Diese durch den Anmeldungsgegenstand bewirk- eine Rast festgelegte Mittelstellung ein, die weder für te große, den Fachmann überraschende Reduzierung das Rad 9 noch das Rad 15 einen Antrieb ergibt,
des Leistungsbedarfes für schwere, hochwertige Stu- Die Art und Weise, wie der Bandzug vor und hindio-Magnettonlaufwerke beweist einerseits den mit ter der Tonrolle abgetastet und aus der Bandzugdifder Erfindung erzielten technischen Fortschritt und 25 ferenz eine Regelgröße für die Steuerung des den andererseits, daß es möglich ist, entgegen den herr- normalen Vorlauf besorgenden Wickelmotors abgeschenden und bestehenden Vorurteilen auch schwere leistet werden kann, wird an Hand der Abb. 2 nä-Studio-Magnettonlaufwerke ohne Minderung ihrer her erläutert.

Qualität und ihrer Verwendungsmöglichkeiten ex- Dem von dem linken zu dem rechten Wickelteller trem leistungsann zu betreiben, wenn die vorstehend 30 laufenden Tonband 20 sind vor und hinter der Tonbeschriebene Kombination mehrerer konstruktiver rolle 23 zwei das Band kontaktierende Fühlstifte 22, Maßnahmen angewendet wird. Die Erfindung und 24 zugeordnet, die auf den gleichlangen Schenkeln weitere Einzelheiten derselben werden im folgenden eines Wagebalkens 21 montiert sind. Der Balkenmitan Hand der lediglich das Erfindungsprinzip wieder- telpunkt ist mit der Welle eines elektrischen Wandgebenden Zeichnung näher erläutert. 35 lers 25 verbunden.

In der Abb. 1 bedeutet die Ziffer 1 den Motor für Da sich je nach dem Bandzug vor und hinter der den normalen Vorlauf, der über eine Riemen- Tonrolle 23 eine unterschiedliche Lage der Fühlstifte scheibe 2 und einen Riemen 3 eine Riemenscheibe 4 22, 24 einstellt, erfährt die Welle des Wandlers 25 antreibt. Diese letztere Riemenscheibe ist mit Hilfe eine entsprechende Verstellung in der einen oder aneiner (nicht gekennzeichneten) Schlingfederkupplung 40 deren Richtung. Der Wandler liefert also eine Regelmit einem Rad 9 verbunden, auf dessen Welle der größe, die der Erfindung entsprechend für die Steuerechte Wickelteller befestigt zu denken ist. Der Mo- rung des Wickelmotors im Sinne einer Konstanthalter für das schnelle Vor- und Rückspulen ist in der tung des Bandzuges ausgenutzt wird und gegebenfalls Abb . 1 mit 5 bezeichnet. In der gezeichneten Stel- auch dem Tonmotor zugeführt werden kann, um den lung des Hebels 10, die dem schnellen Vorlauf ent- 45 Schlupf zu verringern.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

1. Patentansprüche:

   Leistungssparender Antrieb für ein batteriegespeistes Studio-Magnettonlaufwerk, dadurch gekennzeichnet, daß für den Antrieb des Wickeltellers beim schnellen Vorspulen und für den beim normalen Vorlauf getrennte Gleichstrommotoren (1, S) mit unterschiedlicher, der jeweiligen Aufgabe entsprechender Leistungsfähigkeit vorgesehen sind, deren Übersetzung so gewählt ist, daß die Motoren (1, 5) mit Vollast und im Drehzahlbereich des größten Wirkungsgrades arbeiten, und von denen der für das schnelle Vorspulen verwendete Motor (5) auch für das schnelle Rückspulen dient, daß in dem Kraftübertragungsweg (2, 3, 4, 9) des Motors für den normalen Vorlauf (1) zum Wickelteller eine automatische Kupplung z. B. eine Schlingfederkupplung eingeschaltet ist, die dafür sorgt, daß die Antriebsverbindung dieses Motors gelöst wird, wenn der Motor (5) für das schnelle Vorspulen bzw. schnelle Rückspulen wirksam ist, daß andererseits ein den Motor für das schnelle Vorspulen bzw. Rückspulen an den jeweiligen Wickelteller kuppelndes Zwischenglied (7, 8, 10, 13, 14) derart schwenkbar gelagert ist, daß es bei Betrieb des Motors (1) für den normalen Vorlauf außer Eingriff kommt, daß der Bandzug hinter oder vor und hinter der Tonrolle (23) abgetastet und als Kriterium für die Steuerung des den normalen Vorlauf besorgenden Wickelmotors (1) im Sinne einer Konstanthaltung des Bandzuges benutzt wird, und daß der Bandzug beim abwickelnden Teller in an sich bekannter Weise mit Hilfe eines eine mechanische Bremse steuernden Wagebalkens (21) mit Fühlstiften (22, 24) konstantgehalten wird.
2. 2. Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich eine aus der Abtastung des Bandzuges hinter der Tonrolle (23) oder eine aus der Differenz des Bandzuges vor und hinter der Tonrolle (23) abgeleitete Regelgröße dem Tonmotor mit einer im Sinne einer Verminderung des Schlupfes wirkenden Polarität, zugeführt wird.
3. 3. Antrieb nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Nachsteuerung über ein Glied mit einer Zeitkonstanten erfolgt, die groß ist gegenüber der Zeitkonstanten, die sich aus dem Trägheitsmoment von Wickelteller und Wickel und dem aus der Rückstellkraft des Bandzugfühlers herrührenden, auf den Wickelteller wirkenden Richtmoment ergibt.