DE2112029A1

DE2112029A1 - Magnetbandaufnahme- und Wiedergabegeraet

Info

Publication number: DE2112029A1
Application number: DE19712112029
Authority: DE
Inventors: Lewis Richard A
Original assignee: Astro Science Corp
Current assignee: Astro Science Corp
Priority date: 1971-03-12
Filing date: 1971-03-12
Publication date: 1972-09-14
Also published as: DE2112029B2; DE2112029C3; GB1342282A; FR2129083A5

Description

Magnetbandaufnahme- und Wiedergabegerät

Die Erfindung befasst sich mit einem Magnetbandaufnahme- und Wiedergabegerät,,

Die Verwendung magnetischer Drähte als Mittel zur Aufnahme und Wiedergabe von Schallsignalen wurde zum ersten Mal vor über 70 Jahren demonstrierte Die Theorien, Techniken und Materialien, die die Wiedergabe von Schall- bzw. Tonsignalen und anderen Signalen mit hoher Qualität und mit einem ausreichend hohen Frequenzbereich, hohem Verhältniss von Signal zu Geräusch und ohne Vorhandensein von Verzerrungen ermöglichen, sind jedoch erst in den letzten zwanzig bis dreissig Jahren entwickelt worden, so daß nunmehr die magnetische Aufnahme in der Technik eine hervorragende Stellung einnimmt« Gegenwärtig ist das am weitest verbreitet benutzte magnetische Aufnahmemittel das Magnetband, das aus einem aus Papier

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Patentanwälte Dipl.-Ing. Martin Licht, Dipl.-Wirfsch.-Ing. Axel Hansmann, Dipl.-Phys. Sebastian Herrmann

oder Plastik gefertigten Grandmaterial besteht, welches mit einer dünnen Schicht aus Eisenoxid überzogen ist.

Die meisten Magnetbandaufnahmegeräte weisen eine Abroll- und eine Aufrollspule auf, wobei das Magnetband mit Hilfe eines Bandtransportmechanismus von der Abroll- zur Aufrollspule bewegt wird«, Die Bandbewegung erfolgt über die verschiedenen Übertragungsköpfe, die die Aufnahme- und Wiedergabevorrichtung kennzeichnen. In gewissen Fällen ist es ausserdem üblich, eine Bandantriebswelle oder Tonwelle vorzusehen, die mit einer Klemmrolle zusammenarbeitet, um das Band über die Übertragungsköpfe zu ziehen. In einigen !Fällen, in denen extrem hohe Qualität verlangt wird, wird eine zweite Bandantriebswelle oder Tonwelle verwendet, so daß die Tonwellen zu beiden Seiten der Übertragungsköpfe angeordnet sind» Diese beiden Bandantriebswellen stellen sicher, daß das Band mit gleichförmiger und konstanter Geschwindigkeit über die Köpfe transportiert wird.

Zur Aufrechterhaltung der Aufnahme— und Y/iedergabequalität, die bei den heutigen Magnetbandaufnahmegeräten verlangt wird, ist es bei dem oben genannten mit zwei Bandantriebswellen für den Bandtransport ausgestatteten Gerätetyp notwendig, daß die beiden Bandantriebswellen mit geringfügig verschiedenen Geschwindigkeiten angetrieben werden, so daß in dem Band eine konstante Spannung aufrechterhalten werden kann und das Band mit konstanter Geschwindigkeit transportiert wird, wenn es über die Aufnahme- und Wiedergabeübertragungsköpfe gezogen wirdο Die Forderung nach einer solchen konstanten Bandspannung und Bandgeschwindigkeit ist seit langem bekannt, und es wurden auch bereits viele Antriebssysteme entwickelt, die dieser Forderung entsprechen sollten. Diese bekannten Antriebssysteme enthalten beispielsweise Vielmotorsysteme, Schlupfkupplungssysteme, unter Federspannung stehende Spulsysteme und dergleichen mehr.

Obgleich jeder der verschiedenen, oben angeführten Systemtypen gewisse Vorteile bietet, erfordern sie Jedoch alle

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doppelte Teile und sind im grossen und ganzen ausserordentlich teuer und kompliziert. Dazu kommt noch, daß viele bekannte Mechanismen deshalb nachteilig sind, weil der Spulenwechsel bei ihnen Schwierigkeiten bereitet, da das Magnetband in einer gewundenen Bahn um mehrere Trommeln oder Scheiben gewickelt werden muß«,

Bei vielen Bandaufnahmengeräten soll das Band nach Möglichkeit in beiden Richtungen laufen können und nicht nur in einer Richtung« Viele bekannte mit zwei Bandantriebswellen arbeitende Systeme der oben genannten Art sind zwar deshalb zufriedenstellend, weil sie die gewünschte konstante Bandspannung liefern, wenn das Band in der einen Richtung gezogen wird, sie sind jedoch nicht in der Lage, eine solche konstante Spannung auch dann au erzeugen, wenn das Band in der entgegengesetzten Richtung angetrieben wird«,

Die Aufgabe der Erfindung besteht deshalb darin, ein verbessertes und vereinfachtes Riemenantriebssystem für den mit zwei Bandantriebswellen arbeitenden Bandtransportmechanismus zu schaffen, das so gebaut ist, daß die vordere Haspelmit einer geringfügig höheren Geschwindigkeit angetrieben wird als die hintere Haspel und zwar unabhängig von der Bewegungsrichtung des Bandes. Auf diese Weise wird das Band unter der richtigen Spannung gehalten, wenn es über den Übertragungskopf gezogen wird, und zwar unabhängig von der Bandbewegungsrichtung_o

Der erfindungsgemäße Bandtransportmechanismus kann deshalb in Doppelbandantriebswellen-Aufnahmegeräten verwendet werden sowie in mannigfachen Typen von lilmtransportvorrichtungen« Dieser erfindungsgemäße Mechanismus arbeitet also so, daß er die Bandantriebswellen oder Tonwellen mit einer geringfügigen Greschwindigkeitsdifferenz antreibt, so daß die vordere oder ziehende Bandantriebswelle eine höhere Oberflächengeschwindigkeit oder Umfangsgeschwindigkeit aufweist als die nachlaufende öder Eingabebandantriebswelle, und zwar unabhängig von

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der Bewegungsrichtung des Bandes_o Dadurch wird das Magnetband zwischen den "beiden Bandantriebswellen gespannt, wenn es über die Übertragungsköpfe gezogen wird, und dieser Teil des Bandes erhält dann eine grössere Spannung als die anderen Bandteile₀ Diese Betriebstechnik stellt sicher, daß das Band mit konstan ter Geschwindigkeit über die Übertragungsköpfe gezogen wird.

In den oben erwähnten Magnetbandaufnahmegeräten des Zweirichtungstyps, das heisst also in den Aufnahmegeräten, die so gebaut sind, daß sie in beiden Bewegungsrichtungen des Bandes aufnehmen und rückspielen, muß das Geschwindigkeitsverhältnis der beiden Bandantriebswellen umgekehrt werden, sobald sich die Bandrichtung umkehrt. Der im folgenden zu beschreibende Bandtransportmechanismus weist ein einfaches Riemenkupplungssystem auf, das zu diesem Ergebnis führt. Der Hauptvorteil dieses Systems ist darin zu sehen, daß es die Anzahl der in dem Mechanismus enthaltenen rotierenden Vorrichtungen auf ein Minimum beschränkt und einfache sowie leicht erhältliche Antriebsriemen benutzt.

Die Erfindung befasst sich also mit einem verbesserten Magnetbandaufnahmegerät des mit zwei Bandantriebswellen arbeitenden Typs und insbesondere mit einem verbesserten Magnetbandtransportmechanismus, der sich in einem solchen Gerät verwenden lässt, und einen reversiblen Antriebsmotor sowie ein Riemenkupplungssystem aufweist, das sich zwischen dem Motor und den beiden Bandantriebswellen befindet und bewirkt, daß die vordere Bandantriebswelle mit einer geringfügig höheren Geschwindigkeit gedreht wird als die andere Bandantriebswelle, und zwar unabhängig von der Bewegungsrichtung des Bandes, so daß jederzeit eine bestimmte minimale Bandspannung über den Übertragungsköpfen des Aufnahmegerätes aufrechterhalten wird.

Die Erfindung wird anhand eines Ausführungabeispiels der Zeichnung nachfolgend näher erläutert.

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In der Zeichnung zeigen:

Fig« 1 eine schematische Darstellung eines mit zwei Bandantriebswellen arbeitenden Bandaufnahmegerätes, wobei die erste und die zweite Bandantriebswelle mit A und B bezeichnet sind und durch einen verbesserten und vereinfachten Riementrieb angetrieben werden,

2 eine perspektivische Darstellung eines Teils eines Bandaufnahmegerätes, aus der die gegenseitigen Beziehungen zwischen den beiden Bandantriebswellen A und B und die Art und Weise ersichtlich sind, in der diese beiden Bandantriebswellen auf einer Befestigungsplatte montiert werden und mit mit ihnen zusammenarbeitenden Druckrollen in Berührung gebracht werden können, und

Figo 3 eine perspektivische Darstellung des Riemenantriebsystems der hier zu beschreibenden Art, das zur Kupplung eines reversiblen Bandantriebswellenmotors mit den Bandantriebswellen A und B verwendet wird«,

Das schematisch in Pig« 1 gezeigte Bandaufnahmegerät weist eine Aufrollspule 10 und eine Abrollspule 12 aufο Beide Spulen sind auf einem passenden Chassis gelagert und werden so angetrieben, daß ein flexibler, langgestreckter, gewebeähnlicher Körper, beispielsweise ein Magnetband 14, von der Abrollspule 10 entlang einer Bandstrecke zur Aufrollspule 12 gezogen werden kann. Bei dem in Pig« 1 gezeigten Aufnahmegerät wird das Band mit Hilfe einer ersten mit A bezeichneten Bandantriebswelle 16 und mit Hilfe einer zweiten mit B bezeichneten Bandantriebswelle 18 in der Bandstrecke entlanggezogen. Zwischen den Bandantriebswellen 16 und 18 ist eine Gruppe magnetischer Übertragungsköpfe angeordnete Zu diesen Köpfen kann beispielsweise ein Wiedergabekopf 20, ein Aufnahmekopf 22 und ein Löschkopf 24 gehören* Eine erste Andruckrolle 26, die ebenfalls mit A bezeichnet ist, gehört zu der Bandantriebswelle 16_f während eine zweite mit B bezeichnete

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Andruckrolle 28 zu der Bandantriebswelle 18 gehört.

Während des Betriebs des in Figo 1 gezeigten Bandaufnaamegerätes kann die Aufrollspule 12 mit einer bestimmten Geschwindigkeit angetrieben werden, so daß das Band, das durch die Bandantriebswellen 16 und 18 von der Abrollspule 10 abgezogen wird, auf der Aufrollspule 12 aufgespult werden kann_o Die Bandantriebswellen 16 und 18 werden mit einer geringen Geschwindigkeitsdifferenz angetrieben, und wenn ihre zugehörigen Andruckrollen 26 und 28 abwärts gegen das Magnetband 14 bewegt werden, so daß sie das Band 14 gegen die Bandantriebswellen drücken, dann bewirken die Bandantriebswellen, daß das Band von der Abrollspule 10 abgezogen und an den Übertragungsköpfen 20, 22 und 24 vorbei bewegt wird.

Wie bereits oben erwähnt wurde, soll die Bandantriebswelle 12 mit einer geringfügig höheren Geschwindigkeit angetrieben werden als die Bandantriebswelle 18. Das soll sicherstellen, daß der Teil des Magnetbandes 14, der über die Übertragungsköpfe 20, 22 und 24 gezogen wird, unter Spannung steht und sich mit einer konstanten und unveränderlichen Geschwindigkeit bewegte Die sich ergebenden Signale, die von den einzelnen Köpfen 20, 22 und 24 abgegriffen bzw» diesen Köpfen aufgedrückt werden, werden in irgendeiner bekannten elektronischen Schaltung 30 in an sich bekannter Weise verarbeitet«

Wie erwähnt, ist der hier beschriebene Transportmechanismus insbesondere für Zweirichtungsbandaufnahmegeräte gedacht, bei denen das Magnetband in der einen Richtung angetrieben werden kanno Wenn das Band angetrieben wird, beispielsweise bei der Ausführung nach Pig. 1 von rechts nach links, dann wird durch den hier beschriebenen, neuartigen Mechanismus erreicht, daß die Bandantriebswelle 15 mit einer etwas höheren Geschwindigkeit läuft als die Bandantriebawelle 18, so daß auf den Teil des Bandes, der über die Übertragungsköpfe 20, 22 und 24 gezogen wird, eine konstante Spannung ausgeübt wird» ,enn dann das Magnetband H in Fig. 1 in Richtung von links nach rechts

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läuft, wird durch den neuartigen Mechanismus· erreicht, daß die Bandantriebswelle 18 mit einer etwas höheren Geschwindigkeit angetrieben wird als die Bandantriebswelle 16, so daß der oben genannte Bandteil unter konstanter Spannung gehalten wirdo

Die Andruckrollen 26 und 28 und die entsprechenden Bandantriebswellen 16 und 18 (A und B) können auf einer Befestigungsplatte 32 anspracht sein, wie es in Pig. 2 zu. sehen ist, wobei eine geeignete stationäre Brücke 34 dazu dient, die Wellen 17 und 19 der Banöantriebswellen 16 und 18 in einer stabilen, stationären Lage z-u halten«. Die Andruckrollen 26 und 28 können, wie aus Fig. 2 ersichtlich, so angebracht sein, daß sie sich wahlweise gegen die entsprechenden Bandantriebswellen 16 und 18 drehen lassen, um das Band 14 zwischen den Bandantriebswellen und den Andruckrollen einzuklemmen, wenn das Band angetrieben wirdo Geeignete, nicht dargestellte Federspannmechanismen lassen sich benutzen, um die Andruckrollen 26 und 28 wahlweise gegen das Band zu schwenken, und diese Mechanismen können mit elektrisch erregbaren Spulen versehen sein_o

Der Antriebsmechanismus für die Antriebswellen 17 und 19 ist in Pig. 3 gezeigt«, Eine Trommel 50 ist auf die Welle 19 aufgekeilt, während eine Trommel 52, die denselben Durchmesser aufweist wie die Trommel 50, mit der Welle 17 verkeilt ist. Die Trommeln 50 und 52 können jede einen Hadius R, aufweisen» Eine zentrale Antriebswelle 54 ist in nicht dargestellten Lagern zwischen den Wellen 17 und 19 gelagert, und zwei Riemenscheiben 56 und 58 sind mit axialem Abstand mit der Welle 54 verkeilt»

Die Riemenscheibe 56 kann einen grösseren Durchmesser R₂ haben als die Riemenscheibe 58, deren Durchmesser R, beträgt. Die Welle 54 wird beispielsweise durch .einen reversiblen Bandantriebswellenmotor angetrieben, der durch den Block 60 dargestellt wird. Ein erster elastischer Riemen 62 kuppelt die

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Siemenscheibe 56 mit den Trommeln 50 und 52, wie dies in Pig. 3 zu. sehen ist, während ein zweiter elastischer Riemen die Riemenscheibe 58 mit den Trommeln 50 und 52 auf die in Fig. 3 gezeigte Weise verbindet. Die Riemen 62 und 64 bestehen aus irgendeinem geeigneten elastischen Material·

Wenn die Antriebswelle 54 mit einer Geschwindigkeit oO in Richtung des in Figo 3 gezeigten Pfeils gedreht wird, versuchen die beiden Riemenscheiben 56 und 58,die Wellen 17 und 19 mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten anzutreiben. Mathematisch kann nun gezeigt werden, daß auf Grund der Elastizität der Riemen die beiden Wellen 17 und 19, sobald die Welle 54 mit der Geschwindigkeitc*J_ in Richtung des Pfeils gedreht wird, sich mit den unterschiedlichen Geschwindigkeiten U) und u), in derselben Richtung drehen, wie dies durch die

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Pfeile angezeigt ist. Die Geschwindigkeit jeder Welle 17 und 19 ist maßgebend für die Geschwindigkeit, die sich aus dem Verhältnis ihrer Trommel 50 oder 52 zum Radius der Riemenscheibe 56 oder 58 bestimmt, die die Trommel zieht· Wenn die Drehrichtung der Welle 54 umgekehrt wird, kehrt sich die Beziehung zwischen den Riemenscheiben 56 und 58 und den Trommeln 50 und 52 ebenfalls um. Das heisst, diejenige Riemenscheibe, die die Trommel 52 gezogen hat, zieht nunmehr die Trommel 50 und umgekehrt.

Wenn bei der Ausführungsform nach Fig. 3 die Welle 54 in Richtung des gezeigten Pfeils gedreht wird, dann wird die Welle mit einer Geschwindigkeit uJ_ = \jJ (R_o/R., ) gedreht, während die Welle 19 sich mit einer Geschwindigkeit JJ^ =uJ (b.„/r^) dreht« Die Wellen 17 und 19 rotieren in einer Richtung entgegengesetzt zu derjenigen der Welle 54, wie dies durch die Pfeile angezeigt ist, und diese Rotation der Wellen 17 und bewirkt, daß das Band 14» bezogen auf Fig. 3, in Richtung von rechts nach links bewegt wird· Des weiteren ergibt sich daraus, daß die Welle 17» da der Radius Rp grosser ist als der Radius R-, mit einer geringfügig höheren Geschwindigkeit angetrieben

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wird als die Welle 19» Wenn jedoch die Drehrichtung der Welle 54 umgekehrt wird, wird die entgegengesetzte Wirkung hervorgerufen, und die Welle 19 dreht sich mit einer geringfügig höheren Geschwindigkeit als die Welle 17» wobei die Rotationsrichtungen der Wellen 17 und.19 so umgekehrt werden, daß das Band, bezogen auf Pig. 3, von links nach rechts läuft.

Aus dem Obigen ergibt sich, daß das einfache Differentialkupplungsriemensystem, das in Pig» 3 dargestellt ist, einen reversiblen Zweirichtungs-Aufnahmetranspbrtvorgang ermöglicht, und zwar ohne die Verwendung von Kupplungen oder anderen wahlweise in Berührung und ausser Berührung bringbaren Teilen. Der hier beschriebene Mechanismus arbeitet auf eine einfache und unkomplizierte Weise, so daß dann, wenn der Bandantriebswellenmotor 60 eingeschaltet wird, um das Magnetband ,14 in einer ersten Richtung anzutreiben, die Bandantriebswelle A mit einer geringfügig höheren Geschwindigkeit angetrieben wird als die Bandantriebswelle B, und in den Fällen, in denen der Bandantriebsmotor 60 umgekehrt läuft, das Band in der entgegengesetzten Richtung angetrieben wird, wobei die Bandantriebswelle B automatisch mit einer etwas höheren Geschwindigkeit angetrieben wird als die Bandantriebswelle A* Somit wird die gewünschte Spannung des Teils des Magnetbands erreicht, der über die Übertragungsköpfe gezogen wird, und zwar unabhängig von der Bewegungsrichtung des Bandes.

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Claims

Patentansprüche

\ β/ Mechanismus zum Antrieb eines länglichen, flexiblen, gewebeähnlichen Körpers in zwei Richtungen längs einer bestimmten Bahn und zur Erzeugung einer Spannung in dem Körper, wenn er in dieser Bahn entlanggezogen wird, gekennzeichnet durch ein erstes drehbar gelagertes Antriebsglied (16) für den gewebeähnlichen Körper (14)» ein zweites drehbar gelagertes Antriebsglied (18) für den gewebeähnlichen Körper, das mit Abstand von dem ersten Antriebsglied längs der Bewegungsbahn des gewebeähnlichen Körpers angeordnet ist, erste und zweite Trommeln (52,50), die mit dem ersten bzw. dem zweiten Antriebsglied (16,18) mechanisch gekoppelt sind, eine Antriebsvorrichtung (54160) mit einer ersten und einer zweiten Riemenscheibe (56,58), einen ersten elastischen Riemen (1), der sich rund um einen Umfangsabschnitt der ersten Riemenscheibe (56) und rund um die Trommeln (50,52) erstreckt, und durch einen zweiten elastischen Riemen (2), der sich rund um einen Umfangsabschnitt der zweiten Riemenscheibe (58) und rund um die Trommeln (50,52) erstreckt«

Mechanismus nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und die zweite Trommel (50,52) gleiche Radien aufweisen, und daß die erste und die zweite Riemenscheibe (56,58) verschiedene Radien besitzen«

Mechanismus nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Antriebsglied (16) eine erste Welle (17) aufweist, daß das zweite Antriebsglied (18) eine zweite Welle (19) aufweist, die parallel zur ersten Welle angeordnet ist, daß die Antriebsvorrichtung mit einer Antriebswelle (54) ausgestattet ist, die sich zwischen der ersten und der zweiten Welle (17_f19) und parallel zu diesen

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erstreckt, daß die gleiche Radien aufweisenden Trommeln (50,52) auf der ersten bzw«, der zweiten Welle (17119) befestigt sind, und daß die verschiedene Radien aufweisenden Riemenscheiben (56,58) auf der Antriebswelle (54) befestigt sind und auf ihr in axialer Richtung mit Abstand getrennt sind«,

4ο Mechanismus nach Anspruch 3» gekennzeichnet durch einen reversiblen Elektromotor (60), der mit der Antriebswelle (54) gekoppelt ist«,

5_β Mechanismus nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste und das zweite Antriebsglied (16,18) eine erste und eine zweite Bandantriebswelle sind, die neben der Bahn des flexibelen, gewebeähnlichen Körpers (14) angeordnet sind β

6c Mechanismus nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der gewebeähnliche Körper (14) ein Magnetband ist.

7ο Mechanismus nach einem der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch ein erstes drehbares Antriebsglied (16), ein zweites drehbares Antriebsglied (18), das von dem ersten Antriebsglied mit Abstand getrennt ist, erste und zweite Trommeln (50,52), die mechanisch mit dem ersten und dem zweiten Antriebsglied gekoppelt sind, eine Antriebsvorrichtung (54), die eine erste und eine zweite Riemenscheibe (56,58) aufweist, einen ersten elastischen Riemen (1), der sich rund um einen Umfangsabschnitt der ersten Riemenscheibe (56) und rund um die Trommeln (50,52) erstreckt, und durch einen zweiten elastischen Riemen (2), der sich rund um einen Umfangsabschnitt der zweiten Riemenscheibe (58) und rund um die Trommeln (50,52) erstreckt.

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Mechanismus nach Anspruch 71 dadurch gekennzeichnet _t daß die erste und die zweite Trommel (50,52) gleiche Radien aufweisen, und daß die erste und die zweite Riemenscheibe (56,58) verschiedene Radien aufweisen₀

9ο Mechanismus nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der erste elastische Riemen (1) und der zweite elastische Riemen (2) sich in geschlossenen Schleifen rund um die Trommeln (5O₉52) erstrecken, und daß die erste Riemenscheibe (56) und die zweite Riemenscheibe (58) ausserhalb der Schleifen angeordnet sind und den ersten bzw«, den zweiten elastischen Riemen (1,2) auf entgegengesetzten Seiten der geschlossenen Schleifen berühren»

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