DE2112029B2

DE2112029B2 - Einrichtung zum bidirektionalen Antrieb und Spannen eines Aufzeichnungsbandes

Info

Publication number: DE2112029B2
Application number: DE19712112029
Authority: DE
Inventors: Richard A. Sherman Oaks Calif. Lewis (V.St.A.)
Original assignee: Astro-Science Corp South El Monte Calif (vsta)
Current assignee: Astro-Science Corp South El Monte Calif (vsta)
Priority date: 1971-03-12
Filing date: 1971-03-12
Publication date: 1980-03-06
Also published as: GB1342282A; DE2112029A1; FR2129083A5; DE2112029C3

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung nach dem Gattungsbegriff des Patentanspruchs 1.

Die meisten Magnetbandaufnahme- und Wiedergabegeräte weisen eine Abrollspule und eine Aufrollspule auf, wobei ein Aufzeichnungsband mit Hilfe eines Transportmechanismus von der Abroll- zur Aufrollspule bewegt wird. Die Bandbewegung erfolgt entlang verschiedener Übertragungsköpfe, welche Bestandteil der Aufnahme- und Wiedergabevorrichtung sind. In gewissen Fällen ist es außerdem üblich, eine Bandantriebsrolle vorzusehen, die mit einer Andruckrolle zusammenarbeitet, um das Band entlang der Übertragungsköpfe zu ziehen. Wenn extrem hohe Qualität verlangt wird, ist eine zweite Bandantriebsrolle vorgesehen, wobei beide Antriebsrollen zu beiden Seiten der Übertragungsköpfe angeordnet sind. Diese beiden Bandantriebsrollen stellen sicher, daß das Band mit gleichförmiger und konstanter Geschwindigkeit entlang der Übertragungsköpfe transportiert wird.

Zur Aufrechterhaltung der Aufnahme- und Wiedergabequalität, die bei den heutigen Magnetbandaufnahmegeräten verlangt wird, ist es bei dem vorgenannten, mit ,twei Bandantriebsrollen ausgestatteten Gerätetyp notwendig, daß die beiden Bandantriebsrollen mit geringfügig unterschiedlichen Geschwindigkeiten angetrieben werden, derart _t daß im Aufzeichnungsband eine konstante Spannung aufrechterhalten werden kann und das Band mit konstanter Geschwindigkeit transportiert wird. Die Forderung nach einer solchen konstanten Bandspannung und Bandgeschwindigkeit besteht seit langem. Zur Lösung dieses Problems wurden verschiedene Antnebssysteme entwickelt, welche als Vielmotorsystem, als Schlupfkupplungssystem, als unter Federspannung stehende Spulsysteme etc. arbeiten.

Bei vielen Bandaufnahmegeräten soll das Aufnahmeband nach Möglichkeit in beiden Richtungen laufen können. Viele bekannte, mit zwei Bandantriebsrollen arbeitende Systeme der obengenannten Art arbeiten zwar zufriedenstellend, weil sie die gewünschte konstante Bandspannung bei in einer Richtung laufendem Band liefern, sie sind jedoch nicht geeignet, eine derartige konstante Spannung auch dann zu erzeugen, wenn das Band in der entgegengesetzten Richtung angetrieben wird.

Davon ausgehend wurden Einrichtungen geschaffen (DE-AS 1474273), welche dem vorgenannten Problem konstanter Bandspannung bei Transport in beiden Richtungen im wesentlichen gerecht werden. Diese Einrichtungen sind jedoch aufwendig ausgeführt und kennzeichnen sich vor allem durch einen erheblichen Energieverbrauch, da für die beabsichtigte Wirkung zwischen den beiden Sandantriebsrollen in beiden Bandlaufrichtungen eine Brems- oder Nachschleppkraft notwendig ist. Diese greift entweder am Band selbst an, an der in Transportrichtung gesehen vorderen Antriebsrolle und deren Schwungrad' oder am Riemen oberhalb der in Transportrichtung hinteren Antriebsrolle. Außerdem wird auf das Band an der Abwickelspule eine das Band zurückhaltende Bremskraft ausgeübt, was hinsichtlich des Energieverbrauchs als nachteilig anzusehen ist.

Die Aufgabe der Erfindung besteht deshalb darin, eine Einrichtung der in Rede stehenden Art baulich einfach und funktionell sicher so auszugestalten, daß sie mit niedrigem Kraftbedarf arbeitet und darüber hinaus mit regenerativer Energieausnutzung arbeiten kann. Auch soll die Einrichtung, bedingt durch einfachen Aufbau, als einfacher Massenartikel hergestellt werden können.

Die Lösung dieser Aufgabe kennzeichnet sich durch die Merkmale nach dem Kennzeichnungsteil des Patentanspruches 1.

Im Gegensatz zu herkömmlichen Bandantrieben, bei welchen normalerweise die Energie durch die notwendige Erzeugung einer das Band zurückhaltenden Bremskraft vergeudet wird, ist es mit Hilfe des erfindungsgemäßen bidirektional verwendbaren Antriebes möglich, mit regenerativer Energieausnutzung zu arbeiten, derart, daß der Energieverbrauch auf diejenige Größe reduzierbar ist, die infolge von Reibungsverlusten im Antriebssystem verlorengeht bzw. in Wärme umgesetzt wird. Die Einrichtung ist von sehr einfachem und leicht zu wartendem Aufbau, insbesondere arbeitet sie mit einer minimalen Anzahl drehbarer Teile sowie mit einfach beschaffenen, an sich bekannten Antriebsriemen.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind in weiteren Patentansprüchen aufgeführt.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert.

Fig. 1 ist eine schematische Ansicht eines mit zwei Randantriebsroücn arbeitenden Bandaufnahme- und

Wiedergabegerätes nach der Erfindung;

Fig. 2 ist eine Perspektivansicht eines Teils des Bandaufnahme- and Wiedergabegerät^ unter Darstellung der gegenseitigen Beziehung der beiden Bandantriebsrollen in ihrer Position auf einer Befestigungsplatte;

Fig. 3 ist eine Perspektivdarstellung der die Bandantriebstrommeln umschlingenden Riemen und ihres Antriebs mit Hilfe der beiden Riemenscheiben.

Das scnematisch in Fig. 1 dargestellte Bandaufnahme- und Wiedergabegerät weist eine Abrollspule 10 und eine Aufrollspule 12 auf. Beide Spulen sind auf einem passenden Rahmen gelagert und werden so angetrieben, daß sie zum Transport eines flexiblen Aufzeichnungsbandes 14, so eines Magnetbandes, beitragen. Auf diese Weise wird das Aufzeichnungsband 14 von der Abrollspule 10 abgewickelt und entlang einer Bandstrecke zur Aufrollspul« 12 gezogen und auf diese aufgewickelt. Bei dem in Fig. 1 gezeigten Bandaufnahme- und Wiedergabegerät wird das Aufzeichnungsband mit Hilfe einer ersten Bandantriebsrolle 16 und mit Hilfe einer zweiten Bandantriebsrolle 18 in der Bandstrecke entlanggezogen. Zwischen den beiden Bandantriebsrollen 16 und 18 ist eine Gruppe magnetischer Übertragungsköpfe angeordnet, so ein Wiedergabekopf 20, ein Aufnahmekopf 22 und ein Löschkopf 24. Eine erste Andruckrolle 26 ist der BandantriebsroUe 16 zugeordnet, während eine zweite Andruckrolle 28 der Bandantriebsrolle 18 zugeordnet ist.

Während des Betriebs der in Fig. 1 gezeigten Anordnung kann die Aufrollspule 12 mit einer bestimmten Geschwindigkeit angetrieben werden, derart, daß das Aufzeichnungsband 14, das durch die Bandantriebsrollen 16 und 18 von der Abrollspule 10 abgezogen wird, auf der Aufrollspule 12 aufgespult werden kann. Die Bandantriebsrollen 16 und 18 werden mit einer geringen Geschwindigkeitsdifferenz angetrieben. Wenn ihre zugehörigen Andruckrollen 26 und 28 abwärtsgerichtet gegen das Aufzeichnungsband 14 bewegt werden, so daß sie dieses gegen die Bandantriebsrollen 16 und 18 drücken, dann bewirken diese, daß das Aufzeichnungsband von der Abrollspule 10 abgezogen und an den vorgenannten Übertragungsköpfen vorbeibewegt wird.

Wie bereits erwähnt wurde, soll die BandantriebsroUe 16 mit einer geringfügig höheren Geschwindigkeit angetrieben werden als die Bandantriebsrolle 18. Das soll sicherstellen, daß der Teil des Aufzeichnungsbandes 14, der über die Übertragungsköpfe 20, 22 und 24 gezogen wird, unter Spannung steht und sich mit einer konstanten und unveränderlichen Geschwindigkeit weiterbewegt. Die sich hierbei ergebenden Signale, die von den einzelnen Übertragungsköpfen 20, 12 und 24 abgegriffen bzw. diesen Übertragungsköpfen aufgedrückt werden, werden in einer an sich bekannten elektronischen Schaltung 30 verarbeitet.

Wie erwähnt, ist die vorstehend beschriebene Einrichtung insbesondere für bidirektionalen Antrieb vorgesehen. Wenn das Aufzeichnungsband angetrieben wird, beispielsweise bei der Ausführung nach F i g. 1 von rechts nach links gerichtet, dann wird durch den vorstehend beschriebenen, neuartigen Mechanismus erreicht, daß die BandantriebsroUe 16 mit einer etwas höheren Geschwindigkeit läuft als die BandantriebsroUe 18, derart, daß auf den Teil des Aufzeich- !iun°sbiindcs₁ dsr über die Übertrscurigsköpfe 20. 22 und 24 gezogen wird, eine konstante Spannung ausgeübt wird. Wenn dann das Aufzeichnungsband 14 gemäß Fig. 1 in der Richtung von links nach rechts läuft, wird durch den neuartigen Mechanismus erreicht, daß die BandantriebsroUe 18 mit einer etwas höheren Geschwindigkeit angetrieben wird als die BandantriebsroUe 16.

Die Andruckrollen 26 und 28 und die entsprechenden Bandantriebsrollen 16 und 18 können auf einer

ίο Befestigungsplatte 32 angebracht sein, wie in Fig. 2 ersichtlich ist, wobei eine geeignete stationäre Brücke 34 dazu dient, die Wellen 17 und 19 der Bandantriebsrollen 16 und 18 in einer stabilen Lage zu halten. Die Andruckrollen 26 und 28 können, wie aus Fig. 2 ersichtlich, so angebracht sein, daß sie sich wahlweise gegenüber den entsprechenden Bandantriebsrollen 16 und 18 drehen lasssen, um das Aufzeichnungsband 14 zwischen den Bandantriebsrollen und den Andruckrollen einzuklemmen bzw. zu verspannen, wenn das Aufzeichnungsband angetrieben wird. Geeignete (nicht dargestellte) Federspannmechanismen lassen sich benutzen, um die Andruckrollen 26 und 28 wahlweise gegen das Aufzeichnungsband zu schwenken. Diese Mechanismen können mit elektrisch erregbaren Spulen versehen sein.

Der Alitriebsmechanismus für die Wellen 17 und 19 ist in Fig. 3 gezeigt. Eine Bandantriebstrommel 50 ist auf der Welle 19 aufgekeilt, während eine entsprechende Bandantriebstrommel 52 mit gleichem

so Durchmesser auf der Welle 17 aufgekeilt ist. Die Bandantriebstrommeln 50 und 52 können je einen Radius R, aufweisen. Eine zentrale Antriebswelle 54 ist in nicht dargestellten Lagern zwischen den Wellen 17 und 19 gelagert, während zwei Riemenscheiben

r> 56 und 58 unter axialem Abstand zueinander auf der Antriebswelle 54 aufgekeilt sind.

Die Riemenscheibe 56 kann einen größeren Durchmesser A₂ besitzen als die Riemenscheibe 58, deren Durchmesser R₃ beträgt. Die Antriebswelle 54

4(i wird beispielsweise durch einen reversierbaren Antriebsmotor 60 angetrieben, welcher in Fig. 3 nur schematisch in Blockdarstellung wiedergegeben ist. Ein erster elastischer Riemen 62 kuppelt die Riemenscheibe 56 mit den Bandantriebsrollen 50 und 52, wie dies in Fig. 3 veranschaulicht ist, während ein zweiter elastischer Riemen 64 die Riemenscheibe 58 mit den Bandantriebstrommeln 50 und 52 auf die in Fig. 3 gezeigte Weise verbindet. Die beiden Riemen 62 und 64 bestehen aus einem geeigneten elastischen, an sich

■)0 bekannten Material.

Wenn die Antriebswelle 54 mit einer Geschwindigkeit u)_c in Richtung des in Fig. 3 gezeigten Pfeils gedreht wird, versuchen die beiden Riemenscheiben 56 und 58, die Wellen 17 und 19 mit unterschiedlichen

•ι¹) Geschwindigkeiten anzutreiben. Mathematisch kann nun gezeigt werden, daß aufgrund der Elastizität der Riemen die beiden Wellen 17 und 19, sobald die Welle 54 mit der Geschwindigkeit w_c in Richtung des Pfeils gedreht wird, sich mit den unterschiedlichen Gewi schwindigkeiten ω_α und ω_ί) in derselben Richtung drehen, wie dies durch die Pfeile angezeigt ist. Die Geschwindigkeit jeder Welle 17 und 19 ist maßgebend für die Geschwindigkeit, die sich aus dem Verhältnis ihrer Bandantriebstrommel 50 oder 52 zum Radius

b5 der die Bandantriebstrommel jeweils ziehenden Riemenscheibe 56 oder 58 bestimmt. Wenn die Drehrichtung der Antriebswelle 54 umgekehrt wird, kehrt

und 58 und den Bandantriebstrommeln 50 und 52 ebenfalls um. Das heißt, daß diejenige Riemenscheibe, die die Bandantriebstrommel 52 gezogen hat, nunmehr die Bandantriebstrommel 50 zieht, und umgekehrt.

Wenn bei der Ausführungsform nach Fig. 3 die Antriebswelle 54 in Richtung des gezeigten Pfeils gedreht wird, dann wird die Welle 17 mit einer Geschwindigkeit ω_α = (o_c(R₂/R_t) gedreht, während die Welle 19 sich mit einer Geschwindigkeit w_b — w_c ι ο (R ₃/'R₁) dreht. Die Wellen 17 und 19 rotieren entgegengesetzt gerichtet zur Antriebswelle 54, wie dies durch die Richtungspfeile angezeigt ist. Diese Drehung der Wellen 17 und 19 bewirkt, daß das Aufzeichnungsband 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 R₂ größer ist als der Radius R₃, mit einer geringfügig höheren Geschwindigkeit angetrieben wird als die Welle 19. Wenn jedoch die Drehrichtung der Antriebswelle 54 umgekehrt wird, wird die entgegengesetzte Wirkung hervorgerufen, und die Welle 19 dreht sich mit einer geringfügig höheren Geschwindigkeit als die Welle 17. Die Drehrichtungen der Wellen 17 und 19 sind dabei so umgekehrt, daß das Aufzeichnungsband, bezogen auf Fig. 3, von links nach rechts läuft.

Der vorstehend beschriebene Mechanismus arbeitet also auf einfache und baulich unkomplizierte Weise, derart, daß bei Einschalten des Antriebsmotors 60 beispielsweise die Bandantriebsrolle 16 mit jo einer geringfügig höheren Geschwindigkeit angetrieben wird als die Bandantriebsrolle 18, während in dei Fällen der Reversierung des Antriebsmotors 60 un< entgegengesetzter Bewegungsrichtung des Aufzeich nungsbandes 14 automatisch die Bandantriebsrolle 11 mit einer etwas höheren Geschwindigkeit angetriebei wird als die Bandantriebsrolle 16.

Bezugszeichenliste

10 Abrollspule

12 Aufrollspule

14 Aufzeichnungsband

16 Bandantriebsrolle

17 Welle

18 Bandantriebsrolle

19 Welle

20 Wiedergabekopf
22 Aufnahmekopf
24 Löschkopf

26 Andruckrolle

28 Andruckrolle

30 Schaltung

32 Befestigungsplatte

34 Brücke

50 Bandantriebstrommel

52 Bandantriebstrommel

54 Antriebswelle

56 Riemenscheibe

58 Riemenscheibe

62 Riemen

64 Riemen

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Einrichtung zum bidirektionalen Antrieb und Spannen eines Aufzeichnungsbandes zwischen zwei gleichzeitig mit dem Aufzeichnungsband in Antriebsverbindung stehenden Bandantriebsrollen, deren Riemenscheiben von einem gemeinsamen ersten Riemen angetrieben werden, der um eine von einem reversierbaren Antriebsmotor angetriebene erste Riemenscheibe gelegt ist und der aufgrund von Belastungen beider Bandantriebsrollen eine in Riemenlaufrichtung zunehmende Dehnung aufweist, wodurch sich ein Geschwindigkeitsunterschied der Bandantriebsrollen zum Spannen des Aufzeichnungsbandes einstallt, dadurch gekennzeichnet, daß zur Belastung der Bandantriebsrollen (16, 18) eine zweite, einen kleineren Radius als die erste Riemenscheibe (56) aufweisende Riemenscheibe (58) mit der ersten Riemenscheibe (56) in fester Verbindung steht und über einen zweiten Riemen (64) mit den beiden Bandantriebstrommeln (50, 52) derart verbunden ist, daß der zweite Riemen (64) jeweils gleichsinnig mit dem ersten Riemen (62) über die Bandantriebstrommeln (50, 52) läuft.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine die zwei Riemenscheiben (56, 58) tragende, mit dem Antriebsmotor (60) verbundene Antriebswelle (54).

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebswelle (54) zwischen den Bandantriebstrommeln (50, 52) angeordnet ist und jede Riemenscheibe (56, 58) außerhalb der entsprechenden Riemenschleife angeordnet ist.