DE2222317C3 - Schaltungsanordnung für eine Bandwickeleinrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung für eine Bandwickeleinrichtung mit zwei Wickelspuien, deren Achsen durch je einen Elektromotor in Aufwickelrichtung antreibbar sind, von denen beim Umspulen der eine Motor die aufwickelnde Spule antreibt und der andere vom Band geschleppt wird und mit entsprechend verminderter Antriebsspannung ein bremsendes Drehmoment ausübt.

Diese Betriebsweise ist namentlich für Aufzeichnungsbänder wie insbesondere Magnetbänder bekannt, beispielsweise aus DE-PS 10 62 451, und hier speziell für schnelles Umspulen des Bandes ohne die Mitwirkung einer beim Aufzeichnen oder Lesen wirksamen geschwindigkeitsgeregelten besonderen Bandantriebsrolle. Der geschleppte Motor sorgt bremsend für die Aufrechlerhaltung einer Bandspannung des aufzuwikkelnden Bandes. Seine Antriebsspannung, die ein Drehmoment in der der Abwickeldrehrichilung entgegengesetzten Richtung erzeugt, wird für diesen Betriebsfall reduziert gegenüber dem Betriebsfall, bei dem der Motor als Aufwickelmotor arbeitet, und zwar auf einen Betrag, der das gewünschte Bremsmoment ergibt, gegen das das größere Drehmoment des aufwickelnden Motors arbeitet.

Eine Regelung der Umspulgeschwindigkeii durch besondere Regelglieder kann jedoch erwünscht sein

5 oder notwendig werden, wenn mit stark schwankenden, gegenüber den Motordrehmomenten ins Gewicht fallenden Reibungsverhältnissen bei dem Umspullauf des Bandes zu rechnen ist. Das ist besonders bei Kassettengeräten bekannter Art der Fall, bei denen ein schmales Magnetband sich bleibend in einer Zweispulen-Kassette befindet und solche Kassetten ausgewechselt werden, mit Ankupplung der Spulen der eingesetzten Kassette jeweils an einen Gleichstrom-Kleinmotor. Es ist bekannt (deutsche Auslegeschrift 11 66 904), zur Konstanthaltung der Drehzahl eines Gleichstrom-Kleinmotors einen mit diesem gekuppelten Hilfsgcnerator vorzusehen, die von dem Hilfsgenerator erzeugte, zur Motordrehzahl proportionale Spannung einer Schwellwertdiode (Zenerdiode) zuzuführen und die über diese entwickelte Spannung zur Steuerung eines Transistors wirksam zu machen, dessen Emitter-Kollektor-Strecke im Motorstromkreis des Kleinmotors liegt, und der den Motorstrom im Sinne der Konstanthaltung der Motordrehzahl regelt. Die Verwendung eines zusätzlichen Hilfsmotors bedeutet jedoch einen erheblichen Mehraufwand, insbesondere dann, wenn eine Regelung der Umspulgeschwindigkeit in beiden Richtungen gewünscht wird.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung zur Regelung der Umspulgeschwindigkeit bei einer Anordnung der eingangs genannten Gattung zu schaffen, die das Erfordernis eines besonderen Hilfsgenerators zum Erfassen der Umspulgeschwindigkeit umgeht und einen relativ geringen baulichen Aufwand erfordert.

Dies wird dadurch ermöglicht, daß die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung die im Patentanspruch I gekennzeichneten Merkmale aufweist.

Hierdurch wird mit geringem Aufwand eine Umspiilgeschwindigkeitsregelung erzielt.

Einige Möglichkeiten zur weiteren Ausgestaltung der Erfindung im Sinne der Unteransprüche ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel.

In der Zeichnung sind 1 und 2 zwei Gleichstrom-Kleinmotoren, die in einem Kassettengerät zum Antrieb von zwei Spulen einsetzbarer Magnetbandkassetten dienen. Im folgenden wird der Betriebsfall schnellen

so Umspulens des Magnetbandes betrachtet, bei dem der Motor 2 die Aufwickelspule antreibt und der Motor 1 als Bremsmotor über das Magnetband und die mit dem Motor 1 gekuppelte Wickelspule entgegen einem Antriebsdrehmoment geschleppt wird. Der Motorstrom für die gegenüber einem permanentmagnetischen Stator rotierenden Rotorwicklungen der beiden Motore fließt zwischen einer Betriebsspannungsquelle + UB von z. B. 12 V und Masse. Im betrachteten Betriebsfall liegt im Betriebsstromkreis zwischen dem Motor 1 und Masse ein Widerstand 3, der den Betriebsstrom des linksläufigen Motors 1 entsprechend einem gewünschten Bremsmoment reduziert. Der Betriebsstromkreis für den rechtsläufigen Motor 2 verläuft zwischen dem Motor 2 und Masse über die Emitter-Kollektor-Strecke

hi eines npn-Transistors T. Zwischen dem Motor 1 und dem Widerstand 3 (Anschlußpunkt 4) ist ein andererseits mit Masse verbundener, also zum Widerstand 3 parallel liegender Widerstand 5 mit einstellbarem

Abgriff 6 angeschlossen. Mit dem Abgriff 6 ist ein Schwellwertschalter 7 verbunden, dem andererseits eine Bezugsspannung als Schwetlenspannung zugeführt wird. Die Schwellenspannung wird von einem Spannungstejlerpunkt 8 abgenommen, der über einen Widerstand 9 mit + UB und über einen gleich großen Widerstand 10 mit Masse verbunden ist.

Der allgemein mit 7 bezeichnete Schwellwertschalter ist im vorliegenden Fall durch einen als Komparator arbeitenden Operationsverstärker 11 realisiert, der durch Mitkopplung über einen Widerstand 5 eine Zweipunktkennlinie hat Der Abgriff 6 ist über einen Widerstand 13 an den negierenden Eingang — des Operationsverstärkers angeschlossen, Punkt 9 ist mit dem positiven Eingang + verbunden. Die Ausgangsspannung des Operationsverstärkers 11 wird zur Abnahme am Punkt 14 durch einen von Widerständen 15 und 16 gebildeten Spannungsteiler heruntergeteilt, der zwischen dem Verstärkerausgang und Masse liegt.

Die am Punkt 14 gebildete Spannung wird einem Eingang eines NAND-Gatiers 17 zugeführt, dessen anderer Eingang über eine Klemme 18 Befehlssignale im Sinne des Entsperrens oder Sperrens des NAND-Gatters 17 empfängt.

Der Ausgang des NAND-Gatters 17 ist über einen Inverter 19 mit der Basis des Transistors Tverbunden. Die Basis ist außerdem über einen Kondensator C mit dem Kollektor des Transistors Γ verbunden.

Die Wirkungsweise der beschriebenen Schaltungsanordnung ist wie folgt: Bei dem betrachteten Umspulvorgang treibt der Motor 2 die aufwickelnde Spule an, wobei über das Magnetband und die andere Wickelspule der Motor 1 im gleichen Drehsinn, also im Uhrzeigersinn und damit entgegen dem von der Betriebsspannung + UB am Rotor des Motors 1 erzeugten Drehmoment, mitgeschleppt wird. Die hierbei durch den Motor 1 erzeugte Generatorspannung hat zur Folge, daß die Spannung am Punkt 4 bei größer werdender Drehzahl des Motors 1 ansteigt und bei kleiner werdender Drehzahl kleiner wird. Entsprechendes gilt für die am Abgriff 6 abgenommene Spannung. Is'. die von dem Abgriff 6 über den Widerstand 13 dem negierenden Eingang — des Operationsverstärkers 11 zugeführte Spannung größer als die dem positiven Eingang + zugeführte Spannung, so entsteht am Verslärkerausgang eine Spannung »0« (»zu schnell«) von etwa 1 V, was zur Folge hat, daß das Ausgangssignal des NAND-Galters 17, an dessen anderen Eingang zu Beginn des Umspulens über die Klemme 18 das Signal »L« (»Umspulen«) gelegt wurde, den Wert »Z.« annimmt, wodurch am Ausgang des Inverters 19 das Signal »0« erscheint, welches den Transistor Tsperrt. Ist das dem negierenden Eingang -

ίο des Operationsverstärkers 11 zugeführte Signal hingegen kleiner als das am positiven Eingang, so entsteht am Verstärkerausgang eine Spannung »L« von etwa 10 V mit der Folge, daß das Ausgangssignal des NAND-Gaiters 17 »0« und das Ausgangssignal des Inverters 19 »Ζ.« wird und hierdurch der Transistor T leitend gesteuert wird. Durch die Wirkung des Kondensators C arbeitet der Transistor T nach Art eines Miller-Integrators dergestalt, daß er nicht sprungartig durchgesteuert bzw. gesperrt wird, vielmehr sein Durchlaß sich mit zeitlich langsamerem Anstieg bzw. Abfall ändert, wodurch der Motorstrom des Motors 2 mit entsprechendem Verlauf in dem Sinne vergrößert bzw. verkleinert wird, daß die Drehzahl des Motors auf einen bestimmten Betrag geregelt wird. Wegen der Änderung der Wickeldurchmesser auf den beiden Spulen ist dieser Betrag nicht gleichbleibend, sondern er sinkt in einem Bereich, der durch die Anfangs- und Endwerte der Wickeldurchmesser gegeben ist, im Verlauf des Umspulens langsam ab, was für die Endabschaltung günstig ist. Der einstellbare Abgriff 6 erlaubt es, den Faktor, mit dem die abgegriffene und dem Schwellwertschalter 7 zugeführte Spannung der Drehzahl des geschleppten Motors proportional ist, zu ändern und somit gewünschte Solldrehzahlen einzustellen.

Dieses Ergebnis wird also erzielt, ohne zusätzliche Meßfühler wie z. B. Tachogeneratoren verwenden zu müssen.

Wenn schnelles Umspulen in beiden Bandlaufrichtungen durchführbar sein soll, kann eine zweite Regelschaltung vorgesehen werden, die in der beschriebenen Art die Drehzahl des Motors 1 regelt, mit Abgriff der Drehzahlproportionalen Spannung im Stromkreis des dann geschleppten Motors 2.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung für eine Bandwickeleinrichtung mit zwei Wickelspulen, deren Achsen durch je einen Elektromotor in Aufwickelrichtung antreibbar sind, von denen beim Umspulen der eine Motor die aufwickelnde Spule antreibt und der andere vom Band geschleppt wird und mit entsprechend verminderter Antriebsspannung ein bremsendes Drehmoment ausübt, dadurch gekennzeichnet, daß die Motoren fremderregte Gleichstrommotoren (1, 2) sind und daß an einem im Ankerstromkreis des geschleppten Motors (t) befindlichen Abgriff (6) eine sich entsprechend der Ankerspannung ändernde Spannung abgenommen und Regelgliedern (7, 17, T, C) zur Regelung des Motorstromes des aufwickelnden Motors (2) zugeführt ist

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an den Abgriff (6) ein Schwellwertschalter (7) angeschlossen ist, der in Abhängigkeit davon, ob die abgegriffene Spannung einen Schwellenwert überschreitet oder unterschreitet. Signale zum Aus- oder Einschalten des Motorstroms des aufwickelnden Motors abgibt.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ein/Ausschaltsignale einem mit Miller-Kapazität (C) beschalteten Transistor (T) zugeführt sind, dessen Emitter-Kollektor-Strecke im Motorstromkreis des aufwickelnden Motors (2) liegt.

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch !,dadurch gekennzeichnet, daß der Abgriff (6) durch einen in Reihe zum Anker des eeschlepoten Motors (1) liegenden einstellbaren Spannungsteiler (5) gebildet wird.

5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Schwellwertschalter ein Operationsverstärker (U, 12) mit Zweipunktkennlinie vorgesehen ist.

6.Schaltungsanordnung nach Anspruch !,gekennzeichnet durch ein sperrbares Tor (17) im Regelkreis.