DE2238774A1

DE2238774A1 - Schrittweise arbeitender datenrekorder

Info

Publication number: DE2238774A1
Application number: DE2238774A
Authority: DE
Inventors: Toshio Katagiri; Isamu Matsuda; Shoji Omiya; Tokuji Suga
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1971-08-07
Filing date: 1972-08-07
Publication date: 1973-03-15
Also published as: DE2238774C3; CA1006976A; DE2238774B2; GB1403386A; US3792335A

Description

PATENTANWÄLTE;

DIPL.ING. H. LEINWEBER dipling. H. ZIMMERMANN

dipping. A. Gf. v. WENGERSKY 2238774

8 München 2, Rosental 7, 2. Auig.

Tel.-Adr. Lolnpat München Telefon (0811) 2203989

Postscheck-Konto: München 22045

den 7. August. 1972

Unser Zeichen

Z/Va/Sd/POS-28641

MATSUSHITA ELECTRIC INDUSTRIAi CO.,LTD.,

Osaka/Japan
Schrittweise arbeitender Datenrekorder

Die Erfindung betrifft einen schrittweise arbeitenden Datenrekorder, bei dem beim Aufzeichnen bzw. Wiedergeben von Daten eine vorbestimmte Magnetbandlänge intermittierend weiterbewegt wird. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf einen kleinen Datenrekorder, der für Bandkassetten geeignet ist, wie sie von Fa. Phillips hergestellt und vertrieben werden.

Um einen für solche Bandkassetten geeigneten Datenrekorder zu konstruieren, der sehr kompakt gebaut ist, muß die Gesamtgröße des Rekorders so weit wie möglich verringert werden. Andernfalls werden die Vorzüge der Kompaktheit, der Kassette nutzlos. Aus diesem Grund sind beispielsweise der,Größe des Antriebsmotors Grenzen gesetzt. Darüberhinaus ist.es bei einem schrittweise arbeitenden Datenrekorder, bei dem das Magnetband jeweils beim Aufzeichnen bzw. Wiedergeben eines Datenstücks intermittierend bewegt wird, notwendig, daß das Antriebssystem des Datenrekorders

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beim Starten schnell seinen eingeschwungenen Zustand erreicht bzwj. beim Ausschalten schnell gestoppt wird und daß das Magnetband ^; nicht durch den plötzlichen Start und das augenblickliche Stoppen der Bandbewegung beschädigt wird. Um diese Erfordernisse zu erfüllen, ist es empfehlenswert, als Antriebsmotor für die Bandantriebsachse einen Schrittmotor zu verwenden, der für 'seine geringe Größe ein großes Drehmoment aufweist und der nur eine kurze Einschwingzeit vom Ruhezustand in den stabilen [Laufzustand bzw. vom stabilen Laufzustand bis zum Stillstand braucht, d.h. der eine kurze Start- und Stoppzeit aufweist, und das Magnetband mittels einer Klemmrolle und einer Bandantriebs achse laufen zu lassen.

Demnach ist es eine Aufgabe der'Erfindung, einen kleinen Datenrekorder zu schaffen, der ein Antriebssystem mit einem Schrittmotor, wie oben beschrieben, aufweist.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, die Start- und Stopp-Charakteristiken des Schrittmotors so zu verbessern, daß das Magnetband gleichmäßig läuft.

Noch eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung eines Datenrekorders, bei dem die Menge der pro Längeneinheit des Magnetbandes aufgezeichneten Daten verändert werden kann.

Eine zusätzliche Aufgabe der Erfindung besteht darin, leine Einrichtung zum Verhindern des beim Anhalten des Schrittmotors auftretenden Nachlaufphänomens zu schaffen.

Es ist ferner eine Aufgabe der Erfindung, eine Einrichtung

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zu schaffen, durch die der Schrittmotor so angetrieben wird, daß das Magnetband gleichmäßig weiterbewegt wird.

Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung. Auf der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise veranschaulicht, und zwar zeigen

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht des mechanischen Aufbaus eines erfindungsgemäßen Datenrekorders,

; Fig. 2 eine elektrische Blockschaltung des Datenrekorders nach Fig. 1,

Fig. 3a und 3b Signalwellenformen zur Erläuterung des Aufzeichnungsvorgangs ,

Fig. 4 Signalwellenformen zur Erläuterung des Wiedergabevorgangs ,

Fig. 5 Signalwellenformen zur Erläuterung der Startcharakte-] ristik des Schrittmotors und

S Fig. 6a und 6b Signalwellenformen zur Erläuterung der ;

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Stoppcharakteristik des Schrittmotors.

Fig. 1 zeigt die wesentlichen Teile eines erfindungsgemässen Datenrekorders mit einer ein Magnetband enthaltenden Kassette^: 101, einer Basisplatte 102, einem Magnetkopf 103 für die Aufzeichnung und Wiedergabe, einem eine Klemmrolle 110 tragenden Arm 104, der mittels einer Feder 111 in eine Richtung gedruckt wird, einem Schlitten 105, auf dem der Arm 104 und der Magnetkopf befestigt sind, einem Elektromagneten 112 zum Verschieben des Schlittens 105, einem Schrittmotor 106, dessen Welle koaxial mit einer Bandantriebsachse 107 verläuft und der in diesem Fall

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ein aus zwei Einzelmotoren bestehender sogenannter Zweiphasen-Schrittmotor ist (es können auch andere Formen von Schrittmotoren verwendet werden/, und mit Spulenmotoren 108 und 109, die beide gewöhn]johe Gleichstrommotoren sind. Die folgende Erläuterung geschieht unter der Voraussetzung, daß die Kassette 101 auf die Basisplatte 102 aufgelegt und der Elektromagnet 112 erregt ist, so daß der Magnetkopf 103 und die Klemmrolle 110 gegen das Magnetband in der Kassette 101 gedrückt werden.

Fig. 2 zeigt Klemmen WD₁ und WDp, die jeweils Signale für die Spuren 1 und 2, d.h. die Kanäle 1und 2 auf dem Magnetband empfangen. Die Figur zeigt ferner Aufzeichnungsverstärker

und WAp, Aufzeichnungs- und Wiedergabeköpfe H- und

Wiedergabeverstärker RA₁ und R/L, Wiedergabe-Ausgangstore G₁ unc (±2$ die durch einen an eine Lesebefehlseingangsklemme RCM gelegten Eingang gesteuert werden, ferner eine Schreibbefehlseingangsklemme WCM zum Empfang eines Signals, das die Aufzeichnungs;-verstärker WA₁ und WAp betätigt, Lesesignal-Ausgangsklemmen RD₁ ■ und EDp, eine Eingangskiemme STA, die ein Startsignal zum I Ingangsetzen des Datenrekorders empfängt, eine Eingangsklemme . VLW für ein Signal zum Steuern der Datenlänge, das später be- ' schrieben wird, eine Ausgangsklemme WCL für ein Schreibzeitgebersignal, Flip-Flop-Schaltungen FF₁I bis FF., einen Impuls-Zähler \ C₁ mit Teilverhältnis 3:1» einen 4-Bit-Binär-Zähler Cp, einen 2-Bit-Binär-Zähler CU, einen 3-Bit-Hin- und Rüokwärts-Zähler C,, jeweils mit den Zählern Cp, C, bzw. C. verbundene Decodierschaltungen D₁, Dp und D,, von denen die Decodierschaltung D, so eingerichtet ist, daß sie den Motor M im Ein- bzw. Zweipnasenbetrieb antreibt, Und-Torschaltungen G- bis Gr und G₁Q, Oder-Torschaltungen G₇ bis Gq, Inverter I- und Ip, einen OsEillatorkideis

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OSG, dessen Schwingungsfrequenz sich in Abhängigkeit γοη den an Eingangskiemmen A bis D empfangenen Signalen ändert, d.h. der so ausgebildet ist, daß eine darin vorgesehene Decodiereinrichtung die mit dem Emitter eines Unijunction-Transistors verbundenen Widerstände umschaltet, und jeweils mit den Spulen MC., bis MG, der beiden Einzelmotoren des Schrittmotors M verbundene Antriebsverstärker MA.. bis MA.

Die in Fig. 2 dargestellte Schaltung arbeitet wie folgt. 1. AufZeichnungsvorgang.

Auf die Fig. 3a und 3b wird Be^ug genommen. Wenn ein Startimpuls an die Klemme STA gegeben wird, wird die Flip-Flop-Schaltung FF., in Betrieb gesetzt. Dadurch werden der Oszillator OSC und die Zähler Cj und Gp aus ihrem Ruhezustand gelöst, so daß der Oszillator OSG mit einer Periode von t.. zu schwingen beginnt Der Ausgang des Oszillators OSG wird mit Hilfe des Zählers C.. frequenzgeteilt (siehe das Diagramm G^ in Fig. 3a) und dann den Zählern Gp und G, zugeleitet. Der Zähler G, zählt die Eingangsimpulse. Der Ausgang der Decodierschaltung D, ändert sich in ι Abhängigkeit von dem gezählten Wert, so daß ein an den Motor M ι zu gebendes Impulssignal erzeugt wird_f um den Motor M in Gang

zu setzen. Wenn der Zähler Gp zwei Impulse vom Zähler G, gezählt ι hat, erscheint an der Klemme d der Decodierschaltung D. ein ■ Anzeigesignal, um anzuzeigen, daß zwei Impulse gezählt worden sind. An der Klemme e der Decodierschaltung D, erscheint ein ' Signal, wenn-Strom nur durch die Spulen MC₁ und MC₀ des im 1-2-j Phasenbetrieb arbeitenden Motors M gezogen wird, d.h. bei einem : Einphasenzuatand, bei dem nur einer der Einzelmotoren erregt ist

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Die Signale werden an den Oszillator OSC gegeben, dessen Schwingungspariode auf t« verlängert wird. Wenn der Zähler Cp vier Impulse gezählt hat, wird ein Ausgang von der Klemme e der Decodierschaltung D₁ geliefert, während zu dieser Zeit !kein Ausgang von der Klemme e der Decodierschaltung D, abgegeben wird. Daher nimmt der Oszillator OSC die Schwingung mit einer Periode tp in Abhängigkeit von der Kombination der Ausgänge wieder auf. Wenn nach dem zweiten Impuls, jedoch nicht nach dem vierten Impuls ein Ausgang an cLer Klemme e der Decodierschaltung D, erscheint, wird die Sohwingun^speriode des Oszillators OSC zur Periode tp¹, die sich von tp .. nterscheidet. Die Einzelheiten des obigen Vorgangs werden später beschrieben. Wenn der Zähler Cp sechs Impulse gezählt hat, erscheint ein Ausgang an der Klemme f der Decodierschaltung D-. Diese* Ausgang öffnet zusamme:^ mit einem Ausgang des Impuls-Zählers C₁ mit Teilverhältnis 3 : 1 das Tor G^, so daß die Flip-Flop-Schaltung FF, eingeschaltet wird, wodurch die Flip-Flop-Schaltung FF. aus ihrem Rückstellzustand gelöst wird.

Die Flip-Flop-Schaltung FF, liefert dann ein durch Frequenzteilung der Impulse vom Oszillator OSC erhaltenes Aufzeichnungszeitgebersignal an die Klemme WCL. öas Aufzeichnen von Datefr auf das Magnetband erfolgt unter Steuerung mit diesem Zeitgebersignal. Darüberhinaus wird das Zeitgebersignal mit dem Ausgang d Oszillators OSC synchronisiert, d.h. mit der Schrittperi-ode

j des Schrittmotors M, und der Zeitpunkt, an dem das Zeitgebersign^ zum ersten Mal an die Klemme WCL geliefert wird, liegt nach eine;

vorbestimmten Zahl von Schritten nach Beginn am Arbeitens des Schrittmotors M, so daß selbst bei einer Änderung der Sohwingungsperiode des Oszillators OSC die Stellungen dar auf dem Magnet

band aufgezeichneten Signale in beäug zueinander unverändert bleiben. Wenn der Zähler Cp dreizehn Impulse gezählt hat, liefert die Decodierschaltung D. einen Ausgang nicht an die Klemme a, sondern an die Klemme K Obwohl das Tor G_z bisher durch den Ausgang von der Klemme a der Decodierschaltung D., geöffnet worden war, um den Ausgang des Zählers G-. zum Zähler Gp hinüberzufuhren, wird das Tor G, nun durch den Ausgang der Klemme b der Decodierschaltung D- offen gehalten. Wenn zu dieser Zeit kein Eingang an der Klemme YLW erscheint, werden die Tore G, und G₄ geöffnet und die Flip-Flop-Schaltung FF^ wird zurückgestellt, so daß nur zehn der Schreibzeitgeberimpuls (die einem Zeichen entsprechen) und nicht mehr geliefert werden Wenn ander easeits ein Eingang an die Klemme VLW gelangt, wird keines der Tore G, und G^ geöffnet, so daß kein Impuls an den Zähler Cp gegeben wird_o Gleichzeitig wird das Tor G.q geöffnet, so daß die Flip-Flop-Schaltung IT·* singeschaltet wird und die Schreibzeitgeberimpulse fortlaufend geliefert werden. Demnach kann die Datenlänge eines Zeichens aus so vielen Bits wie gewünscht, z.B. mehr als 10 Bits bestehen. Dies ist insofern sehr vorteilhaft, als der in Betracht gezogene Datenrekorder beispielsweise mit einem Minicomputer verbunden werden kann (be:L dem ein Wort aus 16 Bits besteht). Wenn das an die Klemme WLC gelegte Signal unterbrochen wird, nachdem eine gewünschte Anzahl von Schreibzeitgeberimpulsen erhalten worden ist, arbeitet die Schaltung wie normal*

Wenn die Lieferung des Schreibzeitgebersignals aufhört und der Zähler Cp fünfzehn Impulse gezählt hat, erscheint kein Ausgang an der Klemme b der Decodierschaltung D. und das Tor G, wird geschlossen, so daß der Zähler Cp zu zählen aufhört.

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Ein Ausgang erscheint an der Klemme c der Decodierschaltung D-, und dieser Ausgang wird über das Tor G,- an die Flip-Flop-Schaltung FFg geleitet, die hierdurch in Betrieb gesetzt wird. Infolgedessen wird der Zähler C, aus seinem Rückstellzustand gelöst und beginnt zu zählen. Ausgangsimpulse von der ersten Stufe des Zählers C₄ werden an den Eingang des Zählers C, gegeben, und wenh der zweite Impuls der Ausgangsimpulse vom Zähler CL empfangen worden ist, erscheint ein Ausgang an der Klemme c der Deoodierschaltung Dp und gelangt daher an die Klemme "DOWN" des Zählers C., so daß dieser Zähler nur in umgekehrter Richtung zählen kann, während dar Ausgang weiter an der Klemme c der Decodierschaltung D2 erscheint. Daher ist der Erregungszustand des Motorls M beim achtzehnten Impuls die gleich wie beim sechzehnten Impuls Wenn der Zähler D, das Zählen des zweiten Impulses beendet hat, verschwindet der Ausgang an der Klemme c der Decodierschaltung D2 erscheint. Daher ist der Erregungszustand des Motors M beim achtzehnten Impuls die gleiche wie beim sechzehnten Impuls. Wenn der Zähler D, das Zählen des zweiten Impulses beendet hat, ! verschwindet der Ausgang an der Klemme c der Decodierschaltung j D,, während ein Ausgang an der Klemme b der Decodierschaltung Dp erscheint. Infolgedessen wird die Schwingungsperiode des Oszillators OSC länger. Die Wirkung der oben beschriebenen Arbeitsschritte wird später beschrieben. Wenn der Zähler C, das Zählen des dritten Impulses beendet hat, verschwindet der Ausgang an der Klemme b der Decodierschaltung Dp, während ein Ausgang an der Klemme a dieser Decodierschaltung erscheint. Dementsprechend werden die beiden Flip-Flop-Schaltungen FF* und FFp zurückgestellt und die Zähler C., C₂ und C, werden ebenfalls; alle zurückgestellt, so daß der Empfang eines Worts vollständig\

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ist und der Stromkreis in seinen ursprünglichen Zustand zurückkehrt. Wie oben beschrieben, ist der Ausgang an der Klemme a des Zählers C., d.h. die Eingangsimpulse am Zähler G^, wie oben beschrieben, der Ausgang der ersten Stufe des Zählers (L und dient zur Feststellung, ob der 1-2-Phasen-Motor M im Einphasenbetrieb oder im Zweiphasenbetrieb arbeitet. Bei dieser Ausführungsform ist die Schaltung so ausgebildet, daß Impulse erzeugt werden, wenn der Motor M im Zweiphasenbetrieb arbeitet. Daher wird-der Motor, wenn er außer Betrieb gesetzt wird, sobald der Zähler CL eine volle Zählung gezählt hat_s immer im Einphasenbetrieb gestoppt.

2. Wiedergabevorgang,,

Da während der Wiedergabe kein Signal an die Schreibbefehl s-Eingangsklemme WGM gegeben wird, sind das Tor G₁- und die Flip-Flop-Schaltung FF» immer abgeschaltet, während die Tore β., und G2 offen sind und da? auf dem Magnetband ge spei eher 4-te Signal ausgelesen wird, da andererseits ein Signal an die | Lesebefehls-Eingangsklemme gegeben wird. " j

Es wird auf Fig. 4 Bezug genommen«, Ein Startsignal ähnlich dem oben beim AufzeichnuiigsTorgang erwähnten xd.rd an die Klemme STA gegeben, "um die Flip-Flop-Schaltung FF₁ in Betrieb zu setzen, wodurch der Oszillator mit einer Periode t., zu schwingen beginnt« Die folgenden Schritte dieses Vorgangs sind die gleichen wie beim Aufzeiohnungsvorgang_s bis der Zähler Ο« sechs Impulse vom Zähler C. gewählt hat«,

\!®mi die Wiedergabe der in Magnetband gespeicherten Information durch den Magnetkopf beginnt j, sobald der siebente Impuls vom Zähler C^ geliefert worden ist, wie in Fig» 4 veran-

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schaulicht, dann wird das wiedergegebene Signal nicht nur an die Ausgangsklemmen RD₁ und BD₀, sondern auch über das Tor G₇ j an die Flip-Flop-Schaltung FF₂ gegeben. Dadurch wird die Flip-Flop-Schaltung FFp in Betrieb gesetzt, wodurch der Büekstellzustand des Zählers CL gelöst wird. Da jedoch der Zähler C, auch durch das wiedergegeber Signal selbst über das Tor Gq zurückgestellt wird, bleibt dieser Zähler so lange zurückgestellt, als das wiedergegebene Signal andauert. Wenn das wiedergegebene Signal beendet ist^ beginnt der Zähler Q₇. mit seiner fortlaufenden Zählung. Der Zähler C, zählt die von der Klemme a des Zählers C. kommenden Impulse, und nachdem er den zweiten Imr-puls gezählt hat, veranlaßt er die Decodierschaltung Dp, an seiner Klemme c ein Signal zu liefern, durch das der Zählvorgang im Zähler C, umgekehrt wird. Nachdem der Zähler C* i den dritten Impuls gezählt hat, wird ein Rucksteilimpuls von j der Klemme a der Decodierschaltung Dp an die Flip-Flop-Schaltun|; FF- gegeben, wodurch ein Wort vollständig abgelesen worden ist. Diese Arbeitsschritte sind die gleichen wie beim Aufzeichnungs-; Vorgang. Daher ist die Stopstellung des Motors bei der Wiedergabe immer der beim Aufzeichnen voraus, d.h. sie liegt näher ;

an der bereits abgelesenen Information. Dies verhindert, daß Stoppstellung bei der Wiedergabe hinter der bei der Aufzeichnung; liegt und dadurch ein Teil der folgenden auf dem Magnetband gespeicherten Daten ausgelassen wird,

Darüberhinaus treten selbst dann, wenn das wiedergegeben«ι Signal abgegeben wird, sobald nicht nur sieben, sondern zehn odr mehr Impulse vom Zähler C₁ geliefert worden sind, keine Schwierigkeiten auf, da der Zähler C, nach Zählen von fünfzehn Impulsen stehenbleibt, während der Zähler C, nicht.zn arbeiten beginnt, bevor er das wiedergegeb8ne Signal erh-ält. - 11 -

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Im Folgenden wird nun die Wirkung der Änderung der Schwingungsperiode in zeitlicher Übereinstimmung mit dem zweiten und vierten Impuls beschrieben* ·

Wenn ein Schrittmotor durch ein Impulssignal mit einer konstanten Periode angetrieben wird, wie bei a in Fig. 5 dargestellt, tritt normalerweise in der Einschwingzeit des Schrittmotors beim Start ein Überschwingen auf, wie durch Kurve bin Fig. 5 veranschaulicht. Deshalb ist das Verfahren des Antriebs eines Schrittmotors durch ein konstantes Impulssignal nicht für einen Fall geeignet, bei dem das gleichmäßige Ablaufen des Mag-I netbandes von größter Wichtigkeit ist. Wenn das Impulsintervall ',während der Einschwingzeit länger ist als die lormalperiode, wie bei c in Fig. 5 dargestellt, zeigt der Motor einen gleichmäßigen Start, wie durch Kurve d in Fig₀ 5 veranschaulicht. Das Antriebs-· drehmoment ist bei einer Zweiphasen-Erregung größer als bei I einer Einphasen-Erregung. Die Drehzahl des Motors wird geringer, j wenn die Zeitspanne im Einphasenbetrieb langer gemacht wird, !während sie ansteigt, wenn die Zeitspanne im Zeiphasenbetrieb langer gemacht wird. . j

j Daher kann die Drehzahl lediglich durch Steuern der Impuls

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.dauer in einer der beiden Betriebsarten, d.h. der Einphasen-■betriebszeit bzw. der Zweiphasenbetriebszeit, gesteuert werden. ;Da es in diesem Fall notwendig ist, das ÜberSchwingphänomen zu verhindern, muß die Einphasen-Periode langer gemacht werden. !Wie oben beschrieben, stoppt der Motor bei Einphasenbetrieb, wo- ^;bei die Einphasenperiode nach dem zweiten und vierten Impuls eintritt, wie Fig. 5c zeigt. Demnach kann durch Verlängern der Einphasenzeit nach dem zweiten und vierten Impuls ein gleichmäßiger Lauf des Motors erzielt werden. Auch die Steuerung der Drehzahl kann erleichtert werden. - 12 -

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Ein S dirittmotor besteht im wesentlichen aus einer Vielzahl von Einzelmotoren, die jeweils in einem bestimmten konstanten Wim· l.in bezug zueinander winkelverschoben miteinander verbunden sind. Es ist unvermeidlich, daß die Verschiebungswinkel zwischen den Einzelmotoren aufgrund der Genauigkeitsgrenzen bei der Herstellung und dem Zusammenbau ungleich sind. Eine solche Ungleichheit der Verschiebungswinke] verursacht eine Ungleichmäßigkeit im Drehmoment während der Einschwingzeit. Deshalb kann der Motor durch Verändern der Einphasenbetriebsperiode tp für die jeweiligen Einzelmotore gleichmäßiger in Gang gesetzt werden. In diesem Fall kann die Einphasenperiode tp in Abhängigkeit davon geändert werden, welcher der den Schrittmotor bildenden Einzelmotore zuerst angetrieben wird. In der Praxis wird die Zeit t2 dadurch verändert, daß man feststellt, welcher der Einzelmotore in zeitlicher Übereinstimmung rit dem zweiten und vierten Impuls auf der Basis der Ausgänge an der Klemme d der Decodierschaltung D-. und an der Klemme e der Decodier schaltung D* in Betrieb gesetzt wird, da der Schrittmotor, wie oben beschrieben, im Einphasenbetrieb stoppt.

Im Folgenden wird nun das Ausschalten des Schrittmotors beschrieben. Das bei Ausschalten des Motors auftretende Nachlaufphänomen beeinflußt die Aufzeichnungs- und Wiedergabegeschwindigkeit eines schrittweise arbeitenden Datenrekorders sehr stark. Fig. 6a zeigt ein herkömmliches Antriebsverfahren, bei dem die Schrittimpulse jeweils zu den Zeitpunkten p- bis p.Q an den Motor gegeben werden, wobei t₁ eine Schrittperiode bei normaler Motordrehung und tp eine Periode ist, die zum gleichmäßigen Ingangsetzen des Motors länger als t.. gemacht

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worden ist. Da die Zeitpunkte p. bis p.Q der Reihe nach erreicht werden, steigt die Schrittposition des Motors, d.h. die Winkellage des Rotors an diesen Zeitpunkten um einen konstanten Winkel φ schrittweise an. Die treppenförmige, in ausgezogener Linie dargestellte Kurve zeigt ideale Schrittpositionen des Motors in bezug auf die Schrittimpulsβ. In der Praxis ist jedoch der Rotor aufgrund seines Beharrungsvermögens und der mit ihm verbundenen Last nicht frei von Umlaufverzögerungen. Dieser Zustand ist im gleichen Koordinatensystem durch eine gestrichelte Linie bezeichnet. Wenn die Impulsgruppe zu den Zeitpunkten p. bis p.Q mit der Periode t. endet, fährt der eine gewisse Umlauf verlangsamung aufweisende Rotor noch für einige Zeit fort, sich mit einer konstanten Geschwindigkeit zu drehen. Erst wenn die Rotorposition 10 <| überschritten hat, wird die Bremskraft angelegt. Infolgedessen wird ein starkes. Nachlaufen verursacht. Fig. 6b zeigt das intriebsverfahren für den Schrittmotor gemäß der Erfindung₀ Bei diesem Verfahren wird die Schrittposition am oder nahe dem Zeitpunkt p^Q (der dem achten Impuls beim Aufzeichnungsvorgang entspricht) um ® erniedrigt. Am oder nahe dem Zeitpunkt p_1Q stimmt die Rotor» stellung fast mit der idealen Schrittposition des Motors über- : ein, woraufhin eine Bremskraft/aen Rotor angelegt wird. Daj raufhin wird der Rotor aufgrund eines Impulses, der nach einem j Intervall t* erzeugt worden ist, das länger als t₁ ist, einer allmählich zunehmenden Bremskraft unterworfen, so daß kein Nachlaufen verursacht wird. Infolgedessen wird die Zeit vom Ingangsetzen bis zum Stillstand verkürzt, was eine große Verbesserung der Betriebscharakteristik eines Schrittmotors bedeutet.

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Claims

- 14 Patentansprüche :

Jy Schrittweise arbeitender Datenrekorder, gekennzeichnet durch einen eine Bandantriebsachse (107) antreibenden Schrittmotor (106 M), durch eine Einrichtung (D?) zum fortlaufenden Antreiben des Schrittmotors (106) über eine Vielzahl von Schritten, durch ein Mittel zum Aufzeichnen einer vorbestimmten Länge von Daten auf einem Magnetband, dessen laufgeschwindigkeit während des fortgesetzten Umlauf ens des Schrittmotors (1-06) in zeitlicher Übe reinst im- ' mung jeweils mit einem der Vielzahl von Schritten durch die Bandantriebsachse (107) steuerbar ist, durch eine Einrichtung zum fortlaufenden Inganghalten des Schrittmotors (106) während des Wiedergabevorganges und Erzeugen eines Zeitgebersignals beim Speichern eine Information in einem hinter einem Magnetkopf (103) liegenden Abschnitt des Magnetbandes, durch eine Einrichtung zum Feststellen des NichtVorhandenseins des Zeitgebersignals wenigstens während einer Zeitspanne, die länger ist als die eines der Vielzahl von Schritten, und durch eine Einrichtung zum Stoppen des fortgesetzten Umlaufens des Schrittmotors über eine Vielzahl von Schritten in Abhängigkeit vom Ausgang der Feststellvorrichtung.
2. Datenrekorder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Einrichtung (Ο,)zum Antreiben des Schrittmotors (M) ein Oszillatorkreis (OSC) zugeordnet ist, der in Abhängigkeit von einem Startsignal zu schwingen beginnt, und ein Antriebskreis zum Erzeugen eines an die Antriebsspulen (MC-. bis MC.) des Schrittmotors zu legenden Signals durch Empfang eines Ausgangs vom Oszillatorkreia (OSC).

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3. Datenrekorder nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schrittmotor (106, M) eine Vielzahl'von Einzelmotoren aufweist, die eine gemeinsame Rotorwelle haben, daß der Oszillatorkreis (OSC) geeignet ist, seine Schwingungsperiode durch ein- von außen angelegtes Steuersignal zu verändern, und daß ferner eine Einrichtung zum Feststellen des "bei Einschalten des Schrittmotors als Ganzes zuerst in Gang gesetzten Mnzelmotors und eine Einrichtung zum Indern der Schwingungsperiode des Öszillatorkreises (OSC) zum Verhindern des tibersehwingens bzw_o des übermäßigen Dämpfens des Schrittmotors aufgrund des unterschiedlichen Drehmoments der Einzelmotore beim Einschalten vorgesehen sind«, '
4. Datenrekorder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufzeichnungsvorrichtung ein die Schritte : des Schrittmotors zählendes, und nach Zählen einer vorbe- | stimmten Zahl von Schritten pro Daterstück einen Ausgang _s lieferndes Zählwerk, ferner eine Einrichtung zum Stoppen j der fortlaufenden Drehung des Schrittmotors in Abhängigkeit | vom Ausgang dieses Zählwerks und eine Einrichtung zum Aufrechterhalten der fortlaufenden Drehung des Schrittmotors in Abhängigkeit von einem nach außen angelegten Datenlängensteuerungssignal während einer beliebigen Zeitdauer trotz des Vorhandenseins des Ausgangs des Zählwerks zum Speichern einer konstanten Datenmenge bei Veränderung der aufzuzeichnenden ι Datenlänge durch Anlegen eines Fernsteuersignals aufweist„

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5. Datenrekorder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum fortlaufenden Inganghalten des Schrittmotors ein Impulserzeugerkreis zum Erzeugen einer Gruppe von Impulsen ist, deren Impulsintervalle zum ununterbrochenen Umlaufen des Rotors festgesetzt sind, und daß ferner eine Einrichtung zum Weiterlaufenlassen des Schrittmotors um einen Schritt in umgekehrter Drehrichtung in Abhängigkeit von einem Impuls nahe dem letzten Impuls der Impulsgruppe zum Verhindern des Nachlaufens durch Korridieren der Verlangsamung in der fiotorstelling.
6. Datenrekorder nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Impulserzeugerkreis einen bei Empfang eines Startsignals zu arbeiten beginnenden Oszillatorkreis (OSC), einen Vorder- und Rückwärtszähler (C,) zum Zählen des Ausgangs des Oszillatorkreises (OSC), eine Decodierschaltung (D,) zum Empfangen des Ausgangs des Vor- und Rückwärtszählers (C,) und Erzeugen einer an den Schrittmotor (M) zu legenden Impulsgruppe und eine den Vor- und Rückwärtszähler (C.) zum Abziehen lediglich eines Impulses zu einem in der Nähe des Zeitpunktes des letzten Impulses der Gruppe liegenden Zeitpunkt veranlassende Einrichtung aufweist.
7. Datenrekorder nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Oszillatorkreis ein Oszillator (OSC) ist, dessen Schwingungsperiode durch ein Fernsteuersignal veränderbar ist, und daß ferner ein Zählwerk (Cj) zum Zählen des Ausgangs des Oszillators vorgesehen ist, wobei der Schrittmotor (M) durch Anlegen unterschiedlicher Signale an den Oszillator (OSC) zum Steuern der Schwingungsperiode während

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der Zeiten der Startbeschleunigung, des konstanten Umlaufens "bzw. der Geschwindigkeitsabnahme beim Abschalten entsprechend den vom Zählwerk abgeleiteten Ausgängen nach dem Zählen einer vorbestimmten Anzahl von Impulsen in gleichmäßige Umdrehungen versetzbar ist.
8. Datenrekorder nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwingungsperiode des Oszillatorkreises (OSC) in Abhängigkeit von einem Steuersignal veränderbar ist, daß der Antriebskreis (D,) zum Erzeugen von. Impulsen zum Antrieb des Schrittmotors (M) im Ein- bzw. im Zweiphasenbetrieb geeignet ist und daß ferner eine Einrichtung zum Einstellen der Dauer des Einphasenbetriebs durch Anlegen eines Steuersignals an den Oszillatorkreis während der Einschwingzeit des Schrittmotors beim Starten zum gleichmäßigen Umlaufen beim Einschalten des Schrittmotors vorgesehen ist.

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