DE2338783B2 - Strom- und spannungssteuerschaltung zum speisen von zwei gleichstrommotoren, die zum antrieb der bandwickel in einem tonbandgeraet, insbesondere kassettentonbandgeraet dienen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Strom- und Spannungssteuerschaltung zum Speisen von zwei Gleichstrommotoren, die zum Antrieb der Bandwickel in einem Tondbandgerät, insbesondere Kassettentonbandgerät, dienen, mit Schaltern, durch die die Motore aus- und einscwie auf Langsam- und Schnellbetrieb schaltbar sind, mit einem zwischen die Spannungsversorgungsquelle und die Gleichstrommotore geschalteten Transistor.

Aus der deutschen Offenlegungsschrift 22 46 589 ist eine Schaltung für die Antriebsanordnung eines Tonbandgerätes, insbesondere Kassettentonbandgerätes, bekannt, bei der zwischen Spannungsversorgungsquelle und Gleichstrommotore ein Transistor geschaltet ist Die Steuerung der Antriebsmotore erfolgt so, daß das vom Abwickelmotor ausgeübte Bremsdrehmoment immer automatisch auf einen derartigen Wert geregelt wird, daß die Summe der Drehzahlen der beiden Spulen konstant ist. Die Steuerung des Langsambetriebes des Umspulbetriebes bzw. Schnellbetriebes der Gleichstrommotore kann mit der bekannten Schaltung nicht durchgeführt werden.

Bei Tonbandgeräten, insbesondere Kassettentonbandgeräten, läßt sich ein konstanter Bandzug nicht so ohne weiteres erzielen, da beim Umspulen sich die Durchmesser der Wickel ändern. Bei Tonbandgeräten ist es bekannt, den Bandzug mittels Fühlhebel abzutasten und über eine entsprechende Schaltung zu regeln. Bei Kassettentonbandgeräten ist diese Abtastung mittels mechanischer Mittel nicht so ohne weiteres durchführbar aufgrund von fehlendem Raum in der sehr engen Kassette.

Außerdem ergeben sich Schwierigkeiten beim Versand bzw. bei längerem Nichtbetrieb der Kassetten, nämlich dahingehend, daß die Wickellagen auf den Bandwickeln sich lockern. Diese Lockerung kann sich bis über 10 Windungen hin erstrecken. Bei erstmaligem Einschalten dreht daher aufgrund der fehlenden Bremsung der ziehende Motor hoch und erreicht extrem hohe Drehzahlen, so daß die Gefahr besteht, daß das Band reißt bzw. sich verklemmt, wenn der aufgrund der hohen Drehzahl des ziehenden Motors plötzlich auftretende Zug auf das Tonband einwirkt. Es besteht dabei die Gefahr, daß das Band reißt oder aus seiner Führung gerissen wird.

Außerdem ist es erwünscht, bei angehaltenem ziehenden Motor, was beispielsweise dann eintreten kann, wenn die Kassette klemmt oder wenn ein Bandende erreicht ist, daß eine Drehmomentbegrenzung auf den ziehenden Motor zur Auswirkung kommt, so daß der auf das Tonband einwirkende Zug herabgesetzt ist.

Außerdem ist es erwünscht, während des Umspulens eine Geschwindigkeitsregelung in Abhängigkeit vom Wickeldurchmesser, der sici: auf jedem der beiden Bandwickel während des Umspulens ändert, zu erzielen, so daß beim Umspulen eine kurze Umspulzeit, d. h. eine hohe Drehgeschwindigkeit erzielt und ein sanfter Anschlag am Ende des Umspulvorganges herbeigeführt werden.

Die Aufgabe der Erfindung besteht nun darin, ohne zusätzliche mechanische Elemente, allein durch entsprechende Steuerung des an die Motoren gelieferten Stromes bzw. der Spannung und möglichst geringem schaltungstechnischem Aufwand die im vorstehenden genannten an das Tonbandgerät, insbesondere an das Kassettentonbandgerät, gestellten Forderungen zu erfüllen.

Diese Aufgabe wird bei der eingangs genannten Schaltung erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Transistor bei Langsambetrieb von einer Spannung

gesteuert ist, die unterhalb der normalen Versorgungsspannung liegt und bei Schnellbetrieb der Spannungsabfall am Emitterwiderstand des Transistors mit einer Referenzspannung verglichen wird, so daß abhängig von diesem Vergleich eine Strombegrenzung erreicht wird, und daß bei Umspulbetrieb die Generatorspannung des gezogenen Motors so den Transistor ansteuert, daß die Basis dieses Transistors in Abhängigkeit von der gelieferten Generatorspannung Emitterpotential erhalt

Zur Einstellung der Spannung, welche beim Langsambetrieb für die Orientierung des Transistors dient, kann eine Zenerdiode verwendet werden. Auch die Referenzspannung, welche als Vergleichsspannung für den Spannungsabfall am Emitterwiderstand des Transistors beim Schnellbetrieb dien·, kann mit Hilfe einer Zenerdiode erhalten werden.

Es kann ein zweiter Transistor vorgesehen sein, der mit Hilfe der wachsenden Generatorspannung bei Umspulbetrieb allmählich durchgeschaltet wird und so verschaltet ist, daß die Basisemitterspannung am ersten Transistor sich allmählich verkleinert

Um bei der Durchschaltung des zweiten Transistors beim Umspulbetrieb die während des Schnellaufbetriebes wirkende Referenzspannung bzw. die Zenerdiode überbrücken zu können, ist ein Einstellwiderstand vorgesehen, der zum einen mit der Basis des ersten Transistors und zum anderen mit dem Kollektor des zweiten Transistors verbunden ist, wobei an die Basis des zweiten Transistors die Generatorspannung gelegt ist.

Mit Hilfe des zwischen Spannungsversorgungsquelle und Gleichstrommotore gesiudiielen Transistors, der entsprechend dem jeweils vorhandenen Betrieb angesteuert wird, läßt sich ein konstanter Bandzug bei Langsamlauf bei sich änderndem Wickeldurchmesser allein durch eine Spannungsschwelle erzielen, an der sich der Transistor orientiert. Bei Schnellauf genügt es, den Spannungsabfall am Emitter des Transistors mit einer Referenzspannung zu vergleichen, so daß dann, wenn der Spannungsabfall am Emitter die Referenzspannung übersteigt der Transistor als Strombegrenzer wirkt, so daß der ziehende Motor nur ein dementsprechend begrenztes Drehmoment hat Das Hochdrehen auf hohe Drehzahlen infolge lockerer Wicklungen wird dadurch vermieden, daß am Motor beim Einschalten des Langsambetriebes eine nur begrenzte Spannung liegt, aufgrund der Spannungsschwelle, an der sich der Transistor orientiert. Aufgrund der rückgeführten Generatorspannung beim Umspulbetrieb wird dadurch, 5c daß die Basis in Abhängigkeit von der steigenden Generatorspannung allmählich auf die Emitterseite gezogen wird, eine Spannungsbegrenzung erzielt, durch die die Geschwindigkeit des ziehenden Motors herabgesetzt wird, so daß zwar eine rasche Umspulung möglich ist, jedoch ein sanfter Anschlag bei Beendigung des Umspulens erreicht wird.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, anhand dessen die Erfindung noch näher erläutert werden soll.

Die Figur zeigt eine Strom- und Spannungssteuerschaltung, welche folgende wesentlichen Bestandteile enthält:

Einen Transistor Ti, eine Zenerdiode 2, eine weitere Zenerdiode 3, einen zweiten Transistoi T₂, einen Schalter 4 für die Umschaltung von Langsam- auf Schnellbetrieb, weitere Schalter 5 und 6 für die Einstellung der Bandwickelrichtung nach rechts oder nach links, sowie gegeneinander gepolte Dioden 7 und 8 und einen Widerstand 9, der an einem Verhinderungspunkt A der beiden Dioden 7 und 8 angeschlossen ist
Des weiteren sind in der Figur Gleichstrommotoren

10 und 11 dargestellt welche zum Antrieb der Bandwickel eines Tonbandgerätes bzw. eines Kassettentonbandgerätes dienen.

Die Wirkungsweise der Spannungsversorgung ist wie folgt:

Wenn der Schalter 4 geschlossen ist ist die Anordnung auf Langsambetrieb eingestellt. Dieser Langsambetrieb kann entweder in die Richtung nach rechts oder nach links erfolgen. Bei geschlossenem Schalter 4 orientiert sich der Transistor Ti an der Zenerspannung der Zenerdiode 2. Entsprechend dieser gegenüber der normalen Versorgungsspannung niedrigeren Zenerspannung, wird an den ziehenden Motor nur eine verringerte Spannung gelegt, woraus sich der Langsarribetrieb bzw. der Norma/bctricb des Gerätes ergibt.

Bei geöffnetem Schalter 4, d. h. bei Schnellbetrieb des Gerätes, liegt zunächst die volle Versorgungsspannung von beispielsweise 15 Volt am Mof>r 10 bzw. 11 an. Wenn nun beispielsweise am Bandende oder bei festgeklemmter Kassette der ziehende Motor 10 bzw.

11 angehalten wird, wirkt auf das Tonband ein hoher Zug, wenn die volle Versorgungsspannung weiterhin am ziehenden Motor liegt. Durch die gezeigte Schaltung wird jedoch eine Strombegrenzung erreicht, nämlich dadurch, daß der Spannungsabfall am Emitterwiderstand 12 des Transistors 71 mit der Zenerspannung der Zenerdiode 3 verglichen wird. Diese Spannung dient somit als Referenzspannung. Wenn der Spannungsabfall am Emitterwiderstand 12 höher ist als diese Referenzspannung, wird der Transistor Ti so lange zugesteuert, bis die Referenzspannung und der Spannungsabfall am Emitterwiderstand 12 gleich sind, wodurch eine Strombegrenzung erzielt wird. Da bei Gleichstrommoloren das vom Gleichstrommotor erzeugte Drehmoment proportional zum Strom ist, wird vom ziehenden Motor jetzt nur ein verringertes Drehmoment geliefert, wodurch der auf das Tonband einwirkende Zug bei festgehaltenem Motor reduziert wird.

Bei Umspulbetrieb, beispielsweise von dem rechten Bandwickel auf den linken Bandwickel, wird von dem gezogenen Motor 11 eine Generatorspannung geliefert, welche über die Diode 7 an einen zweiten Transistor T₂ gelegt wird. Dieser zweite Transistor T₂ wird allmählich durchgeschaltet, so daß die Basisemitterspannung des Transistors Γι allmählich verkleinert wird. Hierdurch wird bei abnehmendem Wickeldurchmesser auf der ablaufenden Spule die Geschwindigkeit des ziehenden Motors allmählich verringert, so daß zwar ein rasches Umspulen ermöglicht wird, gegen Bandende hin jedoch die Geschwindigkeit heruntergeregelt ist, so daß bei Bandende ein sanfter Anschlag erzielt wird. Die Generatorspannung kann, wie es in der Figur dargestellt ist, gedämpft an den zweiten Transistor T₂ gelegt werden. Zur Dämpfung dienen hierzu ein Einstellwiderstand 17, ein elektrischer Kondensator 13, insbesondere ein Elektrolytkondensator sowie ein weiterer parallelgeschalteter Widerstand 14.

Außerdem kann die Zenerdiode 3 durch einen Einstellwiderstand 15 überbrückt werden, der an den Kollektor des zweiten Transistors T₂ angelegt ist und außerdem mit der Basis des Transistors 1 verbunden ist.

Die beiden Dioden 7 und 8, über welche die Generatorspannung von dem jeweils gezogener! Motor

11 bzw. 10 abgenommen wird, sind gegenpolig geschaltet. Der Verbindungspunkt A der beiden Dioden ist mit dem Widerstand 9 verbunden, über den ein Teil des Generatorstromes fließt, der zur Grundbremsung des gezogenen Motors 11 bzw. 10 verwendet werden kann.

Der Vollständigkeit halber sei darauf hingewiesen, daß die Zenerdiode 3, welche zur Einstellung der Referenzspannung dient, mit dem Emitter des zweiten Transistors Tj sowie mit dem Verbindungspunkt eines Widerstandes 16 mit der Zenerdiode 2 verbunden ist Der Emitter des zweiten Transistors T₂ ist über den Widerstand 12 mit der Emitterseite des Transistors Ti verbunden. Über den Widerstand 16 fließt bei Langsambetrieb der Zenerstrom und der Basisstrom für den Transistor Ti und bei Schnellbetrieb nur der Basisstrorn für den Transistor 1.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Strom- und Sparinungssteuerschaltung zum Speisen von zwei Gleichstrommotoren, die zum Antrieb der Bandwickel in einem Tonbandgerät, insbesondere Kassettentonbandgerät, dienen, mit Schaltern, durch die die Motore aus- und ein- sowie auf Langsam- und Schnellbetrieb schaltbar sind, mit einem zwischen die Spannungsversoigungsquelle und die Gleichstrommotore geschalteten Transistor, dadurch gekennzeichnet, daß der Transistor (Ti) bei Langsambetrieb von einer Spannung gesteuert ist, die unterhalb der normalen Versorgungsspannung liegt und bei Schnellbetrieb der Spannungsabfall am Emitterwiderstand (12) des Transistors (T₁) mit einer Referenzspannung verglichen wird, so daß abhängig von diesem Vergleich tine Strombegrenzung erreicht wird, und daß bei Umspulbetrieb die Generatorspannung des gezogenen Motors so den Transistor (Ti) ansteuert, daß die Basis dieses Transistors in Abhängigkeit von der gelieferten Generatorspannung Emitterpotential erhält.

2. Strom- und Spannungssteuerschaltung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch zwei Zenerdi- ©den (2, 3), von welchen eine (2) die Spannung für den Langsambetrieb einstellt und die andere (3) die Referenzspannung bei Schnellbetrieb und angehaltenem ziehendem Motor abgibt.

3. Strom- und Spannungssteuerschaltung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen zweiten Transistor (T2), der bei wachsender Generatorspannung allmählich durchgeschaltet wird, wobei dieser zweite Transistor (T2) so mit dem Transistor (Ti) verbunden ist, daß die Basisemitterspannung des Transistors (Ti) bei wachsender Genev'atorspannung allmählich verkleinert wird.

4. Strom- und Spannungssteuerschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kollektor des zweiten Transistors (T2) über einen Einstellwiderstand (15) mit der Basis des Transistors (Ti) verbunden ist, so daß die Zenerdiode (3) bei aufgesteuertem zweiten Transistor (T₂) überbrückt ist.

5. Strom- und Spannungssteuerschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Generatorspannung einstellbar und/ oder gedämpft ist.

6. Strom- und Spannungssteuerschaltung nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch zwei gegeneinander gepolte Dioden (7, 8), welche so gepolt an die beiden Gleichstrommotore (11, 10) angeschlossen sind, daß jeweils vom gezogenen Motor die Generatorspannung entnommen wird.

7. Strom- und Spannungssteuerschaltung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß am Verbindungspunkt (A) der beiden Dioden ein Widerstand (9) angeschlossen ist, der einen Teil der Generatorspannung zur Grundbremsung des gezogenen Motors verwendet.