DE2616119A1

DE2616119A1 - Drehkopfanordnung

Info

Publication number: DE2616119A1
Application number: DE19762616119
Authority: DE
Inventors: Osamu Shimada; Katsumasa Takahashi
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1975-04-14
Filing date: 1976-04-13
Publication date: 1976-10-28
Also published as: FR2308160B1; DE2616119C2; JPS5738970B2; GB1508715A; JPS52138112A; US4081847A; CA1075358A; FR2308160A1; NL7603988A

Description

Dipl.-Ing. H. MITSCHERLICH ^D~⁸ MÖNCHEN 22

^K * «"»'nsdorfstraBe 10

(089) '29 66 84

Dipl.-Ing. K. GUNSCHMANN

Dr. rer. not. W. KÖRBER
Dipl.-Ing. J. SCHMIDT-EVERS 2 G "j G "; 1

PATENTANWÄLTE

13.4.1976

SONY CORPORATION

7-35 Kitashinagawa, 6-Chome Shinagawa-ku

Tokyo / Japan

Patentanmeldung

Drehkopfanordnung

Die Erfindung betrifft allgemein eine Drehkopfanordnung insbesondere zur Aufzeichnung und/oder Wiedergabe von Video- oder anderen InformationsSignalen mit einem Magnetband, das um mindestens einen Teil des Umfangs einer Bandführungstrommel gewickelt ist, welcher die Drehkopfanordnung zugeordnet ist.

In der US-Patentschrift 3 673 347, in der britischen Patentschrift 919 436 und in der US-Patentanmeldung Ser.No. 566 539 vom 9. April 1975 wurde beispielsweise vorgeschlagen, eine Drehkopfanordnung, die einer Bandfuhrungstrommel zugeordnet ist, in einem Videosignalaufzeichnungs- und/oder Wiedergabegerät, wie erwähnt, zu verwenden, bei welchem der

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ORlGJMAL IN

Kopf bzw. Wandler allgemein in der radialen Richtung mit Bezug auf den Umfang der Bandführungstrommel beweglich ist, und der Zentrifugalbewegung des Kopfes bzw. Wandlers wirkt eine Feder bzw. wirken Federn nachgiebig entgegen, um einen angemessenen Kontakt des Kopfes bzw. Wandlers mit der Oberfläche des Bandes sicherzustellen, das um die Führungstrommel herumgewickelt ist, wenn sich die Drehkopfanordnung in einer kreisförmigen Bahn konzentrisch zur Führungstrommel bewegt. Hieraus ergibt sich, daß bei den bekannten Drehkopfanordnungen die Masse des Kopfes bzw. des Wandlers und der radial hiermit beweglichen Trägereinrichtung sowie die Eigenschaften der Feder bzw. Federn, welche der Zentrifugal- bzw. radialen Auswärtsbewegung der erwähnten Masse elastischen Widerstand entgegensetzten, der letzteren eine bestimmte Eigenfrequenz der Schwingbewegung in der radialen Richtung verleihen. Wenn die Federeigenschaften so gewählt werden, daß sichergestellt ist, daß die Fliehkraft, welche das Bestreben hat, den Kopf bzw. Wandler radial nach aussen gegen das um die Führungstrommel gewickelte Band zu bewegen, einen geeigneten Kontaktdruck des Kopfes bzw. Wandlers gegen das Band ergibt, hat die Eigenfrequenz der Schwingbewegung einen verhältnismässig niedrigen Wert. Während der Aufzeichnungs- und Wiedergabevorgänge entsteht jedoch eine Schwingung von hoher Frequenz im Magnetband und der Kopf bzw. der Wandler kann einer solchen hochfrequenzen Schwingung des Bandes nicht folgen, wenn er gegen das Band durch eine Feder oder Federn gedrückt w ird, die eine verhältnismässig niedrige Eigenfrequenz für die Schwingbewegung des Kopfes bzw. Wandlers in der radialen Richtung ergeben. Ferner besteht bei dem Band die Neigung, sich an der Stelle des ümfangs der Bandführungstrommel zu krümmen, an welcher der Kopf bzw. Wandler zuerst das Band während jeder Umdrehung des Drehkopfes berührt. Daher ist es, um dieses Krümmen des Bandes zu verringern, und ferner

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sicherzustellen, daß der Kopf bzw. Wandler der hochfrequenten Schwingung des Bandes folgt und daher ein Signalausfall während eines Aufzeichnungs- oder Wiedergabevorgangs vermieden wird, zweckmässig, daß die elastische Lagerung für den Kopf bzw. Wandler dem letzteren eine verhältnismässig hohe Eigenfrequenz der Schwingbewegung in der radialen Richtung verleiht, jedoch leistet bzw. leisten eine Feder bzw. Federn mit Eigenschaften, die ausreichen, eine solch hohe Eigenfrequenz zu erhalten, der radialen Auswärtsbewegung des Kopfes bzw. Wandlers unter dem Einfluß der Fliehkraft einen ebenso starken Widerstand, so daß ein unangemessener Kontaktdruck des Kopfes bzw. Wandlers gegen das Band erhalten wird. Daher war es bei den bisherigen Drehkopfanordnungen mit einem elastisch gelagerten Kopf oder Wandler nicht möglich, eine elastische Lagerung mit den Eigenschaften zu erhalten, die zum Erzielen aller gewünschten Bedingungen zur Aufzeichnung und Wiedergabe notwendig sind.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Drehkopfanordnung zu entwickeln, bei der die vorerwähnten Nachteile der bekannten elastisch gelagerten Köpfe bzw. Wandler vermieden sind.

Ferner gehört es zur Aufgabe der Erfindung, eine Drehkopfanordnung zu entwickeln, bei welcher ein Kopf oder dessen Wandler zur schwingenden Bewegung in der radialen Richtung gelagert ist, wobei diese Schwingbewegung durch eine Anordnung von Federn beschränkt wird, welche es der Fliehkraft ermöglichen, denKopf bzw. Wandler mit einem angemessenen Kontaktdruck gegen das Magnetband zu belasten und gleichzeitig der Kopf bzw. Wandler den hochfrequenten Schwingungen genau folgen kann, die im Band induziert werden und das Krümmen des Bandes an der Stelle des anfänglichen Kontakts

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des Kopfes bzw. des Wandlers zu vermindern.

Weiter gehört es zur Aufgabe der Erfindung, eine Drehkopfanordnung der vorerwähnten Art zu entwickeln, bei welcher die elastische Lagerung -es Kopfes bzw. Wandlers durch ein erstes und ein zweites elastisches System gebildet wird, welche in Reihe geschaltet und so bemessen sind, daß sie relativ niedrige und hohe Eigenschwingungsfrequenzen in der radialen Richtung haben, so daß das erste elastische System mit einer niedrigen Eigenschwingungsfrequenz es der Fliehkraft ermöglicht, den Kopf bzw. Wandler gegen das Band mit einem angemessenen Kontaktdruck zu belasten, während das zweite elastische System mit einer relativ hohen Eigenschwingungsfrequenz sicherstellt, daß der Kopf bzw. Wandler genau den hochfrequenten Schwingungen des Bandes folgt und das vorerwähnte Krümmen des Bandes verringert wird.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung besitzt die Drehkopfanordnung einen Hauptträger, der in einer kreisförmigen Bahn bewegt wird, die zur Führungstrommel konzentrisch ist, einen Zwischenträger, der vorzugsweise eine verhältnismässig große Masse mit Bezug auf die Masse des Kopfes bzw. Wandlers hat, eine erste Feder bzw. erste Federn, welche den Hauptträger und den Zwischenträger miteinander verbinden, um der Zentrifugalbewegung des Zwischenträgers mit Bezug auf den Hauptträger einen elastischen Widerstand entgegenzusetzen, und eine zweite Feder bzw. zweite Federn, welche den Kopf bzw. Wandler mit Bezug auf den Zwischenträger verbinden bzw. lagern und dem Kopf bzw. Wandler eine Eigenfrequenz der Schwingbewegung mit Bezug auf den Zwischenträger zu verleihen, die wesentlich höher als die Eigenfrequenz der Zentrifugalbewegung des Zwischenträgers mit Bezug auf den Hauptträger ist, wie sie durch die Masse des Zwischenträgers und die Eigenschaften der ersten Feder bzw. ersten Federn bestimmt

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wird. Bei der erfindungsgemäßen Drehkopfanordnung kann bzw. können daher die erste Feder bzw. die ersten Federn so bemessen werden, daß die Fliehkraft einen angemessenen Kontaktdruck des Kopfes bzw. Wandlers gegen das Magnetband ergibt, das um die Führungstrommel herumgewickelt ist, während die zweite Feder bzw. die zweiten Federn so bemessen sein können, daß gewährleistet ist, daß der Kopf bzw. Wandler den hochfrequenten Schwingungen des Bandes genau folgt, un ferner sichergestellt ist, daß das Aufkrümmen des Bandes an der Stelle der anfänglichen Berührung des Kopfes bzw. Wandlers mit diesen herabgesetzt wird. Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen näher erläutert und zwar zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht im Aufriß, teilweise weggebrochen und im Schnitt, eines Videoaufζeichnungs- und/oder Wiedergabegerätes, bei welchem die erfindungsgemäße Drehkopfanordnung verwendet werden kann;

Fig. 2 eine Teilansicht im Schnitt nach der Linie II-II in Fig. 1, welche eine bekannte Drehkopfanordnung zeigt;

Fig. 3 eine schematische Darstellung, auf welche bei der Erläuterung eines Problems Bezug genommen wird, das in Verbindung mit der bestehenden Drehkopfanordnung nach Fig. 2 auftritt;

Fig. 4 eine schematische Ansicht, auf die bei der Erläuterung eines weiteren Problems Bezug genommen wird, das bei der bestehenden Drehkopfanordnung nach Fig. 2 auftritt;

Fig. 5 eine schematische Ansicht, auf die bei der Erläu-

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ORlGISMAL INSPECTED

ι" 1 Γ Ί

b I b

/. b I b ι ί d

terung des Prinzips der Arbeitsweise einer erfindungsgemäßen Drehkopfanordnung Bezug genommen . wird;

Fig. 6 in vergrössertem Maßstab eine schaubildliche Darstellung einer Drehkopfanordnung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung und

Fig. 7 eine schaubildliche Ansicht, welche eine Drehkopfanordnung gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung zeigt.

Aus Fig. 1 ergibt sich, daß bei einem Videoaufzeichnungs- und/oder Wiedergabegerät von der Art, auf welche die Erfindung angewendet werden kann, eine Bandführungstrommel 10 vorgesehen ist, die einen unteren Teil 11 und einen oberen Teil 12 aufweist, welch letzterer sich von dem unteren Teil 11 in einem axialen Abstand befindet, so daß zwischen beiden ein ümfangsschlitz bzw. ein -spalt 13 gebildet wird. Ein Magnetband (nicht gezeigt) ist schraubenförmig um zumindest einen Teil des ümfangs der Trommel 10 so herumgewickelt, daß die Ebene des Schlitzes 13 sich quer zum Band erstreckt. Zwei im wesentlichen diametral entgegengesetzte Drehköpfe 14 und 14' sind der Bandführungstrommel 10 so zugeordnet, daß sie sich durch den Schlitz 13 erstrecken und dadurch aufeinanderfolgende parallele Aufzeichnungsspuren abtasten, die sich schräg über das Band erstrecken, welches um den Umfang der Trommel 10 herumgewickelt ist und in geeigneter Weise in der Längsrichtung vorbewegt werden, wenn die Kopfanordnungen in einer kreisförmigen Bahn, die zur Trommel 10 konzentrisch ist, bewegt werden. Bei der Bandführungstrommel 10 kann, wie gezeigt, der untere Trommelteil 11 fest auf einer Chassis 15 angeordnet werden und ein Lager 16 enthalten, in welchem eine

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vertikale Welle 17 in geeigneter Weise gelagert ist. Die Welle 17 ragt mit ihrem oberen Endteil bis oberhalb des unteren Trommelteils 11 und ist in geeigneter Weise am oberen Trommelteil 12 befestigt, so daß sich der letztere mit der Welle 17 dreht, wenn diese durch eine geeignete Antriebsquelle, beispielsweise durch einen Elektromotor, (nicht gezeigt) angetrieben wird. Die Drehkopfanordnungen 14 und 14' können an den entgegengesetzten Enden einer Trägerschiene 18 angeordnet werden, die sich diametral über die Unterseite des Trommelteils 12 erstreckt und an diesem befestigt ist, beispielsweise durch Schrauben 19, wie in Fig. 2 gezeigt, so daß die Trägerschiene 18 sich mit dem oberen Trommelteil 12 dreht, um die Drehkopfanordnungen 14 und 14' in einer kreisförmigen Bahn zu bewegen.

Aus Fig. 2 ergibt sich, daß jede der Drehkopfanordnungen 14 und 14', die der Trommel IO in Fig. 1 zugeordnet sind, gemäß einer bestehenden Anordnung, wie sie in der US-Patentanmeldung Ser.No. 566 539 vom 9.4.1975 offenbart ist, einen im wesentlichen U-förmigen Rahmen 20 mit radial nach aussen gerichteten Armen 21 und einem Mittelteil 22 besitzen kann. Zur Anordnung des Rahmens 2O auf dem jeweiligen Endteil der Trägerschiene 18 weist der Mittelteil 22 des Rahmens einen Längsschlitz 23 auf, der gleitend einen Paßstift 24 aufnimmt, welcher sich von der Trägerschiene 18 nach unten erstreckt. Durch den Schlitz 23 erstreckt sich ferner eine Schraube 25 nach unten in eine Gewindebohrung, die in der Schiene 18 an einer Stelle vorgesehen ist, die sich vom Stift 24 radial nach aussen in Abstand befindet. Wie ersichtlich, ermöglicht die beschriebene Anordnung des Rahmens 20 auf der Trägerschiene 18 eine Verstellung des Rahmens in der radialen Richtung mit Bezug auf den Umfang der Trommel 10.

Die bestehende Drehkopfanordnung 14 weist ferner, wie ge-

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gezeigt, ein Magnetkopfplättchen bzw. einen Wandler 26 auf, der sich von einer Halteplatte 27 radial nach aussen erstreckt, die zwischen den freien Endteilen der Rahmenarme 21 angeordnet ist. Die Halteplatte 27 ist mit Bezug auf den Rahmen 20 elastisch abgestützt, beispielsweise durch elastische oder Federdrähte 28, die sich zwischen den Rahmenarmen 21 erstrecken und an ihren Mittelteilen an der Halteplatte 27 befestigt sind. Der Rahmen 20 jeder der Kopfanordnungen 14 und 14' ist mit Bezug auf die Trägerschiene 18 verstellbar angeordnet, so daß, wenn sich das Gerät im Ruhezustand befindet, das jeweilige Kopfplättchen bzw. der Wandler 26 in einem geringen Abstand radial nach innen vom Umfang der Trommel 10 befindet. Während eines Aufzeichnungs- oder Wiedergabevorgangs des Gerätes, d.h., wenn die Kopfanordnungen 14 und 14* in einer kreisförmigen Bahn infolge der Drehung der Trägerschiene mit dem Trommelteil 12 bewegt werden, verursacht die auf jede Halteplatte 27 und das jeweilige Kopfplättchen 26 wirkende Fliehkraft jedoch eine radial nach aussen gerichtete Bewegung derselben entgegen dem elastischen Widerstand der elastischen Abstützdrähte 28, so daß das Kopfplättchen bzw. der Wandler 26 etwas über den Umfang der Führungstrommel mit der Absicht hinausragt, einen weichen Abtastkontakt mit dem um die Führungstrommel herumgewickelten Band zu erhalten.

Aus Fig. 3 ergibt sich, daß das Kopfplättchen 26 und die Halteplatte 27 jeder der Kopfanordnungen 14 und 14' schematisch durch die Masse m dargestellt ist, welche durch die Fliehkraft infolge der Drehung jeder Kopfanordnung um die Achse der Führungstrommel 10 radial nach aussen belastet wird, welcher radial nach aussen gerichteten Bewegung die elastischen Drähte 28 entgegenwirken, die in Fig. 3 als einzige Feder dargestellt sind, welche die EIa-

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—. Q _

stizitatskonstante k (g/mm) hat. Die Eigenfrequenz Fn der radial gerichteten Schwingbewegung der Masse m wird wie folgt bestimmt:

Fn =

k
— (1)

Aus der voranstehenden Gleichung (1) ergibt sich, daß die Eigenfrequenz Fn zunimmt entweder wenn die Elastizitätskonstante k der Feder bzw. der Federn 28 zunimmt oder wenn die Masse m der Halteplatte 27 und des von dieser getragenen Kopfplättchens 26 abnimmt. Damit das Kopfplättchen bzw. der Wandler 26 den Schwingungen von relativ hoher Frequenz, die im Aufzeichnungsband während eines Aufzeichnungs- oder Wiedergabevorgangs induziert werden, genau folgen, ist es zweckmässig, daß die Elastizitätskonstante k und die Masse m so gewählt werden, daß ein verhältnismässig hoher Wert für die Eigenfrequenz Fn erhalten wird.

Gewöhnlich wird die Elastizitätskonstante k der Feder bzw. der Federn, die der Zentrifugalbewegung des Kopfplättchens 26 und der Halteplatte 27 elastisch entgegenwirken, wie folgt bestimmt:

m(R+h) f
k - (2)

wobei R der Radius (mm) der kreisförmigen Bewegungsbahn der Masse m ist, h der Radialabstand (mm), um den das Kopfplättchen 26 unter der Wirkung der Fliehkraft nach aussen verschoben werden muß, um einen Kontakt des Kopfplättchens mit dem Aufzeichnungsband zu erhalten, und Fd

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die Drehgeschwindigkeit (ü/sec. oder Hz) der Kopfanordnung 14 bzw. 14' ist.

Aus den vorstehenden Gleichungen (1) und (2) kann der folgende Ausdruck für den Wert von h aus der Eigenfrequenz Fn und der Drehgeschwindigkeit Fd erhalten werden:

Fd²
h = .R (3)

2 2

Fn - Fd^

die vorstehende Gleichung (3) zeigt, daß der Abstand h, um welchen das Kopfplättchen durch die Fliehkraft radial nach aussen bewegt wird, zum Quadrat der Eigenfrequenz Fn umgekehrt proportional ist. Wenn beispielsweise Fd = 30 Hz und R = 45 mm ist, sind die Werte für h für verschiedene Werte der Eigenfrequenz Fn in der folgenden Tabelle angegeben:

Fn 500 Hz 1 KHz 2KHz 3KHz 4KHz 5KHz h 0,163 0,041 0,011 0,005 0,003 0,001

Es wurde festgestellt, daß um einen ausreichenden Kontakt des Kopfplättchens mit dem Band während eines Aufzeichnungsoder Wiedergabevorgangs zu erhalten, der Abstand h, um welchen das Kopfplättchen durch die Fliehkraft radial nach aussen bewegt wird, etwa 0,150 mm sein soll. Daher müssen bei den bestehenden Kopfanordnungen 14 und 14' die elastischen oder Federdrähte 28 so gewählt werden, daß sie eine Elastizitätskonstante k haben, die eine Eigenfrequenz von Fn von nicht

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mehr als etwa 500 Hz ergibt.

Aus Fig.4 ist erkennbar, daß, wenn das Kopfplättchen bzw. der Wandler um den Betrag h radial über den Umfang der Bandführungstrommel 10 hinausragt, das Band T von der Oberfläche der Führungstrommel wegschwingt oder sich an der Stelle am Führungstrommelumfang krümmt, an welcher das Kopfplättchen bzw. der Wandler zuerst mit dem Band während jeder Umdrehung der jeweiligen Drehkopfanordnung in Kontakt kommt. Bekanntlich findet beim Aufzeichnen von Videosignalen mit einem Gerät der vorangehend in Verbindung mit Fig. 1 beschriebenen Art eine gewisse Überlappung der Videosignale statt, die in benachbarten, sich schräg erstreckenden Aufzeichnungsspuren durch die Kopfanordnungen 14 und 14' aufgezeichnet werden. D.h. während des letzten Teilbetrages der Abtastbewegung der Kopfanordnung 14 längs einer Aufzeichnungsspur auf dem Band hat die andere Kopfanordnung 14' ihre Abtastbewegung längs der nächsten Aufzeichnungsspur auf dem Band begonnen. Gewöhnlich entspricht, eine solche Überlappung der in benachbarten Spuren aufgezeichneten Videosignale etwa 3 H bis 10 H, wobei H der Abstand längs jeder Aufzeichnungsspur ist, in welcher ein horizontales oder Zeilenintervall des Videosignals aufgezeichnet wird.

Um ein Ausfallen des aufgezeichneten Signals am Beginn jeder Aufzeichnungsspur zu vermeiden, muß der Abstand Δ Η, über welchen das Band infolge des anfänglichen Kontakts des Kopfplättchens bzw. des Wandlers mit diesem gekrümmt wird, kleiner als der Abstand längs jeder Aufzeichnungsspur gemacht werden, in welcher das überlappende Videosignal aufgezeichnet wird. Der Abstand Aß, längs welchem das Band aufwärtsgekrümmt wird, kann im wesentlichen aus der folgenden Gleichung erhalten werden:

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AH= 2Fn x Fd (4)

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wobei Δη ein Vielfaches des Abstandes H längs einer Aufzeichnungsspur ist, die von einem horizontalen oder Zeilenintervall des aufgezeichneten Videosignals eingenommen wird.

Aus der Gleichung (4) kann bestimmt werden, daß, wenn Fd beispielsweise 30 Hz ist, verschiedene Werte der Eigenfrequenz Fn zu jeweiligen Werten für ^H führen, wie sie in der nachfolgenden Tabelle gegeben sind:

Fn 500Hz IKHz 2KHz 3KHz 4KHz 5KHz A H 15,8h 7,9H 3,9H 2,6H 2,OH 1,6H

Aus der vorstehenden Tabelle ergibt sich, daß, wenn die Eigenfrequenz Fn zunimmt, der Abstand &H, über welchen das Band aufwärts gekrümmt wird, abnimmt. Ferner ist erkennbar, daß, wenn ^K einen Wert haben soll, der niedriger als 3H in dem Falle ist, in welchem die Überlappung der Videosignale in benachbarten Spuren so gering wie 3H sein kann, die Eigenfrequenz Fn nicht kleiner als 3KHz sein kann.

Aus dem Vorangehenden ergibt sich, daß der Wert Fn = 500 Hz, der gewählt werden muß, um sicherzustellen, daß das Kopfplättchen 26 der bestehenden Kopfanordnung 14 über die Fläche der Führungstrommel 10 um einen ausreichenden Betrag h hinausragt, damit ein angemessener Kontaktdruck des Kopfplättchens gegen das Band gewährleistet ist, unvereinbar mit dem Wert Fn = 3KHz ist, der vorgesehen werden muß, um den Abstand ^H zu begrenzen, längs welchem das Band auf weniger als den Abstand 3H der geringsten Überlappung der aufgezeichneten Videosignale aufgekrümmt wird. Daher kann

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bei den bestehenden Drehkopfanordnungen, die nur ein einziges elastisches Haiterungssystem für das Kopfplättchen 26 aufweisen, dieses elastische Halterungssystem nicht so gestaltet werden, daß es allen Erfordernissen für eine voll zufriedenstellende Aufzeichnung und Wiedergabe von Videosignalen gerecht wird. Mit anderen Worten, wenn die elastischen oder Federdrähte 28 der bestehenden Drehkopfanordnungen 14 und 14' so gestaltet sind, daß sie eine verhältnismässig niedrige Eigenfrequenz Fn ergeben, um eine angemessene radial nach aussen gerichtete Bewegung des Kopfplättchens durch die Fliehkraft sicherzustellen, dieser verhältnismässig niedrige Wert der Eigenfrequenz in unerwünschter Weise den Abstand vergrössert, über welchen das Band an der Stelle der anfänglichen Berührung jedes Kopfes mit diesem aufgekrümmt wird.

Im wesentlichen wird erfindungsgemäß das vorgenannte Problem dadurch überwunden, daß eine Drehkopfanordnung verwendet wird, bei welcher die elastische Halterung des Kopfplättchens bzw. Wandlers durch ein erstes und ein zweites elastisches System gebildet wird, welche in Reihe geschaltet und so gestaltet sind, daß sie verhältnismässig niedrige und hohe Eigenfrequenzen der Schwingung in der radialen Richtung haben, so daß das erste elastische System, das eine niedrige Eigenfrequenz hat, es der Fliehkraft ermöglicht, das Kopfplättchen bzw. den Wandler so zu belasten, daß er um einen geeigneten Betrag über den Umfang der Bandführungstrommel für einen angemessenen Kontaktdruck mit dem Band auf dieser hinausragt, während das zweite elastische System, das eine verhältnismässig hohe Eigenfrequenz hat, gewährleistet, daß das Kopfplättchen bzw. der Wandler den hochfrequenten Schwingungen des Bandes genau folgt und das vorerwähnte Aufkrümmen des Bandes verringert, um einen Ausfall des aufgezeichneten oder wiedergegebenen Videosignals

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/ti ι6 ι ι9

zu vermeiden.

Wie sich insbesondere aus Fig. 6 ergibt, besitzt eine Drehkopfanordnung 14A gemäß einer Ausführungsform der Erfindung gewöhnlich einen Hauptträger 30, der in einer kreisförmigen Bahn beispielsweise dadurch bewegt werden kann, daß er auf dem entsprechenden Endteil einer drehbaren Trägerschiene 18A angeordnet ist, die der Trägerschiene 18 in Fig. 1 entspricht; einen Zwischenträger 31, der mit dem Hauptträger 30 durch ein erstes elastisches Glied 32 verbunden ist, das der Zentrifugalbewegung des Zwischenträgers 31 mit Bezug auf den Hauptträger 30 einen elastischen Widerstand entgegensetzt; und ein zweites elastisches Glied 33, welches die Halteplatte 27A des Kopfplättchens 26A mit dem Zwischenträger 31 verbindet und dem Kopfplättchen 26A eine Eigenfrequenz der Schwingbewegung in der radialen Richtung mit Bezug auf den Zwischenträger verleiht, die wesentlich größer als die Eigenfrequenz der Fliehkraftbewegung des Zwischenträgers 31 mit Bezug auf den Hauptträger 30 ist, wie sie durch das erste elastische Glied 32 bestimmt wird. Im besonderen weist in der drehbaren Kopfanordnung 14A wie gezeigt, der Hauptträger 30 einen Basisteil 34 auf, der mit einem mittigen Längsschlitz 23A geformt ist, welcher zur Aufnahme eines Führungszapfens 24A und einer Schraube 25A zur verstellbaren Befestigung des Basisteils an dem jeweiligen Endteil der Schiene 18A dient. Der Hauptträger 30 ist ferner mit einem radial nach aussen gerichteten Arm 35 ausgebildet, der sich von einer Seite des Basisteils 34 aus erstreckt. Der Zwischenträger 31 hat die Form einer Längsschiene vorzugsweise von einer Masse, die wesentlich größer als die kombinierte Masse des Kopfplättchens 26A und dessen Halteplatte 27A ist und sich in der radialen Richtung im-wesentlichen in Ausfluchtung mit derjenigen Seite des Basisteils 34 erstreckt, die dem

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Arm 35 abgekehrt ist, so daß sie sich in paralleler Anordnung und in einem Abstand von dem letzteren befindet. Das erste elastische Glied 32 kann durch zwei parallele, voneinander in Abstand befindliche Blattfedern 36 gebildet werden, die sich seitlich zwischen dem Arm 35 und dem radial inneren Endteil des Zwischenträgers 31 erstrecken und deren entgegengesetzte Enden im Arm 35 und im Zwischenträger 31 verankert sind.

Ferner ist bei der Ausführungsform nach Fig. 6 die Halteplatte 27A mit dem Kopfplättchen 26A, das sich von deren radial äusseren Ende aus erstreckt, parallel und im Abstand zum radial äusseren Ende des Zwischenträgers 31 an derjenigen Seite des letzteren angeordnet, die dem Arm des Hauptträgers 30 zugekehrt ist. Das zweite elastische Glied 33 wird durch zwei parallele voneinander in Abstand befindliche Blattfedern 37 gebildet, die sich seitlich zwischen dem Zwischenträger 31 und der Halteplatte 27a erstrecken und mit ihren entgegengesetzten Enden am Zwischenträger und der Halteplatte 27A befestigt bzw. verankert sind. Ein Dämpfungsglied 38, das durch einen Block aus elastischem Material, wie Butyl-Kautschuk, gebildet wird, ist an dem radial inneren Ende der Halteplatte 27a und der benachbarten einen Blattfeder 36 angeordnet und in geeigneter Weise an den genannten Elementen befestigt, um die Schwingbewegung in der radialen Richtung der Halteplatte 27A und des Kopfplättchens 26A mit Bezug auf den Zwischenträger 31 zu dämpfen. Wie erwähnt, hat der Zwischenträger 31 vorzugsweise eine Masse M, die sehr wesentlich größer als die Masse m der Halteplatte 27A und des Kopfplättchens 26A ist, und ferner haben erfindungsgemäß die Blattfedern 36 eine verhältnismässig niedere Elastizitätskonstante K, während die Blattfedern eine Elastizitätskonstante k haben, die verhältnismässig hoch im Vergleich zu der der Blattfedern 36 ist.

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Daher besitzt, wie schematisch in Fig. 5 gezeigt, die erfindungsgemäße Drehkopfanordnung 14A ein erstes Schwingungssystem, das aus der Masse M des Zwischenträgers 31 und dem elastischen Glied 32 mit der Elastizitätskonstante K besteht, und ein zweites Schwingungssystem, welches mit dem ersten Schwingungssystem in Reihe geschaltet ist und aus der Masse m des Kopfplättchens 26A und dessen Halteplatte 27A und dem elastischen Glied 33 mit der Elastizitätskonstante k besteht. Daia« M und k » K, können das erste und das zweite Schwingungssystem mit den jeweiligen Eigenfrequenzen Fn und fn vorgesehen werden, welche die Bedingung Fn^ fn befriedigt. Mit anderen Worten, Fn kann annähernd gleich 500 Hz gemacht werden, während fn mindestens annähernd 3KHz gemacht wird.

Wenn die erfindungsgemäße Kopfanordnung 14A in einer kreisförmigen Bahn bewegt wird, welcherder entsprechende Endteil der gedrehten Trägerschiene 18A folgt, wird der Zwischenträger 31 und mit diesem die Halteplatte 27A und das Kopfplättchen 26A durch Fliehkraft radial nach aussen bewegt, die auf die verhältnismässig große Masse M des Zwischenträgers 31 wirkt, entgegen dem Widerstand des elastischen Gliedes 32, so daß in geeigneter Weise das Kopfplättchen 26A über den umfang der zugeordneten Bandführungstrommel hinausragt, um den gewünschten Kontaktdruck des Kopfplättchens gegen das um die Oberfläche der Trommel gewickelte Band zu erzielen. Obwohl die Halteplatte 27A und das Kopfplättchen 26A an dieser durch die Fliehkraft ebenfalls mit Bezug auf den Zwischenträger 31 radial nach aussen entgegen dem Widerstand des elastischen Gliedes 33 belastet werden, ist die Masse m der Halteplatte 27A und des Kopfplättchens 26A so viel kleiner als die Masse M des Zwischenträgers 31, daß die Wirkung der Fliehkraft auf das Kopfplättchen und dessen Halteplatte vernachlässigbar ist. Ferner gewährleistet die Eigenfrequenz fn der Schwingungs-

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bewegung des Kopfplättchens 26A mit Bezug auf den Zwischenträger 31, wie sie durch den verhältnismässig niedrigen Wert der Masse m und die verhältnismässig hohe Elastizität skons tan te k des elastischen Gliedes 33 bestimmt wird, daß das Kopfplättchen 26A den Schwingungen des berührten Bandes von verhältnismässig hoher Frequenz folgen kann, und ferner daß der Betrag, mit welchem das Band aufgekrümmt wird, wie vorangehend in Verbindung mit Fig. 4 beschrieben, auf weniger als die Strecke längs jeder Aufzeichnungsspur herabgesetzt wird, auf welcher wiederholte oder überlappte Videosignale aufgezeichnet werden.

Die erfindungsgemäße Kopfanordnung 14A kann daher allen Bedingungen gerecht werden, die zum Aufzeichnen und zur Wiedergabe von Videosignalen ohne Signalausfall erforderlich sind.

In Fig. 7 ist eine Drehkopfanordnung 14B gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung dargestellt, deren Hauptträger durch den entsprechenden Endteil der Trägerschiene 18b gebildet werden kann, die sich um die Mitte der zugeordneten Bandführungstroiranel (nicht gezeigt) dreht, welche Kopfanordnung 14B ferner einen Zwischenträger 31B besitzt, der einen Teil aufweist, welcher mit Bezug auf den Hauptträger im wesentlichen radial entgegen dem elastischen Widerstand eines ersten elastischen Gliedes 32B beweglich ist, und ein zweites elastisches Glied 33b, durch welches die Halteplatte 27B, die ein Kopfplättchen 26B trägt, mit dem Zwischenträger 31B verbunden ist. Im besonderen ist der Zwischenträger 31B seitlich verlängert und an seinem einen Ende auf einem Drehzapfen 39 schwenkbar gelagert dargestellt, der vom Hauptträger oder der Schiene 18B getragen wird, so daß der entgegengesetzte Endteil des Zwischenträgers 31b im wesentlichen in der radialen Richtung beweglich

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ist. Dieser entgegengesetzte Endteil des Zwischenträgers 31B besitzt, wie ferner gezeigt ist, zwei parallele, voneinander in Abstand befindliche Arme 40, die von diesem radial nach aussen gerichtet sind, und ein seitlich länglicher Schlitz 41 ist im Zwischenträger 31B vorgesehen, der ein Anschlagelement 42 lose aufnehmen kann, das sich vom Hauptträger 18B aus erstreckt, um die Schwenkbewegung des Trägers 31b mit Bezug auf die Schiene 18B zu beschränken. Das erste elastische Glied 32B der Kopfanordnung 14B besteht, wie gezeigt, aus einer Schraubenzugfeder 36B, welche an ihrem einen Ende mit dem freien Endteil des schwenkbaren Zwischenträgers 31B verbunden ist, während das andere Ende der Feder 36B an einem Stift 43 verankert ist, der an der Schiene 18B befestigt ist, so daß die Feder 36B der Fliehkraft- bzw. radial nach aussen gerichteten Bewegung des freien Endteils des Zwischenträgers 3IB elastischen Widerstand leistet.

Bei der Drehkopfanordnung 14B ist, wie gezeigt, die Halteplatte 27B für das Kopfplättchen 26B zwischen den Armen 40 des Zwischenträgers 31B angeordnet und wird das zweite elastische Glied 33B durch elastische oder Federdrähte 37B gebildet, die sich zwischen den Armen 40 und an Stellen in der Mitte zwischen den letzteren erstrecken und mit der Halteplatte 27B verlötet oder in anderer geeigneter Weise befestigt sind. Schließlich ist ein Dämpfungsglied 38B aus Gummi od. dgl. zwischen den radial inneren Enden der Halteplatte 27B und einer benachbarten Fläche des Zwischenträgers 31B angeordnet, um die radiale Schwingbewegung der Halteplatte 27B mit Bezug auf den Zwischenträger 3IB zu dämpfen.

Wie bei der vorangehend beschriebenen Ausfuhrungsform der Erfindung sind bei der Drehkopfanordnung 14B die Masse des

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Zwischenträgers 3lB und die Elastizitätskonstante der Feder 36B so gewählt, daß die Eigenfrequenz der Schwingbewegung des Zwischenträgers 31B mit Bezug auf den Hauptträger 18B einen verhältnismässig niedrigen Wert hat, um sicherzustellen, daß die Fliehkraft einen angemessenen Kontaktdruck des Kopfplättchens 26B am Band ergibt, das um die zugeordnete Bandführungstrommel herumgewickelt ist, während die verhältnismässig geringe Masse der Halteplatte 27B und des Kopfplättchens 26B an dieser sowie die Elastizitätskonstante der Federdrähte 37B so gewählt sind, daß eine verhältnismässig hohe Eigenfrequenz für die Schwingungsbewegung des Kopfplättchens 26B mit Bezug auf den Zwischenträger 31B erhalten wird, um sicherzustellen, daß das Kopfplättchen der relativ hochfrequenten Schwingung des Bandes genau folgt, und um die Strecke zu vermindern, über welche das Band an der Stelle aufgekrümmt wird, an welcher das Kopfplättchen den anfänglichen Kontakt mit dem Band herstellt.

Obwohl im Vorangehenden beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen näher beschrieben wurden, ist die Erfindung nicht hierauf beschränkt, sondern kann innerhalb ihres Rahmens verschiedene Abänderungen erfahren.

Patentansprüche: 609844/0855

Claims

Patentansprüche

. Drehkopf anordnung mit einer Träger anordnung, die in einer kreisförmigen Bahn bewegt wird, und einem Kopf, der mit Bezug auf die Trägeranordnung elastisch gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägeranordnung einen Hauptträger (30, 18B,) der in der erwähnten kreisförmigen Bahn bewegt wird, und einen Zwischenträger (31, 31B) aufweist, der mit Bezug auf den Hauptträger (3O, 18B) radial beweglich ist, ein erstes Federungsglied (32, 32B), das der Fliehkraftbewegung des Zwischenträgers (31, 31B) mit Bezug auf den Hauptträger (30, 18B) elastisch Widerstand leistet,'und ein zweites Federungsglied (33, 33B) den Kopf (26A und 27A, 26B und 27B) mit dem Zwischenträger (31, 31B) verbindet und der Kopfanordnung eine Eigenfrequenz (fn) der Bewegung mit Bezug auf den Zwischenträger verleiht, die wesentlich größer als die Eigenfrequenz (Fn) der Fliehkraftbewegung des Zwischenträgers mit Bezug auf den Hauptträger ist.
2. Drehkopfanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenträger (31, 31B) eine Masse (M) hat, die relativ größer als die Masse (m) des Kopfes (26A und 27A, 26B und 27B) ist.
3. Drehkopfanordnung nach den Ansprüchen 1 und 2, gekennzeichnet durch ein Dämpfungsglied (38, 38B), das zur

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Dämpfung der erwähnten Bewegung des Kopfes (26A und 27A, 26B und 27B) mit Bezug auf den Zwischenträger (31, 31B) vorgesehen ist.
4. Drehkopfanordnung nach den vorangehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Federungsglied

(32) durch mehrere parallele erste Blattfedern (36) gebildet wird, die an ihrem einen Ende mit dem Hauptträger (30) verbunden sind und an ihrem anderen Ende mit dem Zwischenträger (31) derart, daß sie sich bei der erwähnten Fliehkraftbewegung des Zwischenträgers

(31) durchbiegen.
5. Drehkopfanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Federungsglied (33) durch mehrere parallele zweite Blattfedern (37) gebildet wird, die an ihrem einen Ende mit dem Kopf (27A) und an ihrem anderen Ende mit dem Zwischenträger (31) verbunden sind.
6. Drehkopfanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten Blattfedern (37) sich im wesentlichen parallel zu den ersten Blattfedern (36) erstrecken.
7. Drehkopfanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Hauptträger (30) einen radial nach aussen gerichteten Arm (35) aufweist, der Zwischenträger (31) sich im wesentlichen parallel zu diesem Arm und im Abs-faid von diesem erstreckt, die ersten Blattfedern (36)

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sich seitlich zwischen dem Arm (35) und dem radial inneren Endteil des Zwischenträgers (31) erstrecken, der Kopf (26A, 27A) an derjenigen Seite des Zwischenträgers (31) angeordnet ist, die dem Arm (35) zugekehrt ist, und die zweiten Blattfedern (37) sich seitlich zwischen dem radial äusseren Endteil des Zwischenträgers (31) und dem Kopf (26A, 27A) erstrecken.
8. Drehkopfanordnung nach den Ansprüchen 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenträger (31B) an einem Ende bei (39) am Hauptträger (18B) schwenkbar gelagert ist, um die erwähnte Fliehkraftbewegung des anderen Endteils des Zwischenträgers zu ermöglichen, welcher andere Endteil des Zwischenträgers (31B) parallele, voneinander in Abstand befindliche Arme (40) aufweist, die von diesem radial nach aussen gerichtet sind, der Kopf (26B, 27B) zwischen den Armen (40) angeordnet ist und das zweite Federungsglied (33B) sich zwischen dem Kopf (26B, 27B) und den Armen (40) erstreckt.
9. Drehkopfanordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Federungsglied (33B) durch mehrere Drahtfedern (37B) gebildet wird, die sich zwischen den Armen (40) erstrecken und an ihren Mittelteilen am Kopf (27B) befestigt sind.

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