DE2707382C3

DE2707382C3 - Anordnung zur Einhaltung einer gleichmäßigen Zugspannung in einem mit gleichmäßiger Geschwindigkeit transportierten Band eines Aufzeichnungs- und/oder Wiedergabegerätes

Info

Publication number: DE2707382C3
Application number: DE2707382A
Authority: DE
Inventors: Kiyoshi Nagoya Aichi Hayashi (Japan)
Original assignee: SHIN-SHIRASUNA ELECTRIC CORP NAGOYA AICHI (JAPAN)
Current assignee: SHIN-SHIRASUNA ELECTRIC CORP NAGOYA AICHI (JAPAN)
Priority date: 1976-02-20
Filing date: 1977-02-21
Publication date: 1980-10-09
Also published as: GB1561472A; DE2707382B2; JPS5640428B2; JPS52101012A; US4090679A; DE2707382A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung der in Gattungsbegriff des Patentanspruchs beschriebenen Art

Durch die DE-OS 14 24 469 ist es bekannt, das Drehmoment eines Spulenmotors für Bandgeräte in Abhängigkeit von einem seiner Drehzahl entsprechenden Signal zur Erzeilung einer konstanten Banzugspannung auf elektrischem Wege zu beeinflussen. Dabei wird die Speisespannung oder der Speisestrom des Auf- und/oder Abwickelmotors des Bandgerätes in einer Rückkopplungsschleife durch ein Signal geregelt, das aus einer der Drehzahl der betreffenden Spulenwelle proportionalen Frequenz entsprechenden Information abgeleitet ist. Die die Abhängigkeit zwischen dem Drehmoment und dem Augenblickswert der Drehzahl der Spulenwelle beschreibende Funktion ist vergleichsweise kompliziert. Ihre elektrische Nachbildung würde eine entsprechend aufwendige Schaltung erfordern.

Durch die Literaturstelle »IBM Technical Disclosure Bulletin«, VoI 15, Nr. 8, Januar 1973, S. 2603-2605 ist eine Schaltung zur Geschwindigkeitssteuerung für Bandgeräte bekannt, die keine die Laufgeschwindigkeit des Bandes bestimmende Tonrolle besitzen. Diese Schaltung ermöglicht es, die Laufgeschwindigkeit des Antriebsmotors in Abhängigkeit vom Augenblickswert des Durchmessers der Bandwickel auf den beiden Spulen stetig derart zu verändern, daß sich insgesamt eine konstante Bandgeschwindigkeit ergibt. Die Durchmessermessung erfolgt ebenfalls durch Spulendrehzahl-

4^ri

ho messung, wobei ein logarithmischer Verstärker eingesetzt wird.

Bei Bandaufzeichnungs- oder Wiedergabegeräten, bei denen das Band an einer Andruckrolle vorbeigeführt wird, das ihm eine gleichmäßige Geschwindigkeit verleiht, wird auf die Spulenwelle der Aufwickelseite ein Drehmoment ausgeübt, um eine Lose im Band zu vermeiden. Ferner ist es erforderlich, das Band mit einer bestimmten Andruckkraft gegen einen Magnetkopf zu drücken. Außerdem muß der Spulenwelle der Abwickelseite ein Bremsdrehmoment mitgeteilt werden, um den Bandtransport zu stabilisieren.

Wenn das Drehmoment der Spulenwelle der Aufwikkelseite sowie das Bremsmoment der Spulenwelle der Abwickelseite konstant sind, ändert sich die auf das Band ausgeübte Zugspannung in sehr großem Umfang in Abhängigkeit davon, ein wie großer Anteil des Bandvorrates sich auf der einen oder anderen der beiden Spulen befindet Wenn die auf das Band ausgeübte Zugspannung mit T_a das Drehmoment der Aufwickelwelle mit T, und der Augenblickswert des Wickelradius des Bandes mit r bezeichnet werden, gilt folgende Beziehung:

T - ^T·

^c - T'

(D

Das Drehmoment T, ist also in Abhängigkeit des Wickelradius zu verändern, wenn die Zugspannung konstant gehalten werden soll. Dabei ist der Wickelradius r bei konstanter Bandgeschwindigkeit zur Spulendrehzahl umgekehrt proportional.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung der im Gattungabegriff des Patentanspruchs beschriebenen Art derart auszugestalten, daß der erforderliche Schaltungsaufwand der das Drehmoment der Spule aus deren Drehzahl ablenkenden Schaltung reduziert wird.

Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs genannten (vibrkmale gelöst

Bevor ein Ausführungsbeispiel der Erfindung erläutert wird, sei zunächst das der Erfindung zugrunde liegende Prinzip erläutert: Wenn die Drehzahl der Spulenwelle mit n, die Bandgeschwindigkeit mit ν und der Wickelradius des Bandes wieder mit r bezeichnet werden, gilt folgende Beziehung:

/i =

r 2r

(2)

Hieraus und aus der Beziehung (I) ergibt sich

*r

¹¹ T-

2/1

Hieraus ergibt sich, daß das Drehmoment T, der Spulenwelle und die Drehzahl η der Spulenwelle zueinander umgekehrt proportional sind wenn die Zugspannung T_c des Bandes konstant sein soll. Eine Schaltung die ein aus der Drehzahl π abgeleitetes entsprechendes Signal zur Steuerung des Aufwickelmotoni liefert, ist vergleichsweise kompliziert.

Die Erfindung schlägt nun eine durch eine einfache Schaltungsanordnung zu realisierende Annäherung der Gleichung (3) vor, die allen vernünftigen Anforderungen an die Gleichlaufansprüche der Aufnahme- oder Wicdergabequalität entspricht.

Die die Erfindung kennzeichnende Beziehung kann mathematisch durch folgende Gleichung wiedergegeben werden:

7; - A - ßlog(H - C)

(4)

wobei A, Bund CKonstanten sind.

Wenn man die Gleichung (4) mit der durch sie anzunähernden exakten Gleichung (3) vergleicht, erkennt man, aaß jene innerhalb eines begrenzten m Bereiches der abhängigen Variablen π bei geeigneter Wahl der Konstanten A, B und C einen qualitativ ähnlichen Verlauf hat wie diese. Bei gegebenen Größen vund Te in Gleichung (3) hängt die Wahl der genannten Konstanten für eine möglichst gute Annähemng, d. h. ι ■ für eine möglichst geringe mittlere Abweichung zwischen beiden Gleichungen von dem Bereich für η ab, in welchem diese Annäherung gelten soll. Dieser Bereich ist gemäß Gleichung (2) durch den größten bzw. kleinsten Wickelradius der Bandwickel gegeben. Auf m Grund dieser vorgegebenen Größen (Bandgeschwindigkeit v, Bandzug T₀ größter und kleinster Wirkelradius) ist es ohne weiteres möglich, die Konstanten A, B und C zu berechnen bzw. die ihnen entsprechenden Schaltungselemente zu bemessen. r>

Die in Gleichung (4) angegebene Beziehung kann ohne weiteres durch ein Schaltungselement mit logarithmischer Kennlinie verwirklicht werden.

Im folgenden seien Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung erläutert: jn

Zwei Spulenwellen la und Xb dienen zur Aufnahme zweier Spulen. Diese Spulenwellen sind derart in die Gesamtkonstruktion des Gerätes einbezogen, daß beide durch einen gemeinsamen oder durch getrennte Motoren angetrieben werden. Ein Drehzahlsensor 3, π ζ. B. ein Frequenzgenerator, dient zur Ermittlung der Umdrehungszahl der Spulen welle la. Er ist an eine geeignete Impulsformerstufe 4 angeschlossen, die mit einem Frequenz-Spannungs-Wandler 5 verbunden ist, der seinerseits mit einem logarithmischen Verstärker 6 in Verbindung steht Eine analog arbeitende Subtraktionsschaltung 7 beinhaltet einen Operationsverstärker, dessen invertierender Eingang mit dem Ausgang des logarithmierenden Verstärkers 6 verbunden ist, während sein nichtinvertierender Eingang mit einer Bezugsspannungsquelle 8 in Verbindung steht

Das Ausgangssignal der Schaltung 7 wird über einen Leistungsverstärker 9 an den Motor 2 geführt Es ist festzustellen, daß die Konstanten A, B und C in der vorhin erwähnten Gleichung (4) in der angegebenen Reihenfolge der durch die Bezugsspannungsquelle 8 vermittelten Bezugsspannung, dem Verstärkerfaktor des logarithmischen Verstärkers 6 und dem Nullpunktversatz des Frequenz-Spannungs-Wandlers 5 entsprechen.

Mit der oben beschriebenen Schaltung wird die Drehzahl η der Spulenwelle durch den Drehzahlfühler 3 festgestellt and als frequenzproportionales Signal entnommen, das durch die Impulsi^imerstufe 4 in geeignete Wellenform gebracht wird, wonach das Signal dem Frequenz-Spannungs-Wandler 5 zugeht, indem es in ein Gleichstromsignal umgewandelt :vird, dessen Pegel der Frequenz des Eingangssignals entspricht Darauf wird das Ausgangssignal des Wandlers 5 durch den logarithmiscben Verstärker 6 verstärkt und der Subtraktionsschaltung 7 eingegeben. Auf diese Weise ergibt sich am Ausgang der Subtraktionsschaltung 7 ein Signal, das der Differenz zwischen der Bezugsspannung und der Ausgangsspannung des logarithmischen Verstärkers 6 entspricht. Ein solches Signal entspricht im wesentlichen gerade dem Signal, das die zuvorerwähnte umgekehrt proportionale Beziehung erfüllt, da es die Gleichung (4) erfüllt Das so erhaltene Signal wird durch den Leistungsverstärker 9 verstärkt und dem Motor 2 zugeleitet, wodurch eine vorbestimmte Zugspannung dem Band erteilt wird.

Hierzu I Mau Z

Claims

Patentanspruch:

Anordnung zur Einhaltung einer gleichmäßigen Zugspannung in einem mit gleichmäßiger Geschwindigkeit transportierten Band eines Aufzeichnungs- und/oder Wiedergabegerätes, in welchem das Band von einer Abwickelspule zu einer Aufwickelspule transportiert wird, wobei wenigstens eine der die Spulen tragenden Spulenwellen mit einem Motor ι ο verbunden ist, dessen auf die Spulenwelle ausgeübtes Drehmoment mittels einer eine Rückkopplungsschleife beinhaltenden Schaltung beeinflußbar ist, deren Eingangssignal von einer aus dem Augenblickswert der Drehzahl der Spulenwelle durch π Frequenz-Spannungs-Wandlung gebildeten Spannung abgeleitet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte Schaltung ein Logarithmierglied (6) beinhaltet, in welchem das die Drehzahl der Spulenwelle kennzeichnende Signal iogarithmiert wird, daß eine Subtraktionsschaltung (7) vorgehen ist, ist der das Ausgangssignal des Logarithmiergliedes (6) von einer vorbestimmten Referenzspannung (8) subtrahiert wird und deren Ausgangssignal das Steuersignal zum Antrieb des genannten Motors (2) >5 bildet, und daß die Größe der Referenzspannung (A), der Verstärkungsgrad (B) des Logarithmiergliedes (6) und der Nullpunktversatz (C) des Frequenz-Spannungs-Wandlers (S) so bemessen sind, daß das Ausgangssignal der Subtraktionsschaltung (7) inner- jo halb des durch den größten und den kleinsten Durchmesser Jes Bandwickels gegebenen Bereiches der Drehzahl (n)der mit dem K*otor(2) gekuppelten Spule dem Augenblickswert der Drehzahl (n) näherungsweise umgekehrt proportional ist. r,