DE2740554A1

DE2740554A1 - Kopfmontagevorrichtung fuer magnet-aufzeichnungs- und wiedergabegeraete

Info

Publication number: DE2740554A1
Application number: DE19772740554
Authority: DE
Inventors: Dale P Dolby
Original assignee: Ampex Corp
Current assignee: Ampex Corp
Priority date: 1976-10-04
Filing date: 1977-09-08
Publication date: 1978-04-06
Also published as: GB1587450A; JPS5345222A; DE2740554C2; US4099212A; HK26086A; JPS5737937B2; BE859308A

Description

Patentanwälte Dipl.-Ing. H. Weickmann, Dipl.-Phys. Dr. K. Fincke

Dipl.-Ing. F. A.Weickmann, Dipl.-Chem. B. Huber Dr.-Ing. H. Liska _{n <n} , _{n r} ■ ,- ι

- ΤΤΠτττπ

DXIIIPR

8 MÜNCHEN «6, DEN

POSTFACH 860 «20

MÖHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 98 39 21/22

Ampex Corporation

401 Broadway

Redwood City. California 9^063

Kopfmontagevorrichtung für Magnet-Aufzeichnungs- und Wiedergabegeräte

8098U/0599

RlGlNAL INSPECTED

-S-

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kopfmontagevorrichtung für Magnet-Aufzeichnungs- und Wiedergabegeräte mit mehreren auf einer Trommel montierten magnetischen Wandlerköpfen, welche die Oberfläche eines magnetischen Aufzeichnungsmediums rotierend abtasten.

Bei derartigen Geräten müssen die Köpfe mit engen Toleranzen sowohl in Radial- als auch in Umfangsrichtung montiert werden.

In der Magnetband-, Magnetscheiben- und Magnetfolien-Technik ist es oft erforderlich, eine große Anzahl von Wandlerköpfen auf einer rotierenden Trommel zu montieren, wobei die Wandlerköpfe das Aufzeichnungsmedium aufeinanderfolgend abtasten. Ist die Anzahl der Köpfe gleich drei oder größer, so ist es schwierig, die Köpfe ausreichend genau auf der Trommel anzuordnen und auch einzelne Köpfe in dem Satz von Köpfen leicht auszuwechseln. Werden die Köpfe in einem Herstellbetrieb sorgfältig maßgerecht montiert, so ist es gewöhnlich jedenfalls nicht ohne Störung dieser genauen Montage bei der Herstellung möglich, Teile des Kopfsatzes auszuwechseln. Die gesamte Vorrichtung muß daher auch dann in den Herstellbetrieb zurückgesandt werden, wenn lediglich ein Wandlerkopf ausgewechselt werden soll.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Möglichkeit zur Montage von Wandlerköpfen auf rotierenden Trommeln anzugeben, bei der auch einzelne Köpfe in einfacher Weise auswechselbar sind.

Diese Aufgabe wird bei einer Kopfmontagevorrichtung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß durch folgende Merkmale gelöst:

8098U/0599

eine zylindrische Maßhalterung für die Montage der Köpfe, welche im Bereich der Trommel koaxial zu dieser angeordnet ist und einen kleineren Durchmesser als diese besitzt, jeweils ein Montageelement für jeweils einen Kopf, das derart auf die Trommel aufgepaßt ist, daß es mit einer Seite mit der zylindrischen Maßhalterung in Eingriff steht und an einer zweiten Seite den ihm zugeordneten Kopf trägt, so daß dieser von der Trommel weggerichtet mit dem Aufzeichnungsmedium in Wirkverbindung steht, mehrere unter einem Winkel verlaufende Flächen an der einen Seite des jeweiligen Montageelementes, welche mit der Maßhalterung an in Umfangsrichtung voneinander beabstandeten Mantellinien tangential in Eingriff stehen, und eine die Montageelemente an der Trommel sichernde Umfangs- und Axial-Einstelleinrichtung.

Ausgestaltungen des Erfindungsgedankens sind in Unteransprüchen gekennzeichnet.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von in den Figuren der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 einen teilweise gebrochenen Aufriß einer rotierenden Wandlerkopf-Anordnung mit einer erfindungsgemäßen Kopfmontagevorrichtung;

Fig. 2 einen teilweise gebrochen dargestellten Aufriß in einer Ebene 2-2 in Fig. 1;

Fig. 3 eine getrennte Ansicht eines Teils der Vorrichtungen nach den Fig. 1 und 2;

Fig. 4 eine weitere Ansicht des Teils nach Fig. 3; und

8098U/0599

ORJGJNAL INSPECTED

Fig. 5 eine getrennte Ansicht eines weiteren Teils der Vorrichtung nach den Fig. 1 und 2.

Fig. 1 zeigt eine rotierende Wandlerkopftrommel 11, auf der eine Anzahl von magnetischen Wandlerköpfen 12 montiert ist. Im vorliegenden Falle handelt es sich um acht in Winkelintervallen von 45° montierte Köpfe, welche aufeinanderfolgend ein Magnetband 13 abtasten. Bei der dargestellten Vorrichtung wird das Band durch nicht dargestellte Einrichtungen flach gehalten, wobei die Achse der Trommelrotation und die Richtung, in der die Köpfe von der Trommel wegweisen, senkrecht auf der Ebene des Bandes stehen. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist jedoch ebenso für Konfigurationen verwendbar, bei denen Trommeln mit radial nach außen weisenden Köpfen vorgesehen sind und bei denen das Band in seiner Längsrichtung parallel zur Trommelachse geführt wird und in seiner Breitenrichtung um den Trommelumfang gebogen ist.

Eine die Trommel 11 antreibende Welle wird ihrerseits durch einen nicht dargestellten Antrieb, beispielsweise einen Motor angetrieben. Diese Welle 14 ist zwischen einem Paar von Kugellagern 16 innerhalb eines Gehäuses 17 montiert, wobei die äußeren Lagerschalen durch eine Schraubenkompressionsfeder 18 sowie Lagerringe 19 und 20 axial auseinandergedrückt werden. Der Lagerring 20 wird teilweise durch eine Befestigungshülse 21 mit einem konischen Ende 22 gehalten. An diesem konischen Ende 22 greift eine im Gehäuse verankerte Stellschraube 23 an. Weiterhin wird der Lagerring 20 durch einen lösbaren Ring 25 am Ende des Gehäuses 17 gehalten. Die inneren Lagerschalen der Lager 16 werden auf der Welle 14 zwischen einer einstückig mit der Welle ausgebildeten Manschette 24 und einem erweiterten lösbaren Teil 26 der Welle gehalten.

8098U/0599

Die Trommel 11 ist als hohles zylindrisches Element 27 mit einem geschlossenen Ende 28 ausgebildet. Dieses Ende 28 ist auf der Welle 14 mittels einer Manschette 29 befestigt, welche an die Manschette 24 angeschraubt und so geformt ist, daß sie das Ende 28 der Trommel zwischen sich und der Manschette 24 einklemmt.

Auf der Trommel 11 ist weiterhin eine eine gedruckte Schaltung tragende Platte 31 montiert, auf der pro Kopf zwei Kontakte 32 vorgesehen sind, die ihrerseits mit einem Paar von dem entsprechenden Kopf ausgehenden Kontakten 33 in Verbindung stehen. Für jeden Kopf gehen von den Kontakten 32 Leitungen 34 ab (lediglich für den unteren Kopf 12 dargestellt), welche mit den Enden einer Spule 36 verbunden sind. Diese Spule 36 liegt in Nuten in der Oberfläche einer rotierenden Signalkopplungs-Transformatorhälfte 37. Bei der dargestellten Vorrichtung ist für jeden der acht Köpfe 12 eine rotierende Transformatorhälfte 37 vorgesehen. Andererseits sind jedoch lediglich zwei stationäre Transformatorhälften 38 vorgesehen, in denen Spulen 39 montiert sind. Diese Spulen sind mit an sich bekannten elektronischen Schaltungen gekoppelt, um aufzuzeichnende Signale in die Köpfe 12 einzuspeisen bzw. wiedergegebene Signale von den Köpfen 12 abzunehmen. Der Grund dafür, daß zwei stationäre Transformatorhälften als Minimum vorgesehen sind, ist der folgende. Das sich in seiner Längsrichtung in Richtung eines Pfeiles 41 bewegende Band ist gerade breit genug, um in einem gegebenen Zeitpunkt zwei Köpfe 12 zu überbrücken, so daß gerade der nächste Kopf zur Aufzeichnung in einer Spur bzw. zur V/iedergabe auf einer Spur auf das Band aufläuft, wenn der vorhergehende Kopf vom Ende einer Spur auf dem Band abläuft. Für einen kurzen Moment liegen dann beide Köpfe auf gegenüberliegenden Seiten auf dem Band. In einem solchen Zeitpunkt tritt in einem Fernsehsignal gerade das Austastintervall

8098U/0599

auf, wobei das Signal dann in an sich bekannter Weise vom ersten, vom Band ablaufenden Kopf auf den zweiten, auf das Band auflaufenden Kopf umgeschaltet wird. Wenigstens während dieser kurzen Uberlappungsperiode muß das Signal des ersten Kopfes und dessen zugehöriger rotierender Transformatorhälfte gleichzeitig mit dem Signal des zweiten Kopfes und der ihm zugeordneten rotierenden Transformatorhälfte auf jeweils eine getrennte stationäre Transformatorhälfte gekoppelt werden. Um diese Schaltüberlappung zu realisieren sind als Minimum zwei stationäre Transformatorhälften erforderlich. Es können minimal auch zwei rotierende Transformatorhälften vorgesehen werden, wenn alle "ungeraden" Köpfe parallel an eine dieser rotierenden Transformatorhälften und alle zwischen diesen liegenden"geraden" Köpfe parallel an die andere rotierende Transformatorhälfte angeschaltet werden. Allerdings können in einem solchen Fall die Köpfe, welche in einem gegebenen Zeitpunkt das Band nicht abtasten, Streusignale aus der Umgebung oder Grundrauschen aufnehmen. Es ist daher bevorzugt, für jeden Kopf eine rotierende Transformatorhälfte zusammen mit minimal zwei stationären Transformatorhälften vorzusehen.

Wenn allgemein die Anzahl der Köpfe gleich N ist, welche das Band bei jeder Umdrehung der Kopftrommel in K aufeinanderfolgenden Sätzen von P aufeinanderfolgenden Abtastschritten pro Satz abtasten, so ist die minimale Anzahl der Transformatorhälften gleich P. Wenn also die Zahl N der Köpfe wie im dargestellten Fall gleich 8 ist und das Band in K=4 Sätzen von P=2 Abtastschritten pro Satz ist, so ist die minimale Anzahl der stationären Transformatorhälften P=2. Die gleiche Zahl von P=2 ergibt sich, wenn N=4 Köpfe das Band in K=2 aufeinanderfolgenden Sätzen von P=2 Abtastschritten pro Satz abtasten. Für N=2 muß K=1 und P=2 sein, so daß dadurch eine Einsparung an stationären

8098U/0599

Transformatorhälften nicht möglich ist. Im Rahmen der Erfindung sind daher für N lediglich Werte von > 2 vorgesehen. Es kann auch keine Einsparung erreicht werden, wenn N eine Primzahl, beispielsweise 3 oder 7 ist, da die ungeraden Köpfe bei einer Umdrehung die geraden Köpfe bei der nächsten Umdrehung sein müssen. Auch dann sind nicht weniger als N stationäre Transformatorhälften erforderlich. Ein Einsparung ist Jedoch möglich, wenn N ein ungeradzahliges Vielfaches einer Nicht-Primzahl, beispielsweise gleich 9 ist. Wenn N=9 ist, so können K und P gleich 3 sein. Notwendig ist, daß K und P Bruchteile von N sind, wobei N das Produkt von K und P ist und alle Parameter natürlich ganze Zahlen sind.

In der dargestellten Vorrichtung sind die stationären Transformatorhälften 38 auf der Unterseite der Trommel 11 (in Fig. 2 gesehen in einer 6-Uhr-Stellung) angeordnet, während die Köpfe 12 das Band (in Fig. 2 gesehen in einer 9-Uhr-Stellung) abtasten. Daraus folgt, daß die Köpfe so geschaltet werden müssen, daß jeder Kopf in seiner 9-Uhr-Stellung an die rotierende Transformatorhälfte 37 angekoppelt ist, welche in der 6-Uhr-Stellung steht. Die ungeradzahligen rotierenden Transformatorhälften (beispielsweise Transformatorhälften 37a und 37c) sind in einem Bogen axial zur Trommel angeordnet, wobei sie jedoch im Vergleich zu den in einem Bogen angeordneten geradzahligen rotierenden Transformatorhälften, beispielsweise einer Transformatorhälfte 37b, auf einem anderen (im vorliegenden Falle axial verschobenen) Kreis liegen.

Die Köpfe 12 sind jeweils auf einem Montageelement 51 montiert, welche mit der Welle 14 mit einem schwalbenschwanzförmigen, radial inneren Ende in Eingriff stehen. Die Welle ist in diesem Bereich als zylindrische hochgenaue Maßfläche

8098U/0599

ausgebildet, um die Köpfe 12 in Radialrichtung genau einzustellen, wobei ir. unten noch genauer zu beschreibender Weise auch eine genaue Bogen- bzw. Umfangseinstellung der Köpfe möglich ist. Das schwalbenschwanzförmige innere Ende der Montageelemente 51 besitzt zwei eine Nut bildende, unter einem Winkel verlaufende Flächen 52, die axial gegeneinander verschoben sind, so daß sie mit der zylindrischen Welle 14 auf im Abstand voneinander liegenden Mantellinien tangential in Eingriff stehen. Die Flächen 52 laufen in einer Schulter 53 weiter, welche zusammen mit einer Rückseite 54 des gegenüberliegenden Schv/albenschwanzteils eine Ausnehmung bildet, so daß mehr als zwei Elemente 51, im vorliegenden Falle acht überlappend um die Welle 14 verteilt werden können. Diese überlappende Anordnung macht es möglich, daß Mantellinien 56 (siehe Fig. 2), an denen die Montageelemente tangential an der Welle angreifen, einen größeren Winkelabstand besitzen. Dadurch wird eine festere und genauere Anordnung der Köpfe 12 hinsichtlich der Radialabmessungen erreicht. Die Elemente 51 bleiben jedoch frei, um unter der Wirkung einer im folgenden beschriebenen Umfangs-Einstelleinrichtung in Umfangsrichtung auf der Welle 14 gleiten zu können.

Zwischen benachbarten Paaren von Montageelementen 51 ist jeweils ein die Form eines Kreissektors besitzendes Element 61 vorgesehen, das im Bereich seiner Spitze (Fig. 5) auf seiner gegen die Trommel 11 gerichteten Fläche einen Drehzapfen 62 besitzt. Die Trommel besitzt ein entsprechendes Drehlager 63 (siehe gebrochen dargestellter oberer Teil in Fig. 2), in das der Zapfen 62 fest, aber drehbar eingepaßt ist. Die Elemente 61 sind an der Trommel 11 mittels jeweils einer Schraube 64 befestigt, welche in die Trommel eingeschraubt ist und lose von einer größeren Bohrung 66 im Element 61 umgeben wird. Damit kann das Element 61 eine begrenzte Drehbewegung um den Zapfen 62 und das Lager 63 ausführen, wenn die Schraube 64 gelöst wird. Durch Anziehen

8098 1 4/0599

der Schraube 64 kann das Element in vorgegebenen Stellungen auf der Trommel befestigt werden. Die Elemente 61 besitzen weiterhin jeweils einen Queransatz 67» welcher zur Winkeleinstellung mit der (im Uhrzeigersinn) benachbarten Seite eines Elementes 51 in Eingriff steht. Das Element 51 kann dann an der Trommel durch eine Schraube 68 befestigt werden, welche ebenfalls in die Trommel 11 eingeschraubt ist und lose von einer größeren Bohrung 69 umgeben wird, wodurch eine begrenzte Winkeljustierung des Elementes 51 möglich ist, wenn die Schraube 68 gelöst ist. Wird die Schraube angezogen, so ist das Element 51 auf der Trommel 11 befestigt. Die Schraube 68 ist unter einem Winkel radial nach innen zur Trommel gerichtet, wodurch ein Klemmen des Elementes 51 sowohl gegen die Welle 14 als auch gegen die Trommel 11 sichergestellt wird. Auf dem Element 61 ist weiterhin eine Rippe 69 vorgesehen, welche in Umfangsrichtung eine Fortsetzung einer Schutzrippe 71 auf dem Kopfmontageelement 51 zum Schutz des Kopfes 12 bildet.

Bei der vorstehend erläuterten Vorrichtung können die die Form eines Kreissektors besitzenden Elemente 61 in einem Herstellungsbetrieb permanent befestigt werden, während die Montageelemente 51 leicht lösbar sind, um eine Auswechslung ohne Störung der Montagegenauigkeit möglich zu machen.

Zusammenfassend ist festzustellen, daß sich die erfindungsgemäße Kopfmontagevorrichtung zur Montage einer Anzahl von die Oberfläche eines Aufzeichnungsmediums abtastenden Magnetwandlerköpfen auf einer rotierenden Wandlerkopftrommel eignet. Die Trommel enthält im Zentrum eine Welle oder eine andere zylindrische Maßhalterung, wobei jeder Kopf auf einem Montageelement montiert ist, das zwei unter einem Winkel zueinander verlaufende Flächen besitzt, die an in Umfangs-

8098U/0599

richtung voneinander im Abstand liegenden Mantellinien mit der Maßhalterung tangential in Eingriff stehen, wodurch eine genaue Einstellung in Radialrichtung möglich wird. Zur Umfangs- und Axialeinstellung ist ebenfalls eine entsprechende Einrichtung vorgesehen.

809814/0599

Leerseite

Claims

-Jt-

27A055A

Patentansprüche

.J Kopfmontagevorrichtung für Magnet-Aufzeichnungs- und Wiedergabegeräte mit mehreren auf einer Trommel montierten magnetischen Wandlerköpfen, welche die Oberfläche eines magnetischen Aufzeichnungsmediums rotierend abtasten, gekennzeichnet durch eine zylindrische Maßhalterung (14) für die Montage der Köpfe (12), welche im Bereich der Trommel (11) koaxial zu dieser angeordnet ist und einen kleineren Durchmesser als diese besitzt, durch jeweils ein Montageelement (51) für jeweils einen Kopf (12), das derart auf die Trommel (11) aufgepaßt ist, daß es mit einer Seite mit der zylindrischen Maßhalterung (14) in Eingriff steht und an einer zweiten Seite den ihm zugeordneten Kopf (12) trägt, so daß dieser von der Trommel (11) weggerichtet mit dem Aufzeichnungsmedium (13) in Wirkverbindung steht, durch mehrere unter einem Winkel verlaufende Flächen (52) an der einen Seite des jeweiligen Montageelementes (51), welche mit der Maßhalterung (14) an in Umfangsrichtung voneinander beabstandeten Mantellinien (56) tangential in Eingriff stehen, und durch eine die Montageelemente (51) an der Trommel (11) sichernde Umfangs- und Axial-Einstelleinrichtung (61, 64).
2. Kopfmontagevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Montageelemente (51) Ausnehmungen (53, 54) aufweisen, welche eine derartige Verschachtelung der Montageelemente (51) um die zylindrische Maßhalterung (14) ermöglichen, daß alle Köpfe (12) in der gleichen, senkrecht auf der Achse der Trommel (11) stehenden Ebene liegen.
3. Kopfmontagevorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Montageelemente (51) an der einen Seite eine V-förmige Nut aufweisen, deren sich gegenüber-

8 0 9 8 U / 0 5 9 9 ORIGINAL INSPECTED

liegende Flächen die unter einem Winkel verlaufenden, tangential mit der zylindrischen Maßhalterung (14) in Eingriff stehenden Flächen (52) bilden.
4. Kopfmontagevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Teile der Montageelemente (51), welche auf beiden Seiten der Nut verbleiben, in ein Paar von dreieckigen Ansätzen auslaufen, daß die Ansätze von vorn nach hinten gesehen eine Dicke gleich der halben Dicke der Montageelemente (51) besitzen und daß die Vorderfläche eines Ansatzes in der Vorderfläche der Montageelemente und die Vorderfläche des anderen Ansatzes in der Hinterfläche der Montageelemente liegt.
5. Kopfmontagevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Montageelemente (51) durch jeweils eine Schraube (68) an der Trommel (11) befestigt ist, welche lose durch eine Bohrung (69) in den Montageelementen (51) verläuft und unter einem spitzen Winkel gegen die Trommelachse in Radialrichtung gesehen auf der Außenseite in die Trommel (11) eingeschraubt ist, wodurch die Montageelemente (51) durch Klemmwirkung des Schraubenkopfes gesichert sind.

>. Kopfmontagevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Umfangs-Einstelleinrichtung die Form eines Kreissektors besitzende Elemente (61) aufweist, welche auf der Trommel (11) jeweils zwischen benachbarten Montageelementen (51) montiert sind und welche auf einer Seite jeweils einen Maßansatz (67) aufweisen, welcher zur genauen Einstellung der Umfangsstellung eines benachbarten Kopfes (12) an einem entsprechenden Montageelement (51) angreift.

8098U/0599

Kopfmontagevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die die Form eines Kreissektors besitzenden Elemente (61) einen von ihrer Rückseite im Bereich der Spitze ausgehenden und in eine entsprechende Ausnehmung (63) der Trommel (11) eingreifenden Drehzapfen (62) besitzen und mittels jeweils einer lose durch eine entsprechende Bohrung (66) verlaufende und in die Trommel (11) eingeschraubte Schraube (64) an dieser befestigt sind.

809814/0599