DE2743644C2 - Steuervorrichtung für einen Bandantrieb mit zwei Bandspulen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung für einen Bandantrieb mit zwei Bandspulen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Eine solche Bandantriebs-Steuervorrichlung ist aus der US-PS 3606201 bekannt, auf die weiter unten näher eingegangen wird.

Zwischen zwei Spulen, einer Aufnahme- und einer Abgabespule laufende Bänder, etwa aus Papier oder einem magnetisch wirksamen Material u. dgl. werden seit langer Zeit zur Aufzeichnung und Speicherung von Information benutzt, die zu einem späteren Zeitpunkt vom Band abgefragt und wiedergegeben werden kann. Insbesondere bei Magnetbändern wird die Information in Form von Analogsignalen, beispielsweise als Hörinformation, als Video-Information oder als telemetrische Daten aufgezeichnet oder auch als Digitalsignale etwa in der Datenverarbeitung. In zunehmendem Maß erfolgt auch die Magnetbandaufzeichnung von Audio- oder Video-Information in Form von Digitalsignalen. In vielen der pauschal erwähnten Anwendungsgebiete, insbesondere wenn eine Video-Information auf einem Magnetband aufzuzeichnen ist oder wenn ein Magnetband in einem Datenverarbeitungsverbund eingesetzt wird, müssen sowohl die Laufrichtung als auch die Laufgeschwindigkeit des Bands sehr genau überwacht und eingestellt werden können. Bei einem magnetischen Video-Aufzeichnungs- und/oder wiedergabegerät (im folgenden VTR-Gerät = Video Tape Recorder) umschlingt das Band wenigstens einen Teilbereich des Mantels einer Führungsrolle in einer spiralförmigen Bahn, um die aufeinanderfolgende Abtastung paralleler Schrägspuren auf dem Band durch

ic einen oder mehrere Wandlerköpfe zu ermöglichen, die im Inneren der Trommel drehbar gelagert sind. Gewünscht wird dabei auch, daß auf dem Magnetband gespeicherte Videosignale mit normaler Bildwiedergabegeschwindigkeit, in verlangsamter Form oder beschleunigt, also mit Zeitraffer wiedergegeben werden können. Außerdem ist ein Bildstillstandsbetrieb oder auch ein Bildrücklaufbetrieb erwünscht. Diese verschiedenen Betriebsarten hängen natürlich von der Geschwindigkeit und Richtung ab, mit der das Band über die Führungstrommel läuft. In jeder dieser Betriebsarten sollte das Band mit gleichförmiger Geschwindigkeit angetrieben werden, um ein Verwakkeln oder allgemein Synchronisationsfehler und andere unerwünschte Störungen im wiedergegebenen Videobild zu vermeiden. Auch bei einer wahlweise betätigbaren Umschaltung der Bandgeschwindigkeit, etwa beim Rückspul- oder raschen Vorlaufbetrieb sollte der Bandtransport überwacht werden, um ein Überlaufen oder ein unerwünschtes Abwickeln des Bandes, ein Springen oder Verziehen zu vermeiden.

Bei einem VTR-Gerät wird das Magnetband normalerweise zwischen einem Bandspulenpaar transportiert, d. h. zwischen einem Abgabewickel und einem Aufnahmewickel. Der Spule-zu-Spule-Transport kann entweder bei Magnetbandmaschinen mit offenem Bandwickel oder für Video-Kassettengeräte verwendet werden, bei denen beide Bandspulen in einem einzigen leicht handhabbaren Gehäuse eingebaut sind. Bei einem solchen Spule-zu-Spule-Transportsystem sollte das Band mit im wesentlichen konstanter Zugspannung transportiert werden. Dies wird im allgemeinen dadurch erreicht, daß die Aufnahmespule mit einem bestimmten Drehmoment beaufschlagt wird und die Abgabespule mit einem Gegendrehmoment, so daß das Band durch die entgegengesetzten Drehmomente unter einer Zugspannung transportiert wird. Ein beträchtliches Problem bei diesen entgegenwirkenden Drehmomenten ist es, eine konstante Zugspannung auch dann aufrechtzuerhalten, wenn das Band beschleunigt oder verzögert wird, oder wenn die Richtung des Bandtransports geändert werden soll. Ist beispielsweise das auf die Abgabespule wirkende Gegenmoment zu klein, so läuft das Band zu rasch von dieser Spule ab, wenn die Transportgeschwindigkeit verlangsamt wird. Ist andererseits das auf die Abgabespule wirkende Gegenmoment zu groß, so kann der Bandzug groß genug werden, um insbesondere bei einer Beschleunigung das Band zu beschädigen.
Ein Faktor, der sich auf die gewünschte konstante Bandspannung auswirkt, beruht auf der Änderung des effektiven Momentandurchmessers des Bandwickels auf den beiden Spulen. Da sich die Durchmesser beim Bandtransport ändern, ändert sich auch die Trägheit der jeweiligen Bandspulen mit Wickel, so daß das ziehende Drehmoment bzw. das Gegendrehmoment beeinflußt werden. Es ist also erwünscht oder sogar erforderlich, den tatsächlichen momentanen Wickeldurchmesser sowohl bei der Abgabe- als auch bei der Aufnahme-

spule abzutasten, um die jeweils aufzuwendenden Drehmomente entsprechend anpassen zu können. Obgleich es theoretisch möglich wäre, die Momentandurchmesser durch mechnanische Abtaster in Verbindung mit einem photoempfindlichen Element zu erfassen, läßt sich mit einer solchen Anordnung nicht die erforderliche Genauigkeit hinsichtlich einer unbedingt konstant zu haltenden Bandzugspannung erreichen.

Ein anderer, hinsichtlich der konstanten Bandzugspannung in Betracht zu ziehender Faktor ist die Reibung zwischen dem Band und den verschiedenen Führungselementen im Verlauf des Bandtransportwegs. Bei VTR-Geräten muß insbesondere die Bandreibung an der Führungstrommel berücksichtigt werden. Bei den meisten Betriebsgeschwindigkeiten ist diese Reibung unabhängig von der Bandgeschwindigkeit und kann als konstant angenommen werden. Wegen dieser konstanten Reibung könnte daran gedacht werden, die Bandspannung lediglich durch Einstellung des ziehenden — bzw. entgegenwirkenden Drehmoments ohne Rücksieht auf diese Reibung einzustellen. Ändert sich die Reibung jedoch aus irgendwelchem Grund, beispielsweise deshalb, weil ein bestimmter Bandabschnitt einen niedrigeren Reibungskoeffizienten als der Rest des Bandes aufweist, so kann der Rückwärtszug auf das Band zu niedrig sein, d. h., es tritt ein sogenannter Weglaufeffekt auf.

Bei einer in der US-PS 36 00 654 beschriebenen Überwachungseinrichtung für die Bandgeschwindigkeit solcher Geräte wirkt auf die Aufnahmespule ein Vorwärts-, d. h. das Band auf den Aufnahmewickel ziehendes Drehmoment und ein Gegendrehmoment auf die Abgabespule. Während des Bandvoriaufswird der Bandrückzug durch das Gegendrehmoment erreicht. Dabei wird jedoch zur Erzeugung eines auf die Abgabespule wirkenden Gegendrehmoments lediglich die für den Antrieb der Aufnahmespule bestimmte Treiberspannung über einen Spannungsteiler auf einen niedrigeren Wert heruntergesetzt. Überschreitet die Vorlaufgeschwindigkeit des Bandes einen vorgegebenen Wert, so wird das Spannungsteilerverhältnis auf einen höheren Spannungswert eingestellt und mithin auch das auf die Abgabespule wirkende Gegendrehmoment, so daß die Bandspannung erhöht und die Bandgeschwindigkeit wiederum vermindert wird. Mit dieser Einrichtung jedoch läßt sich weder die Bandgeschwindigkeit noch der Bandzug ausreichend genau einstellen und überwachen. Auch werden die Wirkungen unterschiedlicher Reibwerte des durchlaufenden Bands nicht berücksichtigt.

Bei einer anderen in der US-PS 4015 177 beschriebenen Überwachungseinrichtung für einen Bandantrieb ist eine gleichmäßigere Regelung der Bandtransportgeschwindigkeit gegeben. Bei dieser Einrichtung wird ein der tatsächlichen Bandgeschwindigkeit entsprechendes Signal gegen ein einer gewünschten Bandgeschwindigkeit entsprechendes Bezugssignal verglichen. Ergeben sich Änderungen zwischen den beiden Geschwindigkeitssignalen, so wird eine der Abweichung entsprechende Spannung erzeugt, die dem Antriebsmotor der einen oder anderen Spule zugeführt wird. Die Bandgeschwindigkeit wird durch differentielle Regelung der Motorantriebsgeschwindigkeit konstant gehalten. Obgleich die Bandgeschwindigkeit von der Differenz zwischen den dem jeweiligen Motor zugeführten Spannungen abhängt, ist nicht ersichtlich, ob diese einzelnen Spannungen differentiell aufeinander bezogen sind. Auch bei diesem bekannten Bandregelsystem werden die Wirkungen der Bandreibung nicht berücksichtigt. Auch werden die Motorregelspannungen oder die auf die Bandspulen wirkenden Drehmomente nicht als Funktion der sich ändernden wirksamen Spulendurchmesser eingestellt. Mit dieser bekannten Überwachungseinrichtung für den Bandtransport ist es also schwierig, eine gewünschte konstante Bandzugspannung aufrechtzuerhalten.

Die aus der eingangs bereits erwähnten US-PS 3606201 bekannte Steuer- und Überwachungsvorrichtung für einen Bandantrieb verfügt über zwei Regelkreise, die die Bandabgabespule bzw. -aufnahniespule mit annähernd dem gleichen Drehmoment beaufschlagen. Beide Regelkreise lassen sich über einen Befehlssignalgenerator beeinflussen, über den die Laufgeschwindigkeit des Bandes extern vorgebbar ist. Beide Regelkreise unterliegen aber zusätzlich unterschiedlichen Einflußgrößen. So wird der für die Bandabgabespule maßgebliche Regelkreis außerdem durch einen die Bandspannung über ein federvorbelastetes Rollenelement erfassenden Steuerkreis zusätzlich beeinflußt. Dadurch wird die Bandspannung nur bei der Abgabespule konstant gehalten. Ein zweiter, die Aufnahmespule beeinflussender Servokreis sorgt für eine korrekte Bandgeschwindigkeit, die über einen mit einer Umlenkrolle verbundenen Tachometer überwacht wird. Zur Überwachung der Bandspannung an der Abgabespule ist also ein besonders federvorbelastetes Rollenelement mit einer Brückenschaltung erforderlich. Damit läßt sich die Bandspannung nur beim Bandtransport in einer Richtung gewährleisten. Es wäre zwar vorstellbar, auch für die andere Bandspule ein solches federvorbeiastetes Rollenelement mit zugeordneter Brückenschaltung vorzusehen. Dadurch würde jedoch der Aufwand erheblich steigen, da die die Bandspannung überwachenden elektromechanischen Elemente bei einer Umkehr der Bandtransportrichtung wechselweise umgeschaltet bzw. unwirksam geschaltet werden müßten.

Bei einer aus der DE-OS 25 11 263 bekannten Vorrichtung für einen Bandantrieb sind die zwei Bandspulen durchje einen zugeordneten Motor mit entgegengesetzten unterschiedlichen Drehmomenten beaufschlagt. Der Bandvorrat kann von der einen auf die andere Bandspule, und umgekehrt, unter Einhaltung eines gewünschten Zugs umgespult werden. Auch ist ein Geschwindigkeitssensor vorgesehen, der die Bandgeschwindigkeit erfaßt und ein entsprechendes Überwachungssignal erzeugt, das über zwei Relativgeschwindigkeitsgeneratoren die Treiberelemente für den jeweiligen Motorantrieb beeinflußt. Aus dieser Druckschrift ist es auch bekannt, mittels eines ersten Motors ein Rückhaltemoment auf die Abwickelrolie auszuüben, indem der Motor so erregt wird, daß er dem Abwickeln des Bandes einen Widerstand entgegensetzt. Der zweite mit der Aufwickelspule gekoppelte Motor wird dagegen in solcher Richtung erregt, daß er den Bandovorschub unterstützt. Die Erregung jedes Motors wird bei dieser bekannten Vorrichtung entsprechend den Durchmessern der Bandwickel auf den beiden Spulen derart verändert, daß die Bandspannung über die gesamte Länge des Bandes im wesentlichen konstant bleibt. Auch bei dieser bekannten Steuervorrichtung werden jedoch Geschwindigkeitsänderungen infolge unterschiedlicher Reibungen des Bandmaterials nicht erfaßt und können nicht ausgeglichen werden.

Entsprechendes gilt für die aus der DE-OS 2406392 bekannte Steuerschaltung für ein Tonbandgerät, bei der

schon bei schnellem Vorlauf bzw. schnellem Rücklauf überhaupt keine Regelung der Bandgeschwindigkeit oder Bandspannung vorgesehen ist.

Der Erfindung liegt damit die Aufgabe zugrunde, eine Steuerschaltung für einen Bandantrieb nach der eingangs genannten Gattung so zu verbessern, daß eine genaue Überwachung der Geschwindigkeit und Richtung des Bandlaufs unter gleichzeitiger Aufrechterhaltung einer im wesentlichen konstanten Bandzugspannung bei allen Bandgeschwindigkeiten gewährleistet ist und bei der gleichzeitig die am Band wirkenden Reibungskräfte berücksichtigt werden.

Eine erfindungsgemäße Steuervorrichtung für einen Bandantrieb mit zwei Bandspulen nach der eingangs genannten Art weist die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale auf.

Vorteilhafte Weiterbildungen sind mit den Merkmalen von Unteransprüchen gekennzeichnet.

Mit der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung lassen sich sowohl die Geschwindigkeit, und zwar in mehreren unterschiedlichen Geschwindigkeitsstufen, die Richtung eines Bandlaufs als auch die auf das Band wirkende Zugspannung auch bei Änderungen des Bandreibungskoeffizienten überwachen, während das Band zwischen der Abgabe- und der Aufnahmespule transportiert wird. Bei einer vorteilhaften Ergänzung der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung werden die auf die Abgabebzw. Aufnahmespule wirkenden Drehmomente auf vorgegebenen Werten auch dann gehalten, wenn die tatsächliche momentane Richtung des Bandtransports sich von einer durch einen Vorgabebefehl angegebenen Bandlaufrichtung unterscheidet. Dadurch wird eine plötzliche Umkehr der Bandlaufrichtung für den Fall vermieden, daß die durch Befehl vorgegebene Bandgeschwindigkeit stark vermindert wird, beispielsweise durch einen Bandrichtungs-Umsteuerbefehl.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ergänzung werden zusätzlich die sich ändernden Bandspulendurchmesser und deren Einfluß auf die Bandzugspannung sowie dadurch eventuell verursachte Änderung der Reibungskoeffizienten berücksichtigt.

Die Erfindung und vorteilhafte Einzelheiten werden nachfolgend unter Bezug auf die Zeichnung in einer beispielsweisen Ausführungsform näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 das Blockschaltbild einer bevorzugten Ausführungsform einer Bandantriebssteuervorrichtung gemäß der Erfindung;

Fig. 2 in graphischer Darstellung den Zusammenhang zwischen der Drehgeschwindigkeit und dem Abgabedrehmoment bei verschiedenen Motoren;

Fig. 3 in graphischer Darstellung den Zusammenhang zwischen dem Drehmoment, aufgetragen über den Spannungskennwerten für das im Zusammenhang der Erfindung verwendete Bandantriebssystem;

Fig. 4A bis 4E die zeitkorrelierte Darstellung von einigen Signalverläufen zur Erläuterung der Betriebsweise der Anordnung nach Fig. 1;

Fig. 5A bis 5D wiederum die zeitkorrelierte Darstellung einzelner Signalverläufe zur Erläuterung der Arbeitsweise eines anderen Teils der Bandantriebssteuervorrichtung nach Fig. 1.

Bei der zur Zeit bevorzugten und erprobten Ausführungsform der Erfindung nach dem Schaltbild der Fig. 1 wird ein Band 1 in zwei Richtungen zwischen Spuien 2A und IB hin und her transportiert. Wird das Band beispielsweise in der durch einen ausgezogenen Pfeil markierten Richtung befördert, so bildet die Spule IA die Abgabespule und die Spule IB die Aufnahmespule. Wird das Band dagegen in der durch einen gestrichelten Pfeil angedeuteten Richtung transportiert, so liegen die Verhältnisse ersichtlicherweise umgekehrt. Als Anwendungsbeispiel für das erfindungsgemäße System sei ein Video-Bandgerät, also ein VTR-Gerät betrachtet. Auf seinem Laufweg von der einen zur anderen Spule umschlingt das Band 1 eine Führungstrommel 3 auf wenigstens einem Teilbereich

ίο ihres Mantels in einer spiralförmigen Bahn, so daß ein oder mehrere im Inneren der Trommel drehbar gelagerte Magnetköpfe oder Wandler das Band in parallelen aufeinanderfolgenden Schrägspuren sowohl bei der Aufzeichnung als auch bei der Wiedergabe von Video-Information abtasten. Eine Rolle 4 steht ebenfalls in Berührungskontakt mit dem Band 1 und dreht sich in einer Richtung und Geschwindigkeit, die durch die Bandbewegung gegeben sind. Die Rolle 4 dient zur Abtastung der Geschwindigkeit und Richtung, mit der das Band zwischen den Spulen IA und IB transportiert wird.

Die Spulen IA bzw. IB sind mit Antriebsmotoren SA bzw. 5B mechanisch gekuppelt, deren Antriebsenergie in Form von Treibersignalen, a'.so Strömen oder Spannungen zugeführt wird und die entsprechende Drehmomente auf die Spulen ausüben, um das Band in einer gewünschten Richtung und einer gewünschten Geschwindigkeit zu transportieren. Die durch die beiden Motoren SA bzw. 5B entwickelten Drehmomente sind einander entgegengerichtet. So treibt der Motor 55 die Spule IB beispielsweise in Aufnahmerichtung, während der Motor SA die Spule IA in der Gegenrichtung anzutreiben versucht. Daraus ist bereits ersichtlich, daß die einander entgegengerichteten Drehmomente unterschiedliche Größe oder Stärke haben, so daß die Bandtransportrichtung durch die Differenz dieser beiden Drehmomente bestimmt ist. Es ist weiterhin ersichtlich, daß das auf die Abgabespule wirkende Drehmoment für einen ausreichenden Zug im Band während des Transports sorgt.

Bevor der Aufbau der Motortreiberschaltung nach Fig. 1 in Einzelheiten erläutert wird, sei zunächst auf die Fig. 2 Bezug genommen, die die Drehzahl/Drehmoment-Kennlinien für verschiedene Motoren wiedergibt. Auf der Ordinate ist die Motordrehgeschwindigkeit oder Drehzahl und auf der Abszisse das durch den Motor entwickelte Abgabedrehmoment aufgetragen. Für einen typischen Induktionsmotor ergibt sich die durch gestrichelte Linie 6/ veranschaulichte Drehzahl/Drehmoment-Kennlinie. Ein Wirbelstrommotor dagegen zeigt die durch die gestrichelte Linie 6E angegebene Drehzahl/Drehmoment-Kennlinie. Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 sind die Antriebsmotoren 5A und SB Induktionsmotoren, jedoch sind der Anlaufkondensator und Eingangswiderstand jedes Motors so gewählt, daß sich für beide Motoren die durch die ausgezogene Kurve 6M wiedergegebene Drehzahl/ Drehmoment-Kennlinie ergibt. Das durch jeden der Motoren entwickelte Abgabedrehmoment ist also ersichtlicherweise bei niederen und mittleren Drehzahlen im wesentlichen konstant, d. h. bei normalem Motorbetrieb.

Da auf die beiden Spulen IA und IB einander entgegengesetzte Drehmomente wirken, ist die auf das Band 1 wirkende Zugspannung bestimmt durch die Drehmomentdifferenz. Demnach sind auch die Ansteuersignale etwa Ansteuerspannungen für die Antriebsmotoren SA und SB durch einen bestimmten

ίο

Differenzbetrag aufeinander bezogen, den Zusammenhang zwischen den Drehmomenten und Treiberspannungen dieser Motoren zeigt die graphische Darstellung der Fig. 3, bei der auf der Ordinate das Abgabedrehmoment jedes Motors und auf der Abszisse jeweils die Treiberspannung aufgetragen ist. Wird angenommen, daß die Spule IA als Abgabespule und die Spule IB als Aufnahmespule vorgesehen ist, so nimmt die dem Motor SA zuführende Spannung V_ü entlang der Abszisse von links nach rechts zu, und es ergibt sich ein entsprechend zunehmendes Abgabedrehmoment dieses Motors. Entsprechendes gilt für den Zusammenhang der Treiberspannung V_b und dem Abgabedrehmoment für den Motor SB in umgekehrter Richtung. Die Drehmoment/Spannungs-Kennlinien für die beiden Motoren sind mit T₀ bzw. T_b gekennzeichnet. Der gemeinsame Auftrag beider Kennlinien in einem Diagramm erleichtert das Verständnis für die unterschiedlichen Drehmomentsdifferenzen, die an den Spulen IA bzw. IB wirken. Soll das Band beispielsweise mit konstantem Zug in Vorlaufrichtung bewegt werden, so muß das auf die Spule IB wirkende Drehmoment beispielsweise dem durch T_b\ veranschaulichten entsprechen, während auf die Spule IA das Drehmoment T_ai wirken sollte, um einen ausreichenden Zug im Band sicherzustellen. Soll das Band mit größerer Gewindigkeit durchlaufen, so muß - vgl. F i g. 3 - das Drehmoment T_b beispielsweise von 71,i bis 7f,2 erhöht werden und das Drehmoment T_a von T_a\ bis T_a2 vermindert werden. Durch diese differentielle Änderung der beiden Drehmomente T_b und T„ wird nicht nur die Bandgeschwindigkeit erhöht, sondern es wird außerdem eine im wesentlichen konstante Bandzugspannung aufrechterhalten.

Die Fig. 3 zeigt zwei Sätze einander übergelagerter Kennlinien. Der eine durch ausgezogene Kurvenlinien veranschaulichte Satz T_a bzw. T_b entspricht nichtlinearen Kurvenzügen, während eine annähernd lineare Kurvenschar durch gestrichelte Linien veranschaulicht ist. Diese unterschiedlichen Kurvenzüge ergeben sich daraus, daß bei der Erfindung auch noch die auf das Band 1 wirkenden Reibkräfte berücksichtigt werden. Wird das Band mit niederen oder mittleren Geschwindigkeiten transportiert, beispielsweise wiedergegeben durch einen konstanten Drehmomentbereich auf der Kurve 6Af (F i g. 2), so ist die Reibung im wesentlichen unabhängig von der Bandgeschwindigkeit und kann als relativ konstant angesehen werden. Diese Reibung sei mit dem Hinweiszeichen c^e bezeichnet; ihr Wert liegt, um ein typisches Beispiel zu nennen, beim etwa dreifachen Betrag der Bandrückzugsspannung an der Abgabeseite des Transportsystems, d. h. beim Dreifachen der durch die Differenz zwischen den Drehmomenten 71, und T„ verursachten Spannung (unter der Annahme, daß die effektiven Spulendurchmesser auf der Abgabe- und Aufnahmeseite festgelegt sind). Die Spannung aufgrund der Drehmomente T₀ und 7J ist also stets annähernd konstand, wenn sie gleich dem Dreifachen der in Fig. 3 angegebenen Werte entspricht. Liegen die Drehmomente T_a und Tb beispielsweise bei den Werten T_a\ und 71,1, so ist die Bandspannung stabil und liegt bei dem etwa Dreifachen dieser Werte. Ändern sich die Drehmomente beispielsweise auf die Werte T_a2 und Tw, so daß die Bandgeschwindigkeit höher wird, so bleibt der Bandzug konstant.

Liegen die Drehmoment/Spannungs-Kennlinien des Spulenantriebssystems auf der durch die gestrichelten Kennlinen in Fig. 3 angegebenen Kurvenschar, so entspricht die Änderung des Drehmoments T_n der Änderung des Drehmoments T_b. Das heißt, das Dekrement (T„\ - T_b2) ist gleich dem Inkrement (T₆₂ - T_bi). Dies bedeutet, daß beide Spulen IB und IA in gleichem Maße beschleunigt werden. Wegen dieser gleichen Beschleunigung erhöht sich die Bandgeschwindigkeit ohne eine Änderung des Zugs im Band 1. Da das Drehmomentdekrement (ΔΤ_α) gleich dem Drehmomentinkrement (47i) ist, sollte die Bandspannung konstant bleiben. Wie erwähnt, ist jedoch die Reibung gleich dem etwa dreifachen Wert der durch die in Fig. 3 veranschaulichten Drehmomente hervorgerufen Zugspannung. Wird daher die Drehmoment/Spannungs-Kennlinie T₀ gemäß einer der gestrichelten Linien zugrunde gelegt, so kann das Dekrement (ΔΤ_α) ausreichen, um den Drehmomentwert T_a2 bis in den negativen Bereich hinein zu vermindern (in Fi g. 3 nicht gezeigt). Physikalisch bedeutet dies, daß das auf die Spule IA wirkende Drehmoment sich umkehrt und jetzt nicht mehr als Gegenmoment, sondern als Abgabemoment wirkt. Daraus ist folgendes zu schließen: Wird zusätzlich die Reibung berücksichtigt und werden die in F i g. 3 durch gestrichelte Linien veranschaulichten Drehmoment/ Spannungs-Kennlinien betrachtet, so kann einer Erhöhung des Drehmoments TJ, eine Verminderung des Drehmoments T₀ entsprechen, bei der sich aus dem resultierenden Drehmoment T_a eine positive Drehung für die Spule IA anstatt einer Gegendrehung oder Bremswirkung ergibt. Die praktische Bedeutung ist in anderen Worten die: Ändern sich die Reib werte des Bandes beispielsweise dadurch, daß der Reibungskoeffizient in einem Teilbereich des Bandes sich von dem der restlichen Bandes unterscheidet, so kann der Fall eintreten, daß die Spule IA positiv, also in Bandlaufrichtung gedreht wird, was ein Abspulen des Bandes zur Folge hat. Um dies zu vermeiden, entsprechen die Drehmoment/Spannungs-Kennlinien bei dem erfindungsgemäßen Spulenantriebssystem nicht den in Fig. 3 in gestrichelt gezeichneter Linienführung angegebenen, sondern den ausgezogenen Kurvenscharen, aus denen ersichtlich ist, daß die Drehmomente T_a und T_k unter allen praktisch vorkommenden Betriebsbedingungen im positiven Bereich verlaufen.

Im folgenden wird nun der Schaltungsaufbau nach Fig. 1 weiter erläutert:

Die Motorreglerschaltung umfaßt zwei Thyristoren YlA bzw. 122?, die an einer Wechselspannungsversorgung 11 liegen und Wechselspannungssignale oder wenigstens einzelne Abschnitte aus jedem Wechselspannungszyklus auf die Motoren SA bzw. SB schalten. Die Steuerelektrode jedes Thyristors ist mit einer Servo-Schaltung verbunden, die einen Bezugsgenerator 14, Komparatoren 16Λ bzw. 16Zf, Impulsgeneratoren YiA bzw. 175, eine Geschwindigkeitsabfrageschaltung sowie Drehmoment/Spannungs-Generatoren 35 und 36 umfaßt. Der Bezugsgenerator 14 ist vorzugsweise ein über eine geeignete Koppelschaltung 13, beispielsweise eine Trennschaltung an die Wechselstromversorgung 11 angeschlossener Sägezahngenerator, der durch das am Eingang 11 vorhandene Wechselstromsignal synchronisiert wird und einen Sägezahn während jedes Halbzyklus' der sinusförmigen Wechselspannung abgibt. Bei einer Ausführungsform der Erfindung kann der Ausgang des Sägezahngemerators 14 über einen zusätzlichen Verstärker geschaltet sein, so daß zwei Sägezahnsignale V\ und V₂ mit unterschiedlichen Signalpegeln erzeugt werden. Vorzugsweise weist das Sägezahnsignal V\ einen niedrigeren Pegel als das andere Sägezahnsignal V₂ auf.

Die Sägezahnsignale V^ bzw. V₂ gelangen auf zwei Umschalter 15/4 bzw. 155. Jeder der Umschalter besitzt zwei stationäre Eingänge, an denen die Sägezahnsignale V\ bzw. V₂ angelegt sind, während der Abgriff wahlweise über einen beweglichen Kontakt erfolgt, so daß abwechselnd das eine oder andere Sägezahnsignal am Ausgang des Schalters erscheint. Der bewegliche Kontakt des Umschalters 15/4 ist mit einem Eingang eines Komparators 16/1 und der Ausgang des anderen Umschalters 155 mit dem Eingang eines weiteren Komparators 16ß verbunden. Der Komparator 16/4 ist über einen Umschalter 19/4 mit einem Drehmoment/Spannungs-Generator 35 verbunden, an dessen Ausgang sich eine Drehmomentspannung V₁ ergibt. Andererseits ist der Komparator 165 über einen Umschalter 195 mit einem weiteren Drehmoment/ Spannungs-Generator 36 verbunden, an dessen Ausgang sich eine Drehmomentspannung V₁ ergibt. Die Drehmomentspannungen V₅ und V, entsprechend Gleichspannungspegeln, die gegen die Sägezahnsignale V\ bzw. V₂ in den Komparatoren 16A bzw. 165 verglichen werden um zu bestimmen, wann die abnehmende Flanke bzw. Amplitude jedes Sägezahnsignale gleich der entsprechenden Drehmomentspannung ist. Die Komparatoren Ί6Α bzw. 165 erzeugen also in bekannter Weise jeweils ein Ausgangssignal, wenn die Amplitude des Sägezahnsignals V\ den Drehmomentspannungspegel V₃ erreicht bzw. wenn das Sägezahnsignal V₂ den Drehmomentspannungspegel V₁ erreicht. Die Ausgänge der Komparatoren 16A bzw. 16ß sind auf Impulsgeneratoren 17Λ bzw. 175 geschaltet, die dadurch getriggert werden und Ausgangsimpulse abgeben, die über Koppeiglieder 18/4 bzw. 185, die ähnlich dem Koppelglied 13 aufgebaut sein können, als Triggerimpulse auf die Steuerelektroden der Thyristoren 12A bzw. 125 gelangen.

Die Abfrageschaltung für die Bandgeschwindigkeit umfaßt eine über eine Achse 21 mit der Rolle 4 gekuppelte Schlitzscheibe 22, die sich also mit der Rolle 4 dreht. Der Schlitzscheibe 22 sind ein erster und ein zweiter Photodetektor 23 bzw. 24 zugeordnet, die jeweils eine auf einer Seite der Schlitzscheibe 22 angeordnete Lichtquelle und einen auf der gegenüberliegenden Seite der Schlitzscheibe 22 angeordneten Photosensor umfassen. Die Schlitzscheibe 22 weist in periodisch unterteilter Folge Einschnitte, also lichtdurchlässige Abschnitte auf, so daß das auf die Photosensoren auftreffende Licht periodisch unterbrochen wird. Die Photodetektoren 23 bzw. 24 erzeugen also den aufeinanderfolgenden Einschnitten der Schlitzscheibe entsprechende periodische Signale. Der Photodetektor 23 ist auf einen Schmitt-Trigger 25 und der Photodetektor 24 auf einen Schmitt-Trigger 26 geschaltet. Diese Schmitt-Trigger dienen zur Formung der von den Photodetektoren 23 bzw. 24 abgegebenen Signale. Die Perioden der geformten Impulssignale hängen von der Zeitkonstante der Schmitt-Trigger und der Drehgeschwindigkeit oder Frequenz aufgrund der Vorgabe durch die Schlitzscheibe 22 ab. Erhöht sich die Geschwindigkeit des Bands 1, so hat dies eine Erhöhung der Drehgeschwindigkeit der Schlitzscheibe 22 zur Folge und entsprechend erhöht sich auch die Folgefrequenz der durch die Schmitt-Trigger 25 bzw. 26 abgegebenen Impulse. Vermindert sich andererseits die Bandgeschwindigkeit, so lallt auch die Frequenz der Abgabeimpulse der Schmitt-Trigger 25 und 26 ab. Vorzugsweise wird bei jedem Übergang der Ausgangssignale von positiven zu negativen Werten in den Ausgangssignalen der Schmitt-Trigger 25 und 26 ein Impuls übertragen. Bei der dargestellten Ausführungslbrm werden diese Impulse über ein Exklusives-ODER-Glied 27 erzeugt, dessen einer Eingang direkt mit dem Ausgang des Schmitt-Triggers 25 und dessen anderer Eingang über ein Verzögerungsglied 31 mit dem Ausgang des Schmitt-Triggers 25 verbunden ist. Ein weiteres Exklusives-ODER-Glied 28 ist in ähnlicher Weise eingangsseitig einerseits direkt mit dem Ausgang des Schmitt-Triggers 26 und andererseits über ein Verzögerungsglied 32 ebenfalls mit dem Ausgang des Schmitt-Triggers 26 verbunden. Wie bekannt, erzeugt ein Exklusives-ODER-Glied eine binäre »1« nur dann, wenn die an seinem Eingang zugeführten Signale sich unterscheiden; es liefert eine binäre »0«, wenn am Eingang gleiche Signalpegel vorliegen. Die Verzögerungsgiieder3i bzw. 32 umfassen — wie dargestellt — je einen Kondensator, so daß die in den Verzögerungsgliedern 31 und 32 vorhandenen Kondensatoren aufgeladen werden, wenn der Schmitt-Trigger beim Übergang zu positiven Werten eine binäre »1« erzeugt, d. h., an den Ausgängen der Exklusiven-ODER-Glieder 27 und 28 erscheint eine binäre »1«, bis die zugeordneten Kondensatoren geladen sind. Für abfallende Ausgangssignale der Schmitt-Trigger 25 bzw. 26, d. h. beim Übergang zu einer binären »0«, werden die Kondensatoren in den Verzögerungsgliedern 31 bzw. 32 umgeladen, liefern also an den Eingang des zugeordneten Exklusiven-ODER-Glieds zunächst eine binäre »1«, während am anderen Eingang bereits eine binäre »0« steht. Die Exklusiven-ODER-Glieder erzeugen also jeweils eine binäre »1«, bis die Kondensatoren in den Verzögerungsgliedern 31 und 32 entladen sind. Die Exklusiven-ODER-Glieder 27 bzw. 28 erzeugen also einen Impuls bei jedem Übergang im Ausgangssignal der Schmitt-Trigger 25 bzw. 26 von positiven zu nnegativen Werten und umgekehrt. Die durch die Exklusiven-ODER-Glieder 27 bzw. 28 erzeugten Impulse gelangen auf ein ODER-Glied 33, dessen Ausgang auf einen Frequenzdiskriminator 34 geschaltet ist.

Bei der dargestellten Ausführungsform sind die Photodetektoren 23 und 24 um einen bestimmten Winkelbetrag in Umfangsrichtung der Schlitzscheibe 22 gegeneinander versetzt, und zwar so. daß sich eine Phasendifferenz von 90°'ergibt. Dementsprechend sind auch die durch die Schmitt-Trigger 25 bzw. 26 angegebenen Ausgangsimpulse gegeneinander um eine Phasendifferenz von 90° versetzt. Diese Phasendifferenz wird — wie weiter unten noch näher erläutert ist - zur Drehrichtungsbestimmung für die Schlitzscheibe 22 und damit zur Bestimmung der Transportrichtung des Bands 1 benutzt. Da Impulse sowohl bei positiven als auch bei negativen Übergängen in den Ausgangssignalen der Schmitt-Trigger 25 bzw. 26 auftreten, ist die Frequenz der Ausgangsimpulse der Exklusiven-ODER-Glieder 27 und 28 doppelt so hoch wie die der Schmitt-Trigger-Ausgangsimpulse.

Da die Ausgangsimpulse der Exklusiven-ODER-Glieder in einem ODER-Glied 33 verknüpft werden. liegt die Frequenz der durch dieses ODER-Glied 33 erzeugten Impulse viermal so hoch wie die Frequenz der Schmitt-Trigger-Ausgangssignale. Gleichwohl ist die Frequenz der durch das ODER-Glied 33 abgegebenen Impulse direkt proportional zur Transportgeschwindigkeit des Bands 1. Der Grund für die Erhöhung der effektiven Siganlfrequenz. die der Bandgeschwindigkeit entspricht, besteht in dem Bestreben, ein mögliches Fehlersignal, das bei der dynamischen Bestim-

mung der Bandgeschwindigkeit aaftreten kann, möglichst klein zu halten. Die Eeschwindigkeitproportionaie Frequenz wird durch iinen Frequenzdiskriminator 34 beispielsweise in einen Gleichspannungspegel umgesetzt. Wird dieser Frequenzdiskriminator M mit zu niedriger Frequenz betrieben, so sind Fehler im Ausgang eher möglich. Enthält der Frequenzdiskriminator 34 beispielsweise einen mit einem integrierenden Kondensator bestückten Impulsgenerator, so kann dieser Kondensator zwischen aufeinanderfolgenden Impulsen mit relativ niedriger Frequenz zu stark entladen werden. Der Ausgangspegel am Frquenzdiskriminator wäre also niedriger als der tatsächlichen Frequenz der Impulssignale zukäme. Wird die Frequenz dieser Impulssignale noch weiter vermindert, so entspricht das Fehlersignal einem noch größeren Anteil im Frequenzdiskriminator-Ausgangspegel. Um dieses Problem zu vermeiden, um also insbesondere das mögliche Fehlersignal klein zu halten, das durch Kondensatorenentladung in einem integrierenden Glied auftreten kann, wird die Frequenz der dem Frequenzdiskriminator 34 zuzuführenden Impulse erhöht. Bei dem dargestellten Beispiel ist die Impulsfrequenz um den Faktor 4 überhöht; selbstverständlich können auch andere Frequenzvervielfachungsfaktoren vorgesehen werden.

Der Ausgang des Frequenzdiskriminators 34 ist auf den Drehmoment/Spannungs-Generator 35 geschaltet. Wie das Schaltbild zeigt, umfaßt der Drehmoment/ Spannungs-Generator eine Verstärker, insbesondere einen Differenzverstärker, der den Ausgangspegel des Frequeiizdiskriminjtors auf die Drehmomentspannung V₁ anhebt. Diese nachfolgend als Zuführ-Drehmomentspannung bezeichnete Spannung wird Umschaltern 19A und 195 zugeführt und dient zur Bestimmung des Tastimpulses, der dem Thyristor 125 zugeführt wird und legt damit die Treiberspannung für den Antriebsmotor SA der Abgabespule fest.

Der Ausgang des Verstärkers 35 ist außerdem mit einem als Differenzverstärker ausgeführten Drehmomentspannungsgenerator 36 verbunden. Der nichtinvertierende Eingang des Differenzverstärkers 36 ist durch einen voreinstellbaren Gleichspannungspegel und die Zuführungsdrehmomentspannung V₁ liegt am invertierenden Eingang. Die nachfolgend als Aufnahme-Drehmomentspannung bezeichnete Spannung V₁ +5 ist proportional zur Differenz zwischen dem Gleichspannungseinstellpegel und der Abgabedrehmomentspannung V₅. Diese Aufnahmedrehmomentspannung V, gelangt ebenfalls auf die Umschalter 19Λ und 195 und dient zur Bestimmung der Tastimpulse für den so Tyristor 125 und damit zur Festlegung der Treiberspannung für den Antriebsmotor 55 der Aufnahmespule.

Nachfolgend wird die Arbeitsweise der soweit beschriebenen Schaltung in Verbindung mit den Signaldiagrammen nach den Fig. 4A bis 4E und 5A bis 5D erläutert:

Die am Eingang 11 zugeführte Wechselspannung weist sinusförmigen Verlauf V_a auf, wie die Fig. 4A zeigt. Diese Spannung gelangt auf den Sägezahngenerator 14, der die Sägezahnsignale V\ und V₂ abgibt (vgl. F i g. 4B und 4O. Es sei angenommen, daß die Umschalter \5A und 155 die in Fig. 1 gezeigte Schaltstellung einnehmen. Damit gelangt das Sägezahnsignai V\ auf den Komparator XdA und das Sägezahnsignal Vi auf den Komperator 165. Die Aufnahmedrehmomentspannung V₁ speist über den Umschalter 195 den Komperator 165, während die Abgabedrehmomentspannung V₁ über den Umschalter 19A den Komperator 16Λ beaufschlagt. Es sei weiterhin angenommen, daß die Aufnahmedrehmomentspannung V, wesentlich größer sei als die Abgabedrehmomentspannung V₅. Dementsprechend triggert der Komparator 165 den Generator 175, so daß dieser die in Fig. 4D angedeuteten Impulse P, erzeugt, wenn das Sägezahnsignal V₂ im Vergleich zur Aufnahmedrehmomentspannung V₁ gleiche Amplitudenwerte erreicht. Die Impulse P, gelangen auf die Tastelektrode des Thyristors 125, so daß dieser während des restlichen Halbzyklus durchschaltet (vgl. ausgezogene Kurvenabschnitte in F i g. 4E). Der leitende Phasenabschnitt oder der Durchlaßwinkel des Thyristors 125 bestimmt damit die Erregerspannung für den Motor 55. Der Durchlaßwinkel ist seinerseits bestimmt durch den Ort oder Einschaltpunkt in jedem Zyklus des Sägezahnsignals V₂, während die Aufnahmedrehmomentspannung V₁ gleich ist der Amplitude des Sägezahnsignals. Der relative Zeitpunkt des Tastimpulses P, während jedes Halbzyklus der Wechselstrom-Speisespannung V_a ist damit eine Funktion der Aufnahmedrehmomentspannung V, und bestimmt den Durchlaßwinkel oder die Größe der Erregerspannung für den Motor 55.

In ähnlicher Weise wird das Sägezahnsignal V\ im Komparator \6A g gen die Abgabedrehmomentspannung V₁ verglichen. Erreicht die Amplitude des Sägezahnsignals V\ den Pegel der Abgabedrehmomentspannung, so triggert der Komparator \6A den Impulsgenerator YIA und es entstehen Tastimpulse P₁, die auf den Thyristor 12A gelangt. Der Pegel der Abtastdrehmomentspannung legt damit den Zeitpunkt der Tastimpulse P, während jedes Halbzyklus der Wechselspannung V_a fest und damit auch den Durchlaßwinkel oder die Größe der Erregerspannung für den Antriebsmotor 5A. Die Durchlaßzeiten des Thyristors 12A sind in Fi g. 4E dargestellt.

Die Fig. 4D und 4E dienen zur Verdeutlichung der Betriebsweise der Impulsgeneratoren YlA bzw. 175 und der Thyristoren 12A bzw. 125. Die Signalverläufe sind jedoch nicht maßstäblich wiedergegeben, noch ergeben sich für die Thyristoren 12A und 125 in der Praxis gleiche Durchlaßwinkel. Im Gegenteil: Wird das Band 1 von der Abgabespule 2A in Vorwärtsrichtung zur Aufnahmespule 25 befördert, so ergibt sich für den Thyristor 125 ein größerer Durchlaßwinkel als für den Thyristor 12A. Dies bedeutet, daß die Tastimpulse P₁ für den Thyristor 125 in jedem Halbzyklus der Wechselspannung V_a früher auftreten als die Tastimpulse für den Thyristor YlA. Dies entspricht auch der obigen Annahme, daß der Pegel der Aufnahmedrehmomentspannung V, größer ist als der der Abgabedrehmomentspannung V₁.

Durch die Verwendung der Thyristoren 12A und 125 gelangen keine konstanten Spannungspegel auf die Antriebsmotoren SA und 55. Vielmehr entsprechen diese Treiberspannungen den jeweiligen Durchlaßwinkeln, wie in Fig. 4E veranschaulicht. Die Beziehung zwischen dem beispielsweise durch den Motor SA entwickelten Drehmoment und dem Durchlaßwinkel der zugeführten Spannung entspricht einer Gleichung dritten Grades oder aufgelöst einer Quadratwurzelbeziehung. Eine ähnliche Kennlinie ergibt sich für die Beziehung zwischen dem Durchlaßwinkel der Treiberspannung für den Motor 55 und dem durch diesen Motor entwickelten Drehmoment. Unabhänig davon können die Drehmoment/Spannungs-Kennlinien so hingetrimmt werden, daß sie sich an die ausgezogenen Kurvenlinien in Fig. 3 anpassen, wenn der Verlauf des Gleichspannungspegels der Sägezahnsignale V₁ und V₂

geeignet gewählt wird. Werden also die Motoren SA und SB durch Spannungen erregt, deren Durchlaßwinkel etwa jenen in Fi g. 4E entsprechen, so ergeben sich ;leichwohl Drehmoment/Spannungs-Kennlinien für diese Motoren, wie in Fig. 3 gezeigt.

Das Band 1 wird von der Spale IA zur Spule IB mit einer Geschwindigkeit befördert, die durch die Differenz zwischen den durch die Motoren SB und SA entwickelten Drehmomente entspricht; dabei wirkt eine Spannung auf das Band, die ebenfalls durch diese Motordrehmomente bestimmt ist Die Bandgeschwindigkeit ist durch die Ausgangssignale der Detektoren 23 und 24 festgelegt, die in der Phase gegeneinander um 90° versetzt sind. Diese Ausgangssignale triggem die Schmitt-Trigger 25 bzw. 26 und liefern die in den Fig. 5A bzw. 5B veranschaulichten Impulssignale S\ bzw. S₂. Wie dargestellt, sind diese Impulssignale ebenfalls um 90° in der Phase gegeneinander versetzt. Die Exklusiven-ODER-Glieder 27 bzw. 28 liefern jeweils die Impulse Pd (vgl. Fig. 5C), die mit den Positiven bzw. negativen Flanken der Signale S₁ bzw. S₂ zusammenfallen. Werden die durch die Exklusiven-ODER-Glieder 27 und 28 erzeugten Impulse P_d im ODER-Glied 23 miteinander kombiniert, so ergeben sich die in F i g. 5D veranschaulichten resultierenden Ausgangsimpulse Pf, deren Folgefrequenz dem Vierfachen der Frequenz der Impulssignale Si oder S₂ entspricht. Die Frequenz der Impulse P₁ wird durch den Frequenzdiskriminator 34 festgestellt, der einen dieser Frequenz proportionalen Ausgangspegel V_n abgibt. Der Pegel P_h bildet ein Geschwindigkeitsüberwachungssignal, das proportional ist zur Transportgeschwindigkeit des Bandes 1.

Der Pegel V_n wird zur Erzeugung der Abgabedrehmomentspannung V_s verstärkt. Diese Abgabedrehmomentspannung wird von der vorgegebenen Gleich-Vorspannung im Differenzverstärker 36 subtrahiert und führt zur Aufnahmedrehmomentspannung V₁.

Erhöht sich die Geschwindigkeit des Bandes 1, so steigt auch das Geschwindigkeitsüberwachungssignal V_n entsprechend an. Dies wiederum erhöht den Pegel der Abgabedrehmomentspannung KjUnd führt zu einer Verminderung des Pegels der Aufnahmedrehmomentspannung V₁. Ersichtlicherweise ändern sich also die Pegel der Abgabe- bzw. Aufnahmedrehmomentspannung differentiell in Relation zueinander in Abhängigkeit von Änderungen des Geschwindigkeitsüberwachungssignals V_h. Eine Erhöhung des Pegels der Abgabedrehmomentspannung F₁ führt zu Triggerimpulsen P₁, die auf die Tastelektrode des Thyristors XlA gelangen und in jedem Halbzykius der Wechselspannung V_a früher auftreten. Damit erhöht sich der Durchlaßwinkel und die Erregerspannung für den Motor SA. Durch Verminderung des Pegels der Aufnahmedrehmomentspannung V, gelangen gleichzeitig Impulse P₁ auf die Tastelektrode des Thyristors 12ß, die jedoch innerhalb jedes Halbzyklus der Wechselspannung V_a später auftreten. Durch die damit verbundene Verkürzung des Durchlaßwinkels wird die Erregerspannung für den Motor SB verkleinert. Das durch die Motoren SA und 5ß entwickelte Drehmoment ändert sich also differentiell, wobei sich beispielsweise das auf die Abgabespule IA wirkende Drehmoment ^erhöht, während sich gleichzeitig das Drehmoment T_b an der Aufnahmespule IB vermindert. In anderen Worten: Die Bandgeschwindigkeit wird wiederrum verringert und stellt sich auf den gewünschten konstanten Geschwindigkeitspegel ein.

Fällt andererseits die Geschwindigkeit des Bands 1 aus irgendwelchen Gründen ab, so vermindert sich auch das Geschwindigkeitsüberwachungssignal K_Aund damit der Pegel der Abgabedrehmomentspannung V_1n während sich der Pegel der Aufnahmedrehmomentspannung V₁ erhöht. Dies führt zu einem verzögerten Auftreten der auf den Tasteingang des Thyristors Ua gelangenden Impulse, während die Tastimpulse für den Thyristor UB früher erscheinen. Damit erhöht sich der Durchlaßwinkel der Erregerspannung für den Motor 55, während sich der Durchlaßwinkel für die Erregerspannung zum Motor SA verkleinert. Diese differentielle Änderung der Erregerspannungen führt zu einer Erhöhung der Bandgeschwindigkeit, d. h., wiederum zur Einregulierung der Geschwindigkeit auf einen gewünschten konstanten Wert.

Die dargestellte Schaltungsanordnung umfaßt außerdem eine Befehlsschaltung, die einen manuell zu betätigenden Wähler 41 und eine Abfrageschaltung 42 umfaßt. Diese Befehlssignalschaltung erzeugt ein Geschwindigkeitsbefehlssignal S/, und ein Richtungsbefehlssignal Sa die die gewünschte Geschwindigkeit und Richtung vorgeben, in der das Band 1 zu transportieren ist. Der Wähler 41 kann beispielsweise einen Drehknopf aufweisen und die Abfrageschaltung 42 kann ein einstellbares Potentiometer enthalten, dessen Anzapfpunkt verschieblich und mit dem Knopf 41 mechanisch gekoppelt ist. Der Detektor 42 kann einen gabelförmigen Kontakt mit einem mit dem verschiebbaren Anzapfpunkt des Potentiometers verbundenen Wischer aufweisen, um einen Kontakt zum einen oder anderen Abschnitt des gabelförmigen Kontakts herzustellen. Die beiden Abschnitte des gabelförmigen Kontakts können mit unterschiedlichen Spannungen, beispielsweise einer binären »1« und einer binären »0« beaufschlagt sein, so daß ein Richtungsbefehlssignal S_d durch den Wischkontakt erzeugt wird, das einer binären »1« entspricht, wenn der Knopf 41 beispielsweise in Uhrzeigerrichtung gedreht wird, während sich andererseits beim Drehen des Knopfs 41 im Gegenuhrzeigersinn ein Richtungsbefehlssignal Sj ergibt, das einer binären »0« entspricht. Liegt an dem in der Abfrageschaltung 42 vorhandenen Potentiometer beispielsweise am Mittenabgriff eine positive Spannung vor und den gegenüberliegenden Enden eine Bezugsspannung, beispielsweise Massepotential, so wird der Anzapfpunkt des Potentiometers bei einer Drehung des Knopfs 41 im Uhrzeigersinn in einer ersten Richtung verschoben, wobei sich die Spannung erniedrigt. Beim Drehen des Knopfs 41 in Gegenuhrzeigerrichtung dagegen erniedrigt sich die Spannung am Anzapfpunkt des Potentiometers ebenfalls. Das Geschwindigkeitsbefehlssignal Sh vermindert sich also von einem Maximum aus, wenn der Knopf 41 von der Neutralstellung aus in einer der beiden Richtungen verdreht wird. Steht der Knopf in der Neutralstellung, so ergibt sich für das Geschwindigkeitsbefehlssignal Sh ein Maximalwert. Für den Aufbau der Abfrageschaltung 42 kommen auch andere Konstruktionsmöglichkeiten in Frage.
Wie dargestellt, gelangt das Geschwindigkeitsbefehlssignal S_h auf den Frequenzdiskriminator 34 und stellt dementsprechend den Pegel des Geschwindigkeitsüberwachungssignal V_h ein. Der Frequenzdiskriminator 34 kann eine den Gleichspannungspegel ändernde Schaltung aufweisen, wodurch das Geschwindigkeitssignal V_h vermindert wird, wenn sich der Pegel des Geschwindigkeitsbefehlssignals Sh verkleinert. Ein Beispiel für eine solche Pegeleinstellschaltung ist ein Verstärker mit einstellbarem Verstärkungsgrad, der

bestimmt wird durch das Geschwindigkeitsbefehlssignal Sh.

Das Richtungsbefehlssignal S* das entweder einer binären »1« oder einer binären »0« entsprechen kann, wird als Steuersignal auf die Umschalter IiM und 195 gegeben. Das Richtungssignal S_d entspricht einer binären »1«, wenn der Knopf 41 in einer Richtung so gedreht wird, daß der Bandtransport 1 von der Spule IA zur Spule IB erfolgt. Wird die umgekehrte Richtung für den Bandtransport gewählt, so entspricht das Richtungsbe-•fehlssignal Steiner binären »0«. Gelangt eine binäre »1« als Steuersignal auf die Umschalter 19A und WB, so entspricht die Schalterstellung derjenigen, die in F i g. 1 veranschaulicht ist. Gelangt umgekehrt eine binäre »0« auf die Umschalter \9A und 195, so speist die Aufnahmedrehmomentspannung V, den Komparator 16A und die Abgabedrehmomentspannung V_s den Komparator 165. Soll beim Betrieb die Transportgeschwindigkeit des Bands 1 erhöht werden, so wird der Knopf 41 so gedreht, daß das Geschwindigkeitsbefehlssignal S* vermindert wird. Dies wiederum vermindert den Pegel des Geschwindigkeitsüberwachungssignals und damit die Abgabedrehmomentspannung K„ während die Aufnahmedrehmomentspannung V₁ erhöht wird. Eine Erhöhung der Aufnahmedrehmomentspannung wiederum verrutscht die Tastimpulse für den Thyristor 125 auf einen früheren Zeitpunkt, während diejenigen für den Thyristor 12A später auftreten. Dementsprechend steigt der Durchlaßwinkel und damit die Erregerspannung für den Motor 55 an, während diejenige für den Motor 5Λ kleiner wird. Dieser differentiellen Änderung des Drehmoments entspricht eine Erhöhung der Bandtransportgeschwindigkeit. Wird andererseits der Knopf 41 in einer Richtung gedreht, so daß sich die Bandtransportgeschwindigkeit vermindert, so erhöht sich das Geschwindigkeitsbefehlssignal Si, und damit auch der Pegel des Geschwindigkeitsüberwachungssignals Vi,, so daß sich der Pegel der Abgabedrehmomentspannung V_s erhöht und derjenige der Aufnahmedrehrnomentspannung V, erniedrigt. Diese Einstellung der Drehmomentspannungen bewirkt eine differentielle Änderung der Erregerspannungen für die beiden Motoren und damit eine Verminderung der Bandlaufgeschwindigkeit.

Bei der bisherigen Beschreibung wurde davon ausgegangen, daß der Knopf 41 um einen bestimmten Winkelbetrag im Uhrzeigersinn relativ zur Neutralstellung verdreht wurde, beispielsweise so, daß das Richtungsbefehlssignal Sd einer binären »1« entspricht. Wird der Knopf 41 dagegen in der entgegengesetzten Richtung verdreht, so daß das Richtungsbefehlssignal S_d auf den Binärzustand »0« springt, so werden die Umschalter \9A und 195 betätigt. Jetzt gelangt die Abgabedrehmomentspannung V_s entsprechend der Betätigung des Knopfs 41 über den Umschalter 195 auf den Komparator 165 und stellt damit die Abgabedrehmomentspannung für den Motor 55 für die Abgabespule ein. In ähnlicher Weise gelangt die Aufnahmedrehmomentspannung V₁ entsprechend der Betätigung des Knopfs 41 über den Umschalter 19A auf den Komparator 16A, so daß am Motor 5A zur Betätigung der Aufnahmespule eine entsprechende Aufnahmedrehmomentspannung erscheint. Dabei überschreitet das durch den Motor SA entwickelte Drehmoment dasjenige des Motors 55, so daiß die Richtung des Bandtransports umgekehrt wird. Ersichtlicherweise läßt sich also mit einer wahlweisen Betätigung des Knopfs 41 die Geschwindigkeit und Richtune des Bandtransports bestimmen.

Ein vorteilhaftes Merkmal der in F i g. 1 dargestellten Schaltung besteht darin, daß die auf die Motoren SA und 55 gelangenden Erregerspannungen eingestellt oder als Funktion der momentanen effektiven Durchmesser der Bandwickel auf der Abgabe- und Aufnahmesrule kompensiert werden. Dies wird durch mit den Spulen 2A bzw. 25 gekoppelte .Schlitzscheiben SlA bzw. 515, Schmitt-Trigger53A bzw. 535, Frequenzdiskriminatoren S4A bzw. 545 und Komparatoren 5SA bzw. 555 erreicht Wie bekannt, muß bei zunehmendem Wickeldurchmesser die Drehzahl der Spule vermindert werden, um eine konstante Lineargeschwindigkeit des Bandes aufrechtzuerhalten. Entsprechend muß die Spulendrehzahl erhöht werden, wenn der Wickeldurchmesser abnimmt Läuft das Band beispielsweise von der Spule 2A ab und wird auf die Spule 25 aufgewickelt, so erhöht sich die Winkelgeschwindigkeit der Spule IA und damit der Schlitzscheibe SlA, während die Winkelgeschwindigkeit der Spule 25 und damit der Schlitzscheibe 515 vermindert wird. Die Schlitzscheiben SlA und 515 sind wie dargestellt mit periodisch am Umfang verteilten Einschnitten 51a und SIb versehen, ähnlich wie die Schlitzscheibe 22. Auch an diesen Schlitzscheiben 51A bzw. 515 sind Photodetektoren 52A bzw. 525 vorgesehen, die ähnlich aufgebaut sind wie die zuvor beschriebenen Photodetektoren 23 und 24. Der Augang des Photodetektors S2A gelangt auf den Schmitt-Trigger S3A und das Ausgangssignal des Photodetektors 525 auf den Schmitt-Trigger 535. Als Folge der Ausgangssignale desjeweils zugeordneten Photodetektors liefern die Schmitt-Trigger S3A bzw. 535 Impulssignale, deren Frequenz sich in Abhängigkeit von der Winkelgeschwindigkeit der jeweiligen Schlitzscheibe ändert. Die Ausgangssignale der Schmitt-Trigger 53A bzw. 535 gelangen auf die Frequenzdiskriminatoren S4A bzw. 545, die vorzugsweise jeweils einen integrierenden Kondensator enthalten und damit einen Ausgangsgleichspannungspegel abgeben, der proportinal ist zur Frequenz der vom zugeordneten Schmitt-Trigger zugeführten Impulse. Damit ist der Gleichspannungspegel am Ausgang der Frequenzdiskriminatoren auch proportional zur Winkelgeschwindigkeit der jeweils zugeordneten Schlitzscheibe.

Den Frequenzdiskriminatoren S4A bzw. 545 sind die Komparatoren S5A bzw. 555 nachgeschaltet, die außerdem durch das Geschwindigkeitsüberwachungssignal Vh beaufschlagt sind. Jeder Komparator vergleicht den Ausgang des zugeordneten Frequenzdiskriminators, d. h. das zur Winkelgeschwindigkeit der zugeordenten Schlitzscheibe propotionale Signal gegen das Geschwindigkeitsüberwachungssignal V_h. Mit anderen Worten: jeder Komparator vergleicht die Winkelgeschwindigkeit entweder der Abgabe- oder der Aufnahmespule gegen die Lineargeschwindigkeit des Bandes. Die Komparatoren SSA bzw. 555 liefern dem Vergleich entsprechende Schaltsignale, die als eine binäre »1« oder eine binäre »0« auf die Umschalter XSA bzw. 155 gelangen.

Für ein Betriebsbeispiel sei angenommen, daß das Band 1 von der Abgabespule 2A zur Aufnahmespule 25 transportiert werde. Anfänglich dreht die Spule 2A und damit die Schlitzscheibe SXA langsamer als die Spule 25 und die Schlitzscheibe 215. Der durch den Frequenzdiskriminator SAA erzeugte Pegel, der proportional ist zur Winkelgeschwindigkeit der Spule 2A, liegt niedriger als der Pegel des Geschwindigkeitsüberwachungssignals Vi,. Demgemäß gelangt eine binäre »0« vom Komparator SSA auf den Umschalter 15/4, der

dadurch so betätigt wird, daß das Sägezahnsignal K₁ den Komparator 16A beaufschlagt. Zu diesem Zeitpunkt ist der durch den Frequenzdiskriminator 545 gelieferte Pegel, der proportional ist zur Winkelgeschwindigkeit der Spule 25, größer als der Pegel des Geschwindigkeiisüberwachungssignals V_h Damit gelangt eine binäre »1« vom Komparator 555 auf den Umschalter 155, so daß das Sägezahnsignal V₂ den Komparator 195 beaufschlagt.

Vermindert sich im Verlauf des Umspul Vorgangs der effektive Durchmesser der Abgabespule IA, so steigt die Winkelgeschwindigkeit an. Zu irgendeinem Zeitpunkt wird ein Durchmesser erreicht, bei dem der am Frequenzdiskriminator SAA auftretende Gleichspannungspegel gleich und sodann größer ist als der Pegel is des Geschwindigkeitsüberwachungssignal F_fr Zu diesem Zeitpunkt gelangt vom Komparator SSA eine binäre »1« auf den Umschalter ISA, der damit so betätigt wird, daß jetzt das Sägezahnsignal V₂ auf den Komparator 16A gelangt. Da das Sägezahnsignal V₂ größer ist als das Sägezahnsignal Vi, das zuvor am Komparator 16Λ lag, wird die Amplitude des Sägezahnsignals V₂ gleich dem Pegel der Abgabedrehmomentspannung V_n bezogen auf einen Zeitpunkt, der weiter innerhalb des Zyklus der sinusförmigen Wechselspannung V_a liegt. Mit anderen Worten: Die Zuführung des Sägezahnsignals V₂ zum Komparator 16/4 vermindert den Durchlaßwinkel am Thyristor YLA und damit die Erregerspannung zum Motor SA. Fällt also der wirksame Spulendurchmesser der Abgabespule IA unter einen bestimmten Schwellenpegel, so wird die Erregerspünnung für den Spulenantriebsmotor SA vermindert und damit entsprechend auch das auf die Spule IA wirkende Drehmoment.

Andererseits vergrößert sich der wirksame Durchmesser an der Aufnahmespule IB und damit verringert sich die Winkelgeschwindigkeit. Entsprechend vermindert sich der am Ausgang des Frequenzdiskriminators 545 auftretende Pegel solange, bis er gleich oder geringer wird als der Pegel des Geschwindigkeitsüberwachungssignals F_fr Zu diesem Zeitpunkt schaltet die durch den Komparator 555 gelieferte binäre »1« auf den Binärwert »0« um, wodurch der Umschalter 155 betätigt wird, so daß jetzt das Sägezahnsignal V\ auf den Komparator 165 gelangt. Da der Pegel des Sägezahnsignals Vi kleiner ist als der des Sägezahnsignals V₂, wird die Aufnahmedrehmomentspannung V, gleich der Amplitude des Sägezahnsignals Fi, und zwar zu einem Zeitpunkt, der innerhalb des Zyklus der Wechselspannung V_a früher liegt. Damit wird der Durchlaßwinkel am Thyristor 125 vergrößert und damit auch die Erregerspannung für den Motor 55. Vergrößert sich also der effektive Durchmesser an der Spule 25 über einen bestimmten Schwellenwert, so wird das auf diese Spule durch den Motor 55 wirkende Drehmoment vergrößert.

Vermindert sich also der effektive Durchmesser der Abgabespule bis unter einen bestimmen Betrag, so wird die dem zugeordneten Spulenantriebsmotoi zugefuhrte Erregerspannung und damit auch das Drehmoment an der Abgabespule vermindert. Andererseits wird die Erregerspannung für den Antriebsmotor der Aufnahmespule und damit das auf diese Spule wirkende Drehmoment erhöht, wenn der effektive Durchmesser an der Aufnahmespule den vorgegebenen Betrag überschreitet.

Bei der Schaltungsanordnung nach Fig. 1 ist außerdem eine Schutzschaltung vorgesehen, die eine plötzliche Umkehr oder Änderung im Bandlauf verhindern soll für den Fall, daß der Steuerknopf 41 plötzlich betätigt wird, beispielsweise in die Neutralätellung zurückgedreht wird. Die Vorteile, die sich aus dieser Schutzschaltung ergeben, seien nachfolgend erläutert:

Es fei wiederum angenommen, daß das Band 1 von der Spule IA zur Spule 25 mit relativ hoher Durchlaufgeschwindigkeit transportiert werde. Die Abgabedrehmomentspar.nung V_s liegt also wesentlich niedriger als die Aufnahmedrehmomentspannung V₁. Weiterhin sei angenommen, daß das Sägezahnsignal V\ am Komparator 16Λ und das Sägezahnsignal V₂ am Komparator 165 liege. Wird jetzt der Knopf 41 plötzlich in die Neutralstellung zurückgedreht, so steigt das Geschwindigkeitsbefehlssignal Sh scharf an. Dies wiederum erhöht das Geschwindigkeitsüberwachungssignal V^ was eine plötzliche Erhöhung der Abgabedrehmomentspannung F₁ und eine Verminderung der Aufnahmedrehmomentspannung V₁ zur Folge hat. Es ist möglich, daß der Komparator 16A ein Sägezahnsignal Vi feststellt, dessen Amplitude den Pegel der Abgabedrehmomentspannung Fj erreicht, bevor der Komparator 165 ermittelt, daß das Sägezahnsignal feinen Pegel errreicht hat, der dem Pegel der Aufnahmedrehmomentspannung V, entspricht. Damit können die auf den Thyristor HA gelangenden Tastimpulse innerhalb des Zyklus der Wechselspannung V_a früher auftreten als die Tastimpulse, die auf den Thyristor 125 gelangen. Dies bedeutet, daß der Durchlaßwinkel der Erregerspannung für den Motor SA der Abgabespule den Durchlaßwinkel der Erregerspannung für den Motor 55 der Aufnahmespule übersteigen kann. Ein plötzliches Zurückdrehen des Knopfes 41 in die Neutralstellung kann also zu einem Befehl zur Umkehr der Bandtransportrichtung führen.

Um diese Möglichkeit auszuschließen, ist eine Schutzschaltung vorgesehen, die ermittelt, ob die tatsächliche Bandtransportrichtung gleich der durch Befehl eingegebenen Transportrichtung ist. Unterscheiden sich diese Richtungen, so werden die Pegel der Abgabe- bzw. Aufnahmedrehmomentspannung nicht langer mittels des Geschwindigkeitsüberwachungssignals F/, bestimmt. Vielmehr werden augenblicklich vorgegebene Abgabe- und Aufnahmedrehmomentspannungen erzeugt.

Die erwähnte Schutzschaltung enthält ein Z)-FHp-Flop 61, dessen D-Eingang vom Ausgang eines Schmitt-Triggers 25 mit einem Impulssignal Si (Fig. 5A) versorgt wird, während der Takteingang durch das vom Schmitt-Trigger 26 gelieferte Impulssignal S: beaufschlagt wird (Fig. 5B). Der Ausgang des Flip-Flops 61 ist mit einem Eingang eines Exklusiven-ODER-Glieds 62 verbunden, dessen anderer Eingang mit dem Detektor 42 verbunden ist und von dort das Richtungsbefehlssignal Sd erhält. Der Ausgang des Exklusiven-ODER-Glieds 62 ist auf die Basis eines Transistors 63 geschaltet, an dessen Emitter eine vorgegebene Spannung, beispielsweise Massepotential liegt, und dessen Kollektor über eine in Sperrichtung gepolte Diode an den Ausgang des Verstärkers 35 angeschlossen ist.

Das Z)-Flip-Flop 61 fragt die tatsächliche Transportrichtung des Bands 1 ab und erzeugt ein Binärsignal, das der ermittelten Bandlaufrichtung entspricht. Wie die Fig. 5A und 5B erkennen lassen, eilt das Impulssignal S₁ dem Impulssignal S₂ um 90° voraus. Wird also das Band 1 von der Spule IA zur Spule 25 transportiert, so gelangt das Impulssignal S\ auf den D-Eingang, bevor das Impulssignal S₂ am Takteingang ein-

trifft. Wird das Band 1 in Vorlaufrichtung transportiert, so liefert das Flip-Flop 61 also eine binäre »1«. Läuft das Band 1 dagegen in umgekehrter Richtung, so gelangt ersichtlicherweise der niedrigere oder negative Abschnitt des Impulssignals Si auf den ^-Eingang, und zwar gleichzeitig mit einem Anstieg des auf den Takteingang des Flip-Flops 61 gelangenden Impulssignals S₂- Wird das Band 1 also in umgekehrter Richtung angetrieben, so liefert das Flip-Flop 61 eine binäre »0«.

Es sei daran erinnert, daß das Richtungsbefehlssignal Sd bei einem Bandvorlaufbefehl einer binären »1« entspricht und bei einem Bandrücklaufbefehl einer binären »0«. Bewegt sich also das Band 1 tatsächlich in Vorlaufrichtung und also in Übereinstimmung mit dem eingegebenen Befehl, so wird jedem Eingang des Exklusiven-ODER-GHeds 62 eine binäre »1« zugeführt. Läuft das Band 1 dagegen in umgekehrter Richtung und entspricht diese Laufrichtung ebenfalls einem eingegebenen Befehl, so werden beide Eingänge des Exklusiven-ODER-Glieds 62 mit einer binären »0« beaufschlagt. Wird das Band 1 also in der befehlsgemäßen Richtung transportiert, so liefert das Exklusive-ODER-Glied 62 eine binäre »0« an den Transistor 63, so daß dieser im nichterregten Zustand, d. h. also gesperrt bleibt. Bewegt sich das Band 1 dagegen in Vorwärtsrichtung, wird jedoch durch den Knopf 41 der Befehl auf Rücklaufrichtung vorgegeben, so gelangen unterschiedliche Binärsignale auf das Exklusive-ODER-Glied 62, das damit eine binäre »1« an den Transistor 63 weitergibt, so daß dieser in den leitenden Zustand schaltet. In ähnlicher Weise wird der Transistor 63 auch dann leitend geschaltet, wenn das Band 1 in umgekehrter Richtung läuft, durch den Knopf 41 dagegen der Befehl zum Vorlauf gegeben ist. Leitet der Transistor, so tritt am Ausgang des Verstärkers 35 ein relativ niedriger Spannungspegel auf. Der Pegel der Abgabedrehmomentspannung V_s wird also auf einen vorgegebenen Festpegel geändert. Dieser relativ niedrige Pegel wird außerdem von dem Differenzverstärker 36 zugeführten Gleich-Vorspannungspegel abgezogen, was zu einem festgelegten Pegel der Aufnahmedrehmomentspannung V, führt. Unterscheidet sich also die tatsächliche Bandtransportrichtung von der durch Befehl vorgegebenen Richtung, beispielsweise dann, wenn ein unrichtiger oder unzweckmäßiger Befehl versehentlich gegeben wurde, so steigt das Aufnahmedrehmoment an, wodurch jede unerwünschte oder für das Band gefährliche Bandbewegung verhindert wird.

Kurz zusammengefaßt, läßt sich die Wirkungsweise der Schaltung nach Fig. 1 dahingehend beschreiben, daß differentiell unterschiedliche Drehmomente an den Spulen IA und IB erzeugt werden, um Geschwindigkeit und Richtung des Bandes 1 selektiv zu steuern und einen im wesentlichen konstanten Rückzug auf das Band sicherzustellen. Die durch die Motoren entwickelten Drehmomente sind in Fig. 3 durch ausgezogene Kurvenscharen veranschaulicht, was — wie dargelegt — Bandbeschädigungen für den Fall verhindert, daß die Bandreibung an den einzelnen Teilen im Transportweg im Verlauf des Banddurchlaufs sich ändert. Wird ein Befehl zur Verminderung der Geschwindigkeit gegeben, so lassen sich die differentiellen Drehmomente entsprechend und gefahrlos auch dann ändern, wenn das Band rasch von der Abgabespule abläuft.

Die Erfindung wurde insbesondere anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels dargestellt. Für den Fachmann sind jedoch mehrere Änderungen und Abwandlungen in einzelnen Baugruppen der Schaltung möglich, ohne vom Erfindungsgedanken abzuweichen. So können beispielsweise die Exklusiven-ODER-Glieder 27 und 28 zusammen mit den Verzögerungsgliedern 31 und 32 beispielsweise durch Differenzierschaltungen zur Erzeugung von Impulsen P_d an den positiven bzw. negativen Übergangsflanken der Impulssignale S₁ und .Si ersetzt sein. Auch können die Induktionsmotoren SA bzw. 5Ä durch Gleichstrommotoren ersetzt sein. Für die Umschalter 15Λ, 152? und 19 A und 195 werden vorzugsweise Schalterelemente in Festkörperschaltkreistechnik verwendet. Eine andere Abwandlungsmögiichkeit besteht darin, die Schlitzscheibe 22 und die Photodetektoren 23 und 24 durch andere geschwindigkeitsermittelnde Elemente zu ersetzt. Ist das Band 1 beispielsweise ein Video-Band, auf dem üblicherweise in periodischer Folge Steuer- oder Kontrollimpulse entlang der Bandkante aufgezeichnet sind, so können auch diese Impulse abgefragt werden und deren Folgefrequenz (oder ein Vielfaches davon) kann zur Anzeige der Bandgeschwindigkeit verwendet werden.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (10)

Patentansprüche:

1. Steuervorrichtung für einen Bandantrieb mit zwei Bandspulen (2A, 25), die durch je einen s zugeordneten Motor (SA, SB) mit entgegengesetzten unterschiedlichen Drehmomenten beaufschlagt sind, so daß ein Bandvorrat von der einen auf die andere Bandspule und umgekehrt unter Einhaltung eines gewünschten Zugs umspulbar ist, mit einem die Bandgeschwindigkeit erfassenden und einem ein zur Bandgeschwindigkeit proportionales Überwachungssignal (Pj) erzeugenden Geschwindigkeitssensor (22 bis 33), mit zwei auf das Überwachungssignal (Pj) ansprechenden Drehmoment-Spannungsgeneratoren (35,36) zur Erzeugung von ersten bzv.'. zweiten, das Motor-Drehmoment an der ersten bzw. zweiten Bandspule bestimmenden Steuersignalen (V_s, V₁) für je eine Motor-Treiberschaltung (UA, UB, 13,14,16A, 16B, YJB), deren an die beiden Motoren (5A, SB) abgegebene Treibersignale hinsichtlich des Abgabe-Drehmoments derart geregelt sind, daß ein im wesentlichen konstanter Bandtransport eingehalten ist sowie mit einem Befehlssignalgenerator (41, 42), der ein die Geschwindigkeit und Laufrichtung des Bands (1) angebendes Stellsignal (S„, Sd) an die beiden Drehmoment-Spannungsgeneratoren (35, 36) abgibt, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Änderung des Überwachungssignals (Pj) und/oder des Stellsignals (Sk) vom Befehlssignalgenerator (41, 42) durch die beiden Drehmoment-Spannungsgeneratoren (35, 36) zwei sich gegenläufig differentiell ändernde Steuerspannungssignale (V_s, V,) für die Motor-Treiberschaltungen (12Λ, 125,13,14,16Λ, 165, YlA, 175) erzeugbar sind.

2. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Motor-Treiberschaltungen folgende Baugruppen aufweisen:

— einen Bezugssignalgenerator (14) zur Erzeugung veränderlicher Bezugssignale (K₁, Y-j);

— einen Komparator (16A bzw. 165 )f, der die sich gegenläufig ändernden Steuerspannungssignale (V₁, V₁) gegen die Bezugssignale (Fi, V₂) vergleicht und

— eine erste und eine zweite Zuführschaltung (YlA, ISA bzw. 175,185) zur Beaufschlagung der Steuerelektrode eines den jeweiligen Motor (5A bzw. 55) speisenden Thyristors (UA bzw. 125) mit Treibersignalen, deren Durchlaßzeit innerhalb eines Zyklus der Bezugssignale durch den jeweiligen Komparator (16A bzw. 165) festgelegt ist.

3. Steuervorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß

— die sich ändernden Bezugssignale (V\, K₂) Sägezahnsignale sind,

— der Komparator einen ersten (16Λ) und einen zweiten Komparatorbaustein (165) zum Vergleich jeweils eines Steuerspannungssignals (Kj bzw. Vi) gegen ein zugeordnetes Sägezahnsignal (Ki bzw. K₂) sowie jeweils einen den Komparatorbausteinen nachgeschalteten Impulsgenerator (YlA bzw. 175) umfaßt, der jeweils ein Impulssignal (P₁) abgibt, wenn die zugefiihrten Steuerspannungssignale (V_s bzw. V₁) mit einem eingestellten Sägezahnamplitudenpegel übereinstimmen, und daß

— die Impulssignale (P,) als Tastsignale auf einen jeweils zugeordneten Thyristor (UA bzw. 125) gelangen, der ein mit den Sägezahnsignalen synchronisiertes Treibersignal an den jeweils zugeordneten Motor (5 A bzw. 55) abgibt.

4. Steuervorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Befehlssignale vom Befehlssignalgenerator (41, 42) ein Geschwindigkeitsbefehlssignal (Sk) und ein Richtungsbefehlssignal (SJ) enthalten, und daß die auf diese Befehlssignale zur Einstellung der beiden Steuerspannungssignale ansprechende Einheit einen auf das Geschwindigkeitsbefehlssignal (Sa) ansprechenden Pegeleinsteller (in 34) zur differentiellen Einstellung des Steuerspannungssignalpegels aufweist, derart, daß die auf den Motor (z. B. 55) der Aufnahmebandspule (z. B. 25) wirkende Treiberspannung bei einer Vergrößerung des Geschwindigkeitsbefehlssignals (Sh) ansteigt und die auf den anderen Antriebsmotor (z. B. SA) wirkende Treiberspannung abfällt, während bei einer Erniedrigung des Geschwindigkeitsbefehlssignals (Sk) eine abnehmende Treiberspannung auf die Treiberschaltung des erstgenannten Motors (55) und eine ansteigende Treiberspannung auf die Treiberschaltung des zweitgenannten Motors (SA) gelangt.

5. Steuervorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Geschwindigkeitssensor (22 bis 33) ein Signal (Pj) liefert, dessen Frequenz sich als Funktion der Bandgeschwindigkeit ändert und einen nachgeschalteten Frequenzdiskriminator (34) speist, der eine zur Frequenz des erzeugten Signals proprotionale Spannung (K*) abgibt, und daß die so erzeugte Spannung in Abhängigkeit vom Geschwindigkeitsbefehlssignal (Sk) am Pegeleinsteller (in 34) einstellbar ist.

6. Steuervorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehmoment-Spannungsgeneratoren (35, 36) je einen den eingestellten Spannungspegel gleichzeitig anhebenden Differenzverstärker aufweisen, deren ausgangsseitige verstärkte Steuerspannung (V_s, V₁) durch Vergleich gegen einen einstellbaren Vorspannungspegel einstellbar ist.

7. Steuervorrichtung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch einen ersten und einen zweiten Umschalter (19A, 195), die auf das Richtungsbefehlssignal (Sd) ansprechen und die der ersten bzw. zweiten Motor-Treiberschaltung zuzuführende jeweilige Steuerspannung (K₅, V₁) in Abhängigkeit von einer Änderung des Richtungsbefehlssignals (Sd) umschalten.

8. Steuervorrichtung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch

— einen Richtungsfühler (61), der die momentane Bandtransportrichtung abtastet,

— eine Vergleichsschaltung (62), die die momentane Bandtransportrichtung gegen das Richtungsbefehlssignal (Sd) vergleicht und

— eine Einrichtung (63) zur Erzeugung festgelegter Werte der Steuerspannung (K₅, K,), die die beiden Motor-Treiberschaltungen beaufschlagen, solange die tatsächliche momentane Bandtransportrichtung von der durch das Rieh-

tungsbefehlssignal (S_rf) vorgegebenen Bandtransportrichtung abweicht.

9. Steuervorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen den Bandspulendurchmeser ermittelnde ;i Abtaster (51, 52), der den auf der ersten bzw. zweiten Bandspule (IA bzw. 25) vorhandenen momentanen Bandwickeldurchmesser abfragt und ein Signal zur Umschaltung eines dritten bzw. eines vierten Umschalters (15/4, 155) abgibt, um das auf den ersten bzw. zweiten Komparator (16Λ, Ϊ65) gelangende Sägezahnsignai (K, bzw. K₂) umzuschalten, wenn der zugeordnete Bandwickeldurchmesser einen vorgegebenen Schwellwert über- bzw. unterschreitet.

10. Steuervorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der den Bandwickeldurchmesser abfragende Abtaster einen ersten bzw. einen zweiten mit der ersten bzw. zweiten Bandspule (2/4 bzw. 2B) verkoppelten Frequenzgenerator (5L4, 52/4 bzw. 515, 52B) umfaßt, die ein erstes bzw. zweites Signal abgeben, dessen jeweilige Frequenz proportional ist zur Drehgeschwindigkeit der zugeordneten Bandspule (2A bzw. 2B), daß den Frequenzgeneratoren jeweils Frequenzdiskriminatoren (54/4, 545) nachgeschaltet sind, die einen ersten bzw. zweiten zur ersten bzw. zweiten Frequenz proportionalen Signalpegel abgeben, und daß die Signalpegel durch einen dritten bzw. vierten Komparator (55A bzw. 55ß) gegen das Geschwindigkeitsüberwachungssignal (V_h) so verglichen werden, daß jeder Komparator (55/4 bzw. 555) ein erstes Ausgangssignal abgibt, das einen den Schwellenwert des Bandwickeldurchmessers unterschreitenden Wert angibt, wenn der eingegebene Signalpegel das Geschwindigkeitssteuersignal überschreitet und ein zweites Ausgangssignal erzeugt, das ein Überschreiten eines vorgegebenen Bandwickeldurchmessers anzeigt, wenn der entsprechende Signalpegel kleiner ist als das Geschwindigkeitssteuersignal (K;,).