DE2746674A1

DE2746674A1 - Plattenaufzeichnungsgeraet mit kopfeinstellung

Info

Publication number: DE2746674A1
Application number: DE19772746674
Authority: DE
Inventors: Boyd Lehman Stratton
Original assignee: Arvin Industries Inc
Current assignee: Meritor Inc
Priority date: 1976-11-03
Filing date: 1977-10-18
Publication date: 1978-05-11
Also published as: FR2370336A1; US4052743A; GB1593305A; CA1069615A

Description

Arvin Industries, Inc., 1531 East Thirteenth Street, Columbus, Indiana 47201 /USA

Plattenaufzeichnung^gerät mit Kopfeinstellung

Die Erfindung bezieht sich auf Plattenaufzeichnungsgeräte und betrifft insbesondere solche Plattenaufzeichnungsgeräte, bei welchen eine Videoinformation auf einer sich schnell drehenden Maanetplatte aufgezeichnet wird. Die in einem solchen Aufzeichnungsgerät verwendete Platte kann aus einer, beliebigen festen oder elastischen Material hergestellt sein. Die Aufzeichnungsplatte wird schnell gedreht, und ein oder σ-ehrere Wandlerköpfe werden neben der Auf zeichnungsober fläche in Stellung gebracht. Erv/ünschtenfalls können Wandler, Schallgeber oder Meßsignalübertrager zur Aufzeichnung und zum Rückspielen auf beiden Seiten der Aufzeichnungsplatte vorgesehen werden.

Das Aufzeichnen von Videosignalen auf einem Plattenaufzeichnungsgerät kann auf verschiedene Arten erfolgen. Bei einer Ausführungsform wird das Signal in einer Anzahl von kreisförmigen, konzentrischen Aufzeichnungsmagnetspulen gespeichert, Der Schallgeber oder Wandler wird nur schrittweise zu der gewünschten Magnetspur zum Aufzeichnen oder Rückspielen bewegt.

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Im allgemeinen wird ein Teilbild der Videoinformation in jeder Magnetspur gespeichert. Die Platte wird deshalb mit einer Drehzahl gedreht, die der Teilbildgeschwindigkeit des Videosignals äquivalent ist. Wie man leicht erkennt, muß die Bewegung derartiger Wandlerköpfe zwischen den Magnetspuren sehr schnell sein, wenn alle Teilbilder in einem Videosignal aufzuzeichnen sind, da 60 Teilfelder pro Sekunde in dem Norm-Fernsehsignal, wie es derzeit in den USA üblich ist, vorhanden sind.

Eine bekannte Wandlerantriebsanordnung ist in der US-Patentschrift 3 539 716 (Stratton et al) gezeigt. In dieser bekannten Vorrichtung sind vier Wandlerköpfe neben den auf beiden Seiten zweier starrer Magnetnlatten gebildeten Magnetspuren angeordnet. Diese Wandler sind auf recht schweren Konfschlitten angebracht, die im allgemeinen radial angeordnete Arme umgeben und auf diesen gleitbar sind. Jeder Konfschlitten ist an Metallriemen angebracht, die mit einer Antriebsriemenscheibe und einer Leerlaufriemenscheibe an gegenüberliegenden Enden des Armes in Eingriff treten. Die Angriffsriemenscheibe kann von einem Schrittmotor gedreht werden, um den Kopfschlitten zu veranlassen, zu bestimmten Stellungen entlang dem Arm zu gleiten.

Das in der US-Patentschrift Stratton gezeigte Aufzeichnungsgerät mit fester Platte ist nicht gegen Lageveränderungen des Wandlerkopfes widerstandsfähig, und deshalb muß der Kopfschlit-

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ten fest am Arm angeordnet und befestigt sein. Trotz der Schaffung einer Maßstabilität erfordert der verwendete Aufbau des Wandlerschlittens eine recht lange Zeit, um sich zwischen den Magnetspuren zu bewegen, und zwar wegen seiner Masse. Die erforderliche Zeit, damit ein Wandler sich zwischen benachbarten Magnetspuren bewegt, ist etwas kleiner als ein fünfzigstel desjenigen Zeitintervalle«, welches einem Teilbild oder Feld einer Videoinformation entspricht, lem.'iß der US-Patentschrift Stratton wird der langsame Schrittmechanismus dadurch kompensiert, daß man viele separate Wandlerköpfe verwendet, die nacheinander betätigt und transportiert werden.

Ein zweiter bekannter Wandlertransport ist in den US-Patentschriften 3 770 905 (Sperry) und 3 814 441 (Craggs) gezeigt. Diese Patentschriften zeigen Transnortmechanismen, in welchen eine radial angeordnete Gewindestange von dem Wandlerschlitten ergriffen wird. Die Drehung der Stange durch einen Schrittmotor veranlaßt die Dewegung des Schlittens zu einer gewünschten Position. Da der Schlittenmechanismus und die mit Gewinde versehene Stange, mit der er in Eingriff kommt, sich beide in einer solchen Vorrichtung bewegen, ist die Trägheit des Transportes erheblich, und eine rasche Schrittbewegung ist schwierig zu erhalten.

Eine zweite Aufzeichnungsform für Plattenaufzeichnungsgeräte ist in der US-Patentschrift 3 509 274 (Kihara) gezeigt. Der

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Wandlerkopf wird während der Plattendrehung radial derart bewegt, daß eine kontinuierliche Spiralmagnetspur gebildet wird. Während eine solche Aufzeichnungs-Ausführungsform zwar die Möglichkeit vorsieht, einen langsameren Transportmechanismus zu verwenden, besteht bei dieser Ausführungsform aber ein Nachteil darin, daß eine kontinuierliche Reproduktion eines einzelnen Videoteilbildes hoher Qualität, oder einer Folge von Teilbildern, nicht leicht erhalten werden kann.

Gemäß der Erfindung weist ein Plattenaufzeichnungsgerät eine sich drehende Platte und einen Schallgeber oder Wandler für das Zusammenwirken mit der Platte auf. Ein Führungsteil hat eine Führungsoberfläche und erstreckt sich quer oder schräg zur Platte , wobei die Oberfläche eine parallel zur Platte verlaufende Nut aufweist. Ein Schlitten zur Befestigung des Wandlers ist im allgemeinen parallel zu der Führungsoberfläche angeordnet und entlang derselben bewegbar. Ein die Reibung reduzierendes Lagerkissen ist auf dem Schlitten befestigt und gleitet entlang der Führungsoberfläche, wenn der Schlitten bewegt wird. Ferner sind die Reibung reduzierende, zylindrische Lagereinrichtungen auf dem Schlitten im Abstand zu dem Lagerkissen angeordnet und in der Nut bewegbar, sobald sich der Schlitten entlang des Führungsteils bewegt. Ein Halteteil mit einer Einstell-bzw. Halteoberfläche und eine Belastungseinrichtung, die auf dem Schlitten angebracht ist und mit der Halteoberfläche in Eingriff steht, spannen den Schlitten gegen die Führungsoberfläche vor. Es sind auch Einrichtungen vorgesehen, um den Schiit-

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ten entlang der Führungsoberfläche nit dem Ergebnis zu bewegen, daß der Schlitten beschränkt wird, sich nur in einer Richtung zu bewegen, die im wesentlichen parallel zu der sich drehenden Platte liegt.

Die sich drehende Platte kann eine flexible Magnetplatte sein,

die für die Videoaufzeichnung geeignet ist. Vorzugsweise ist

die rührungsoberfläche senkrecht zu der sich drehenden Platte,

und der Wandler bewegt sich radial bezüglich der Platte, wenn

der Schlitten entlang der Pührungsoberflache bewegt wird.

Es ist also Aufgabe der Erfindung, ein Plattenaufzeichnungsgerät vorzusehen, in de"! ein Wandler auf einem Schlittenmechanismu3 niedriger Ma^se für eine schnelle radiale Bewegung bezüglich einer sich drehenden Platte montiert ist; und ein solches Aufzeichnungsgerät zu schaffen, in welchem sich der Wandlerschlitten entlang einer mit einer Nut versehenen Führungsoberfliehe bewagt und in seiner Bewegungsrichtung durch die Wechselwirkung oder Einwirkung eines zylindrischen Lagers und der genuteten Führungsoberfläche beschränkt ist. Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung eraeben sich aus der folgenden Beschreibung im Zusammenhang mit den Zeichnungen. Es zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht auf ein Aufzeichnungsgerät gemäß der Erfindung, wobei Teile der Vorrichtung weggelassen sind,

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Fig. 2 eine Vorderansicht des Aufzeichnungsgerät.^ der Figur 1,

Fig. 3 eine Seitenansicht eines Teils des Aufzeichnungsgerätes, wenn man in Figur 2 von links nach rechts blickt,

Fig. 4 eine vergrößerte Schnittansicht entlang der Linie 4-4 in Figur 2,

Fig. 5 eine vergrößerte Vorderansicht unter Darstellung von Einzelheiten des Wandlertransportmechanismus und

Fig. 6 eine Draufsicht auf den Teil der Vorrichtung, der in Figur 5 gezeigt ist.

In den Zeichnungen, welche eine bevorzugte Ausfiihrungsform der Erfindung zeigen, insbesondere in den Figuren 1, 2 und 3, ist ein Teil eines Plattenaufzeichnungsgerätes gemäß der Erfindung gezeigt. Figur 1 ist eine Draufsicht, wobei Teile der Vorrichtung weggelassen und abgebrochen sind. Figur 2 ist eine Frontansicht des Aufzeichnungsgerätes mit der Plattenkassette im Schnitt. Figur 3 ist eine Ansicht, wenn man in Figur 2 von links nach rechts schaut, wobei die Wandleranordnungen und die Plattenkassette entfernt sind. Zwar können die Plattenaufzeichnungsgeräte zum Aufzeichnen von Videosignalen beliebige feste magnetische Platten oder elastische Platten verwenden, aber die Aufzeichnungsgeräte, welche flexible Platten verwenden, bieten eine größere Vielfältigkeit, während

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die Möqlichkeit der Beschädigung der Platte wahrend des Betriebs des Aufzeichnungsgerätes reduziert ist. Wie man in Figur 2 sieht, kann eine Kassette 11 vorgesehen sein, in welcher die flexible magnetische Aufzeichnungsplatte 12 enthaltenist. Radial sich erstreckende Schlitze 13 und 14 in jeder Seite der Plattenkassette 11 gestatten den Zugang zu der Platte für Wandler 15 und 20.

Die Aufzeichnungsplatte 12 erstreckt sich zwischen zwei Führungsteilen 38 und 40, wobei eines über und das andere unter der Platte angeordnet ist, wie in Figur 2 gezeigt ist. Die Wandleranordnungen 45 und 50 v/erden entlang dem Führungsteil 38 bzw. 40 durch den Schrittmotor 5 3 bewegt. Eine gemeinsame Antriebsriemenscheibe 57 wird verwendet, um beide Wandleranordnungen zu bewegen, mit dem Ergebnis, daß sie gleichzeitig zu entsprechenden Stellungen auf gegenüberliegenden Seiten der Platte schrittweise bewegt werden. Schlittenriemeneinrichtungen, einscnließlich eines ersten Schlittenriemens 60, eines zweiten Schlittenriemens 62 und eines dritten Schlittenriemens 65, bewegen die Wandleranordnung 45, wenn die Antriebsriemenscheibe 57 gedreht wird. Eine Leerlaufriemenscheibe 67 am gegenüberliegenden Ende des Führungsteils 38 stellt den Riemen 65 ein, sobald die Anordnung 45 bewegt '/ird. Tn gleicher Weise bewegen die Riemen 70, 72 und 74 und die L^erlaufriemenscheibe 75 die Wandleranordnung 50 längs des FUhrungsteils 40.

Das Ausmaß des Bewegungr; l-iufes der Wandleranordnungen 45 und 50 wird durch Photosennoren 76, 77, 78 und 7 9 begrenzt. Der Sensor

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78 wird als Riicksetzeinrichtung verwendet, um ein Signal zu erfassen, wenn die Wandler zu einer Anfangsposition bewegt worden sind. Die Sensoren 76, 77 und 79 sind vorgesehen, un einen Schutz gegen ein Darüber hinwealaufen vorzusehen, und sie sind während des normalen Betriebes des Auf zeichnungs^jerntes nicht betätigt.

Hach den Figuren 1 und 3 sind Einstell- bzw. Halteteile 85 und 87 parallel zu den Führungsteilen 38 und 40 laufend vorgesehen. Die Belastungseinrichtungen 90 und 93, die auf den W'andleranordnungen 50 und 4 5 angebracht sind, wechselwirken mit den üalteteilen 85 und 87, um die Lagestabilität der Wandleranordnungen sicherzustellen, wie nachfolgend noch erläutert wird, die Transporteinrichtungen für den oberen und unteren Wandler 15 und 20 sind identisch.

Jedes Führungsteil 38 bzw. 40 hat einen im allgemeinen U-förmigen Querschnitt, wie man in Figur 4 sieht, und schafft eine Führungsoberfläche 97, die sich schräg oder quer zur Platte 35 erstreckt und eine sich parallel zu der Platte erstreckende Mut 99 aufweist. Figur 4 ist eine vergrößerte Schnittansicht des Führungsteils 40 und zeigt den Wandlerschlitten 105, der einen Vorsprung oder eine Nase 106 hat, der bzw. die mit den Photosensoren aer oben beschriebenen Weise wechselwirken. Der Schlitten 107 weist ebenfalls eine Nase 108 für die Betätigung der richtigen Photosensoren auf.

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Ein die Reihung reduzierendes Lagerkissen 110 ist an dem Schlitten 105 angebracht und gleitet längs der Führungsoberfläche 97. Zwei zylindrische Lagereinrichtuncien 113 und 114 sind auf dem Schlitten 105 in Abstand zum Lagerkissen 110 befestigt und so angeordnet, dafl sie in der Nut 99 gleiten können. Die Belastungseinrichtung 9 3 weist eine Blattfeder 133 und eine Rolle 135 auf, die mit der Halteoberfliehe 130 in Eingriff tritt und den Schlitten 105 zur Führungsfläche 97 hin vorspannt. Die Hut 99 und die Lagereinrichtunaen 113 und 114 verhindern die relative Vertikalbewegung zwischen dem Schlitten 105 und dem Führungsteil 40, sobald die Wandleranordnung längs des Führungsteils bewegt wird.

In den Figuren 5 und 6 sind Einzelheiten des Wandlertransportmechanismus aezeigt. Das Führungsteil 40 erstreckt sich zwischen der Antriebsriemenscheibe 57 und der Leerlaufriemenscheibe 75. Die Schlitteneinrichtung 105 weist die Reibung reduzierende zylindrische Lager 113 und 114 und ein Lagerkissen 110 auf. Die Lager und das Lagerkissen erlauben es dem Schlitten 105, längs des Führungsteils 40 auf der Führungsoberfläche 97 zu gleiten. Wie man in Figur 4 sieht, tritt die Jut 99 mit den zylindrischen Lagerkissen auf dem Schlitten in Eingriff air» Ergebnis der Wechselwirkung oder Einwirkung zwischen der Belastungseinrichtung 9 3 und der Halteoberfläche 130.

Der Schlitten 105 wird längs des Führungsteils 40 derart bewegt, daß der Wandlerkopf 20 sich radial zu der flexiblen Aufzeichnungsplatte 12 bewegt. Erste und zweite Schlittenriemen 70 und 72 sind jeweils an einem Ende am Schlitten 105 und am anderen Ende an der

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Antriebsriemenscheibe 57 angebracht, nie Riemen 70 und 72 sind in typischer Weise an der Antriebsriemenscheibe 57 verstiftet und sind um die Riemenscheibe mehrere Mile herumgewickelt. Ferner ist ein dritter Schlittenrienen 74 an der Riemenscheibe 57 verstiftet und um diese herumgelegt. Der Riemen 74 ist am Schlitten 105 angebracht und erstreckt sich in die entgegengesetzte Richtung von den ersten und zweiten Riemen 70 und 72. Es sei bemerkt, daß der dritte Riemen 74 an der Antriebsriemenscheibe 57 zwischen dem zweiten unddritten Riemen 7O und 72 angebracht ist. Wie man in Figur 4 sieht, erstreckt sich der Riemen 74 von der Leerlaufriemenscheibe 75 zur Antriebsriemenscheibe 57 durch den Hohlraum 138.

Der Riemen 74 ist schwenkbar mittels Bolzen oder Schrauben 152 am Schlitten 105 angebracht. Auf der gegenüberliegenden Seite des Schlittens ist eine "T"-förmige Verbindungsanordnung mit den Riemen 70 und 72 verbunden. Eine erste Verbindungseinrichtung 155 ist schwenkbar an den Schwenkstellen 158 und 161 an den Riemen 70 und 72 angebracht. Eine zweite Vorbindungseinrichtung 165, die zwischen dem ersten und zweiten ochlittenriemen 70 und 72 an der ersten Verbindungseinrichtung 155 angebracht ist, ist durch die Schraube odar den Bolzen 167 schwenkbar am Schlitten 105 angebracht. Die gegensätzlichen Kräfte, welche durch den ersten, zweiten unddritten Riemen auf den Schlitten 105 aufgebracht sind, liegen somit in Flucht. Eine zweite Verbindungseinrichtung 165 ist durch Schraube oder Bolzen 167 am Schlitten 105 angebracht. Da die Achsen der Antriebs- und Leer-

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laufrierenscheiben parallel liegen, ist die Reibung zwischen den TUoiiv·}η und den lUenenscheiben reduziert;, und die Wandlerbewegunrr kann dos'ialb iohr schnell erfolgen. Da ferner die Schlittenriernen nicht verdreht lind, gibt es kein auf den Schlitten aufgebrachtem Drallmoment.

Der Viandlerschlitten 105 weist eine Befestigungsoberfläche 170 auf, die im wesentlichen senkrecht zu der sich drehenden Platte 12 und im wesentlichen parallel zur Bewegungsrichtung des Schlittens 105 ist. Eine Wandlerhalterungsplatte 175 ist neben der Befestigungsoberfläche 170 und parallel zu dieser angeordnet. Eine Parallelbewegungsverbindung 177 weist einen im allgemeinen U-förmigen Draht auf, welcher die Wandlerhalterungsplatte 15O am Schlitten 1Ο5 befestigt, nie Parallelbewegungsverbindung begrenzt die Bewegung der Wandlerhalterungsplatte 175 in einer Ebene parallel zur Befestigungsoberfläche 170 auf eine Bewegung, die im wesentlichen senkrecht zu der sich drehenden Platte 12 ist. Die Parallelverbindungseinrichtung ist an der Halterungsnlatte 175 durch Einkapseln des Drahtes längs der Seite des Flansches 180 befestigt. Die Enden des Drahtes sind fest zwischen der Stange 183 und den Stutzblökken 185 angebracht. Es versteht sich, daß zv/ei separate parallele Drahte als Parallelverbindungseinrichtung verwendet werden könnten, wobei dia ersten linden der Drähte an der Befestigungsoberfläche 170 und die anderen Enden an der Halterungsplatte angebracht sein könnten.

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Eine Federeinrichtung mit einem Drahtfederarm 187 spannt die Wandlerhalterungsplatte 175 gegen iie Befestigungsoberfläche 170 vor und spannt auch die Platte 150 gegen die sich drehende Platte 12 vor. Die Wandlereinrichtung 20 ist fest an der Halterungsplatte 175 angebracht und bewegt sich somit gegen die Platte 12 mit einer Vorsnannkraft, v/g 1 ehe durch die Feder 137 bestimmt ist. Die Feder 187 erstreckt sich durch ein Lager in der Form eines Glastronfens oder einer Glasperle 191, die im Flansch 180 eingesetzt ist. Das andere Ende der Feder 187 ist einstellbar durch die Befestigung 194 an der Stange 183 angebracht. Der Glastropfen oder dio Glaswulst 101 verhindert, daß Verdreh- bzw. Drallkräfte auf die Halterungsplatte 175 aufgebracht v/erden, und zwar durch die Feder 187.

Die Wandleranordnung gemäß der Erfindung ist besonders dort nützlich, wo eine schnelle Wandlerbewegung erforderlich ist, und zwar wegen ihrer niedrigen Trägheitsmasse. Ferner kann die von dem Wandlerkopf auf die Aufzeichnungsplatte ausgeübte Kraft leicht und präzise eingestellt werden.

Ein Bügel 200 ist neben der oberen Kante des Flansches 180 vorgesehen und erstreckt sich längs der Bewegungsbahn des Wandlers 20. Ein ähnlicher Bügel ist für die Wandleranordnung 4 5 vorgesehen .

Wie man in Figur 1 sieht, erstrecken sich diese Bügel zu den Schwenkstellen 205 und 210 und sind am Drehsolenoid 215 und

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am Schv/in^unnsd'imnfor 22") nnnelonkt. '\^Tenn das .Solenoid 215 bet'itint v/ird, be r'ihren die Πϋσοί die '.'andlerhalterungsnlatten und beweqen rli° Köpfe 15 und 20 von der flexiblen Platte 12 fort. Die ^r5«3v/pauna der Aufzeichnnnoskünfe reicht aus, un¹ lie ^önlichkeit zu schaffen, daß die "latte 12 und di«.¹ i'ansette 11 aus dem «ufzeichnunasaer'it herausgezogen ■'erden.

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Claims

Patentansprüche

Plattenaufzeichnungsgerät mit einer sich drehenden Platte und einem mit der drehenden Platte zusammenwirkenden Wandler, dadurch gekennzeichnet, daß ein Führungsteil (38, 40) eine Führungsoberfläche (97) aufweist, die sich quer zu der sich drehenden Platte (12) erstreckt und eine Nut (99) aufweist, die sich parallel zu der Platte (12) erstreckt, eine Schlitteneinrichtung (105, 107) für die Befestigung des Wandlers (15, 20) im allgemei-

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ORIGINAL INSPECTED

nen parallel zu der Führungsoberfläche (97) und entlang dieser bewegbar angeordnet ist, ein die Reibung reduzierendes Lagerkissen (110) auf dem Schlitten (105) angebracht ist und längs der Führungsober fläche (97) bewegbar ist, die Reibung reduzierende, zylindrische Lagereinrichtungen (113, 114) auf dem Schlitten (105) im Abstand zu dem Kissen (110) angebracht und in der Nut (99) bewegbar sind, ein Halteteil (85, 87) eine Halteoberfläche (130) aufweist, die im wesentlichen parallel zu der Führungsoberflache (97) angeordnet ist, eine Belastungseinrichtung (93) auf dem Schlitten (105) angebracht ist und mit der Halteoberfläche (130) zum Vorspannen des Schlittens (105) gegen die Führungsoberfläche (97) in Eingriff tritt, derart, daß das Lagerkissen (110) mit der Führungsoberfläche (97) in Eingriff tritt und die zylindrische Lagereinrichtung (113, 114) mit der Nut (99) in Eingriff tritt, und daß eine Einrichtung (57) zur Bewegung des Schlittens (105) länge der Führungsoberflache (97) vorgesehen ist, wobei der Schlitten (105) auf die Bewegung nur in einer Richtung im wesentlichen parallel zur Drehebene der Platte (12) beschränkt ist.
2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die sich drehende Platte (12) eine flexible magnetische Aufzeichnungsplatte ist.
3. Gerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsoberfläche (27) senkrecht zu der sich drehenden Platte

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(12) liegt und daß der Wandler (15, 20) entlang eines Radius der sich drehenden Platte (12) bewegbar ist, wenn der Schlitten (105) längs der Führungsoberfläche (97) bewegt wird.
4. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Bewegung des Schlittens (105) eine Leerlaufriemenscheibe (75) neben einem Ende des Führungsteils (40), eine Antriebsriemenscheibe (57) neben dem anderen Ende des Führungsteils (40), eine Antriebsriemeneinrichtung (70, 72) aufweist, die sich um die Leerlaufriemenscheibe

(57) erstreckt und am Schlitten (105) sowie an der Antriebsriemenscheibe (57) angebracht ist, und einen Schrittmotor (53) für die Drehung der Antriebsriemenscheibe (57) aufweist.
5. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Führungsteil (40) einen Hohlraum (138) bildet und daß sich ein Teil der Antriebsriemeneinrichtung (74) durch den Hohlraum (131) zwischen der Leerlaufriemenscheibe (75) und der Antriebsriemenscheibe (57) erstreckt.

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