DE2810055C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft im allgemeinen einen Drehrichtungsfühler und bezieht sich mehr im einzelnen auf ein System zum Auffinden der tatsächlichen Drehrichtung für eine in zwei Richtungen arbeitende Bandtransportvorrichtung.

Es ist eine in zwei Richtungen arbeitende Bandtransportvor­ richtung zur Verwendung in einem Tonbandrecorder oder einem Videobandrecorder bekannt. Um bei dieser Vorrichtung einen Umkehrvorgang auszulösen oder ein Magnetband zu schützen, wird der tatsächliche Rotationszustand einer Antriebswelle ermittelt, und das ermittelte Ausgangssignal wird einem Steuerlogikschaltkreis zugeführt, um ein Steuersignal an einen Motor und einen Andrückrollenbetätiger zum richtigen Zeitpunkt zu geben.

Bei einer derartigen Vorrichtung besteht das Problem darin, daß die tatsächliche Drehrichtung der Antriebswelle aufgrund der mechanischen Trägheit einer Bandtransportvor­ richtung vorübergehend nicht mit einem Befehlssignal koinzidiert.

Daher ist es sehr wichtig, die tatsächliche Drehrichtung der Antriebswelle zu kennen. Zu diesem Zweck werden bei der bekann­ ten Vorrichtung in Verbindung mit der Antriebswelle oder dem Motor zwei Frequenzgeneratoren verwendet, deren Phasen sich um 90° unterscheiden.

Im allgemeinen ist es jedoch üblich, daß ein herkömmlicher Motor nur mit einem Frequenzgenerator versehen ist, dessen Ausgangssignal zur Steuerung der Geschwindigkeit des Motors oder der Antriebswelle verwendet wird. Das Vorsehen von zwei Frequenzgeneratoren macht eine Änderung des mechanischen Aufbaus des Motors oder der Antriebswelle erforderlich, was unbequem ist.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines vereinfachten Drehrichtungsfühlers zur Erzeugung eines Signals, das die Drehrichtung einer Antriebswelle anzeigt und für eine in einem Tonbandrecorder, einem Videobandrecorder und dgl. verwendbare, in zwei Richtungen arbeitende Bandtrans­ portvorrichtung erforderlich ist.

Diese Aufgabe wird gemäß dem Kennzeichen des Anspruchs 1 gelöst.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 in schematischer Darstellung den Hauptteil einer Ausführungsform des Drehrichtungsfühlers,

Fig. 2A bis 2D und Fig. 3A bis 3F Impulsdiagramme zur Erläuterung der Wirkungsweise des Drehrichtungsfühlers; und

Fig. 4 in schematischer Darstellung eine praktische Ausfüh­ rungsform.

In den Zeichnungen bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente.

Fig. 1 zeigt schematisch eine Ausführung des Hauptteils des Drehrichtungsfühlers. In diesem Fall ist als Beispiel für ein rotierendes Teil die Antriebswelle eines Videobandrecorders gewählt.

In Fig. 1 bezeichnet das Bezugszeichen 2 eine Antriebswelle des Videobandrecorders, die direkt durch einen Motor oder Antriebswellenmotor 3 angetrieben wird. In Verbindung mit der Antriebswelle 2 ist ein Drehzahlgeber 4 vorgesehen. In dem dargestellten Beispiel ist der Drehzahlfühler 4 ein Frequenzgenerator, der aus einer an der Antriebswelle 2 befestigten Drehscheibe 4 A und einem Fühl­ element 4 B besteht, das gegenüber der Drehscheibe 4 A angeordnet ist. Bei bekannten Vorrichtungen sind zwei Geber erforderlich, aber bei der Erfindung ist nur das eine Element 4 B vorgesehen, wie in Fig. 1 gezeigt. Es kann in beliebiger Winkelstellung vorgesehen sein. Ein Drehsignal S _a , das in Fig. 2A gezeigt ist und durch den Frequenzgenerator 4 synchron mit der Drehgeschwindig­ keit der Antriebswelle 2 gebildet wird, wird einer Auswerteschaltung 10 zugeführt. Diese erzeugt ein Signal, dessen Ausgangspegel invertiert wird, wenn die Frequenz des Drehsignals S _a geringer wird als eine vorgegebene Frequenz, durch eine vorgegebene Drehge­ schwindigkeit. Zu diesem Zweck wird das Drehsignal S _a von dem Frequenzgenerator 4 einem in der Schaltung 10 enthaltenen monostabilen Multivibrator 12 zugeführt, der eine Zeitkonstante τ _D hat. Der monostabile Multivibrator 12 erzeugt dann eine Pulsfolge S _b , die mit der Anstiegsflanke des Drehsignals S _a zusammenfällt und eine Pulsbreite t _D hat, wie in Fig. 2B gezeigt. Diese Pulsfolge S _b wird von dem monostabilen Multivibrator 12 einem rück­ triggerbaren monostabilen Multivibrator 13 zugeführt. Eine Zeitkonstante τ _C des rücktriggerbaren monostabilen Multivibrators 13 ist so gewählt, daß sie etwas kürzer ist als eine Periode τ _L des Drehsignals S _a zu dem Zeitpunkt, wenn die Antriebswelle 2 eine vorgegebene Drehgeschwindigkeit M _L erreicht. Obwohl die vorgegebene Drehgeschwindigkeit M _L beliebig gewählt werden kann, wird sie etwa einige Drehungen/sec unmittel­ bar vor dem Anhalten der Antriebswelle 2 in dem dargestellten Beispiel gewählt.

Der Multivibrator 13 wird durch die Abfallflanke der Pulsfolge S _b getriggert. Er bleibt in einem instabilen Zustand und erzeugt ein Ausgangssignal S _c , wie in Fig. 2C gezeigt, wenn die Drehgeschwindigkeit der Antriebswelle höher als die vorge­ gebene Drehgeschwindigkeit M _L ist, oder wenn die Beziehung τ _L - τ _D < t _C , besteht. Diese Tatsache ist unabhängig von der Drehrichtung der Antriebswelle 2.

Wenn jedoch ein Befehlssignal, zum Beispiel zur Umkehr der Drehrichtung abgegeben wird, dann wird die Drehgeschwin­ digkeit der Antriebswelle 2 reduziert, und folglich wird die Drehgeschwindigkeit der Antriebswelle 2 niedriger als die vorgegebene Drehgeschwindigkeit M _L , d. h. es besteht der Zustand τ _L - τ _D < t _C , und der rücktriggerbare mono­ stabile Multivibrator 13 geht in einen stabilen Zustand über.

Die Fig. 2A bis 2D stellen, jeweils von links nach rechts, Impulsformen dar, die an den entsprechenden Elementen des in Fig. 1 gezeigten Beispiels erzeugt werden gemäß der Änderung der Drehrichtung des Motors 3, in denen ein Zeitraum T _L angibt, daß die Drehgeschwindigkeit des Motors 3 kleiner als der vorgegebene Wert M _L ist, und ein Zeitraum f _H angibt, daß die Drehgeschwindigkeit des Motors 3 größer als der vorgege­ bene Wert M _L ist.

Das Ausgangssignal S _c von dem Multivibrator 13 und das Ausgangs­ signal von dem Multivibrator 12 werden beide einem D-Flip-Flop 14 zugeführt. In dem dargestellten Beispiel dient das Signal S _b als Triggerpuls für den Flip-Flop 14, der dann ein Ausgangssignal S _d′ erzeugt, wie in Fig. 2D gezeigt. Dieses Ausgangssignal S _d′ ist ein Signal, dessen Ausgangspegel unterhalb der vorgegebenen Drehgeschwindigkeit M _L invertiert wird und das von der Dreh­ geschwindigkeit der Antriebswelle 2 abhängt. In diesem Beispiel wird das Ausgangssignal S _d′ als Drehgeschwindig­ keits-Erkennungssignal verwendet.

Dieses Erkennungssignal S _d′ wird einem Phaseninverter 20 zuge­ führt, in dem es in der Phase zu einem Signal S _d umgekehrt wird, und wird dann der Klemme G eines Halteschaltkreises 21 zugeführt, der beispielsweise aus einem D-Flip-Flop besteht, und dem über eine Eingangsklemme 22 seiner Anschlußklemme D ein Befehlssignal S _e zugeführt wird. Diese Befehlssignal S _e ist ein Befehlssignal für die Drehrichtung des Motors 3, wie in Fig. 3A gezeigt, das einem (nicht gezeigten) Steuerschalt­ kreis für den Motor 3 den Befehl gibt, daß er sich in Vorwärts- oder Rückwärtsrichtung dreht. Dieses Befehlssignal S _e wird von einem Logikschaltkreis für die Bandtransportvorrichtung des Videobandrecorders geliefert. In dem dargestellten Beispiel wird beispielsweise angenommen, daß der hohe Pegel des Signals S _e die Vorwärtsrichtung des Motors 3 bestimmt.

Wenn das in Fig. 3A gezeigte Richtungs-Befehlssignal S _e dem Steuerschaltkreis für den Motor 3 zugeführt wird, wird die Drehrichtung des Motors 3 entsprechend dem Richtungs-Befehls­ signal gesteuert. Folglich wird die Drehgeschwindigkeit M des Motors 3 wie in Fig. 3B geändert, und er erreicht eine vorgegebene Drehgeschwindigkeit in der Gegenrichtung in einer konstanten Zeitspanne, nachdem das Richtungs-Befehlssignal seinem Steuerschaltkreis zugeführt worden ist. In Fig. 3B stellt M _H die konstante Drehgeschwindigkeit dar.

Wenn die Drehrichtung des Motors 3 umgekehrt wird, wird das in Fig. 3C gezeigte Erkennungssignal S _d erzeugt und dem Flip- Flop oder Halteschaltkreis 21 zugeführt. Daher wird an einer aus dem Halteschaltkreis 21 herausgeführten Ausgangsklemme 24 das in Fig. 3D gezeigte Ausgangssignal S _f erhalten. Dieses Ausgangssignal S _f entspricht im wesentlichen der Drehrichtung des Motors 3 und wird dem Steuerlogikschalt­ kreis als Drehrichtungs-Anzeigesignal zugeführt.

Tatsächlich besteht jedoch eine Differenz oder Abweichung Δ M zwischen der Drehrichtung des Drehrichtungs-Anzeigesignals S _f und der tatsächlichen Drehrichtung des Motors 3. Diese Abwei­ chung Δ M wird in Abhängigkeit davon verändert, wie die Drehgeschwindigkeit f _L gewählt wird, die von der Schaltung 10 ermittelt werden soll, und kann praktisch auf einen im wesentlichen vernachlässigbaren Wert vermindert werden.

Nachfolgend wird eine praktische Ausführungsform des Dreh­ richtungsfühlers unter Bezug auf Fig. 4 beschrieben, in der die gleichen Bezugszeichen wie die in Fig. 1 verwendeten die gleichen Elemente kennzeichnen, weshalb ihre Beschreibung weggelassen wird.

In der Ausführungsform der Fig. 4 sind ein Befehlssignalgene­ rator 30, ein Teil des Steuerlogikschaltkreises und ein Motor­ steuerkreis 31 für den Motor 3 gezeigt. Der Motorsteuerkreis 31 wird mit der Pulsfolge S _b von dem monostabilen Multivibrator 12 versorgt, um die Geschwindigkeits-Servosteuerung für den Motor 3 durchzuführen, und mit einem Motorstart/stop-Signal und einem Vorwärts/Rückwärts-Befehlssignal von dem Befehls­ signalgenerator 30 versorgt, um eine geeignete Steuerung für den Motor 3 zu erzielen.

Dem Befehlssignalgenerator 30 werden, beispielsweise über Funktionswahltasten, die Signale Stop (STP.), Rückspul-Wieder­ gabe (RWD.PLY.), Rückwärts-Wiedergabe (REV.PLY.), Normal-Wieder­ gabe (NOR.PLY.), schneller Vorlauf (F.F.) und so fort zugeführt. Das Drehrichtungs-Anzeigesignal S _f von dem Halteschaltkreis 21 und das Richtungsbefehlssignal S _e von dem Befehlssignalgenerator 30 werden beide einem Exklusiv-ODER-Gatter 32 zugeführt, das auf diese Weise ein Pulssignal S _g liefert, wie in Fig. 3E gezeigt. Dieses Pulssignal S _g wird dem Motorsteuerkreis 31 als Zusatz-Antriebssignal zugeführt. Das heißt, durch Erhöhung der Antriebskraft für den Motor 3 in dieser Zeitspanne kann sein Umkehrvorgang beschleunigt werden (er wirkt in dieser Zeitspanne als Bremskraft).

Ferner werden in dem Beispiel der Fig. 4 das Signal S _d von dem Phaseninverter 20 und das Zusatz-Antriebssignal S _g von dem Exklusiv-ODER-Gatter 32 beide einem ODER-Gatter 33 zugeführt, das dann ein Andrückrollen-Steuersignal S _h erzeugt, wie in Fig. 3F gezeigt. Dieses Andrückrollen-Steuersignal S _h und ein Andrückrollen-Befehlssignal von dem Befehlssignalgene­ rator 30 werden über ein ODER-Gatter 34 einer Ausgangsklemme 35 und dann dem (nicht gezeigten) Andrückrollenhebel zugeführt. Auf diese Weise können die Last für den Motor 3 in dem Über­ gangszustand vermindert und auch eine Bandbeschädigung ver­ mieden werden.

Claims (6)

1. Drehrichtungsfühler für ein rotierendes Teil, das entsprechend einem Richtungsbefehlssignal angetrieben wird, mit einem am rotierenden Teil angebrachten Pulsgenerator zur Lieferung einer Drehpulsfolge, die der Drehgeschwindigkeit des rotierenden Teiles proportional ist, und mit einer Schaltung zur Lieferung eines Dreh­ geschwindigkeitspulses entsprechend der Dreh­ pulsfolge, die anzeigt, daß die Drehgeschwindigkeit des rotierenden Teiles unter einer vorgegebenen Geschwindigkeit liegt, gekennzeichnet durch einen Logikschaltkreis (21) zur Lieferung des Anzeigesignals (S _f ) für die Drehrichtung ent­ sprechend dem Richtungsbefehlssignal (S _e ) und dem Dreh­ geschwindigkeitspuls (S _d ).

2. Drehrichtungsfühler nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Logikschaltkreis (21) ein Flip-Flop ist und der Drehgeschwindigkeitspuls (S _d ) das Richtungsbefehlssignal (S _e ) bei dem Flip-Flop (21) abtastet.

3. Drehrichtungsfühler nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Schaltung (10) einen monostabilen Multivibrator (13) mit einer Zeitkonstante (τ _c ) aufweist, die direkt zu der vorgegebenen Geschwindigkeit (M _L ) in Beziehung steht.

4. Drehrichtungsfühler nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen weiteren Logikschaltkreis (32), der das Richtungs­ befehlssignal (S _e ) und den Anzeigepuls (S _f ) für die Drehrich­ tung erhält und einen nicht koinzidenten Puls (S _g ) liefert.

5. Drehrichtungsfühler nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der weitere Logikschaltkreis (32) ein Exklusiv- ODER-Gatter (32) ist und der nicht koinzidente Puls (S _g ) an einem Ausgang des Exklusiv-ODER-Gatters erhalten wird.

6. Drehrichtungsfühler nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß er einen Motor (3) zum Antrieb des rotierenden Teiles (2) und einen Motorsteuerkreis (31) in Verknüpfung mit dem Motor aufweist, und daß der nicht koinzidente Puls (S _g ) dem Motorsteuerkreis (31) als Zusatz-Antriebssignal für einen starken Bremsvorgang bei Richtungsumkehr des Motors (3) zugeführt wird.