DE2842614A1

DE2842614A1 - Anzeigevorrichtung fuer bandlaufpositionen

Info

Publication number: DE2842614A1
Application number: DE19782842614
Authority: DE
Inventors: Kenzi Furuta; Ken Satoh
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1977-09-30
Filing date: 1978-09-29
Publication date: 1979-04-05
Also published as: JPS5451509A; US4399355A; DE2842614C2

Description

PATENTANWÄLTE ? R Λ 9 R 1 A

J. RBITSTÖTTER W. KINZEBACH

PROF. DR. DR. DIPL. IN'G. DR. PHIL·. DIPL. CHEM.

W. BUNTE (1938-1976) K. P. HÖLLER

DR. ING. DR. RER. NAT. DIPL. CHSM.

TELEFON: (OSSJ) 37 05 TKLEX: GÜ1Ö2C8 ISAR D

BAUHHSTRASSE 22, 800O MÜNCHEN

Müncnen, 29. September 1978 | M/ 19 2 40 :

M/19 241

OLYMPUS OPTICAL CO., LTD.

j 43-2, 2-chome, Hatagaya

' Shibuya-ku

Tokio / Japan

Anzeigevorrichtung für Ba^dI aufPositionen

POSTANSCHRIFT I POSTFACH 780. "6-8000 MÜNCHEN 43

9098H/1067

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Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Anzeige der Bandlaufpositionen, beispielsweise in Tonbandgeräten.

Im allgemeinen ist ein Tonbandgerät mit einem Zählwerk zur
Anzeige oder Sichtbarmachung der Band!aufpositionen oder einer
Bandlaufmenge ausgerüstet. Häufig wird für das Bandzählwerk
ein mechanischer Zähler verwendet, bei dem eine der Drehgeschwindigkeit einer Bandspule entsprechende Ziffer mittels
mechanischer Organe angezeigt wird. Das mechanische Zählwerk
führt jedoch aufgrund seiner Bauweise zu Fehlern und ist nicht
zufriedenstellend bezüglich der Anzeigegenauigkeit für die ; Bandlaufposition. Eine der Gegenmaßnahmen zur Überwindung ! dieses Nachteils führte zur Entwicklung eines elektronischen , Zählers zur Anzeige der Bandlaufposition mit elektronischen _; Mitteln, üblicherweise erzeugt der elektronische Zähler ein j Signal, das die Bandlaufposition von einer vorbestimmten j Korrelation zwischen der Rotationsgeschwindigkeit der Antriebs-I welle und der Aufnahme- (oder Vorrats-)welle im Bandtransport- ι system darstellt. Bei einem derartigen elektronischen Zähler '· wird das Band nicht in einer schnellen Vorwärts- oder Rück- j wärtsdrehung bewegt, so daß die Korrelation zwischen den An- \ triebs- und Spulenwellen unabhängig von der Bandlaufposition ι ist. Daher verliert der herkömmliche, elektronische Zähler die-Funktion eines Bandzählers bei der schnellen Vorwärts- bzw. I Rückwärtsbewegung.

Darüber hinaus läßt der herkömmliche elektronische Zähler !

bei der Genauigkeit der Bandzählung zu wünschen übrig, wenn ₍ das Band durch die Antriebswelle angetrieben wird. Das beruht j auf der Tatsache, daß das Verhältnis bezüglich eines Wechsels j der Drehgeschwindigkeit der Spulenwelle klein ist, wenn die ι von der Bandspule aufgenommene Bandmenge von Null bis zum j Maximum wechselt. Bei einem Kassettenrekorder ist das Wechsel- i

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verhältnis im allgemeinen zwischen 2 und 3. Beispielsweise : wird vorausgesetzt, daß eine dreistellige Dezimalzahl für die Digitalanzeige der BandlaufPositionen verwendet wird. In diesem, Fall müssen mindestens 100 Daten aus dem Wechsel verhältnis ^! von 2 bis 3 herausgenommen werden. Üblicherweise wird als : Basis für das Band ein dünner und flexibler Polyesterfilm ' verwendet. Dadurch ist es sehr schwierig, aus einem derart geringen Umschaltverhältnis genau eine Zahl von Daten heraus- ^: zunehmen. Beispielsweise ist der Außendurchmesser des Bandes, wenn ein Band von 30 m durch die Bandspule unter leichter Spannung bei schnellem Vorwärtsgang aufgenommen ist, geringfügig anders als der Außendurchmesser, wenn dasselbe Band unterhoher Spannung im Rückwärts betrieb aufgespult ist. Mit anderen ■ Worten zeigen selbst dann, wenn die aufgespulten Bandlängen dieselben sind, die Anzeigeziffern des Bandzählers die aufgespulte Bandlänge oder die Bandlaufposition ungenau an, weil ι die Drehgeschwindigkeit der Spulenwelle nur bedingt definiert ■■ werden kann. Die Ungenauigkeit der Anzeige ist umso größer, | wenn das Umschaltverhältnis kleiner ist und noch mehr Anzeige-¹ stellen vorhanden sind.

Der Erfindung liegt damit die Aufgabe zugrunde, eine Anzeigevorrichtung für Bandlaufpositionen zu schaffen, in der die Bandlaufposition in allen vorkommenden Betriebsarten des Bandlaufs präzise angezeigt werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Anzeigevorrichtung umfaßt einen .ersten Signalerzeuger zur Erzeugung eines ersten Signals mit einer Periodendauer, die der Rotationsgeschwindigkeit einer ersten Spule eines Bandtransportsystems entspricht, einem zweiten Signal erzeuger zum Erzeugen eines zweiten Signals mit einer Periodendauer, die der Rotationsgeschwindigkeit einer zweiten Spule des Bandtransportsystems entspricht, und eine Anzeigevorrichtung zum

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Anzeigen der Bandlaufposition, die die Daten anzeigt, die der j Anzahl der Wiederholungen des ersten Signals während einer | Periodendauer des zweiten Signals entspricht.

Mit der so ausgebildeten Anzeigevorrichtung für Bandlaufposi- j tionen kann ein Signal mit der Wiederholungszahl entsprechend ! der Bandlaufposition erzeugt werden aus einer Änderung des j Quadrates des Wechselverhältnisses bezüglich der Rotations- ! geschwindigkeit einer Bandspule vom Beginn bis zum Ende des i Aufspulens. Daraus folgt, daß der den Bandlaufpositionen ent- | sprechende Sign al wechsel groß ist, so daß die An zeigegenau ig- \ keit der Bandlaufposition verbessert wird. Die Wiederholungs- I nummer des Signals zum Anzeigen der Bandlaufposition ist dadurch bestimmt, daß sie von der Korrelation zwischen der Bandmenge, die durch die erste Spule aufgewickelt wird, und der
von der zweiten Spule aufgenommenen Bandmenge abhängt, unabhängig von der Laufrichtung des Bandes und der Geschwindigkeit
Dadurch kann die Anzeigevorrichtung die Bandlaufposition in
jeder möglichen Betriebsart für das Band anzeigen.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus \ den nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen, die | in der Zeichnung dargestellt sind. j

E s ζ e i g e η : · !

■ ■

ι Figur 1 eine schematische Darstellung eines Bandtransportsystems eines Tonbandgerätes,

ι ·*

! i

: Figur 2 einen Teilschnitt entlang der Linie II-II der Figur 1, !

ι I

! Figur 3 eine Unteransicht einesteils des Bandtransportsystems
gemäß Figur 2,

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Figur 4 die schematische Darstellung einer von einer Bandspule aufgenommenen Bandmenge und das Verhältnis zwischen dem Radius der Bandspule und der Rotationsgeschwindigkeit der Bandspule zu dieser Zeit,

Figuren 5A und 5B die zeitliche Relation zwischen den Impulssignalen von den in Figur 2 gezeigten Impulssensoren zu Beginn des Bandlaufs,

Figuren 6A und 6B die zeitlichen Realtionen zwischen den Impuls Signalen der in Figur 2 gezeigten Impulssensoren am Ende des Bandlaufs,

Figur 7 ein Schaltbild eines Zählers zur digitalen Anzeige von

Bandlaufpositionen unter Verwendung von Impulssignalen,

die von den in Figur 2 gezeigten Impulssensoren stammen}

Figur 8 ein Schaltbild eines Integrators zur Herstellung einer

Analoganzeige einer Bandlaufposition durch Verwendung j von Ausgangsimpulsen von Wandlern nach Figur 7, !

Figuren 9A bis 9C die zeitliche Beziehung zwischen einem Ausgangssignal des Integrators und den Impulssignalen , am Anfang des Bandlaufs, I

Figuren 1OA bis IOC die zeitliche Beziehung zwischen dem Ausgahgssignal des Integrators und den Impulssignalen am Ende des Bandlaufs, ^ ^;

Figur 11 eine abgeänderte Ausführungsform des in Figur 8 ge- | zeigten Schaltkreises, !

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Figur 12 ein Schaltbild einer Schaltung, in der die Bandlaufposition durch Änderung einer äußeren Erscheinung ! der Anzeigemarken dargestellt wird, j

Figur 13 eine abgeänderte Ausführungsform der Konstruktion j nach Figur 2, bei der die Einrichtungen zur Änderung ; der Rotationsgeschwindigkeit zwischen den Spulen-' ;

aufhängungen bzw. den Impulserzeugern vorgesehen sind

und - j

Figuren 14 und 15 abgeänderte Ausführungsformen der Impulser- > zeuger der Figur 2. j

Mit Bezug auf die Figuren 1 bis 15 werden nun einige bevorzugte; Ausführungsformen der Erfindung im einzelnen erläutert. In
der gesamten Beschreibung werden gleiche Bezugsziffern für
gleiche oder entsprechende Teile verwendet.

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In Figur 1 ist schematisch ein Tonbandgerät dargestellt. Da- ; bei umfaßt ein Bandtransportsystem 10 eine Vorratsspule 12, ^; eine Aufnahmespule 14, eine Bandantriebsrolle 16, eine Andruck-¹ rolle 18 und einen Magnetkopf 20 zur Aufnahme bzw. zur Wiedergabe. Ein Aufzeichnungsband 22 v/i rd bei Aufnahme oder Wiedergabe von der Bandantriebsrolle 16 und der Andrückrolle 18
angetrieben, während es beim Rückspulen oder beim schnellen j Vorwärtsspulen durch die Vorratsspule 12 bzw. die Aufnahme- ' spule 14 angetrieben wird. Der Magnetkopf 20 kann über einen , Schalter 24 mit einem Aufnahmeverstärker 26 oder einem Wieder- ; gabeverstärker 28 verbunden werden.

Auf der Oberseite eines Gehäuses 30 sind eine Auflage 32 für
die Vorratsspule 12 und eine Auflage 34 für die Aufnahmespule j 14 vorgesehen. Die Auflagen 32 und 34 sind drehbar in einer
entsprechenden Einrichtung des Bandtransportsystems 10 gelagert und können durch einen nicht gezeigten Motor und über j ein ebenfalls nicht gezeigtes Getriebe in Rotation versetzt J werden. Mit den Auflagen 32 und 34 sind ein erster Impuls- ; erzeuger 36 bzw. ein zweiter Impulserzeuger 38 verbunden. Der ι erste Impulserzeuger 36 hat m leitende Stücke 36~, die gleich- j mäßig auf dem Umfang verteilt angeordnet sind, einen koaxial
zur Auflage 32 angeordneten, ersten Rotor 36, sowie einen
ersten Sensor 36^ mit zwei Schleifkontakten 36^. In gleicher ■ Weise hat der zweite Impulserzeuger 38 η gleichmäßig auf dem

Umfang verteilte, leitende Teile

einen Rotor 38^, der

koaxial zur Auflage 34 angeordnet is.t, sowie einen Sensor 38g
mit zwei Schleifkontakten 38». Die beiden Rotoren 36·^ und 38*
bestehen beide aus isolierendem Material wie beispielsweise
Acrylm'tril/Butadien/Styrol -Harz (ABS-Harz).

Es soll nun angenommen werden, "daß" die Zahl m der leitenden
Teile 36p 16 und die Zahl η der leitenden Teile 382 1 ist.
Damit wird der erste Sensor 36^ bei jeder Drehung der Vorrats-

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spule 12 16mal an- und abgeschaltet, während der zweite Sensor 38g bei jeder Drehung der Aufnahmespule 14 einmal ein- und ausgeschaltet wird. Mit anderen Worten bedeutet das, daß der erste Impulserzeuger 36 bei jeder Drehung 16 Impulse erzeugt, während der zweite Impulserzeuger 38 nur einen Impuls bei jeder Drehung erzeugt.

In Figur 4 bedeutet eine ausgezogene Linie, daß die von der Vorratsspule 12 aufgenommene Menge des Bandes 22 ihr Maximum erreicht hat ,während die unterbrochene Linie bedeutet, daß die Menge des von der Aufnahmespule 14 aufgewickelten Bandes 22 das Maximum erreicht hat. Im Falle eines Mikrokassettenbandes ist das Verhältnis des Spulenradius r, bei einer aufgenommenen Bandmenge gleich Null, d.h. beim Minimum, zum Spulenradius r^ im Augenblick des Maximalwertes für die aufgewickelte Bandmenge ungefähr 1:2. Aus Gründen der Vereinfachung soll bei j der folgenden Erläuterung angenommen werden, daß r, : r^ = 1 : 2J und daß der erste Impulserzeuger 36 bei jeder Drehung des züge- | ordneten Rotors 16 Impulse erzeugt, während der zweite Impuls- j

erzeuger 38 bei jeder Drehung einen Impuls erzeugt. |

Wenn die Menge des aufgewi'ckel ten Bandes auf der Vorratsspule ; ihr Maximum erreicht hat, soll die Bandlaufposition Null sein, j Zu Beginn des Bandlaufs ist ^/r- ⁼ 1/2, so daß die Vorrats- ^; spule 12 eine halbe Drehung ausführt, wenn die Aufnahmespule 14 sich einmal dreht. Mit anderen Worten ist die Drehgeschwindigkeit ν, "der Aufnahmespule 14 doppelt so groß wie die Drehgeschwindigkeit Vn der Vorratsspule 12. Das bedeutet, daß der erste Impulserzeuger 36 während einer Zeitdauer T. des von dem zweiten Impulserzeuger 38 erzeugten Impulssignales e^ acht erste Impulse e, erzeugt, wie in den Figuren 5A und 5B dargestellt. Am Ende des Bandlaufes beträgt der Radius der Vorratsspule 14 r₂ , so daß sich die Vorratsspule 12 zweimal dreht, wenn die Aufnahmespule 14 einmal rotiert. Dadurch beträgt die

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Anzahl der ersten Impulse e^ 32 während des Zeitintervalls T,. des zweiten Impulssignales eo (vgl. Figuren 6A und 6B).

Mit anderen Worten wächst die Zahl der Impulse des ersten Impulssignals e-^ während eines Zeitintervalls des zweiten Impulssignals e_? proportional mit der Bandmenge. Damit kann ein elektronischer Bandzähler so konstruiert sein, daß das erste Impulssignal unter Verwendung des zweiten Impulssignals eo gezählt bzw. abgetastet wird. Obwohl das Verhältnis der ■ maximalen Rotationsgeschwindigkeit v, der Spule 12 oder 14 j zur minimalen Rotationsgeschwindigkeit v~ derselben Spule "2" : beträgt, ist das Verhältnis der maximalen Zähleranzeige (32) j als ein Zählergebnis des ersten Impulssignals e-, zur minimalen ι Zählanzeige (8) "4". Das bedeutet, daß ein herkömmlicher Zähler die Bandlaufpositionsdaten aus dem Impulszahl-Wechselverhält- ' nis "zwei" ermittelt, während bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel dieselben Daten aus dem Verhältnis mittelt werden.

"vier"

er-

In gleicher Weise wird bei einem Geschwindigkeitsänderungsverhältnis (ν-,/ν^) der Spule "3" der Periodenwechsel des zweiten Impulssignals e₂ "3", und das Impulszahl-Wechselverhältnis des ersten Impulssignales e-, wird ebenfalls "3". Damit werden die Bandlaufpositionsdaten aus dem Signalwechsel-

2
verhältnis von 3 =9 ermittelt. Mit der Bezeichnung N für den Rotationsgeschwindigkeitswechsel der Spule ergeben sich die Maximum- und Minimumzähleranzeigen zu:

Cmax (maximale Zähleranzeige) = mN/n Cmin (minimale Zähleranzeige) = m/nN.

Damit ist das maximale finderungsverhältnis der Zähleranzeige:

Cmax/Cmin = mN/n / m/nN = N. -

(1)

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Die maximale Änderungsbreite für die Zähleranzeige ist: Cmax - Cmin = mN/n - m/nN = m/n (N²-l/N) (2)

Die Gleichung (1) bedeutet, daß dann, wenn das Bandtransportsystem verwendet wird, das N-mai einen Rotationsgeschwindigkeitswechsel der Spule erlaubt, verwendet wird, die Bandlauf-

2 Positionsdaten aus dem Signalwechsel von N ermittelt werden kann. Gleichung (2) zeigt, daß das Auflösungsvermögen oder die Genauigkeit der Bandlaufpositionsanzeige verbessert werden kann durch die Verwendung von großen Verhältnissen m/n und/oder N.. Wenn große m/n und N verwendet werden, wird die Anzeigepräzision sowohl bei Analoganzeige als auch bei Digitalanzeige verbessert. Wenn jedoch N klein ist, beeinträchtigt ein Fehler aufgrund der Ausdehnung der Bandbasis die Verbesserung der Anzeigegenauigkeit, indem m/n groß werden. Trotzdem wird bei dem Anzeigegerät aemäß der Erfindung N im wesentlichen

zu N erweitert, so daß die Verbesserung der Anzeigegenauigkeit durch Vergrößerung von m/n größer ist als bei bekannten Anzeigegeräten. Wenn daher der Zähler gemäß der Erfindung verwendet wird, wird die Anzeigegenauigkeit der Bandlaufposition proportional zum Quadrat des Änderungsverhältnisses bezüglich der Rotationszahl der Spμ^enweΠe verbessert.

Figur 7 zeigt eine Zählereinheit zur Digitalanzeige der Bandlaufposition durch Verwendung der in Figur 2 gezeigten Impulssensoren 3*6 und 38. Zwei Polklemmen des ersten Sensors 36ß sind mit der positiven Klemme einer Gleichstromquelle El bzw. einer Klemme eines Belastungswiderstandes Rl verbunden. Die negative Klemme der Gleichstromquelle El und die andere Klemme des Widerstandes Rl sind geerdet. J)ie Gleichstromquelle El und der Widerstand Rl bilden einen Wandler 40 zum Umformen einer mechanischen An/Aus-Operation in einen positiven elektrischen Impuls. In gleicher Weise sind-die beiden Polklemmen des

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zweiten Sensors 38^ mit einem Wandler 42 verbunden, bestehend
aus einer Gleichstromquelle E2 und einem Beiastungswiderstand
R2. Der Wandler 40 liefert das positive erste Impulssignal e,, ' und der Wandler 42 liefert das positive zweite Impulssignal e^. '

Das erste Impulssignal e-, wird einer Taktgeber-Eingangsklemme
eines Dezimalzählers 44 zugeführt. Ein Übertragungssignal des
Zählers 44 wird in eine Zeitgebereingangsklemme eines Dezimal- ; Zählers 46 eingegeben, während das Übertragungssignal des : Zählers 46 in eine Zeitgeber-Eingangsklemme eines Dezimal Zählers 48 gespeist wird. Die Zählerausgänge (beispielsweise im Binärcode) der Zähler 44, 46 und 48 werden zu einem Dekodierer/Trei- ^: ber 52 für eine Anzeigeeinheit von 7 Segmenten über eine Sperr-; schaltung 50 zugeführt. Der Dekodierer/Treiber 52 liefert Daten, die dem Zählerausgangswert der Zähler 44, 46 und 48 entsprechen, zu den Anzeigerteilen 54, 56, 58 mit je 7 Segmenten. ]

Das zweite Impulssignal eo wird als ein Lastsignal zur Steuerung einer Zwischenspeicheroperation der Sperrschaltung 50 zur ^! Sperrschaltung 50 und ebenso zu einer Verzögerungsschaltung 60 . geleitet. Das zweite Impulssignal e^ wird durch die einer ■ Zeitkonstante (Cl χ R3) in der Verzögerungsschaltung 60 entsprechende Zeit verzögert und als ein Löschsignal e-, den Zählern
44, 46 und 48 zugeführt. Diese Zähler werden durch das Lösch- J signal e₃ gelöscht, nachdem deren Zählerausgänge in die Sperr- j

schaltung 50 eingespeist worden sind. . j

Die Funktionsweise des erwähnten Zählers wird unter der Annahme, beschrieben, daß die Anzahl m der durch den Impulserzeuger 36 J erzeugten Impulse bei einer Drehung der Spule 100 ist und daß
die Anzahl der durch den Impulserzeuger 38 erzeugten Impulse
in derselben Situation 1 ist, d.h. m = 100 und η = 1. Zunächst
soll angenommen werden, daß der Inhalt der Zähler 44 bis 48
Null ist.Wenn nach der Drehung der Aufnahmespule 14 der zweite

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Detektor 38, einen ersten Impuls des zweiten Impulssignals e₂ | erzeugt, wird der Inhalt (0, 0, 0) der Zähler 44 bis 48 in i

die Sperrschaltung 50 geladen. Wenn die Daten (0, 0, 0) in die _; Sperrschaltung 50 eingeladen sind, werden alle Zähler 44 bis 46·

gelöscht und das Zählen des zweiten Impulssignals e₂ wird be- [

gönnen. Wenn zu dieser Zeit der Betrag des Bandlaufes Null ;

ist, wird angenommen, daß die Vorratsspule 12 eine halbe Um- j

drehung ausführt, wenn die Aufnahmespule 14 einmal rotiert. .

Unter dieser Bedingung werden 50 -Impulse von e-i erzeugt, bis !

der zweite Impuls e^ erzeugt wird. Folglich werden die Inhalte ■

der Zähler 48, 46 und 44 0, 5 und 0. Mit anderen Worten wird j

die Angabe (0, 5, 0) in die Sperrschaltung 50 eingespeist, j und die Anzeigerteile 58, 56 und 54 zeigen "0, 5, 0" an. Dabei !

ist zu beachten, daß bei dieser Erläuterung der Zählerfehler
von +1, der dem Digita!zähl er innewohnt, vernachläßigt ist.
Wenn die Bandlaufmenge ihr Maximum erreicht hat, rotiert die ^: Vorratsspule 12 bei einer Umdrehung der Aufnahmespule 14
zweimal. Dann zeigen die Anzeigerteile 58, 56 und 54 "2, 0, 0"
an. Das bedeutet, daß in diesem Zähler der Betrag des gesamten ! Bandlaufes in 150 Teile geteilt wird, um die Band!aufpositionea anzuzeigen. Wenn gewünscht wird, daß -die Bandlaufposition * "0, 0, 0" angezeigt wird, wenn die Bandlaufmenge Null ist,
wird der Inhalt der Zähler 48, 46 und 44 vorher eingestellt,
wobei die Bit-Anordnung negativen Daten entspricht (-0, 5, 0).
Wenn beispielsweise die Zähler 48, 46 und 44 ein Ausgangs- ; signal von BCD-Code erzeugen, wird die Angabe. (1111, 1011,
0000) in den Zählern eingestellt. .. !

In Figur 8 ist ein Anzeigevorrichtung zum Anzeigen der Band- I laufposition in analoger Form durch Verwendung von Impulsdetektoren 36 und 38 und Konvertern 40 und 42 gemäß den Figu-
ren 2 und 7 gezeigt. Bei dieser Vorrichtung wird das erste
Impulssignal e-^ während einer Zeitperiode des zweiten Impuls signals e₂ durch einen Spiegel integrator 62 integriert. Genauer *) Dann zeigen die AnzeigerteiTe 5"4 bis 58 "0, 0, 0" an.

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wird der Impuls e, über einen Widerstand R4 zu der invertierten Ei η gangs klemme eines Verstärkers 62, geführt. Zwischen die invertierte Eingangsklemme des Verstärkers 62, und die Ausgangsklemme ist ein Kondensator C2 geschaltet. Die Zufluß- und Abflußklemmen eines Löschtransistors 62₉ sind über den Konden- ι sator C2 miteinander verbunden. Ein Integrationsausgangssignal \ e , das die Bandlaufposition angibt, wird von der Ausgangsklemme des Verstärkers 62, in Form einer analogen Menge abgeleitet. Die Band!aufposition wird beispielsweise durch ein Voltmeter vom Typ eines Maximalwertanzeigers wiedergegeben. Das Potential an der nicht invertierten Eingangsklemme des Verstärkers 62-, kann einen Integrationskonstantpegel (Gleich- i Stromkomponente) im Integrationsausgangssignal e ändern. Bei , diesem Beispiel ist die nicht invertierte Eingangsklemme geerdet. Das Integrationsergebnis, d.h. das Integrationsausgangssignal e des Integrators 62 wird durch den Impuls e^ gelöscht.j Der Integrator 62 kann als eine Art eines D/A-Umsetzers betrachtet werden. Um ein Signal zum Anzeigen der Bandl aufposi- j

tion zu erhalten, bedeutet das, daß ein anderer Typ eines D/AWandlers benutzt werden kann. j

Die Figuren 9A bis 9C zeigen den Betrieb des Integrators 62 _; zu Anfang des Bandlaufs. Wie dabei zu erkennen ist, werden während einer Zeitperiode des Impulses e~ acht positive Impulsee, integriert und ein negativer Integrationsausgang e . er- j zeugt. Wenn hier das Gleichstrompotential an der nicht inver- ' tierten Erngangskl emme des Verstärkers 62·^ am Spitzenpegel des Integrationsausgangs e · aufgebaut wird, kann der Spitzen- ! pegel des Integrationsausganges e zu Beginn des Bandlaufes zu Null gemacht werden. Mit anderen Worten bedeutet das, daß dann, wenn eine Integrationskonstante zur Neutralisierung des Spitzenwertes des Integrationsergebnisses des Impulses e, zu Beginn des Bandlaufes in den Integrator 62 eingebracht wird, der Spitzenpegel des der Bandlaufposition Null entsprechenden

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Integrationsausgangs e auf Null gebracht werden kann.

Die Figuren 1OA bis IOC zeigen den Betrieb des Integrators am Ende des Bandlaufes. Während einer Zeitperiode T_f des Impulses ep werden 32 positive Impulse von e·, integriert und ein negativer Integrationsausgang e r produziert. Eine Zählervorrichtung kann so ausgelegt werden, daß die Integrationsausgänge e . und e _f 0 % und 100 % der Band!aufPositionen zugeordnet werden.

Figur 11 zeigt eine Abänderung der Zählervorrichtung nach Figur 8. Ein Schieberegister 64 v/i rd durch das erste Impulssignal e·^ getaktet (clocked) und durch das zweite Impulssignal e~ zurückgestellt. Die Ausgangsklemmen Ql bis Q8 des Schieberegisters 64 werden nicht verwendet, während die Ausgangsklemmen Q9 bis Q32 über Widerstände R9 bis R32 mit der invertierten Eingangsklemme eines Verstärkers 66 verbunden sind. Wenn der Verstärkungsgrad des Verstärkers 66 ausreichend groß ist, ergibt sich das Ausgangssignal e aus

" ^R33^{/Ri x Es}

(3)

In dieser Gleichung (3) läuft i von Null bis 32, und Es entspricht einem Potential hohen Pegels an der Ausgangsklemme des Schieberegisters 64. Wenn .das Verhältnis der Widerstände R9 bis R32 entsprechend R9>R10> ...>R32, ist.die Größe des Signals e ' größer, wenn die Anzahl der während einer Zeitdauer des Impulses e? erzeugten Impulse von e, größer ist.

Im folgenden wird erläutert, warum die Ausgangsklemmen Ql bis Q8 des Schieberegisters 64 nicht benutzt werden. Wenn die

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Bandlaufposition Null ist, werden, wie die Figuren 9A und 9B zeigen, acht Impulse e, erzeugt. Wenn zu dieser Zeit die Anzeigeeinheit Null anzeigt, ist das Potential des Signals e vorzugsweise Null. Dadurch werden die Ausgangsklemmen Ql bis Q8 von dem Verstärker 66 getrennt. Wenn während einer Zeit- ! periode des Impulssignales e,> neun Impulse e-, auftreten, wird der Pegel der Ausgangsklemme Q9 des Schieberegisters 64

j hoch. Das Potential des Signals e wird ausgedrückt durch e_Qr^V(R33/R9) χ Es, wie sich aus der Gleichung (3) ergibt. Wenn die Bandl aufposition am Maximum ist, werden, wie die Figuren 1OA und 1OB zeigen, 32 Impulse e^ erzeugt. Kurz bevor das Schieberegister 64 gelöscht wird, wird dann der Pegel der Ausgangsklemme Q32 hoch, und das Potential von e wird ausgedrückt durch e r^-(R33/R32)Es. Das bedeutet, daß sich das Potential des Signals e stufenweise in Übereinstimmung mit dem Ausgang des Schieberegisters 64 ändert.

; Wie sich aus der Gleichung (3) ergibt, kann das Potential von e auf jeden Wert eingestellt werden durch geeignete Wahl der ; Widerstände R9 bis R32. Durch geeignete Verteilung der Widerstände R9 bis R32 kann nach Belieben eine Beziehung zwischen j der Bandlaufmenge und dem Anzeigewert im Anzeiger geschaffen ! werden.

ι Figur 12 zeigt eine abgeänderte Ausführungsform der Anzeigeeinheit nach Figur 7. Die Ausgangsklemmen Q8.bis Q32 eines | Schieberegisters 64 sind mit der jeweiligen Setzeingangsklemme' S von Setz/Lösch-Fl ip-Flops 68g bis 68₃₂ verbunden. Die Flip- ~_} Flops 68g bis 68₃₂ und das Schieberegister 64 werden gemeinsam

durch den Impuls e₂ gelöscht. Die Ausgangsklemmen der Flip- ; Flops 68g bis 68₃2 sind mit. den entsprechenden LEDs 70g bis

70₃2 einer LED-Anordnung 70 verbunden. Die LEDs 70g bis 7O₃₂ ! bilden verschiedene Symbole wie beispielsweise Zeichen und/oder

Ziffern oder erzeugen Punkte, die, als gerade Linie angeordnet

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sind. Wenn zu Beginn des Bandlaufs acht Impulse von e-, in das ■ Schieberegister 64 während einer Zeitperiode des Impulssignals ^! £% geladen werden, wird der Pegel der Ausgangsklemme Q8 hoch.
Folglich ist der Flip-Flop 68g gesetzt, um die LED 70_g zu erregen. Ein Aufleuchten von nur der LED 70_o entspricht der '

ο ι

Bandlaufposition "0". Wenn während einer Zeitperiode des Impulses

e₂ neun Impulse von e, auftreten, werden die Flip-Flops 68_fi :

bis 68q gesetzt und die LEDs 70g bis 70_g erregt. In gleicher : Weise werden zu Ende des Bandlaufes, wenn während einer Zeitperiode des Impulses e₂ 32 Impulse e·, auftreten, alle Flip-Flops,

68g bis 68₃₂ gesetzt, worauf die LED 70g bis 70" ₂ aufleuchten. |

j Das Aufleuchten der LED-Anordnung 70 wird wiederholt ent- j

sprechend der Periode eines Impulses e₀, und das Aufleuchten !

<- j

: zeigt die Bandlaufposition an.

Obwohl nicht dargestellt, können bei der Ausführung nach
Figur 12 die Flip-Flops 68 weggelassen werden. Wenn in diesem
Fall der Pegel von irgendeinem der Ausgangsklemmen Q8 bis Q32
des Schieberegisters 64 hoch ist, wird nur eine mit der Ausgangsklemme hohen Pegels verbundene LED erregt und leuchtet
auf.

Die LED-Anordnung 70 und die Anzeigerteile 54 bis 58 mit je 7 Segmenten könf nen durch eine Anzeige mittels Flüssigkristall oder andere geeignete Anordnungen ersetzt werden. Die Anordnung der LED 70_g bis 7O₃₂ ist nicht auf
die gerade Form beschränkt, sondern kann jede andere Konfiguration annehmen^ beispielsweise in Form eines Ringes oder einer Spirale. ,

An der Verbindung zwischen dem Impulserzeuger 36 und der j

Spulenauflage 32 sowie zwischen dem Impulserzeuger 38 und der
Spulenauflage 34 kann eine Vorrichtung zur Rotationsgeschwindigfkeitsänderung vorgesehen sein. Beispielsweise ist der erste
Rotor 36, mit der Spulenauflage 32 über ein Getriebe 80 mit
dem Obersetzungsverhältnis 1:3 ,verbunden. Bei einer derartigen

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Konstruktion dreht sich der Rotor 36, dreimal bei jeder

ι Rotation der Spulenauflage 32. Damit erhöht ein derartiges ',

■ Obersetzungsgetriebe die Anzahl der leitenden Stücke 36~ ent-

] sprechend dreimal. Wenn weiterhin der Rotor 38, mit der ;

; Spulenauflage 34 über ein Getriebe 82 mit dem übersetzungs-

^; Verhältnis 2:5 verbunden ist, dreht sich der Rotor 38. zwei-

• mal bei jeweils fünf Umdrehungen der Spulenauflage 34. Bei

I einem solchen Untersetzungsgetriebe wird die Anzahl der leiten-

! den Stücke 38~ entsprechend 2/5 verringert. Wie bereits be-

! schrieben, kann das Verhältnis m/n verändert werden durch

Verwendung von Übersetzungsgetrieben und/oder Untersetzungs- :

: getrieben. Neben diesen Getrieben können auch Riementriebe j

! oder Leitradmechanismen verwendet werden.

: j

' Wie in den Figuren 14 und 15 dargestellt ist, können anstelle !

! der mechanischen und oben erläuterten Schalter auch elektrische¹

Schalter für die Impulserzeuger 36 und 38 verwendet werden.

; Bei dem in Figur 14 gezeigten Ausführungsbeispiel ist ein _;

' Photoschalter 86 eingesetzt, bei dem der Lichtweg durch eine |

I Scheibe 84 mit Bohrungen unterbrochen wird, welche zusammen j

; mit der Spul^enaufl age 32 bzw. 34 rotiert. Im Fall von Figur 15

I sind eine Magnetscheibe 88 und ein Magnetkopf 90 eingesetzt. '■

i Die Magnetscheibe 88 dreht sich gemeinsam mit der Spulenauf- j

lage 32 bzw. 34 und ist an ihrem Umfang mit aufgebrachten j

: Magnetimpulsen versehen. Der Magnetkopf 90 erfaßt die magne- <.

'. tischen Impulse. Ein Hai bl eiter-Hall el ement kann als Magnet- '

ι kopf 90 verwendet werden. · .· '.

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-es-

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ORIGINAL INSPECTED

Claims

M/19240 -f- 284261«!

Patentansprüche

/1.) Anzeigevorrichtung für Band! auf Positionen mit einem Bandtransportsystem, bei dem sich die Rotationsgeschwindigkeiten einer ersten Spule und einer zweiten Spule in Übereinstimmung mit der Bandlaufmenge ändern, gekennzeichnet durch einen ersten Impulserzeuger (36) zur Erzeugung von ro ersten Signalen (e-,) für jede Drehung einer ersten Spule (12), einen zweiten Impulserzeuger (38) zur Erzeugung von η zweiten Signalen (e~) für jede Drehung der zweiten Spule , (14), Anzeigeeinrichtungen (44 bis 70) zur Anzeige der Informationen, die von der Zahl der ersten Signale (e-,) ; während einer Zeitperiode (T-, T^) des zweiten Signals (e£)! erscheinen, und dadurch gekennzeichnet, daß zur Vergrößerung

des Verhältnisses der Zahl η der ersten Signale (e^) zur '

Zahl m der zweiten Signale (e₂) ein erster Mechanismus '. (80), der mit der ersten Spule (12) gekoppelt ist und

höhere Drehgeschwindigkeiten erzeugt als diejenige der \

ersten Spule (12) mit dem ersten Impulserzeuger (36) ge- ^!

koppelt ist und/oder daß ein zweiter Mechanismus (82), der ^: mit der zweiten Spule (14) gekoppelt ist und eine geringere¹ Rotationsgeschwindigkeit erzeugt als diejenige der zweiten Spule (14) mit dem zweiten· Impulserzeuger (38) verbunden

ist. . '

2. Vorrichtung nach Anspruch 1,^dadurch gekennzeichnet, daß j die Anzeigeeinrichtungen (44 bis 70) umfassen einen Zähler ' (44 bis 52, 60) zum Zählen der Zahl der ersten Signale (e^)j während einer Zeitperiode des zweiten Signals (e₉), und i eine numerische Anzeigevorrichtung (54 bis 58) zum An- j zeigen der der Bandlaufmenge entsprechenden Ziffernwerte ; auf der Basis des Zähl eraus.gangs des Zählers (44 bis 52, 60;)

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3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigeeinrichtungen (44 bis 70) umfassen ein Schieberegister (64),das durch das zweite Signal (e^,) gelöscht wird und durch das erste Signal (e-,) eingestellt (clocked) wird, und eine Anzeigeanordnung (70), in der Anzeigeelemente (7On bis 70-^) > die mit den Ausgangsklemmen (Q8 bis Q32) des Schieberegisters (64) verbunden sind, enthalten sind und ; ein Erregungszustand der Anzeigeelemente entsprechend der Bandlaufmenge sich ändert.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigeeinrichtung (44 bis 70) ferner aufweisen Setz/Lösch-Flip-Flops (680 bis 68^0) > die mit ihren Setzeingangsklemmen (S) mit den Ausgangsklemmen (Q8 bis Q32) des Schieberegisters (64) verbunden sind, die an den Lösch-;

eingangsklemmen (R) das zweite Signal (e₂) empfangen und mit den Ausgangsklemmen mit den Anzeigeelementen (70g bis 70go) verbunden sind, um bei anwachsender Bandlaufmenge \ die Zahl der Anzeigeelemente (70,, bis 70op) zu erhöhen. ;

5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangsklemmen (Ql bis Q7) zur Erzeugung von Schiebeimpulsen, die den letzten Schiebeimpulsen, die durch das ' Schieberegister (64) erzeugt sind, vorgehen, zu Beginn des Bandlaufes nicht benutzt werden, um der Band!aufpositionsanzeige Null zuzuordnen, die auf der Basis des ersten Sig- j nals (e-^) erzeugt wurde, welche Während einer Zeiteinheit des zweiten Signals {e?) zu Beginn des Bandlaufes erfaßt ' Wurde.

Vorrichtung nach Anspruch 1,. dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigeeinrichtungen (44 bis 70) umfassen einen Integrator (62), der durch das zweite Signal (eg) gelöscht wird und das erste Signal während einer Periode des zweiten

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Signals (e₂) integriert, um ein Analogsignal entsprechend der Bandlaufmenge zu erhalten.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß in den Integrator (62) eine Integrationskonstante vorher eingegeben worden ist, um einen Integrationsausgang zu neutralisieren, abhängig von dem ersten Signal (e-^) , das zu Beginn des Bandlaufes in den Integrator (62) eingespeist wurde.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung eines Stufensignals mit einer in Abhängigkeit, von der Bandlaufmenge wechselnden Amplitude die Anzeigeeinrichtungen (44 bis 70) umfassen ein Schieberegister, das¹ durch das zweite Signal (e~) gelöscht und durch das erste Signal (e-,) getaktet (clocked) wird, und einen Impulspositions-Signalpegel-Konverter (R9 bis R33, 66), der Schiebeimpulse empfängt, die an den Ausgangsklemmen (Q9 bis Q32) des Schieberegisters erscheinen und ein Ausgangs- ' signal erzeugt, dessen Pegel sich treppenförmig ändert abhängig von der Position des Schieberegisters (64), wo

der Schiebeimpuls erzeugt wird. ,

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangsklemmen (Ql bis QS) zur Lieferung von durch das Schieberegister (64) gelieferten Schiebeimpulsen zu Beginn· des Bandlaufes nicht benu.tzt werden, um einen Wechsel des Ausgangspegels des Impulspositions-Signalpegel-Konver- ^: ters (R9 bis R33, 66) aufgrund des während einer Periode ■ des zweiten Signals (e~) zu Beginn des Bandlaufes erfaßten ; ersten Signals (e,) zu vermeiden. |

10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der.erste Impulserzeuger (36) einen mechanischen Schalter (36-, bis 36^) erzeugt, der

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durch Rotation der ersten Spule (12) an- und ausgeschaltet , wird. ^:

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Impulserzeuger (38) eine mechanischen Schalter (38, bis 38,) aufweist, der bei Rotation : der zweiten Spule (14) an- und ausgeschaltet wird.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Impulserzeuger (36) einen Photoschalter (86) aufweist, bei dem der Lichtweg durch Rotation der ersten Spule (12) unterbrochen wird. j

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9 oder 12, da- i durch gekennzeichnet, daß der zweite Impulserzeuger (38) einen Photoschalter (86) aufweist, bei dem der Lichtweg durch Rotation der zweiten Spule (14) unterbrochen wird.

14. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da- ι durch gekennzeichnet, daß der erste Impulserzeuger (36) Mittel (88) aufweist zur Veränderung eines magnetischen Feldes bei Rotation der ersten Spule (12), sowie magnetischelektrische Wandler (90) zum Umwandeln der Änderungen des magnetischen Feldes in ein elektrisches Signal.

15. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da- \ durch gekennzeichnet, daß der zweite Impulserzeuger (38) Mittel (88) aufweist zur Veränderung eines magnetischen Feldes bei Rotation der zweiten Spule (14) sowie magnetiscfiT elektrische Wandler (90) zum Umwandeln der Änderungen des magnetischen Feldes in ein elektrisches Signal.

16. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da- [ durch gekennzeichnet, daß der Mechanismus (80, 82) ein Getriebe ist.

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17. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigeelemente (70g bis 7O₃₂) der Anzeigeanordnung (70) geradlinig angeordnet sind.

18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigeelemente (70g bis 7O₃₂) der Anzeigeanordnung (70) in Form einer Kurve angeordnet sind.

19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigeelemente (70g bis 7O₃₂) der Anzeigeanordnung (70) ringförmig angeordnet sind.

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