DE2906929A1

DE2906929A1 - Vorrichtung zur detektion des rotationszustandes einer welle, insbesondere fuer bandgeraete

Info

Publication number: DE2906929A1
Application number: DE19792906929
Authority: DE
Inventors: Eliseo Porchia
Original assignee: Autovox SpA
Current assignee: Autovox SpA
Priority date: 1978-03-02
Filing date: 1979-02-22
Publication date: 1979-10-04
Also published as: ATA154779A; ES478205A1; BR7901270A; GB2016149A; JPS54154370A; BE874543A; IT1102727B; FR2418919A1; IT7848256A0; US4234139A; AR217145A1; NL7901551A

Description

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BESCHREIBUNG

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Detektion des Rotationszustandes einer Welle, insbesondere der Welle eines Kassetten-Bandgerätes,

Bei Bandgeräten zur Aufzeichnung oder Wiedergabe muß der Rotationszustand einer Welle, die einen Teil des Antriebsmechanismus des Bandes bildet, erfaßt werden, so daß das Bandende beim vollständigen Abwickeln desselben von der Abwickelspule bzw. das Anhalten des Bandes aufgrund einer Blockierung des Mechanismus oder aufgrund eines Bandstaus signalisiert wird. Bei Kassetten-Bandgeräten ist eine derartige Erfassungs- oder überwachungseinrichtung noch von größerer Bedeutung, da das Band von der Abwickelspule abgewickelt und auf die Aufwickelspule aufgewickelt wird, während es vollständig von einer Kassette umschlossen ist und daher der Beobachtung des Benutzers praktisch verborgen bleibt.

Ähnliche überwachungs- oder Erfassungseinrichtungen sind auch bei verwandten Geräten erforderlich, z. B. bei Filmkameras und -projektoren, bei denen Filme ebenfalls in Kassetten eingeschlossen sind bzw. Einrichtungen verwendet werden, in denen die Filmbewegung der direkten Beobachtung des Benutzers verborgen bleibt.

Vorrichtungen zur Erfassung bzw. Detektion des Rotationszustandes einer Welle zum Signalisieren des Bandendes bzw. Anhaltens eines Bandes sind bereits bekannt. Diese Vorrichtungen beruhen auf der Umformung der Rotationsbewegung der Welle in eine Reihe von elektrischen Impulsen, die durch einen rotierenden Schalter erzeugt

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werden und dann für die Betätigung einer automatischen Einrichtung zum Stoppen des Motors oder Auswerfen der Kassette herangezogen werden.

Diese Impulse, die in Form von Impulsserien vorliegen, werden im allgemeinen von einem Kollektor oder Kommutator abgenommen, der mit der zu überwachenden Welle verbunden ist und als segmentförmiger Kollektor bzw. Kommutator ausgebildet ist, an dem eine oder mehrere Bürsten vorgesehen sind. Eine derartige Vorrichtung ist z. B. in der IT-PS 849 991 beschrieben.

Die Impulsserien können auch durch magnetische und photoelektrische Vorrichtungen erzeugt werden.

Alle diese bekannten Vorrichtungen sind jedoch mit gewissen Mängeln behaftet. Die segmentartigen Kollektoren unterliegen einem beachtlichen Verschleiß; magnetische und photoelektrische Vorrichtungen benötigen viel Platz.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zur Detektion des Rotationszustandes einer Welle zu schaffen, die von den vorstehend genannten Mängeln frei ist und insbesondere ohne merklichen Verschleiß arbeitet und platzsparend realisierbar ist.

Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung zur Detektion des Rotationszustandes einer Welle gelöst, die gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet ist, daß ein Rotationskondensator mit variabler Kapazität vorgesehen ist, der aus.wenigstens zwei ortsfesten Belägen, die auf einem ersten, feststehenden Träger angeordnet sind, und aus einem beweglichen Belag gebildet ist, der auf einem zweiten Träger angeordnet ist, der von der überwachten Welle

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mit einer Drehbewegung angetrieben wird. Dabei wird
durch den beweglichen Kondensatorbelag eine kapazitive Kopplung zwischen den ortsfesten Belägen bewirkt, die sich entsprechend der Winkelstellung ändert. Der zweite Träger ist gewöhnlich die Scheibe, die die Nabe einer Bandspule trägt.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist ferner ein Generator für elektrischen Strom relativ hoher Frequenz vorgesehen, der an den einen ortsfesten Belag angeschlossen ist, und eine Detektionsschaltung ist an den anderen ortsfesten Belag angeschlossen und ausgebildet zur Detektion der Amplitudenmodulation des von dem Stromgenerator erzeugten Stroms, wobei diese
Modulation durch die Rotation des beweglichen Belages verursacht wird und eine relativ niedrige Modulationsfrequenz aufweist, die proportional zur Rotationsgeschwindigkeit des beweglichen Belages ist.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Figuren. Von den Figuren zeigen:

Fig, 1 eine Schnittansicht eines Rotationskondensators;

Fig. 2 eine Draufsicht auf den beweglichen Belag des Kondensators nach Fig. 1;

Fig. 3 eine Draufsicht auf die ortsfesten Beläge des Kondensators nach Fig. 1;

Fig. 4 ein elektrisches Schaltbild einer Detektionsvorrichtung; und

Fig. 5a, 5b und 5c die Signalformen an verschiedenen
Punkten der Schaltung nach Fig. 4.

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Es wird zunächst auf Figuren 1, 2 und 3 Bezug genommen. Die Detektionsvorrichtung enthält einen Rotationskondensator 1, der aus zwei ortsfesten Belägen 2 und 3 und einem beweglichen Belag 4 gebildet ist. Die zwei ortsfesten Beläge 2, 3 sind auf einem festen Träger 5 aus isolierendem Material angeordnet, während der bewegliche Belag 4 auf einer Nabenträgerscheibe 6 angeordnet ist, die eine Bandspule trägt und gemeinsam mit der Welle 6¹ in Drehung versetzt wird, die überwacht werden soll.

Der bewegliche Belag 4 bewirkt eine kapazitive Kopplung zwischen den zwei ortsfesten Belägen 2, 3. Der Rotationskondensator 1 ist in eine elektrische Schaltung eingefügt, die gemäß Fig. 4 einen Generator 7 für elektrischen Strom mit relativ hoher Frequenz (in der Größenordnung von 10 - 100 kHz) sowie eine Detektionsschaltung enthält.

Die Detektionsschaltung enthält einen Widerstand 8, der parallel zu einer Reihenschaltung aus einer Diode 9 und Parallelschaltung aus einem Widerstand 10 und einem Kondensator 11 gebildet ist.

Wenn die Scheibe 6 rotiert, so nimmt der Rotationskondensator 1 in Abhängigkeit von dem Drehwinkel aufgrund der Formgebung der Beläge 2, 3 und 4 verschiedene Kapazitätswerte an. Entsprechend der maximalen Kopplung wird also auf diese Weise ein maximaler Strom vom Generator 7 zur Detektionsschaltung durchgelassen, während bei minimaler kapazitiver Kopplung ein minimaler Strom fließt.

Auf diese Weise wird eine Amplitudenmodulation mit relativ niedriger Modulationsfrequenz (in der Größenordnung von 10 - 60 Hz) erreicht, die proportional der Rotations-

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frequenz des beweglichen Belages ist. Durch Detektion der Modulation werden die gewünschten Impulse geliefert, die dann in bekannter Weise ausgenutzt werden, z. B. zum Anhalten des Antriebsmotors für das Band.

In Fig. 5 sind einige Signalformen bei der Schaltung nach Fig. 4 gezeigt.

Insbesondere zeigt Fig. 5a die Signalform an dem feststehenden Belag 3, Fig. 5b zeigt die Signalform an dem feststehenden Belag 2, also nach Modulation durch den Rotationskondensator 1, während Fig. 5c die Signalform des demodulierten und gesiebten Signals zeigt, das am Kondensator 11 verfügbar ist.

Der Widerstand 8 schließt den Stromkreis für den durch die Diode 9 durch Demodulation gewonnenen Gleichstrom, der Widerstand IO stellt die Belastung des Stromkreises dar, simuliert also den Eingangswiderstand der darauffolgenden Schaltung, während der Kondensator 11 die Hochfrequenzreste kurzschließt, die von der Detektorschaltung durchgelassen werden.

Gemäß vorteilhafter Weiterbildungen der Erfindung sind mehr als zwei ortsfeste Beläge vorgesehen, die darüber hinaus andere als die gezeigten Formen aufweisen können; auch der bewegliche Belag kann eine andere Form als die gezeigte aufweisen, solange gewährleistet ist, daß der Rotationskondensator 1 einen Kapazitätswert aufweist, der in Abhängigkeit von der gegenseitigen Winkelstellung der Rotationsbewegung zwischen dem beweglichen Belag und den ortsfesten Belägen variiert.

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Leerseite

Claims

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JOHANNES-SCHARRER-STRASSE 13 - D-8000 MÜNCHEN 21

22. Feb. 1979

SP 91

AUTOVOX S. p. A., Rom / Italien

Vorrichtung zur Detektion des Rotationszustandes einer Welle, insbesondere für Bandgeräte

PATENTANSPRÜCHE

Vorrichtung zur Detektion des Rotationszustandes einer Welle, dadurch gekennzeichnet, daß ein Rotationskondensator (1) mit variabler Kapazität vorgesehen ist, der aus wenigstens zwei ortsfesten Belägen (2, 3), die auf einem ersten, feststehenden Träger (5) angeordnet sind, und aus einem beweglichen Belag (4) gebildet ist, der auf einem zweiten Träger (6) angeordnet ist, der von der überwachten Welle (6¹) mit einer Drehbewegung angetrieben wird.

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2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Träger (6) die Nabenträgerscheibe für eine Bandspule ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich ein Generator (7) für elektrischen Strom relativ hoher Frequenz, der an einen (3) der ortsfesten Beläge (2, 3) angeschlossen ist, und eine Detektionsschaltung (8, 9, 10, 11) vorgesehen sind, daß die Detektionsschaltung an den anderen ortsfesten Belag (2) angeschlossen und zur Detektion bzw. Demodulation der Amplitudenmodulation des von dem Stromgenerator (7) erzeugten Stromes ausgebildet ist, wobei diese Modulation durch die Rotation des beweglichen Belages (4) bewirkt wird und eine relativ niedrige Modulationsfrequenz aufweist, die proportional zur Rotationsfrequenz des rotierenden Belages (4) ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Detektorschaltung einen ersten Widerstand (8) enthält, der parallel zu einer Reihenschaltung aus einer Diode (9) und einer Parallelschaltung aus einem zweiten Widerstand (10) und einem Kondensator (11) gebildet ist.

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