DE2941144C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Betriebsartenumschaltvorrich­ tung für ein Magnetbandaufzeichnungs- und/oder Wiedergabe­ gerät gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Bei einer bekannten Vorrichtung dieser Art (US-PS 39 76 263) greift ein Antriebszahnrad in ein Schaltzahnrad ein, wenn es unter der Wirkung eines gefederten Hebels um einen bestimm­ ten Drehwinkel verdreht worden ist. Die Verdrehung aus ei­ ner Ruhestellung, in der kein Angriff der beiden Zahnräder besteht, kommt dann zustande, wenn ein Anschlag, der an einer Platte angeformt ist, durch Tastendruck nach unten bewegt wird und damit eine am Schaltzahnrad befindliche Nase freigibt. Im Zuge der daraufhin durch das Antriebs­ zahnrad bewirkten weiteren Drehbewegung, die so lange an­ dauert, bis ein den Zahnkranz des Schaltzahnrads unter­ brechender Ausschnitt dem Antriebszahnrad gegenübersteht, womit die beiden Zahnräder außer Angriff gelangen, wird der gefederte Hebel unter gleichzeitiger Spannung seiner Feder wieder ausgelenkt. Da in dieser Stellung der erwähn­ te Anschlag aber an einer zweiten Nase des Schaltzahnrads anliegt, kann der gefederte Hebel eine Drehbewegung des Antriebszahnrads so lange nicht bewirken, bis, wie oben beschrieben, der Anschlag wieder außer Angriff gebracht wird.

Eine derartige, insoweit rein mechanische Lösung ist rela­ tiv aufwendig und störanfällig. Überdies ist die Taste, mit der die Drehbewegung des Schaltzahnrads eingeleitet wird, naturbedingt relativ schwergängig.

Es gibt auch Umschaltevorrichtungen, bei denen relativ große Elektromagneten verwendet sind, um eine Kopfträger­ einheit oder eine Andruckrolleneinheit in Arbeitsstellung zu bewegen und zu halten. Da diese Magneten während der Aufzeichnung oder Wiedergabe ständig Strom verbrauchen, ist der Stromverbrauch eines solchen Geräts ungewöhnlich hoch. Dies führt besonders bei batteriegetriebenen trag­ baren Magnetbandgeräten zu Problemen.

Um den durch die Elektromagneten bedingten Stromverbrauch zu senken, ist in der deutschen Patentanmeldung P 28 40 067.1 vorgeschlagen worden, den Elektromagneten nur als kurzzeitig betätigten Auslöser für die Übertra­ gung einer Motordrehbewegung auf die Betriebsartenum­ schaltvorrichtung zu benutzen. Dabei genügen wesentlich kleiner Elektromagneten als bei den sonst üblichen Um­ schaltvorrichtungen, so daß der Stromverbrauch auch we­ sentlich geringer sein wird, jedoch noch immer nicht nie­ drig genug, um eine verlängerte Batterielebensdauer zu er­ zielen. Ganz allgemein ist es bekannt, ein Antriebszahn­ rad eines Getriebes mit Hilfe eines Magnetflusses zu er­ zeugen, der dieses Antriebszahnrad durchsetzt (US-PS 40 97 755).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Betriebsar­ tenumschaltvorrichtung der eingangs genannten Art, die also rein mechanisch arbeitet, zu vereinfachen und zu ver­ bessern, dabei aber im Vergleich mit den erwähnten elek­ trischen Lösungen mit einem geringeren Stromverbrauch aus­ zukommen.

Die erfindungsgemäße Lösung der gestellten Aufgabe ist im Patentanspruch 1 angegeben, vorteilhafte Weiterbildungen des Erfindungsgedankens sind in Unteransprüchen gekennzeich­ net.

Ein wesentliches Merkmal der erfindungsgemäßen Betriebs­ artenumschaltvorrichtung besteht darin, daß auf einen stromzehrenden Solenoid verzichtet und statt dessen eine neuartige elektromagnetische Umschalteinrichtung verwendte wird, die nur kurzzeitig einen geringen Steuerstrom benötigt. Dadurch eignet sich die erfindungsgemäße Umschaltvorrichtung insbesondere für mit Berührungskontakten o. dergleichen zur Einleitung einer Betriebsartenumschaltung ausgerüstete Geräte.

Normalerweise steht das als Permanentmagnet ausgebildete Schaltzahnrad nicht im Eingriff mit dem vom Bandantriebs­ motor des Gerätes angetriebenen Antriebszahnrad. Sobald jedoch der in der Nähe des Schaltzahnrades befindliche Elektromagnet einen Steuerstrom erhält, bringt der dadurch induzierte Magnetfluß das Schaltzahnrad in Eingriff mit dem Antriebszahnrad, um einen Umschaltvorgang auszuführen.

Nachstehend werden einige die Merkmale der Erfindung auf­ weisende Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf eine Zeichnung näher erläutert. Darin zeigt

Fig. 1 eine schematische Draufsicht auf ein erstes Ausführungsbeispiel mit Antriebszahnrad und Schaltzahnrad,

Fig. 2 eine geschnittene Seitenansicht der Aus­ führung von Fig. 1,

Fig. 3 eine schematische Darstellung eines elektromagnetischen Systems,

Fig. 4 eine schematische Draufsicht auf ein zweites Ausführungsbeispiel,

Fig. 5 eine schematische Seitenansicht eines dritten Ausführungsbei­ spiels,

Fig. 6 eine Draufsicht auf die Ausführung von Fig. 5, und

Fig. 7 eine Draufsicht auf eine in ein Magnetband­ gerät eingebaute Betriebs­ artenumschaltvorrichtung.

Der in den Fig. 1 bis 3 dargestellte Auslösemechanismus einer Betriebsartenumschaltvorrichtung für ein Magnetbandgerät enthält ein aus einem Permanent­ magnet-Material hergestelltes Schaltzahnrad 1, welches auf einer gegenüber einem Chassis 5 des Gerätes drehbar gelagerten Welle 4 befestigt ist und einen durch einen zahnfreien Ausschnitt 3 unterbrochenen verzahnten Umfangs­ sektor 2 aufweist. Ein der Ansteuerung des Schaltzahnrades 1 dienendes elektromagnetisches System besteht aus einem Joch 6 mit das Schaltzahnrad umgreifenden Armen 7 und 8 und einer Erregerwicklung 10 auf einem Spulenkörper 9.

Wenn die Wicklung 10 durch Gleichstromimpulse erregt wird, so daß am Joch 6 ein Magnetfluß Φ _A entsteht, dann wird das gemäß Fig. 3 in Axialrichtung magnetisierte Schaltzahn­ rad 1 angetrieben und dreht sich in Pfeilrichtung A (Fig. 1). Bei entgegengesetzt durch die Wicklung 10 fließenden Gleich­ stromimpulsen entsteht ein Magnetfluß Φ _B im Joch 6, und das Schaltzahnrad 1 wird in Pfeilrichtung B in Fig. 1 verdreht.

Die pulsierende Erregung der Wicklung 10 verdreht das Schaltzahnrad 1, bis dessen verzahnter Umfangssektor 2 in ein Zahnrad 11 eingreift, welches durch einen die Haupt­ antriebsquelle des Magnetbandgerätes bildenden Motor 12 angetrieben wird. Solange die Erregerwicklung 10 stromlos ist, sollte sich der zahnfreie Ausschnitt 3 des Schalt­ zahnrades 1 (wie in Fig. 1 dargestellt) neben dem ständig umlaufenden Antriebszahnrad 11 befinden, so daß kein Zahneingriff stattfindet.

Sobald das Schaltzahnrad 1 elektromagnetisch in das An­ triebszahnrad 11 eingreift, liefert der Motor 12 die Energie für die Umschaltoperation, jedoch wird für die Einleitung der Betriebsartenumschaltung nur ein pulsierender Steuerstrom für die Wicklung 10 benötigt, um die Zahnräder 1 und 11 miteinander in Eingriff zu bringen.

Bei dem in Fig. 4 dargestellten zweiten Ausführungsbei­ spiel ist das aus Permanentmagnet-Material hergestellte Schaltzahnrad 13 über seinen gesamten Umfang 14 verzahnt und greift in ein mittels einer Welle 16 auf dem Chassis drehbar gelagertes Zahnrad 15 ein, welches über die Welle 16 fest mit einem Zahnrad 17 verbunden ist, das somit gemeinsam mit der Welle 16 umläuft und einen zahn­ freien Ausschnitt 18 besitzt, der sich ähnlich wie in Fig. 1 im Ruhezustand in der Nähe eines nicht dargestellten Antriebszahnrades befindet.

Durch Erregung der Wicklung auf dem Spulenkörper 9 wird das Schaltzahnrad 13 verdreht, um das Zahnrad 17 zum Eingriff mit dem Antriebszahnrad zu bringen. Die Zahn­ räder 15 und 17 können aus einem unmagnetischen Material wie Kunststoff o. dgl. hergestellt sein.

Das in Fig. 5 und 6 der Zeichnung dargestellte dritte Ausführungsbeispiel hat ein mit einem zahnfreien Aus­ schnitt 21 versehenes und aus einem Magnetmaterial hergestelltes Schaltzahnrad 20 mit einem Zylinderansatz 22, der zwischen die Arme eines U-förmigen Joches 19 greift. Das Schaltzahnrad 20 ist fest verbunden mit einer beid­ seitig in Lagern 24 und 25 geführten Welle 23. Wie bei den übrigen Ausführungsbeispielen ist auch dieses Joch 19 mit einer Wicklung 26 umgeben, um das Schaltzahnrad 20 durch einen Magnetfluß zu verdrehen und mit einem nicht dargestellten Antriebszahnrad in Zahneingriff zu bringen.

Die in Fig. 7 dargestellte Umschaltvor­ richtung kann mit einem der in Fig. 1 bis 6 dargestellten Auslösemechanismus versehen sein, um das Schaltzahnrad zur Einleitung der Umschaltoperation zu verdrehen.

Das in Fig. 7 enthaltene Schaltzahnrad 30 mit Ausschnitt 31 kann durch Erregung einer Wicklung 32 in oben beschriebener Weise verdreht und zum Eingriff mit einem Antriebszahnrad 33 gebracht werden, welches sich im Ruhezustand der Wicklung neben dem Ausschnitt 31 befindet. Das Antriebs­ zahnrad 33 wird über ein Zahnrad 34 angetrieben, welches auf einer Bandantriebswelle 35 befestigt ist.

Eine Ausrichtfeder 36 drückt mit ihrem Ende 37 gegen einen am Schaltzahnrad 30 befestigten Schaltstift 38 (s. auch Fig. 2), um das Schaltzahnrad 30 außer Eingriff von dem Antriebszahnrad 33 zu halten, bis ein pulsierender Steuerstrom die beiden Zahnräder in Eingriff bringt, wie oben beschrieben.

Sobald das Schaltzahnrad 30 eingreift und vom Antriebs­ zahnrad 33 verdreht wird, drückt der Schaltstift 38 gegen eine Kante einer verschiebbaren Umschaltplatte 39, die Schlitze 40, 41 aufweist, in welche am Chassis befestigte Führungsstifte 42 bzw. 43 eingreifen. Ein Führungsstift 44 drückt gegen eine Seitenkante 45 der Umschaltplatte 39, die normalerweise durch eine zwischen Platte 39 und dem Chassis eingespannte Schraubenfeder 46 in Fig. 7 nach unten vorgespannt ist. Ferner enthält die Umschaltplatte 39 einen Ausschnitt 47, in den ein Ende 48 eines Riegels 49 eingreift, wenn letzterer durch eine Feder 50 in die Umschaltplatte 39 eingreift, die gemäß Fig. 7 infolge der durch das Antriebszahnrad 33 verursachten Drehung des Schaltzahnrades 30 in ihre obere Position ausgewandert ist.

Im stromlosen Zustand der Wicklung 32 befindet sich das ständig über den Hauptantrieb des Gerätes laufende An­ triebszahnrad 33 im Bereich von Ausschnitt 31, das Schaltzahnrad 30 steht. Wenn nach Betätigung eines nicht dargestellten Berührungsschalters o. dgl. ein Steuer­ impuls erzeugt wird, welcher das Schaltzahnrad 30 in Fig. 7 im Uhrzeigersinne verdreht, greift es in das Antriebszahnrad 33 ein, macht einen Umlauf und verschiebt dabei mit seinem Schaltstift 38 die Umschaltplatte 39 nach oben. Sobald sich nach einer halben Schaltzahnrad-Umdrehung der Schaltstift 38 aus der in Fig. 7 dargestellten Position um 180° gedreht hat, befindet sich die Umschaltplatte 39 in ihrer höchsten Position, und dabei untergreift eine Nase 52 des Riegels 49 einen abgewinkelten Lappen 51 der Umschaltplatte 39, um diese in ihrer obersten Stellung festzuhalten, während das Antriebszahnrad 33 das Schalt­ zahnrad 30 in seiner Ausgangsstellung weiterdreht, bis der Ausschnitt 31 erreicht ist, wo die Drehbewegung endet.

Mit ihrer Aufwärtsbewegung (Fig. 7) verschiebt die Umschalt­ platte 39 über eine Schraubenfeder 54 eine Kopfträgerplatte 53 in Aufzeichnungs- und/oder Wiedergabeposition. Die Feder ist zwischen Ansätzen 55 und 56 von 39 bzw. 53 eingespannt.

Ferner wird durch die Aufwärtsbewegung der Umschaltplatte 39 und der Kopfträgerplatte 53 eine auf einem Rollenhalter 58 drehbar gelagerte Andruckrolle 57 gegen die Bandan­ triebswelle 35 gedrückt. Der Rollenhalter 58 ist auf einem Zapfen 59 drehbar gelagert und wird durch eine Feder 60 so gespannt, daß ein Magnetband zwischen Rolle 57 und Bandantriebswelle 35 erfaßt wird.

Zur Entriegelung der Umschaltplatte 39 erhält die Wicklung 32 wieder einen Steuerimpuls, damit das Schaltzahnrad 30 durch das Antriebszahnrad 33 verdreht wird und der Schalt­ stift 38 noch einmal die Umschaltplatte 39 berührt. Diese wird dabei leicht angehoben, der Riegel 49 löst sich, und die Schraubenfeder 46 bringt die Umschaltplatte 39 in ihre Ausgangsstellung zurück. Damit werden auch die Kopfträgerplatte 43 und die Andruckrolle 57 aus ihrer Betriebsposition zurückgeholt.

Durch Verwendung der erfindungsgemäßen Umschaltvor­ richtung kann bei einem kompakten Einzelmotor-Magnet­ bandgerät durch leichtes Berühren einer Betriebsarten­ wähltaste eine Betriebsartenumschaltung durchgeführt werden. Dabei ist kein Solenoid erforderlich. Zur Aus­ lösung des Umschaltvorganges genügt ein kurzzeitiger Steuerimpuls, um ein Schaltzahnrad mit einem Antriebs­ zahnrad zu koppeln, welches von dem einzigen Hauptan­ trieb des Motors angetrieben wird. Dabei wird durch ein externes Signal mit geringem Stromverbrauch eine begrenzte Drehbewegung durchgeführt. Das Steuersignal mit geringer Stromstärke ermöglicht ferner vorteilhaft eine freie Drehrichtungswahl. Dadurch findet der er­ findungsgemäße Auslösemechanismus ein breiteres Anwen­ dungsgebiet als bekannte Vorrichtungen, deren Solenoid nur in einer Richtung wirkte.

Ferner läßt sich die erfindungsgemäße Umschaltvorrichtung in beliebiger Größenordnung, relativ einfach und zu ver­ nünftigen Kosten herstellen und montieren.

Claims (8)

1. Betriebsartumschaltvorrichtung für ein Magnetband­ aufzeichnungs- und/oder Wiedergabegerät mit einem drehbar gelagerten Schaltzahnrad und einem Antriebszahnrad, das so positioniert ist, daß es direkt oder indirekt antreibend auf das Schaltzahnrad einwirkt, wenn dasselbe um einen be­ stimmten Drehwinkel aus einer Ruhestellung heraus bewegt worden ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltzahnrad (1; 13; 20) mindestens einen magne­ tische N- und S-Pole bildenden Abschnitt aufweist, und daß ein dem magnetischen Abschnitt des Schaltzahnrads zugeord­ neter Elektromagnet (6- 10; 32) zum Erzeugen eines eine Drehbewegung auf das Schaltzahnrad übertragenden Magnet­ flusses vorhanden ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektromagnet (6 bis 10; 32) ein nahe dem magnetischen Abschnitt des Schaltzahnrades (z. B. 1) angeordnetes und von einer Wicklung (10) umgebenes Joch (6) aufweist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Schaltzahnrad (1; 13; 20) einen verzahnten Umfangssektor (2) und einen zahnfrei­ en Abschnitt (3), der sich bei entregtem Elektromagneten (6-10) dem Antriebszahnrad (11) gegenüber steht, so daß das Antriebszahnrad in diesem Zustand von dem verzahnten Umfangssektor getrennt ist, jedoch bei Erregung des Elek­ tromagneten in Zahneingriff mit ihm gelangt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Schaltzahn­ rad (13) und dem Antriebszahnrad ein Zwischenzahnrad (17) angeordnet ist, welches einen verzahnten Umfangs­ sektor sowie einen zahnfreien Ausschnitt (18) aufweist und im Zahneingriff mit dem Schaltzahnrad (13) steht; und daß sich der zahnfreie Ausschnitt (18) im ent­ regten Zustand des Elektromagneten in der Nähe des Antriebszahnrades (z. B. 11) befindet, so daß letzteres in diesem Zustand von dem Zwischenzahnrad (17) getrennt ist, jedoch bei Erregung des Elektromagneten das Zwischenzahnrad in Zahneingriff mit dem Antriebszahn­ rad gedreht wird.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Zwischenzahnrad (17) aus einem Kunstharzmaterial besteht.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekenn­ zeichnet durch einen Drehantrieb (34, 35) für das Antriebszahnrad (33) und eine Quelle zur Versor­ gung des Elektromagneten (32) mit einem Steuerstrom, der eine Rotation des Schaltzahnrads (30) in einer bestimmten Drehrichtung bewirkt.

7. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltzahnrad (13) in Zahneingriff mit einem über seinen gesamten Umfang verzahnten und an dem ausgeschnittenen Zwischenzahn­ rad (17) befestigten Zahnradelement (15) steht (Fig. 4).

8. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch

• - eine durch Kontakt mit einem Schaltelement (38) an dem Schaltzahnrad (30) bei einer Rotation des Schaltzahnrades von einer ersten in eine zweite Position verschiebbare Umschaltplatte (39), und
• - eine Kopfträgereinheit (53) und eine Andruckrollen­ einheit (57, 58), die jeweils aus ihrer ersten Position in ihre zweite Position bewegt werden, wenn sich die Umschaltplatte (39) von der ersten in die zweite Position bewegt.