DE3118357A1

DE3118357A1 - Elektromotor, insbesondere fuer ein magnetbandgeraet

Info

Publication number: DE3118357A1
Application number: DE19813118357
Authority: DE
Inventors: Koosuke Osaka Hashimoto
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1980-05-13
Filing date: 1981-05-08
Publication date: 1982-03-04
Also published as: DE3118357C2; US4423359A

Description

Mitsubishi Denki Eabushiki Kaisha 8. Mat 1981

Tokio, Japan

Elektromotor, insbesondere für ein Magnetbaodgerät

Die Erfindung betrifft einen Elektromotor, speziell einen Synchronmotor für den Bandtransportmechanismus eines Magnetband-Aufnahme/Wiedergabegeräts.

Ein bisheriger Bandtransportmechanismus umfaßt einen um seine Längsachse drehbaren Wickelteller (reel disk) mit einem oberen Ende, das mit einer Aufspul- oder einer Vorrats(wickel)rolle für ein Magnetband in Eingriff bringbar ist, und eine beispielsweise aus Weicheisen hergestellte Läufer- bzw. Rotorscheibe, die zwischen die Unterseite des Wickeltellers und einen kreisringförmigen, konzentrisch zur Rotorscheibe angeordneten Magneten eingefügt ist und den Läufer bzw. Rotor eines Elektromotors bildet. Der Ringmagnet ist so magnetisiert, daß sich vier IT-Pole in Winkelabständen von 45° jeweils mit S-Polen abwechseln. Unter dem Ringmagneten sind mehrere Spulen oder Flachspulen in vorbestimmten gleichen Winkelabständen auf einer Ständer- bzw. Statorscheibe aus z.B. Weicheisen angeordnet, die koaxial zur Rotorscheibe angeordnet ist und einen Ständer bzw. Stator des Elektromotors bildet.

Im Betrieb wird durch die Flachspulen ein sich drehendes Magnetfeld erzeugt, wobei sich der Ringmagnet in Synchronismus mit diesem Magnetfeld dreht und dabei eine Drehung des Wickeltellers bewirkt.

Bei diesem bisherigen Mechanismus wird infolge der Drehung des Ringmagneten ein Wirbelstrom- an der Statorscheibe erzeugt, wodurch in nachteiliger Weise das erzeugte Drehmoment abgeschwächt wird, während der Stromverbrauch anst.eigt. Ausserdem ist in diesem Fall das Drehmoment für Schnellvorlauf und Schnellrücklauf des Magnetbands ungenügend.

Aufgabe der Erfindung ist damit insbesondere die Schaffung eines verbesserten Elektromotors_r welcher den in ihm erzeugten Wirbelstrom wirksam für eine Drehmomenterzeugung ausnützt, so daß ein Drehmomentverlust vermieden und daher der Strombedarf gesenkt wird.

Dieser Elektromotor soll dabei kompakt gebaut sein, zwei Abtriebswellen aufweisen und die Antriebscharakteristik einer zugeordneten Spulen- oder Wickelwelle stabilisieren können, während das Drehmoment für. den Antrieb der Spulenwelle nach Bedarf änderbar sein soll.

Diese Aufgabe wird bei einem Elektromotor der angegebenen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß er Spulen zur Erzeugung eines rotierenden Magnetfelds, eine sich mit dem rotierenden Magnetfeld der Spulen mitdrehende erste Rotoreinheit mit einem den Spulen gegenüberstehenden Magneten und eine zweite Eotoreinheit aufweist, die einen Magnetkreis für ein durch den Magneten an der ersten Rotoreinheit erzeugtes Magnetfeld bildet, daß die zweite Rotoreinheit unabhängig von der ersten Rotoreinheit drehbar ist und daß die erste Rotoreinheit bei ihrer Drehung eine Antriebskraft erzeugt.

Zur Erhöhung der von der zweiten Rotoreinheit abgenommenen Antriebs- oder Rotationskraft (rotational force) kann eine Terbindungs- oder Koppeleinheit vorgesehen sein, welche die erste Rotoreinheit trennbar mit der zweiten Rotoreinheit verbindet, um die Drehung beider Rotoreinheiten miteinander zu koppeln.

Außerdem kann die erste Rotoreinheit für die·Erzeugung einer konstanten Antriebskraft ausgelegt sein, wobei eine Umschalteinheit zum Wählen der Antriebskraft entweder der ersten oder der zweiten Rotoreinheit vorgesehen sein kann.

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Um weiterhin die zweite Rotoreinheit ein variables Drehmoment erzeugen zu lassen, kann eine Regeleinheit vorgesehen sein, welche die Drehzahl der ersten Rotoreinheit regelt. Wahlweise kann eine Andruckeinrichtung zur Ausübung eines Drucks auf die zweite Rotoreinheit vorgesehen sein.

Im folgenden sind bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung im Vergleich zum Stand der Technik anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Aufsicht auf ein bisheriges Videobzw. Fernseh-Magnetbandaufζeichnungs/wiedergabegerät mit in der unwirksamen Stellung befindlichem Video-Magnetband,

Fig. 2 eine Fig. 1 ähnelnde Darstellung, in welcher jedoch das Magnetband in seine Betriebslage gebracht worden ist,

Fig. 3 eine Längsschnittansicht eines bisherigen Bandtransportmechanismus (reel taking-up mechanism) für die Anordnung nach Fig. 1 und 2,

Fig. 4 eine schematische Seitenansicht eines Bandtransportmechanismus mit einem Elektromotor gemäß einer Ausführungsform der Erfindung und mit eingesetzter Magnetband-Kassette, von der Unterseite von Fig. 1 her gesehen,

Fig. 5 eine Längsschnifcbansicht des Mechanismus gemäß Fig. 4,

Fig. 6 einen Schnitt längs der Linie VI-VI in Fig. 5»

Fig. 7 eine Längsschnittansicht einer Abwandlung der Erfindung,

Fig. 8 einen Schnitt längs, der Linie VIII-VIII in Fig. 7,

Fig. 9 eine Aufsicht im Schnitt längs der Linie IX-IX in . 7,

Fig. 10 eine Aufsicht auf ein Magnetbandgerät mit einer anderen Ausführungsform der Erfindung in der Eormalbandlauf-Betriebsart (forward play state),

Fig. 11 eine Fig. 10 ähnelnde Darstellung, die jedoch die Schnellvorlaufbetriebsart veranschaulicht,

Fig. 12 eine Sehnittansieht einer Verbindungs- oder Koppel-• einheit bei der Anordnung nach Fig. 10 und 11,

Fig. 13 eine schematische Aufsicht auf ein Magnetbandgerät mit noch einer anderen Ausführungsform der Erfindung in der Iformalbandlauf-Betriebsart,

Fig. 14 eine Fig. 13 ähnelnde Darstellung, die jedoch die Schnellvorlauf-Betriebsart veranschaulicht,

Fig. 15 eine teilweise in Seitenansicht gehaltene Längsschnittansieht des erfindungsgemäßen Elektromotors nach Fig. 13,

Fig. 16 eine Fig. 15 ähnelnde Darstellung, die jedoch die Schnellvorlauf-Betriebsart veranschaulicht,

Fig. 17 ein Blockschaltbild einer Regelschaltung für den erfindungsgemäßen Elektromotor,

Fig. 18 eine teilweise in Seitenansicht gehaltene Längsschnittdarstellung einer weiteren Ausführungsform der Erfindung mit einer im deaktivierten Zustand befindlichen Andruckeinheit,

Pig. 19 eine Fig. 18 ähnelnde Darstellung, in welcher sich die Andruckeinheit jedoch im erregten "bzw. aktivierten Zustand "befindet,

Fig. 20 eine schematische Aufsicht auf ein in der Schnellvorlauf-Betriebsart befindliches Magnetbandgerät mit der Anordnung nach Fig. 19 und

Fig. 21 eine graphische Darstellung der Kennlinien der Anordnung nach Fig. 18 und 19·

In den Figuren sind einander entsprechende Teile jeweils mit denselben Bezugsziffern bezeichnet.

In den Fig. 1 und 2 ist ein übliches Videο-Magnetbandgerät als Beispiel für ein Gerät dargestellt, auf welches die Erfindung anwendbar ist. Die dargestellte Anordnung umfaßt eine rechteckige Grundplatte 10, eine umlaufende Trommel 12, einen schwenkbaren Einlauf-Leitarm 14 und einen schwenkbaren Auslauf-Leitarm 16, die auf der Grundplatte 10 angeordnet sind. Eine Videomagnetband-Kassette 18 ist in einer vorbestimmten Lage über der Grundplatte 10 angeordnet.

Am einen Ende jedes Leitarms 14· und 16 ist jeweils eine Einlauf- bzw. eine Auslauf-Bandführung 20 bzw. 22 montiert. Gemäß Fig. 1, in welcher sich das Magnetband 24- vollständig in der Kassette 18 befindet und für das Herausziehen bereitsteht, greifen die Bandführungen 20 und 22 in Aussparungen 26 bzw. 28 an der der Trommel 12 benachbarten Seite der Kassette 18 ein, um am Magnetband 24 anzugreifen. Wenn die ' Leitarme 14 und 16 um ihre zentralen Drehpunkte um die Trommel 12 herum verschwenkt werden; werden die Bandführungen und 22 zur Trommel 12 hin bewegt, wobei das Magnetband 24 aus der Kassette 18 herausgezogen wird, bis sich die beiden Bandführungen 20 und 22 gegen einen zugeordneten Einlaufbzw. Auslauf-Block 30 bzw. 32 anlegen, wie dies in Fig. 2 dargestellt ist, gemäß welcher das Magnetband 24 in Bereit-

schaft für Aufnahme oder Wiedergabe teilweise aus der Kassette 18 herausgezogen worden ist. Gleichzeitig wird dabei das Magnetband 24 teilv/eise um die Trommel 12 herumgeschlungen und mit einem feststehenden Magnetkopf 34- zur Aufzeichnung oder Wiedergabe eines Audio- bzw. Tonsignals sowie von Steuersignalen in Berührung gebracht. Das zwischen einer Bandtransportwelle (capstan shaft) 36 und einer an einer Band(transport)rolle (capstan) angeordneten Andrückrolle 38 erfaßte Magnetband 24- befindet sich sodann im Bereitschaftszustand für den Transport für Aufnahme oder Wiedergabe.

Anschließend wird ein in der Kassette 18 befindlicher Vorrats (band)wickel 40 oder ein Aufspulwickel 42 mit einem Bandtransportmechanismus in Eingriff gebracht, um für Aufnahme oder Wiedergabe in Drehung versetzt zu werden. Beim dargestellten Beispiel ist der Aufspulwickel 42 mit dem Transportmechanismus verbunden.

-Fig. 3 veranschaulicht einen herkömmlichen Bandaufspul- bzw. -transportmechanismus (reel taking-up mechanism), auf den sich die Erfindung bezieht. Die dargestellte Anordnung umfaßt einen Kunststoff-Wickelteller 44, dessen gemäß Pig.3 oberes Ende zu einer Kappe mit einem zentralen Wickeldorn geformt ist, der in den in Pig. 3 nicht dargestellten Vorratswickel einführbar ist, während sein unteres Ende mit einem Plansch versehen ist, wobei eine Läufer- bzw. Hotorscheibe 46 zwischen den Plansch und einen Hingmagneten 48 eingesetzt ist. Der Wickelteller 44 weist außerdem einen zentralen Fortsatz auf, der von seinem unteren Ende abgeht und über der Grundplatte 10 drehbar gelagert ist. Die Rotorscheibe 46 besteht z.B. aus Weicheisen, so daß sie auf noch zu beschreibende Weise eine Magnetflußstrecke bildet. Der Ringmagnet 48 ist konzentrisch zur Rotorscheibe 19 befestigt; er bildet mit dem Wickelteller 44 einen Läufer bzw. Rotor des Elektromotors und weist mehrere Magnetpole auf, die auf glei*- che Winkelabstände von 45° verteilt sind und abwechselnde IT- und S-PoIe bilden.

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Die Anordnung umfaßt weiterhin mehrere Flachspulen 50 einen ringförmigen Ständer bzw. Stator 52, wobei Flachspulen und Stator so einheitlich miteinander verbunden sind, daS die Flachspulen 50 mit Abstand parallel zum Ringmagneten 48 unter diesem angeordnet sind. Der Stator 52 ist mittels nicht dargestellter Halterungen auf der Grundplatte 10 angeordnet, wobei die Flachspulen 50 ein sich drehendes bzw. rotierendes Magnetfeld zu erzeugen vermögen. Der Stator 52 besteht z.B. aus Weicheisen und bildet einen Magnetkreis für die Flachspulen 50.

Bei der 'Anordnung nach Fig. 3 dreht sich der Ringmagnet 48 synchron mit dem durch die Flachspulen 50 erzeugten, rotierenden Magnetfeld, so daß der Wickelteller 44 in Drehung versetzt wird. Bei der Drehung des Ringmagneten 48 entsteht jedoch ein Wirbelstrom über den Stator 52, wodurch das erzeugte Drehmoment abgeschwächt und daher der Stromverbrauch erhöht wird. Außerdem ist die Anordnung nach Fig. 3 deshalb nachteilig, weil das Drehmoment für Schnellvorlauf und -rücklauf des Magnetbands unzureichend ist.

Die Erfindung bezweckt nun die Schaffung eines Elektromotors mit verringertem Strombedarf durch wirksame Ausnützung- des erwähnten Wirbelstroms für die Erzeugung eines Antriebs-Drehmoments mit geringerer Dämpfung (loss).

Der erfindungsgemäße Elektromotor soll dabei kleine Abmessungen besitzen und zwei Ausgangs- oder Abtriebswellen aufweisen, so daß eine zugeordnete Spulenwelle stabilisierte Antriebseigenschaften besitzt und das auf die Spulenwelle übertragene Antriebsdrehmoment ohne die Notwendigkeit für einen Rutschfeupplungsmechanismus änderbar ist.

Fig. 4 veranschaulicht einen Bandtransportmechanismus für ein Magnetbandgerät mit einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Elektromotors, der mit einem Aufspulwickel der in Fig. 1 und 2 dargestellten Art in Verbindung steht.

Diese Ausführungsform ist in den Fig. 5 bis 9 näher veranschaulicht.

Die in Fig. 5 dargestellte Anordnung umfaßt eine mit einer zentralen öffnung oder Bohrung versehene, mittels Halterungen 56 auf der Grundplatte 10 montierte Tragplatte 54· stus einem elektrisch isolierenden Material, nämlich aus einem faserverstärkten Kunststoff, z.B. mit einem Epoxyharz imprägnierten Glasfasern. Die Tragplatte 54- weist eine Anzahl von in vorbestimmten gleichen Winkelabständen angeordneten Flachspulen 50 auf ihrer einen Fläche, d.h.- gemäß Fig. 5 auf der Unterseite, sowie mehrere Magnetflußfühler oder -detektoren 58 auf, die in vorbestimmten glei- ' chen Winkelabständen auf der Unterseite der Tragplatte 54-angeordnet sind (vgl. Fig. 6) und einem noch zu beschreibenden Zweck dienen. Bei der dargestellten Ausführungsform sind auf der Unterseite der Tragplatte 54- sechs Flachspulen 56 sowie drei, jeweils zwischen zwei Flachspulen 56 in der ITähe ihrer radialen Auß en end ab sehn it te angeordnete Magnetflußfühler 58 vorgesehen. Außerdem trägt die Tragplatte 54-auf ihrer Unterseite eine Kupferfolie, die in einem vorbestimmten Schaltungsmuster geformt ist und zur Verbindung der Flachspulen 56 sowie der Magnetflußfühler 58 mit zugeordneten Bauteilen dient.

In der Grundplatte 10 ist ein diese senkrecht durchsetzendes Lager 60 befestigt. Im Lager 60 ist eine drehbare Welle 62 gelagert, deren einer Endabschnitt über das Lager 60 hinausragt und unter Befestigung in einen nach oben ragenden zentralen Fortsatz einer Rotorscheibe 64- eingesetzt ist, die zwischen der Grundplatte 10 und der Tragplatte 54- angeordnet ist. Die Rotorscheibe 64 ist an ihrer der Tragplatte 54- zugewandten Seite mit einem konzentrisch zu ihr angeordneten kreisförmigen Feldmagneten bzw. Ringmagneten 68 versehen, der so magnetisiert ist, daß sich seine U- und S-PoIe in regelmäßigen Winkelabständen von 4-5° abwechseln. Die Rotorscheibe 64- besteht aus einem magnetischen Werkstoff, z.B.

Weicheisen, so daß sie als Weg oder Bahn für einen Magnetfluß wirkt. Die Rotorscheibe 64 und der Eingmagnet 68 (66) bilden einen ersten, allgemein mit 68 bezeichneten Eotor.

Die Welle 62 erstreckt sich weiterhin über die Rotorscheibe 64 hinaus und ist in einem Weißmetall-Lager 70 drehbar gelagert. Das Lager 7Q liegt mit seinem gemäß I¹Xg. 5 unteren Ende an der Rotorscheibe 64 an, während sein anderes Ende bündig mit dem oberen Ende der Welle 62 abschließt und durch ein Schub- bzw. Drucklager 72 verschlossen ist, mit dem auch das obere Ende der Welle 62 in Berührung steht.

In einem kleinen Abstand über der Tragplatte 54 ist eine zweite Rotorscheibe 74, unabhängig vom ersten Rotor 68 drehbar, am einen Ende des Weißmetall-Lagers 70 befestigt. Die zweite Rotorscheibe 74- besteht entweder aus einem Magnetmaterial mit Wirbelstromcharakteristik, z.B. Weicheisen, oder einem Magnetmaterial mit Hysteresecharakteristik, wie hartes Magnetmaterial, und sie dient auch als Magnetkreis für einen Raummagnetfluß vom Feldmagneten 66 im ersten Rotor 68. Auf dem Weißmetall-Lager 70 und dem Drucklager 72 ist xtfeiterhin konzentrisch zur zweiten Rotorscheibe 74 und unter einstückiger Verbindung mit dieser ein Wickelteller 44 befestigt.

Das Drucklager 72 trägt axial einen zweiten Rotor aus der zweiten Rotorscheibe 74, dem Wickelteller 44 und dem Weißmetall-Lager 70, während es ein Gleitlager für die Welle bildet.

Der Wickelteller 44 entspricht in seiner Form demjenigen gemäß Fig. 3 j er weist am freien Endabschnitt seines Wickeldorns mehrere auf gleiche Winkelabstände verteilte Lappen sowie eine Druckfeder 76 auf, die zwischen den Lappen 73 und dem Boden des Wickelteller-Napfes um den Wickeldorn herumgelegt ist. Die Lappen 73 sind mit einer Bandspule oder -rolle, etwa der Aufwickelrolle 42 gemäß Fig. 1 und 2 in Eingriff bringbar.

Die mit dem ersten Rotor 68 drehfest verbundene Welle 62 trägt an ihrem anderen, über das gemäß Fig. 5 "untere Ende des Lagers 70 hinausreichenden Endabschnitt eine Riemenscheibe 78. Um die Riemenscheibe 78 ist ein endloser Gummi-Riemen 80 herumgelegt, xirelcher die Antriebskraft vom ersten Rotor 68 auf eine Bandtransportwelle (vgl. 36 in Fig. 1 und 2) überträgt.

Das übersetzungsverhältnis der Riemenscheibe 78 ist so gewählt, daß sie sich beim normalen Bandtransport in der Aufnahme- oder Wiedergabe-Betriebsart mit etwa 1500 U/min dreht.

Die Riemenscheibe 78 und der endlose Riemen 80 sind auch in den Fig. 1 und 2 dargestellt.

Im Betrieb erfassen die Magnetflußfühler bzw. -detektoren 58 einen vom ersten Rotor 68 erzeugten Magnetfluß, und die Flachspulen 50 werden durch eine nicht dargestellte Steuerschaltung angesteuert. Die dargestellte Ausführungsform bildet also einen Dreiphasen-Achtpol-Synchronmotor. Wenn die Flachspulen 50 entweder nach Maßgabe eines während der Bildaufzeichnung von einem zugeordneten Videosignal abgetrennten Synchronsignals oder in Synchronismus mit einem während der Bildwiedergabe vom feststehenden Magnetkopf 34- (Fig. 1 und 2) reproduzierten Steuersignal mit einem Strom beschickt werden, dreht sich der erste Rotor 68 unter dem durch die Flachspulen 50 erzeugten rotierenden Magnetfeld mit einer vorbestimmten Drehzahl von z.B. 15OO U/min. Der Magnetfluß des Feldmagneten 66 im ersten Rotor 68 verläuft auch durch die beispielsweise aus Weicheisen bestehende zweite Rotorscheibe 74-, so daß in letzterer ein Magnetkreis gebildet wird. Bei der Drehung der ersten Rotoreinheit 68 durchfließt ein Wirbelstrom die zweite Rotorscheibe 74·· Dieser Wirbelstrom führt in der zweiten Rotorscheibe 74- zur Erzeugung eines Wirbelstrom-Drehmoments in einer der Drehrichtung der ersten Rotoreinheit 68 entsprechenden Richtung. Aufgrund dieses Wirbelstrom-Drehmoments wird die zweite Rotorscheibe 74- unab-

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hängig von der ersten Rotoreinheit 68 in Drehung versetzt.

Die Drehung der ersten Rotoreinheit 68 wird dabei auf die Bandtransportwelle 36 (Fig. 1 und 2) übertragen, während die Drehung der zweiten Rotorscheibe 74· auf den Wickelteller 44 übertragen wird und daher zum Aufwickeln des Magnetbands ausgenutzt werden kann.

Da der erste Rotor 68 und die zweite Rotorscheibe 74- unabhängig voneinander drehbar sind und die zweite Rotorscheibe 74 unmittelbar mit dem Wickelteller 44 verbunden ist, kann der einzige Elektromotor gemäß Fig. 5 und 6 ersichtlicherweise sowohl als Synchronmotor für den Antrieb der Bandtransportwelle 36 als auch als Drehmomentmotor für den Antrieb des Wickeltellers 44 benutzt werden.

Ersichtlicherweise ist außerdem zwischen dem ersten Rotor 68 und der zweiten Rotorscheibe 74- aufgrund der zwischen ihnen erzeugten Magnetkräfte eine Anzxehung vorhanden} diese Anziehungskraft beträgt im allgemeinen 1 kp (Kgf) oder mehr; bei der dargestellten Ausführungsform beträgt sie etxira 1,5 kp· Diese Anziehungskraft ist insofern vorteilhaft, als sie effektiv ein Herabrutschen des Wickeltellers 44 von der Welle 62 während der Drehung derselben verhindert, ohne daß entsprechende, spezielle Mittel vorgesehen zu sein brauchen.

Mit der Erfindung wird somit ein Elektromotor mit Wicklungen bzw. Spulen geschaffen, die zwischen einem ersten und einem zweiten Rotor so angeordnet sind, daß der erste Rotor durch ein rotierendes Magnetfeld von den Spulen in Drehung versetzt wird, während der zweite Rotor durch einen Wirbelstrom in Drehung versetzt wird, der durch einen vom ersten Rotor ausgehenden Magnetfluß hervorgerufen wird. Bei diesem Elektromotor ist somit keine Dämpfung des -Drehmoments aufgrund des Wirbelstroms vorhanden, so daß der Elektromotor einen niedrigen Strombedarf besitzt.

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Obgleich die Erfindung vorstehend in Verbindung mit einem Synchronmotor für Video-Magnetbandgerglte beschrieben ist, ist sie selbstverständlich gleichermaßen auf eine Vielfalt anderer Magnetband-Aufnahme- und -Wiedergabevorrichtungen anwendbar, beispielsweise Spulen-Videobandgeräte, Kassetten- und Spulen-Tonbandgeräte und dergleichen. Ebenso ist die Erfindung auf eine Vielfalt elektronischer Geräte anwendbar, bei denen eine synchrone Rotationskraft und ein konstantes Drehmoment gleichzeitig erzeugt werden müssen.

In Fig. 7 ist eine Abwandlung der Erfindung dargestellt, bei welcher eine Tragplatte 54· an ihrem Umfang an der Grundplatte 10 befestigt ist und eine Anzahl von Flachspulen 50 sowie mehrere in einem vorbestimmten Muster angeordnete Mag- netflußfühler aufweist. Die Tragplatte 54- kann aus dem in Verbindung mit Fig. 5 beschriebenen Isoliermaterial bestehen; wie am besten aus Fig. 9 hervorgeht, sind auf der Tragplatte 54- vier Flachspulen 50 und zwei Magnetflußfühler 52 angeordnet. Die Flachspulen 50 sind dabei im selben Schema wie in Fig. 6 auf der Halteplatte 54- angeordnet, nur mit dem Unterschied, daß gemäß Fig. 9 zwei einander diametral gegenüberstehende Spulen 50 weggelassen und an den entsprechenden Stellen die beiden Magnetflußfühler 52 angeordnet sind. Die Flachspulen 50 schließen mit ihren gegenüberliegenden Flächen bündig mit den Oberflächen der Tragplatte 54- ab. In dem einen der nicht mit den Flachspulen besetzten Abschnitte der Tragplatte 54- ist außerdem eine abgerundete Aussparung vorgesehen.

Eine drehbare Welle 62 durchsetzt ein in eine Zentralbohrung der Tragplatte 54- eingesetztes Lager 60, dessen beide Endflächen mit den gegenüberliegenden Flächen des verdickten zentralen Teils der Tragplatte 54- bündig abschließen. Die Welle 62 erstreckt sich mit ihrem gemäß Fig. 7 rechten Endabschnitt über das Lager 60 hinaus und ist an diesem Endabschnitt einstückig mit einer Riemenscheibe 78 verbunden. Die Riemenscheibe 78, die somit relativ zum Lager 60 drehbar ist,

trägt eine konzentrisch mit ihr verbundene Rotorscheibe 64 an ihrer der Tragplatte 54 zugewandten Seite.

Die Rotorscheibe 64 besteht aus dem in Verbindung mit Fig.5 beschriebenen Werkstoff; sie weist einen kreisringförmigen Feld- bzw. Rotormagneten 66 auf, der konzentrisch an ihrer der Tragplatte 54 zugewandten Seite befestigt ist. Gemäß
Fig. 8 ist der Magnet 66 in dem in Verbindung mit Fig. 5
beschriebenen Muster bzw. Schema magnetisiert; er bildet
zusammen mit der mit der Riemenscheibe 78 verbundenen Rotorsch.eibe 64 einen ersten Rotor 68.

Gemäß Fig. 8 ist der Umfang der Rotorscheibe 64 als Zahnrad ausgebildet. Die Aufgabe dieses Zahnrads besteht darin, die Antriebs- bzw. Rotationskraft vom ersten Rotor 68 auf einen zugeordneten Bauteil zu übertragen und außerdem ein Steueroder Regelsignal zur Regelung der Drehzahl des ersten Rotors 68 zu liefern. Die Rotorscheibe 64 mit ihrem verzahnten Umfang bildet somit einen Drehzahlsignalgenerator. Hierbei kann die Drehzahl der Rotorscheibe 64 bzw. des ersten Rotors 68 elektromagnetisch abgegriffen werden,- weil die Rotorscheibe 64, wie erwähnt, aus Weicheisen besteht. Wahlweise kann die Drehzahlmessung auch auf optischem Wege erfolgen.

Der über das Lager 60 hinausragende linke Endabschnitt der Welle 62 trägt unmittelbar im Anschluß an das Lager 60 eine radiale Schulter 62a und auswärts von dieser eine zweite
Rotorscheibe 74 mit einem der ersten Rotorscheibe 64 entsprechenden Durchmesser. Die zweite Rotorscheibe 74 ist mit ihrer Habe drehbar auf die Welle 62 aufgesetzt, und sie liegt mit dem einen Ende der Nabe an der Schulter 62a an. Am anderen Endabschnitt der Nabe ist ein Ritzel 82 befestigt. Der Umfang der zweiten Rotorscheibe 74 ist durchgehend verzahnt, um eine Antriebskraft auf zugeordnete Bauteile übertragen zu können.

Wie bei der in "Verbindung mit Fig. 5 beschriebenen Anordnung wird aufgrund der vom Rotor- oder leldmagneten 66 erzeugten Magnetkraft eine Anziehungskraft zwischen letzterem und der zweiten Rotorscheibe 74- erzeugt, so daß eine Reibungskraft auf die Grenzfläche zwischen der Schulter 62a der Welle 62 und der an dieser Schulter 62a anliegenden Stirnfläche der zweiten Rotorscheibe 74- einwirkt. Abgesehen von dieser Reibungskraft ist die zweite Rotorscheibe 74- unabhängig von der ersten Rotoreinheit 68 drehbar. Aufgrund der Reibungskraft (EraftSchlußverbindung) wird somit die Antriebs- bzw. Rotationskraft des ersten Rotors 68 auf die zweite Rotorscheibe 74- übertragen.

Die Drehzahl des ersten Rotors 68 kann dadurch geregelt werden, daß ein externes Synchronsignal mit einem Steuer- oder Regelsignal verglichen wird, das durch die Zähne am Außenumfang des ersten Rotors 68 erzeugt und in an sich bekannter Weise elektromagnetisch oder optisch abgegriffen wird, und der Stromfluß durch die Flachspulen ^O entsprechend dem Ergebnis dieses "Vergleichs geregelt wird. Infolgedessen liefert der Rotormagnet 66 und somit die Riemenscheibe 78 ein synchrones Drehmoment. Bei der Drehung des Rotormagneten 66 erzeugt die zweite Rotorscheibe 74- ein Drehmoment, dem das Wirbelstrom-Drehmoment und/oder ein Hysterese-Drehmoment überlagert ist bzw. sind, die durch das magnetische Material der zweiten Rotorscheibe 74- bestimmt werden. Demzufolge erzeugt die zweite Rotorscheibe 74- ein in .Drehrichtung des Rotormagneten 66 wirkendes Drehmoment.

Gleichzeitig bewirkt die an der Grenzfläche zwischen der Schulter 62a und der anschließenden Stirnfläche der zweiten Rotorscheibe 74- erzeugte Anziehungskraft die Entstehung einer Reibungskraft an der Schulter 62a der Welle 62. Aufgrund dieser Reibungskraft erzeugt der erste Rotor 68 eine Antriebs- bzw. Rotationskraft, die ihrerseits dem Drehmoment der zweiten Rotorscheibe 74- hinzugefügt wird. Letztere

erzeugt somit ein resultierendes Drehmoment, das über das an der zweiten Rotorscheibe 74· angeformte Eitzel 82 abnehmbar ist.

Je größer der Unterschied zwischen der Drehzahl der Welle 62 bzw. der Synchrondrehzahl (number of synchronous rotations in unit time) und der Drehzahl der zweiten Rotorscheibe 74- ist, umjso größer ist das von letzterer erzeugte Drehmoment. Das so erzeugte, resultierende Drehmoment besitzt die in Fig. 21 dargestellte Beziehung zur relativen Drehzahl bzw. zum Drehzahlunterschied zwischen erstem und zweitem Rotor; in Fig. 21 ist auf der Ordinate das erzeugte Drehmoment in g»cm aufgetragen, während auf der Abszisse die relative Drehzahl aufgetragen ist.

Fig. 21 veranschaulicht die Kennlinien einer anhand der Fig. 18 und 19 noch näher zu erläuternden Ausführungsform der Erfindung. In Fig. 21 stehen der ausgezogene Kurventeil a für eine Drehmomentkomponente aufgrund der Reibungskraft und ein weiterer Eurventeil b für eine durch die zweite Rotorscheibe 74- elektromagnetisch erzeugte Drehmomentkomponente. Der Kurventeil a zeigt an, daß die entsprechende Drehmomentkomponente von der relativen Drehzahl unabhängig ist, während der Kurventeil b erkennen läßt, daß die betreffende Drehmomentkomponente proportional zur relativen Drehzahl ansteigt.

Bei mit der Anordnung gemäß Fig. 7 bis 9 durchgeführten Versuchen wurde von der zweiten Rotorscheibe 74· über das Ritzel 82 ein Drehmoment von etwa 10 g»cm abgenommen.

Aus den vorstehenden Ausführungen geht hervor, daß die zweite Rotorscheibe 74- unabhängig von der Drehzahl mittels ihrer Rotationskraft ein im wesentlichen konstantes Drehmoment zu liefern vermag. Die Rotationskraft der zweiten Rotorscheibe 74· kann somit zum Drehen einer züge-

ordneten Spule oder Rolle für ein Magnetband benutzt werden, so daß das Magnetband mit praktisch, konstantem Drehmoment aufgewickelt werden kann.

Fig. 11 veranschaulicht ein Hagnettonbandgerät mit dem erfindungsgemäßen Elektromotor nach Fig. 7 bis 9· Die Anordnung ist dabei in der normalen Betriebsart für Aufnahme oder Wiedergabe dargestellt. Hierbei dreht sich die zweite Rotorscheibe 74- synchron mit dem Ritzel 82 in Richtung des Pfeils A gemäß Fig. 11. Durch das Ritzel 82 wird eine Transportrolle 84 über einen endlosen Gummi-Riemen 80, der um die Riemenscheibe 78, die Transportrolle 84 und eine Rückspulrolle 86 mit Rückspul-Bandtransportwelle 88 und -andruckrolle 90 herumgelegt ist, in Richtung des Pfeils B in Fig. 11 in Drehung versetzt.

Das Ritzel 82 steht andererseits stets in Eingriff mit einem Zwischenzahnrad 92, das seinerseits an einem nicht dargestellten Arm angeordnet ist, so daß es mit seinem Mittelpunkt längs eines Kreises bewegbar ist, dessen Zentrum auf der Längsachse der Welle 62 liegt, bis es mit einem Aufwickelzahnrad 94 oder einem Yorratsrollen-Zahnrad 96, je nach der Drehrichtung des Ritzels 82, in Eingriff gelangt, während es weiterhin- mit dem Ritzel 82 kämmt. Gemäß Fig. 10 und 11 steht das Zwischenzahnrad 92 mit dem Aufwickelrollen-Zahnrad 94 in Eingriff, wobei es gemäß Fig. 11 in Richtung des Pfeils C in Drehung versetzt wird, um das Zahnrad 94 in Richtung des Pfeils D zu drehen.

Xn diesem Betriebszustand wird ein Magnetband 24 von einer Vorratsrolle bzw. einem Vorratswickel 40 mit vorbestimmter konstanter Geschwindigkeit an der Rückspul-Bandtransportwelle 88 und einer Vorlauf-Bandtransportw-elle 36 vorbeitransportiert und auf eine Aufnahmerolle bzw. einen Aufspulwickel 42 aufgespult, der über eine Spulenachse 92a mit dem Zahnrad 92 verbunden ist. Das Magnetband 24 ist dabei zwischen der Bandtransportwelle 36 und der Andruck-

rolle 38 verspannt.

Die Rückspul-Bandtransportwelle 88 und die Andruckrolle sind in Fig. 11 in ihrem unwirksamen Zustand dargestellt. Beim Rückspulvorgang werden sie in ihre Betriebslage gebracht, in welcher sie das Magnetband 24- zwischen sich hindurchziehen.

Aus den vorstehenden Ausführungen geht hervor, daß die Anordnung gemäß Fig. 11 das Magnetband 24· unabhängig von der Drehzahl der umlaufenden Bauteile mit praktisch konstanter Zugspannung aufzuspulen vermag. Hierdurch wird ein Magnetband-Transportsystem mit guter Leistung gewährleistet.

Wenn bei der Anordnung gemäß Fig. 10 bzw. 11 das Magnetband vom Vorratswickel 4-0 schnell auf den Aufnahmewickel 4-2 umgespult werden soll, muß eine große Rotations- bzw. Antriebskraft auf die Spulenwelle 94-a für das Aufwickelrollen-Zahnrad 94- übertragen werden. Zu diesem Zweck kann eine in Fig. 12 dargestellte Verbindungs- bzw. Koppeleinheit mit erster und zweiter Eo tor scheibe 64- bzw. 74- verbunden vier den.

Die Koppeleinheit 100 gemäß Fig. 12 umfaßt eine Ritzelwelle 102 und eine drehbar auf diese aufgesetzte Hülse 104-, die an beiden Endabschnitten mit Ritzeln 104-a, 104-b versehen ist, die mit den Zahnrädern an den Außenumfangsflächen von erster bzw. zweiter Rotorscheibe 64- bzw. 7^ zu kämmen vermögen.

Die Ritzelwelle bzw. -achse 102 ist an dem dem Ritzel 104-a benachbarten. Ende an einem federbelasteten Hebel 106 befestigt, der seinerseits schwenkbar auf einem Drehzapfen 108 gelagert und am anderen Ende an dem einen Ende eines Tauchkerns eines elektromagnetischen Solenoids 110 angelenkt ist (vgl. Fig. 10 und 11).

In ^¹Ig- 10 ist das Solenoid 110 in seinen abgefallenen Zustand dargestellt, in welchem die Koppeleinheit 100 von den beiden Rotorscheiben 64 und 74 getrennt ist. Wenn das Solenoid 110 erregt wird, zieht es seinen Tauchkern an, so daß der Hebel 106 und der Drehpunkt 108 gemäß Fig. 10 im Uhrzeigersinn gegen die Wirkung einer zugeordneten Feder 112 verschwenkt wird, bis das Ritzel 104a mit den Umfangszähnen der ersten Rotorscheibe 64 kämmt, während gleichzeitig das Ritzel 104b mit den TJmfangszähnen an der zweiten Rotorscheibe 74 kämmt, wie dies in Fig. 11 dargestellt ist, welche die Anordnung in der Schnellvorlauf-Betriebsart veranschaulicht, in welcher das Magnetband 24 im Schnellvorlauf vom Vorratswiekel 40 auf den Aufnahmewickel 42 umgespult wird.

Im Zustand gemäß Fig. 11 wird ein vom Feld- bzw. Rotormagneten 66 des ersten Rotors 68 erzeugtes Drehmoment über die Koppeleinheit 100 auf die zweite Rotorscheibe 74 übertragen. In diesem Fall liefert der erste Rotor 68 ein größeres Drehmoment als die zweite Rotorscheibe 74. Das Drehmoment des ersten Rotors 68 und dasjenige der zweiten Rotorscheibe 74 werden hierbei zu einem hohen Drehmoment zusammengesetzt, das wiederum über das Ritzel 82 und das Zwischenzahnrad 92 auf das Aufwickelrollen-Zahnrad 94 übertragen wird. Sodann wird dieses hohe Drehmoment über die Spulenwelle 94a unter Erzeugung einer Rotationskraft in Richtung des Pfeils D gemäß Fig. 11 auf die in der Kassette 18 angeordnete Aufwickelspule 42 übertragen. Das Magnetband 24 wird hierbei vom Vorratswickel 40 schnell auf den Aufnahmewickel 42 umgespult, der sich in Richtung des Pfeils D gemäß Fig. 11 dreht. In dieser Schnellvorlauf-Betriebsart steht das Magnetband 24 weder mit £ransportwelle 88 oder Andruckrolle 90, noch mit Vorlauf-Bandtränsportwelle 66 oder Andruckrolle 38 in Berührung.

Zum Rückspulen des Hagnetbands 24 vom Aufnahmewickel 42 auf den Vorratswickel 40 kann die Anordnung gemäß Fig.4 bzw. 11 offensichtlich auf die vorstehend beschriebene Weise betätigt werden, nur mit dem Unterschied, daß dabei das ^zwischenzahnrad 92 mit dem Aufwickelzahnrad 96 kämmt und alle drehbaren Teile entgegengesetzt zur dargestellten Drehrichtung umlaufen.

Beim Rückspulen des Magnetbands steht außerdem die Koppeleinheit 100 mit beiden Rotorscheiben 64 und 7^ in Eingriff.

Wenn bei der Anordnung gemäß Fig. 7 bis 9 die von der zweiten Rotorscheibe 74 abgenommene Antriebs- bzw. Rotationskraft aufgrund des von dieser Rotorscheibe allein gelieferten Drehmoments zu klein ist, kann sie ersichtlicherweise mittels der Koppeleinheit 100 verstärkt werden, um die synchrone Rotationskraft vom ersten Rotor 68 auf die zweite Rotorscheibe 7^ zu übertragen.

Die Fig. 13 und 14 veranschaulichen ein Magnettonbandgerät, das anstelle der Zahnräder bzw. Ritzel in Andruckberührung miteinander stehenden Rollen aufweist und auf welches eine weitere Ausführungsform der Erfindung gemäß Fig. 15 und 16 angewandt ist. Die dargestellte Anordnung unterscheidet sich von derjenigen gemäß Fig.10 und 11 hauptsächlich dadurch, daß die Aufwickelspule bzw. der Aufspulwickel wahlweise durch erste oder zweite Rotorscheibe antreibbar ist.

Die in Fig. 15 dargestellte Abwandlung bzw. Ausführungsform der Erfindung enthält eine Umsehalteinheit, mit deren Hilfe wahlweise die erste oder die zweite Rotorscheibe gewählt werden kann. Diese Umschalteinheit ist in Fig.15 in ihrem Zustand für Vorlauf-Wiedergabe dargestellt. In

Fig. 16 ist die Umschalteinheit in ihrem Zustand für Schnellvorlauf veranschaulicht.

Der in den Fig. 15 und 16 dargestellte erfindungsgemäSe Elektromotor unterscheidet sich von denjenigen gemäß Fig.7 nur dadurch, daß erste und zweite Rotor scheibe 64 bzw. gemäß Fig. 15 lind 16 keine Zahnräder bilden, das Ritzel gemäß Fig. 7 durch eine Rolle 82 ersetzt ist und eine weitere Rolle 112 über der Rolle 82 am Ende der Welle 62 befestigt ist.

Gemäß Fig. 15 steht die Rolle 82 mit einer Kunststoff-Zwischenrolle 92 in Berührung, die um die Achse eines Stifts 114- drehbar ist, der am einen Ende eines schwenkbaren Arms 116 befestigt ist, dessen anderes Ende wiederum verdrehbar und lotrecht bewegbar auf einem vorrichtungsfesten Stift 118 gelagert ist. Letzterer ist auf der Grundplatte 110 verankert.

Ein Wähl- bzw. Umschaltarm 120 ist mit seinem L-förmigen Endabschnitt auf einem Schwenkzapfen 122 gelagert, wobei der eine Schenkel des L-förmigen Teils normalerweise auf der Grundplatte 10 ruht. Der andere Endabschnitt des Umschaltarms 122 ist gegabelt, wobei er zwischen seinen Gabelenden den Stift oder Zapfen 118 unter Ermöglichung einer Bewegung umfaßt und sich seinerseits gegen die Unterseite des anderen Endes des Arms 116 anlegt.

Ein auf der Grundplatte 10 montiertes elektromagnetisches Solenoid 124- weist einen Tauchkern auf, dessen freies Ende gelenkig mit dem anderen Schenkel des L-förmigen Endabschnitts des Umschaltarms 120 verbunden ist.

Die Umschalteinheit besteht somit aus der Kunststoff-Zwischen rolle 112, dem schwenkbaren Arm 116, dem vorrichtungsfesten Stift oder Zapfen 118, dem Umschaltarm 120, dem Schwenkzapfen 122 und dem Solenoid 124. Die Umsehalteinheit ist

in den Fig. 15 und 16 allgemein mit 126 bezeichnet.

Gemäß den !"ig. 13 und 14 sind anstelle der entsprechenden Zahnräder nach Fig. 10 und 11 Rollen vorgesehen, wobei die Umschalteinheit 126 zwischen den Transportrollen 84 und auf der Grundplatte 10 anstelle der Koppeleinheit gemäß Fig. 10 und 11 angeordnet ist. In geder anderen Hinsicht entspricht diese Anordnung derjenigen nach Fig. 10 und

Wenn das Solenoid 124 abgefallen ist, steht die Kunststoff-Zwischenrolle 92 gemäß Fig. 15 mit der Rolle 82 an der zweiten Rotorscheibe 74- in Berührung, so daß die Antriebs- bzw. Rotationskraft der zweiten Rotorscheibe 74 über die Zwischenrolle 92 abnehmbar ist. Die so abgenommene Antriebskraft reicht für das Umspulen des Magnetbands auf den Aufspulwickeln aus.

Bei Erregung des Solenoids 124 wird dessen Tauchkern eingefahren, so daß der Umschaltarm 120 gemäß Fig. 15 entgegen dem Uhrzeigersinn um die Achse des Schwenkzapfens 122 herum verdreht wird. Infolgedessen νerschwenkt sich der Arm 116 auf dem feststehenden Zapfen oder Stift 118 gemäß Fig. 14 aufwärts, bis die Zwischenrolle 92 die Position einnimmt, in welcher sie gemäß Fig. 16 an der oberen Rolle 112 auf der Welle 62 angreift. Hierbei wird die Antriebskraft des ersten Rotors 68 über die Zwisehenrolie 92 abgenommen. Diese Antriebskraft besitzt eine für Schnellvorlauf bzw. das Schnellumspulen ausreichende Größe.

Gemäß Fig. 13 greift die Zwischenrolle 92 unter der Zugkraft einer nicht dargestellten Feder an der Rolle 82 an, um diese in Richtung des Pfeils A gemäß Fig. 13 in Drehung zu versetzen. Die Zwischenrolle 92 wird somit automatisch in Berührung mit der Aufwickelrolle 94- gezogen.

- 2U- -

Wenn sich die Rolle 82 in entgegengesetzter Richtung dreht, kommt sie automatisch von der Aufwickelrolle 94· frei und in Berührung mit der gegenüberstehenden TTorrats(wickel)rolle

Wenn die Drehrichtung des Elektromotors umgekehrt wird, verlagert sich die Zwischenrolle 92 automatisch zwischen den Rollen 96 und 94- von einer zur anderen. Hierbei kann die Transportrichtung des Bands umgekehrt werden, indem die entsprechende Andruckrolle an das Magnetband herangeführt wird. Die Anordnung gemäß I"ig. 13 bis 16 eignet sich daher besonders für sogenannte Kassettenrecorder mit automatischer Bandlauf ums chaltung.

Aus den vorstehenden Ausführungen geht hervor, daß bei der Ausführungsform gemäß Fig. 13 bis 16 der erste Rotor die Antriebskraft für den Hagnetbandtransport mit konstanter Geschwindigkeit bei Aufnahme oder Wiedergabe liefert, während erste oder zweite Rotorscheibe wahlweise die Antriebskraft für das Aufwickeln des Hagnetbands liefern. Hierdurch wird ein höchst zuverlässiger Hagnetband-Transportmechanismus gewährleistet, bei dem ein einziger Elektromotor den Bandtransport bei Aufnahme und Wiedergabe ohne zusätzlichen Rutschkupplungsmechanismus besorgt, während bei Schnellvorlauf und Schnellrückspulen, wo eine hohe Aufwickelkraft erforderlich ist, die Antriebs- bzw. Rotationskraft des ersten Rotors ausgenutzt wird.

Fig. 17 veranschaulicht in Blockschaltbildform eine Regelschaltung für den erfindungsgemäßen Elektromotor, beispielsweise denjenigen gemäß Pig. 7 bis 9· Die dargestellte Anordnung umfaßt einen Bandlauf-Oszillator 130 zur Erzeugung einer ersten Bezugs-Schwingungsfrequenz für die Bestimmung der Drehzahl eines Elektromotors für den Bandtransport bei Aufnahme und Wiedergabe sowie einen Schnellvorlauf-Oszillator 132 zur Erzeugung einer zweiten Bezugsschwingungsfrequenz für die

Bestimmung der Drehzahl des Elektromotors für den Schnellvorlauf des Magnetbands. Diese beiden Oszillatoren 130 und 132 sind mit einem Wähl- bzw. ümschaltkreis 134- verbunden, der seinerseits Ausgangssignale der beiden Oszillatoren und 132 in Abhängigkeit von einem Befehlssignal von einer nicht dargestellten Steuerung wählt und das ausgewählte Ausgangssignal einer Vergleichsschaltung 136 zuführt.

Gemäß Fig. 17 ist ein Elektromotor138, d.h. derjenige gemäß Fig. 7 bis 9t mit einem Istdrehzahl-Generator 140 kombiniert. Wie erwähnt, bildet dieser Generator 140 einen Teil des Elektromotors 138 zur Lieferung eines Istdrehzahlsignals in Form einer Frequenz, welche der tatsächlichen Drehzahl bzw. Istdrehzahl des Elektromotors 138 proportional ist. Dac Drehzahlsignal vom Istdrehzahl-Generator 140 wird der Vergleichsschaltung 136 eingespeist und in dieser mit der gewählten Bezugsfrequenz vom Wähl- bzw. Umschaltkreis 134 zur Lieferung eines Regelsignals verglichen. Das Regelsignal wird einer Treiberschaltung 140 eingegeben, die ihrerseits einen entsprechenden Ansteuerstrom erzeugt, der wiederum dem Elektromotor 138 eingespeist wird, um diesen mit der gewünschten bzw. vorgesehenen Drehzahl laufen zu lassen.

Wie erwähnt, besitzt der erfindungsgemäße Elektromotor das Merkmal, daß er ein Drehmoment erzeugt, welches proportional zu einer Erhöhung der Relativdrehzahl zwischen erstem und zweitem Rotor vergrößert bzw. verstärkt ist. Diese Eigenschaft kann zur Änderung der Relativdrehzahlen in der Weise ausgenutzt werden, daß diese in der Aufnahme- oder Wiedergabebetriebsart herabgesetzt und in der SehnelIvorlauf-Betriebsart erhöht werden können. Auf diese V/eise wird im Schnellvorlauf des Magnetbands eine große Rotationsbzw. Antriebskraft auf den betreffenden Aufnahme- oder Vorratswickel übertragen.

Die Drehmomentwahl ist somit ersichtlicherweise (nur) für die Wahl der relativen Drehzahl zweckmäßig. Wenn beispielsweise bei der Anordnung gemäß Fig. 11 die Koppeleinheit weggelassen ist, liefert das Ritzel 82 ein Drehmoment, das höher ist als das bei der Anordnung nach Fig. 10 in der normalen "Vorlauf-Betriebsart des Magnetbands erzeugte Drehmoment. Dieses hohe Drehmoment wird zum Aufnahmewickel-Zahnrad 92 und somit zum zugeordneten Aufnahmewickel 4-2 übertragen, um eine Antriebs- bzw. Rotationskraft in Richtung des Pfeils D gemäß Fig. 11 zu erzeugen. Infolgedessen wird das Magnetband mit hoher Geschwindigkeit transportiert bzw. umgespult.

Kittels der Schaltung gemäß Fig. 17 kann ersichtlicherweise die vom zweiten Rotor gelieferte Antriebs- bzw. Rotationskraft elektrisch gewählt bzw. umgeschaltet werden, so daß ein kompaktes und kostensparendes Magnetbandgerät geboten wird, bei dem die Notwendigkeit für den bisher erforderlichen Rutschkupplungsmechanismus und die Umsehalteinrichtung entfällt.

Die Fig. 13 und 19 veranschaulichen noch eine weitere Abwandlung bzw. Ausführungsform der Erfindung, die sich von derjenigen gemäß Fig. 7 hauptsächlich dadurch unterscheidet, daß mit der Welle des Elektromotors eine Andruckeinrichtung wirkungsmäßig verbunden ist. Gemäß Fig. 18 ist ein L-förmiger Andruckarm 15O an einem abgewinkelten Abschnitt mittels eines Zapfens drehbar in einem auf der Grundplatte 10 angeordneten Lager 152 gelagert, während sein eines Ende mit einer Andruckbuchse 154- verbunden und sein anderes Ende an .einem Tauchkern eines auf der Grundplatte 10 angeordneten elektromagnetischen Solenoids 156 angelenkt ist. Die Andruckbuchse 154· nimmt das über das Ritzel 82 hinausragende obere (bzw. gemäß Fig. 18 linke) Ende der drehbaren Welle 62 unter Ermöglichung einer Dreh- und Axialbewegung auf. Die Andruckbuchse 154- wird normaler-

weise in einem gexvissen Abstand vom Ritzel 82 durch eine Druckf-eder 158 gehalten, die zwischen der Grundplatte und den mit ihr verbundenen Schenkeln des Andruckarms angeordnet ist.

Die beschriebene Andruckeinrichtung kann auf die in Fig.20 veranschaulichte Weise in ein herkömmliches Magnetbandgerät eingebaut werden, wobei das Solenoid 156 auf im folgenden zu beschreibende Weise betätigt wird.

Bei Erregung zieht das Solenoid 156 den Tauchkern an und verschwenkt dabei den L-förmigen Andruckana 150 um die Achse des Lagers 152 aus seiner Stellung gemäß Fig. 18, in welcher das Solenoid 156 abgefallen dargestellt ist, in die Stellung gemäß Fig. 19 (welche das Solenoid 156 im erregten bzw. angezogenen Zustand veranschaulicht). Die Bewegung des Andruckarms 150 erfolgt dabei gegen die Kraft der Druckfeder 158. Hierbei wird die Andruckbuchse 164 gegen das Ritzel 82 angedrückt. Infolgedessen wird eine Druckkraft in Richtung des Pfeils P gemäß Fig. 19 auf den zweiten Rotor 74 ausgeübt. Diese Druckkraft ist regelbar.

Wie vorher in Verbindung mit Fig. 7 erläutert, führt die Anziehungskraft aufgrund der Magnetkraft zur Erzeugung einer Reibungskraft zwischen der Schulter 62a der Welle 62 und der anschließenden Fläche der zweiten Rotorscheibe 74. Bei Ausübung der Andruckkraft auf die zweite Rotorscheibe 74 erhöht, sich somit die Reibungskraft, wodurch das Drehmoment des zweiten Rotors vergrößert wird.

In Fig. 21, welche die Kennlinien der Anordnung gemäß Fig. 18 und 19 veranschaulicht, stehen die ausgezogene Linie a-b für das bei abgefallenem Solenoid 156 durch die zweite Rotorscheibe 74 erzeugte Drehmoment und die gestrichelte Linie c für das infolge der Erregung des

Solenoids 156 erhöhte urehnoment. Wie.bereits erwähnt, steht die ausgezogene Linie a für das "Hrehiaoment, das sich aus der Reibungskraft aufgrund der magnetischen Anziehung ergibt und das mit zunehmender Reibungskraft höher wird. Das an der zvreiten Rotorscheibe 74 elektromagnetisch erzeugte Drehmoment vergrößert sich weiterhin proportional zur Relativdrehzahl, wie dies vorher bereits in Verbindung mit der ausgezogenen Linie b gemäß Fig. 21 erläutert worden ist.

Wenn das Solenoid 156 gemäß Pig. 18 abgefallen ist, liefert das Ritzel 82 somit ein Drehmoment entsprechend der ausgezogenen Kurve a-b (Fig. 21). Bei erregtem Solenoid 156 (vgl. Fig. 19) liefert das Ritzel 82 andererseits ein der gestrichelten Kurve c (Fig. 21) folgendes Drehmoment. Aus Fig. 21 geht hervor, daß das für liormalbandlauf und Schnellvorlauf erforderliche Drehmoment bei 1000 U/min erzeugt wird. Ersich.tlich.erweise braucht somit lediglich das Solenoid 156 entregt oder erregt zu werden, um das für Formalbandlauf (forward play) oder für Schnellvorlauf des Magnetbands erforderliche Drehmoment zu wählen.

Gemäß Fig. 20 liefert somit das Ritzel S2 ein höheres Drehmoment als beim ITo rmal trän sport des Magnetbands, wobei es dieses höhere Drehmoment über das Zwischenzahnrad 92 zum Aufwickelsahnrad 94 und somit zum Aufηahmewickel 42 überträgt. Hierbei wird eine Antriebs- bzw. Rotationskraft in Richtung des Pfeils D gemäß Fig. 20 erzeugt. Das Magnetband 24 kann daher im Schnellvorlauf umgespult werden.

Obgleich vorstehend nur einige bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung dargestellt und beschrieben sind, sind dem Fachmann selbstverständlich verschiedene Änderungen und Abwandlungen möglich, ohne daß vom Rahmen der Erfindung abgewichen wird.

Claims

O I

Henkel Kern, feSer&HSnzel Paienümwäite

Mitsubishi Denki Kabushiki Eaisha M5h?straße37

0-8000 München

Tokio, Japan

TeL: 089/982085-87

Telex: 0529802 hnkld Telegramme: ellipsoid

FAM-5079 MM/ss

8, Mai 1981

Elektromotor, insbesondere für ein Magnetbandgerät

Patentansprüche

( 1. !Elektromotor, insbesondere für ein Magnetbandgerät, dadurch gekennzeichnet, daß er Spulen (50) zur Erzeugung eines rotierenden Magnetfelds, eine sich mit dem rotierenden Magnetfeld der Spulen mitdrehende erste Rotoreinheit (68) mit einem den Spulen gegenüberstehenden Magneten (66) und eine zweite Rotoreinheit (74-) aufweist, die einen Magnetkreis für ein durch den Magneten an der ersten Rotoreinheit erzeugtes Magnetfeld bildet, daß die zweite Rotoreinheit unabhängig von der'ersten Rotoreinheit drehbar ist und daß die erste Rotoreinheit (68) bei ihrer Drehung eine Antriebskraft erzeugt.
2. Elektromotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Rotoreinheit (68) der zweiten Rotoreinheit (7A-) über die Spulen (50) zugewandt ist.
3· Elektromotor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Verbindungs- oder Kop"peleinheit· zur trennbaren Kopplung der Drehung der ersten Rotoreinheit mit derjenigen der zweiten Rotoreinheit auf mechanischem Vege vorgesehen ist.
4·. Elektromotor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daS erste und zweite Rotoreinheit jeweils einen Zahnkranz aufweisen und daß die Koppeleinheit zwei Ritzel aufweist, die mit den Zahnkränzen von erster bzw. zweiter Rotoreinheit zu kämmen vermögen.
"5. Elektromotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Rotoreinheit eine konstante Antriebs- bzw. Rotationskraft (rotational force) erzeugt und daß eine Wähloder Umsehalteinheit zum Umschalten auf die Drehung bzw. Drehbewegungsabnahme von erster oder zweiter Rotoreinheit vorgesehen ist.
6. Elektromotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Regeleinheit zur Regelung der Drehzahl der ersten Rotoreinheit, um ein von der zweiten Rotoreinheit abnehmbares Drehmoment zu variieren, vorgesehen ist.
7. Elektromotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Rotoreinheit von einer sie drehbar tragenden, drehbaren Welle durchsetzt wird, die in ihrem Mittelbereich eine Schulter aufweist, daß die zweite Rotoreinheit drehbar auf die Welle aufgesetzt ist, so daß sie an der Schulter anliegt, daß die Schulter von einer zwischen erster und zweiter Rotoreinheit erzeugten magnetischen Anziehung_(skraft) beeinflußbar ist und daß eine Andruckeinrichtung über die zweite Rotoreinheit auf die Schulter eine Druckkraft auszuüben vermag, die so regelbar ist, daß das von der zweiten Rotoreinheit abnehmbare Drehmoment variabel ist.