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Laufwerk eines Tonbandgerätes
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Die Erfindung bezieht sich auf ein Laufwerk eines Tonbandgerätes,
insbesondere eines Kassettengerätes, nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
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aeim Einschalten des schnellen Vor- oder Rücklaufes werden ein oder
mehrere für Aufnahme oder bliedergabe in Berührung mit dem zwischen zwei Bandspulen
umlaufenden Tonband gebrachte Tonköpfe vom Band abgehoben. Ferner wird bei Laufwerken
mit Tonrollen-Antrieb eine für Aufnahme oder Wiedergabe an einer angetriebenen Tonwelle
anliegende Bandandruckrolle beim Einschalten des Vor- oder Rücklaufes von einer
angetriebenen Tonwelle abgehoben.
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Zur Umschaltung solcher Laufwerke gibt es rein mechanisch arbeitende,
beispielsweise mit Drucktasten betätigte Stellvorrichtungen,
deren
Betätigungshub relativ groß ist und deren Bedienung wegen. der hohen Stellkräfte
einen beträchtlichen Kraftaufwand erfordert. Dies kann bei Einbaugeräten die innere
Sicherheit im Kraftfahrzeug beeinträchtigen. Außerdem zwingen mechanische Tasten
zu einer starren Raumaufteilung und fügen sich wegen ihres langen Hubes schlecht
in ein modernes, mit Kurzhubtasten ausgestattetes Autoradio ein.
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Sei anderen bekannten Lösungen wird die Bedienung unter Verzicht auf
mechanisch wirkende Tasten dadurch erleichtert, daß die Betätigungskräfte für die
Laufwerkumschaltung von einem großvolumigen Elektromagneten oder einem Elektromotor
mit Getriebe geliefert werden, wobei elektrische Bedienungstasten eine flexiblere
räumliche Anordnung zulassen. Die zur Verstellung benötigte Zeit und der Platzbedarf
dieser bekannten Anordnungen sind verhältnismäßig hoch. Vor allem das große Volumen
des verwendeten Elektromagneten bzw. der Raumbedarf für einen besonderen Stellmotor,ein
an den Hauptmotor angeschlossenes Getriebe und einen Steuermagneten können beim
Bau kleiner Laufwerke z.8. für kombinierte Autoradio-Kassettengeräte zu Problemen
führen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Laufwerk
zu schaffen, dessen elektromagnetische Stellvorrichtung ohne Beeintrochtigung der
Funktionssicherheit durch Verwendung eines kleineren Elektromagneten einfach und
raumsparend aufgebaut ist und mit befriedigender Umschaltgeschwindigkeit arbeitet.
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Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebene Erfindung gelöst.
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Bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind
in den Unteransprüchen angegeben.
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Bei der Erfindung reicht für den Antrieb des Schrittschaltwerkes
ein
Elektromagnet mit einem Bruchteil des bei bekannten Lösungen üblichen Volumens aus.
Neben einem dadurch gegenüber bekannten Lösungen mit großvolumigen Magneten erzielten
Kostenvorteil wird die Anordnung in einem kompakten Laufwerk für kombinierte Autoradio-Kassettengeräte
erleichtert uno die Montage vereinfacht.
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Da nur eine geringe Nasse zu bewegen ist, kann die Impulsfrequenz
des elektromagnetischen Schrittschaltwerkes so hoch gewählt werden, daß eine verhältnismäßig
kurze Schaltzeit zum Abheben des#Nagnetkopfes erzielt wird.
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Vorteile ergeben sich auch durch die Steuerung des Schrittschaltwerkes
über einen am Ausgang einer Steuerelektronik liegenden Impulsgeber des Elektromagneten
des Schaltwerks, dessen Kurvenscheibe bei jeder Umschaltung unabhängig von der jeweiligen
ewegungsrichtung des Kopfträgers ihre Drehrichtung beibehält. Der für eine Umschaltung
durch einen Schaltimpuls einer elektrischen Bedienungstaste ausgelöste Impulsgeber
bleibt bei jeder Umschaltung nur so lange eingeschaltet, bis ein vom Kopfträger
betätigter Endschalter, der die beiden Endstellungen des Kopfträgers signalisiert,
beim Erreichen der jeweiligen Endstellungen einen Ausschaltimpuls über die Steuerelektronik
an den Impulsgeber liefert und damit die Schaltbewegung beendet.
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Die jeweilige Endlage des im wesentlichen radial an der Steuerkurve
angreifenden Kopfträgers wird also rein mechanisch durch die Kurvenscheibe festgelegt.
Damit entfällt bei der Erfindung ein bei anderen Lösungen für die Aufrechterhaltung
einer eingeschalteten Betriebsart vorhandener Haltestromkreis für den Elektromagneten.
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Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung besitzt
die
Kurvenscheibe eine schneckenförmige Kontur, deren stetige Steigung bei einer Umdrehung
der Kurvenscheibe dem Kopfhub entspricht und die zwischen ihrem größten und kleinsten
Kurvenradius eine Radialstufe aufweist.
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Diese vom Schaltwerk stets in der gleichen Richtung gedrehte Kurvenscheibe,
die bei Aufnahme oder Wiedergabe mit ihrem kleinsten Radius am federnd angreifenden
Kopfträger anliegt, führt also beim Abheben des Kopfes fast eine volle Umdrehung
aus, bis in der abgehobenen Endlage der größte Radius der Steuerkurve am Kopfträger
angreift und die Kurvenscheibe den Tonkopf in der abgehobenen Stellung hält.
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Für die Rückstellung des Kopfträgers genügt dagegen eine geringe Winkelbewegung,
um den Kopfträger freizugeben, der über die Radialstufe der Steuerkurve unverzüglich
auf den kleinsten Radius der Kurvenscheibe zurückspringt und den Kopf verzögerungsfrei
wieder an das Band heranbewegt.
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Dies ist vor allem deshalb von Vorteil, weil beim Umschalten von Vor-
oder Rücklauf auf Wiedergabe eine vom Benutzer als störend empfundene, verzögerte
Einschaltung des Wiedergabebetriebes ausgeschlossen wird.
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Die geringe Mehrzeit für eine Umdrehung der Kurvenscheibe beim Abheben
des Kopfträgers fällt dagegen nicht ins Gewicht, weil der Benutzer beim Einschalten
des Vor- oder Rücklaufes ohnehin auf eine gewisse Wartezeit eingestellt ist. Außerdem
hat das Durchlaufen der in Umfangsrichtung bis zur Radialstufe allmählich ansteigenden
Steuerkurve den Vorteil einer günstigen Kraftübertragung, so daß ein besonders kleiner
Magnet zur Lieferung der beim Abheben des Kopfes benötigten Betätigungskraft genügt.
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In Laufwerken mit einem oder zwei Tonwellenantrieben für einen gleichmäßigen
Bandtransport bei Aufnahme oder Wiedergabe
greift die erfindungsgemäße
Kurvenscheibe zur Kopfträgerverstellung außerdem mittelbar oder unmittelbar an dem
oder den gewöhnlich aus Schwenkarmen bestehenden Trägern der jeweiligen Bandandruckrolle
an. Bei dieser Ausführung werden also beim Abheben des Tonkopfes vom Band auch die
jeweiligen Andruckrollen von der zugehörigen Tonwelle abgehoben, wenn das Laufwerk
auf Vor- oder Rücklauf geschaltet wird.
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Weitere Vorzüge und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden
Beschreibung und der Zeichnung eines bevorzugten Ausführungsbeispieles der Erfindung.
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Die einzige Zeichnungsfigur zeigt schematisch vereinfacht die für
die Erfindung wesentlichen Teile eines Laufwerkes, beispielsweise eines Kassettenlaufwerkes
mit zwei Tonwellenantrieben für entgegengesetzte Bandlaufrichtungen.
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Die Figur zeigt die Anordnung eines einen Tonkopf 10 tragenden Kopfträgers
12 zwischen zwei Tonwellen-Antrieben 14, 16 bzw. 18, 20 für ein beispielsweise in
einer Kassette zwischen zwei Bandspulen umlaufendes Tonband 22.
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Das Tonband 22 wird über nicht gezeigte Bandführungen so umgelenkt,
daß es bei Aufnahme oder Wiedergabe an den mit dem Kopfträger12 heranbewegten Tonkopf
10 anliegt.
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In der dargestellten Aufnahme bzw. Wiedergabestellung ist beispielsweise
der linke Tonrollenantrieb eingeschaltet, dessen Andruckrolle 16 das Band 22 an
die von einem Laufwerkmotor getriebene Tonwelle 14 drückt und mit gleichmäßiger
Geschwindigkeit nach links am Magnetkopf 10 vorbeizieht. In dieser Betriebsstellung
ist die Andruckrolle 20 des rechten Antriebes von der zugehörigen Tonwelle 18 abgehoben.
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Bei Aufnahme oder Wiadarqb in entgegengesetzter Bandlaufrichtung
sind
die wechselseitig arbeitenden Antriebe umgeschaltet. Das von der- Andruckrolle 20
an die angetriebene Tonwelle 18 gedrückte Tonband wird dann nach rechts am Tonkopf
10 vorbeigezogen, während die Andruckrolle 16 von der Tonwelle 14 abgehoben ist.
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Für schnellen.Vor- oder Rücklauf werden der Tonkopf 10 vom Band 22
und beide Gummiandruckrollen 16 und 20 von den zugehörigen Tonwellen 14 bzw. 18
abgehoben. Bei diesen Betriebsarten wird das Band über nicht gezeigte Antriebszapfen
der Bandspulen angetrieben.
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Die Andruckrolle 16, 20 der gezeigten Tonwellenantriebe sind in gleicher
Weise auf einem im Laufwerkchassis 24 bei 26 bzw,28 schwenkfähig gelagerten Hebel
oder Schwenkarm 30 bzw. 32 um eine Achse 34 bzw. 36 frei drehbar gelagert.
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Die Andruckrolle: 16 bzw. 20 des jeweils eingeschalteten Antriebes
drückt das Tonband 22 beispielsweise unter der Kraft einer zwischen Laufwerkchassis
24 und Schwenkarm 30 bzw. 32 liegenden Zugfeder 38 bzw. 40 an die zugehörige Tonwelle
14 bzw. 18.
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Eine einfache Führung für den zum Abheben des Magnetkopfes 10 bei
Vor- oder Rücklauf quer zur Bandlaufrichtung verschiebbar geführten Kopfträger 12
besteht beispielsweise aus Langlöchern 42, 44 und mit diesen in Eingriff stehenden
Stiften 46 und 48. Dabei können wahlweise am Chassis 24 sitzende Stifte in Langlöcher
des Trägers 12 oder am Träger sitzende stifte in Langlöcher der Chassisplatte eingreifen.
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Eine zwischen Kopfträger 12 und Chassis 24 liegende Feder 50 spannt
den Kopfträger in seine gezeigte, mit dem Magnetsystem 10 an das Tonband 22 heranbewegte
Stellung vor.
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Die bisher erläuterten Laufwerk-Teile und deren Funktion sind an sich
bekannt.
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An einem Anschlag 52, der beispielsweise am freien Ende des Mittelschenkels
des T-förmig ausgebildeten Kopfträgers 12 sitzt, greift eine Stellvorrichtung 60
an, deren Gestaltung und Anordnung den Kern der Erfindung bildet.
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Ein elektromagnetisches Schritt-Schaltwerk der Stellvorrichtung 60
besitzt einen kleinvolumigen Elektromagneten 62, dessen beispielsweise schwenkbar
gelagerter Anker 64 gelenkig an einer gegen die Kraft einer Rückholfeder 66 betätigbaren
Schaltklinke 68 angreift, die mit den Zähnen eines Schaltrades 70 zusammenwirkt.
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Die Schaltklinke 68 führt bei der gezeigten Ausführung eine im wesentlichen
geradlinige Bewegung aus, für die eine bei 72, 74 angedeutete ehassisfeste Führung
vorteilhaft sein kann. Diese spezielle Ausgestaltung läßt sich raumsparend einbauen
und erlaubt große Schaltgeschwindigkeiten.
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Das auf einer Lagerwelle 76 sitzende Schaltrad 70 ist mit einer vorzugsweise
ebenfalls auf der Welle 76 befestigten Kurvenscheibe 80 verbunden. Die am Anschlag
52 des Kopfträgers 12 angreifende Kurvenscheibe 80 wird bei jeder Winkeldrehung
des in Richtung des Pfeiles 82 drehbaren Schaltrades 70 in der gleichen Richtung
des Pfeiles 84 gedreht.
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Der Elektromagnet 62 liegt am Ausgang eines über eine elektronische
Steuerschaltung 86 angesteuerten Impulsgebers 88.
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Ein an einem Eingang der Steuerelektronik 86 liegender Tastenschalter
90 dient zum Einschalten des Blektromagnetischen 5c hrittschaltwerkes.
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Im Bewegungsweg eines mit dem Kopfträger 12 gemeinsam verstellbar
gekoppelten Schaltgliedes 94 ist ein Endschalter 96 angeordnet, der die beiden Endstellungen
des Kopfträgers signalisiert und dessen Endkontakte 98 und 100 mit weiteren Eingängen
der Steuerelektronik 86 verbunden sind.
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Der im wesentlichen parallel zur Bandlaufrichtung liegende Abschnitt
des Kopfträgers 12 weist auf gegenüberliegenden Seiten des Kopfes 10 angeordnete
Anschlagkanten 102, 104 auf, die beim Abheben des Kopfes vom Band 22 auf einen am
Ende einer Verlängerung des Schwenkarms 30 bzw. 32 der Andruckrollen 16, 20 vorhandenen
Anschlag 106 bzw. 108 treffen und die dabei mitgenommene Andruckrolle des gerade
eingeschaltaten Antriebes, hier des Antriebes 14, 16 von der zugehörigen Tonwelle
abheben.
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Das Abheben des Tonkopfes 10 und der Andruckrollen 16 bzw.
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20 erfolgt mit Hilfe der Steuerkurve 108, an welcher der etwa radial
angreifende Kopfträger 12 mit seinem Anschlag 52 und der Wirkung der Feder 50 kraftschlüssig
anliegt.
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Zwischen ihrem größten und ihrem kleinsten Radius weist die spiralförmig
ansteigende Steuerkurve 108 eine Radialstufe 110 auf.
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Zum Umschalten des Laufwerkes aus der dargestellten Wiedergabestellung
auf schnellen Vor- oder Rücklauf wird über die Taste 90 ein Einschaltimpuls an die
Elektronik 86 geliefert.
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Dieser Impuls schaltet über die Elektronik 86 den Impulsgeber 88 ein,
um Erregerimpulse an den Elektromagneten 62, 64 zu liefern. Das dadurch weitergeschaltete
Schaltrad 70 dreht die Kurvenscheibe 80 in Richtung des Pfeiles 84, wobei die am
Anschlag 52 vorbeilaufende ansteigende Steuerkurve 108 den Kopfträger 12 in seine
andere Endstellung verschiebt, in welcher der Kopf 10 vom Band 22 abgehoben ist.
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Die bei dieser Verstellung des Kopfträgers auf den Anschlag 106 treffende
Kante nimmt den Schwenkarm 30 mit und hebt die darauf gelagerte Andruckrolle 16
von der Tonwelle 14 ab.
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Bei Erreichen der den Kopf 10 abhebenden Endstellung des Kopfträgers
12 erreicht das Schaltglied 94 den Kontakt 98 des Endschalters 86, so daß ein Ausschaltimpuls
an die Steuerelektronik 66 gelangt, die den Impulsgeber 88 abschaltet und damit
das Schrittschaltwerk still setzt.
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In dieser Laufwerkstellung, in welcher der Anschlag 52 des Kopfträgers
12 am größten Radius der Steuerkurve 108 anliegt, kann das Band im schnellen Vor-
oder Rücklauf berührungsfrei am Magnetkopf und den Tonrollen 14 und 18 vorbeitransportiert
werden.
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Beim Zurückschalten in die Wiedergabestellung wird die Elektronik
wiederum durch einen Tastenimpuls des Schalters 90 angesteuert, um den Impulsgeber
für das Schrittschaltwerk erneut einzuschalten. Bei dieser Umschaltung werden nur
ein bis zwei Drehschritte des Schaltrades benötigt, um den Anschlag 52 des Kopfträgers
12 an der Radialstufe 110 vorbei in seine am kleinsten Radius der Steuerkurve 108
liegende, gezeigte Wiedergabestellung zurückzubewegen. Durch Umspringen des Endschalters
96 auf den anderen Kontakt 100 wird dabei das Schrittschaltwerk 62 bis 88 augenblicklich
gestoppt.
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