DE3329428A1

DE3329428A1 - Bandmengenanzeigevorrichtung

Info

Publication number: DE3329428A1
Application number: DE19833329428
Authority: DE
Inventors: Masaharu Nagaokakyo Hayakawa
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1982-09-02
Filing date: 1983-08-16
Publication date: 1984-05-10
Also published as: US4638394A; GB2126772A; GB2126772B; GB8321925D0; JPS5942681A

Description

-A-

Bandmengenanzeigevorrichtung

BESCHREIBUNG

Die Erfindung betrifft eine Bandmengenanzeigevorrichtung gemäß des Oberbegriffes des Anspruches 1. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Anzeigevorrichtung zur Anzeige einer Bandmenge wie beispielsweise die verbrauchte Menge oder die noch verbleibende Menge eines Magnetbandes in einem Magnetbandgerät.

Eine herkömmliche Bandmengenanzeigevorrichtung in einem Bandgerät ist so ausgeführt, daß die Drehfrequenz einer Spule in aufeinanderfolgender Weise gemessen wird und das gemessene Ergebnis mit einer Bandgeschwindigkeit multipliziert wird, so daß die Länge des äußersten Umfanges des auf die Spule gewickelten Bandes erhalten wird, und daß dann die Bandmenge von der Außenumfangslänge des Bandes berechnet und angezeigt wird. Bei einem derartigen herkömmlichen System kann die verbleibende Bandmenge nur dann genau angezeigt werden, wenn die Bandgeschwindigkeit beispielsweise bei der Aufnahme oder Wiedergabe konstant ist und eine konstante Drehfrequenz gemessen werden kann. Beim schnellen Vorlauf oder Rücklauf eines Bandes ändert sich jedoch die Bandgeschwindigkeit in Abhängigkeit von der aufgewickelten Bandmenge auf der Bandvorratsspule oder der Aufwickelspule und daher kann nicht eine konstante Drehfrequenz einer Spule gemessen werden. In einem derartigen Fall trat der Nachteil auf, daß

die Bandmenge nicht berechnet und angezeigt werden kann.

Um diesen Nachteil zu beseitigen, kann die folgende Lösung in Betracht gezogen werden. Diese besteht darin, daß eine immer in Kontakt mit dem Band befindliche Rolle und eine Vorrichtung zur Messung der Umdrehungszahl der Rolle vorgesehen sind, so daß eine veränderliche Bandgeschwindigkeit ermittelt wird. Dann wird auf der Basis der veränderlichen Bandgeschwindigkeit und der Drehfrequenz der Spule eine mittlere Bandgeschwindigkeit in einer vorbestimmten Zeitspanne ermittelt, so daß die Bandmenge errechnet werden kann. Diese Lösung besitzt jedoch die neue Schwierigkeit, daß die derart aufgebaute Anzeigevorrichtung kompliziert und teuer wird.

Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, eine Bandmengenanzeige mit vereinfachtem Aufbau und geringen Kosten zu schaffen, die jederzeit in der Lage ist, eine genaue Bandmenge anzuzeigen, selbst wenn die Bandgeschwindigkeit wie beim schnellen Vorlauf oder Rücklauf eines Bandes nicht konstant ist.

Diese Aufgabe wird durch eine Bandmengenanzeige der eingangs beschriebenen Art gelöst, die gemäß der Erfindung gekennzeichnet ist durch die Merkmale des kennzeichnenden Teiles des Anspruches 1.

Kurz gesagt ist die vorliegende Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß zunächst ein einer Außenumfangslänge eines auf eine Spule gewickelten Bandes entsprechender Anfangswert ausgegeben wird und bei jeder Umdrehung der Spule ein vor-

bestimmter Wert zu oder von der Außenumfangs-Bandlänge addiert bzw. subtrahiert wird, so daß die gerade vorliegende Außenumfangs-Bandlänge berechnet wird, und daß danach auf der Basis dieses errechnenden Wertes die gerade auf der Spule aufgewickelte Bandmenge errechnet und angezeigt wird.

Dadurch kann mittels der vorliegenden Erfindung die Bandmenge mit einer relativ einfachen und billigen Vorrichtung jederzeit präzise angezeigt werden, selbst wenn die Bandgeschwindigkeit wie beispielsweise beim schnellen Vorlauf oder Rücklauf eines Bandes nicht konstant ist.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird ein Signal, das eine Außenumfangs-Bandlänge darstellt, in einem Speicher gespeichert und ein Wert, der einem für jede Umdrehung der Spule verursachten Inkrement oder Dekrement der Außenumfangs-Bandlänge entspricht, zu der im Speicher gespeicherten Außenumfangslänge addiert oder von dieser subtrahiert, so daß der im Speicher gespeicherte Inhalt verändert und die Bandmenge ermittelt und dargestellt wird.

Damit kann gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung die Bandmenge in aufeinanderfolgender Weise dargestellt werden, da die die in Abhängigkeit von der Bandfortbewegung variierende Bandmenge betreffenden Daten im Speicher gespeichert werden, während diese Daten berechnet werden.

Weitere Merkmale und Zweckmäßigkeiten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung im Zusammenhang mit den Figuren. Von den Figuren zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung zur Erläuterung des Prinzips der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 ein schematisches Blockschaltbild einer Ausführungsform der Erfindung;

und

Fig. 3 ein schematisches Blockschaltbild einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

Unter Bezug auf Fig. 1 soll zunächst das Prinzip der vorliegenden Erfindung beschrieben werden.

Wie in Fig. 1 gezeigt ist, wird ein Magnetband 1 auf eine Aufwiekelspule 3 von einer Vorratsspule 2 in einem Magnetbandgerät aufgewickelt. Die gesamte Länge Lt des auf der Vorratsspule oder der Aufwiekelspule aufgewickelten Bandes 1 wird nach folgender Gleichung (1) berechnet:

Lt = 7r(rt² - rh²) / d (1)

wobei rt einen Radius vom Spulenmittelpunkt zum äußersten Umfang des auf die Spule aufgewickelten Bandes, rh den Nabendurchmesser der Spule und d die Dicke des Bandes 1 darstellt.

Im folgenden wird zum Zweck einer vereinfachten Erläuterung eine Menge bzw. Länge des auf die Auf v/i ekel spule 3 aufgewickelten Bandes beschrieben.

Die Länge eines äußersten Kreisumfanges des auf die Aufwickelspule 3 gewickelten Bandes 1 sei It. Dann wird rt nach folgender Gleichung (?)

rt = It / 27Γ (2)

aus den Gleichungen (1) und (2) berechnet. Lt wird durch folgende Gleichung (3) dargestellt:

Lt = Tr{(lt² / 4tv²) - rh² \ I d
= (It² - 4TV² rh²) / 4Trd (3)

Auf der Grundlage der Gleichung (3) kann die Bandlänge bzw. Bandmenge Lt aus der äußersten Krexsumfangslange It des Bandes berechnet werden, wenn man annimmt, daß die Banddicke d und der Nabenradius rh bekannt sind.

Immer wenn das Band 1 auf der Aufwickelspule 3 aufgewickelt wird und die Spule eine Umdrehung durchführt, wird ein Radius rt vom Spulenmittelpunkt zur äußersten Peripherie des Bandes nach einer solchen Drehung durch folgende Gleichung (4) dargestellt:

rt' = rt + d ..... (4)

Dann wird die Länge It des äußersten Kreisumfanges des auf die Aufwickelspule 3 gewickelten Bandes 1 durch folgende Gleichung (5) ausgedrückt:

It' = 2TTrt' = 2TT(rt + d) (5)

Aus den Gleichungen (2) und (5) läßt sich It durch folgende Gleichung (6) darstellen:

It' = It + 2-ird (6)

Damit kann die gesamte Länge Lt des auf die Aufwickelspule

3 nach einer Umdrehung der Aufwiekelspule 3 aufgewickelten Bandes 1 durch Einsetzen von It anstelle von It in Gleichung (3) berechnet werden. Genauer gesagt wird jedesmal, wenn die Aufwickelspule 3 eine Umdrehung durchführt, eine Korrektur bzw. Neuberechnung der Gleichung (6) durchgeführt und danach wird der erhaltene Wert für It anstelle von It in Gleichung (3) eingesetzt, so daß die gerade auf der Aufwiekelspule 3 vorliegende Bandlänge, d.h. die Menge des verbrauchten Bandes, immer aus Gleichung (3) berechnet werden kann. Immer wenn die Spule sich in umgekehrter Richtung dreht, kann anstelle einer Addition in Gleichung (6) eine Subtraktion durchgeführt werden. In diesem Fall wird die Spule 3 eine Vorratsrolle und damit kann die Menge des noch vorhandenen Bandes berechnet werden. Zusätzlich kann jedesmal nach η-Umdrehungen einer Spule (wobei η eine Integerzahl darstellt) eine Berechnung auf der Grundlage der folgenden Gleichung (7) anstelle der Gleichung (6) durchgeführt werden, so daß die Bandmenge Lt in ähnlicher Weise berechnet werden kann:

it' = It + 2-irnd oder It - 2irnd (7)

Fig. 2 ist ein schematisches Blockschaltbild einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Zunächst soll in bezug auf Fig. 2 der Aufbau einer Ausführungsform der Erfindung beschrieben werden. Eine Schaltung 4 zum Erzeugen eines die äußerste Kreisumfangslänge angebenden Signales erzeugt ein digitales Signal, das der Länge It des Außenumfanges des auf eine Aufwickelspule 3 in einem Anfangszustand aufgewickelten Bandes entspricht. Das der Außenumfangslänge It entsprechende Digitalsignal kann ein vorbestimmter Code sein, der beispielsweise mitte If. einer Mehrzahl von Sehal-

tern erzeugt wird. Ein Ausgang der Schaltung 4 ist über einen Schalter 5 mit einem Speicher 6 verbunden. Das Schalten des Schalters 5 wird von Hand durchgeführt, nachdem sich eine Bedienungsperson des Magnetbandgerätes per Blick überzeugt hat, daß auf der Aufwickelspule 3 kein Band 1 aufgewickelt ist. Der Schaltvorgang des Schalters 5 kann jedoch auch in Antwort auf ein optisches oder magnetisches Erfassen des Rückspulendes des Bandes 1 durchgeführt werden.

Das im Speicher 6 gespeicherte, die Außenumfangslänge angebende Signal wird über einen Schalter 7 einer Addierschaltung 8 oder Subtrahierschaltung 9 und ebenfalls einer Rechenschaltung 14 zugeführt. Ein Ausgang der Addierschaltung oder der Subtrahierschaltung 9 wird dem Speicher 6 über Wählschalter 10 und 12 zugeleitet. Die Wählschalter 7 und 10 werden abhängig vom Ausgangssignal einer Drehrichtungs-Erfassungsschaltung 11 in gegenseitig gekoppelter Weise zur Addierschaltung 8 oder Subtrahierschaltung 9 geschaltet. Genauer gesagt erfaßt die Drehrichtungs-Erfassungsschaltung 11 die Drehung der Aufwiekelspule 3 im Uhrzeigersinn oder im Gegenuhrzeigersinn in Fig. 1. Immer, wenn die Drehrichtungs-Erfassungsschaltung 11 feststellt, daß die Aufwickelspule 3 sich im Uhrzeigersinn dreht, dann werden die Schalter 7 und 10 zur Addierschaltung 8 geschaltet.

Immer, wenn die Drehrichtungs-Erfassungsschaltung 11 feststellt, daß die Aufwickelspule 3 sich im Gegenuhrzeigersinn dreht, werden die Schalter 7 und 10 zur Subtrahierschaltung 9 geschaltet.

Der Schalter 12 wird in Antwort auf ein Ausgangssignal einer Schaltung 13 zum Erfassen einer Einmalumdrehung ge-

schaltet. Genauer gesagt stellt die Schaltung 13 eine Umdrehung der Aufwiekelspule 3 fest und damit wird der Schalter 12 für jede Umdrehung der Aufwickelspule 3 geschlossen.

Die Rechenschaltung 14 enthält eine Quadrierschaltung 15, eine Subtrahierschaltung 16 und eine Dividierschaltung 17 und berechnet die Bandmenge Lt auf der Basis des im Speicher 6 gespeicherten Inhaltes und führt der Anzeige 18 das Ergebnis zur Anzeige zu.

Im folgenden soll der Betrieb beschrieben werden. Immer, wenn der Schalter 5 geschlossen wird, wird ein die Außenumfangslänge angebendes Signal It von der Schaltung 4 zur Erzeugung eines die Außenumfangslänge angebenden Signales im Speicher 6 gespeichert. Immer, wenn die Drehrichtungs-Erfassungsschaltung 11 feststellt, daß zu diesem Zeitpunkt die Aufwiekelspule 3 sich im Uhrzeigersinn in Fig. 1 dreht, werden die Wählschalter 7 und 10 zur Addierschaltung 8 geschaltet. Dann addiert die Addierschaltung 8 einen vorbestimmten Wert (2TTd) zu dem im Speicher 6 gespeicherten Wert der Außenumfangslänge It nach der oben beschriebenen Gleichung (6). Jedesmal, wenn die Schaltung 13 zum Erfassen einer Umdrehung eine Umdrehung der Aufwickelspule 3 feststellt, wird der Schalter 12 geschlossen und damit der Wert It vom Ausgang der Addierschaltung 8 in den Speieher 6 abgespeichert. Die Rechenschaltung 14 führt eine Operation auf der Grundlage der oben beschriebenen Gleichung (3) unter Verwendung der im Speicher 6 abgespeicherten Außenumfangslänge It durch. Genauer gesagt bildet in der Rechenschaltung 14 die Quadrierschaltung 15 zunächst das Quadrat der Außenumfangslänge It, danach subtrahiert die

Subtrahierschaltung 16 einen vorbestimmten Wert (4irrh )

2
vom quadrierten Wert It zur Lieferung des Ergebnisses

2 2 2
(It - 4 Τ rh ) und die Dividierschaltung 17 dividiert das Ergebnis der Subtrahierschaltung 16 durch einen Wert 41Td, so daß die Bandlänge Lt erhalten wird. Danach wird das Endergebnis auf der Anzeige 18 dargestellt.

Wie oben beschrieben wirdjedesmal, wenn die Aufwickelspule 3 eine Umdrehung durchführt, der Wert (2fTd) zu der Außenumfangslänge It des Bandes in einem im Speicher 6 abgespeicherten Anfangszustand addiert oder von diesem subtrahiert, so daß eine aufgefrischte Außenumfangslänge für jede einzelne Umdrehung erhalten wird. Danach berechnet die Rechenschaltung 14 die Bandmenge auf der Basis der aufgefrischten Außenumfangslänge It und zeigt diese auf der Anzeige 18 an. Daher wird eine Bandmenge auf der Anzeige 18 bei jeder einzelnen Umdrehung der Aufwickelspule 3 angezeigt.

Fig. 3 ist ein schematisch.es Blockschaltbild einer anderen Ausführungsform der Erfindung. Die in Fig. 3 gezeigte Ausführungsform stimmt mit der nach Fig. 2 mit der im folgenden beschriebenen Ausnahme überein. Genauer gesagt wird anstelle der in Fig. 2 gezeigten, eine einzelne Umdrehung erfassenden Schaltung 13 eine Schaltung 19 zum Erfassen einer vorbestimmten Umdrehungszahl vorgesehen. Die Schaltung 19 stellt eine vorbestimmte Anzahl von Umdrehungen der Aufwickelspule 3 fest und schließt auf diese Feststellung hin den Schalter 12. Zusätzlich sind anstelle der Addierschaltung 8 und der Subtrahierschal·tung 9 nach Fig. 2 eine Addierschaltung 20 und eine Subtrahierschaltung 21 vorgesehen.

Die Addierschaltung 20 addiert zu einer Außenumfangslänge

It vom Speicher 6 eine Länge 2fnd des von der Aufwickelspule 3 aufgewickelten Bandes 1, wenn die Aufwickelspule 3 eine vorbestimmte Anzahl η von Umdrehungen durchführt. Die Subtrahierschaltung 21 subtrahiert den Wert 2ftnd von der Außenumfangslänge It. Damit speichert der Speicher 6 das Ergebnis der Addition von 2Tnd zur Außenumfangslänge It oder der Subtraktion von 2irnd von der Länge It jedesmal nach einer vorbestimmten Anzahl von η-Umdrehungen der Aufwickelspule 3. Danach berechnet die Rechenschaltung 14 die Bandmenge It auf der Basis des Inhaltes des Speichers 6 und läßt diese über die Anzeige 18 anzeigen.

Als ein anderes Beispiel der in den Fig. 2 und 3 gezeigten Schaltung zum Erzeugen eines die Außenumfangslänge angebenden Signales kann eine Außenumfangslänge It des auf die Aufwiekelspule 3 aufgewickelten Bandes 1 dadurch erhalten werden, daß das Band 1 mit vorbestimmter konstanter Geschwindigkeit bewegt wird, die UmIauffrequenz der Aufwickelspule 3 gemessen und die erhaltene Umlauffrequenz mit der momentanen Geschwindigkeit des Bandes 1 multipliziert wird.

In diesem Fall kann auch dann, wenn das Band 1 bereits auf die Aufwiekelspule 3 aufgewickelt ist, eine nachfolgende Abnahme oder Zunahme der Bandmenge festgestellt werden.

Obwohl bei den oben beschriebenen Ausführungsformen die Menge des bereits verbrauchten oder des noch zur Verfugung stehenden Bandes angezeigt wird, kann auch eine bereits verbrauchte oder noch zur Verfugung stehende Zeitdauer Tt des Bandes 1 zum Aufzeichnen oder Wiedergeben des Bandes bei einer Bandgeschwindigkeit V dargestellt werden, da Tt = Lt/V durch Verwendung einer Dividierschaltung, in der der Ausgang der Subtrahierschaltung 16 durch 47TdV di-

vidiert wird, anstelle der in der Rechenschaltung 14 enthaltenen Dividierschaltung 17 erhalten werden kann.

Obwohl beim oben beschriebenen Ausführungsbeispiel die Bandmenge auf der Seite der Aufwickelspule 3 dargestellt wird, kann in gleicher Weise die Bandmenge auf der Seite der Vorratsspule 2 angezeigt werden.

Claims

PATENTANWALT DIPL.-PHYS. LUTZ H. PRÜFER ■ D-8OOO MÜNCHEN FO 32-2824 P/K/hu Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha, Tokyo / Japan Bandmengenanzeigevorrichtung PATENTANSPRÜCHE

1. Bandmengenanzeigevorrichtung zur aufeinanderfolgenden Anzeige einer auf eine sich drehende Spule aufgewickelten Bandmenge,

gekennzeichnet durch eine Signalausgabeeinrichtung (4) zur Ausgabe eines Signales, das eine Länge eines äußersten Umfanges des auf die Spule (2, 3) gewickelten Bandes (1) angibt, eine Umdrehungszahl-Erfassungseinrichtung (13; 19) zum Erfassen einer Umdrehungszahl der Spule (2, 3), eine erste Recheneinrichtung (6, 12, 8; 20, 9; 21), die synchron mit dem Ausgangssignal der Umdrehungszahl-Erfassungseinrichtung (13; 19) zum Addieren eines vorbestimmten Wertes zu oder Subtrahieren des vorbestimmten Wertes von der Länge des äußersten Umfanges auf der Grundlage des Ausgangssig-

PATENTANWALT DIPL.-PHYS. LUTZ H. PRÜFER · D-8000 MÜNCHEN 9O · WILLROIDERSTR. 8 ■ TEL. (089)640640

nales der Signalausgabeeinrichtung (4) betätigbar ist, so daß eine gerade vorliegende Außenumfangs-Bandlänge ermittelt wird, eine zweite Recheneinrichtung (14) zum Ermitteln der gerade auf der Spule (2, 3) aufgewickelten Bandmenge auf der Grundlage des Ergebnisses von der ersten Recheneinrichtung (6, 12, 8; 20, 9; 21) und eine Anzeigeeinrichtung (18) zum Anzeigen des Ergebnisses von der zweiten Recheneinrichtung (14).

2. Bandmengenanzeigevorrichtung nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß eine Drehrichtungs-Erfassungseinrichtung (11) zum Erfassen einer Drehrichtung der Spule (2, 3) vorgesehen ist, und daß die erste Recheneinrichtung (6, 12, 8; 20, 9; 21) eine Speichereinrichtung (6) zum Speichern eines Signales, das die Außenumfangslänge in einem Anfangszustand von der Signalausgabevorrichtung (4) angibt, eine Addiervorrichtung (8; 20) zum Addieren eines Inkrements der Außenumfangs-Bandlänge zu der in der Speichereinrichtung (6) gespeicherten Außenumfangs1änge, wenn die Drehrichtung-Erfassungseinrichtung (11) feststellt, daß die Spule (2, 3) in der einen Richtung dreht, eine Subtrahiereinrichtung (9; 21) zum Subtrahieren eines Dekrements der Außenumfangs-Bandlänge von der in der Speichereinrichtung (6) gespeicherten Außenumfangs1änge, wenn die Drehrichtung-Erfassungseinrichtung (11) feststellt, daß die Spule (2, 3) sich in der anderen Richtung dreht, und eine Einrichtung (12), die der Speichereinrichtung (6) erlaubt, das Ausgangssignal der Addiereinrichtung (8; 20) oder der Subtrahiereinrichtung (9; 21) jedesmal zu speichern, wenn die Umdrehungszahl-Erfassungseinrichtung (11) die Umdrehungszahl der Spule (2, 3) feststellt, aufweist.

3. Bandmengenanzeigevorrichtung nach Anspruch 2,

dadurch gekennzeichnet, daß die Umdrehungszahl-Erfassungseinrichtung (13; 19) eine Ein-Umdrehungs-Erfassungseinrichtung (13) zum Erfassen jeweils einer Umdrehung der Spule (2, 3) und zur Ausgabe eines Erfassungssignales, die Addiereinrichtung (8; 20) einen Addierer (8) zum Addieren eines für jede Umdrehung der Spule (2, 3) verursachten Inkrements der Außenumfangs-Bandlänge zu der in der Speichereinrichtung (6) gespeicherten Außenumfangslänge und die Subtrahiereinrichtung (9; 21) einen Subtrahierer (9) zum Subtrahieren eines für jede Umdrehung der Spule (2, 3) verursachten Dekrements der Außenumfangs-Bandlänge aufweist, und daß die Einrichtung (12) der Speichereinrichtung (6) erlaubt, das Ergebnis der Addition oder Subtraktion jedesmal zu speichern, wenn die Ein-Umdrehungs-Erfassungseinrichtung

(13) das Erfassungssignal liefert.

4. Bandmengenanzeigevorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Umdrehungszahl-Erfassungseinrichtung (13; 19) eine Erfassungseinrichtung (19) zum Feststellen einer vorbestimmten Zahl von Umdrehungen der Spule (2, 3), die Addiereinrichtung (8; 20) einen Addierer (20) zum Addieren eines für jede vorbestimmte Zahl von Umdrehungen der Spule (2, 3) verursachten Inkrements der Außenumfangs-Bandlänge und die Subtrahiereinrichtung (9; 21) einen Subtrahierer (21) zum Subtrahieren eines für für jede vorbestimmte Zahl von Umdrehungen der Spule (2, 3) verursachten Dekrements der Außenumfangs-Bandlänge aufweist, und daß die Freigabeeinrichtung (12) der Speichereinrichtung (6) erlaubt, den Wert der Addition oder Subtraktion zu speichern, wenn die Umdrehungszahl-Erfassungseinrichtung (19) eine vorbestimmte Zahl von Umdrehungen der Spule (2, 3) feststellt!