DE3705928A1 - Megnetbandgeraet mit vorrichtung zur beruehrungslosen uebertragung von signalen zwischen relativ zueinander bewegten bauteilen - Google Patents

Description

Die Erfindung geht aus von einem Magnetbandgerät nach der Gattung des Hauptanspruchs. Zur Aufzeichnung und/oder Wiedergabe von breitbandigen Signalen, insbesondere von Fernsehsignalen, auf bzw. von Magnetband ist es bekannt (US-PS 34 14 683; US-PS 35 91 732), zum Erhalt der für die Übertragung erforderlichen großen Relativgeschwindigkeit zwischen dem Magnetband und dem oder den elektromagnetischen Wandlern letztere auf einem rasch rotierenden Kopfrad oder einer Kopftrommel anzuordnen. Bei neueren Geräten umschlingt das Magnetband die Kopftrommel oder eine feststehende, zweigeteilte Trommel, in der konzentrisch das Kopfrad umläuft, helixartig, so daß das langsam bewegte Magnetband von dem oder den am Umfang des Kopfrades angeordneten elektromagnetischen Wandlern, im folgenden kurz Magnetköpfe genannt, in schräg zur Längsrichtung des Magnetbandes verlaufenden Spuren bestrichen wird und dabei die zu speichernden Signale auf dem Magnetband als Bezirke wechselnder Magnetisierung aufgezeichnet werden. Bei der Wiedergabe werden diese wieder in elektrische Signale umgewandelt und weiter verarbeitet.

Aus der DE-OS 24 11 402 ist es bekannt, Signal- und/oder Antriebs- und/oder Speisespannungen bzw. -leistungen berührungslos vom feststehenden Teil des Magnetbandgerätes auf die rotierende Kopftrommel und zurück zu übertragen. Zur induktiven Übertragung sind dazu Transformatoren vorgesehen, deren Spulen paarweise konzentrisch zueinander angeordnet sind und deren jeweils erste Spule in einem ringförmigen Magnetkern auf dem feststehenden Teil und die jeweils zweite Spule ebenfalls in einem ringförmigen Magnetkern auf dem rotierenden Teil, d. h. der Kopftrommel oder dem Kopfrad, angeordnet ist. Verschiedene Bauarten von transformatorisch wirkenden Drehübertragern sind hinreichend bekannt (DE-PS 26 57 813; US-PS 43 64 098, US-PS 45 17 615, DE-OS 30 35 676, DE-OS 36 03 239).

Ein wesentliches Problem bei der Gestaltung einer transformatorischen Übertragungsanordnung stellt das Übersprechverhalten dar. Für jede Art der Signal- und Spannungsübertragung ist nämlich wenigstens ein Übertragerpaar erforderlich. Die Übertragerpaare sind aus Gründen der Platzersparnis meist eng benachbart zueinander angeordnet. Eine axial und radial versetzte Anordnung der Drehtransformatorenpaare zur Verminderung des Übersprechens wie in der DE-PS 33 19 878 ist aus Platzgründen und bei einer Vielzahl von Übertragerpaaren meist nicht möglich.

Zur Verringerung der magnetischen Streuung wurden daher in der Vergangenheit die Übertragerpaare durch Kurzschlußringe aus unmagnetischen, elektrisch gut leitendem Material gegeneinander abgeschirmt (DE-OS 30 35 676; US-PS 45 17 615). Die elektrischen Störfelder, die von den Zuleitungen zwischen den Magnetköpfen und den zugehörigen Übertragerspulen ausgehen, sind bisher lediglich durch Verdrillen der Leitungspaare vermindert worden.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, für ein Magnetbandgerät eine Vorrichtung zur berührungs­ losen Übertragung von Signalen zwischen relativ zueinander bewegten Bauteilen anzugeben, bei der die von ihr ausgehende elektromagnetische Störstrahlung weitgehend unterdrückt ist.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt mit den im kennzeichnenden Teil des Hauptanspruchs angegebenen Maßnahmen.

Das erfindungsgemäße Magnetbandgerät mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat den Vorteil, daß die Übertragerleitungen jeweils auf ihrer gesamten im Transformatorteil verlaufenden Länge gegen Übersprechen aus anderen Kanälen geschützt sind. Als weiterer Vorteil ist anzusehen, daß bei passiven Kopfradbeschaltungen der Übersprechschutz bis nahe an die rotierenden Magnetköpfe wirksam ist.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch angegebenen Magnetbandgerätes möglich. Besonders vorteilhaft ist, daß das Ausrichten der Leitungen bei einer Vielzahl von Übertragungskanälen entscheidend vereinfacht wird. Weiter ist vorteilhaft, daß das Einziehen der verdrillten Leitungen in die dafür vorgesehenen Leitungsbahnen stark vereinfacht wird.

Ferner ist vorteilhaft, daß sich die Lage der Leitungen unter dem Einfluß der Fliehkraft nicht ändert. Schließlich ist vorteilhaft, daß die Auswechselbarkeit der Übertragerleitungen auf der ganzen Länge erhalten bleibt.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 den rotierenden Teil des transformatorischen Übertragers in Seitenansicht, teilweise geschnitten,

Fig. 2 das gleiche Teil in Vorderansicht,

Fig. 3 eine vormontierte Baugruppe entsprechend den Fig. 1 und 2, als Ansicht in Richtung X der Fig. 2.

Unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 3 der Zeichnung wird der Aufbau der Vorrichtung und die Bedeutung der Einzelteile nachfolgend beschrieben, dabei ist nur der vor allem interessierende rotierende Teil des transformatorischen Übertragers gezeigt.

Der Grundkörper (1) aus einem unmagnetischen, elektrisch gut leitendem Metall, vorzugsweise aus Messing, besteht aus einem Befestigungsflansch (2), an den sich axial ein Aufnahmedorn (3) anschließt. Der Aufnahmedorn (3) ist über die gesamte Länge am Umfang mit einer Anzahl von Nuten (4) versehen. Diese Nuten können durch Bohren oder Fräsen hergestellt sein. Im vorliegenden Fall sind die Nuten (4) durch Bohrungen entstanden, deren Mittelpunkt außerhalb des fertigen Aufnahmedorns (3) liegen. Für die Herstellung ist es dabei vorteilhaft, wenn der Aufnahmedorn (3) zunächst einen größeren Durchmesser hat, so daß die Bohrungen (4) im vollen Material verlaufen. Anschließend wird der Aufnahmedorn auf den gewünschten Durchmesser abgedreht, so daß schließlich eine Anzahl von Stegen (5) zur Zentrierung der Ferritringe stehenbleiben.

Zur berührungsfreien transformatorischen Übertragung der Signale von dem beweglichen Teil des Magnetbandgerätes, d. h. dem Kopfrad, zum feststehenden Teil und umgekehrt sind auf den Aufnahmedorn (3) eine Anzahl von Ringen aus einem magnetisierbaren Werkstoff befestigt. Wegen der erwünschten Übertragungseigenschaften bei hohen Frequenzen bestehen diese Ringe vorzugsweise aus ferritischem Material. Für jeden Aufzeichnungs- und Wiedergabekanal ist je nach der Art der Aufzeichnungs- bzw. Wiedergabeschaltung ein Ferritring oder ein Paar von Ferritringen erforderlich. Im vorliegenden Fall sind für zwölf am Umfang des Kopfrades angeordnete Magnetköpfe auch zwölf Übertragungsringe (6) vorge­ sehen, die voneinander zur Unterdrückung des Übersprechens durch dünne Zwischenringe aus einem unmagnetischen elektrisch gut leitenden Material (7) getrennt sind. An die Ferritringe zur Kopplung der Übertragungswege schließen sich zwei weitere Ferritringe (8) zur Übertragung der Löschspannung für weitere auf dem Kopfrad angeordnete umlaufende Löschköpfe an. Es hat sich gezeigt, daß diese Ferritringe (8) etwas schmaler sein können als die Ferritringe (7) zur Kopplung der Signale, im übrigen sind sie aber gleich aufgebaut und ebenfalls voneinander durch einen Kurzschlußring (9) und gegen den letzten Übertragerring (6) durch einen weiteren Kurzschlußring (9) getrennt. Für die Spannungsversorgung von auf dem Kopfrad angeordneten aktiven Schaltkreisen sind zwei weitere Übertragerringe (10) vorgesehen, die wegen des erheblich anderen Spannungspotentials durch einen breiten Kurzschlußring (11) von den übrigen Übertragerringen abgeschirmt sind.

Jeder Übertragerring weist am Außenumfang eine Nut (11) zur Aufnahme der Übertragerwicklung (12) auf. Weiterhin weist jeder Übertragerring (6, 8, 10) an einer Stelle des Umfangs eine radiale Nut oder Bohrung (13) zur Durchführung der Anschlußleitungen auf.

Der Befestigungsflansch (2) enthält eine Anzahl von radialen Aussparungen (14) zur Heranführung und Umlenkung der Übertragungsleitungen von den am Kopfrad angeordneten Magnetköpfen auf. In jeder der viertelkreisförmigen Nuten (4) sind eine Anzahl von Leitungspaaren vorgesehen, die zum Schutz vor Beschädigung, Kurzschluß und elektrischem bzw. elektromagnetischem Übersprechen jeweils in einem dünnen Röhrchen (15) aus einem unmagnetischen, elektrisch gut leitenden Material geführt sind. Die Länge der Röhrchen (15) ist so abgestimmt, daß die Übertragungsleitungen bis möglichst nahe zu den Übertragerspulen geschützt sind.

Aus Gründen der mechanischen Stabilität und zur Vermeidung von Unwuchten werden die Röhrchen (15) über ihre gesamte Länge mit dem Aufnahmedorn (5) verlötet.

Der Rohrdurchmesser und die Rohrwandstärke sind nach konstruktiven Gesichtspunkten und nach der angestrebten Übersprechdämpfung optimierbar. Die Wandstärke kann überschlägig nach den zu erwartenden Störfrequenzen und der Eindringtiefe der elektromagnetischen Felder festgelegt werden zu:

worin

ρ= spez. Widerstand µ= rel. Permeabilität µ₀= absolute Permeabilität ω= Kreisfrequenz der zu übertr. Signale

Für den feststehenden Teil des Übertragers ist grundsätzlich ein entsprechender Aufbau möglich, wobei die Rohrführungen auf dem Außendurchmesser verlegt wesentlich einfacher zugänglich sind.

Der erfindungsgemäße Übertrager zeichnet sich durch problemlose Herstellung und gute Schirmwirkung gegenüber den Anordnungen nach dem Stand der Technik aus.

Zur weiteren Verbesserung des Übersprechverhaltens können die Abschirmungen (15) der Übertragungsleitungen mit den Kurzschlußringen (7, 9, 11) zwischen den Übertragungsringen (6, 8, 10) elektrisch leitend verbunden sein.

Claims (6)

1. Magnetbandgerät mit einer Vorrichtung zur berührungslosen Übertragung von Signalen zwischen relativ zueinander bewegten Bauteilen mit einer Vielzahl von Übertragungs­ ringpaaren aus einem magnetisierbaren Werkstoff, wobei jeder Übertragungsring eine Übertragungsspule mit Zuleitungen aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuleitungen im Bereich des Übertragers gegeneinander abgeschirmt sind.

2. Magnetbandgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschirmungen aus Röhrchen (15) bestehen.

3. Magnetbandgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Röhrchen (15) aus einem unmagnetischen elektrisch gut leitenden Werkstoff bestehen.

4. Magnetbandgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschirmungen (15) der Übertragungsleitungen mit dem Aufnahmedorn (3) elektrisch und mechanisch fest verbunden sind.

5. Magnetbandgerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung durch Löten erfolgt.

6. Magnetbandgerät nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschirmungen (15) mit den Kurzschlußringen (7, 9, 11) elektrisch leitend verbunden sind.