DE3706926A1 - Kopftrommel fuer einen recorder mit matrixartiger aufzeichnung - Google Patents

Description

Bei einer sogenannten matrixartigen Aufzeichnung gemäß der DE-OS 35 09 584 werden mit einem rotierenden und durch eine Hubbewegung periodisch in Richtung der Achse bewegten Kopf­ rad auf dem Magnetband aufeinanderfolgende Blöcke je mit ge­ genüber der Bandlänge kurzen und etwa parallel zur Bandkante verlaufenden Spuren geschrieben. Eine derartige matrixartige Aufzeichnung eignet sich insbesondere für die Aufzeichnung von digitalen Bild- oder Tonsignalen, zumal durch die matrix­ artige Anordnung in Sonderbetriebsarten auch stark segmentiert aufgezeichnete Bildsignale sinnvoll gelesen werden kön­ nen.

Bei einer derartigen matrixartigen Aufzeichnung liegt das in seiner Längsrichtung bewegte Magnetband über einen Winkel von etwa 180°-200° an der rotierenden Kopftrommel an, die während einer Hubbewegung mit einer Mehrzahl von Köpfen die nahezu parallel zur Bandkante verlaufenden Spuren schreibt. Dabei muß die Lage des Magnetbandes quer zu seiner Längsrich­ tung, also in Richtung der Achse der Kopftrommel, möglichst starr sein, da jede Verschiebung bei Aufnahme zu stark ver­ zerrten Spurbildern und ungleichmäßigen Spurbreiten führt. Die geometrische Breite des Magnetbandes unterliegt jedoch, bedingt durch Fertigungstoleranzen, Dehnung des Magnetbandes aufgrund des Bandzuges und Temperatureinflüsse, Schwankungen im Prozentbereich. Es ist daher nicht möglich, das Band durch exakt passende Bandführungen an seinen beiden Bandkan­ ten spielfrei zu führen.

Durch die Hubbewegung der Trommel in Richtung ihrer Achse kann andererseits je nach Hubrichtung eine Kraft auf das Mag­ netband ausgeübt werden, welche quer zu seiner Längsrichtung abwechselnd in der einen und anderen Richtung wirkt. Das be­ deutet, daß das Magnetband quer zu seiner Längsrichtung je­ weils zu den in Kraftrichtung liegenden Bandkantenführungen wandert. Diese Axialverschiebung würde bei z. B. 1% Toleranz und 8 mm breitem Band eine unkontrollierbare "Wanderung" von 80 µm bedeuten. Da andererseits die Spurbreite in der Größen­ ordnung von 10 µm liegen soll, ist bei einer solchen Auslen­ kung des Magnetbandes eine genaue Erzeugung oder Nachführung des Spurbildes unmöglich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Bandführung so auszubilden, daß die unerwünschte Auslenkung des Magnetban­ des quer zu seiner Längsrichtung durch die Hubbewegung der Kopftrommel vermieden wird.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 beschriebene Er­ findung gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Es ist bekannt (DE-PS 23 20 264), bei einem Recorder für Schrägspuraufzeichnung zur Verbesserung des Luftpolsters zwi­ schen der Kopftrommel und dem Magnetband an der Oberfläche der Kopftrommel mehrere Nuten vorzusehen, die in einer Ebene senkrecht zur Achse der Kopftrommel verlaufen. Eine derart ausgebildete Kopftrommel ist jedoch zur Lösung der der Erfin­ dung zugrunde liegenden Aufgabe nicht geeignet. Die in einer Ebene quer zur Achse der Kopftrommel verlaufende Nut würde während der Hubbewegung der Kopftrommel gleichzeitig über die gesamte Länge des an der Kopftrommel anliegenden Magnet­ bandes mit der Bandkante in Eingriff kommen und durch ein Anstoßen der Bandkante an die Nutkante eine Mitnahme des Ban­ des in Hubrichtung bewirken. Die Richtung dieser Mitnahme wäre also in unerwünschter Weise jeweils von der Hubrichtung abhängig, so daß das Magnetband abwechselnd in Richtung zur einen und zur anderen Bandkante ausgelenkt würde.

Die erfindungsgemäße Lösung beruht auf folgender Erkenntnis: Ein wendelförmig auf der Oberfläche der Kopftrommel verlau­ fender Bereich, vorzugsweise eine Nut oder eine geätzte Ober­ fläche, kommt bei der Hubbewegung einerseits flächig mit dem Band in Kontakt, andererseits zeitlich nacheinander in ihren einzelnen Bereichen mit der Kante des Magnetbandes in Ein­ griff und übt so durch die Rotation der Kopftrommel eine Kraft quer zur Bandlängsrichtung, also in Richtung der Achse der Kopftrommel, auf das Band aus. Die Richtung dieser Kraft ist von der Bewegungsrichtung des wendelförmigen Verlaufes des Bereiches auf der Kopftrommel relativ zum Band abhängig. Die Steigerung des wendelförmigen Verlaufes und die Kopftrom­ meldrehzahl sind so bemessen, daß sich der wendelförmige Be­ reich stets in vorbestimmter Richtung relativ zum Band "unter diesem durchschraubt", auch bei gleichsinniger Hubbe­ wegung. Diese Bedingung ist in der Praxis bei einer Drehzahl der Kopftrommel von 6000 Upm und einer Hubgeschwindigkeit der Kopftrommel von 4 mm/s dann erfüllt, wenn die Steigung des wendelförmigen Bereiches größer als 40 µm ist. Die Kopf­ trommel übt dann mit ihrem wendelförmigen Bereich auf das Magnetband unabhängig von der Hubrichtung und der jeweiligen Hubstellung immer eine Kraft in Richtung derselben Bandkante aus, so daß das Magnetband stets gegen die Bandführungsele­ mente an dieser einen Bandkante gedrückt wird. Dabei ist die zutreffende Annahme getroffen, daß die Rotationsrichtung und die Rotationsgeschwindigkeit der Kopftrommel konstant sind. Durch den erfindungsgemäßen Bereich, insbesondere eine Nut, kann zusätzlich die erwünschte Ausbildung eines Luftpolsters zwischen Band und Trommel begünstigt werden.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung erläutert. Darin zeigt

Fig. 1 im Prinzip die matrixartige Aufzeichnung mit ei­ ner erfindungsgemäß ausgebildeten Kopftrommel,

Fig. 2 die Kopftrommel in vergrößerter Darstellung,

Fig. 3, 4 zwei verschiedene Ausführungen des wendelförmi­ gen Bereiches und

Fig. 5 ein Diagramm zur Erläuterung der Wirkungsweise.

In Fig. 1 wird das Magnetband 1 in Richtung 2 an der um die Achse 3 rotierenden Kopftrommel 4 vorbeigeführt. Die Kopf­ trommel 4 wird zusätzlich zu der Rotationsbewegung durch ei­ ne Hubbewegung 5 periodisch in Richtung der Achse 3 hin und her bewegt. Dadurch werden mit zwei Kopfsystemen K 1 und K 2 mit je vier Köpfen auf den beiden Bandhälften H 1 und H 2 Spur­ bahnen je mit aufeinanderfolgenden Blöcken B 1, B 2, B 3, B 4 mit etwa parallel zur Bandkante verlaufenden Spuren geschrie­ ben.

Das Band 1 mit der geometrischen Breite b wird dabei zwi­ schen den Führungselementen 6 an der oberen Bandkante und den Führungselementen 7 an der unteren Bandkante geführt. Durch Toleranzen in der Breite b muß der Abstand der Füh­ rungselemente 6, 7 größer sein als die maximal auftretende Breite b des Magnetbandes 1.

Auf der Oberfläche der Kopftrommel 4 verläuft eine wendelför­ mige Nut 8. Wenn die Trommel 4 in der dargestellten Richtung 9, also von oben gesehen im Gegenuhrzeigersinn rotiert, ge­ langt die wendelförmige Nut 8 zeitlich nacheinander ab­ schnittsweise mit verschiedenen Punkten der Bandkante 10 in einen kraftschlüssigen Eingriff, wodurch eine Kraft P in Richtung der Bandführungselemente 6 auf das Band 1 ausgeübt wird. Das Band 1 wird also unabhängig von der Hubrichtung oder Hubstellung immer gegen die Elemente 6 gedrückt, wobei das unvermeidbare Spiel zwischen der Bandkante 10 und den Elementen 7 verbleibt. Die unerwünschte Bewegung des Bandes 1 quer zur Bandlängsrichtung wird also vermieden. Durch die gleichzeitige langsame Hubbewegung 5 verschiebt sich auch der genannte Abschnitt der Nut 8, der mit der Bandkante 10 in Eingriff gelangt, entlang der Nut 8. Die Drehzahl der Trommel 4 ist jedoch so groß, daß sich die Nut relativ zur Bandkante stets in gleicher Richtung "durchschraubt".

Fig. 2 zeigt eine Seitenansicht auf die Kopftrommel 4 mit einem wendelförmig oder schraubenlinienförmig entlang der Oberfläche verlaufenden schmalen Bereich 8. Der Bereich 8 erstreckt in Richtung der Achse 3 so weit, daß innerhalb des ganzes Hubbereiches ein Abschnitt des Bereiches 8 mit der Bandkante 10 zusammenwirkt.

In Fig. 3 ist der Bereich 8 als wendelförmige Nut 8 a ausge­ bildet, die z. B. eine Breite von 50 µm und eine Tiefe von 50 µm hat. Vorzugsweise können auch andere Nutformen bzw. unsymmetrische Öffnungswinkel (L, B) zum Einsatz kommen.

In Fig. 4 ist der Bereich 8 durch eine örtlich begrenzte, übertrieben groß dargestellte Aufrauhung 8 b der Oberfläche der Kopftrommel 4 gebildet. Eine solche Aufrauhung kann vor­ zugsweise durch einen Ätzvorgang erzielt werden.

In Fig. 5 sind der wendelförmige Bereich 8, die schnelle Ro­ tation 11 der Kopftrommel 4 und die langsame Hubbewegung 5 jeweils durch Pfeile angedeutet. Im Punkt A schneidet der Bereich 8 jeweils die Bandkante 10. Wie durch die einzelnen Punkte auf den Geraden 8 und 10 angedeutet, kommt es jeweils zu einem quasi punktuellen Kontakt zwischen dem Bereich 8 und der Bandkante 10. Durch die Rotation 8 und die Hubbewe­ gung 5 verschiebt sich dieser punktförmige Kontakt in erster Linie bedingt durch die Rotation 8 entlang der Bandkante 10 und im geringen Maße durch die Hubbewegung 5 auch entlang des Bereiches 8. Einzelne aufeinander folgende Abschnitte des Bereiches 8 treffen also gewissermaßen zeitlich nachein­ ander von unten auf die Bandkante 10 auf und erzeugen da­ durch die Kraft P quer zur Längsrichtung des Bandes 1 in Richtung auf die Führungselemente 6.

Es können auch mehrere, ineinander geschachtelte wendelförmi­ ge Bereiche 8 am Umfang der Kopftrommel verlaufen. Der Be­ reich 8 muß nicht durchgehend sein, sondern kann auch am von­ einander getrennten, in Wendelrichtung aufeinander folgenden Teilbereichen bestehen.

Claims (7)

1. Kopftrommel für einen Recorder mit matrixartiger Auf­ zeichnung, die um ihre Achse (3) rotiert und eine peri­ odische Hubbewegung (5) in Richtung ihrer Achse (3) aus­ führt, dadurch gekennzeichnet, daß die Trommel (4) an ihrer Oberfläche einen wendelförmig verlaufenden Be­ reich (8) aufweist, der bei Rotation der Trommel (4) auf das an der Trommel (4) anliegende Magnetband (1) eine Kraft (P) in Axialrichtung ausübt.

2. Trommel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Bereich durch eine wendelförmige Nut (8 a) gebildet ist (Fig. 3).

3. Trommel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Bereich durch eine wendelförmige Aufrauhung (8 b) der Trommeloberfläche gebildet ist (Fig. 4).

4. Trommel nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufrauhung (8 b) durch Ätzung der Trommeloberfläche erzeugt ist.

5. Trommel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steigung des wendelförmigen Verlaufes des Bereiches (8) so gewählt ist, daß der Bereich (8) bei Rotation der Trommel (4) unabhängig von der jeweiligen Hubrich­ tung (5) und der aktuellen Stellung der Trommel immer eine der Bandkanten (10) kreuzt und an dieser Stelle auf das Band (1) eine Kraft (P) mit vorbestimmter Rich­ tung in Axialrichtung der Trommel (4), d. h., quer zur Bandlängsrichtung, ausübt.

6. Trommel nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Steigung der Wendel größer ist als der Hub der Trom­ mel (4) während einer Umdrehung.

7. Trommel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Bereich (8) innerhalb seines wendelförmigen Ver­ laufs Unterbrechungen aufweist.