DE4041791A1 - Verfahren zur steuerung der bandspannung in einem magnetbandgeraet - Google Patents

Description

Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zur Steuerung der Bandspannung in einem Magnetbandgerät nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Aus der DE 30 32 506 C2 ist eine Servo-Steuerschaltung bekannt, die eine erste und zweite Rückkopplungsschleife aufweist, um in Abhängigkeit von Bandzugspannungen, die mit zugeordneten Bandzugfühlhebeln gemessen werden, Wickelmotoren für eine Vorrats- und Aufwickelspule im Sinne einer konstanten Bandzugspannung zu regeln. Jede der beiden Rückkopplungsschleifen enthält mehrere Steuersignalgeneratoren, die verschiedenen Betriebsmoden des Magnetbandgerätes zugeordnet sind. Die verschiedenen Betriebsmoden sind: Vor- und Rückwärtslauf mit konstanter Bandvorschubgeschwindigkeit, schneller Vor- und Rücklauf und Bandlauf-Stop. In den Betriebsmoden "Vorwärtslauf mit konstanter Bandvorschubgeschwindigkeit" und "Rückwärtslauf mit konstanter Bandvorschubgeschwindigkeit" wird die Bandvorschubgeschwindigkeit durch eine mit dem Magnetband in Eingriff stehende Capstan-Welle bestimmt, die üblicherweise in einen Capstanregelkreis eingebunden ist.

Diese bekannte Servo-Steuerschaltung erfaßt keine "irregulären" Betriebszustände. Ein "irregulärer" Betriebszustand liegt beispielsweise dann vor, wenn bei erhöhter Luftfeuchtigkeit das Magnetband an einem Bandführungselement festklebt. Bei diesen "irregulären" Betriebszuständen wird einer der Fühlhebel so weit ausgelenkt, daß er an einem oberen oder unteren Anschlag liegt. Ein zugeordneter Wickelmotor erhöht oder erniedrigt aufgrund der Fühlhebelauslenkung seine Drehzahl, um wieder die gewünschte Bandspannung zu erreichen. Während des Vorgangs baut sich jedoch über die Schwungmassen des Wickelmotors, des Bandwickels und des Wickeltellers eine kinetische Energie auf, die letztendlich den Arbeitsbereich des Wickelservos überschreitet, sobald die geforderte Bandspannung wieder vorliegt. Die Verkopplung des Wickelservos ist damit aufgehoben, so daß Bandlose entstehen können und/oder das Magnetband zerrissen wird.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren nach der eingangs genannten Art anzugeben, um auch bei "irregulären" Betriebszuständen eine Beschädigung des Magnetbandes weitgehend zu vermeiden.

Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Das erfindungsgemäße Verfahren mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1 hat den Vorteil, daß die Drehrichtung und die Drehgeschwindigkeit eines Wickelmotors auf Plausibilität mit den durch den jeweils angewählten Betriebsmodus vorgegebenen Werten hin geprüft wird. Bei einer Abweichung um einen bestimmten Betrag wird eine aus dem Fühlhebel und dem Wickelmotor gebildete Regelschleife unterbrochen und die Drehzahl des Wickelmotors begrenzt.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Patentanspruch 1 angegebenen Verfahrens möglich.

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

Fig. 1 die Prinzipdarstellung einer Bandführungseinrichtung für ein Kassettenmagnetbandgerät und

Fig. 2 ein Blockschaltbild zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.

In der Fig. 1 ist mit 1 eine Magnetbandkassette bezeichnet. Nach dem Einschieben der Magnetbandkassette 1 in einen (nicht dargestellten) Kassettenschacht wird ein zwischen einer Vorratsspule 2 und einer Aufwickelspule 3 befindliches Magnetband 4 aus der Magnetbandkassette 1 herausgezogen. Dazu hintergreifen an Enden von schwenkbaren Fühlhebeln 5 und 6 befestigte Rollen 7 und 8 das im Kassettenmaul befindliche Magnetband 4 und legen es um Rollen 9 und 10 aus. Eine (ebenfalls nicht dargestellte) Bandladeeinrichtung schlingt sodann das Magnetband 4 wendelförmig um eine rotierende Abtasteinrichtung 11, wobei Stifte 12 und 13 über Anlaufscheiben das Magnetband 4 höhenmäßig fixieren. Der Vorschub des Magnetbandes 4 in Richtung eines Pfeiles 14 erfolgt durch eine Antriebswelle 15 (Capstanwelle) gegen die eine Rolle 16 drückt.

Das in der Fig. 2 dargestellte Blockschaltbild nimmt Bezug auf die in der Fig. 1 angegebene Prinzipdarstellung. Gleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen. Das Blockschaltbild zeigt einen der beiden Wickelservos zum Konstanthalten der Bandspannung des Magnetbandes 4 zwischen der Vorratsspule 2 und der Aufwickelspule 3. Da die Blockschaltbildstruktur der beiden Wickelservos identisch ist, wird aus Gründen der Übersichtlichkeit in der Fig. 2 nur der Wickelservo für die Vorratsspule 2 betrachtet. Die Vorratsspule 2 ist drehfest mit der Achse eines Wickelmotors 17 verbunden. Der Wickelmotor 17 ist achsstarr mit einer Tachoscheibe 18 gekoppelt, die in einem Winkelabstand von 90° von zwei optischen Sensoren 90 und 20 abgetastet wird, um die jeweilige Achsposition des Wickelmotors 17 zu bestimmen.

Wie eingangs erwähnt, hintergreift eine am Ende eines schwenkbaren Fühlhebelarms 5 befestigte Rolle 7 das Magnetband 4. Das andere Ende dieses schwenkbaren Fühlhebelarms 5 lagert auf einer Achse 21, die in der Laufwerksplatte 22 des Kassettenmagnetbandgerätes eingespannt ist. Die Achse 21 trägt eine Tachoscheibe 23, welche durch einen optischen Sensor 24 ebenfalls optisch abgetastet wird. Je nach Auslenkung des schwenkbaren Fühlhebels 5 gibt der optische Sensor 24 ein entsprechendes Signal ab, das kennzeichnend für die jeweilige Auslenkung des Fühlhebels 5 ist. Anordnungen zum Messen der Zugspannung des Magnetbandes 4 sind an sich bekannt (EP 01 86 591 A2). Das von dem optischen Sensor 24 abgegebene Signal wird in einer Addierstufe 25 zu einem von einer Steuereinrichtung 26 des Kassettenmagnetbandgerätes abgegebenen Signal des Soll-Bandzugwertes addiert und anschließend zu einer Steuereinrichtung 27 weitergeleitet. Die Steuereinrichtung 26 übernimmt die elektrische Steuerung des Kassettenmagnetbandgerätes in Abhängigkeit des angewählten Betriebsmodus. Die Stufe 27, die weiter unten noch näher erläutert wird, steuert einen Verstärker 28, der den Wickelmotor 17 treibt.

Das bis dahin beschriebene Blockschaltbild eines Wickelservos stellt einen geschlossenen Regelkreis dar, welcher aus dem schwenkbaren Fühlhebel 5 als Sensor für die Zugspannung des Magnetbandes 4 und einem Stellelement besteht, welches aus der Stufe 27, dem Verstärker 28 und dem Wickelmotor 17 gebildet wird. Im Normalbetrieb, d. h. ohne einen "irregulären" Betriebszustand, ist das Regelverhalten eines derartigen Wickelservos zufriedenstellend. Im Fall, daß durch eine erhöhte Reibung des Magnetbandes 4 an Bandführungselementen der schwenkbare Fühlarm 5 in einer Endposition anschlägt, wird der zugeordnete Wickelmotor 17 veranlaßt, sein Drehmoment zu erhöhen. Bleibt dieser Zustand über einen längeren Zeitraum erhalten, erhöht der Wickelmotor 17 seine Drehzahl derart, daß letztendlich das Magnetband 4 zerrissen wird.

Zur Vermeidung derartiger "irregulärer" Betriebszustände wird anhand der von den Sensoren 19 und 20 abgegebenen Signalen in einer Stufe 29 sowohl die Drehrichtung als auch die Drehgeschwindigkeit des Wickelmotors 17 bestimmt und die ermittelten Werte in einer Addierstufe 30 mit entsprechenden Sollwerten für die Winkelgeschwindigkeit und Winkelrichtung, die von der Steuereinrichtung 26 abgegeben werden, zur Ableitung von Differenzwerten verglichen. In einer Stufe 31 werden die von dem Addierer 30 ermittelten Differenzwerte bewertet. Es wird ein Toleranzfenster eingerichtet, innerhalb dessen sich die ermittelten Differenzwerte bewegen dürfen. Bei einem Überschreiten und/oder Unterschreiten der Differenzwerte um einen bestimmten Betrag wird die Schleife des Wickelservos über die Stufe 27 aufgetrennt. Im einfachsten Fall könnte beispielsweise die Aussteuerbarkeit eines als PID-Regler ausgeführten Operationsverstärkers in der Stufe 27 durch von der Stufe 31 abgegebene Signale begrenzt werden.

Der gestrichelt umrahmte Regelkreis nach dem erfindungsgemäßen Verfahren liegt parallel zu dem Regelkreis des Wickelservos. Im Normalbetrieb, d. h. beim Vorliegen regulärer Betriebszustände, übt der Regelkreis 32 keinen Einfluß auf den Regelkreis des Wickelservos aus. Erst beim Vorliegen "irregulärer" Betriebszustände findet eine Unterbrechung der Regelschleife in dem Regelkreis des Wickelservos statt.

In der Fig. 2 ist das erfindungsgemäße Verfahren blockschaltbildmäßig dargestellt. Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich jedoch auch in vorteilhafter Weise programmgesteuert in den Regelkreis des Wickelservos einbinden.

Claims (4)

1. Verfahren zur Steuerung der Bandspannung in einem Magnetbandgerät mit

• - mindestens einer Wickelspule für das Magnetband,
• - einem Motor zum Antrieb der Wickelspule,
• - einer Einrichtung zum Abtasten der Motordrehzahl,
• - mindestens einem mit dem Magnetband in Eingriff stehenden Fühlhebel zum Messen der Zugspannung des Magnetbandes und
• - einer Verstärkeranordnung zur Ansteuerung des Motors in Abhängigkeit der gemessenen Zugspannung des Magnetbandes, dadurch gekennzeichnet,

daß von Signalen der Einrichtung (18, 19, 20) zum Abtasten der Motordrehzahl Werte über die Drehrichtung und Drehgeschwindigkeit des Wickelmotors (17) abgeleitet werden,
daß die abgeleiteten Werte mit Sollwerten, welche verschiedenen Betriebsmoden des Magnetbandgerätes entsprechen, zur Bildung von Differenzwerten verglichen werden und
daß bei einem Überschreiten und/oder Unterschreiten der Differenzwerte um einen bestimmten Betrag eine Begrenzung der Motordrehzahl durchgeführt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehzahl des Wickelmotors (17) in Abhängigkeit der jeweils vorliegenden Größe der Differenzwerte begrenzt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Amplitudenbereich einer der Verstärkeranordnung (28) zur Ansteuerung des Wickelmotors (17) zugeführten Regelspannung abhängig von der Größe der vorliegenden Differenzwerte in positiver und/oder negativer Richtung begrenzt wird.