DE4104264C2

DE4104264C2 - Rotierende Abtasteinrichtung für ein Magnetbandgerät

Info

Publication number: DE4104264C2
Application number: DE4104264A
Authority: DE
Inventors: Hartmut Dipl Ing Willmann; Gerhard Dipl Ing Falk
Original assignee: BTS Broadcast Television Systems GmbH
Current assignee: Philips GmbH
Priority date: 1991-02-13
Filing date: 1991-02-13
Publication date: 1996-09-26
Anticipated expiration: 2011-02-14
Also published as: JPH04310602A; JP3187111B2; DE4104264A1; FR2674665A1; FR2674665B1; US5278715A

Description

Die Erfindung betrifft eine rotierende Abtasteinrichtung für ein Magnetbandgerät mit einer zweigeteilten Bandführungstrommel bestehend aus einer feststehenden Ober- und Untertrommel, um welche ein Magnetband geschlungen ist, einer auf einer Welle gelagerten rotierenden Kopfradscheibe mit mindestens zwei am Umfang befestigten Magnetköpfen zur Abtastung des Magnetbandes und mindestens zwei rotierenden Transformatoren zur Übertragung von Signalen von und zu den Magnet köpfen, wobei ein Teil der rotierenden Transformatoren oberhalb der Kopfradschei be und ein anderer Teil unterhalb der Kopfradscheibe angeordnet ist, wobei jeder der rotierenden Transformatoren einen feststehenden und einen rotierenden Teil aufweist.

In der US 4,706, 144 ist bereits eine rotierende Abtasteinrichtung mit einer zweige teilten Bandführungstrommel und einer in der Teilungsfuge rotierenden Kopfrad scheibe angegeben. Am Umfang der Kopfradscheibe sind zwei Magnetköpfe be festigt. Die Signalübertragung von und zu diesen Magnetköpfen erfolgt über planare Drehtransformatoren, die unterhalb der rotierenden Kopfradscheibe angeordnet sind. Eine derartige Abtasteinrichtung ist jedoch nur zur Aufzeichnung und Wiedergabe von relativ schmalbandigen Signalen geeignet.

Zur Aufzeichnung und Wiedergabe von breitbandigen Digitalsignalen mit einer Datenübertragungsrate von über 1 GBit/s wird der Datenstrom auf mehrere Kanäle aufgeteilt. Um den damit verursachten Schaltungsaufwand zu begrenzen, ist es wünschenswert, daß die einzelnen rotierenden Transformatoren untereinander gleiche Signalübertragungseigenschaften aufweisen. Dabei sollte die Frequenz bandbreite < 100 MBit/s und der Signal/Stör-Abstand zwischen den einzelnen rotierenden Transformatoren < 80 dB sein.

Bekannte Vorrichtungen mit mehreren planaren Drehtransformatoren (DE 33 42 493 C2) erfüllen diese Forderungen nicht, da die einzelnen Transformatorwicklungen auf unterschiedlichen Radien konzentrisch angeordnet sind und der Signal/Stör-Abstand unzureichend ist.

Eine andere bekannte Ausführungsform (DE 26 09 335 A1), bei welcher die ein zelnen rotierenden Transformatoren mit zwei Magnetkernringen aufgebaut sind, die jeweils zylinderförmig übereinandergeschachtelt sind, weist den Nachteil auf, daß der Signal/Stör-Abstand, insbesondere der zwischen aufsprech- und wiedergabeseitig genutzten rotierenden Übertragern, den eingangs genannten Forderungen nicht genügt und daß ein Auswechseln der Kopfradscheibe bei Verschleiß der Magnetköp fe aufwendig ist.

Eine ähnliche Anordnung von rotierenden Transformatoren ist aus der US 4,706, 144 bekannt. Die konzentrisch nebeneinander angeordneten Drehtransformatoren bieten ebenfalls nur einen ungenügenden Signal/Stör-Abstand.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine rotierende Abtastein richtung nach der eingangs genannten Art hinsichtlich des Signalübersprechens und der Austauschbarkeit bestimmter Komponenten der Abtasteinrichtung zu verbessern.

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

Die erfindungsgemaße rotierende Abtasteinrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1 hat den Vorteil, daß durch räumliche Trennung in einen wiedergabe- und aufsprechseitigen Übertragerteil zum einen der Signal/Stör- Abstand zwischen den rotierenden Transformatoren verbessert wird und zum ande ren der Bau einer kompakten Abtasteinrichtung ermöglicht wird, die im Service-Fall auf einfache Weise zerlegt werden kann. Darüber hinaus weist die erfindungsgemäße Abtasteinrichtung den Vorteil auf, daß durch die besondere Anordnung der Magnet kernringe zwischen Unter/Obertrommel und Kopfradscheibe eine die Kopfradscheibe antreibende Welle in Höhe der Bahnebene der rotierenden Magnetköpfe gelagert werden kann.

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

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

Fig. 1 eine halbseitige Schnittdarstellung der erfindungsgemäßen Abtasteinrichtung im zusammengebauten Zustand und

Fig. 2 eine halbseitige Schnittdarstellung der erfindungsgemäßen Abtasteinrichtung im zerlegten Zustand.

In den Fig. 1 und 2 sind gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen. Mit 1 ist eine Obertrommel und mit 2 eine Untertrommel einer feststehenden Bandführungstrommel 3 bezeichnet. Die koaxiale Ausrichtung und Festlegung der Obertrommel 1 und der Untertrommel 2 erfolgt durch eine prismenartig ausgestaltete Trommelführung 4′ und 4′′, die in etwa der Höhe einer zwischen der Obertrommel 1 und der Untertrommel 2 vorliegenden Teilungsfuge 5 geteilt ist und bei 6 eine Aussparung für die Flugbahn von Magnetköpfen 11 aufweist. Die beiden Teile 4′ und 4′′ der Trommelführung werden bei 7 mit Schrauben zusammengehalten. Senkrecht zur Achsrichtung der Obertrommel 1 und der Untertrommel 2 befinden sich in den Teilen 4′ und 4′′ der Trommelführung Bohrungen 8 und 9. Durch diese Bohrungen greifen (nicht dargestellte) Schrauben, die die beiden Trommeln 1 und 2 in ein Prisma der Trommelführung 4′ und 4′′ ziehen und dort fixieren.

In der Teilungsfuge 5 dreht sich eine Kopfradscheibe 10, an deren Umfang Magnetköpfe 11 befestigt sind. Die einzelnen Magnetköpfe 11 sind auf Kopfträgern 12 angeordnet, welche jeweils mit einer Schraube 13 an der Kopfradscheibe 10 festgelegt sind. Die Kopfradscheibe 10 ist drehfest mit einer Welle 14 verbunden, die auf einem Duplex-Kugellager 15 in Bahnhöhe der umlaufenden Magnetköpfe 11 lagert. Das Duplex-Kugellager 15 kann beispielsweise ein gepaartes Kugellager mit zwei formschlüssig verbundenen und vorgespannten einreihigen Rillenkugellagern sein. Die Innenringe des Duplex-Kugellagers 15 sind durch eine Mutter 16 und die Außenringe durch eine Schraube 17 gesichert.

Die Übertragung von Aufsprech-, Lösch- bzw. Betriebsspannungssignalen erfolgt über rotierende Transformatoren, die aus einem Statorteil 18 und einem Rotorteil 19 bestehen. Der Rotorteil 19 ist kraftschlüssig mit einem Aufnahmedorn 25 der Kopfradscheibe 10 verbunden. Der Statorteil 18 ist in einer Innenbohrung der Obertrommel 1 festgelegt. Räumlich getrennt von den auf sprechseitigen Transformatoren 18 und 19 ist unterhalb der Kopfradscheibe 10 eine Übertrageranordnung für Wiedergabesignale angeordnet, welche durch Induktion bei der Abtastung eines (nicht dargestellten) Magnetbandes in Wiedergabe-Magnetköpfen der Magnetköpfe 11 entstehen. Die wiedergabeseitige Übertrageranordnung besteht aus einem Statorteil 20 und einem Rotorteil 21. Im Gegensatz zu dem oberhalb der Kopfradscheibe 10 angeordneten Übertrageranordnung sind bei dem unterhalb der Kopfradscheibe 10 angeordneten rotierenden Transformatoren nicht Innenringe, sondern Außenringe drehfest mit der umlaufenden Kopfradscheibe 10 verbunden, während Innenringe der rotierenden Transformatoren auf einer Außenwandung des in der Untertrommel 2 befindlichen Wellenlagers festliegen. Die einzelnen Magnetkernringe weisen an ihrem Innen- bzw. Außendurchmesser Nuten auf, in welchen Windungen der rotierenden Transformatoren eingebettet sind.

Die räumliche Trennung der rotierenden Transformatoren durch die Kopfradscheibe 10 und eine Aufteilung der Signalübertragerwege in einen geschlossenen Wiedergabeweg und einen davon getrennten Aufsprechweg weist den Vorteil auf, daß durch Schirmwirkung der Kopfradscheibe 10 die wiedergabe- und aufsprechseitigen Signalübertragungswege entkoppelt werden und damit der Signal/Stör-Abstand verbessert wird. Es ist daher möglich, die zuvor mit einem Aufsprechmagnetkopf aufgezeichneten Spuren mit einem nachfolgenden Wiedergabe-Magnetkopf in Form einer sogenannten Hinterbandkontrolle zu lesen, ohne daß sich der Signal/Störabstand des Wiedergabesignals durch Nebensprechen der Aufsprechsignale nennenswert verschlechtert. Außerdem bietet diese Anordnung der rotierenden Übertrager den Vorteil, daß durch eine geringe Luftspaltabmessung zwischen den Rotor- und Statorteilen eine gute magnetische Kopplung und damit eine Datenübertragungsrate von etwa 130 MBit/s für jeden der gleich aufgebauten rotierenden Transformatoren erzielt wird. Darüber hinaus ist die erfindungsgemäße Abtasteinrichtung räumlich sehr kompakt aufgebaut, wobei sich zusätzlich die Möglichkeit bietet, in der Bahnebene der Magnetköpfe 11 ein Duplex-Kugellager 15 anzuordnen, so daß thermisch bedingte Änderungen der Wellenlänge die Höhe der Bahnebene der rotierenden Magnetköpfe 11 nicht beeinflussen.

An der Unterseite der Untertrommel 2 ist koaxial ein Gehäuse 22 befestigt, in welchem ein Motor 23 zum Antrieb der Kopfradscheibe 10 angeordnet ist. Außerdem enthält das Gehäuse 22 ein Stützlager 24 für die Welle 14. Das Stützlager 24 kann als einreihiges Rillenkugellager ausgeführt sein. Aufgabe des Stützlagers 24 ist es, die Bahnebene der Magnetköpfe 11 zu stabilisieren und gegebenenfalls durch Verschieben des Stützlagers 24 quer zur Achsrichtung der Welle 14 die Bahnebene der rotierenden Magnetköpfe 11 korrigierend einzustellen.

Die Fig. 2 zeigt die in drei Teile zerlegte Bandführungstrommel 3. Links der Achsmitte ist die Bandführungstrommel 3 als Schnitt dargestellt, rechts davon als Ansicht. Die Teile 4′ und 4′′ der Trommelführung sind als Schnitt dargestellt. Der obere Teil der Fig. 2 zeigt die von der Untertrommel 2 abgenommene Obertrommel 1 mit dem Statorteil 18 für die wiedergabeseitigen Signalwege. Der mittlere Teile der Fig. 2 zeigt die von der Welle 14 abgezogene Kopfradanordnung mit der Kopfradscheibe 10, dem Aufnahmedorn 25, dem oberhalb der Kopfradscheibe 10 befindlichen Innenringen des Rotorteils 19 und unterhalb davon Außenringe des Rotorteils 21. Im unteren Teil der Fig. 2 ist die Untertrommel 2 mit der Welle 14, den Lagerelementen 15, 16, 17 und 24 sowie dem Motor 23 dargestellt. Die Welle 14 ist so gestaltet, daß über den Aufnahmedorn 25 die Kopfradscheibe 10 von der Welle angetrieben werden kann.

Claims

1. Rotierende Abtasteinrichtung für ein Magnetbandgerät mit einer zweigeteilten Bandführungstrommel bestehend aus

- einer feststehenden Ober- und Untertrommel, um welche ein Magnetband geschlungen ist,
- einer auf einer Welle gelagerten rotierenden Kopfradscheibe mit mindestens zwei am Umfang befestigten Magnetköpfen zur Abtastung des Magnetbandes und
- mindestens zwei rotierenden Transformatoren zur Übertragung von Signalen von und zu den Magnetköpfen, wobei ein Teil der rotierenden Transformatoren oberhalb der Kopfradscheibe und ein anderer Teil unterhalb der Kopfradscheibe angeordnet ist, wobei jeder der rotierenden Transformatoren einen feststehenden und einen rotierenden Teil aufweist,

dadurch gekennzeichnet,
daß die rotierenden Transformatoren aus jeweils äußeren Magnetkernringen (18, 21) mit eingebetteten Windungen und dazu konzentrischen inneren Magnetkern ringen (19, 20) mit eingebetteten Windungen bestehen und paarweise übereinander derart angeordnet sind, daß bei dem Teil der rotierenden Transformatoren (18, 19), die sich oberhalb der Kopfradscheibe (10) befinden, die äußeren Magnetkernringe (18) in einer Bohrung der feststehenden Obertrommel (1) und die inneren Magnet kernringe (19) auf einen Aufnahmedorn (25) der rotierenden Kopfradscheibe (10) festgelegt sind und daß bei dem anderen Teil der rotierenden Transformatoren (20, 21), die sich unterhalb der Kopfradscheibe (10) befinden, die äußeren Magnetkern ringe (21) an der Innenwandung einer Lagerung der rotierenden Kopfradscheibe (10) und die inneren Magnetkernringe (20) an einer Außenwandung einer Lagerung für die Welle (14) der rotierenden Kopfradscheibe (10) festgelegt sind.

2. Rotierende Abtasteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die rotierenden Transformatoren (20, 21) zur Übertragung von Wiedergabesi gnalen zusammengefaßt auf einer Seite der Kopfradscheibe (10) angeordnet sind und daß die rotierenden Transformatoren (18, 19) zur Übertragung anderer Signale auf der anderen Seite der Kopfradscheibe (10) angeordnet sind.

3. Rotierende Abtasteinrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine zur koaxialen Ausrichtung und Festlegung der Unter- und Obertrommel (1, 2) prismenartig ausgestaltete Trommelführung (4′ und 4′′), welche in Höhe der Bahnebene der umlaufenden Magnetköpfe (11) geteilt und mit mindestens einer parallel zur Achsrichtung der Welle (14) verlaufenden Schraubverbindung zusammenfügbar ist.