DE971215C - Tonbandgeraet - Google Patents

Description

(NiWGBl. S. 175)

AUSGEGEBEN AM 29. JANUAR 1959

B 15332VIIId/42 g

Kurt Bier, Schliersee (Obb.)

Tonbandgerät

Die Erfindung bezieht sich auf ein Tonbandgerät mit einem zwischen den lotrecht stehenden Spulenachsen angeordneten, die beiden Bandspulen über lösbare elektromagnetische Kupplungen antreibenden Motor, der alle in Frage kommenden Teile, wie Tonrollen und Kupplungen, in gleicher Drehrichtung antreiben kann, wie ein solches aus der USA.-Patentschrift 2 535 486 bekannt ist.

Bei einem anderen bekannten Gerät ähnlicher Art werden als lösbare Kupplungen beispielsweise flache mechanische Reibungskupplungen verwendet, die durch einen zentral angeordneten Stift über ein handbetätigtes Gestänge gelöst oder geschlossen werden können (Begun, »MagneticRecording«, 1949, S. 173 bis 176). Ein anderes Gerät benutzt für den gleichen Zweck von Hand betätigte Konuskupplungen (deutsche Patentschrift 424556). Ein weiteres Gerät dieser Art ist mit Klauenkupplungen versehen, bei denen über einen zentral angeordneten, konischen Stift zwei Klauenstifte verschoben werden, bis sie mit zwei konzentrisch angeordneten Nasen an der Abtriebsscheibe in Eingriff kommen (britisches Patent 345 804).

Bei einem ebenfalls bekannten Magnettongerät anderer Art trägt die Welle des Antriebsmotors unter Zwischenschaltung einer lösbaren Kupplung direkt einen der beiden Spulenteller, während der andere Spulenteller über einen gekreuzten Riemen unter Zwischenschaltung einer zweiten lösbaren Kupplung angetrieben wird. Es handelt sich hierbei um zwei mechanische Reibungskupplungen, die mit Hilfe eines Elektromagneten über zwei Nocken

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auf einer Welle so betätigt werden, daß die eine Kupplung geschlossen und die andere Kupplung geöffnet ist bzw. umgekehrt (USA.-Patent ι 155776).

Die Kupplungen dieser Geräte haben den Nachteil, daß sie mechanisch über Gestänge und Hebel betätigt werden müssen und daher viel Platz und viele Bauelemente benötigen.

Bei einem älteren Magnettongerät ist zwischen zwei Spulenrädern eine gleichmäßig mit diesen rotierende Antriebsscheibe vorgesehen, die ganz oder teilweise aus Eisen besteht und von mehreren auf den Spulenrädern angeordneten und mit diesen umlaufenden Elektromagneten angezogen werden kann. Die Spulenräder oder die Antriebsscheibe sind mit federnden Bremspuffern versehen, durch die in der Mittelstellung der Antriebsscheibe diese mit beiden Spulenrädern gekuppelt ist. Bei Erregung der Elektromagneten in einem der Spulen- »o räder erfolgt eine feste kraftschlüssige Kupplung über die vorerwähnten Bremspuffer zwischen diesem Spulenrad und der Antriebsscheibe. Eine solche Kupplung hat den Nachteil, daß sie nicht vollständig lösbar ist; außerdem werden zur Versorgung »5 der Magnetspulen mit Strom Schleifringe benötigt (deutsche Patentschrift 405 178).

Gelegentlich werden bei der Beschreibung von Tonaufzeichnungsgeräten elektromagnetischeKupplungen als Konstruktionsmerkmale erwähnt. In allen bisher bekannten Fällen handelt es sich dabei aber um irgendwelche mechanischen Kupplungen, die durch einen Elektromagneten betätigt werden. Beispielsweise wird bei einem bekannten Gerät eine Platte als Tonträger benutzt und mit dem Motor mit Hilfe einer Klauenkupplung verbunden, die durch einen Elektromagneten ein- oder ausgeschaltet wird (Zürcher Zeitung 14. 1. 1948).

Weiterhin ist eine Antriebseinrichtung für bandförmige Ton- oder Bildträger bekanntgeworden, bei der eine Schwungmasse durch einen Hilfsmotor beschleunigt und nach Erreichen der Solldrehzahl durch eine magnetische Kupplung mit der Achse der Antriebseinrichtung gekuppelt wird, ohne daß an dieser Stelle über die Ausführung der magne-♦5 tischen Kupplung Ausführungen gemacht sind (schweizerisches Patent 148 790).

Bei einem anderen Magnettongerät wird ein magnetischer Drehmomentwandler unrichtigerweise als Magnetkupplung bezeichnet. Diese magnetischen Drehmomentwandler sind keine schaltbaren, d. h. irgendwie beeinflußbaren Kupplungen, sondern sie reduzieren eine vorhandene Antriebsleistung auf ein bestimmtes, von der Drehzahl abhängiges Drehmoment zur Erzeugung eines konstanten Bandzuges. Die Wandlung des Drehmomentes erfolgt mit Hilfe eines permanenten Magneten durch die Erzeugung von Wirbelströmen oder Hystereseverlusten. (Druckschrift »Multichannel Aircraft Communications Two-Way Recording System« der The Brush Development Company, 1950, Cleveland 14, Ohio.)

Es sind ferner Magnettongerätebekanntgeworden, bei denen die Kupplungshälften der Tonträger-· spulen durch Elektromagnete angehoben werden (USA.-Patent ι 142384).

Schließlich soll hier eine als Maschinenelement bekannte elektromagnetische Wellenkupplung zwischen zwei Zahnrädern beschrieben werden, bei der sich Antriebsteil und Abtriebsteil um eine feststehende, die Elektromagnetspule tragende Achse drehen. Die Stromzuführungen für die Spule des Magneten sind durch Bohrungen der Achse nach außen geführt, ohne daß Schleifringe nötig sind. Die drehbaren Teile dieser Kupplung auf der feststehenden Achse werden durch die von dem Magneten ausgeübte Kupplungskraft gegeneinander gezogen, ohne daß ein nach außen wirksamer Axialschub erzeugt wird (deutsche Patentschrift 528 200).

Zur Vermeidung der Nachteile bei den geschilderten Tonbandgeräten, insbesondere mit einem zwischen den lotrecht stehenden Spulenachsen angeordneten, die beiden Bandspulen über lösbare elektromagnetische Kupplungen antreibenden Motor," sind erfindungsgemäß bei einem Gerät dieser Gattung die elektromagnetischen Kupplungen in der Weise ausgebildet, daß die Magnetspulen starr mit den gerätefesten Spulenzapfen verbunden sind, daß die obere Kupplungshälfte unmittelbar den Spulenteller bildet, daß die untere Kupplungshälfte, vom Motor angetrieben, auf dem Spulenzapfen umläuft und daß das axiale Spiel zwischen den Naben der Kupplungshälften und den zugehörigen axialen Laufflächen des Spulenzapfens so groß ist, daß bei geschlossener Kupplung kein zusätzlicher Lagerdruck auftritt.

Das neue Tonbandgerät hat den Vorteil geringen Raumbedarfs und großer Einfachheit, da über den Spulenzapfen und Spulenteller und die ohnehin erforderliche Antriebsscheibe hinaus nur die Magnetspule zusätzlich notwendig wird, und ferner den Vorteil geringen Leistungsverbrauches durch Fehlen eines zusätzlichen Kupp lungs druckes. Die Kupplungskraft kann dabei nach einem weiteren Merkmal der Erfindung stufenlos einstellbar gemacht werden, wodurch sich neuartige Verwendungsmöglichkeiten ergeben. An sich sind stufenlos einstellbare Kupplungen bekannt.

Eine in ihren sonstigen Einzelheiten nicht den Gegenstand der Erfindung bildende Konstruktion nach den Patentansprüchen besteht gemäß Abb. 1 bis 4 aus einem symmetrisch zu den Spulen liegenden Antriebsmotor 20, der vermittels der Scheibe 21 und den beiden Riemen 17 und 18 die beiden Magnetkupplungen 15 und 16 im gleichen Drehsinn antreibt. Die beiden Laufteile oder besser Antriebsteile der Magnetkupplung 15 & drehen sich um in der Grundplatte 19 feststehende Lagerzapfen 3 bzw. 4. Der obere Magnetkupplungsteil 15 α ist über einen Mitnehmerstift mit der lose iao darauf liegenden Tonbandspule 1 bzw. 2 verbunden. Die beiden ruhenden Lagerzapfen bilden den Drehpunkt.

Das auf die Tonbandspule 1 aufgewickelte Tonband 5 läuft von dieser bei geöffneter Kupplung frei in Pfeilrichtung über den Umlenkzapfen 7,

der gleichzeitig Löschmagnet ist, an dem Aufnahme- und Wiedergabekopf 6 und der Andruckvorrichtung 11 vorbei zu dem Bandhöhenf ührungszapfen 8, der das Band 5 weiterleitet zur bandgeschwindigkeitsbestimmenden Motorwelle 9 und ihrer Friktionsrolle 10 zur Bandtrommel 2, die das Band 5 aufwickelt. Dabei wird die Magnetkupplung 16 gerade mit so viel Strom beaufschlagt, daß die daraufliegende Bandtrommel 2 jeder Drehzahl, die ja der Aufwickeldurchmesser bestimmt, folgen kann. Voraussetzung für diese Funktion ist das Drehen des Schalters 2,2,, so daß der Nocken 13 den Federschieber 12 mit seiner Friktionsrolle 10 an die Motorwelle 9 drückt; der Schalter 14 erteilt der Magnetkupplung 16 den entsprechenden Strom. Der Schalter 23 setzt den Antriebsmotor 20 in Bewegung, und die Bandandruckvorrichtung 11 legt das Tonband 5 an den Kopf 6. Für die Güte der Aufnahme und Wiedergabe bei Tonbandlaufwerken

ao ist der gleichmäßige Andruck des Tonbandes 5 an den Kopf 6 von allergrößter Wichtigkeit. Die hier verwendete Andruckvorrichtung gewährleistet diesen gleichmäßigen Kontakt von Tonband 5 und Kopf 6 auf einfachste Weise. Der Kopf 6 ist dabei

as so gesetzt, daß, wenn das Band 5 nicht angedrückt wird, dieses in einem kleinen Abstand vom Kopf 6 läuft. Auf diese einfache Weise werden das Band 5 und der Kopf 6 in den Zeiten des beschleunigten Vor- oder Rücklaufes geschont und die Lebensdauer dieser Teile damit verlängert.

Neben dieser Aufnahme- und Wiedergabestellung, die das Band mit einer ganz festen Geschwindigkeit bewegt, sind über je eine Stoppstellung der Schalterwelle 22 noch zwei weitere Betriebsstellungen, nämlich das beschleunigte Vor- und Zurückspulen des Bandes 5, erreichbar. Bei den beiden Stoppstellungen ist der Motor ausgeschaltet vermittels des Motorschalters 23, und beide Magnetkupplungen 15 und 16 erhalten über den Schalter 14 etwas Strom. Der dabei auslaufende Motor 20 strafft das Band 5 zwischen den Tonbandrollen 1 und 2 und bremst sich selbst damit ab. Wird nun die Schalterwelle 22 in Stellung »beschleunigtes Vor- bzw. Zurückspulen« des Bandes 5 gebracht, so wird die entsprechende Magnetkupplung 15 oder 16 über den Schalter 14 an die volle Spannung gelegt, so daß die Magnetkupplung 15 oder 16 festkuppelt und die entsprechende Tonbandrolle 1 oder 2 vom Motor 20, der Scheibe 21, den Riemen 17 oder 18 von der festgekuppelten Magnetkupplung 15 oder 16 angetrieben wird. Das Band 5 läuft dann mit erhöhter Geschwindigkeit von der einen zur anderen Tonbandrolle.

Der Bandumlenkzapfen 7 ist so ausgebildet, daß das Band 5 auf dem Weg um ihn herum gelöscht werden kann. Die Löschung erfolgt mit einem 50 Hz Wechselstrom, der auf Grund der Konstruktion des Löschmagneten und Umlenkzapfens 7 nicht störend aufgezeichnet wird.

So besteht dieser Umlenkzapfen 7 aus einer schräg durchgeschnittenen Stahlwalze, die von einem im Schnitt übereinstimmenden antimagnetischen Material 7/ wieder zu einer Walze Ja, 7 b verbunden wird. Mit zwei Polschuhen 7 d und 7 c wird diese Walze mit einer Eisenkernmagnetspule 7 e verbunden. Bei Anschluß der Spule 7 e an einen Strom bildet sich in dem durch die antimagnetische Einlage 7 f entstandenen, schräg um die Stahlwalze herumlaufenden Spalt ein Magnetfeld, das zur Löschung des Bandes 5 herangezogen wird.

Die Verwendung einer Magnetkupplung 15, 16 ergibt gegenüber allen anderen Kupplungen den Vorteil der leichten Einstellbarkeit des Gleitfaktors durch Ändern der Stromstärke, ferner den Fortfall von Steuergestängen usw. und nicht zuletzt das Fehlen des Kupplungsdruckes, was gute Längslagerung bedingt.

Im wesentlichen besteht die Magnetkupplung, die hier zur Verwendung kommt, aus zwei beweglichen Teilen 15 a und 15 b und den festen Lagerzapfen 3 bzw. 4, die auch die Magnetspulen tragen. Entsprechend dem Stromdurchgang durch die Magnetspule c verbinden sich die beiden Teile der Magnetkupplung 15 a und 15 b. Infolge lotrechter Montage löst in an sich bekannter Weise das Eigengewicht des einen Teiles 15 b die Kupplung, so daß ein Drehmoment von Null bis zu einem Maximum übertragbar nur durch Ändern der Stromstärke in der Spule entsteht.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Tonbandgerät mit einem zwischen den lotrecht stehenden Spulenachsen angeordneten, die beiden Bandspulen über lösbare elektromagnetische Kupplungen antreibenden Motor, der alle in Frage kommenden Teile, wie Tonrollen und Kupplungen, in gleicher Drehrichtung antreiben kann, gekennzeichnet durch in der Weise ausgebildete Kupplungen, daß die Magnetspulen starr mit den gerätefesten Spulenzapfen verbunden sind, daß die obere Kupplungshälfte unmittelbar den Spulenteller bildet, daß die untere Kupplungshälfte, vom Motor getrieben, auf dem Spulenzapfen umläuft und daß das axiale Spiel zwischen den Naben der Kupplungshälften und den zugehörigen axialen Laufflächen des Spulenzapfens so groß ist, daß bei geschlossener Kupplung kein zusätzlicher Lagerdruck auftritt.

2. Tonbandgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der untenliegende Kupplungsantriebsteil (15 b) zwecks Kupplung verschiebbar ist und bei Abschaltung des Stromes infolge seines Eigengewichtes zwecks Entkupplung abfällt und daß der obenliegende Kupplungsabtriebsteil (15 a) drehbar auf einem Anschlag des Spulenzapfens (3, 4) ruht.

3. Tonbandgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Spule (15 c) und Kupplung (15 a, 15 V) derart bemessen sind, daß das Kupplungsmoment der Kupplung bei maximaler Stärke des die Spule durchfließenden Stromes ausreicht, das Tonband (5) bei beschleunigtem Umspulen (Vor- und Rücklauf) unter Überwindung der Widerstände der Abwickelspule und der Bandführungsorgane (7, 8, 9) aufzu-

spulen, während die Kupplung bei Verminderung der Stromstärke als Rutschkupplung wirken kann.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Begun, »Magnetic Recording«, 1949, S. 173 bis 176;

Separatabdruck aus der Neuen Zürcher Zeitung »Technik«, Mittwoch, 14. Januar 1948;

»Multichannel Aircraft Communications Two-Way Recording System« Druckschrift der The Brush Development Company, 1950, Cleveland 14, Ohio;

deutsche Patentschriften Nr. 424 556, 405 178, 528200;

schweizerische Patentschriften Nr. 148 790, 264661;

britische Patentschrift Nr. 345 804;

USA.-Patentschriften Nr. 1 155776, 1 142384, 2535486, 2418466;

Vom Ende, »Wellenkupplungen und Wellenschalter«, Verlag Springer, Berlin 1931, S. 47.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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