NO139283B - Anordning ved opptagelsesavspillingssystem - Google Patents

Description

Foreliggende, oppfinnelse angår en anordning ved opp-tagelses/avspillingssystemer med minst to parallelle drei-

bare aksler hvorav en er koplet til en motor for rotasjon med en regulert hastighet, og omfattende en elastisk rem som er lagt rundt de to aksler.eller drivhjul som sitter på disse, hvilken rem kan strammes slik at tykkelsen.av remmen varierer omvendt med strekkpåkjenningen i remmen.

Formålet med anordninger av denne art er å kunne stille inn stramningen av det båndformede registreringsmedium under dets passasje i en på forhånd bestemt bane.

Det er tidligere kjent forskjellige typer innstil-

lings- og avspillingssystemer for signaler der det benyttes et magnetisk bånd eller et annet innspillingsmedium som bringes

til å følge en bane rundt omkretsen av en konstruksjonsdel. Registreringsmediet gjør dette i samvirkning med en eller flere innspillings/avspillingsanordninger for signaler, og anordningene kan f.eks. være magnethoder. Innstillings/avspillings-anordningene bringes til a rotere med en konstant hastighet i et fast plan i en vinkel på båndets lengderetning slik at man får en skruevinkel eller avsøkningsvinkel mellom de roterende innspillings/avspillingsanordninger og bandets bevegelsesret-ning. Slike systemer betegnes som innspillings- avspillingssystemer med skrueformet avsøkning, og i noen anvendelser som "skråbane" innspillingssystemer. Båndet kan fullstendig ora-. slutte konstruksjonsdelen- i skrueform slik at man får en bå.nd-skrue på 360° eller mer.. Som et alternativ kan man benytte en åpen sløyfe der båndet følger en bane bare over en del av kon-, struksjonsdelens omkrets. Som eksempel kan båndsløyfer på om-trent 270°, 180° eller 90° formes på denne .måte.

" I slike systemer blir avsøkningsvinkelen bestemt av.

båndets bredde og av geometrien for den mekaniske del som bærer <b>åndet.. Hver innspillings/avspillingsanordning avsøker diagonalt over båndets bredde. Ved riktig, valgrav slike faktorer

som antallet og avstanden mellom innspililingsanordningene som benyttes, avsøkningsvinkelen, båndhastigheten og rotasjonshas-tigheten for innspillings/avspillingsanordhingene kan disse anordninger bringes til å avsøke med en ønsket vinkel diagonalt fra en kant av båndet til den annen eller over bare en bestemt del av båndet, f.eks. halvparten av båndets bredde. Et signal som mates til innspillings/avspillingsanordningene registreres i og kan gjengis fra en rekke av parallelle baner som hver vanligvis strekker seg i samme vinkel over båndets bredde.

I innspillingssystemene av den art som er beskrevet ovenfor har men en foretfukken spenning eller stramning i inn-spillingsspillingsmediet når dette beveger seg forbi innspillings/ avspillingsanordningene. For å kunne gjengi et signal riktig fra de innspilte spor på båndet er det nødvendig at stramningen er den samme ved avspilling av signalet som det var ved signalets innspilling. Hvis man ikke har disse forhold ved avspilling vil innspillings/avspillingsanordningene ikke stå riktig i flukt med de innspilte spor, og man får ikke helt ut tilfredsstillende gjengivelse av det innspilte signal. Når slike systemer benyttes til omdannelse av videosignaler, er det særlig viktig at sporlengden er nøyaktig den samme ved avspilling som ved innspilling slik at horisontal forskyvning av bildet ikke finner sted mellom på hverandre følgende del-bilder eller ved det punkt der innspillings/avspilling.sanord-•ningene for signalet veksler.

Forskjellige teknikker er foreslått for fremmatning av båndet og for å opprettholde den riktige spenning ved f .eks. å benytte en nøyaktig lokal kontroll med moterene for båndspolene der båndene vikles av og på. Selv om man med slike foranstalt-ninger får en tilfredsstillende grad av nøyaktighet fører denne teknikk vanligvis til at anordningene blir ekstra kompliserte og dermed også kostbare. Et driv- og kontrollsystem av enkel konstruksjon og betjening er nødvendig i slike systemer for • automatisk og nøyaktig opprettholdelse av samme spenning og forhold for .båndet under avspilling, som man hadde under innspilling.

Oppfinnelsen er kjennetegnet ved de i kravene gjen-gitte trekk og vil i det følgende bli forklart nærmere under henvisning- til tegningene der: Fig. 1, i perspektiv, viser en utførelsesform for oppfinnelsen og

fig. 2(a) og 2(b).viser detaljer ved utførelses-formen på fig. 1, sett ovenfra.

På fig. 1 er det i' forenklet form vist en innspillings /avspillingsanordning for overføring av informasjoner til eller fra et langstrakt innspillingsmedium 2. Innspillingsmediet settes i bevegelse i samvirkning med en styrean-ordning 4 med en spalte som strekker seg langs overflaten 6- i en vinkel i forhold til bevegelsesretningen for innspillingsmediet 2, over overflaten 6. En signaltransduktor 10 er ved hjelp av en' arm 12 montert for bevegelse gjennom spalten -8 i overflaten 6 når informasjoner skal'overføres til eller fra innspillingsmediet 2.

Innspillingsmediet 2 føres over flaten 6 ved hjelp av et par dreibare aksler eller ruller 14 og 16. I den viste ut-førelse er rullene 14 og 16 drevet i samme retning, det vil si i urviserretningen eller mot urviserretningen for å trekke innspillingsmediet 2 i den ene eller den annen retning. Innspillingsmediet 2 holdes i anlegg mot drivrullene 14 og 16

ved hjelp av klemruller 18 og 20. Akselen eller rullen 14 er. festet til remskiver 22 for rotasjon sammen med disse. Akselen eller rullen l6er festet til en remskive 24 for rotasjon sammen med denne. Det finnes også en kraftkilde som er vist i form av en motor 26. Denne har en drivaksel 28 hvorpå det sitter to remskiver 30 og 32. Hver av remskivene 30 og 32 er tilkoplet remskivene 22 og 24 med elastiske remmer 34 og 3'6.

Remmene 34 og 36 er av elastisk materiale som har den egenskap at tykkelsen av remmene varierer omvendt proporsjo-nalt med strekket i remmen.. For eksempel kan remmen 34 og 36 være laget av polyestermateriale, såsom polyetylentereftalat, eller et annet hensiktsmessig materiale med de ovenfor nevnte elastiske egenskaper.

Kraftkilden eller drivanordningen 26-med akselen 28 er montert ved hjelp av en arm 38 slik at den kan svinge mot og bort fra remskivene 22 og 24. Enden 40 av armen 38 er sving-bart lagret for" rotasjon om en fast tapp .42. Enden 48 av armen 38 har en tannsektor 46.. Tannsektoren 46 skal samvirke med en snekkeskrue 48 for bevegelse av armen 38 om tappen 42.

I styreanordningen 4 finnes' det videre e"t par signal-transduktorer 50 og 52 som skal samvirke med innspillings-"' mediet 2. Sighåltrånsduktorehe 50 "og 52 er beregnet på å om-"forme et styresignal som finnes i mediet 2.„og som f.eks. kan strekke seg langs en kant av dette medium. Ved innspilling med innspillings/avspillingsanordningen blir et styresignal fra signalgeneratoren 54-koplet, vra en kontakt 56 i venderen 58, til transduktoranordningen 50. Styresignalet, fra generatoren 54 kan f.eks. omfatte en pulsrekke med en bestemt .gj entagelses-frekvens. Den innbyrdes, avstand mellom de respektive signal-transduktorer 50 og 52: og gjentagelsesfrekvensen for generatoren 54 er fortrinnsvis anordnet slik at en puls i innspillingsmediet 2 som er innspilt .ved hjelp av transduktoren 50, står overfor transduktoren 52 når transduktoren 50 innspiller et følgende styresignal på mediet 2. En slik innretning av styresignalet i forhold til respektive transduktorer 50 og 52 resulterer i et innspilt mål på det strekk som innspillingsmediet 2 er utsatt for over flaten 6.

Ved avspilling med innspillings/avspillingsapparatet blir styresignalet avspilt ved hjelp av anordningen 50 og koplet via kontakten 60 i venderen 58, til en inngang i en samménlikningskrets 62. Den del av styresignalet som omdannes i transduktoren 52 koples gjennom en kontakt 64 i en ytterligere vender 66 til en annen inngang i sammenlikningskretsen 62. Vendere 58 og 66-blir samtidig betjent med den kopling som er representert av stiplede linjer 67. Som nevnt kan styresignalet fra mediet 2 være en pulsrekke med en bestemt gjen-tagelseshastighet.

Sammenlikningskretsen 62 kan være av en eller annen kjent.type for sammenlikning av tid eller fase mellom to inn-gangssignaler. Sammenlikningskretsen 62 er da innrettet til å avgi et. signal til lederen 68, som er et mål på endring eller avvikelse, hvis det er noen, av synkroniseringen eller innret-ningen av.styresignalpulsene fra transduktorene 50 og 52. Inn-retningen eller synkroniseringen av signalene fra transduktorene 50 og 52 er en funksjon av strekket i opptagélsesmediet 2,

og enhver avvikelse eller forandring i denne'tilstand fra

den tilstand som hersker under innspilling måles av- signalene som derved angir en endring i strekket i opptagelsesmediet 2, mellom innspilling og avspilling.- Signalet i lederen 68 koples., til en servomotor. 70- som på sin side .driver snekkeskruen 48- .. ved hjelp av en aksel 72. Stillingen av armen.38 og derfor'av drivakselen 2,8 styres på denne måte av servomotoren. 70 som resultat av det signal'servomotoren tilføres' gjennom lederen 68.

Innstilling og regulering av strekket i opptagelsesmediet .2 foregår ved styring av de relative hastigheter for rullene - eller akslene 14,og 16 . Som vist og beskrevet -under: henvisning til fig. 1, vil hastigheten for hver av rullene'14 -■ og 16 bli bestemt av drivakselen og remskiveanordningen som er beskrevet. Et passende strekk kan innføres, i opptagelsesmediet 2 hvis man gir en av rullene,'f.eks. rullen 16, en større- rela-tiv rotasjonshastighet .enn den annen rulle 14. Kraftkilden 26 og dermed akselen, 28 er fortrinnsvis beregnet på å rotere med konstant hastighet. De relative hastigheter.for rullene 14 og 16 blir derfor bestemt av det: innbyrdes forhold mellom dia-metrene for remskivene 22, 30, 24, 32 bg remmene.34 og 36- I-den utførelsesform som er.vist på fig; 1 har remskivene 22 og 24 samme diameter og også remskivene 30 og 32 er like. Remskivene 30 og 32 har imidlertid en diameter som er mindre enn diameteren for remskivene 22 og 24. Som tidligere forklart er remmene 34 og 36 av et materiale som har en slik elastisk egenskap at remmens tykkelse varierer omvendt med strekket i remmen. Mer bestemt kan man si' at hastigheten for rullene 14 og 16 bestemmes av det innbyrdes forhold mellom radius for rem-skivekombinasjonene 22, 30 og 24, 30 sammen med den effektive tykkelse av de enkelte remmer 34 og 36.

For å kunne betrakte virkningen av den hastighet som fåes fra eller meddeles en remskive rundt hvilken det ligger en elastisk rem, såsom remmene 34 og 36, kan det vises åt den effektive tykkelse av remmen som bestemmer hastigheten, er om-trent halvparten av deri virkelige tykkelse av remmen. For en mer detaljert diskusjon av prinsippene for remdrift kan det vises til kapitel 14 i "Fundamentals of Mechånical Design"

(tredje utgave) av Richard M. Phelan. Av denne grunn vil den hastighetsbestemmende radius for en remskive være remskivens -

fysiske radius pluss halvparten av tykkelsén av den rem som '' ligger rundt skiven. Da remmene 34 og 36 som tidligere nevnt er elastiske,' blir den virkelige tykkels.e av remmen bestemt av det strekk "remmen er utsatt for. Som vist i utførelsesformen på fig.. 1 kan strekket-:i' remmene 34"'og 36. "reguleres ved. inn- ,. stilling av drivakselen 28 og derfor de drivende-remskiver 30 "og 32 i forhold til de drevende skiver 22 og 24. Dette betyr

at når avstanden mellom drivende og drevne deler øker, strekkes remmene i sin lengderetning, hvorved tverrsnittet avtar og tykkelsen minsker. Da de drivende remskiver og de drevne remskiver som forklart, er av ulik radius vil den resulterende reduksjon i remmens tykkelse føre til uproporsjonale endringer i de hastighetsbestemmende radier for den drevne remskive eller drivrullen, og den drivende remskive eller remskiven på kraftkilden.

En bedre forståelse av det ovennevnte prinsipp vil man få ved å betrakte fig. 2a og 2b. Fig. 2a og 2b viser, med delene trukket fra hverandre, detaljer ved drivanordningen for en av drivrullene, nemlig drivrullene 16. Det skal imidlertid' pekes på at den beskrevne anordning også gjelder drivrullene 14. På fig. 2a er remskiven 32 den drivende remskive eller den remskive som sitter på motoren. Delen 24 er remskiven for drivrullen 16 som er koplet til remskiven 16 ved hjelp av remmen 36. For å forklare prinsippet kan. man anta at remskiven 24 for drivrullen har en radius RCp som tilsvarer tyve enheter og radius av motorremskiven er R som tilsvarer ti enheter. Videre

mp -

kan man anta at avstanden S^ mellom remskivene 24 og 32 er slik at man får et strekk i remmen 36 som gir remmen en virkelig tykkelse på B™, svarende til fire enheter. Under disse beting-elser er derfor den effektive tykkelse B-g,^ for remmen 36 tilnærmet lik to enheter. Hvis man antar at vinkelhastigheten er . konstant for motorremskiven 32', vil hastighetsforholdet for remskivene 24 og 32 kunne uttrykkes med denne likning: V32/V24<=> (Rcp <+> lBTl>'' (Rmp <+> BT1} = ■ <20 + ■ *, x <k>)</>

(10 + l x 4) 22/12 = 1.83/1..

Det skal nu antas at under henvisning ti"l fig. 2b, at avstanden mellom remskivene 24 og 32 økes til en verdi S^, naturligvis med bibehold av radiene for remskivene 24 og 32

og samme rotasjonshastighet for remskiven 32. Den økte avstand Sp mellom remskivene 24.og 32 fører til en forlengelse og dermed følgende- strekk i remmen. 36. For det formål det her. gjelder antas det av avståndén S'2 har en slik verdi at den virkelige remtykkelse B~p nu. er-to enheter, og den. effektive remtykkelse BET2 er nu tilnærmet•en enhet. Hastighetsforholdet mellom remskivene 24 og 3.2 kan igjen bestemmes ut fra den ovennevnte likning, og man får da dette hastighetsforhold:

Av numeriske verdier man får av likningene ovenfor kan man se at den endrede adskillelse og den dermed følgende forlengelse av remmen 36.fører til en tilnærmet' reduksjon på 4-5$ i hastigheten for den drevne remskive 24 og dermed for den tilhørende rulle. Man vil også se at hvis avstanden mellom remskivene 24 og 32 reduseres fra den opprinnelige verdi vil . man få en resulterende økning i hastigheten på den drevne remskive 24. På denne måte danner remskivene 24, 32 og remmen 36 en regulerbar drivanordning for rullen l6'.

Hvis man igjen ser på utførelsesformen som er vist på fig. 1 fremgår det av denne at svingbarh.eten av kraftkilden 26 muliggjør samtidig differensiaivariasjon av avstanden mellom de drivende remskiver 30 og 32 og de tilhørende drevne remskiver

22 og 24. Med en enkel justering av drivanordningen vil man på

denne måte få en dobbelt. variasjon i den resulterende relative hastighet mellom rullene 14 og 16 da en av remmene 34 og 36 vil kortes inn mens den annen rem strekkes.

Under opptagelse av informasjoner ved.hjelp av anordningen på fig. 1 stilles en bestemt forlengelse eller strekk inn i hver av remmene 34 og 36 slik at man får den ønskede differansehastighet mellom rullene 14 og 16 og dermed en passende stramning i opptagelsesmediet 2 over platen 6. Ved.avspilling vil, som forklart under henvisning til fig. 1, signalet i lederen 68 som bestemmer stramningen i mediet eller båndet 2, via servomotoren 70, utnyttes til styring av stillingen av armen. 38.' Stillingen av armen 38 vil på sin side' be-stemme avstanden mellom de drivende og drevne remskiver for ■' - rullene 1.4 og 16 og derved f år. man ved avspilling også^den" - stramning man hadde, under opptak. _.' -

Claims (4)

1. Anordning ved opptagelses/avspillingssystem for å opprettholde ønsket spenning samt utøve hastighetskontroll for et bevegelig innspillings- og åvspillingsmédium, hvor anordningen omfatter minst to parallelle,, dreibare aksler hvorav en .. - ér koplet til en motor for rotasjon av akselen med regulert hastighet,, og omfattende en elastisk rem som er lagt rundt de • to aksler eller drivhjul som sitter på disse,, hvilken rem kan strammes slik at tykkelsen av remmen varierer omvendt "med. strekkr påkjenningen i remmen, karakterisert vedat motorakselen (28) for motoren (26) er utstyrt med to drivhjul.

(30, 32) med en på forhånd bestemt diameter, ved at to ytterligere aksler (14, 16) som står i avstand fra hverandre, for drift av båndet (2), drives ved hjelp av to elastiske remmer (34, 36) i et ikke-slippende forhold, fra drivhjuléne (30, 32), idet de to ytterligere aksler. (14, 16) er utstyrt med hvert sitt drivhjul (22, 24) som har andre, diametere enn drivhjulene (30, 32) på motorakselen, og ved :åt motorakselsen (28) med drivhjulene (30, 32) bæres av reguleringsanordninger (38, 40, .42 , 44, 48) mellom de to ytterligere drivhjul (22, 24), slik at den kan stilles til eller fra ethvert av de to ytterligere drivhjul (22, 24).

2. Anordning som angitt i krav 1, k a r a k t e r i sert v e d at reguleringsanordningen omfatter et svinge-ledd (40, 42) for opphengning av drivmotoren (26) med motorakselen (28) ved hjelp av en arm, slik at drivmotoren (26). kan beveges på tvers av sin rotasjonsakse.

3. Anordning som angitt i krav 1 eller 2, karakterisert ved. at reguleringsanordningen (40, 42,. 44.) har en servomotor (70) for innstilling av drivmotorens (26) aksel (28) i forhold til akslene (14, 16).

4. Anordning som angitt i de foregående krav, der opp-tagelses/avspillingsmediet har en egen bane med styresignaler, hvilken bane avsøkes av to transduktorer, karakterisert ved at utgangssignalene fra signaltransduktorene (50, :52) er koplet til en sammenlikningskrets (62) som avgir feilsignaler svarende til faseavstanden mellom utgangssignalene fra signaltransduktorene, hvilket feilsignal tilføres servomotoren (70) i reguleringsanordningen (40, 42, 44, 46, 48) for innstilling av avstanden mellom akslene i overensstemmelse med feilsignalet.