PL71797B1 - - Google Patents

Description

Uprawniony z patentu: Deutsche Akademie der Wissenschaften zu Ber¬ lin, Berlin (Niemiecka Republika Demokratyczna) Urzadzenie do wytwarzania ciaglego ruchu nosników w urzadze¬ niach pamieciowych Przedmiotem wynalazku jest urzadzenie do wy¬ twarzania ciaglego ruchu nosników w postaci tas¬ my, wlókna, bebna lub tarczy w urzadzeniach pa¬ mieciowych magnetycznych, tasmowych, drutowych, bebnowych, kartowych, foliowych oraz w urza¬ dzeniach do swietlnego zapisu dzwieku, urzadze¬ niach gramofonowych i podobnych.W wiekszosci przypadków stosowania urzadzen pamieciowych z ruchomymi nosnikami jest ko¬ nieczne, aby predkosc przesuwu tych ostatnich w obszarze organów zapisujacych i odtwarzaja¬ cych byla stala lub prawie stala, a wahania tej predkosci czyli bledy równomiernosci biegu, byly dostatecznie male.Przy zapisie dzwieku dopuszcza sie np. zalez¬ nie od przeznaczenia zapisu, wielkosc tych bledów w granicach od 5 do 0,5°/00. Na bledy te sklada sie mieszanina oddzielnych zaklócen o róznych czestosciach oraz skladowych statycznych. Rózne czestosci pochodza glównie z bledów wykonania wirujacych elementów skladowych mechanizmu przesuwu i tworza glówna ozesc mieszaniny, czesc zas statyczna moze pochodzic z aperiodycznych nieregularnosci w napedzie i w nosniku, jak rów¬ niez z wplywów zewnetrznych. Dla kazdego za¬ stosowania urzadzenia mozna okreslic obszar cze¬ stosci, w którym bledy równomiernosci biegu sa szczególnie szkodliwe i z tego wzgledu musza byc . zmniejszone do minimum. Przy zapisie dzwieku jest to obszar miedzy okolo 0,1 i 500 Hz przy 10 15 20 czym elementy wirujace napedów pracujacych stale wywoluja glównie zaklócenia o czestosciach miedzy 0,1 i 100 Hz, z których te lezace w gra¬ nicach od 5 do 20 Hz odczuwa sie sluchowo w szczególnie nieprzyjemny sposób.W znanych urzadzeniach przesuwowych uzysku¬ je sie stala predkosc przesuwu nosndka za pomoca stale obracajacego sie walka, napedzanego przez stale i z okreslona predkoscia obrotowa biegnacy silnik, bezposrednio lub za posrednictwem pasów, kól ciernych, kól zebatych, przystawek, sprzegiel, czy mas bezwladnych. Wskutek nieokraglosci i wa¬ han predkosci katowej, wywolanych usterkami mechanicznych elementów skladowych (bicie pro¬ mieniowe, niewywazenie, bledy podzialu, wahania sil tarcia i sprezystosci), wystepuje caly szereg okresowych odchylen od równomiernosci biegu o charakterze pojedynczym i statycznym. Wielkosc tych odchylen jest ograniczona i daje sie zmniej¬ szyc kosztem odpowiednich nakladów. Przy uzy¬ ciu obecnie dostepnych srodków zejscie ponizej pewnej wielkosci odchylen jest niemozliwe tak, ze miedzy silnik napedowy i walek wbudowuje sie na ogól filtry mechaniczne, zlozone ze sprezy¬ stych elementów sprzeglowych i mas bezwlad¬ nych. Skutecznosc dzialania takich filtrów maleje jednakze silnie wraz z predkoscfa przesuwu, to jest ze zmniejszeniem liczby obrotów i tym sa¬ mym czestosci zaklócen. Zmniejszenie predkosci przesuwu, mozliwe w wypadku ulepszenia nosni- 717973 71797 4 ka, nie moze byc dlatego wykorzystane wobec wystepujacych wtedy zazwyczaj zbyt duzych od¬ chylen od równomiernosci biegu, wzglednie tez objetosc i masa mechanizmu przesuwu zaczynaja, ponownie wzrastac przy zejsciu ponizej pewnej malej wartosci predkosci przesuwu, co wynika z niezbednego zwiekszenia mechanicznych elemen¬ tów filtrujacych, zwlaszcza mas bezwladnych.W kamerach filmowych, dzwiekowych i pro¬ jektorach stosuje sie czesciowo do wyeliminowa¬ nia niezwykle uciazliwych odchylen od nierów- nomiernosci biegu, powodowanych czestoscia zmia¬ ny klatek od 16 do 25 Hz, wlaczanie na drodze przebiegu filmu, dodatkowych filtrów mechanicz¬ nych celem dostatecznego zmniejszenia amplitudy drgan zaklócajacych, nie stlumionych dostatecznie przez stale wirujacy walek. Filtry te sa jednak bardzo duze i ciezkie.Naped za pomoca stale wirujacego ukladu na¬ pedowego wykazuje obok tej glównej wady rów¬ niez inne mankamenty, a mianowicie duze masy bezwladne zachowuja sie bardzo leniwie przy roz¬ ruchu i zatrzymywaniu i z tego wzgledu musza byc utrzymywane w ruchu równiez i w okre¬ sach stanu pogotowia urzadzemia. Ciezkie masy bezwladne wywoluja wskutek efektu zyroskopo¬ wego przy zmianach polozenia mechanizmu prze¬ suwu, np. przy przenoszeniu lub przewozeniu w pojazdach, duze uderzeniowe zaklócenia równo¬ miernosci biegu. Wskutek zmian w' ukladzie na¬ pedowym, zwlaszcza w lozyskach, oraz wskutek zanieczyszczen wystepuja czasowe zmiany i po¬ wiekszenia odchylen od równomiernosci biegu, co powoduje koniecznosc okresowych prac konserwa¬ cyjnych. Sprawnosc ukladu napedowego maleje wraz ze wzrostem liczby jego wirujacych czesci skladowych i zwiekszeniem sie masy bezwladnej.Celem wynalazku jest ulepszenie mechanizmów przesuwu nosników o ruchu ciaglym oraz lepsze ich wykorzystanie.Zadaniem wynalazku jest stworzenie urzadzenia do wytwarzania ciaglego ruchu przesuwowego nos¬ nika, które wykazywaloby szczególnie male od¬ chylenia od równomiernosci biegu równiez przy malych predkosciach przesuwu, mialo male opóz¬ nienie przy rozruchu i zatrzymywaniu, nie wy¬ twarzalo odchylen ód równomiernosci biegu przy zmianach polozenia mechanizmu przesuwu, mialo niewielkie rozmiary i mase, wymagalo niewiel¬ kiej konserwacji oraz nie pobieralo energii pod¬ czas spoczynku nosnika.Wedlug wynalazku zadanie to zostalo rozwia¬ zane dzieki temu, ze zastosowano skokowy zespól napedowy o znanej zasadzie dzialania, który jest polaczony z nosnikiem lub tez z polaczonym z nim bezposrednio albo posrednio elementem sprzega¬ jacym, nadajac nosnikowi srednia predkosc pro¬ porcjonalna do zadanej stalej predkosci przesuwu, w postaci malych pojedynczych skoków nastepu¬ jacych po sobie okresowo, przy czym miedzy punk¬ tem zapisu lub odtwarzania i napedem jest umiesz¬ czony filtr mechaniczny. Naped skokowy o stalej czestosci skoków dziala stale lub w odstepach czasowych nastawnych dowolnie. Czestosc ta lezy powyzej pasma czestosci, powodujacego odchylenia od równomiernosci biegu szczególnie niekorzystnie wplywajace na zapisywanie lub odtwarzanie in¬ formacji. Predkosc przesuwu daje sie regulowac prz^z zmiane dlugosci skoku. Celowym jest, aby 5 dlugosc skoku wytwarzanego przez skokowy ze¬ spól napedowy byla wielokrotnie mniejsza w sto¬ sunku do najmniejszej dlugosci przesuwu nosni¬ ka, uzyskanej przez ciagly szereg pojedynczych skoków.Przy nosnikach typu tasmy lub wlókna zespól napedowy chwyta bezposrednio nosnik, przy czym filtr mechaniczny sklada sie co najmniej z jed¬ nego mechanicznego elementu dolno przepustowe¬ go o znanej konstrukcji. Przy nosnikach bebno¬ wych lub tarczowych zespól napedowy dolaczony jest za posrednictwem elementu sprzegajacego np. pasa bez konca, przy czym filtr mechaniczny skla¬ da sie znów co najmniej z jednego elementu dol¬ no przepustowego. Miedzy punktem zapisu lub odtwarzania, przez który nosnik musi przebiegac z mozliwie najmniejszymi odchyleniami od rów¬ nomiernosci biegu i naped wlaczony jest na dro¬ dze nosnika lub elementu sprzegajacego co naj¬ mniej jeden mechaniczny filtr dolno przepustowy, którego czestosc graniczna lezy dostatecznie dale¬ ko ponizej stalej czestosci skoków i który dzieki dostatecznemu tlumieniu w obszarze naporowym izoluje odchylenia od równomiernosci biegu o du¬ zej amplitudzie, wystepujace przy napedzie, od punktu zapisu lub odtwarzania. Celowym jest po¬ krywanie sie czestosci maksymalnego tlumienia filtru z czestoscia skoków. Wartosc czestosci sko¬ ków mozna wybrac przy projektowaniu napedu niezaleznie od zadanej predkosci przesuwu. Po¬ winna byc ona stosunkowo duza. Korzystne jest ustalenie jej na poziomie kilkuset do kilku tysie¬ cy skoków na sekunde. Im wieksza sie wybierze te wartosc, tym mniejsze wymagania stawia sie stromosci krzywej przyrostu tlumienia filtru dol¬ no przepustowego, bedacej funkcja czestosci, wzglednie tym mniejsze i lzejsze elementy filtru¬ jace mozna zastosowac.Tego rodzaju filtr dolno przepustowy moze skla¬ dac sie np. ze stosunkowo lekkiego krazka opasa¬ nego czesciowo przez nosnik lub element sprze¬ gajacy i umieszczonego w bezposredniej bliskosci punktu zapisu lub odtwarzania oraz z napietej sprezyna dzwigni, wychylajacej nosnik lub ele¬ ment sprzegajacy miedzy punktem zapisu lub od¬ twarzania i napedem. Moze byc równiez rozwia¬ zanie, w którym element sprezysty w postaci wy¬ zej opisanej dzwigni zastapi sie sprezystoscia nie- odchylonej czesci nosnika lub elementu sprzega¬ jacego, znajdujacej sie miedzy krazkiem i nape¬ dem. Sam skokowy zespól napedowy moze, jak to jest znane, zawierac krazek napedowy obraca¬ jacy sie skokami. Jednak przy wiekszych cze¬ stosciach skoków nadaje sie tu lepiej pewne ro¬ dzaje napedów wibracyjnych, które moga zawie¬ rac np. wibratory piezoelektryczne, pneumatyczne, elektrostatyczne lub magnetostrykcyjne. Jezeli do¬ puszczalna jest zmiana zadanej predkosci przesu¬ wu jedynie w waskich granicach, mozna zastoso¬ wac dodatkowo uklad regulacyjny o znanej zasa¬ dzie, który w taki sposób wplywa na dlugosc 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 •5 skoków nosnika, wytwarzanych przez zespól na¬ pedowy, ze srednia predkosc przesuwu jest utrzy¬ mywana w granicach dopuszczalnej tolerancji.Wartosc rzeczywista predkosci przesuwu mozna w tym celu odprowadzic np. z okresowego oznako¬ wania wzdluznego na nosniku lub tez z pradnicy tachometrycznej — jako sygnal elektryczny. Do jej napedu stosuje sie krazek umieszczony w sa^ siedztwie punktu zapisu lub odtwarzania.Zastosowanie skokowego zespolu napedowego o zmiennej dlugosci skoku i, w razie potrzeby, ukladu regulacyjnego umozliwia przelaczenie stop¬ niowe lub zmiane ciagla predkosci przesuwu przy uzyciu prostych srodków elektronicznych. W wy¬ padku bardzo wielkich zmian predkosci przesu¬ wu moze sie jednak okazac celowym lub koniecz¬ nym wprowadzenie zmiany czestosci skoków i ewentualnie granicznej czestosci filtra dolno prze¬ pustowego przy uwzglednieniu wyjasnionych pod¬ stawowych zasad wynalazku. W ukladzie nape¬ dowym wedlug wynalazku przeznaczanym do nos¬ ników tasmowych i nitkowych, nie wystepuja zadne zródla zaklócen równomiernosci biegu o malej czestosci jak walki, kola, pasy, lozyska czy masy bezwladne, zaklócenia zas o duzej czestosci, wystepujace przy napedzie sa pod wzgledem udzialu poszczególnych czestosci niezalezne od predkosci przesuwu i daja sie latwo odfiltrowac.Przy zastosowaniu nosników tarczowych i bebno¬ wych zródla zaklócen o malej czestosci zreduko¬ wane sa do technicznie osiagalnego minimum.W przeciwienstwie do znanych ukladów napedo¬ wych, w przedstawionym urzadzeniu mozliwe jest przesuniecie wystepujacych czestosci zaklócen rów¬ nomiernosci biegu, pochodzacych tu glównie z zespolu napedowego, co najmniej o jeden dó dwóch rzedów wielkosci ponad wystepujacy prze¬ waznie dotad i zwykle szczególnie szkodliwy ob¬ szar czestosci od okolo 0,1 do 200 Hz. Dalsza zalete stanowi mozliwosc przesuwu nosnika w punkcie zapisu lub odtwarzania nie tylko ze stala predkoscia jak opisano, lecz równiez, po prostym przelaczeniu elektrycznym, krótkimi oddzielnymi skokami, z których kazdy zlozony jest z szeregu skofiow ukladu napedowego. Rozwiazanie takie jest konieczne np. w pewnych wypadkach cyfro¬ wego przetwarzania informacji.Ponadto nie sa tu potrzebne duze masy bez¬ wladne, tak, ze zapotrzebowanie miejsca i masa urzadzenia sa niewielkie, przez to zas caly uklad staje sie niewrazliwy na zmiany polozenia me¬ chanizmu przesuwu oraz mozliwy jest szybki roz¬ ruch i zatrzymanie nosnika. Wskutek wyelimino¬ wania czesci zuzywajacych sie, jak np. lozysk, kól ciernych czy sprzegiel zmniejsza sie zakres niezbednej konserwacji.Wynalazek jest opisany ponizej bardziej szcze¬ gólowo w oparciu o dwa przykladowe rozwiaza¬ nia, przedstawione na rysunku, na którym fig. 1 pokazuje wykresy czasowe czynnosci urzadzenia przy stalej predkosci przesuwu nosnika, fig. 2 — wykresy czasowe czynnosci urzadzenia przy prze¬ rywanej predkosci przesuwu nosnika, fig. 3 — przyklad rozwiazania urzadzenia dla nosników w postaci tasmy lub nici, a fig. 4 przedstawia przy- 1797 6 klady rozwiazania urzadzenia dla nosników w po¬ staci bebna lub tarczy.Na fig. 1 przedstawiono istotne zaleznosci fizycz¬ ne w funkcji czasu, zachodzace podczas ruchu 5 nosnika 1. Krzywa a przedstawia przebieg na¬ piecia U, które powoduje poruszanie przez zespól napedowy 5 nosnika 1 lub elementu sprzegajacego 14 skokami wedlug przedstawionej krzywa b lub podobnej funkcji czasowej predkosci v± wzgled- 10 nie wedlug przedstawionej krzywa c funkcji cza¬ sowej drogi przesuwu s.Po wygladzeniu nierównomiernych przebiegów czasowych b i c przez mechaniczny filtr dolno przepustowy wystepuje w punkcie zapisu" lub 15 odtwarzania stala predkosc przesuwu v2 (krzy¬ wa d) nosnika 1 wzglednie elementu sprzegajacego 14. Przy nosnikach tarczowych o magazynowaniu spiralnym predkosc przesuwu w punkcie zapisu lub odtwarzania jest po przefiltrowaniu funkcja 20 czasu, jak to przedstawia krzywa e, pomimo rów¬ nych dlugosci skoku s (krzywe b i c) elementu sprzegajacego 14.Na fiig. 2 przedstawiono zaleznosci wystepujace przy przerywanym ruchu nosnika 1 ze stala pred¬ koscia v2. Krzywa a przedstawia tu znów przebieg napiecia U o stalej czestosci, która powoduje na¬ dawanie nosnikowi 1 lub elementowi sprzegaja¬ cemu 14 przez uklad napedowy 5 okreslonej licz¬ by malych skoków przesuwowych vt (krzywa b). 30 Powoduje to przesuniecie nosnika 1 o dlugosci s (krzywa c), zalezna od dlugosci impulsu (krzywa a) i jego czestosci drgan tak, ze zaleznosc pred¬ kosci przesuwu od czasu przedstawia krzywa d, obejmujaca szybkie narastanie, szybki spadek i le- 35 zacy miedzy nimi obszar stalej wartosci. Wieksze pojedyncze skoki w fazie rozruchu na krzywych b i c powoduja przyspieszenie rozruchu i pocho¬ dza z dzialania ukladu regulacyjnego, blizej tu nieopisanego. 40 Na fig. 3 nosnik 1 w postaci tasmy lub wlókna odwija sie ze szpuli 2 i przesuwa sie przez punkt zapisu lub odtwarzania 3 do szpuli 4, napedzany przez stykajacy sie z nim znany skokowy uklad napedowy 5. Czestosc skoków jest stala, okresla- 45 na tylko przez pradnice 6 wytwarzajaca napiecie U (krzywa a na fig. 1 i fig. 2). Miedzy punktem zapisu lub odtwarzania 3 i ukladem napedowym 5 wlaczony jest na drodze nosnika 1 mechaniczny filtr dolno przepustowy zlozony z lekkiego kraz- 50 ka 7 i dzwigni sprezynowej 8 z tlumieniem tak, ze w punkcie zapisu lub odtwarzania 3 otrzymu¬ jemy stala predkosc v2 przesuwu nosnika 1. Mie¬ dzy ukladem napedowym 5 i szpula odbierajaca 4 umieszczona jest przy nosniku 1 druga dzwignia 55 sprezynowa 9, izolujaca szpule 4 od wibracji na¬ ciagu tasmy.W elektronicznym ukladzie porównawczym 10 porównuje sie sygnal odpowiadajacy wartosci rze¬ czywistej predkosci przesuwu, dostarczony przez 60 pradnice tachometryczna 11 sprzezona z krazkiem 7, z sygnalem ze zródla sygnalów odniesienia 12, przy czym w wyniku nastepuje odpowiednie od¬ dzialywanie na dlugosc skoku s ukladu napedo¬ wego 5 za posrednictwem czlonu nastawczego 13. 65 Predkosc przesuwu v2 mozna zmieniac przez71797 zmiane sygnalu odniesienia pochodzacego ze zród¬ la 12. Uruchamianie i zatrzymywanie nosnika 1 moze odbywac sie przez wlaczanie i wylaczanie: pradnicy 6, sygnalu odniesienia ze zródla" 12, lub zasilania calego ukladu. W ostatnim przypadku nie wystepuje podczas spoczynku nosnika 1 pobór energii.Fig. 4 przedstawia tarczowy nosnik 1, np. plyte gramofonowa, umieszczona na lekkim talerzu 15 ulozyskowanymi obrotowo. Organ zapisu lub od¬ twarzania znajduje sie tu na wolnym koncu wy- chylnie ulozyskuwanego ramienia 3 i jest prowa¬ dzony w spiralnym rowku na czolowej powierzch¬ ni nosnika 1. Powierzchnia plaszcza talerza 15 otoczona jest w wiekszej czesci pasem bez kon¬ ca 14, obejmujacym ponadto uklad napedu sko¬ kowego 5, który porusza go krótkimi okresowy¬ mi skokami o stalej czestosci nadawanej przez pradnice 6. Sprezystosc swobodnej czesci pasa 14 miedzy ukladem 5 i talerzem 15 tworzy wraz z momentem bezwladnosci lekkiego talerza 15 me¬ chaniczny filtr doilnoprzepustowy, który izoluje nosnik 1 od dzialania czestosci skoków. Dzialanie ukladu porównawczego 10, pradnicy tachometrycz¬ nej 11 sprzezonej z talerzem 15, zródla sygnalów odniesienia 12 i czlona nastawczego 13 sa takie same jak w przykladzie wedlug fig. 3. PL PL

Claims (7)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Urzadzenie do wytwarzania ciaglego ruchu nos¬ ników w urzadzeniach pamieciowych, znamienne tym, ze posiada skokowy uklad napedowy (5), który jest polaczony z nosnikiem (1) lub tez z po¬ laczonym z nim bezposrednio lub posrednio ele¬ mentem sprzegajacym (14), a miedzy napedem i punktem zapisu lub odtwarzania (3) umieszczony jest filtr mechaniczny, a ponadto zawiera uklad .20 30 35 8 regulacyjny, którego czlon pomiarowy (11) przy¬ lega do nosnika (1) i jest polaczony poprzez czlon nastawczy (13) ze skokowym ukladem napedo¬ wym (5) sluzacy do regulowania dlugosci skoku (s), a wiec i szybkosci (v2) przesuwu.

2. Urzadzenie wedlug zastrz. 1, znamienne tym, ze dlugosc skoku (s) wytwarzanego przez skoko¬ wy uklad napedowy (5) jest wielokrotnie mniejsza w stosunku do najmniejszej dlugosci przesuwu nosnika (1) uzyskanej przez ciagly szereg pojedyn¬ czych skoków.

3. Urzadzenie wedlug zastrz. 1 i 2, dla nosni¬ ków w postaci tasmy lub wlókna, znamienne tym, ze skokowy uklad napedowy (5) jest polaczony bez¬ posrednio z nosnikiem (1), a filtr mechaniczny skla¬ da sie z co najmmiej jednego mechanicznego ele¬ mentu dolnoprzepustowego o znanej konstrukcji.

4. Urzadzenie wedlug zastrz. 1 i 2, dla nosni¬ ków o postaci bebna lub tarczy, znamienne tym, ze skokowy uklad napedowy (5) polaczony jest z nosnikiem (1) za posrednictwem elementu sprze¬ gajacego (14), a filtr mechaniczny sklada sie z co najmniej jednego mechanicznego elementu dolno¬ przepustowego o znanej konstrukcji.

5. Urzadzenie wedlug zastrz. 4, znamienne tym, ze element sprzegajacy stanowi pas bez konca (14).

6. Urzadzenie wedlug zastrz. 3—5, znamienne tym, ze mechaniczny filtr dolnoprzepustowy skla¬ da sie z co najmniej jednego krazka o malej bez¬ wladnosci (7), (15) oraz z nosnika (1) wzglednie elementu sprzegajacego (14), znajdujacego sie mie¬ dzy krazkiem i napedem, przy czym jego czestosc graniczna lezy znacznie ponizej stalej czestosci skoków.

7. Urzadzenie wedlug zastrz. 3—6, znamienne tym, ze mechaniczny filtr dolnoprzepustowy po¬ siada maksymalne tlumienie przy czestosci równej czestosci skoków ukladu napedu. *t JUMIA/IAJIMAAAIWIM/L^ JTJTJTJTJTJTJTJTJTJTJTJTJTJXrTJTJTJTJT_r Fig.2 Fig.1KI. 42tU5/20 71797 MKP Gllb 15/20 3 5 13 6 ZHI 10 72 Figi PL PL