DE1222980B

DE1222980B - Regeleinrichtung in Magnetbandgeraeten

Info

Publication number: DE1222980B
Application number: DET23755A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Lothar Maertin
Original assignee: Telefunken Patentverwertungs GmbH
Current assignee: Telefunken Patentverwertungs GmbH
Priority date: 1961-06-14
Filing date: 1963-03-30
Publication date: 1966-08-18
Also published as: DE1183132B; DE1158570B; DE1183947B; DE1197928B; GB1007455A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. CL:

Gilb

Deutsche KL: 21 al-37/38

Nummer: 1222 980

Aktenzeichen: T 23755IX c/21 al

Anmeldetag: 30. März 1963

Auslegetag: 18. August 1966

In dem Hauptpatent wird eine Regeleinrichtung beschrieben, die in Magnetbandgeräten, besonders solchen für digitale Informationsaufzeichnung, Verwendung finden soll. Bei solchen Geräten ist es erforderlich, daß der mit dem Magnetkopfsystem zusammenarbeitende Bandteil in beiden Laufrichtungen mit hoher Beschleunigung anlaufen und schnell wieder gebremst werden kann. Zu diesem Zweck sieht man zwischen dem arbeitenden Bandteil und Wickelspulen, die infolge ihrer Trägheit den schlagartigen Geschwindigkeitsänderungen nicht sofort folgen können, jeweils eine Pufferungs-Bandlänge vor, die oft als einfache, durch Unterdruckwirkung gezogene Bandschlaufe ausgebildet ist. Die Drehung der Wickelspulen wird in Abhängigkeit von der jeweiligen Stellung der zugehörigen Bandschlaufe über Kupplungen oder durch Steuerung der Antriebsmotoren geregelt.

Nach dem Hauptpatent ist eine digitale Regeleinrichtung vorgesehen, deren Regelwirkung sowohl von der jeweiligen Lage der Bandschlaufe als auch von deren Bewegungsrichtung sowie gegebenenfalls von weiteren Größen abhängig ist. Diese Kriterien werden in dualer Form erfaßt und miteinander verknüpft, so daß die resultierenden Regelsignale ebenfalls dualer Natur sind. Sie erzeugen drei Zustände, nämlich Antrieb, Bremsung oder Leerlauf der Wickelspule. Die durch Verlängerung oder Verkürzung der Schlaufe erzeugte Bewegungsrichtung der Schlaufenlage wird erfaßt durch Vergleichen der Bandgeschwindigkeiten in beiden Enden der Schlaufe, dargestellt durch Frequenzen, welche von Tachogeneratoren erzeugt werden.

Für beiderseits einer Soll-Mittellage des Schlaufenfußpunktes liegende Bereiche wird die Wickelspule, je nach Bewegungsrichtung des arbeitenden Bandteiles, angetrieben oder gebremst, wenn der Schlaufenfußpunkt von der Mittellage wegwandert, und auf Leerlauf geschaltet, wenn der Fußpunkt auf die Soll-Lage zuwandert. Der Zustand des Wegwanderns hört immer dann auf, wenn die Bandgeschwindigkeiten an beiden Enden der Schlaufe einander gleich geworden sind. Um zu verhindern, daß die Schlaufe im Antriebsbereich um die dann gerade erreichte außermittige Lage zu pendeln beginnt, ist beim Hauptpatent vorgesehen, daß die Wickelspulenkupplung auf das gleich nach Erreichen der Geschwindigkeitsgleichheit erscheinende Leerlauf-Schaltsignal verzögert reagiert und dadurch noch genügend lange antreibt, um eine Bewegung des Schlaufenfußpunktes auf die Mitte zu einzuleiten. Es wird also gewissermaßen eine Richtkraft auf die Mittenlage der Schlaufe Regeleinrichtung in Magnetbandgeräten

Zusatz zum Patent; 1158 570

Anmelder:
Telefunken

Patentverwertungsgesellschaft m. b. H.,
Ulm/Donau, Elisabethenstr. 3

Als Erfinder benannt:

Dipl.-Ing. Lothar Martin, Konstanz

zu bereitgestellt. Eine Verzögerung der Kupplungsabschaltung ergibt sich schon durch die Zeitkonstante der Kupplung selbst; im Hauptpatent ist vorgesehen, diese Zeitkonstante durch Parallelschaltung eines Kondensators zu vergrößern. Dieser verzögert aber in unerwünschter Weise auch das Erregen der Kupplung.

Gemäß der Erfindung ist vorgesehen, daß die in einem der die Antriebs- bzw. die Bremsphase beherrschenden Regelausgänge erscheinenden, einen Leerlauf bewirkenden Schaltsignale jeweils einem zusätzlichen Regelausgang zugeführt werden und über diesen die Einschaltung eines Hilfsmoments in dem Förderantrieb bewirken. Insbesondere kann dabei vorgesehen werden, daß die Leerlaufsignale in dem zusätzlichen Regelausgang ein Zeitglied zur vorübergehenden Einschaltung des Hilfsmoments steuern.
Die Erfindung wird an Hand der Zeichnungen nachfolgend näher erläutert, wobei die gezeichneten Schaltungen Ausführungsbeispiele darstellen und nur die für das Verständnis der Erfindung erforderlichen Elemente wiedergegeben sind.

In F i g, 1 ist 5 eine Wickelspule, die durch einen Motor M über eine elektromagnetisch gesteuerte Kupplung K antreibbar ist. Eine auf der Wickelspulenachse 9 längsverschiebbar, aber undrehbar gelagerte Friktionskupplungsscheibe 10 kann durch Erregung einer Antriebswicklung wa gegen einen vom Motor M angetriebenen, rotierenden Ringkörper 12 oder durch Erregung einer Bremswicklung wb gegen einen orstfesten Ringkörper 11 gepreßt werden, bei

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Erregung keiner der beiden Wicklungen ist die Kupp- wird, mit anderen Worten bis die Rollen 6 und 8

lung in Leerlaufstellung, in der die Wickelspule 5 frei gleich schnell laufen oder Frequenz Z₁ gleich Fre-

rotiert. quenz/₂ ist. Dann wechselt das Signal aus Ul von

Von der Wickelspule 5 aus ist das Magnetband 1 »L«auf »0«. Durch die Wirkungsweise des im Hauptüber eine Umlenkrolle 6 in einen Schacht 7 geführt, 5 patent beschriebenen Frequenzvergleichers und die in dem es eine Schlaufe 1 b bildet, die durch ein Zeitkonstante der Kupplung K ergibt sich bereits eine Vakuum im unterhalb von Ib liegenden Schacht- kleine Verzögerung der Kupplungsumschaltung, die raum geformt und nach unten gezogen wird. Am an- eine Bewegung des Schlaufenfußpunktes auf S₂ zu deren Schlaufenende läuft das Magnetband über eine einleitet, indem nämlich durch die verzögerte Ab-Umlenkrolle 8, von dieser ab beginnt der »arbei- io schaltung die Spule 5 noch etwas länger beschleunigt tende«, nämlich mit dem Magnetkopfsystem 2 zu- wird, so daß die Einspeisungsgeschwindigkeit bei 6 sammenarbeitende Bandteil la, der durch Treib- größer wird als die Abzugsgeschwindigkeit bei 8. Jerollen 31 oder 3r mit Andruckrollen 41 bzw. 4 mach doch wird bei dem danach einsetzenden Leerlauf links oder nach rechts transportiert wird, und zwar von 5 durch die mechanischen Reibungen der Lauf im allgemeinen absatzweise, mit schlagartigem Anlauf 15 von 5 wieder verzögert. Die Reibungen können recht und ebensolcher Bremsung. Mit der Rolle 6 ist ein verschieden sein. Sind sie groß, so bremsen sie die Tachogenerator 13 verbunden. Er erzeugt eine Fre- Spule 5 schnell, die Schlaufe 1 b hebt sich wieder, der quenz f_v die ein Maß für die Bandgeschwindigkeit Antrieb wa wird wieder eingeschaltet, und es kann am wickelspulenseitigen Ende der Schlaufe Ib ist. ein Pendeln um die genannten Zustände in der von Eine das Maß für die Laufgeschwindigkeit des 20 S₂ ausgelenkten Lage des Schlaufenfußpunktes einarbeitenden Bandteiles la am anderen Ende der treten. Die Verhältnisse sind insoweit Undefiniert, als Schlaufe gebende Frequenz f₂ kann über einen mit sie von der jeweiligen Wickelachsenreibung abhängen. Rolle 41 bzw. Ar verbundenen Tachogenerator oder Entsprechend der Erfindung wird daher, wenn das auch, da die Laufgeschwindigkeit dieses Bandteiles Ausgangspotential von TJl auf »0« übergeht, durch während dessen Antrieb konstant ist, durch einen 25 ein invertierendes Glied /1 ein ».!,«-Potential auf astabilen Multivibrator erzeugt werden. An der Stelle, einen in einem zusätzlichen Regelausgang liegenden, wo der Fußpunkt der Schlaufei δ eine mittlere Soll- dem Verstärker Vl parallelen Verstärker Vl' ge-Lage hat, befindet sich eine Lichtschranke S₂, beider- geben. Über den Verstärker Vl' wird die Antriebsseits von ihr grenzen Lichtschranken S₁ und S₃ einen wicklung wa weiterhin erregt gehalten, aber mit geoberen und einen unteren Bereich des Raumes ab, 30 schwächtem Strom, so daß ein Hilfsdrehmoment auf in dem die Schlaufe sich normalerweise bewegt. Die ' Scheibe 10 und also Spule 5 ausgeübt wird, welches Bremswicklung wb wird durch »L«- oder »O«-Signale eine definierte »Richtkraft« zur weiteren Beschleuniaus einem Oder-Tor Ol und die Antriebswicklung gung von 5 und Hinbewegung des Schiaufenfuß- wa durch »L«- oder »O«-Signale aus einem Und- punktes auf S₂ zu liefert. Durch Einstellbarkeit des Tor Ul ein- oder ausgeschaltet. Die bisher verwen- 35 von Vl' geüeferten Erregungsstromes wird das deten Bezugszeichen bezeichnen Elemente, die auch Hilfsmoment zweckmäßig einstellbar gemacht. Je im Hauptpatent beschrieben und ebenso bezeichnet stärker man das Hilfsdrehmoment macht, um so sind. Die Tore Ol und Ul sind Endglieder einer im schneller wird .natürlich der Schiaufenfußpunkt auf Hauptpatent näher beschriebenen Verknüpfungs- die Mitte zu getrieben. Man wird das im allgemeinen schaltung, die hier zusammenfassend durch das mit 40 vermeiden, um schnelle Pendelungen im Gesamt- VS bezeichnete gestrichelte Rechteck dargestellt ist. bereich zu verhindern und den gerade durch die Leer-Sie nimmt unter anderem Signale der Lichtschranken, laufphase gegebenen weicheren Betrieb beizubehalten, insbesondere der Lichtschranke S₂, sowie von den Trotzdem kann die Anordnung so getroffen werden, Geschwindigkeitsmeßfrequenzen Z₁, /₂ abgeleitete daß das Hilfsmoment während der »Leerlauf«-Phase duale Signale, ferner Bandlaufrichtungssignale auf 45 ständig wirkt, indem es beispielsweise so klein ge- und erzeugt im Ausgang von Ul ein »L«, wenn bei halten ist, daß es gerade die Verzögerungsreibung Bandrechtslauf im Bereich oberhalb von S₂ oder bei in der Wickelspulenachse kompensiert. Es ist je-Linkslauf im unteren Bereich der Schlaufenfußpunkt doch auch vorgesehen, die Anordnung so zu treffen, von der Mitte S₂ wegwandert, hingegen wird durch daß der Übergang auf das »O«-Signal ein Zeitglied Ol ein »L« ausgegeben, solange der Schlaufenfuß- 50 anstößt, durch dessen Wirkung das Hilfsmoment über punkt bei Bandrechtslauf im unteren und beim Band- Vl' nur für eine begrenzte Zeit angelegt wird. Man linkslauf im oberen Bereich von S₂ wegwandert. So- kann zu diesem Zweck z. B. das invertierende lange in allen diesen Fällen der Schlaufenfußpunkt Element /1 selbst als monostabiles Flip-Flop aussieh auf die Mitte S₂ zu bewegt, geben Ul und Ol bilden, das, durch den »L«-»0«-Wechsel gekippt, in »(!«-Potential aus, die Kupplungswicklungen sind 55 seinem instabilen Zustand das Potential »L« für die beide unerregt, und die Wickelspule 5 rotiert im Wicklung wa ausgibt und hernach wieder in seinen Leerlauf. . stabilen Zustand zurückfällt, wodurch sein Ausgang

Für die weitere Erläuterung sei nun zunächst wieder »0« wird und das Hilfsmoment wegfällt. Man Rechtslauf des arbeitenden Bandteiles la angenom- kann auch die Zeitkonstante des Flip-Flops regelmen. Der Motor M ist dann auf Uhrzeigerdrehung 60 bar machen. In jedem Fall werden durch die Erfinvon Wickelspule 5 geschaltet, das Bandl wird von dung hinsichtlich der Mitten-»Richtkraft« für die 5 abgespult. Setzt eine Rechtsbewegung von Iß ein, Bandschlaufe definierte Verhältnisse geschaffen, so wird Band aus dem Schacht 7 herausgezogen, die Vierfach wird es zweckmäßig sein, das Hilfsmoment Schlaufe Ib hebt sich. Ist LichtschrankeS₂ frei und bzw. dessen Wirkungszeit oder auch beide Größen daher Ib im oberen Bereich, so gibt VS »L«-Poten~ 65 bei gleichzeitiger Beobachtung der Schiaufential über E/l auf wa. Die Spule 5 wird angetrieben bewegungen optimal einzuregeln,
und beschleunigt, bis ebensoviel Band von 5 in den Ist bei Bandrechtslauf die Schlaufe im unteren BeSchacht 7 eingespeist wie nach rechts abgezogen reich (S₂ verdunkelt).und der Fußpunkt bewegt sich

von S₂ weg, so wird von Ol »!,«-Potential ausgegeben und die Bremswicklung wb erregt. Die Wickelspule 5 wird gebremst, bis die Bandeinlaufgeschwindigkeit über Rolle 6 wieder gleich der Auslaufgeschwindigkeit über Rolle 8 ist, und darüber hinaus noch um eine kleine Verzögerungszeit langer, aus den gleichen Gründen, wie vorstehend erläutert. Dann geht das Signal aus Ol von »L« auf »0« über, und die Kupplung K wird auf Leerlauf geschaltet. Durch die Reibungsbremsung der Wickelspulenachse wird sich die Spulendrehung weiter verlangsamen, so daß bei weiterlaufendem Bandteil la der Schiauf enfußpunkt auf jeden Fall in der »richtigen« Richtung, nämlich von unten her auf S₂ zu, wandern wird. Die Geschwindigkeit, mit der das geschieht, hängt aber von der zufälligen Größe der Reibung der Wickelachse ab und ist nicht beeinflußbar. Es kann vielfach nützlich sein, auch für diesen Fall des Überganges von Bremsen auf Leerlauf die Richtkraft zur Mitte hin definiert und regelbar zu machen. Zu diesem Zweck wird an Ol ebenfalls ein zusätzlicher Regelausgang angeschlossen, in dem ein Glied/2 sowie ein Verstärker V 2' liegen, über welchen ein verminderter Bremsstrom in die Wicklung wb gelangt, entweder für die gesamte Zeit der Leerlaufphase oder nur für eine begrenzte Zeit durch Ausbildung von /2 als monostabiles Flip-Flop. Es gelten hierfür im wesentlichen die gleichen Betrachtungen wie beim »Antriebs«-Ausgang 171.

Für den Linkslauf des Bandteiles la wirken die beschriebenen Elemente in genau entsprechender Weise, wobei lediglich der unterhalb S₂ liegende Bereich der Antriebsbereich, der obere Bereich der Bremsbereich ist und die nunmehr links drehende Spule 5 aufwickelt. Zur Erzielung dieser analogen Wirkungen ist das Verknüpfungsnetzwerk VS in Abhängigkeit von der Bandlaufrichtung umschaltbar, wie im Hauptpatent angegeben.

F i g. 2 zeigt eine beispielsweise nähere Ausführung der beschriebenen Elemente, w ist eine Kupplungswicklung und kann die Antriebswicklung wa oder die Bremswicklung wb sein. Sie liegt in Serie mit einem an U Batt angeschlossenen Widerstand Rv am Kollektor eines Transistors TsI, dessen Basis vom Torausgang TA (entweder Ausgang von Ol oder Ul) direkt ihr Steuerpotential erhält. Über einen Inverter/ ist der Ausgang TA außerdem mit der Basis eines zweiten Transistors Ts 2 verbunden, dessen Kollektor ebenfalls mit der Serienschaltung w, Rv verbunden ist, jedoch über einen regelbaren Widerstand Al. Ts2 kann der im instabilen Zustand leitende zweite Transistor eines monostabilen Flip-Flops sein. Ts 2 wird nur dann in den Leitfähigkeitszustand gesteuert, wenn TiI gesperrt wird, und Eefert den durch Al regelbaren Erregungsstrom für die Antriebs- bzw. Bremswicklung, welcher das Hilf santriebsmoment bzw. Hilf sbremsmoment erzeugt.

Claims

Patentansprüche:

1. Regeleinrichtung in Magnetbandgeräten zum selbsttätigen Regem des Bandvorrats in einer Pufferungs-Bandlänge durch Steuerung der Drehung einer Bandförderrolle, insbesondere einer Wickelspule, bei welcher der Förderantrieb auf Antrieb, Bremsen oder Leerlauf schaltbar ist und diese drei Zustände in Abhängigkeit von der Vorratslänge sowie deren Längenänderungen unter dualer (Ja-Nein-) Erfassung dieser Kriterien durch eine Verknüpfungsschaltung geschaltet werden, nach Patent 1158570, dadurch gekennzeichnet, daß die in einem der die Antriebs- bzw. die Bremsphase beherrschenden Regelausgänge (Ul, Vl bzw. Öl, V2) erscheinenden, einen Leerlauf bewirkenden Schaltsignale jeweils einem zusätzlichen Regelausgang (71, Vl' bzw. 12, V 2') zugeführt werden und über diesen die Einschaltung eines Hilfsmomentes in dem Förderantrieb (wa, wb) bewirken.

2. Regeleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Leerlaufsignale (»0«) in dem zusätzlichen Regelausgang (71, Vl') ein Zeitglied zur vorübergehenden Einschaltung des Hilf smoments steuern.

3. Regeleinrichtung nach Anspruch 1 bzw. den folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß das Hilfsmoment verschieden einstellbar ist.

4. Regeleinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitkonstante des Zeitgliedes verschieden einstellbar ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen