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Steuereinrichtung für das Laufwerk von Kassetten-Tonbandgeräten Die
Erfindung bezieht sich auf eine Steuereinrichtung für das mindestens einen Antriebsmotor
aufweisende Laufwerk von Kassetten-Tonbandgeräten, bei denen der Aufwickelzustand
der Kassetten durch ein in ihnen vorgesehenes Sichtfenster feststellbar ist.
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Bei herkömmlichen Kassetten-Tonbandgeräten kann der jeweilige Auf-oder
Abwickelzustand der Kassetten durch ein in der Kassette selbst und ein im Tonbandgerät
vorgesehenes Sichtfenster erkannt werden.
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Je nachdem auf einer der Spulen durch das Sichtfenster hindurch festgestellten
Bandvorrat kann das Tonbandgerät zur Vornahme eines Rücklaufes, einer erneuten Wiedergabe
oder dgl. gesteuert werden.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine neue Steuereinrichtung der eingangs
genannten Art zu schaffen, mit der selbsttätig die Laufgeschwindigkeiten des Bandes
je nach befohlenem Betriebszustand des Tonbandgerätes und dem augenblicklichen Aufwickelzustand
der Tonbandspulen gesteuert werden können.
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Bei einer Steuereinrichtung der genannten Art ist diese Aufgabe gemaß
der Erfindung gelöst durch eine auf einer Seite des Sichtfensters vorgesehene und
sich mindestens über den maximalen Radius einer vollelckeltvn Spule erstreckende
Lichtquelle, durch eine auf der anderen Seite des Sichtfensters vorgesehene, mit
der Lichtquelle fluchtende und in Richtung des Radius mehrere diskrete fotoelektrische
Bauelemente aufweisende lichtempfindliche Anordnung und durch eine mit den fotoelektrischen
Bauelementen verbundene elektrische Schaltung, die von den Bauelementen gesteuert
eine dem jeweiligen Aufwickelzustand und dem gewählten Betriebszustand des Tonbandgerätes
zugeordnete, vorbestimmte Speisespannung an den Antriebsmotor abgibt.
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Bei der neuen Steuereinrichtung wird also der jeweilige Aufwickelzustand
mindestens einer der Bandspulen der Kassette selbsttätig mit Hilfe einer fotoelektrischen
Anordnung überwacht und ein diesem Aufwickelzustand entsprechendes Signal an eine
elektrische, vorzugsweise elektronische Schaltung gegeben. In dieser Schaltung sind
bestimmte Speisespannungen für den Antriebsmotor programmiert, die den idealen Geschwindigkeitswerten
entsprechend der jeweils erreichten Aufwickelzustände entsprechen. In Abhängigkeit
des in die Schaltung eingegebenen Ausgangssignals der fotoelektrischen Anordnung
wird eine dieser
SpeisespannunC5en aus#ewählt und an den Mitiiebsmotor
des Tonbandgerätes gegeben, der danit mit einer der je#eiligen Speisespannung entsprechenden
Gsscbiindigkeit das Tonbandgerät antreibt. Auf diese Weise kann die jeweilige Geschwindigkeit
des Antriebsmotors unabhängig von der Bandspannung allein nach Maßgabe des jeweils
festgestellten Aufwickelzustandes des Tonbandes in einer Kassette festgelegt werden.
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Vorzugsweise ist mit dieser Schaltung eine Tastatur zur Wahl der unterschiedlichen
Betriebszustände des TE.assetten-TonbandOerätes verbunden. Über diese Tastatur erhält
die Schaltung ein weiteres und vom jeweils befohlenen Betriebszustand abhängiges
Eingangssignal, das mit dem von der fo-¢oeleXtrischen Anordnung abgegebenen Ausgangssignal
entsprechend verknüpft wird, so daß in Abhängigkeit dieses Ausgangssignals die Speisespannungen
für den Antreibsmotor z.B. für schnellen Vorlauf oder Aufnahme in unterschiedlicher
Größe abgegeben werden.
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Das Laufwerk des Tonbandgerätes weist dabei für den Bandwickel vorzu&jsweise
zwei Antriebsmotore auf, von denen einer für den Rücklauf und einer für den Vorlauf
vorgesehen ist. Je nach über die Tastatur vorgewähltem Betriebszustand gibt daher
die elektrische Schaltung ihre vorbestimmte Speisespannung an den Antriebsmotor
für den Vorlauf oder aber an den für den Rücklauf. Die neue Steuereinrichtung ist
also sowohl bei einmotorigen Kassetten-Tonbandgeräten für die Lauffunktionen schneller
Rück- und Vorlauf sowie Repetiergänge wie auch bei Geräten, die zusätzlich mit einem
oder noch besser zwei Wickelmotoren bestückt sind, einzusetzen.
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Bei den zwei- und dreimotorigen Geräten lassen sich zudem bei den
Funktionen Wiedergabe und Aufnahme die Bandwickelverhältnisse präzis steuern.
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Die Funktion des Kapstanantriebes wird dabei als bekannt vorausgesetzt
und auch in der weiteren Beschreibung nicht mehr erwähnt, da er auch bei dieser
Steuereinrichtung seine normale Bedeutung und Funktion beibehält.
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Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist mit dem oder den Antriebsmotoren
je ein Tachogenerator verbunden, der eine der augenblicklichen Drehzahl des Antriebsmotors
entsprechende Spannung an die Schaltung abgibt, die mit der bei der vorbestimmten
Speisespannung vorgesehenen Sollspannung verglichen wird, wobei die vorbestimmte
Speisespannung solange verändert wird, bis die Spannung des Tachogenerators gleich
der Sollspannung ist.
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Mit Hilfe dieser Wei-terbildung der Erfindung ist sicherzustellen,
daß auch bei unterschiedlichen Kassetten bzw. während ihres längeren Einsatzes sich
unterschiedlich einstellenden Reibungsfaktoren die nach dem jeweiligen vorgewählten
Betriebszustand und dem augenblicklich festgestellten Aufwickelzustand ausgewählte
Geschwindigkeit des Antriebsmotors tatsächlich erreicht wird. Zu diesem Zweck ist
jeder ausgewählten Geschwindigkeit eine bestimmte und der Drehzahl des Antriebsmotors
proportionale Soli spannung zugeordnet, die mit der vom Tachogenerator abgegebenen
Spannung verglichen wird. Ist also z.B. aufgrund einer erhöhten Bandreibung oder
aber eines kurzzeitigen Verklemmens des Bandes trotz richtig vorgegebener Speisespannung
durch die Schaltung die jeweils gewünschte Geschwindigkeit des Antriebsmotors nicht
zu erreichen, so gibt der mit ihm verbundene Tachogenerator eine unterhalb der Sollspannung
liegende Spannung ab. In diesem Fall wird die abgegebene Speisespannung solange
erhöht, bis die vom zugeordneten Tachogenerator abgegebene Spannung gleich der Sollspannung
ist. Sollte andererseits die Bandreibung geringer als vorgesehen sein, so liegt
die Geschwindigkeit des Antriebsmotors bei Abgabe der richtigen Speisespannung höherals
der gewünschte Wert, d.h. die vom zugeordneten Tachogenerator abgegebene Spannung
liegt über der zugeordneten Sollspannung. In diesem Fall wird die Speisespannung
solange erniedrigt, bis die vom Tachogenerator abgegebene Spannung gleich der Sollspannung
ist.
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Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der vorstehend erläuterten Weiterbildung
der Erfindung ist ein Spannungsbegrenzer für eine dem maximal zulässigen Banddehnungsfaktor
entsprechende maximale Speisespannung vorgesehen, der bei Überschreiten dieser Speisespannung
den
Antriebsmotor abschaltet. Dieser Spannungsbegrenzer stellt also
sicher, daß im Falle z.B. eines dauerhaften Verklemmens des Tonbandes die Speisespannung
nur bis zu einem bestimmten Wert erhöht und danach abgeschaltet wird, um eine Beschädigung
sowohl des Laufwerkes als auch der Kassetten zu verhindern.
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Die Erfindung wird anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels
naher erläutert. Im einzelnen zeigen: Fig. 1 schematisch die neue Steuereinrichtung
beim Wiedergabebetrieb und Fig. 2 die gleiche Steuereinrichtung beim Rücklaufbetrieb.
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Eine herkömmliche Tonbandkassette 1 weist an ihrer Ober- und Unterseite
je ein Sichtfenster 2 auf, durch die in bekannter Weise der jeweilige Aufwickelzustand
der beiden in der Tonbandkassette vorgesehenen Bandwickel 3 erkannt werden kann
Oberhalb des oberen Sichtfensters 2 ist eine LichtRuelle in Form eines Lichtbalkens
4 so angeordnet, daß sich der Lichtbalken mindestens über den maximalen Radius eines
vollständig aufgewickelten Bandwickels erstreckt. Unterhalb des unteren Sichtfensters
2 und fluchtend mit dem Lichtbalken 4 ist eine lichtempfindliche Anordnung 5 angeordnet,
die aus einer Vielzahl diskreter Fotozellen 6 gebildet ist, die längs des Radius
des Bandwickels angeordnet sind.
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Jede der Fotozellen 6 ist individuell mit einer elektronischen Schaltllr.
7 verbunden, die z.B. über eine geeignete, hier nicht dargestellte Matrixschaltung
über Ausgangsleitungen 8 und 9 Speisespannungen bestimmter Größe abgibt, deren inerte
sich nach der jeweiligen Fotozelle richtet, die ein Ausgangssignal an die elektronische
Schaltung ? ab,:lDt. Die elektronische Schaltung 7 ist außerdem mit einer Tastatur
10 veibtinden, die eine Vielzahl von Befehlatasten, z.B für Rücklauf, Repetition,
Aufn#ime, Wiedergabe, Vorlauf und Stop aufweist.
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Das Laufwerk des Tonbandgerät es weist zwei Antriebsmotoren, nämlich
einen Rücklaufmotor 11 und einen Vorlaufmotor 12 auf. Jedem der
Antriebsmotoren
ist ein Tachogenerator 13 und 14 zugeordnet, die jeweils die Drehzahl der Antriebsmotoren
überwachen und eine der Drehzahl proportionale Spannung abgeben. Die Ausgangsspannungen
der Tachogeneratoren 13 und 14 werden über Leitungen 15 und 16 an die elektronische
Schaltung 7 gegeben, wobei mit Hilfe eines Schalters 17, der von der elektronischen
Schaltung 7 gesteuert ist, jeweils immer nur einer der Tachogeneratoren 13 und 14
mit der elektronischen Schaltung 7 verbunden ist.
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Nachfolgend wird die Betriebsweise der neuen Steuereinrichtung erläutert.
Wie in Fig. 1 durch stärker ausgezogene Verbindungsleitungen schematisch dargestellt
ist, befindet sich in dieser Darstellung das Tonbandgerät im Wiedergabebetrieb.
Von der Wiedergabe vorwählenden Taste der Tastatur 10 erhält daher die elektronische
Steuerschaltung 7 ein bestimmtes Signal, das einen ersten Parameter für die vorzuwählende
Speisespannung für den Antriebsmotor darstellt.
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Da beim Wiedergabebetrieb nur der Vorlaufmotor Speisespannung erhält,
wird von der elektronischen Schaltung 7 auch nur die Ausgangsleitung 9 für den Vorlaufmotor
mit Speisespannung versorgt und der Schalter 17 so betätigt, daß die Leitung 15
vom Tachogenerator 13 unterbrochen und die Leitung 16 vom Tachogenerator 14 durchgeschaltet
ist Wie sich aus Fig. 1 erkennen läßt, erhält von der lichtempfindlichen Anordnung
die erste Fotozelle 6 kein Licht, wührend die zweite und die nachfolgencten Fotozellen
6 Licht vom Lichtbalken 4 erhalten, da sie Infolge des nur sehr kleinen Bandwickels
auf der beim Vorlauf als Aufwickelspuls wirkenden rechten pule ToCß Bandwickel nicht
abgeschirmt sind. as von der zweiten Fotzelle 6 5 abgegebene Signal wirr' in der
elektronischen Schaltung 7 mit den von der Tastatur 10 abgegebenen Signal für Wiedergabe
edergabe in geeigneter Weise verknüpft, so daß eine ganz bestimmte Speisespannung
über die Ausgangsleitung 9 an den Vorlaufmotor 12 gegeben wird. Aufgrund dieser
Speisespannung erreicht der tToriauSmotcr 12 eine bestimmte Drehzahl. Ein dieser
Drehzahl
entsprechendes Spannungssignal wird vom Tachogenerator 14 über die Leitung 16 an
die elektronische Schaltung 7 zurückgegeben, wo dieses Spannungssignal mit einer
bestimmten und der gerade abgegebenen Speisespannung zugeordneten Sollspannung verglichen
wird.
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Stimmt das vom Tachogenerator 14 abgegebene Spannungssignal mit dieser
Sollspannung überein, so wird der vorbestimmte Speisespannungswert unverändert abgegeben.
Ist dagegen das von dem Tachogenerator 14 abgegebene Spannungssignal von der Sollspannung
verschieden, so wird die über die Leitung 9 abgegebene Speisespannung solange vermindert
oder vergrößert, bis das vom Tachogenerator 14 abgegebene Spannungssignal tatsächlich
gleich der Sollspannung ist.
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Wird dagegen die Sollspannung vom Spannungssignal des Tachogenerators
14 nicht erreicht, bevor eine bestimmte maximale Spannung von der elektronischen
Schaltung 7 über die Ausgangsleitung 9 abgegeben wird, SG schaltet die Schaltung
7 die Speisespannung vollständig ab, da dann ein den maximal zulässigen Banddehnungsfaktor
überschreitender Betriebszustand vorliegt, was z.B. durch ein Verklemmen des Bandes
in der Kassette bedingt; sein kann.
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Bei normalem Betrieb wird das Band während der Wiedergabe fortlaufend
auf der rechten Bandspule der Kassette aufgewickelt, wodurch infolge des sich auf
dieser Bandspule bildenden Bandwickels eine Fotozelle nach der anderen gegenüber
dem Lichtbalken 4 abgeschirmt wird, also fortlaufend andere Ausgangssignale von
der lichtempfindlichen Anordnung 5 an die elektronische Schaltung 7 gegeben werden.
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Infolge dieser sich ändernden Ausgangssignale wird auch die von der
elektronischen Schaltung 7 abgegebene Speisespannung geändert, wodurch sich wiederum
die Drehzahl des Vorlaufmotors 12 ebenfalls ändert.
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In Fig. 2 ist schematisch die gleiche Anordnung dargestellt, die sich
dieses Mal jedoch im Rücklaufbetrieb befindet. Diese Betriebsart ist wieder durch
die verstärkt angegebenen Verbindungsleitungen
gekennzeichnet. Die
elektronische Schaltung 7 erhält von der Riicklauf wrwählenden Taste der Tastatur
10 ein Eingangssignal, das eine Umschaltung der Speisespannung auf die Ausgangsleitung
8 und des Schalters 17 auf eine Verbindung der Leitung 15 vom Tachogenerator 13
bewirkt. Von der elektronischen Schaltung 7 wird das von der sechsten Foto zelle
6 der lichtempfindlichen Anordnung 5 abgegebene Ausgangssignal jetzt verarbeitet,
da die sechste Fotozelle 6 in Rücklaufrichtung die erste Fotozelle ist, die vom
Bandwickel 3 nicht mehr abgeschirmt ist und daher vom Lichtbalken 4 Licht erhält.
Bei den Rücklauffunktionen werden die Ausgangssignale der Foto zellen 6 von der
elektronischen Schaltung 7 in der Reihenfolge von der siebten Fotozelle bis zur
ersten verarbeitet, während bei VorlauffuiW#ionen die Signalverarbeitung umgekehrt
ist, d h. die Ausgangssignale von der ersten bis zur siebten Fotozelle 6 verarbeitet
werden. Dabei erfolgt die Signalverarbeitung der Ausgangssignale der Fotozellen
6 durch die elektronische Schaltung 7 derart, daß bei Rücklaufftinktionen ein Signalübergang
von dunkel auf hell und bei Vorlauffunktionen ein Signalübergang von hell auf dunkel
als Signaländerung erfaßt wird.
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Sowohl beim schnellen Rücklauf wie auch beim schnellen Vorlauf als
auch bei einem langsamen Rücklauf während der Repetition bzw. einem langsamen Vorlauf
während der Aufnahme und Wiedergabe findet prinzipiell die gleiche Steuerung des
Laufwerkes mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten in Abhängigkëit des jeweiligen
Aufwickelzustandes statt, wobei jedoch für den schnellen Vorlauf und den schnellen
Rücklauf selbstverständlich sehr viel höhere vorbestimmte Speisespannungen von der
elektronischen Schaltung 7 abgegeben werden, die entsprechend dem jeweiligen Aufwickelzustand
des Bandes modifiziert werden, als dieses beim langsamen Rücklauf oder dem langsamen
Vorlauf der Fall ist.