DE2748301A1

DE2748301A1 - Fuehrungstrommel fuer magnetaufzeichnungs- und/oder wiedergabegeraet

Info

Publication number: DE2748301A1
Application number: DE19772748301
Authority: DE
Inventors: Minoru Koda; Tadao Shioyama
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1976-10-27
Filing date: 1977-10-25
Publication date: 1978-05-11
Also published as: DE2748301C2; FR2369646A1; JPS5355007A; JPS5739447B2; GB1591236A; FR2369646B1; US4117519A; CA1092237A

Description

NACHQEREICHT { Z748301 Zusammenf aasung der Offenbarung

Fünrungetrommelanordnung nit einer Ständerplatte mit auf einer zur Achse der Zentralwelle rechtwinkligen Oberfläche derselben angeordneten Ankerwicklungen, von der Zentralwelle auf einer zu deren Achse rechtwinkligen Ebene fest gelagerten Drehmagneten, die den Ankerwicklungen zugewandt sind, so daß die Magnetflüsse der Ankerwicklungen die Drehmagneten entsprechend dem Funktionsprinzip eines bürstenlosen GS-Motors drehen, einer der Zentralwelle koaxial und drehbar lagernde ortsfesten hohlen zylindrischen Trommel, einer drehbaren hohlen zylindrischen Trommel, die koaxial und fest auf der Zentralwelle gelagert ist und an einer äußeren Umfangsflache einen Drehkopf trägt, wobei die äußeren Flächen der ortsfesten und der drehenden Trommel auf der gleichen Zylindermantelebene liegen, um eine Magnetband-Führungsfläche zu bilden, unddie Hohlräume der ortsfesten und der drehbaren Trommel einen durchgehenden Innenraum bilden, die sämtliche Drehmagneten, die Ankerwicklungen und einen Drehtransformator aufnimmt. Diese Führungstrommel anordnung läßt sich kompakt ausführen, dreht jedoch den Drehkopf gleichmäßig ohne Störungen der Signale auf dem Magnetband.

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I nachgereickt|

Matsushita Electric Industrial Company, Limited, Kadoma, Osaka, Japan

Führungstrommel für Magnetaufseichnungs- und/oder Wiedergabegerät

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Führungstrommelanordnung in einem Magnetauf «eiohnungs- und/oder Wiedergabegerät und insbesondere in einem Videorecorder»

Es ist bekannt, daß bei Videorecordern mit Drehköpfen ein mit hoher Geschwindigkeit drehender Kopf Videosignale auf das laufende Magnetband aufzeichnet und von ihm abspielt· Um ein stabiles Videosignal aus den abgespielten Videosignalen xu erreichen, ist erforderlich, daß der Drehkopf sehr glatt und stabil dreht.

Bei herkömmlichen Führungstrommel anordnungen mit einem GS-Motor mit Bürsten oder einem WS-Motor, bei dem die Drehkraft des Motors mit einem Riemen indirekt auf dl· Führungstrommel übertragen wird, läßt sieh infolge sspw«, der schlechten Dreheigenschaften des Motors selbst «ad der Schwingungen des Gurts und/oder der Ezzentri-

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ζ it ät der Riemenscheibe eine sehr glatte und stabile Drehung der Führungstrommel nicht erreichen«.

Um diese Schwierigkeiten zu überwinden hat «an eine direkt angetriebene Führungstrommelanordnung verge schlagen, bei der eine gemeinsame Mittelwelle für den Motor und die Führungetrommel verwendet wird· Diese vorgeschlagenen Führungstrommelanordnungen haben sich jedoch als nachteilig dahingehend erwiesen, daß die Streuflüsse aus dem permanentmagnetischen Läufer eine unerwünschte magnetische Verkopplung verursachen und dabei bspwo die auf dem Magnetband aufgezeichneten Signale beeinträchtigen· Him diese Streuflüsse zu verhindern, sind umfangreiche magnetische Abschirmungen erforderliche Weiterhin nehmen die für den Motor und die für die Führungstrommelanordnung erforderlichen Elemente einen erheblichen Raum ein, so daß die Gesamtkonstruktion sehr groß wird· Schließlich sind auch viele Schaltungsplatinen erforderlich, um die elektrische Leitungszüge für derartig viele Elemente im Motor und der Führungstrommel darzustellen«

Um weiterhin bei einem bürstenlosen Motor eine Drehstellungerfassung zu erreichen, muß notwendigerweise ein Signal mit einer Frequenz von mehreren 10 kHz verwendet werden, das deshalb einen Einfluß auf die Signale im Drehtransformator und dem Drehkopf ausübern kann·

Es ist folglich ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine von einem Motor direkt angetriebene Führungstrommelanordnung anzuge-

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ben, die kompakt aufgebaut ist und sehr gleichmäßig und stabil dreht, ohne die auf den Magnetband aufgezeichneten Signale zu stören.

Dieses Ziel läßt sich nach der vorliegenden Erfindung erreichen, indem man eine Puhrungstrommelanordnung in einem Magnetaufzeichnung·- und/oder Wiedergabegerät vorsieht, das eine drehbare Zentralwelle, eine koaxial an der Zentralwelle befestigte hohle zylindrische Drehtrommel mit einer zylindrischen Außenfläche, einen an der Außenfläche der Drehtrommel angeordneten und von der Zentralwelle getragenen Drehkopf, eine der Zentralwelle koaxial und drehbar tragenden hohlen zylindrischen ortsfesten Tremmel mit zylindrischer Außenfläche, wobei die zylindrischen Außenflächen der Drehtrommel und der ortsfesten Trommel auf der gleichen zylindrischen Hantelebene liegen und sich zwischen ihnen ein Spalt befindet, an dem der Drehkopf angeordnet ist, und die Hohlräume der Dreh- und der ortsfesten Trommel einander zugewandt sind, um einen Innenraum zu bilden, eine an der ortsfesten Trommel befestigte Ständerplatte aus magnetischem Werkstoff mit einer ebenen Hauptfläche rechtwinklig zur Achse der Zentralwelle, ortsfeste Ankerwicklungen, die an der ebenen Hauptfläche der Ständexplatte gleichbeabstandet auf einem auf der Ständerplatte geschriebenen Kreis angeordnet sind, dessen Mittelpunkt auf der Achse der Zentralwelle liegt, einer Drehwicklung für einen Drehtransformator, die fest von der Zentralwelle auf der der ebenen Hauptfläche der Ständerplatte abgewandten Seite derselben zugewandt getrajCgen wird und elektrisch mit des Drehkopf verbunden ist, eine orts-

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feste Wicklung für den Drehtransformator, die von der ortsfesten Trommel an einen Ort zwischen der Drehwicklung und der der ebenen Hauptfläche der Ständerplatte entgegengesetzten Oberfläche derselben angeordnet ist, so daß die Ständerplatte auch als Abschirmung wirkt, die die magnetische Kopplung zwischen dem Drehtransformator und den Ankerwicklungen und auch zwischen dem Drehkopf und den Ankerwicklungen verringert, und auf der Zentralwelle fest angeordnete und gleichbeabstandet auf einem Kreis liegende Drehmagneten aufweist, die auf einer der ebenen Hauptfläche der Ständerplatten parallelen und zugewandten Ebene liegt, wobei der Mittelpunkt des Kreises auf der Achse der Zentralwelle liegt und die Ankerwicklungen den Drehmagneten zugewandt sind, damit die Drehmagneten infolge der von den Ankerwicklungen erzeugten Magnetflüsse drehen, wobei der Drehtransformator, die Ankerwicklungen und die Drehmagneten sich in dem Innenraum befinden·

Nach der vorliegenden Erfindung wird die Kammer bzw. der Innenraum, den die Dreh- und die ortsfeste Trommel bilden, für die Motorelemente ausgenutzt, und mögliche unerwünschte Verkopplungen lassen sich hauptsächlich durch die Ständerplatte verhindern, so daß die Gesamtgröße der Führungstrommel anordnung sich sehr klein halten läßt, ohne die Signale auf dem Magnetband zu stören« Indem man weiterhin die Magneten auf der drehenden Zentralwelle und die Ankerwicklungen auf der Ständerplatte anordnet, kann man den Motor für die Führungstrommelanordnung bürstenlos ausführen.

Nach einer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung dient die

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Ständerplatte zur Lagerung eines Fühlelements, das den Drehwinkel bzwo die Drehphaae der Drehtrommel erfaßt tut der Führungsanordnung nach der rorliegenden Erfindung läßt die elektrische Verdrahtung für die verschiedenen elektrischen Elemente in der Anordnung sich mit einer minimalen Anzahl von Schaltungsplatintmn erreichen- bspw_o nur zwei·

Die Erfindung soll nun ausführlich unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben werden, die eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung zeigen«

Fig· 1 und 2 sind eine Draufsicht bzw· ein Schnitt einer beispielhaften Führungstrommelanordnung nach der vorliegenden Erfindung, wobei der Schnitt der Figo 2 auf der Linie X-X der Fig. 1 genommen und in Richtung der Pfeile I¹ und T¹ gesehen ist;

Figo 3 ist eine Draufsicht der drehenden Permanentmagneten, die in der Anordnung der Fig. 2 verwendet sind;

Fig. 4 ist eine Aufsicht der Ständerplatte von unten und zeigt die ortsfesten Ankerwicklungen der Anordnung der Fig· 2;

Fig. 5 ist ein Schalt diagramm für die in der Anordnung der Fig. verwendeten Ankerwicklungen;

Fig. 6 1st eine Drausicht der Einrichtung zur Drehst ellungsermitt·

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- 12 lung, die in der Anordnung der Fig. 2 benutzt ist;

Figo 7 ist ein Schaltbild der auf die Ständer in der Einrichtung zur Drehstellungsermittlung der Fig. 2 gewickelten Wicklungen ;

Fig. 8 ist eine Draufsicht der Ständerplatte mit den verschiedenen elektrischen Zuleitungen für die ortsfesten Ankerwicklungen und die ortsfeste Wicklung für den Drehtransformator und das Drehstellungsfühlelement;

Fig_e 9 ist eine Schnittdarstellung eines weiteren Beispiels der Ständerplatte mit ortsfesten Ankerwicklungen, die für die Anordnung nach der vorliegenden Erfindung brauchbar ist;

Figo 10 ist ein Diagramm elektrischer Wellenformen an fünf Punkten in einer Verarbeitungschaltung für,die Anordnung der Fig. 2, die das Drehstellungssignal aus der Anordnung der Fig. 2 verarbeitet;

Fig. 11 ist ein Beispiel einer Verarbeitungs se haltung, in der die elektrischen Wellenformen der Fig. 9 auftreten.

In den Zeichnungen bezeichnen gleiche Bezugszahlen gleiche Elemente.

Wie.in den Figo 1 und 2 gezeigt, besteht ein Bandführungselement

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10 aus einer zylindrischen Außenfläche einer oberen drehbaren hohlen Trommel 12 und der zylindrischen Außenfläche einer unteren ortsfesten zylindrischen hohlen Trommel 14· Die Drehtrommel 12 dreht zusammen mit einem Drehkopf 16. Der Drehkopf 16 ist an der Drehtrommel 12 oder der Zentralwelle 18 an einer hohlen zylindrischen Außenfläche der Drehtrommel 12 befestigt. Tatsächlich liegen zwei Drehköpfe vor, die an gegenüberliegenden Punkten auf der Außenfläche der Drehtrommel 12 angeordnet sind, wie in Fig. 1 gezeigt· Die ortsfeste Trommel 14 ist mit ihrem Ende an einem zylindrischen Lagergehäuse 22 befestigt, das die Zentralwelle 18 mittels zwei zylindrischer Kugellager 20a, 20b koaxial und drehbar lagert ο Das Lagergehäuse 22 ist von dem Bandf Uhrungselement 10 trennbar· Die beiden Kugellager 20a, 20b sind an einem Tragrohr 28 befestigt und in eine zylindrische Ausnehmung einer zylindrischen Wandung des Lagergehäuses 22 eingepaßt; das Tragrohr 28 ist mit einer Schraube 26 festgelegt·

Ein zylindrischer Läufer 30 und ein Auflager 32 sind auf der Zentralwelle so befestigt, daß, wie gezeigt, die Unterseite des Läufers 30 und die obere Fläche des Auflagers 32 an der oberen Fläche des Kugellagers 20a bzw. der unteren Fläche des Kugellagers 20b anliegen, so daß die vertikale Lager des Lagergehäuses 22 festgelegt ist. Die zylindrische Wandung des Lagergehäuses 22 ist mit einer Schraube an der ortsfesten Trommel 14 befestigt, so daß eine obere Fläche des zylindrischen Wandung des Lagergehäuses 22 an einer unteren Fläche des ortsfesten Trommel 14 anliegt« Das Lagergehäuse 22 ist von der ortsfesten Trommel 14 trennbar,

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indem man die Schraube 34 löst. Wenn die obere Fläche des Lagergehäuses 22, die an der unteren Fläche der ortsfesten Trommel 14 anliegt, nicht genau rechtwinklig zur Drehachse der Zentralwelle 18 liegt, kann die resultierende Führungstrommel anordnung nicht gleichmäßig durchlaufene Ob die obere Fläch· des Lagergehäuses 22 rechtwinklig zur Drehachse der Zentralwelle 18 liegt, läßt sich leicht überprüfen, indem man das Lagergehäuse 22 um die Zentralwelle 18 dreht, auf der das Lagergehäuse drehbar sitzt» Wenn die obere Fläche des Lagergehäuses 22 nicht einwandfrei ist, läßt sie sich leicht nacharbeiten»

Ein Drehtransformator 36 ist ron der Dreh- und der ortsfesten Trommel so gelagert, daß die Drehwicklung und die ortsfeste Wicklung auf parallelen Ebenen liegen, die einander in einem kleinen Abstand zugewandt sind und rechtwinklig zur Achse der Zentralwelle liegen. Insbesondere ist eine Drehscheibe 40 in dem Innenraum der Drehtrommel 12 angeordnet und an sowohl der Zentralwelle 18 als auch der Drehtrommel befestigt, wie gezeigte Die auf einen Kern des Drehtransformators 36 gewickelte Drehwicklung ist auf der Unterseite der Drehscheibe 40 festgelegt. Die ortsfeste Wicklung auf einem Kern 42 des Drehtransformators 36 ist durch eine Ständerplatte 46 festgelegt, die ihrerseits an der ortsfesten Trommel festgelegt ist, so daß die Drehwicklung und die ortsfeste Wicklung einander zugewandt sind und den Drehtransformator 36 bilden»

Im folgenden soll ein bürstenloser GS-Motor 44 beschrieben wer-

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Der Hauptteil des bürstenlosen Motors 44 veiat den Ständer 46 aus einer flachen magnetischen Platte, die im Innenraum der ortsfesten Trommel 14 auf einer zur Achse der Zentralwelle rechtwinkligen Ebene angeordnet ist und von der ortsfesten Trommel getragen wird, und eine Gruppe Drehmagneten 48 auf, die gleichbeabstandet auf einem mit der Achse der Zentralwelle koaxialen Kreis in einer sur Achse der Zentralwelle 18 rechtwinkligen Ebene beschrieben ist; yergl. Fig. 2 und 3» Der Hamptteil der Ständerplatte ist eine kreisrunde Scheibe, die koaxial mit der Achse der Zentralwelle 18 liegt und in der Mitte ein Loch aufweist, d rch die die Zentralwelle 18 hindurchgeführt werden kann_o Die Drehmagneten 48, die aus Permanentmagneten bestehen, die in der Richtung der Ebene magnetisiert sind, in der sich die Magneten 48 befinden, weisen eine Yorbestimmte Polzahl (8 in der dargestellten Aueführungsform) auf und sind von einer flachen Lagerplatte abgestützt. Die flache Lagerplatte wird fest und koaxial von der Zentralwelle 18 so getragen, daß die flache Lagerplatte am Läufer 30 befestigt ist und die untere Fläche der flachen Lagerplatte und die obere Fläche des Läufers 30 einander berühren.

Auf der unteren Fläche der Ständerplatte 46, die den Drehmagneten 48 sagewandt ist, ist eine vorbestimmte Anzahl (6 in der hier erläuterten Ausfiihrungsform) Ankerwindungen 50 befestigt, die in der Fig. 4 mit dem Besugsseichen 50a bis 5Of bezeichnet sind.

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Vie hier gezeigt, sind die Ankerwindungen 50 gleichbeabstandet auf einem Kreis engeordnet, der koarial zur Achse der Zentralwelle in einer zur Achse der Zentralwelle rechtwinkligen Ebene liegt, so daß die Armaturwicklungen 50 den Drehmagneten 48 zugewandt sind· Die Ankerwicklungen 50 sind jeweils auf einen Kern 51 aus nichtmagnetischem Werkstoff gewickelt. Der hier gezeigte Motor ist also ein schlitz- und bürstenloser Motor.

Wie aus Fig. 5 ersichtlich, sind die Ankerwicklungen 50 zu m-Phasen angeordnet (Inder dargestellten Ausführungeform ist m » 3)ο Mittels einer geeigneten Ansteuerschaltung (nicht gezeigt) lassen sich auf die m Phasenwicklungen 50 des Ankers Ströme nacheinander aufschalten, so daß die von den Wicklungen 50 erzeugten Magnetflüsse zwischen den Drehmagneten 48 und den Wicklungen 50 magnetische Anziehungs- und Abstoßungskräfte erzeugen und das resultierende Drehmonent die Dremagneten 48 umlaufen läßtο Die Drehstellungsermittlung zur Aufschaltung der Ströme auf die m Phasenwicklungen in der richtigen Reihenfolge erfolgt mit einem Stellungsdetektoretat or 52 mit einer Wicklung, der im In enraum der ortsfesten Trommel angeordnet ist, sowie einem Ansatz 64 an der äußeren Umfangsflache des Läufers 30.

Die Einrichtung zur Drehstellungsermittlung soll nun ausführlich unter Bezug auf die Fig. 6 beschrieben werden» Wie in Fig· 6 gezeigt, sind auf dem Innenumfang des Stators 52 m Paar· von Primärrorsprüngen 54 und Sekundärrorsprüngen 56 vorgesehen, die den Vorsprükgen 64 auf der Außenfläche des Läufers 30 zugewandt

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sind· Auf die Primärvoraprünge 54 sind die Primärwicklungen 58a bis 58c anfgewickelt, während auf die Sekundärrorspränge 56 die Wicklungen 60a bis 60c aufgewickelt sind· Diese Wicklungen sind zu der in Fig. 7 gezeigten Schaltung verschaltet« Die Primärwicklungen 58a bis 58c werden im hochfrequenten Signalen gespeist, so daß sie magnetisch Signale in die Sekundärwicklungen 60a bis 60c induzieren·

Gewöhnlich werden dl· Primärwicklungen 58a bis 58c mit Signalen einer Frequenz von mehreren 10 kHz gespeist· Eine magnetische Verkopplung zwischen dem Stellungsdetektorstator 52 und dem Drehtransformator 36 und dem Drehkopf 16 ist also nachteilig. In der hier vorliegenden Aueführungsform lät sich diese schädliche magnetische Verkopplung erheblich mittels der Ständerplatte 46 reduzieren oder verhindern, die zwischen dem Stator 52 und dem Drehtrasformator 36 sowie den Drehkopf 16 liegt und als magnetische Abschirmung wirkt. Die Ständerplatte 46 wirkt ebenfalls als Abschirmung, die die Ankerwicklungen 50 magnetisch gegen den Drehtransformator 36 und den Drehkopf 16 abschirmt.

Vier Vorspränge 64 für die Stellungserfassung sind gleichbeabstandet auf der Außenfläche des Laufers 30 entsprechend der Anzahl der Pole der Drehmagneten 48 vorgesehen. SLn kurzer Hing in Form eines zylindrischen Gurtes ist auf die zylindrische Umfangsflache des Motors 30 aufgebracht und weist vier Offnungen auf, so daS jeweils einer der vier Vorspränge 64 in eine der Öffnungen eingesetzt werden kenn· Jede der Vorspränge 64 ist in

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Umfangsrichtung so breit, daß der Vorsprung 64 gleichzeitig der Primärwicklung 58 und der Sekundärwicklung eines Primär-Sekundär-Wicklungspaares zugewandt ist. Infolge dieses Aufbaue ändert jeder Vorsprung 64 das Ausmaß der Induktiven Kopplung zwischen der Primärwicklung 58 und der Sekundärwicklung 6Oo Ist ein Vorsprung eine Primär-Sekundär-Wicklungspaar (bspw. 58a, 60a) gleichzeitig zugewandt, könnte dieses Paar mit einer Primärwicklung eines anderen Paares koppeln, wenn nicht der kurze Hing 62 vorhanden wäre. Der kurze Hing 62 verhindert eine solche unerwünschte Verkopplung·

Vie oben ausgeführt, ändert sich in der Stellungsermittlungseinrichtung in der oben ausgeführten Aueführungsform der Erfindung das Auemaß der induktiven Kopplung zwischen einer Primär- und einer Sekundärwicklung eine β Paare mit der Änderung der relativen Lage zwischen dem Paar und dem Vorsprung 64 während der Drehbewegung der Vorspränge 64.Sin maximales Signal wird in die Sekundärwicklung induziert, wenn die Primärwicklung und die Sekundärwicklung einem Vorsprung gleichseitig zugewandt Bind. Die (nicht gezeigte) Ansteuerschaltung ist so konstruiert, daß sie einen Strom einer Phase der Ankerwicklungen 50 zuführt, wenn das maximale Signal in die Sekundärwicklung induziert wird. Die Ansteuerschaltung ist elektrisch mit den Sekundärwicklungen 60a bis 60c über ein Schaltungsplatine 65 verbunden.

Die elektrische Verbindung zwischen den Ankerwicklungen 50 und der Ansteuerscaaltung (nicht gezeigt) zur Einspeisung der Ströme

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in die Ankerwicklungen erfolgt durch eine zweite Schaltungsplatine 660 Die Stromlauf anordnung der Schaltungeplatine 66 ist auf derjenigen Seite der Ständerplatte 46 vorgesehen, die der Ständerplattenoberfläche mit den Ankerwicklungen entgegengesetzt liegt, bzw· auf der gleichen Seite wie der Drehtransformator 36«, Die Leitungeführung der Schaltungsplatine 66 ist in Fig· 8 gezeigt ο Die Schaltungsplatine 66 weist auch eine Schaltung auf, die elektrische Signale von einer ortsfesten Wicklung 68 auf einem Kern 42 im Drehtransformator 36 übernimmt _o TJm Schaltstörspannungen zu verhindern, die in den Ankerwicklungen 50 bei Umschalten der den Ankerwicklungen 50 zugeführten Ströme entstehen und die Signale in der ortsfesten Wicklung 68 des Drehtransformators 36 stören können, ist die gedruckte Schaltung für die ortsfeste Wicklung 68 von der gedruckten Schaltung für die Ankerwicklungen 50 entfernt angeordnet und verläuft so, daß sie zu dieser nicht parallel liegt _o Zu einer wirkungsvolleren Unterdrückung der Schaltstörspannungen verläuft der Endteil der ortsfesten Wicklung 68 radial von der Achse der Zentralwelle weg, wie in Fig. 8 gezeigt«

Um die Schaltungszüge der zweiten Schaltungeplatine 66 leichter mit der Anst euer schaltung (nicht gezeigt) über die elektrische Zuleitung 67 *u verbinden, ist an der ortsfesten Trommel 14 ein Ausschnitt 69 vorgesehen· Die ßchaltungsplatine. 66 und auch die Ständerplatte 46 stützen die Sehaltungsplatine 66 ab und sind so konstruiert, daß sie aus der ortsfesten Trommel 14 durch den Ausschnitt 69 hindurch vorstehen, wie in der Fig· 8 und der

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- 20 Figo 2 gezeigte

In der Figo 2 bezeichnet das Bezugszeichen 70 eine magnetische Abschirmplatte in Ringform, die auf der Innenfläche des hohlen ortsfesten Trommel 14 vorgesehen ist und deren Mittelpunkt auf der Achse der Zentralwelle 18 liegt» Die Abschirmplatte 70 ist vorgesehen, um den von den Ankerwicklungen 50 rechtwinklig zur Achse der Zentralachse 18 verlaufenden Streufluß zu unterbrechenο Der Streufluß von den Ankerwicklungenin Richtung der Zentralwelle 18 wird durch die Statorplatte 46 verhindert, so daß der Drehtransformator^ und der Drehkopf 16 durch ihn nicht beeinträchtigt werden» Falls erforderlich, kann die Aufgabe der Abschirmplatte 70 auch durch die Ständerplatte 46 erfüllt werden, indem man den Umfangeteil der Statorplatte mit einer ringförmigen Schürze versieht, die wie die Abechirmplatte 70 gestaltet ist. Die so ausgeführte Ständerplatte ist in der Figo 9 durch das Bezugszeichen 71 gekennzeichnet ο

Im folgenden soll die Einrichtung 72 beschrieben werden, die die Drehphase bzw» den Drehwinkel des Drehkopfes 16 erfaßt. Wie in den Fig. 2 und 8 dargestellt, weist der Drehphasendetektor 72 ein Fühlelement auf dem zweiten Schaltungsplatine 66 muf und erzeugt ein Signal im Zusammenwirken mit einem dem Drehwinkel darstellenden Element, das auf der Unterseite der Drehtrommel 12 angeordnet und dem Fühlelement zugewandt ist» Das Fühlelement weist ein Paar Magnete 78, 80 sowie eine Fühlwicklung 76 auf, die auf einen magnetischem Kern 74 gewickelt ist und zwischen

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den beiden Magneten 78, 80 so liegt, daß der Magnetkern 74 und die Magneten 78, 80 auf der gleichen Linie liegen, die recht» winklig von der Achse der Zentralwelle 18 abgeht_o

Das den Drehwinkel darstellende Element weist ein Paar Magnetplatten 82, 84 auf, die auf gegenüberliegenden Seiten der Zentralwelle 18 angeordnet auf der Linie liegen, die rechtwinklig zur Achse der Zentralwelle 18 und durch diese hindurch verläuft, wie in Fig· 1 gezeigt. Die beiden Magneten 78, 80 sind den Bewegungsbahnen dar beiden Magnetplatten 82 bzw. 84 zugewandt. Weiterhin iat eine Hälfte der Fühlerwicklung 76 und die andere Hälfte der Fühlerwicklung 76 den Bewegungsbahnen der Magnetplatten 82 bzw· 84 zugewandt· Die Magnete 78, 80 sind so angeordnet, daß die Polung der Magneten 78, 80 entgegengesetzt ist. Venn die Magnetplatten 82, 84 über die Magneten 78 bzw. 80 laufen, werden in dar Fühlerwicklung 76 zwei Impulse entgegengesetzter Polarität erzeugt, daß die Magnetplatten 82, 84, den zwischen den Magnaten 78, 80 fließenden magnet lachen Fluß ändern· Die Wellenformen dar auf diese Weise erzeugten Impulse in der Fühlerwicklung 76 sind in dar Fig. 1OA gezeigt.

Wie in der Fig. 11 gezeigt, werden die Impulse der Fig, 1OA von einem Differenzverstärker 95 in Fig. 11 differenziert und zu den Impulsen der Fig. 1OB verstärkt. Die Impulse der Fig. 1OB gehen auf einen ersten Spitzendetektor 96 und einen zweiten Spitzendetektor 97. Der erste Spitzendetektor 96 ermittelt den Spitzenwert der positiven Impuls·, dar zweite Spitzendetektor 97 die

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Spitzenwerte der negativen Impulse der Impulsreihe der Fig, 1OB₁ so daß rechteckige Impulse entstehen, wie sie die Fig„ 10C bzw_o Fig. 1OD zeigen. Zwei monostabile Kippsbufen 98, 99 werden von den Impulsen nach Figo 1OC bzw_o 1OD getriggert und erzeugen Impuls, die die Drehphase der beiden Drehköpfe darstellen. Die so erzeugten Impulse triggern abwechselnd einen bistabile Kippskufe 100, die Impulse entsprechend der Fig. 1OE erzeugt, die den beiden Drehköpfen entsprechen, die auf gegenüberliegenden Punkten auf der Außenfläche der Drehtrommel 12 befestigt sind. Die so erhaltenen Impulse (entsprechend der Fig. 10E) dienen als Steuersignale für die Steuerung der Drehphase, bzw_o des Drehwinkels des bür tenlosen Motors und auch als Schalsignale, um die Ausgangssignale der beiden Drehköpfe umzuschalten=,

Die Einrichtung zum Ermitteln der Drehphase, wie sie oben beschrieben ist, leidet nicht unter dem unerwünschten Streufluß, der bei einer herkömmlichen Einrichtung dieser Art auftreten kann, in der die Impulse der in der Fig. 1OE dargestellten Form mit einem Magnetkopf und einem drehenden Magneten erzeugt werden, da die Magneten 78, 80 ortsfest sind» Nieder- oder videofrequente Störsignale, die infolge der magnetischen Leckflüsse vorliegen können, erscheinen also nicht in der oben beschriebenen Einrichtung zur Ermittlung der Drehphase·

Eine Signaldetektoreinrichtung 86 zum Steuern der Drehgeschwindigkeit des bürstenlosen GS-Motors ist im folgenden beschrieben· Vie in der Figo 2 gezeigt* ist die Signaldetektoreinrichtung 86

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um die Zentralwelle 18 herum unterhalb des Lagergehäuses 22, d„h. auf der der Bandführungeanordnung 10 entgegengesetzten Seite desselben angeordnete Die Signaldetektoreinrichtung 86 weist ein ortsfestes inneres Zahnenrad 88, ein drehendes äußeres Zahnrad mit der gleichen Zähnezahl wie das innere Zahnrad 88, einen Hingmagneten 92, der in der Richtung seiner Achse magnetisiert ist, und eine Signalerfassungswicklung 94 auf, die auf den Magneten 92 aufgewickelt ist. Das innere Zahnrad 88, der Magnet 92 und die Wicklung sind ortsfest von dem Lagergehäuse 22 getragen und liegen allesamt mit der Zentralwelle 18 derart keaxial, daß diese durch diese Elemente 88, 92, 94- hindurchverlauft_o Das äußere Zahnrad 90 ist koaxial und fest auf der Zentralwelle 18 befestigt, so daß die Zähne des Außen Zahnrades 90 in der gleichen Ebene rechtwinklig zur Achse der Zentralwelle 18 liegen wie die Zähne des Innenzahnrades, ohne daß sie miteinander kämmen. Der magnetische Fluß ans dem Hagnet 92 ändert sich mit der Änderung der relativen Lage zwischen den Zähnen der Zahnräder 88, 90 und diese-Änderung des magnetischen Flusses aus dem Magnet 92 wird von der Wicklung °A erfaßt. Da das so erfaßte Signal einen Pegel hat, der proportional der Drehgeschwindigkeit des bürstenlosen Motors ist, läßt die Drehgeschwindigkeit sich einregeln, indem man die Größe des erfaßten Signals mit der eines Bezugssignals vergleicht.

Ein Beispiel eines Verfahrens zum Zusammenbauen der Führungstrommelanordnung soll im folgenden beschrieben werden«» Zunächst bereitet man die Welle 18 mit aufgesetztem Motor 30, das Lagergehäuse 22, die ortsfeste Trommel 14- mit aufgesetzten Stellungsde-

tektorstator 52, die Ständerplatte 46 mit der ortsfesten Wicklung 42 für den Drehtransformator 36 und den anderen auf ihr angeordneten elektrischen Teilen, die auf einer flachen Tragplatte angeordneten Drehmagneten 48, die Drehscheibe 40 mit der Drehwicklung 38 für den Drehtransformator 36, die Drehtrommel 12 mit den Drehköpfen 16 und den Magnetplatten 82, 84, die Signaldetektorv einrichtung 86 und die anderen erforderlichen Elemente vor. Dann legt man das Lagergehäuse 22 an der ortsfesten Trommel 14 mit den Schrauben 34 fest, schraubt dann die Signaldetektoreinrichtung 86 am Lagergehäuse 22 fest und legt das Außenzahnrad 90 auf der Zentralwelle 18 fest. Die flache Tragplatte des Drehmagneten 48 wird dann am Läufer 30 mit Schrauben befestigt. Dann befestigt man die Ständerplatte 46 an der ortsfesten Trommel 14 und die ringförmige Abachirmpaltte 70 wird in die ortsfeste Trommel 14 eingesetzte Danach wird die Drehscheibe 40 an der Zentralwelle 18 mit Schrauben so befestigt, daß der Abstand zwischen der Drehwicklung 38 und der ortsfesten Wicklung 42 für den Drehtransformator 36 einen vorbestimmten Wert einnimmt» Schließlich legt man die Drehtrommel 12 auf der Drehscheibe 40 mit Schrauben fest·

Wie sich aus der vorgehenden Beschreibung ergibt, läßt die Führungstrommelanordnung nach der vorliegenden Erfindung kompakt ausführen und leidet nicht unter Streuflüssen, die nur durch umfangreiche Abschirmmaßnahmen zu unterdrücken wären. Die Elemente für einen bürstenlosen Motor sind in dem Innenraum untergebracht, den die aneinandergrenzenden Hohlräume der ortsfesten und der Drehtrommel bilden; der Motor kann die Führungstrommel einrichtung

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unmittelbar treiben - dies deshalb, weil die Ständerplatte und die Drehmagneten so ausgelegt sind, daß sie einander in zur Achse der Zentralwelle rechtwinkligen Ebenen zugewandt sind«, Die Ständerplatte ist weiterhin als eine Art Trennwand ausgestaltet, die die Elemente eines büxfctenlosen Motors von den Elementen für die magnetische Aufzeichnung und/oder Wiedergabe trennt - bspw_o die Drehköpfe und den Drehtransformator· Weiterhin werden die gegenüberliegenden Hauptflächen der ebenen Ständerplatte wirkungsvoll zur Lagerung der Ankerwicklungen, der ortsfesten Wicklung für den Drehtransformator, und einer Schaltungsplatine für die Verschaltung des Drehtransformators und die Ankerwicklungen ausgenutzt« Die Anzahl der erforderlichen Elemente ist daher so gering wie möglich gehalten, so daß die Tühxungstrommelenordnung mit geringem Aufwand und nach einem einfachen Verfahren erstellt werden kann· Da die Ankerwicklungen und die Drehwicklungen in ihrem Ebenen einander zugewandt sind, kann der bürstenlose Motor in Richtung der Achse der Drehwelle sehr flach werdeb, so daß der bürstenlose Motor sich im wesentlichen in dem Innenraum der ortsfesten Trommel unterbringen läßt· Auf diese Weise lassen der bürstenlose Motor und das Bandführungselement sich auf einer Seite des Lagergehäuses unterbringen· Dies ist auch der Grund dafür, daß die Führungetrommelanordnung kompakt ist und genau dreht· Hinsichtlich der Einrichtung zum Ermitteln der Drehphase unterliegt diese keinem Störfluß, da die Magneten in dieser ortsfest sind·

Während oben spezielle Ausführungsformen der Erfindung gezeigt

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und beschrieben sind, ist für den Fachmann einzusehen, daß sich an den dargestellten Einzelheiten Änderungen durchführen lassen, ohne die Erfindung in ihrem allgemeinen Umfang zu verlassen. Die Ansprüche sollen daher alle Änderungen und Modifikationen umfassen, die in den Rahmen und unter den Grundgedanken der Erfindung fallen»

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Claims

Pat ent ansprQche

(\oj Pülirungetroemelanordimag für ein Magnet auf ze learnings- und/ oder Wiedergabegerät, gekennzeichnet durch eine drehende Zentralwelle, eine auf der Zentralwelle koaxial befestigte hohlzylindrische Drehtrommel mit zylindrischer Außenfläche, einen Ton der Zentralwelle auf der zylindrischen Außenfläche der Drehtrommel fest getragenen Drehkmpf, eine die Zentralwelle koaxial und drehbar tragende hohlzylindrische ortsfeste Trommel mit zylindrischer Außenfläche, wobei die zylindrischen Außenflächen der Dreh- und der ortsfesten !Trommel in der gleichen zylindrischen Hantelebene liegen und voneinender unter Zwischenschaltung eines Spalts be abstandet sind, an dem der Drehkopf sich befindet, und die Hohlräume der Dreh- und der ortsfesten Trommel einander zugewandt sind, so daß sie einen durchgehenden Innenraum bilden, durch eine an der ortsfesten Trommel befestigte Ständerplatte aus magnetischem Werkstoff, die mit einer ebenen Hauptfliehe rechtwinklig zur Achse der Zentralwelle liegt, auf der ebenen Hauptfläche der Ständerplatte befestigte ortsfeste Ankerwicklungen, die auf einem auf der Ständerplatte geschriebenen Kreis gleioh beabstandet liegen, dessen Hittelpunkt auf der Achse der Zentralwelle

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OfUGiNAL INSPECTED

liegt, eine Drehwicklung für einen Drehtransformator, die von der Zentralwelle der der vorgenannten ebenen Hauptfläche der Statorplatte entgegengesetzten Seite und dieser zugewandt getragen wurde und elektrisch mit dem Drehkopf verbunden ist, durch eine ortsfeste Wicklung für den Drehtransformator, die von der ortsfesten Trommel fest an einem Ort zwischen der Drehwicklung und der der ebenen Hauptfläche der Ständerplatte entgegengesetzten Seite derselben gelagert wird, so daß die Ständerplatte auch als Abschirmplatte wirkt, die die magnetische Verkopplung zwischen dem Drehkopf und den Ankerwicklungen verringert, und durch Drehmagneten, die von der Zentral* welle getragen werden und gleichbeabstandet auf einem Kreis in einer der genannten ebenen Hauptfläche der Ständerplatte parallelen und dieser zugewandten Ebene liegen, wobei der Mittelpunkt des Kreises in der Achse der Zentralwelle liegt, so daß die Ankerwicklungen den Drehmagneten zugewandt sind, damit die Drehmagneten infolge der von den Ankerwicklungen erzeugten magnethischen Flüssen umlaufen, wobei der Drehtransformator, die Ankerwicklungen und die Drehmagneten allesamt in dem Innenraum angeordnet sind«,

Führungstrommelanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehkopf an der Drehtrommel befestigt ist.

3· Führungstromaelanordnung nach Anspruch 1, gekennzelehnet durch weiterhin eine Drehscheibe, die im Innenraum angeordnet und an der Zentralwelle befestigt ist, wobei die Drehwicklung

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- 3 an der Drehscheibe befestigt ist»

4·. Führungstrommelanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennielehnet, daß die ortsfeste Wicklung für den Drehtransformator an der Ständerplatte befestigt ist.

ο Führungstrommelanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei den Drehmagneten um Permanentmagneten handelt·

6ο Führungstrommelanordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet weiterhin durch ein den Drehwinkel darstellendes Element, das in dem Innenraum angeordnet und an der Drehtrommel befestigt ist, um den Drehwinkel der Drehtrommel darzustellen, wobei an der Ständerplatte ein Fühlelement der Drehbewegungsbahn des den Drehwinkel darstellenden Elements zugewandt und der ebenen Hauptfläche der Standerplatte entgegengesetzt angeordnet ist und die Drehgeschwindigkeit des den Drehwinkel darstellenden Elements erfaßt.

ο Führungstrommelanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das den Drehwinkel darstellende Element ein Paar magnetischer Platten aufweist, die auf der gleichen Linie liegen, die rechtwinklig zur Achse der Zentralwelle und durch diese hindurchverläuft, wobei das Führelement ein Paar Magneten und eine zwischen dem Magneten des Paares angeordnete Fühlwioklung aufweist der Gestalt, daß die Fühlwioklung und

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die beiden Magneten auf einer rechtwinklig von der Achse der Zentralwelle abgehenden Linie liegen, und daß die beiden Magneten des Paares den Bewegungebahnen der beiden Magnetplatten jeweils zugewandt sind.

8· Führungstrommelanordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet weiterhin durch eine flache Lagerplatte, die fest und koaxial von der Zentralwelle in dem Innenraum getragen wird, deren Lagerfläche rechtwinklig zur Achse der Zentralwelle verläuft und die die Drehmagneten trägt»

9· Führungstrommelanordnung nach Anspruch 8, gekennzeichnet weiterhin durch einen mit der Zentralwelle koaxialen und auf dieser befestigten Läufer im Innenraum, der die flache Lagerplatte trägt.

10· Führungstrommelanordnung nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet, daß der Läufer an einer Außenumfangsflache einen Vorsprung aufweist und die Führungstrommelanordnung weiterhin einen Stellungsdetektorstator aufweist, der eine Wicklung trägt und im Innenraum außerhalb eines von der Drehbewegungsbahn des Läufers geschriebenen Kreises so liegt, daß der Stellungsdetektorstator magnetisch mit dem Vorsprung des Läufers koppeln kann, um die Drehstellung des Läufers zu ermitteln, wobei die Ständerplatte die magnetische Verkopplung zwischen den Wicklungen des Stellungsdetektorständers und dem Drehkopf bzw· dem Drehtransformator reduziert.

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· Führungstrommelanordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet weiterhin durch «Inen »it der Zentralwelle koaxialen und auf ihr befestigten Läufer im Innenraum, der die Drehmagneten trägt«

12. Führungstrommelanordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet

durch ein Lagergehäuse, das an der ortsfesten Trommel an einem Ende de· Innenraums so befestigt ist, daß es koaxial mit
der Zentralwelle verläuft und diese abstützt«

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