專利名稱：能正走和倒走的磁帶記錄儀和(或)重放裝置的走帶系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及使磁帶記錄儀和(或)重放裝置正走和倒走的走帶系統(tǒng)，特別是這樣的多路數(shù)據(jù)及信號記錄儀它具有使磁帶達(dá)到要求速度的驅(qū)動馬達(dá)，與驅(qū)動馬達(dá)相連并通過軸承固定到機架上的主導(dǎo)軸，把主導(dǎo)軸的運動傳遞到磁帶上的裝置，兩個卷帶軸，安裝在卷帶軸上的帶盤，還有與該卷帶軸相連的卷帶及倒帶機構(gòu)。
所有能使磁帶正走倒走的記錄儀和(或)重放裝置都需有走帶系統(tǒng)。這種系統(tǒng)的主要特性和有關(guān)的各種參數(shù)將結(jié)合多路信號記錄儀來討論。這種設(shè)備或系統(tǒng)采用帶盤來裝載既寬又厚的磁帶，通常長于1000米，其重量約一公斤。其運轉(zhuǎn)特點是啟動頻繁、快速卷帶、倒帶，且頻繁換向。走帶系統(tǒng)的目的是在實現(xiàn)這些功能時，應(yīng)使磁帶常處于拉緊但不過于拉伸，瞬態(tài)運動不能傳到磁帶上，同時，即使在故障條件(比如停電)下，也不應(yīng)損壞磁帶。在大多數(shù)常用系統(tǒng)中，這一難題是用三個馬達(dá)來解決的，一個是驅(qū)動馬達(dá)，其作用是保證磁帶具有所需的速度。另兩個馬達(dá)與卷帶軸連接，根據(jù)當(dāng)時的工作方式，卷帶時產(chǎn)生張力或者倒帶時產(chǎn)生制動力。它們的作用還包括加速、減速、及快繞時把磁帶拉緊。因為與卷帶軸相連的兩個馬達(dá)的工作方式與驅(qū)動馬達(dá)不同，它們間要有恰當(dāng)而且同步的控制。這不是輕而易舉的問題，而實現(xiàn)這一要求的復(fù)雜電路中的偶然失效都會導(dǎo)致磁帶的損壞。除上述特點外，在使用三個馬達(dá)的系統(tǒng)中，為了使用離合器需要有各自的機件來固定記錄儀兩個卷帶軸。許多熟知的機器中采用了這類走帶系統(tǒng)，其中有英國Racal記錄儀有限公司生產(chǎn)的ICR20ICR40。
盡管還有使用其它走帶系統(tǒng)的記錄儀，但就其功能和達(dá)到的指標(biāo)來說，上述類型的記錄儀被認(rèn)為是最近開發(fā)的產(chǎn)品。本發(fā)明的目的在于實現(xiàn)一種能完成所述復(fù)雜功能且具有更簡單可靠的結(jié)構(gòu)的走帶系統(tǒng)。
本發(fā)明的基本觀點是用一個馬達(dá)就足夠了，對兩卷帶軸交替作用的要求可用在每一卷帶軸上的兩個異步離合器來實現(xiàn)，它們的動作是由馬達(dá)來傳動的。
按照本發(fā)明的走帶系統(tǒng)可獲得能使磁帶正走倒走的磁帶記錄儀和(或)重放裝置，它具有把磁帶驅(qū)動到要求速度的馬達(dá)、與馬達(dá)相連并通過軸承固定到機架上的主導(dǎo)軸，把主導(dǎo)軸的運動傳遞到磁帶上的裝置，兩個馬卷帶軸，安裝在卷帶軸上的帶盤、與卷帶軸相連接的卷帶和倒帶機構(gòu)，代表上述機構(gòu)的異步卷帶離合器和異步倒帶離合器與每一卷帶軸交叉連接，卷帶離合器的另一端與驅(qū)動馬達(dá)相連，而倒帶離合器的另一端與機架相連，在任一時刻，卷帶軸只許有一種連接方式。而對另一卷帶軸，其連接方式恰恰與前一卷帶軸的連接方式相反。
這種機構(gòu)稱為異步離合，它能在兩個旋轉(zhuǎn)軸間，即使這兩個轉(zhuǎn)軸的速度相差懸殊(比如，一個軸是靜止的)的情況下均能傳送規(guī)定大小或給定范圍內(nèi)的力矩。
在本發(fā)明系統(tǒng)的一種實現(xiàn)方案中，每一卷帶軸和兩個異步離合器聯(lián)接，構(gòu)成一個單一的雙向異步離合裝置，它具有與卷帶軸相連的中心園盤及兩個鎖定方向相反的自由輪，通過這兩個自由輪，與機架及馬達(dá)相連。
在這種情況下，雙向異步離合裝置用磁離合器構(gòu)成較好。在另一實現(xiàn)方案中，與兩個卷帶軸相連的兩自由輪的鎖定方向是彼此相反的。較好的構(gòu)造是馬達(dá)軸與主導(dǎo)軸是一致的，且主導(dǎo)軸上裝有代表前述傳送裝置的走帶輪、它部分被磁帶所纏繞。
為得到適當(dāng)?shù)膫鲃优c連接，最好通過齒輪使驅(qū)動馬達(dá)與固定在卷帶離合器上的齒輪相嚙合。
除非采用雙向自動異步離合器，否則，在另一端也必須安裝適當(dāng)?shù)碾x合器。為此，需要一共用嚙合及釋放控制機構(gòu)與每一卷帶軸相聯(lián)的異步離合器相連接。
本發(fā)明的走帶系統(tǒng)用簡單的方法解決了這一傳動問題，它可以保證在工作和不工作的條件下磁帶的張力，并且可用此使繞系統(tǒng)低得多的造價來實現(xiàn)。
本發(fā)明通過圖示例子詳細(xì)說明，這里

圖1是用本發(fā)明走帶系統(tǒng)的機器的簡化頂視圖。
圖2是沿圖1的Ⅱ-Ⅱ線的剖視圖。
圖3是類似于圖2的剖視圖，它給出另一更簡化的方案。
圖4是圖3所示的雙向離合器的一般構(gòu)造。
圖1所示的走帶系統(tǒng)安裝在磁帶記錄儀的機架1上。該系統(tǒng)的核心部件是與機架1相垂直并通過軸承固定到機架上的由馬達(dá)驅(qū)動的主導(dǎo)軸2。走帶輪3安裝在主導(dǎo)軸2的頂端、在磁帶路徑上形成約180°包角的接觸面積，而磁帶8則與所述走帶輪3相接觸。
與主導(dǎo)軸2相平行并裝有軸承和帶盤6及7的兩個卷帶軸4及5，它們安裝在機架1上。所述磁帶8纏繞在磁帶盤6及7上，其路徑由導(dǎo)柱9及10以及走帶輪3的位置決定。沿著磁帶路徑上分別安裝有消磁頭、記錄磁頭和重放磁頭11，12，13和14?？焖倮@帶時，為保護(hù)磁頭而將磁帶挑走的導(dǎo)柱15和16安裝在磁帶路徑上，這時，由控制機構(gòu)將導(dǎo)柱和磁帶移動到圖中虛線所示的位置，這就使磁帶不接觸磁頭11，12，13和14。在磁帶路徑上還可以安裝磁帶清潔器17和18。
安裝在機架1下面的控制及驅(qū)動部件示于圖2。主導(dǎo)軸2與驅(qū)動馬達(dá)19直接連接，馬達(dá)可以左右旋轉(zhuǎn)，通過相應(yīng)的控制，其速度可變。
圖中沒有給出調(diào)節(jié)其運轉(zhuǎn)速度的傳感部件、調(diào)整部件的執(zhí)行部件，因為它們并不在本發(fā)明課題的范圍內(nèi)。
每一卷帶軸4及5安裝有兩個異步離合器。這兩個異步離合器之一與兩卷帶軸耦合時就卷帶，另一個離合器耦合時則倒帶。磁帶8可沿兩個方向運動，所以，兩個卷帶軸都應(yīng)具備卷帶和倒帶這兩種功能。
倒帶離合器20和卷帶離合器22安裝在卷帶軸4上，而倒帶離合器21和卷帶離合器23安裝在卷帶軸5上。
倒帶離合器20和21的一端與機架1連接，而另一端與卷帶軸4及5相連接，后一連接可以嚙合或釋放，但在任一時刻只有一個離合器與卷帶軸嚙合。同樣，卷帶離合器22和23的一端與卷帶軸4和5嚙合或釋放，這樣，在任一時刻只有一個離合器與一個卷帶軸聯(lián)動。卷帶離合器22和23的另一端通過齒輪26和27與安裝在主導(dǎo)軸2下端的齒輪25相嚙合。
如前所述，卷帶離合器和倒帶離合器20、21、22、23交叉嚙合，當(dāng)磁帶沿圖1所示的方向P運動時，卷帶離合器22與卷帶軸4嚙合，而倒帶離合器21與卷帶軸5嚙合，另兩個離合器則釋放。當(dāng)磁帶8沿相反方向Q運動時，倒帶離合器20與卷帶軸4嚙合，卷帶離合器23與卷帶軸5嚙合，而另兩個離合器則釋放。這由執(zhí)行機構(gòu)24(即頂端推動機構(gòu))來控制，它與馬達(dá)19的倒向聯(lián)動控制。
異步離合器應(yīng)能獨立地或者只根據(jù)微小的速度差對兩邊施加制動力矩(或驅(qū)動力矩)。為使離合器的兩邊彼此同步，這種嚙合不是很牢固的。離合器可用摩擦離合器，但用磁離合器更好，其中，離合器的一半是由磁性多極環(huán)組成，與它相對的是由可磁化的園盤構(gòu)成離合器另一半。磁場與空氣隙垂直，其方向隨磁極變化。
圖3所示的是類似于圖2的裝置，但其中每個卷帶軸的異步離合器換上了雙向離合器28，29，它們的結(jié)構(gòu)示于圖4。這種離合器可自動完成卷帶和倒帶功能，而不需執(zhí)行機構(gòu)24，因為它們的嚙合取決于驅(qū)動的方向。自然，圖3的裝置要比圖2的小，也比圖2的更好。
圖4所示的離合裝置的中間部分由雙側(cè)異步離合器30構(gòu)成，中間有一個與內(nèi)軸32相連的中心園盤31。離合器30的每一端分別與自由輪33和34連接，它們(33和34)的鎖定方向彼此相反。所述自由輪33和驅(qū)動馬達(dá)19接合，而自由輪34與和架1接合。離合器30的每一側(cè)均由磁性園盤做成，而中心盤31是由有磁性環(huán)的園片做成，旋轉(zhuǎn)時，中心園盤通過力矩驅(qū)動對面的園片。本發(fā)明的走帶系統(tǒng)的工作過程如下
當(dāng)磁帶8沿箭頭Q所示的方向運動時，帶速取決于驅(qū)動軸2的速度，因為軸上的走帶輪3被磁帶8纏繞，它們之間呈無滑動結(jié)合。齒輪25，26和27的傳動使相應(yīng)的卷帶軸旋轉(zhuǎn)，其轉(zhuǎn)速要比走帶輪3的速度高。在該例中，齒輪27通過卷帶離合器23與卷帶軸5連接。帶盤7拉動磁帶8，連續(xù)的拉力由卷帶離合器23傳動的力矩來維持。另一卷帶軸4和連到機架1的倒帶離合器20相連，它設(shè)法使磁帶停下來。但是，磁帶8被走帶輪3所拉動。倒帶離合器20的力矩使磁帶制動，從而維持帶盤6與走帶輪3間拉得足夠緊。在快繞時，情況仍是這樣，齒輪25，27的傳動負(fù)責(zé)拉帶。離合器的正確大小可以使制動和拉帶力矩恰好保持于工作速度范圍所要求的值。即使帶盤靜止、加速或減速的情況下，采用離合器都是有效的，因此，瞬變運動不會造成磁帶放松或拉長。
在反向驅(qū)動時，卷帶軸4及5的作用互換，與該方向相應(yīng)于的離合器嚙合。
圖3及圖4的解決辦法更好，這是，卷帶對自由輪33鎖定，它與離合器30的卷帶側(cè)相嚙合(馬達(dá)與卷帶軸嚙合)，在此情況下，與機架固定的自由輪自由轉(zhuǎn)動不可能產(chǎn)生力矩。在倒帶的情況下，自由輪34鎖定并與離合器30的卷帶側(cè)嚙合(機架與帶軸嚙合)，與馬達(dá)相連的自由輪33自由轉(zhuǎn)動也不可能傳送力矩。由于操作的需要，雙側(cè)離合裝置28和29中自由輪的鎖定方向是彼此相反的，因此，當(dāng)一側(cè)卷帶時，另一側(cè)處于倒帶工作方式。
圖3和圖4所示的解決辦法，圖2所示的工作條件對它同樣適用。
盡管附圖給出了這些例子，其中，驅(qū)動馬達(dá)與主導(dǎo)軸2或是同一個軸，或者通過齒輪使主導(dǎo)軸與相應(yīng)的離合器相連，但是也可以去掉齒輪，用其它傳動方式來實現(xiàn)，比如皮帶傳動，而且驅(qū)動馬達(dá)19也可通過某種傳動系統(tǒng)與主導(dǎo)軸2相耦合。而這些結(jié)構(gòu)上的細(xì)節(jié)不影響上述本發(fā)明系統(tǒng)的工作。
當(dāng)用于多路數(shù)據(jù)和事件的磁帶記錄儀時，本發(fā)明的系統(tǒng)具有許多優(yōu)點，表現(xiàn)在正常工作環(huán)境和不正常環(huán)境中均更為安全。
這種機器的工作包括頻繁啟動、減速、快進(jìn)及快退，還有換向。在采用直流馬達(dá)時，所有這些功能都可以通過改變加到驅(qū)動馬達(dá)19端子上電壓的大小的極性來實現(xiàn)，而不需更多的干預(yù)或控制。這特點大大簡化了控制。磁帶運動的減速可通過在馬達(dá)的端子上施加反向電壓來完成。在磁帶停止后，不需要另外的緊固制動，因為異步離合器即使在靜止位置也施加力矩，它等效于在工作情況下的磁帶拉力。該力矩即使在機器不接上電源時也存在。若在不正常情況下，正工作時停電，停電使系統(tǒng)慢慢停下來，而仍能維持工作時的磁帶張力，這樣，磁帶和機器都不會損壞。此外，在快速卷帶時，突然制動會使具有很大質(zhì)量和慣性的帶盤停止驅(qū)動，會導(dǎo)致磁帶的扯斷或拉長，這現(xiàn)象也被本發(fā)明的系統(tǒng)消除了。
系統(tǒng)可靠性的改善是由于它沒有任何磨損部件，并且磁性異步離合器的壽命實際上是無限的。
結(jié)構(gòu)簡化的結(jié)果使驅(qū)動中出現(xiàn)的摩擦損耗和齒輪摩損被消除或減小，因而系統(tǒng)的耗電也減小。在產(chǎn)品制造價格方面，由于用單馬達(dá)代替使系統(tǒng)設(shè)備中的三馬達(dá)，也使造價大大節(jié)省。
權(quán)利要求
1.正走和倒走的磁帶記錄儀和(或)重放設(shè)備的走帶系統(tǒng)，它包括使磁帶驅(qū)動到給定速度的馬達(dá)，與驅(qū)動馬達(dá)交連并由軸承固定到機架上的主導(dǎo)軸，把主導(dǎo)軸的運動傳遞到磁帶上的裝置，兩個卷帶軸，放在卷繞軸上的帶盤，與卷帶軸相連接的卷帶和倒帶機構(gòu)。其特征在于代表所述機構(gòu)的異步卷帶離合器(22，23)和異步倒帶離合器(20，21)，它們與每一卷帶軸(4，5)互叉相連，卷帶離合器(22，23)的另一端與驅(qū)動馬達(dá)(19)相連，倒帶離合器(20，21)的另一端與機架(1)相連，并且卷帶軸(4或5)同時只能有一種連接方式，而另一卷帶軸(5或4)的連接與前一卷帶軸(4或5)的連接方式相反。
2.權(quán)利要求1所述的走帶系統(tǒng)其特征在于與一個卷帶軸(4或5)連接的兩個異步離合器是用單個雙側(cè)異步離合裝置構(gòu)成的，它包括一個中心圓盤(31)，它與該卷帶軸(4或5)連接，兩個相反鎖定方向的自由輪(33，34)，而與機架(1)和驅(qū)動馬達(dá)(10)的連接是通過自由輪(33，34)實現(xiàn)的。
3.權(quán)利要求2所述的走帶系統(tǒng)其特征在于所述雙側(cè)異步離合器(30)是用磁離合器來做成的。
4.權(quán)利要求2或3所述的走帶系統(tǒng)，其特征是與卷帶軸(4或5)相連的兩個自由輪的鎖定方向是彼此相反的。
5.權(quán)利要求1至4的任一項的走帶系統(tǒng)，其特征在于馬達(dá)(19)的軸結(jié)構(gòu)形成所述的主導(dǎo)軸(2)，而主導(dǎo)軸(2)具有所述的走帶裝置一走帶輪(3)，它被磁帶(8)部分纏繞。
6.權(quán)利要求1至5任一項的走帶系統(tǒng)，其特征是驅(qū)動馬達(dá)(19)通過齒輪(25)與固定在卷帶軸(22，23)上的齒輪(26，27)相嚙合。
7.權(quán)利要求1所述的走帶系統(tǒng)，其特征在于有一控制嚙合和釋放的公共執(zhí)行機構(gòu)(24)，它聯(lián)到與卷帶軸(4或5)之一相連的所述異步離合器(20及22，或21及23)。
全文摘要
本系統(tǒng)包括使磁帶8達(dá)到所需速度的馬達(dá)19，與馬達(dá)19相連并由軸承固定到機架1上的主導(dǎo)軸2，把主導(dǎo)軸2的運動使到磁帶上的傳動裝置，兩個卷帶軸4，5，放在卷軸4，5上的兩個帶盤6，7，與卷帶軸相連的卷帶及倒帶機構(gòu)，所述機構(gòu)的異步卷帶離合器22，23和倒帶離合器20，21與每一卷帶軸4，5連接，卷帶離合器22，23的另一端與驅(qū)動馬達(dá)19連接，倒帶離合器20，21的另一端與機架1相連。
文檔編號G11C11/401GK1037983SQ8910266
公開日1989年12月13日 申請日期1989年4月25日 優(yōu)先權(quán)日1988年5月26日
發(fā)明者加博·納吉, 吉格·紐曼, 瑪塔·卡阿斯維哥, 安塔斯·特姆爾 申請人:Brg瓦蘭特機器公司