DE2736450C3

DE2736450C3 - Vorrichtung zum Dämpfen der Drehung eines Drehteillers eines Aufzeichnungsgeräts

Info

Publication number: DE2736450C3
Application number: DE2736450A
Authority: DE
Inventors: Ryuichi Toyokawa Koike
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1976-08-16
Filing date: 1977-08-12
Publication date: 1981-08-06
Also published as: GB1591531A; CA1093208A; DE2736450A1; JPS5322704A; JPS6220627B2; DE2736450B2; US4127799A

Description

— a) eine im Luftspalt des Läufermagnelen (11) .'">

vorgesehene zweite Drehzahlfühler-Spule (70)

—zur Abgabe eines zweiten Ist-Drehzahlsignals entsprechend der Drehzahl des Läufermagneten (11) um 60" el. zum in ersten Ist-Drehzahlsignal phasenverschoben,

— b) Signalumsetzer(40-43,55-69;72-90),

—die Impulse synchron mit der Frequenz der Ausgangssignale der ersten bzw. der r> zweiten Drehzahlfühler-Spule (13, 70) erzeugen,

— c) eine bistabile Schaltung (91,92) mit

— einem an den AusgangsanschluB eines (40—43, 55-69) der Signalumsetzer ·κι angeschlossenen Rücksetz-EingangsanschluB und

— einem an den Ausgangsanschluß des anderen Signalumsetzers (72—90) angeschlossenen Setz-Eingangsanschluß und r>

— d) einen Schalter (103),

— der ein Ausgangssignal der bistabilen Schaltung (91,92) über ein Integrierglied (95, 99) empfängt und infolge der für die beiden Drehrichtungen unterschiedli- ■'>'> chen Impuls/Pausen-Verhältnisse des Ausgangssignals der bistabilen Schaltung (91, 92) nur für eine erste Drehrichtung in den leitenden Zustand geschaltet ist, v, — wobei in der Betriebsart »Stop« der

Schalter (103) im !eilenden Zustand dem Hallgenerator (I5<7. 150,/ ein Steuersignal mit einer Polarität zuführt, das ein Drehmoment des wi Läufermagneten (II) entgegengesetzt zur ersten Drehrichtung bewiikt,

— e) einen Verstärker (49, 50),

— dessen Eingang das Drehzalil-Steuersi- i'^r> gnal zugeführt wird,

— an dessen in der Betriebsart »Start« mit dem Hallgenerator (15,1, 15/j^ verhiinclo nen Ausgang (52a) ferner Steuersignale mit beiden Polaritäten erzeugbar sind und

—von dem derjenige Verstärkerteil (50), der das Steuersignal mit einer Polarität erzeugt, das ein Drehmoment entgegengesetzt zur ersten Drehrichtung bewirkt, vom Sch'alter (103) im leitenden Zustand eingeschaltet wird

(F >g· 2).

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
— daß die beiden Signalumsetzer (40—43,55—69;

72—90) einen Schmitt-Trigger aufweisen
(F ig. 2).

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Dämpfen der Drehung eines Drehtellers eines Aufzeichnungsgeräts nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Unter dem Drehteller eines Aufzeichnungsgeräts werden insbesondere der Plattenteller eines Plattenspielers und der Bandwickelteller eines Tonbandgeräts verstanden.

Bei einem Plattenspieler wird die Schallplatte /um Abspielen auf einen Drehteller bzw. Plattenteller gelegt, der mit konstanter Drehzahl unabhängig von Last-Änderungen umlaufen muß. Daher hat der Drehteller gewöhnlich eine große Masse und somit ein großes Trägheitsmoment, um Drehzahlschwankungen durch Lastschwankungen zu vermeiden.

Plattenspieler neigen an sich zu Schwingungen aufgrund der durch Lautsprecher erzeugten Schallwellen, wobei die Schwingungen vom Gehäuse des Tonabnehmerarmes aufgenommen werden und ein Heulen oder Pfeifen durch Rückkopplungseffekte verursach3n.

Ein Drehteller mit großer Masse schwingt kaum und kann daher ein Heulen oder Pfeifen vermeiden, so daß es vorteilhaft ist, die Masse des Drehtellers so lange /u erhöhen, wie keine zu große Last auf das Lager der Welle des Drehlellers einwirkt.

Bei einem Plattenspieler mit Direktantrieb, bei dem die Drehzahl des Motors /um Antreiben des Drehlellers gleich ist der Drehzahl des Drehlellers zum Abspielen der Schallplatte und bei dem der Drehteller direkt durch den Motor ohne ein Getriebe oder einen Riemen durch direkte Kupplung der Welle des Motors mit der Welle des Drehlellers angetrieben wird, ist eine Regeleinrichtung vorgesehen, die die Drehzahl des Drehtellers erfaßt und entsprechend die Drehzahl des Motors einstellt, so daß der Drehteller mit gewünschter, genau konstanter Drehzahl umläuft. Bei einem derartigen Direktantrieb-Platlenspieler ist die Regelung um so stabiler, je größer die Masse des Drehtellers ist. Deshalb wird die Masse des Drehtellers innerhalb erlaubter Grenzen möglichst groß gemacht.

Mit zunehmender Masse des Drehtellers wird es jedoch schwieriger, den umlaufenden Drehteller plöt/ lieh anzuhalten, da mit der Masse notwendig das Trägheitsmoment/unimnii.

Schallplatten werden gewöhnlich in »normale« Schallplatten, die mil 4^r>U/min (min ') .'bgespiell werden, und in Langspielplatten eingeteilt, die mil 33'/ill/min abgespielt weiden Wenn daher eine

Langspielplatte im Anschluß an eine normale Schallplatte oder während deren Abspielens abgespielt werden soll, muß die Drehzahl des Drehtellers von 45 U/min nach 33Vj U/min umgeschaltet werden. Wenn der Drehteller eine große Masse aufweist, dauert es ziemlich lange, bis seine Drehzahl 33'Λ U/min erreicht. Selbst wenn zwei Schallplatten einer Gruppe nacheinander abgespielt werden, kann nach dem Abspielen der ersten Schallplatte der Drehteller wegen seines großen Trägheitsmoments nicht sofort angehalten werden, so daß es auch eine längere Zeit dauert, bis die zweite Schallplatte auf den stillstehenden Drehteller für das nächste Abspielen aufgelegt werden kann.

Bei einem Direktantrieb-Plattenspieler, dessen Antriebsmotor mit 45 und 33'/j U/min umläuft, ist der Drehteller unbelastet, während er mit Trägheitskraft umläuft, da der Direktantrieb-Plattenspieler kein Zwischengetriebe und keinen Riemen verwendet. Selbst wenn also der Antriebsmotor abgeschalte) wird, dreht sich der Drehteller ungünstigerweise längere Zeit weiter.

Daher wird bei einem Dircktantrieb-Plattenspieler mil einem Drehteller großer Masse vorzugsweise die Drehung des Drehtellers zwangsweise gedämpft, wenn er angehalten oder die Drehzahl verringert werden soll. Zum Dämpfen der Drehung des Drehtellers kann eine mechanische Dämpfungsvorrichtung verwendet werden, die die Drehbewegung dämpft, indem Bremsbakken an die Welle des Drehtellers angelegt werden, jedoch erzeugt eine derartige mechanische Dämpfungsvorrichtung leicht Schwingungen des Drehtellers oder Reibgeräusche durch die Bremsbacken. Es ist auch schwierig, genau die Dämpfungszeit zur Verringerung der Drehzahl einzustellen, und die Dämpfungsvorriehtung benötigt weiterhin einen komplizierten Aufbau, um exakt die üämpfungszeit festzulegen. Wenn die Drehbewegung des Drehtellers eines Direktantrieb-Plattenspielers angehallen oder die Drehzahl des Drehtellers verringert werden soll, wird vorzugsweise die Drehbewegung des Drchtellers gedämpft, indem ein Gegen-Drehmoment vom Antriebsmotor erzeugt wird, wobei jedoch verhindert werden muß, daß der Drehteller aufgrund des Gegen-Drehmomcnts in Gegen-Richtung umläuft, d. h., das Gegen-Drehmoment des Antriebsmotor muß gerade dann auf Null verringert werden, wenn der Drehteller zum Anhalten kommt.

Es ist bereits eine Dämpfungsvorrichtung für einen Drehteller bekannt (vgl. JP-OS 18 004/75), bei der die Drehbewegung des Drchtellers durch Erzeugen eines derartigen Gegen-Drehmoments im Motor zum Drehteller-Antrieb gedämpft wird, wenn der Drehteller angehalten werden soll:

— Die Dämpfiingseinrichtung hat eine Sländerspule und einen Läufermagnet mit mehreren Magnetpolen am Umfang des Drehtellers. Eine Scheibe mit mehreren Schlitzen lauft zusammen mit dem Laufermagnet um.

— F.in Lichtsender ist auf einer Seite der Scheibe vorgesehen, während ein erster Lichtempfänger auf der anderen Seite angeordnet ist. Der Winkelabstand von jeweils zwei benachbarten Schlitzen beträgt 22,5 . Das Licht vom l.iehtsender durchsetzt die Schlitze und wird vom Lichtempfänger aufgenommen, so daß dii-ser ein Impiilssignal mit einer Frequenz ριοροιιΐκΐι.ιΙ zur Drehzahl der Scheibe erzeugt Dei \nli n.'l>smoi(>i lauft ohne Bürste um, indem die Polarität des in die Ständerspule gespeisten Stromes entsprechend dem Impulssignal gesteuert wird.

— Ein zweiter Lichtempfänger ist auf der gleichen Seile der Scheibe wie der erste Lichtempfänger vorgesehen und von diesem um einen Winkel von 45° versetzt. Das Ausgangssignal des zweiten Lichtempfängers ist um 180" phasenverschoben zum Ausgangssignal des ersten Lichtempfängers. Wenn die Drehbewegung des Drehtellers angehalten werden soll, wird die Polarität des Ansteaerstromes durch die Ständerspule so durch das Ausgangssignal des zweiten Lichtempfängers gesteuert, daß die Ständerspule einen Magnet- bzw. Induktionsfluß erzeugen kann, damit der Läufermagnet in Gegenrichtung umläuft.

Es ist ferner folgender Stand der Technik bekanntgeworden:

(vgl. DE-AS 14 49 709) eine digital gesteuerte Magnetband-Antriebsvorrichtung mit einer einzigen Bandantriebsro'le, einem direkt an diese angekoppelten und diese in beiden Richtungen antreibenden Motor mit hohem Antriebsmoment-Tragheits-Verhältnis. eifern Schwellenwert-Verstärker zur Erregung des Motors und einer den Verstärker aussteuernden Steuerschaltung, wobei der Verstärker als Phasenumkehrverstärker ausgebildet ist;

(vgl. DE-OS 19 64 099) eine Anordnung zur Erzen gung eines von der Band-Bewegungsrichtung abhängt gen Signals, indem durch die Band-Bewegung gesteuert zwei in ihrer Frequenz von der Band-Geschwindigkeit abhängige gleichfrequente, periodische Signale erzeugt werden, deren relative Phasenlage von der Band-Bewegungsrichtung abhängt, und aus den beiden Signalen in einem Phasenvergleicher das der Band-Bewegungs;ichtung entsprechende Signal abgeleitet wird: insbesonde re können die beiden periodischen Signale um 90 gegeneinander phasenversetzt sein; und

(vgl. »Feinwerktechnik & Meßtechnik«, Mai/Juni 1976. S. IbI-Ib4, R. Müller, Drehzahlregelung einslrängiger, kollektorloser Gleichstrommotoren) im wesentlichen eine Vorrichtung der eingangs genannten Art.

Demgegenüber ist es Aufgabe der Erfindung, eine derartige Vorrichtung zum Dämpfen der Drehung eines Drehtellers eines Aufzeichnungsgerätes mit einfachem Aufbau zu schaffen, die zuverlässig und schnell den Drehteller anhält und/oder in seiner Drehzahl umschaltet, z. B. von 45 min ' auf J3'/j min '.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die Lehre nach dem Kennzeichen des Patentanspruchs 1.

Die Erfindung wird vorteilhaft weitergebildet durch den Patentanspruch 2.

Anhand der Zeichnung wird die Erfindung näher erläutert. FIs zeigt

Fig. 1 einen Schnitt eines Motors bzw. Laufwerkes für eine Dämpfungsvorrichtung zum Dämpfen der Drehbewegung eines Drehteller, nach einem AusFührungsbeispielder Erfindung,

F i g. 2 ein Schaltbild der Schaltung einer Vorrichtung /um Dämpfen der Drehbewegung eines Drehteller nach :inem Ausführungsbeispielder Erfindung und

Fig. i den Verlauf von Ansteuer- bzw. Tr ^gcr Im pulsen von DilTerenziergliedern und des Ausg.nyssi i!iuils einer bistabilen Schaltung, wie beim Ausluhiunjiv heispiel in I ι g 2 verwendet

F i g. 1 zeigt einen Schnitt eines Drehteller und eines Motors eines Plattenspielers mit einer Vorrichtung zum Dämpfen der Drehbewegung des Drehtcllers. Ein Drehteller 1 ist auf der Welle 3 eines Motors 2 befestigt und wird direkt durch den Motor 2 angetrieben. Der Motor 2 hat eine flache Jochplatte 4 aus magnetischem Werkstoff, in deren Mitte ein Lager 5 befestigt ist, d'is sich senkrecht zur Jochplatte 4 erstreckt. Das Lager 5 nimmt die Welk 3 des Motors 2 auf, und die Welle 3 ist drehbar durch das Lager 5 gelagert. Ein kegelförmiges Loch 6 ist im unteren Ende der Welle 3 vorgesehen, und ein Kugellager 7 ist in das Loch 6 eingepaßt. Das obere Ende der Welle 3 hat ein sich verjüngendes Teil 8. an dem der Drehteller I fest angebracht ist. Das obere Ende des sich verjüngenden Teiles 8 ragt über die Oberseite des Drehlellers 1 vor und dient als Plattenführung, um zum Positionieren in die Mittenöff nung einer Schallplatte eingeführt zu werden.

Auf der Oberseite der lochplatte 4 ist eine Ständerspule 9 befestigt, die von der Jochplatte 4 isoliert und um die Welle 3 angeordnet ist. Ein oberes Joch 10 ist fest am Mittenteil der Welle 3 angebracht, und ein scheibenförmiger Läufcrmagnet 11 ist mit der Unterseite des oberen Joches 10 verklebt. Der Läufcrmagnei 11 ist ein Ferrit-Magnet, der in Richtung seiner Dicke magnetisiert und in mehrere Polstücke aufgespalten ist. die symmetrisch um die Welle 3 vorgesehen sind. Die mehreren Polstücke sind so magnetisiert, daß die Flächen von zwei beliebigen benachbarten Polstücken entgegengesetzte Polarität haben können. Eine isolierende Platte 12 ist zwischen der Stä.iderspule 9 und dem Läufermagnei 11 vorgesehen und am oberen Ende des Wellenlagers 5 befestigt. Auf der Oberseite der isolierenden Platte 12 ist eine erste Drehzahlfühler-Spule 13 befestigt, die als gedruckte Schaltung ausgelührt ist und aus mehreren Leiterkomponenten besteht, die sich radial um die Welle 3 erstrecken. Weiterhin ist auf der Unterseite der isolierenden Platte 12 eine zweite Drehzahlfühler-Spule 70 angeordnet, die ebenfalls als gedruckte Schaltung ausgeführt ist und aus mehreren Leiterkomponenten besteht, die sich radial von der Welle 3 erstrecken. Die Leiterkomponenten der ersten und der zweiten Drehzahlfühler-Spule 13 bzw. 70 sind jeweils in Reihe geschaltet, und beide Spulen 13 und 70 sind magnetisch mit dem Läufermagnet 11 gekoppelt. Die Leiterkomponenten der ersten Drehzahlfühler-Spule 13 sind etwas von den Leiterkomponenten der zweiten Drehzahlfühler-Spule in umlaufender Richtung versetzt, so daß sie sich nicht überlappen. Ein Halieffekt-Baueiemcnl 15 ist mit der Oberseite der Jochplatte 4 verklebt. Das Halleffekt-Bauelement 15 erfaUi nacheinander bzw. sequentiell die Induktions^rlüs-•>t. tun Jon PolstuckcTi des Läufcrmägnetc-n 11 unü erzeugt ein positives oder ein negatives Signal abhängig von den Polaritäten oder Vorzeichen der Polstücke. Ein schalenförmiger Deckel 16 ist auf der Jochplatte 4 vorgesehen, und der Deckel 16 umschließt zusammen mit der Jochplatte 4 den Läufermagnet 11. die .Ständerspule 9. die erste und die zweite Drehzahifühler-Spule 13 bz\v. 14 sowie das Halleffekt-Bauelement 15.

Fig.2 zeigt ein Schaltbild der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Dämpfen der Drehbewegung eines Drehtellcrs. wobei der Motor 2 in Fig. 1 durch einen Block mit einer Strichpunktlinie 2 dargestellt ist. Der I.äufermagnel 11 hai acht getrennte Polslücke, die •.Mnmeirisch in Umfangsrichtung vorgesehen sind. Die PulstiH-kc sind so magnetisiert, daß zwei beliebige hennrhbartc Polslücke entgegengesetzte Polaritäten oder Vorzeichen haben. Zwei Halleffekt-Bauelementc 15;) und 156 sind im Magnetfeld des Läufermagneten 11 angeordnet. Die Bauelemente 15a und 156 entsprechen dem Hallcffekt-Bauelement Ϊ5 der Fig. 1 und bilden ■ einen Winkel von 22,5° bezüglich der Mittenachse der Welle 3. Die erste Drehzahlfühler-Spule im Feld des Läiifcrmagnelen 11 hat mehrere Leiterkomponenten 13<-i, 130. 13c,..., die sich radial und gleich beabslandet voneinander erstrecken. Die Leiterkomponenlen sind in

ι« Reihe geschaltet, indem abwechselnd die äußeren und inneren Enden der Leiter verbunden sind. Die Drehzahlfühler-Spule 13 gibt ein Drehzahlsignal ab. Die beiden Halleffekt-Bauelcmcnte 15a und 156 erfassen die Induktionsflüsse von den jeweiligen Polstücken und > erzeugen positive oder negative Signale abhängig von den Polaritäten bzw. Vorzeichen der sie magnetisch beeinflussenden Polstücke. Ein Ausgangsanschluß 17a der beiden Ausgangsanschlüsse 17,7 und 176 des Halleffeki-Bauelements 15a ist mit dem ersten Ein-

·'<> gangsanschluß eines ersten Ansteuerverstärkers 24 über einen Widerstand 21 und eine Reihenschaltung aus einem Widerstand 22 und einem Kondensator 23 verbunden, und der andere Ausgangsanschluß Mb des Bauelements 15a ist mit dem zweiten Eingangsanschluß

2Ί des Ansteuerverstärkers 24 über eine Parallelschaltung eines Widerslandes 25 und eines Kondensators 26 verbunden. Auf diese Weise werden die Ausgangssignale des Halleffekt-Bauelements 15a durch den Verstärker 24 verstärkt. Ein Ausgangsanschluß 18a der beiden

i" Ausgangsanschlüsse 18a und 186 ist mit dem ersten Eingangsanschluß eines zweiten Ansteuerverstärkers 30 über einen Widerstand 27 und eine Reihenschaltung aus einem Widerstand 28 und einem Kondensator 29 verbunden, und der andere Ausgangsanschluß 186 ist

>■ mit dem zweiten Eingangsanschiuß des zweiten Ansteuerverstärkers 30 über eine Parallelschaltung aus einem Widerstand 31 und einem Kondensator 32 verbunden. Auf diese Weise werden die Ausgangssignale des Halleffekt-Bauelements 15£>durch den Verstärker

■i» 30 verstärkt. Der Ausgangsanschluß des ersten Ansteucrverstärkers 24 ist mit dem Verbindungspunkt der Basisanschlüsse eines PNP-Transistors 33 und eines NPN-Transistors 34 verbunden, die in komplementärer Gcgentaktschaltung angeordnet sind. Die Transistoren

¹' 33 und 34 bilden einen ersten Ausgangsverstärker Der Kollektor des Transistors 33 ist mit einer negativen Spannungsquelle verbunden, während der Kollektor des Transistors 34 an eine positive Spannungsquelle angeschlossen ist. Die Emitter der Transistoren 33 und

"·" 34 sind mit einer ersten Ständerspule 9a zusammengeschaltet. Der Ausgangsanschluß des zweiten Ansteuer-Verstärkers 30 ist mit dem Verbindungspunkt der Bd^sanschiusse eines NPN-TranViSiors 35 und eines PNP-Transistors 36 verbunden, die in komplementärer

'·'· Gegentaktschaltung angeordnet sind. Die Transistoren 35 und 36 bilden einen zweiten Ausgangsverstärker, dessen Ausgangssignal am Vcrbindungspunkl der Emitter der Transistoren 35 und 36 abgegeben wird, und der Verbindungspunkt ist an eine zweite Siändcrspule

"' 96 angeschlossen. Die Ständerspulen 9a und 9b haben einen Winkelabstand von 2Z5" voneinander. Die erste und die zweite Ständerspule 9a und 9b empfangen jeweils die Ausgangssignale des ersten bzw. zweiten Ausgangsverstärkers, um einen Ansteucrfluß zu erzeu-■ gen. Der 1 üufermagnet 11 wird durch den von der ersten und der zweiten Ständerspule 9a und 9b erzeugten Induktionsfluß in Drehung versetzt.

Wenn sich der Läufermagnet 11 zu drehen beginnt.

fahren die Leiterkomponenten 13a, 13£>, 13c, ... der ersten Drehzahlfühler-Spule 13 durch den Induktionsfluß von den Polstücken des Läufermagneten 11, so daß die Spule 13 ein Drehzahlsignal mit einer Frequenz abgibt, die der Drehzahl des Läufermagneten 11 entspricht. Ein Ausgangsanschluß 19a der beiden Ausgangsanschlüsse 19a und 19i> der Drehzahlfühler-Spule 13 ist mit dem ersten Eingangsanschluß eines Verstärkers 41 über einen Kondensator 40 verbunden, und der andere Ausgangsanschluß 19£> ist mit dem zweiten Eingangsanschluß des Verstärkers 41 verbunden. Der Verstärker 41 bildet zusammen mit einem Gegenkopplungswiderstand zwischen dem Ausgangsanschluß und dem ersten Eingangsanschluß einen Niederfrequenz-Verstärker und dient zur Verstärkung des Ausgangssignals der Drchzahlfühlcr-Spule J3. Das Ausgangssignal des Verstärkers 41 wird zum Eingangsanschluß eines Differenziergliedes 44 über einen Widerstand 43 gespeist. Das Differenzierglied 44 setzt das durch den Verstärker 41 verstärkte analoge Drehzahlsignal in ein Impulssignal mit einer Folgefrequenz gleich der Frequenz des analogen Drehzahlsignals um. Das Ausgangssignal des Differenziergliedes

44 wird zum Eingangsanschluß eines Frequenz-Spannungs-Umsetzers 45 gespeist und in eine Gleichspannung entsprechend der Folgefrequenz des Impulssignals umgewandelt. Der Frequenz-Spannungs-Umsetzer 45 besteht z. B. aus einem Monoflop und einem Integrierer. Das Monoflop wird durch das Ausgangs-lmpulssignal des Differenziergliedes 44 gesteuert. So oft das Impulssignal zum Monoflop gespeist wird, schaltet dieses vom stabilen in den nichtstabilen Zustand um, und nach Ablauf cmer vorbestimmten Zeitdauer nimmt es wieder den stabilen Zustand an, um einen Impuls mit konstanter Zeitdauer zu erzeugen. Die Folgeperiode ■dieses Impulssignals ist proportional zur Frequenz des Ausgangs-Impulssignals des Differenziergliedes 44. Das Ausgangs-lmpulssignal des Monoflops wird durch den Integrierer integriert und in eine konstante positive Gleichspannung umgewandelt. Der Frequenz-Spannungs-Umsetzer 45 speist sein Ausgangssignai zu einem Spannungsvergleicher 46 mit einer Führungsspannungsquelle 47. Der Spannungsvergleicher 46 vergleicht die Ausgangs-Gleichspannung des Frequenz-Spannungs-Umsetzers 45 mit der positiven Gleichspannung der Führungsspannungsquelle 47, um die Differenz gleich der Führungsspannung weniger der der Ausgangs-Gleichspannung des Frequenz-Spannungs-Umsetzers

45 zu erhalten. Wenn der Läufermagnet 11 mit hoher Drehzahl umläuft, ist die Frequenz des Ausgangssignals der Drehzahlfühler-Spule 13 hoch. Demgemäß ist die Ausgangsspannung des Frequenz-Spannungs-Umsetzers 45 so hoch wie die Ausgangsspannung des Spannungsvergleichers 46. Wenn die Drehzahl des Läufermagneten 11 anwächst, nimmt die Ausgangsspannung de« Spannungsvergleichers 46 ab. bis sie negativ wird. Das Ausgangssignai des Spannungsvergleichers 46 wird über einen Widerstand 48 zum Verbindungspunkt der Basisanschlüsse eines NPN-Transistors 49 und eines PNP-Transistors 50 (in komplementärer Gegentaktschaltung) als Verstärker mit bipolaren Ausgangssignalen gespeist. Der Kollektor des Transistors 49 ist über einen Widerstand 51 mit einer positiven Spannungsquelle verbunden, während sein Emitter an den Emitter des Transistors 50 angeschlossen ist. Die Emitter der Transistoren 49 und 50 sind mit dem ortsfesten Kontakt (Ruhekontakt) 52a eines Start/Stop-Schalters zusammengeschaltet, und der bewegliche Kontakt (Arbeitskontakt) 52c des Schalters 52 ist mit den Eingangsanschlüssen 17c und 18c der Halleffekt-Bauelemente 15a und 15i> verbunden. Die Eingangsanschlüsse YId und 18c/ der Halleffekt-Bauelemente 15a und ISb sind geerdet. Wenn der Spannungsvergleicher 46 ein Signal mit positiver Spannung erzeugt, wird das Signal durch den Transistor 49 verstärkt und über die Kontaktstücke 52a und 52c des Schalters 52 zu den Hälleffektbauelementen 15a und 15£> gespeist, so daß die Ausgangssigna-Ie der Halleffekt-Bauelemente 15a und 15£> gesteuert sind, um die Drehzahl des Läufermagneten 11 einzustellen.

Das Ausgangssignal des Verstärkers 41 wird weiterhin zur Basis eines ersten Schalttransistors 55 gespeist.

Die Basis des Schalttransistors 55 ist über einen Widerstand 56 mit einer positiven Spannungsquelle verbunden und weiterhin über einen Widerstand 57 geerdet. Der Kollektor des Transistors 55 ist mit der positiven Spannungsquelle über einen Widerstand 58

jo verbunden und weiterhin an die Basis eines zweiten Schalttransistors 61 über einen Widerstand 60 angeschlossen. Der Emitter des Transistors 55 ist mit dem Emitter des Transistors 61 verbunden und weiterhin über einen Widerstand 59 geerdet. Die Basis des Transistors 61 ist über einen Widerstand 62 geerdet, während der Kollektor des Transistors 61 an die positive Spannungsquelle über einen Widerstand 63 und an die Kathode einer Diode 67 über einen Kondensator

64 angeschlossen ist. Die Kathode der Diode 67 ist mit jo der positiven Spannungsquelle über einen Widerstand

65 verbunden und weiterhin über einen Widerstand 66 geerdet, während die Anode der Diode 67 an die positive Spannungsquelle über einen Widerstand 68 angeschlossen und außerdem über einen Widerstand 69

r> geerdet ist. Der erste und der zweite Schalttransistor 55 und 56 bilden einen Schmitt-Trigger, der das Sinus-Ausgangssignal der Drehzahlfühler-Spule 13 in ein Impulssignal umwandelt. Entsprechend dienen die Transistoren 55 und 61 als Signal-Umsetzer, dessen Ausgangsimpuls durch den Kondensator 64, die Widerstände 65,66, 68 und 69 sowie die Diode 67 differenziert wird, um Trigger- bzw. Ansteuer-Impulse zu erzeugen.

Eine zweite Drehzahlfühler-Spule 17 ist ebenfalls im Magnetfeld des Läufermagneten 11 angeordnet. Die zweite Drehzahlfühler-Spule 70 hat den gleichen Aufbau wie die erste Drehzahlfühler-Spule 13 und besteht aus mehreren Leiterkomponenten 70a. 70b. 70c. .._ die in gleicher Teilung wie die Leiter 13a, 136,13c,... angeordnet sind, wobei die Leiter so durch den

ϊΐ) Induktionsfluß des Läufermagneten 11 fahren, daß die Spule 70 ein Sinus-Ausgangssignal erzeugt. Die Leiterkomponenten 13a. 13i>. 13c. ... der ersten Drehzahlfühler-Spule 13 sind leicht von den Leiterkomponenten 70a. 706. 70c ... der zweiten Drehzahlfühler-

■>■> Spule 70 versetzt. Insbesondere sind die Spulen 13 und 70 so angeordnet, daß das Ausgangssignal der ersten Drehzahlfühler-Spule elektrisch um 60° zum Ausgangssignal der zweiten Drehzahlfühler-Spule 70 phasenverschoben ist. Ein Ausgangsanschluß 71a der beiden

ω' Ausgangsanschlüsse 71a und 71b der zweiten Drehzahlfühler-Spule 70 ist über einen Kondensator 72 mit einem von zwei Eingangsanschlüssen eines Gegenkopplungsverstärkers 73 verbunden, und der andere Ausgangsanschluß 71 b der Spule 70 ist an den anderen

·" Eingangsanschluß des Verstärkers 73 angeschlossen. Der Gegenkopplungsverstärker 73 mit einem Widerstand 74 bildet einen Niederfrequenz-Verstärker mit gleichem Aufbau wie der Verstärker 41. und das

Ausgangssignal des Verstärkers 73 wird über einen Widerstand 77 zur Basis eines dritten Schalttransistors 75 gespeist. Der Emitter des Schalttransistors 75 ist mit dem Emitter eines vierten Schalttransistors 76 verbunden und weiterhin über einen Widerstand 78 geerdet. Der dritte und der vierte Transistor 75 und 76 bilden einen Schmitt-Trigger mit Widerständen 79 und 80, die die Basisanschlüsse der Transistoren 75 und 76 mit Erde verbinden, Widerständen 81 und 82, die die Basisanschlüsse mit der positiven Spannungsquelle verbinden, und Widerständen 821 und 84, die die Kollektoren der Transistoren 75 und 76 mit der positiven Spannungsquelle verbinden. Der Kollektor des Transistors 76 ist über einen Kondensator mit der Kathode einer Diode 86 verbunden. Die Kathode der Diode 86 ist über einen Widerstand 87 an die positive Spannungsquelle angeschlossen und weiterhin über einen Widerstand 88 geerdet. Die Anode der Diode 86 ist über einen Widerstand 89 mit der positiven Spannungsquelle verbunden und weiterhin über einen Widerstand 90 geerdet. Der Kondensator 85, die Widerstände 87,88,89 und 90 sowie die Diode 86 bilden ein Differenzierglied. Das Ausgangssignal der zweiten Drehzahlfühler-Spule 70 wird auch in ein Impulssignal durch die Transistoren 75 und 76 umgewandelt, und das Impulssignal wird durch das Differenzierglied in Trigger- bzw. Ansteuerimpulse umgesetzt.

Einer von zwei Eingangsanschlüssen eines NAND-Gliedes 91 ist mit der Anode der Diode 67 verbunden, und einer von zwei Eingangsanschlüssen eines NAND-Gliedes 92 ist an die Anode der Diode 86 angeschlossen. Der andere Eingangsanschluß des NAND-Gliedes 91 ist mit dem Ausgangsanschluß des NAND-Gliedes 92 verbunden, und der andere Eingangsanschluß des NAND-Gliedes 92 ist mit dem Ausgangsanschluß des NAND-Gliedes 91 verbunden. Die NAND-Glieder 91 und 92 bilden eine bistabile Schaltung, nämlich ein RS-Flipflop, dessen Rücksetz-Anschluß an die Anode der Diode 67 und dessen Setz-Anschluß an die Anode der Diode 86 angeschlossen ist. Wenn ein Trigger- bzw. Ansteuer-Impuls von der Anode der Diode 67 abgegeben wird, wird die Spannung am Ausgangsanschluß des Gliedes 92 Null, während die Spannung am Ausgangsanschluß des. Gliedes 92 positiv wird, wenn der Trigger-Impuls von der Anode der Diode 86 erzeugt wird. Die Glieder 91 und 92 dienen als Schaltglied, das durch zwei Trigger-Impulse gesteuert ist. Der Ausgangsanschluß des Gliedes 92 ist mit der Kathode einer Z-Diode (Zener-Diode) 93 verbunden. Die Anode der Z-Diode 93 ist mit einer negativen Spannungsquelle über einen Widerstand 94 und weiterhin mit der Basis eines fünften Schalttransistors über eine Reihenschaltung aus Widerständen 95, 96 und 97 verbunden. Der Verbindungspunkt der Widerstände 95 und 96 ist über einen Kondensator 99 geerdet, und der Verbindungspunkt der Transistoren 96 und 97 ist über einen Widerstand 100 geerdet Der Emitter des fünften Schalttran'ustors 98 ist geerdet, während der Kollektor des Schalttransistors 98 mit der negativen Spannungsquelle über einen Widerstand 101 und weiterhin mit der Basis eines sechsten Schalttransistors 103 (Schalters) über einen Widerstand 102 verbunden ist Die Basis des sechsten Schalttransistors 103 ist mit der negativen Spannungsquelle über einen Widerstand 104 verbunden, während der Emitter des Schalttransistors 103 direkt an die negative Spannungsquelle angeschlossen und der Kollektor mit dem Kollektor des PNP-Transistors 50 über einen Widerstand 105 verbunden ist Der Kollektor des PNP-Transistors 50 ist weiterhin mit dem ortsfesten Kontaktstück 52b des Start/Stop-Schalters 52 verbunden.

Wenn bei der oben erläuterten Vorrichtung der Läufermagnet 11 startet oder mit stetiger Drehzahl umläuft, bleibt das bewegliche Kontaktstück 52c des Schalters 52 auf dem ortsfesten Kontaktstück 52a, so daß die Ausgangsspannung des Spannungsvergleichers 46 über den Transistor 49 an das Halleffekt-Bauelement

lu 15a und 15£> abgegeben wird. Deshalb liegt beim Starten des Läufermagneten 11 die positive Spannung der Führungsspannungsquelle 47 an den Halleffekt-Bauelementen 15a und 15f>, während bei stetiger Drehbewegung die Differenzspannung zwischen der Ausgangsspannung des Frequenz-Spannungs-Umsetzers 45 und der Spannung der Führungsspannungsquelle 47 an die Bauelemente 15a und 156 abgegeben wird.

Wenn die Drehbewegung des Läufermagneten 11 angehalten werden soll, wird das bewegliche Kontakten stück 52c des Schalters 52 in Berührung mit dem ortsfesten Kontaktstück 52b gebracht. Da die erste und die zweite Drehzahlfühler-Spule 13 und 70 so im Magnetfeld des Läufermagneten 11 angeordnet sind, daß die Ausgangssignale der Spulen 13 und 70 um 60° el.

phasenverschoben voneinander sind, sind die Trigger-Impulse bei der Anode der Diode 67 um 60° el. phasenverschoben von den Trigger-Impulsen bei der Anode der Diode 86.

In F i g. 3 entspricht das Signal (A) den Trigger-Impul-

K) sen an der Anode der Diode 67 und das Signal (B) den Trigger-Impulsen an der Anode der Diode 86. Die Trigger-Impulse 110 und 111 entsprechend den Signalen (A) und (B) werden jeweils an die Eingangsanschlüsse der NAND-Glieder 91 bzw. 92 der bistabilen Schaltung abgegeben. Da die Trigger-Impulse 110 und 111 um 60° el. phasenverschoben voneinander sind, liegt ein Intervall von 300° el. vom Trigger-Impuls 111 zum nächsten Trigger-Impuls 110 vor, und die Glieder 91 und 92 sind während dieses Intervalls im Setz-Zustand. Die

•to Trigger-Impulse 110 und 111 werden jeweils an die Eingangsanschlüsse der Glieder 91 bzw. 92 abgegeben, und die Glieder 91 und 92 sind im Setz-Zustand während des Intervalls vom Trigger-Impuls 111 bis zum nächsten Trigger-Impuls 110a, so daß eine positive Gleichspannung 112 entsprechend einem Signal (C) in Fig. 3 am Ausgangsanschluß des Gliedes 92 auftritt. Die Spannung 112 ist höher als die Zener-Spannung der Z-Diode 93 und liegt über die Z-Diode 93 an der Basis des Transistors 98. Der Transistor 98 wird durch diese Spannung 112 eingeschaltet, so daß die Spannung an seinem Kollektor die Führungsspannung erreicht um den Transistor 103 einzuschalten. Nach dem Leiten des Transistors iö3 wird die Spannung an seinem Kollektor negativ und an die Halleffekt-Bauelemente 15a und 15b abgegeben, so daß die Phasen der Ausgangssignale der Bauelemente 15a und 15b umgekehrt werden. Folglich erzeugen die Ständerspulen 9a und 9b Induktionsflüsse, um den Läufermagneten 11 in umgekehrter Richtung zu drehen, so daß die Drehbewegung des Läufermagneten 11 und damit des Drehtellers 1 gedämpft wird.

Wenn die Drehzahl des Drehtellers von 45 U/min nach 33V3 U/min geändert wird, muß die Spannung der Führungsspannungsquelle 47 lediglich kleiner als der Wert entsprechend 45 U/min sein. In diesem Fall ist das bewegliche Kontaktstück des Schalters 52 mit dem ortsfesten Kontaktstück 52a verbunden. Wenn die Spannung der Führungsspannungsquelle 47 zum niederen Wert verschoben ist wird die Spannung kleiner als

die Ausgangsspannung des Frequenz-Spannungs-Umsetzers 45 für 45 U/min, so daß die Ausgangsspannung des Spannungsvergleichers 46 negativ wird, um den Transistor 49 auszuschalten und den Transistor 50 einzuschalten. Dann wird der Transistor 103 durch das Ausgangssignal der Glieder 91 und 92 eingeschaltet, und die negative Spannung liegt an den Halleffekt-Bauelementen 15a und 15b über den Transistor 103 und den Transistor 50, um die Drehbewegung des Läufermagneten 11 und damit des Drehtellers 1 zu dämpfen. Wenn die Drehzahl des Drehtellers 1 auf 33V3 U/min abgesenkt ist, wird die Ausgangsspannung des Spannungsvergleichers 46 positiv, so daß der Transistor 50 ausgeschaltet und der Transistor 49 eingeschaltet ist. Entsprechend beginnt der Drehteller 1 mit der stetigen Drehbewegung.

Wenn der Drehteller Ϊ von Hand in umgekehrter Richtung gedreht wird, liegt lediglich ein Intervall von

60° el. zwischen den Trigger-Impulsen 110 und 111 vor, so daß die durch den Trigger-Impuls 111 in den Setz-Zustand angesteuerten Glieder 91 und 92 bald durch den Trigger-Impuls 110 rückgesetzt werden, um eine Drehung des Drehtellers 1 in umgekehrter Richtung zu verhindern.

Der Schalter 52 kann weggelassen werden, wenn die Halleffekt-Bauelemente 15a und t5b direkt mit den Emittern der Transistoren 49 und 50 verbunden sind. Nur wenn in diesem Fall der Drehteller 1 angehalten werden soll, wird die Ausgangsspannung des Spannungsvergleichers 46 negativ, um den Transistor 49 auszuschalten und den Transistor 50 einzuschalten.

Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung kann also die Drehbewegung des Drehtellers elektrisch gedämpft und seine umgekehrte Drehbewegung verhindert werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungei;

Claims

HI Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Dämpfen der Drehung eines Drehtellers eines Aufzeichnungsgerätes,

— angetrieben von einem kollektorlosen, Hallgenerator-gesteuerten Scheibenläufer-Motor, der

— einen scheibenförmigen Mehrpol-Läufermagneten,

— einen axialen Luftspalt und

— im Luftspalt eine erste Drehzahlfühler-Spule zur Abgabe eines ersten lst-Drehzahlsignals entsprechend der Drehzahl des Läufermagneten aufweist, und

— mit einer Drehzahl-Regelschaltung, die

— eine Führungssignalquelle aufweist und

— durch Vergleich des ersten Ist-Drehzahlsignals von der ersten Drehzahlfühler-Spu-Ie mit dem Führungssignal ein Drehzahl-Steuersignal für den Hallgenerator erzeugt,

gekennzeichnet durch