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Patent Searching and Data


Title:
METHOD AND APPARATUS FOR MEASURING AND INDICATING THE WINDING STAGE OF A TAPE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1979/000352
Kind Code:
A1
Abstract:
In a magnetic tape apparatus, the impulses derived from the rotations of a spool (1) are counted in order to display (14) the winding stage of the tape. The ratio of the number of revolutions (12) of spools (1, 2) to that of the total winding (11) is determined by means of a trial run. The counting procedure (12) is linearized (13) by means of these values.

Inventors:
KLANK O (DE)
Application Number:
PCT/DE1978/000037
Publication Date:
June 28, 1979
Filing Date:
December 06, 1978
Export Citation:
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Assignee:
LICENTIA GMBH (DE)
International Classes:
B65H26/00; G01B7/04; G11B27/13; G11B27/17; G01B21/06; (IPC1-7): B65H25/00; G11B27/10; G01B7/04
Foreign References:
BE855968A1977-10-17
DE2416060A11975-10-16
DE1265992B1968-04-11
US3824694A1974-07-23
DE2425856A11975-12-11
DE2449565A11976-04-22
BE822011A1975-05-09
DE2746613A11978-05-03
Other References:
Funkschau, Volume 47, Nr. 20, veroffentlicht am 26. September 1975 (Munchen DE), SCHOLZ, "Die Automatisierung der Kassettenrecorders", siehe Seite 71-77 und insbesondere Abbildungen 3-4, Seite 74.
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Claims:
P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Verfahren und Einrichtung zur Messung und Anzeige des Standes eines zwischen zwei Spulen transportierbaren bandförmigen Wickelgutes, insbesondere eines Magnetbandes, durch Zählung von Impulsen, die von den Umdrehungen der Spulen abgeleitet werden, dadurch gekennzeichnet, daß durch einen Probelauf das Frequenzverhältnis (a) der abgeleiteten Impulse in der Anfangssteilung in der eine der Spulen (l) im wesentlichen leer ist, und die höchst¬ mögöliche Gesamtwindung***szahl (Nl_.ges) ermittelt werden,' daß die ermittelten Werte gespeichert (Zähler 29, Spei¬ cher 3 ) werden, daß von den Umdrehungen einer der Spulen abgeleitete Impulse vom Anfang des Magnetbandes an gezählt (Zähler 12) werden und daß entsprechend den geometrischen Gesetzen des Umspulvorganges mit den ge¬ speicherten Werten eine Linearisierung des an sich nicht¬ linearen Zählergebnissen gesteuert wird.
2. Verfahren bzw. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß für den Fall gleich großer Durchmesser der unbewickelten Spulenkerne die Gesamtwindungszahl durch einen Probelauf bis zur Mitte des Magnetbandes ermittelt wird, wobei die Frequenzgleichheit der von der Bewegung der beiden Spulen abgeleiteten Impulse als Abschaltkriterium für den Probelauf verwendet wird. 3« Schaltung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, 'dadurch gekennzeichnet, daß eine Schaltung zur Er¬ mittlung des Frequenzverhältnisses und der Gesamtwin¬ dungszahl oder eines dieser Größen beinhaltenden Wer¬ tes und eine zur Durchführung der folgenden athema O fL tischen Funktion geeignete Rechenschaltung vorgesehen sind: darin bedeuten L das angezeigte Meßergebnis, z.B.
3. in Meter oder Minuten, a der ermittelte und gespeicherte Wert für das Verhältnis der Frequenzen, N1 die Zahl der aufg*elaxi enen Impulse,* N„lges der für die Gesamt indungszahl ermittelte Wert und k ein konstanter Eich aktor.
4. Schaltung nach Anspruch 3ι dadurch gekennzeichnet, daß zur Ermittlung des Wertes a1 eine Schaltung aus einem voreinstellbaren ersten Zähler (29), einem steuerbare Tor (25) und einem zweiten Zähler (27) vorgesehen ist, daß dem Zähleingang des voreinstellbaren ersten Zähler (29) über das Tor (25) die von der Bewegung einer der Spulen (l) abgeleiteten Impulse zuführbar sind, daß dem Zähleingang des zweiten Zählers (27) die von der Bewegung der anderen Spule (2) abgeleiteten Impulse zu geführt sind, daß der Steuereingang des Tores (25) mit einem Ausgang des zweiten Zählers (27) so verbunden is daß das Tor (25) von der Stellung 0 bis zu einer Stell m des zweiten Zählers (27) geöffnet ist, daß der erste Zähler auf den Wert m voreinstellbar ist und daß der erste und zweite Zähler durch einen Startimpuls vor¬ einstellbar bzw. rücksetzbar sind.
5. Schaltung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Ermittlung der Gesamtwindungszahl eine Schaltung aus einem dritten Zähler (12), einem Speicher (32) mit JR einer der Zahl der Zählerstufen des dritten Zählers entsprechenden Zahl von Speicherstufen und einem Fre¬ quenzvergleicher (31) vorgesehen ist, daß dem Zählein¬ gang des dritten Zählers (12) die von d*βr einen Spule abgeleiteten Impulse zugeführt sind, daß die Ausgänge der Zählerstufen des dritten Zählers (12) mit den Eingängen des Speichers (32) verbunden sind, daß die von der Bewegung der Spulen abgeleiteten Impulsreihen je einem Vergleichseingang des Frequenzvergleichers (31) zugeführt sind, daß ein bei Gleichheit der Fre¬ quenzen der Impulsreihen ein Steuersignal führender Ausgang des Frequenzvergleichers (31) mit einem die Speicherung auslösenden Eingang (L) des Speichers (32) verbunden ist und daß der Speicher (32) und der dritte Zähler (12) durch einen Startimpuls löschbar bzw. rück setzbεtr sind.
6. Schaltung nach Anspruch 3 und 5. dadurch gekennzeichnet, daß eine Quadrierschaltung zur Quadrierung der Impuls¬ zahl der von einem der Wickelteller abgeleiteten Zähl¬ impulse vorgesehen ist mit einem vierten Zähler (38), einem Tor (4l), einem Vergleicher (39) und einem 1Bit Speicher (4θ), daß dem Zähleingang des vierten Zählers' (38) und dem Eingang des Tores (4l) ein ImpulsSignal mit einer konstanten Frequenz zugeführt sind, daß die Ausgänge des vierten Zählers (38) mit dem einen Ein¬ gang (Zl) des Vergleichers (39) und die Ausgänge des dritten Zählers mit einem Eingang (Z2) des Vergleichers (39) verbunden sind, daß der Ausgang des 1BitSpeichers (4θ) mit einem RücksetzEingang (R) des vierten Zählers (38) und mit dem Steuereingang des Tores (4l) verbun¬ den ist, daß der Ausgang des Vergleichers (39) mit einem solchen Steueπingang (R) des 1BitSpeichers (4θ) verbunden ist, daß bei einem Gleichheitssignal am Aus gang des Vergleichers (39) der vierte Zähler (38) durc das logische Ausgangssignal des 1BitSpeichers (4θ) z rückgesetzt und das Tor (4l) geschlossen wird, und daß die Zählimpulse, deren Impulszahl zu quadrieren ist, a einen den entgegengesetzten logischen Zustand des 1 BitSpeichers (4θ) bewirkenden Eingang gelegt ist und daß der Ausgang des Tores (4l) den Ausgang der Quadrier schaltung bildet.
7. Schaltung nach den Ansprüchen 5 und 6, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß der Ausgang des Tores (4l) über einen programmierbaren Teiler (47) mit dem Zähleingang eines fünften Zählers (48) verbunden ist und daß der Pro ram miereingang des programmierbaren Teilers (47) mit dem Ausgang des Speichers (32) verbunden ist.
8. Schaltung nach den Ansprüchen 5 und 6, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß der Ausgang des Tores (4l) mit dem Zähl¬ eingang eines fünften Zählers (48) verbunden ist, daß dar Ausgang des fünften Zählers (48) mit dem Divident Eingang eims Dividierers (49) verbunden ist und daß der DivisorEingang des Dividierers (49) mit dem Aus¬ gang des Speichers (32) verbunden ist.
9. Schaltung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeich¬ net, daß der Ausgang des fünften Zählers (48) bzw. des Dividierers (49) mit dem einen Eingang eines Multlpli zierers (44) verbunden ist, daß der andere Eingang des Multiplizierers (44) mit dem Ausgang des ersten Zählers (29) verbunden ist, daß der Ausgang des Multiplizierers mit einem Eingang eines Addierers (45) verbunden ist, daß der andere Eingang des Addierers (45) mit dem Aus "BUR OM gang des dritten Zählers (12) verbunden ist und daß das Signal am Ausgang des Addierers ( 5) zur Bandstandε* anzeige dient.
10. Schaltung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der dritte und fünfte Zähler (12,48) mit der Laufrichtung de s Magnet¬ bandes in ihrer Zählrichtung umschaltbar sind.
11. Schaltung nach Anspruch 5. gekennzeichnet durch die Kombination der folgenden Merkmale: a) Der Vergleicher besteht aus zwei zueinander paral¬ lelen Schaltungszweigen, die je einen Tei3.er (50,52), ein Tor (53,55) und einen Zähler (54,56) enthalten. b) Den Zählern (54,56) sind jeweils über das zugeord¬ nete Tor (53ι 5) Impulse konstanter Frequenz (f.) zufüh bar. c) Den Eingängen der Teiler (50,52) sind je eine der von der Bewegung der Spulen abgeleiteten Impulsreihen zugeführt. d) Steuereingänge der Tore (53» 5) sind jewei3.s mit wenigstens einem Ausgang (D) des zugeordneten Teiler (50,52) derart verbunden, daß die Tore (53,55) während periodisch wiederkehrender Zählperioden, diefeich über mehrere Periodendauern der Impulse der Impulsreihen erstrecken, geöffnet sind. e) Es ist ein Vergleicher (57) vorgesehen, dessen Ver gleichseingängc mit den Ausgängen der Zähler (5**,56) verbunden sind. f) Es ist eine Verknüpfungsschaltung (58) vorgesehen, in der ein Signal, das außerhalb der Zählperioden auftritt, mit dem Ausgangssignal des Vergleichers (57) verknüpft ist. Von dem Ausgang (A,D) eines der Teiler (50) ist ein Signal abgeleitet, mit dem der andere Teiler (52) zu definierten Zeitpunkten außerhalb der Zählperioden d einen Teilers (50) in den gleichen oder annähernd gl chen Auεgangszustand (Neun) wie der eine Teiler (50) setzbar ist und mit dem die Zähler (54,56) in ihren Ausgangszustand rücksetzbar sind. υR _OM.
Description:
Verfahren und Einrichtung zur Messung und Anzeige des Standes eines bandförmigen Wickelgutes

Bei einem Magnetbandgerät kann der Bandstand durch Zäh¬ len von Impulsen ermittelt v/erden, die von einem mit ein Magnetband bewegten Teil, z.B. von den Wickeltellern ab¬ geleitet werden. Der Zählwert kann zur Anzeige des Band¬ standes verwendet werden. Da der Umfang der Bandspule sich mit der Ab- bzw. Aufwicklun des Magentbandes än¬ dert, hat die Anzeige nicht linearen Charakter, d.h. es ergeben sich in Abhängigkeit vom Bandstand stark unter¬ schiedliche Werte für die einem einzelnen Zählschritt zugeordn"εten Bandabschnitte.

Zur Verbesserung der Linearität der Anzeige ist es be¬ kannt (DT-AS 24 i6 060.9), an beiden Wickeltellern je eine Abtasteinriebtung vorzusehen, mit diesen von beiden Wickeltellern Bandlaufimpulse abzuleiten und die Summe der Impulse einem Zähler zuzuführen. Auf diese Weise läßt sich die Anzeige zwar verbessern, jedoch reicht die Verbesserung der Linearität in maiTchen Fällen noch nicht aus, z.B. wenn die Anzeige in einem Längenmaß für die beförderte Bandlänge geeicht werden soll.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein bezüglich der Linearität wesentlich verbessertes Verfahren zur Band standsanzeige zu schaffen, wodurch eine absolute Eichung in Metern oder Sekunden ermöglicht wird.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebene Erfindung gelöst. In den Unteransprüchen sind vorteil¬ hafte Ausführungsformen der Erfindung und Schaltungen zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ange¬ geben.

Bei der Ermittlung des Bandstandes in einem Magentband¬ gerät durch Zählung von Impulsen, die beispielsweise von dein aufwickelnden Wickelteller abgeleitet werden, rufen die sich während des Wickelvorganges ändernden Spulen¬ durchmesser einen über den Bandlänge nichtlinearen Ver¬ lauf dss Zählergebnisses hervor. Die Dicke und Länge des Magentbandes und die Durchmesser der Wickelkerne beein¬ flussen das Zählergebnis. Bei handelsüblichen Magnet¬ bandkassetten ist die Banddicke und die Bandlänge je nach der Spieldauer der Kassette unterschiedlich.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß die den Wickelvorgang beein lussenden und bei der Lineari¬ sierung des Zählvorganges zu berücksichtigenden Größen durch zwei Werte wiedergegeben werden können, die leicht durch eiren Probelauf des Magnetbandgerätes erÖJt werden können:

1. Das Verhältnis des Durchmessers der vollen, bewickel¬ ten Spule zur . Durchmesser des leeren Wickelkernes und

2. die gesamte Windungszahl der vollen Spule.

Zur Erfassung dieser Größen werden von beiden Wickel¬ tellern je eine Impulsreihe abgeleitet. Die erste Größe wird bei einem Probelauf aus der Anf ngsstcllung des Magnetbandes heraus, in der die Aufwickelspule leer und die Abwickelspule voll ist, durch einen Frequenzvergleich der Impulsreihen ermittelt. Die zweite Größe wird durch eine Zählung der Impulse einer der Impulsreihen über die gesamte Bandlänge oder einen Teil der Bandlänge abge¬ leitet. Im beschriebenen AusführungsbeispieL werden die Impulse vom aufwickelnden Wickelteller gezählt.

Unter der Annahme gleich großer Wickelkerne der Auf- und Abwickelspule kann der Bandstand mit diesen Größen nach folgender Formel ermittelt werden:

L = D Λ (H. + a-1 » ϊ τ )

° ' —~ Ϊ-Tlges

Darin bedeuten : L der Bandstand, ein linear mit der trans¬ portierten Bandlänge sich ändernder Wert, der durch Anwen¬ dung eines geeigneten Faktors in einer Längeneinheit, z.B. in Metern, oder in einer Zeiteinheit, z.B. in Minuten, an¬ gezeigt werden kann.

Do ist der Durchmesser der Wickelkerne,'

N_. die jeweilige Zahl der Windungen auf der Aufwickelspule,

N. die mögliche Gesamtwindungεzahl und a das Frequenzverhältnis der von der Auf- und Abwickelspule abgeleiteten Impulsreihen am Anfang des Wickelvorganges.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeich¬ nung dargestellten Ausführungsbeispieles erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Blockschaltbild, Fig. 2 und 3 Schaltungseinheiten zur Schaltung nach Fig.l,

- -

Fig. k eine Schaltungsvεriante der Schaltung nach Fig. 3 . Fig. 5 ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel eines in der

Schaltung nach Fig. 2 vorgesehenen Frequenzver- gleichers, Fig. 6 eine Tabelle zur Schaltung nach Fig. 5 und Fig. 7 Impulsdiagramme zur Schaltung nach Fig. 5 -

Fig. 1 zeigt einen Teil eines Magentbandkassettengerätes mit zwei Wickeltellern 1 und 2, zwischen denen ein Magnet band 3 beliebig hin und her transportiert werden kann. Dargestellt ist nur der äußere Umfang der Magentbandspu¬ len, der sich mit dem Bεndstand ändert. Im dargestellten Fall ist die linke Spule voll bewickelt und die rechte Spule leer. Durch den Transport des Magnetbandes werden Impulse erzeugt. Zu diesem Zweck sind die Wickelteller 1 und 2 oder ein anderes mit den Spulen bewegtes Teil, z. B. die Antriebswelle der Wickelteller 1 und 2, mit Mar¬ kierungen 8 versehen. Zur Abtastung dieser Markierungen 8 sind Impulsaufnehmer 6 und 7 vorgesehen. Am Ausgang der Impulsaufnehmer 6 und 7 liegt bei laufendem Magnet¬ band je eine Impulsreihe l6 bzw. 17. Bei dem dargestell¬ ten Bandstand hat die Impulsreihe l6 die niedrigste vor¬ kommende und die Impulsreihe 17 die höchste vorkommende Frequenz, da der Umfang der Spulen im einen Fall den größten und im anderen Fall den kleinsten vorkommenden Durchmesser aufweist.

Der Impulsaufnehmer 7 ist mit einem Zähler 12 verbun¬ den, in dem die Impulse 17 vom Anfang des Bandes an ge¬ zählt werden. Da die Frequenz der Impulsreihe 17 sich mit der transportierten Bandlänge ändert, verhält der Zählerstand sich nicht linear zum Bandstand. Das Zähl¬ ergebnis wird deshalb in einer Korrekturschaltung 13

korrigiert. Das korrigierte Zählergebnis am Ausgang der Korrekturschaltung wird in einer Anzeigeeinheit lA angezeigt und zu einer Steuerschaltung 15 übertragen. Mit der Steuerschaltung 15 werden die Funktionen des Magentbandgerätes gesteuert, z.B. kann auch ein Such¬ lauf zu einem Bandstand der über eine Eingabetastatur eingegeben wird, vorgesehen sein. Bei einem solchen Suchlauf wird der eingegebene, gewünschte Bandstand mit dem ermittelten, tatsächlichen Wert verglichen. Der Transport des Magnetbandes wird so gesteuert, daß die Werte zur Übereinstimmung gebracht vrerden. Entsprechen¬ de Schaltungen sind an sich bekannt.

In der Korrekturschaltung 13 wird eine den geometri¬ schen Gesetzen des Wickelvorganges des Magnetbandes entsprechende mathematische Korrekturrechnung entspre¬ chend der erwähnten Formel durchgeführt. L ist dabei das am Ausgang der Korrekturschaltung 13 vorliegende Meßergebnis, das den Bandstand angibt, und N. der den Umdrehungen des Wickeltellers 1 entsprechende Zähler¬ stand des Zählers 12. N., bedeutet die Zahl der Win-

Iges düngen der vollen Magnetband-Spule. Die in der Formel enthaltene. Größe a-1 wird in der Schaltung nach Fig. 1 in einem Block 10 ermittelt. Die Impulsaufnehmer 6 und 7 sind mit dem Block 10 verbunden. Durch einen Probe¬ lauf des Magnetbandes 4 aus der dargestellten Anfangs¬ stellung heraus wird das Frequenzverhältnis der Impuls¬ reihen 16 und 17 im Block 10 ermittelt und gespeichert und üer eine Leitung l8 der Korrekturschaltung 13 zuge¬ führt. In einem Block 11 wird die Größe N,lges durch einen Durchlauf des Magnetbandes ermittelt, gespeichert und über eine Leitung 19 der Korrekturschaltung 13 zu¬ geführt. Die Gesamtv.'indungszahl N. kann auch durch ö ^ lges einen Lauf bis zur Mitte des Magnetbandes ermittelt

werden, wobei die Frequenzgleichheit der Impulsreihen l6 und 17 als Abschaltkriterium verwendet werden kann.

N„ und a sind zwei die verwendete Magnetbandkassette lges eindeutig kennzeichnende Größen und werden deshalb nach dem Auflegen einer Kassette bzw. nach de Einschalten des Gerätes einmal ermittelt und so lange gespeichert, wie das Gerät mit diesem Magnetband betrieben wird. Um eine -lineare Barrfetandsanzeige zu erhalten, muß also zu¬ nächst das beschriebene Verfahren durchgeführt werden, bei dem bei laufendem Magnetband die Größen N„ und a lges ermittelt werden.

In Fig. 2 ist ein Ausführungsbeispiel für die Schaltun¬ gen der bei Fig. 1 -beschriebenen Blöcke 10,11 und 12 dar¬ gestellt. Die Impulse von den Aufwickeltellern des Mag¬ netbandgerätes werden an Eingangsklemmen 21 und 23 über ImpulsformerSchaltungen 22 und 24 zugeführt. Der Block 10 enthält einen vorprogrammierbaren Zähler 29. Durch einen Startimpuls am Eingang L des Zählers 29 wird eine an einem Eingang 3 des Zälilers 29 anliegende Additions¬ konstante -m in ώn Zähler aufgenommen. Über ein Tor 25 werden dem Eingang des Zählers 29 die Impulse vom Wickel¬ teller 1 zugeführt. Das Tor 25 ist für die Zeit von m vom Wickelteller 2 kommenden Impulsen geöffnet. Zur Steuerunge des Tores 25 ist ein Zähler 27 und ein 1-Bit- Speicher 28 vorgesehen. Der Zähler 27 wird durch den schon erwähnten Startimpuls in seine Ausgangsstellung gebracht und der 1-Bit-Speicher 28 in einen Zustand, bei dem am Ausgang Q des Speichers 28 der logische Zu stand "l 11 steht. Mit dem Ausgangssignal des 1-Bit-Spei- chers 28 wird das Tor 25 gesteuert. Das Tor 25 kann z. B. als Und-Gatter mit zwei Eingängen ausgebildet sein, wobei dem einen Eingang die Impulse zuzuführen sind und

der andere Eingang mit dem Ausgang des 1-Bit-Speichers 28 zu verbinden ist. Beim Auftreten des Startimpulses an der Eingangsklemme 35 der Gesamtschaltung wird das Tor 25 ge¬ öffnet und nach m Impulsen vom Wickelteller 2 wieder ge¬ schlossen, da dann der Speicher 28 eine logische "1", entsprechend "0" am Ausgang Q, übernimmt. Der Stand des Zählers 29 ist nach dieser Öffnungszeit m (a-l), wobei a '., das Frequenzverhältnis hr vom Wickelteller 1 in Fig. 1 kommenden Impulsreihe 17 und der vom Wickelteller 2 abge¬ leiteten Impulsreihe l6 darstellt. Wenn der Wert m eine Dualzahl ist, der Teiler 27 also eitϊ Dual-Teiler (:m), kann dieser Wert leicht durch eine Division durch den Zahlenwert , die einer Stellenverschiebung (Kommaverschie¬ bung) entspricht, eliminiert werden. Der Zählerstand des Zählers 29 wird über die Leitung l8 zu der noch zu beschrei¬ benden Korrekturschaltung 13 in Fig. 1 übertragen.

Die Impulse vom Wickelteller 1 werden über einen Vortei¬ ler 30 mit dem Teilungsverhältnis l:n zu dem Eingang des Zählers 12 geleitet. Die Zahl der von dem Wickeltellern abgeleiteten Impulse ist zur Verbesserung der Genauigkeit des im Block 10 ermittelten Wertes so groß gewählt, daß nur jeder n-te Impuls im Zähler 12 gezählt zu werden braucht. Es sei angenommen, daß der Teilungsfaktor n der Zahl der Markierungen p auf den Wickeltellern entspricht. Dann gibt die Stellung des Zählers 12 gerade die Zahl der Umdrehungen N. des Wickeltellers 1 an.

Im Block 11 ist ein Frequenzvergleicher 31 und ein Spei¬ cher 32 enthalten. Die Zahl der Speicherstufen des Spei¬ chers 32 entspricht der Zahl der Zählerstufen des Zählers 12. Der Ausgang des Zählers 12 ist mit dem Eingang des Speichers 32 verbunden. Der Speicher 3 wird ebenso wie

der Zähler 12 durch den Startimpuls an der Eingangsklemme 35 der Schaltung gelöscht. Der Zählerstand des Zählers 12 kann durch einen Ladeimpuls am Eingang L des Speichers 3 in den Speicher 32 übernommen werden. Mit dem Eingang L des Speichers ist der Ausgang des Fx-equenzvergleichers 31 verbunden. Am Eingang des Frequenzvergleichers liegen die Frequenzen f_. und f_ der von den Wickeltellern abge¬ leiteten Impulsreihen. Bei Gleichheit der Frequenzen f.. und f_, die vorliegt, wenn die Durchmesser der Spulen gleich groß sind, die Bandmitte also erreicht ist, erhält der Speicher 32 am Eingang L ein Ladesignal. Durch dieses Ladesignal wird der Zählerstand des Zählers 12, der ge¬ rade die Hälfte der höchstmöglichen Gesamtwindungszahl

N entspricht ( lges ) in den Speicher 32 übernommen und dort gespeicherx 2. Mit der Übernahme des Zählerstandes in den Speicher 32 sind alle für die Korrektur der Bandstand anzeige erforderlichen Größen gespeichert. Das Ladesignal am Eingang L des Speichers 32 dient deshalb zugleich als Stop-Befehl für die SteuerSchaltung 15 in Fig. 1. Es kan an der Ausgangsklemme 36 abgenommen werden. Der Startirop am Eingang 35 der Schaltung wird nur einmal erzeugt, wen eine neue Kassette aufgelegt oder das Gerät eingeschaltet wird. Der Startimpuls kann z.B. durch das Einlegen der Kassette ausgelöst werden.

Nachdem der Probelauf des Magentbandgerätes abgeschlosse ist, kann der Zähler 12 beliebig in Aufwärts- oder Abwärt richtung je nach Laufrichtung des Magnetbandes betrieben werden. Beim Rücklauf erhält der Zähler 12 an einem Ein¬ gang Abw. (Abwärts) über eine Eingangsklemme 33 von der in Fig. 1 mit 15 bezeichneten Steuerschaltung eine Gegen¬ richtungsinformation, durch die die Zählrichtung des Zäh¬ lers 12 umgeschaltet wird.

Wenn die Bandstandsanzeige zu einem bestimmten Zeitpunkt auf Null zurückgesetzt werden soll,. z.B. am Bandanfang, nachdem der Probelauf abgeschlossen ist, so dürfen die Zähler 12 und 48, nicht jedoch der Zähler 29 und der Speicher 3 zurückgesetzt werden. Sonst würden die ge¬ speicherten Werte verlorengehen. Das Zurücksetzen kann über zusätzliche Rücksetzeingänge der Zähler 12 und 48 durch ein von dem Startimpuls unterschiedliches Signal erfolgen.

Die in Fig. 2 am rechten Rand wiedergegebenen Signale werden zu der in Fig. 3 dargestellten Korrekturschal¬ tung (13 in Fig. l) übertragen.

Die Korrekturschaltung enthält eine Schaltung 37 zur Quadrierung der Zählimpulse am Eingang des Zählers 12 in Fig. 2, außerdem eine Dividierschaltung 3 zur Divi¬ sion durch den Wert N. , einen Multiplizierer 44 zur lges'

Multiplikation mit dem Wert a-1 und einen Addierer 5 zur Addition des Ergebnisses mit dem Wert N..

Die Quadrierschaltung 37 enthält einen 1-Bit-Speicher 40, einen Zähler 3 , einen Vergleicher 39 und ein Tor 4l. Dem Zähler 3 und dem Eingang des Tores 4l ist von einem nicht dargestellten Oszillator über eine Eingangsklemme 42 ein Signal mit einer konstanten, relativ hohen Frequenz von beispielsweise 1 MHz zugeführt. Der Ausgang Q des 1- Bit-Speichers 4θ ist mit dem Reset-Eingang R des Zählers 38 verbunden. Der Ausgang des Zählers 38 ist mit einem Eingang ZI des Vergleichers 39 und der Ausgang des Zäh¬ lers 12 in Fig. 2 mit dem anderen Eingang Z2 des Verglei¬ chers 39 verbunden. Die Zählimpulse sind dem Ladeeingang L des Speichers 40 zugeführt. Der Ausgang des Vergleichers

39 ist mit dem Reset-Eingang R des Speichers 4θ verbun¬ den. Beim Auftreten eines Zählimpulses wird der logische Zustand "l" in den Speicher 4θ übernommen, so daß an des¬ sen Ausgang Q das logische Signal "0" steht. Damit ist wegen cer Verbindung des Ausganges Q zum Reset-Eingang R des Zählers 38 der Zähler 38 zählbereit geschaltet. Zu¬ gleich ist durch eine Verbindung vom Ausgang Q des Spei¬ chers 40 zum Tor 4l das Tor 4l geöffnet, so daß die er¬ wähnten Impulse konstanter Frequenz von dem Tor l durch¬ gelassen werden.

Bei Gleichheit des Zählerstandes des Zählers 3 mit dem Zählerstand N. des Zählers 12 in Fig. 2 erhält der Reset- Eingang R des Speichers 4θ vom Vergleicher 39 ein Reset- Signal. Dadurch wird der Zähler 8 zurückgesetzt und das Tor 4l geschlossen. Durch den nächsten Zählimpuls am Ein¬ gang L des Speichers.4θ beginnt der beschriebene Vorgang von Neuem.

Mit der Erhöhung des Zählerstandes N. des Zählers 12 nimmt die Zahl der von dem Tor 4l bei jeweils einem Zählimpuls durchgelassenen Impulse konstanter Frequenz zu. Am Aus¬ gang des Tores 4l erscheinen Impulspaktet, deren Impuls- zahl linear mit dem Wert N zunimmt. Die Impulse werden in einem Zähler 48 im Block 43 gezählt (addiert). Das Zählergebnis ist entsprechend der Summenformel einer arithmetischen Reihe:

= N . 1_ = 1 + 1

2 2 2

N 2 Da der quadratische Anteil ( 1 ) überwiegt, kann der

N 2

Anteil 1 vernachlässigt werden.

2 Vor den Zähler 48 ist ein programmierbarer Teiler 47 ge- JÜRE

_OMP WΪ "

schaltet, dessen Programmiereingang mit dein Ausgang des Speichers 3 in Fig. 2 verbunden ist. Je nach Aufbau des verwendeten programmierbaren Teilers 47 kann noch eine Schaltung 46 zur Komplementbildung des im Speicher 3 enthaltenen Wertes zwischengeschaltet sein. Das Teilungs¬ verhältnis des programmierbaren Teilers 47 ist bestimmt durch den Wert Nlges. Auf diese Weise wird die Impulszahl dividiert, so daß der Zählerstand des Zählers 48 den Wert

_ N_ 2 1 angibt. lges Der Ausgang des Zählers 48 ist mit einem Eingang des Mul¬ tiplizierers 44 verbunden. Der andere Eingang ist über die Leitung 18 mit dem Ausgang des Zählers 29 in Fig. 2 verbunden. Der Ausgang des Multiplizierers 44 ist mit einem Eingang des Addierers 4 verbunden. Der andere Ein¬ gang des Addierers 4 liegt am Ausgang des Zählers 12 in Fig. 2. Am Ausgang des Addierers 45 erscheint ein Wert, der sich linear mit der transportierten Bandlänge ändert und zur Eandstaidsanzeige und- Steuerung entsprechend Fig. 1 herangezogen wird.

Der Zähler 48 im Block 3 wird entsprechend dem Zähler 12 in Fig. 2 durch den schon erwähnten Startimpuls in seine Ausgangsstellung überführt und kann durch die schon er¬ wähnte Gegenrichtungsinformation in siner Zählrichtung um¬ geschaltet werden. Bei den in Fig. 2 und 3 verwendeten Schaltungsblöcken handelt es sich um an sich bekannte und übliche Bauelemente der Digitaltechnik. Für den Multipli¬ zierer 44 können z.B. bekannte integrierte Schaltungen SN 74284 von Texas Instruments und für den Addierer 5 die integrierte Schaltung SN 74283 desselben Herstellers je¬ weils in Kaskadenanordnungen verwendet ' werden.

-ßlTREÄö* _ 0 ' p i_

Die beschriebene Schaltung stellt ein Ausführungsbeispiel zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens dar. In vielen Einzelheiten kann die Schaltung abgewandelt werden ohne daß dabei das Verfahren zur Bandstandscrmittlung ge¬ ändert wird. Zum Beispiel kann der Multiplizierer 44 in Fig. 3 durch einen programmierbaren Teiler ersetzt vrer¬ den, der vor dem Zähler 48 anzuordnen ist. Anstelle der Größ-e (a-l) müßte dem programmierbaren Teiler der Kehrwer

1 als steuernde Größe zugeführt werden, der durch Ver a—1 tauschen der beiden Eingangsinformationen von Schaltung

10 gewonnen werden kann.

Bei der Schaltung nach Fig. 2 und 3 muß das Magnetband, nachdem der Probelauf zur Ermittlung der Größen a und N. beendet ist, zunächst in die Anfangsstellung zurückgeführ werden. ' Dort wird dann bei normalem Spielbetrieb des Mag¬ netbandgerätes eine neue Zählung mit einer durch die ge¬ speicherten Größen gesteuerten Korrektur begonnen. Der Normalbetrieb kann nicht aus der Stellung heraus, in der der Probelauf beendet wird, begonnen werden, weil die

Zählung im Zähler 48 ( F ig. 3) von der Größe N„ abhängt lges

Diese Größe liegt während des Probelaufes noch nicht vor.

Fig. 4 zeigt eine Schaltung, die gegenüber der Schaltung nach Fig. 3 so abgewandelt ist, daß nach dem Probelauf un mittelbar der Normalbetrieb aufgenommen werden kann. Die der Schaltung in Eg. 3 entsprechenden Teile sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Die von dem Tor 4l im Quadrierer 37 durchgelass-enen Impulse werden zunächst im Zähler 48 gezählt und erst anschließend in einer Dividier stufe 49 durch den Wert lges geteilt. Damit ist der In- halt des Zählers 48 nicht von den durch den Probelauf er¬ mittelten Werten abhängig, so daß die Korrektur nach Be¬ endigung des Probelaufes noch durchgeführt werden kam^ r

In den übrigen Teilen entspricht die Schaltung der in Fig. 3 dargestellten Schaltung. Für den Dividierer 49 kann eine Zusammensetzung von bekannten integrierten Schaltungen ge¬ mäß "TTL Kochbuch", Texas Instruments, 1973, S. 235 ver¬ wendet werden.

Der Dividierer 9, der Multiplizierer 44 und der Addierer 4 in Fig. 4 können zu einem Rechenwerk vereinigt werden. Ebenso die Blöcke 44 und 4 in Fig. 3« Auch der Quadrierer 37 könnte mit in das Rechenwerk eingeschlossen werden. Bei der Schaltung nach Fig. 4 kann der Probelauf auch in der Bandmitte begonnen werden. Das Magnetband wird dabei zu¬ nächst in diese Stellung gebracht, wobei vom Vergleicher 31 der Stopbefehl entnommen wird. Durch einen Probelau bis an den Anfang oder das Ende des Magnetbandes wird dann

N der Wert lges bestimmt und anschließend am . Ende bzw. am

2 Anfang des Magnetbandes der Wert a.

Das anhand der Figuren 1 bis 4 erläuterte Verfahren ver¬ bessert die Linearität der Bandstandsanzeige wesentlich. Der Bandstand kann direkt in Meter (Bandlänge) oder in Mi¬ nuten (die der Bandlänge entsprechende Spieldauer) ange¬ zeigt werden. Im letzteren Fall besteht der Vorteil, daß die Dauer eines aufgenommenen Stückes direkt von der An¬ gabe des Anfanges und des Endes dieses Stückes abgelesen werden kann.

Die beschriebene Schaltung zur Durchführung des Verfahrens wird mit Vorteil als integrierte Schaltung hergestellt.

Der Frequenzvergleicher 31 i Fig. 2 muß zum Vergleich tiefer Frequenzen geeignet sein. Es wird deshalb mit Vor¬ teil ein Vergleich über mehrere Periodendauern der beiden zu vergleichenden Impulsreihen durchgeführt. Fig. 5 zϊ-i-

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eine dafür geeignete Schaltung, die im folgenden beschrie¬ ben wird. Über Eingangsklemmen 6l und 62 werden die von den Wickeltellern abgeleiteten Impulsreihen (l6 und 17 in Fig. l) mit den Frequenzen f und f zugeführt. Die Im¬ pulse mit der Frequenz f. sind dem Eingang eines BCD-Tei- lers 50 und die Impulse mit der Frequenz f_ dem Eingang eines gleichartigen Teilers 5 zugeführt. Die vier Aus¬ gänge des BCD-TeάLers sind mit A,B,C und D bezeichnet. Am Ausgang D der Teiler 50 und 2 erscheint während der Stel¬ lungen Null bis Sieben der Teiler 0 und 5 das logische Signal "0"« Vom Ausgang D des Teilers 50 ist über einen Inver er 59 ein Tor 53 angesteuert und entsprechend vom Teiler über einen Inverter 6θ ein Tor 55 * Die Tore 53 und 55 änd z.B. als UND-Gatter mit zwei Eingängen ausge¬ bildet. Der Ausgang des Inverters 59 und 6θ ist jeweils mit dem Steuereingang des Tores verbunden. Dem anderen Eingang des Tores 53 bzw. 55 ist jeweils ein an einer Eingangsklemme 64 liegendes Impuls-Signal mit einer kon¬ stanten Frequenz f„ zugeführt. Der Ausgang des Tores 53 ist mit dem Zähleingang eines Zählers 5*** und der Ausgang des Tores 55 mit dem Zähleingang eines Zählers verbun¬ den.

Die Ausgänge der Zähler 5 und 5 sind mit den Vergleichs- eingärigen eines Vergleichers 57 verbunden. Am Ausgang des Vergleichers 57 erscheint das logische Signal "1", wenn die Zählerstände der Zähler 5 und 56 gleich sind. Aus¬ genommen sind jedoch die Zählerstände Null. Ein solcher Vergleicher 57 kann aus logischen Gattern leicht aufge¬ baut werden. Der Ausgang des Vergleichers 57 und die Ausgänge D der Teiler 50 und 5 sind mittels eines UND- Gatters 58 verknüpft. Der Ausgang des UND-Gatters 58 ist

mit einer Ausgangsklemme 63 verbunden, die den Ausgang des Frequenzvergleichers 3 bildet. Mit den Ausgängen A, B,C und D des Teilers 50 ist ein Gatter 5 derart verbun¬ den, daß am Ausgang des Gatters 51 das logische Signal "1" abgegeben wird, wenn der Zählerstand des Teilers 0 Neun wird. Durch eine gestrichelt dargestellte Verbindung des Gatters 51 mit dem Eingang des Teilers 50 wird er¬ reicht, daß der logische Zustand am Ausgang des Gatters unmittelbar mit dem Erreichen des Zählerstandes Neun und nur für die Dauer des neunten Impulses erhalten wird. Der entstehende Impuls am Ausgang des Gatters 51 wird im fol¬ genden mit "Rücksetzimpuls" bezeichnet. Das Gatter kann z.B. als UND-Gatter mit drei Eingängen ausgebildet werden, von dem ein Eingang mit dem Ausgang A,ein anderer mit dem Ausgang D und der dritte Eingang mit dem Eingang des Teilers 50 zu verbinden ist. Der Ausgang des Gatters 51 ist mit einem Setzeingang des Teilers 52, mit dem der Teiler 52 in die Stellung Neun überführt werden kann, und außerdem mit Rücksetzeingängen R der Zähler 5*^ und 5 ver¬ bunden.

Die Schaltung arbeitet folgendermaßen: Es sei angenommen, daß die Ausgangsstellung der Teiler 0 und Neun ist. In den Teiler 0 werden über die Eingangsklemme 6l vom Wickelteller 1 (siehe Fig. 1 und 3) Impulse eingezählt. Das Tor 53 ist zunächst geöffnet, so daß die Impulse kon¬ stanter Frequenz f_ in den Zähler 54 eingezählt werden. Mit dem neunten Zählimpuls des Teilers 50 wird das Tor 53 geschlossen. Die Stellung des Zählers 5 nach dem Schließen des Tores 53 ist ein Maß für die Dauer von 8 Perioden der Frequenz f .

Entsprechend werden in den Teiler 52 neun Impulse vom Wickelteller 2 über die Eingangsklemme 62 eingez hlt. Das Tor 55 ist wiederum während der Dauer von acht Zähl- impulsen des Teilers 53 geöffnet. Der nach dieser Dauer erreichte Zählerstand des Zählers 56 ist ein Maß für die Dauer von acht Perioden der vom Wickelteller 2 abgeleite¬ ten Impulse mit der Frequenz f~. Bei Gleichheit der Zäh¬ lerstände der Zähler 54 und 56 nach einer Zählperiode stimmen die Frequenzen f. und f_ überein. An der Ausgangs klemme 63 erscheint in diesem Fall das logische Signal "1", weil alle Eingänge des UND-Gatters 8 auf logisch "1" stehen.

Die Frequenz f_ beträgt z.B. 100 KHz. Die Höhe der Freque bestimmt die Genauigkeit des Frequenzvergleichers. Beim Erreichen der Stellung Neun des Teilers 50 wird der Teile 52 durch den schon erwähnten Rücksetzimpuls in seine Aus¬ gangsstellung Neun gesetzt. Gleichzeitig werden die Zähle 5 und 56 zurückgesetzt. Der beschriebene Zählvorgang be¬ ginnt von Neuem. Er wird fortlaufend periodisch wiederhol

In Fig. 6 ist eine Tabelle dargestellt, die die logischen Signale an den Eingängen und am Ausgang des UND-Gatters 58 bei den verschiedenen Beziehungen der Frequenzen f. und f ? zueinander wiedergibt. Nur im Falle der Frequenz¬ gleichheit sind alle Eingänge des UND-Gatters 58 im lo¬ gischen Zustand "1". Die eingeklammerten Signale gelten für ein in Fig. 7 dargestelltes Beispiel. Sie können je¬ doch unter bestimmten Bedingungen auch den entgegengesetz ten logischen Zustand annehmen.

In Fig. 7 ist ein Inipulsdiagramm zu der Schaltung nach Fig. 5 dargestellt. In den ersten beiden Reihen sind die Impulsreihen mit der Frequenz f, und f_ gezeigt. Darunter sind die Zählperioden des Zählers 5 , die von der Stellung Null bis zur Stellung Acht des Teilers 50 reichen, wieder¬ gegeben. Mit dem neunten Impuls der Impulsreihe f. , ent¬ stehen die in der vierten Reihe dargestellten Rücksetz¬ impulse, durch die der Teiler 52 und die Zähler 5 und 56 zurückgesetzt werden. Wie in den beiden nächsten Rei¬ hen zu erkennen ist, ist die Zählzeit des Zählers 56 für beide möglichen Fälle der Frequenzgleichheit größer als die Zählperiode des Zählers 5 . Im Falle der Frequenzgleich¬ heit in der untersten Zeile der Fig. 7 entspricht die Zähl¬ periode des Zählers 5 gerade der des Zählers 5 . Das be¬ deutet, daß von den Zählern 5 und 56 gleich viele Impulse der Frequenz f_ gezählt werden und am Vergleicher 57 das logische Signal "1" auftritt.

Der Zählumfang der Teiler 50 und 5 wird mit Vorteil der Zahl der Markierungen oder eines ganzzahligen Vielfachen der Zahl der Markierungen entsprechend gewählt, so daß der Anfang und das Ende der Zählperioden der Zähler 5 und 56 jeweils durch die gleiche Markierung bestimmt wird. Dadurch werden Toleranzen des Abstandes zwischen den Mar¬ kierungen ausgeglichen.

Um den Zählumfang der Zähler 5 und 56 zu reduzieren, ist es möglich die Tore 53 und 55 während einiger Zwische zu¬ stände des Teilers 50 zu sperren, z.B. vom Zustand Zwei bis zum Zustand Sechs. Es werden dann nur die Unterschiede am Anfang und am Ende der Zählperioden erfaßt. Der für den Vergleich unwesentliche Teil wird ausgeblendet.

Die anhand von Fig. 5 beschriebene Schaltung stellt ein spezielles Beispiel dar. In den EinzeJ.heiten kann die Schaltung den durch den Anmeldungs ll vorgegebenen An¬ forderungen angepaßt werden, Z.B. kann der Zählumfang der Teiler 50 und 5 und der Zähler 54 und 5 anders gewählt werden. Auch der periodische Ablauf der Funktion kann, z.B. durch eine andere Beschaltung des Gatters 51 » ver¬ ändert werden.

Das beschriebene Verfahren kann auch für ein anderes band¬ förmiges Wickelgut, z.B. Fil materif-.l, das zwischen zwei Spulen transportierbar ist, angewendet werden.

-BU E

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