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Dokumentenidentifikation DE60026930T2 24.08.2006
EP-Veröffentlichungsnummer 0001022734
Titel Bandantriebsvorrichtung
Anmelder Matsushita Electric Industrial Co., Ltd., Kadoma, Osaka, JP
Erfinder Nakamura, Kenjiro, Higashiosaka-shi, Osaka 578-0973, JP
Vertreter Grünecker, Kinkeldey, Stockmair & Schwanhäusser, 80538 München
DE-Aktenzeichen 60026930
Vertragsstaaten DE, GB
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 21.01.2000
EP-Aktenzeichen 003004512
EP-Offenlegungsdatum 26.07.2000
EP date of grant 29.03.2006
Veröffentlichungstag im Patentblatt 24.08.2006
IPC-Hauptklasse G11B 15/48(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, EP

Beschreibung[de]
GEBIET DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtung für bandartiges Medium, die in einem Magnet-Aufzeichnungs- und Wiedergabegerät mit bandartigem Aufzeichnungsmedium, wie beispielsweise einem Videokassettenrecorder, für das Bewegen des bandartigen Aufzeichnungsmediums bei einer hohen Geschwindigkeit installiert ist.

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

In den letzten Jahren hat die Verwendung von Magnetscheiben als Aufzeichnungs- und Wiedergabemedium mit schnellem Zugriffsmerkmal in vielen Bereichen zugenommen. Andererseits besteht ein Bedarf an Magnetbändern mit einer im Vergleich zu den Magnetscheiben langsameren Zugriffsgeschwindigkeit zum Verringern der Antriebszeit des Hochgeschwindigkeitsvor- und -zurückspulens durch Erhöhen der Drehgeschwindigkeit von Motoren, wodurch die Benutzerfreundlichkeit verbessert wird.

Die japanische Patent-Offenlegungsschrift mit der Nummer H02-49256 offenbart eine der bisher bekannten Antriebsvorrichtungen für bandartiges Medium. Im Folgenden wird in Bezug auf die beigefügten Zeichnungen eine Antriebsvorrichtung für bandartiges Medium entsprechend dem Stand der Technik beschrieben. 4 ist ein Blockdiagramm, das den Aufbau einer Antriebsvorrichtung für bandartiges Medium entsprechend dem Stand der Technik darstellt.

Die Antriebsvorrichtung für bandartiges Medium (im Folgenden einfach als „TMRD" [tape-like running device] bezeichnet) umfasst entsprechend dem Stand der Technik:

  • a) einen Motor 1 zum Bewegen eines Bandes;
  • b) eine Aufwicklungsseiten-Bandrolle 2, auf die mit Hilfe eines Gummibandes und/oder eines Getriebes die Drehbewegung des Motors 1 übertragen wird, und auf die zum Bewegen des bandartigen Mediums durch Drehung ein Ende eines bandartigen Mediums gewickelt ist;
  • c) eine Zuführungsseiten-Bandrolle 3, auf die das andere Ende des bandartigen Mediums gewickelt ist, um das bandartige Medium zu der Aufwicklungsseiten-Bandrolle 2 zu führen, durch deren Drehen das bandartige Medium bewegt wird;
  • d) einen Rotationsdetektor 4 mit einem MR-Element, der durch Erfassen von Polaritäten (einen N-Pol und einen S-Pol), die in regelmäßigen Intervallen über einen Umfang des Motors 1 magnetisiert werden, ein Frequenzsignal zum Ausgeben des Signals in einer Frequenz ausgibt, die proportional zu einer Drehgeschwindigkeit des Motors 1 ist;
  • e) einen Aufwicklungsdurchmesser-Detektor 5 zum Ausgeben eines Signals entsprechend einem Aufwicklungsdurchmesser in Reaktion auf eine Anzahl von Drehungen der Aufwicklungsseiten-Bandrolle 2 und der Zuführungsseiten-Bandrolle 3;
  • f) eine Sollgeschwindigkeits-Berechnungseinheit 6 für eine hohe Geschwindigkeit (im Folgenden einfach als „Berechnungseinheit für eine hohe Geschwindigkeit" bezeichnet) zum Erzeugen einer Ausgabe einer Sollgeschwindigkeit für das Einpendeln einer Drehgeschwindigkeit des Motors 1 auf einer ersten Geschwindigkeit;
  • g) eine Sollgeschwindigkeits-Berechnungseinheit 7 für eine geringe Geschwindigkeit (im Folgenden einfach als „Berechnungseinheit für eine geringe Geschwindigkeit" bezeichnet) zum Erzeugen einer Ausgabe einer weiteren Sollgeschwindigkeit zum stufenweisen Verlangsamen der Drehgeschwindigkeit des Motors 1 im Verlauf der Zeit der ersten Geschwindigkeit und zum Einpendeln auf einer zweiten Geschwindigkeit am Ende;
  • h) einen Aufwicklungsdurchmesser-Komparator 8 zum Vergleichen einer Ausgabe des Aufwicklungsdurchmesser-Detektors 5 mit einem darin im Voraus eingerichteten Aufwicklungsdurchmesser-Vergleichsreferenzwert und zum Ausgeben eines Ergebnisses;
  • i) eine Sollgeschwindigkeits-Einstelleinheit 9 (im Folgenden einfach als „Soll-Einstelleinheit" bezeichnet) zum Vergleichen eines von dem Aufwicklungsdurchmesser-Detektor 5 erfassten Aufwicklungsdurchmessers des bandartigen Mediums, das um die Aufwicklungsseiten-Bandrolle 2 gewickelt ist, mit dem Aufwicklungsdurchmesser-Vergleichsreferenzwert sowie zum Einstellen einer Drehgeschwindigkeit für den Motor 1;
  • j) eine Geschwindigkeitssteuerung 10 für das Ausgeben eines Drehfehlsignals zum Durchführen einer Geschwindigkeitssteuerung in einer Art und Weise, dass eine Ausgabe des Rotationsdetektors 4 näher an einer von der Soll-Einstelleinheit 9 ausgegebenen Sollgeschwindigkeit eingestellt wird; und
  • k) eine Antriebseinheit 11 zum Antreiben des Motors 1 in Reaktion auf das von der Geschwindigkeitssteuerung ausgegebene Drehbefehlsignal.

Die Soll-Einstelleinheit 9 führt die folgenden Funktionen aus:

Erfassen eines Aufwicklungsdurchmessers des bandartigen Mediums, das um die Aufwicklungsseiten-Bandrolle 2 gewickelt ist, mit Hilfe des Aufwicklungsdurchmesser-Detektors 5 und Vergleichen des Aufwicklungsdurchmessers mit dem Aufwicklungsdurchmesser-Vergleichsreferenzwert; und

Einstellen einer Sollgeschwindigkeit für das Drehen des Motors 1 bei der ersten Geschwindigkeit, wenn die Ausgabe des Aufwicklungsdurchmesser-Detektors 5 nicht größer als der Aufwicklungsdurchmesser-Vergleichsreferenzwert ist; und

Einstellen einer zweiten Sollgeschwindigkeit zum stufenweisen Verlangsamen der Drehgeschwindigkeit des Motors 1 im Verlauf der Zeit der ersten Geschwindigkeit und zum Drehen des Motors bei einer zweiten Geschwindigkeit am Ende, wenn die Ausgabe des Aufwicklungsdurchmesser-Detektors 5 größer als der Aufwicklungsdurchmesser-Vergleichsreferenzwert ist.

In diesem Beispiel sind die Aufwicklungsseiten-Bandrolle 2 und die Zuführungsseiten-Bandrolle 3 in ihren Funktionen umgekehrt, wenn Vorspulen im Gegensatz zum Zurückspulen durchgeführt wird.

Im Folgenden wird in Bezug auf die beigefügte Zeichnung die Funktionsweise der TMRD entsprechend dem Stand der Technik mit dem oben beschriebenen Aufbau beschrieben.

Wenn die TMRD das Vor- und Zurückspulen beginnt, steuert sie den Motor 1 so, dass sich dieser bei einer hohen Geschwindigkeit entsprechend der ersten Geschwindigkeit in Reaktion auf eine Ausgabe der Berechnungseinheit für eine hohe Geschwindigkeit 6 dreht, um das bandartige Medium bei einer hohen Geschwindigkeit aufzunehmen. Mit Hilfe des Aufwicklungsdurchmesser-Detektors 5 erfasst die TMRD einen Aufwicklungsdurchmesser des bandartigen Mediums, das um die Aufwicklungsseiten-Bandrolle 2 aufgewickelt ist, um zu verhindern, dass das bandartige Medium beschädigt wird, wenn das Vorspulen bei der gleichen hohen Geschwindigkeit bis zu einem hinteren Bandende (oder im Fall des Zurückspulens bis zu einem vorderen Bandende) durchgeführt wird. Die TMRD erfasst, dass das hintere Bandende näher kommt (oder, dass das vordere Bandende im Falle des Zurückspulens näher kommt), wenn der Aufwicklungs-Durchmesser größer als der Aufwicklungsdurchmesser-Vergleichsreferenzwert wird. Mit dieser Feststellung schaltet die Soll-Einstelleinheit 9 die Sollgeschwindigkeit in eine Ausgabe der Berechnungseinheit für eine geringe Geschwindigkeit 7 um. Die TMRD steuert den Motor 1 in einer Art und Weise, dass durch Umschalten der Ausgabe die Drehgeschwindigkeit stufenweise im Verlauf der Zeit von der ersten Geschwindigkeit zu der zweiten Geschwindigkeit am Ende verlangsamt wird.

Der soeben beschriebene Vorgang wird in Bezug auf 5 ausführlicher beschrieben. In 5 repräsentieren die Ordinatenachse und die Abszissenachse jeweils die Drehgeschwindigkeit des Motors 1 und den Verlauf der Zeit T während eines Verlangsamens der Geschwindigkeit von Motor 1. Die Sollgeschwindigkeit für eine geringe Geschwindigkeit (zweite Geschwindigkeit) wird durch das alphabetische Symbol Va, und die Sollgeschwindigkeit für eine hohe Geschwindigkeit (erste Geschwindigkeit) wird durch das alphabetische Symbol Vb dargestellt. 5 ist ein Kennliniendiagramm, welches das Verlangsamen der Drehgeschwindigkeit des Motors 1 in der Nähe des hinteren Bandendes während des Vorspulens (oder in der Nähe des vorderen Bandendes während des Zurückspulens) darstellt. Diese typische Verlangsamungs-Kennlinie in der Nähe des hinteren Bandendes während des Vorspulens (oder in der Nähe des vorderen Bandendes während des Zurückspulens) wird durch eine Strich-Punkt-Linie 202 dargestellt. Ein mit einer Referenznummer 204 gekennzeichneter Punkt zeigt einen Ausgangspunkt der Geschwindigkeitsverlangsamung an, die die TMRD entsprechend dem Stand der Technik auf Basis des Aufwicklungsdurchmesser-Vergleichsreferenzwertes startet. Wie die Verlangsamungs-Kennlinie 202 zeigt, ist der durch ein alphabetisches Symbol Tsp dargestellte Zeitraum, den das bandartige Medium benötigt, um das vordere oder das hintere Bandende zu erreichen, nachdem die Drehgeschwindigkeit des Motors 1 auf der geringen Sollgeschwindigkeit Va (die zweite Geschwindigkeit) eingependelt ist, ganz besonders lang. Dieser Zeitraum Tsp war bisher der ausschlaggebende Grund dafür, dass die Vorspulzeit und die Zurückspulzeit nicht reduziert werden konnten.

Wie bereits oben beschrieben wurde, wies der Aufbau entsprechend dem Stand der Technik das folgende Problem auf.

Zu einem Zeitpunkt, zu dem der Aufwicklungsdurchmesser des bandartigen Mediums größer wird als der Aufwicklungsdurchmesser-Vergleichsreferenzwert, wird die Drehgeschwindigkeit des Motors 1 stufenweise im Verlauf der Zeit der ersten Geschwindigkeit verlangsamt und auf der zweiten Geschwindigkeit am Ende eingependelt. Zu diesem Zeitpunkt befindet sich auf der Zuführungsseiten-Bandrolle immer noch eine beachtliche Länge des bandartigen Mediums, das ein gegenüberliegendes Ende des aufgewickelten bandartigen Mediums ist.

Dementsprechend benötigt der Motor 1 eine lange Zeit, bis er sich auf der Sollgeschwindigkeit Va für eine geringe Geschwindigkeit oder auf der zweiten Geschwindigkeit eingependelt hat und sich entsprechend dieser dreht. Es ist anzunehmen, dass das Problem einfach durch ein Erhöhen des Niveaus des Aufwicklungsdurchmesser-Vergleichsreferenzwertes gelöst werden kann. Ein Erhöhen des Niveaus des Aufwicklungsdurchmesser-Vergleichsreferenzwertes bedeutet jedoch, dass dadurch der Ausgangspunkt 204 der Geschwindigkeitsverlangsamung, von dem aus die TMRD die Geschwindigkeit stufenweise von der ersten auf die zweite Geschwindigkeit verlangsamt (im Folgenden als "Geschwindigkeitsverlangsamungs-Ausgangspunkt" bezeichnet), auf einen Grenzpunkt in der Nähe des vorderen Bandendes beim Zurückspulen (oder auf einen anderen Grenzpunkt in der Nähe des hinteren Bandendes beim Vorspulen) eingestellt wird. Der Aufwicklungsdurchmesser-Detektor 5 gibt jedoch einen Fehler aus, sobald eine geringfügige Abweichung in der Bandgeschwindigkeit aufgrund einer Belastungsänderung und so weiter auftritt. Als Ergebnis verzögert die TMRD das Erfassen des Geschwindigkeitsverlangsamungs-Ausgangspunktes. Demzufolge läuft das Band während des Zurückspulens bis zum vorderen Bandende (oder während des Vorspulens bis zum hinteren Bandende), ohne dass dabei eine Verlangsamung auf die zweite Geschwindigkeit durchgeführt wird, wodurch es zu einer Beschädigung des Bandes kommt.

Aus diesem Grund erforderte das Verfahren entsprechend dem Stand der Technik das Festlegen des Aufwicklungsdurchmesser-Vergleichsreferenzwertes auf einem Niveau, bei dem eine ausreichende Länge des bandartigen Mediums auf der Zuführungsseiten-Bandrolle verbleibt. Aufgrund dieser Einstellung wird bei dem Verfahren entsprechend dem Stand der Technik die Verlangsamung der Geschwindigkeit, wie durch den Geschwindigkeitsverlangsamungs-Ausgangspunkt 204 dargestellt wird, zu einem etwas früheren Zeitpunkt begonnen, wodurch die Zeit verlängert wird, bis sich der Motor bei der Sollgeschwindigkeit Va für eine geringe Geschwindigkeit dreht, also bei der zweiten Geschwindigkeit. Dadurch können die Zurückspulzeit und die Vorspulzeit nicht verkürzt werden, was sich als ein Problem bezüglich der Benutzerfreundlichkeit erweist.

Dokument US 5.803.387 offenbart ein System für das schnelle Zurückspulen eines Bandes von einer ersten Spule auf eine zweite Spule eines Aufzeichnungsgerätes. Ein erster und ein zweiter Sensor erfassen die Drehgeschwindigkeit der ersten und der zweiten Spule. Eine Berechnungseinheit berechnet die verbleibende Zurückspulzeit auf Basis der erfassten Drehgeschwindigkeiten, der Banddicke, des Radius, des Spulenkerns und der Gesamtdicke des auf dem Kern befindlichen Bandes und gibt ein Verlangsamungssignal aus, wobei die verbleibende Zurückspulzeit ausreichend ist, um die erste Spule auf eine letztendliche Drehgeschwindigkeit zu verlangsamen.

Dokument US 5.839.683 offenbart entsprechend dem Oberbegriff des Anspruches 1 ein Gerät zum Steuern der Bandgeschwindigkeit. Wenn das Band bei einer hohen Geschwindigkeit angehalten wird, wird der Aufwicklungsradius der Bandzuführungsrolle erfasst und in Reaktion auf den erfassten Aufwicklungsradius eine Band-Verlangsamungsrate eingestellt.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung soll das oben beschriebene Problem lösen und ist darauf ausgerichtet, eine Antriebsvorrichtung für bandartiges Medium („TMRD" [tape-like medium running device]) bereitzustellen, deren Benutzerfreundlichkeit dadurch erhöht wird, dass die Zeit, die dafür benötigt wird, bis sich der Motor 1 entsprechend der zweiten Sollgeschwindigkeit Va für eine geringe Geschwindigkeit dreht, auf ein Minimum reduziert und die für ein Vor- und Zurückspulen benötigte Zeit und Ähnliches verkürzt wird.

Um die oben genannte Aufgabe zu erfüllen, umfasst die TMRD der vorliegenden Erfindung:

  • (a) einen Motor;
  • (b) einen Rotationsdetektor zum Erfassen eines Signals bei einer Frequenz proportional zu einer Drehgeschwindigkeit des Motors;
  • (c) eine Aufwicklungsseiten-Bandrolle, auf die ein Ende eines bandartigen Mediums gewickelt wird, zum Drehen in einer synchronisierten Bewegung mit der Drehung des Motors;
  • (d) eine Zuführungsseiten-Bandrolle, auf die das andere Ende des bandartigen Mediums gewickelt ist;
  • (e) einen Aufwicklungsdurchmesser-Detektor zum Erfassen eines Durchmessers des auf die Aufwicklungsseiten-Bandrolle gewickelten bandartigen Mediums;
  • (f) eine Sollgeschwindigkeits-Berechnungseinheit für eine hohe Geschwindigkeit zum Einstellen einer Drehgeschwindigkeit des Motors auf eine erste Geschwindigkeit; und
  • (g) eine Sollgeschwindigkeits-Berechnungseinheit für eine geringe Geschwindigkeit zum stufenweisen Verlangsamen der Drehgeschwindigkeit des Motors im Verlauf der Zeit der ersten Geschwindigkeit und dem Einpendeln auf einer zweiten Geschwindigkeit am Ende; gekennzeichnet durch
  • (h) einen Aufwicklungsdurchmesser-Komparator zum Vergleichen des erfassten Aufwicklungsdurchmessers mit einem darin im Voraus eingerichteten Aufwicklungsdurchmesser-Vergleichsreferenzwert;
  • (i) eine Abweichungs-Erfassungseinheit zum Erfassen eines abweichenden Zustands basierend auf dem erfassten Aufwicklungsdurchmesser;
  • (j) eine Sollgeschwindigkeits-Einstelleinheit zum Einstellen einer Sollgeschwindigkeit für den Motor gemäß einem festgestellten Ergebnis der Abweichungs-Erfassungseinheit;
  • (k) eine Geschwindigkeitssteuerung zum Ausgeben eines Drehbefehlsignals auf Basis des erfassten Aufwicklungsdurchmessers und der eingestellten Sollgeschwindigkeit; und
  • (l) eine Antriebseinheit zum Antreiben des Motors, um entsprechend dem Drehbefehlsignal zu drehen, wobei die Sollgeschwindigkeits-Einstelleinheit die folgenden Funktionen ausführt:

Auswählen eines Ausgangs der Sollgeschwindigkeits-Berechnungseinheit für eine geringe Geschwindigkeit, wenn ein festgestelltes Ergebnis der Abweichungs-Erfassungseinheit einen abweichenden Zustand anzeigt oder wenn der Aufwicklungsdurchmesser-Komparator anzeigt, dass ein festgestelltes Ergebnis des Aufwicklungsdurchmesser-Komparators größer als der Aufwicklungsdurchmesser-Vergleichsreferenzwert ist, und

Auswählen eines Ausgangs der Sollgeschwindigkeits-Berechnungseinheit für eine hohe Geschwindigkeit in allen anderen als den zuvor dargestellten Fällen.

Mit dem oben beschriebenen Aufbau kann die TMRD eine für das Zurückspulen, Vorspulen und so weiter benötigte Antriebszeit verkürzen. Darüber hinaus kann durch die TMRD eine Beschädigung des Bandes verhindert werden, die entsteht, wenn das Band während des Drehens bei einer hohen Geschwindigkeit bis zu einem hinteren Ende oder einem vorderen Ende läuft, da die TMRD die Drehgeschwindigkeit des Motors verlangsamt, wenn ein festgestelltes Ergebnis eines Aufwicklungsdurchmessers als Fehler angezeigt wird.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

1 ist ein Blockdiagramm, das den Aufbau einer TMRD eines ersten exemplarischen Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung darstellt;

2 ist ein Ablaufplan, der das Softwareprogramm der TMRD des ersten exemplarischen Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung darstellt;

3 ist ein Kennliniendiagramm, das ein Verlangsamen der Drehgeschwindigkeit des Motors 1 der vorliegenden Erfindung darstellt;

4 ist ein Blockdiagramm, das den Aufbau einer TMRD entsprechend dem Stand der Technik darstellt; und

5 ist ein Kennliniendiagramm, das ein Verlangsamen der Drehgeschwindigkeit des Motors 1 entsprechend dem Stand der Technik darstellt.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DES BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEI-SPIELS

Im Folgenden wird in Bezug auf die beigefügten Zeichnungen ein exemplarisches Ausführungsbeispiel einer Antriebsvorrichtung für bandartiges Medium (TMRD) der vorliegenden Erfindung beschrieben.

(Erstes Ausführungsbeispiel)

1 ist ein Blockdiagram, das den Aufbau einer TMRD eines ersten exemplarischen Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung darstellt.

Die TMRD des ersten exemplarischen Ausführungsbeispieles dieser Erfindung umfasst:

  • a) einen Motor 1 zum Bewegen eines Bandes;
  • b) eine Aufwicklungsseiten-Bandrolle 2, auf die mit Hilfe eines Gummibandes und/oder eines Getriebes die Drehbewegung des Motors 1 übertragen wird, und auf die zum Bewegen des bandartigen Mediums durch Drehung ein Ende eines bandartigen Mediums gewickelt ist;
  • c) eine Zuführungsseiten-Bandrolle 3, auf die das andere Ende des bandartigen Mediums gewickelt ist, um das bandartige Medium zu der Aufwicklungsseiten-Bandrolle 2 zu führen, durch deren Drehen das bandartige Medium bewegt wird;
  • d) einen Rotationsdetektor 4 mit einem MR-Element, der durch Erfassen von Polaritäten (einen N-Pol und einen S-Pol), die in regelmäßigen Intervallen über einen Umfang des Motors 1 magnetisiert werden, ein Frequenzsignal zum Ausgeben des Signals in einer Frequenz ausgibt, die proportional zu einer Drehgeschwindigkeit des Motors 1 ist;
  • e) einen Aufwicklungsdurchmesser-Detektor 5 zum Ausgeben eines Signals gemäß eines Aufwicklungsdurchmessers in Reaktion auf eine Anzahl von Drehungen der Aufwicklungsseiten-Bandrolle 2 und der Zuführungsseiten-Bandrolle 3;
  • f) eine Berechnungseinheit für eine hohe Geschwindigkeit 6 zum Erzeugen einer Ausgabe einer Sollgeschwindigkeit zum Einpendeln einer Drehgeschwindigkeit des Motors 1 auf einer ersten Geschwindigkeit;
  • g) eine Berechnungseinheit für eine geringe Geschwindigkeit 7 zum Erzeugen einer Ausgabe einer weiteren Sollgeschwindigkeit zum stufenweisen Verlangsamen der Drehgeschwindigkeit des Motors 1 im Verlauf der Zeit der ersten Geschwindigkeit und zum Einpendeln auf einer zweiten Geschwindigkeit am Ende;
  • h) einen Aufwicklungsdurchmesser-Komparator 8 zum Vergleichen einer Ausgabe des Aufwicklungsdurchmesser-Detektors 5 mit einem darin im Voraus eingerichteten Aufwicklungsdurchmesser-Vergleichsreferenzwert und zum Ausgeben eines Ergebnisses;
  • i) eine Soll-Einstelleinheit 9 zum Einstellen einer Sollgeschwindigkeit des Motors 1 auf Basis einer Ausgabe des Aufwicklungsdurchmesser-Komparators 8 und einer Ausgabe des Aufwicklungsdurchmesserabweichungs-Frequenzkomparators 15 (im Folgenden einfach als „Abweichungs-Komparator" bezeichnet), der zu einem späteren Zeitpunkt beschrieben wird;
  • j) eine Geschwindigkeitssteuerung 10 für das Ausgeben eines Drehfehlsignals (im Folgenden als „Befehlssignal" bezeichnet) zum Durchführen einer Geschwindigkeitssteuerung in einer Art und Weise, dass eine Ausgabe des Rotationsdetektors 4 näher an einer von der Soll-Einstelleinheit 9 ausgegebenen Sollgeschwindigkeit eingestellt wird;
  • k) eine Antriebseinheit 11 zum Antreiben des Motors 1 entsprechend dem von der Geschwindigkeitssteuerung 10 ausgegebenen Drehbefehlsignals;
  • l) einen Speicher der früheren Aufwicklungsdurchmesserausgabe 12 (im Folgenden einfach als „Speichereinheit" bezeichnet) zum vorübergehenden Speichern eines vorhergehenden Wertes eines Ausgangs des Aufwicklungsdurchmesser-Detektors 5, bevor dieser Wert erneuert wird, und zum Ausgeben dieses Wertes;
  • m) eine Feststelleinheit für Aufwicklungsdurchmesserabweichung 13 (im Folgenden einfach als „Feststelleinheit" bezeichnet) zum Vergleichen der Ausgabe des Aufwicklungsdurchmesser-Detektors 5 mit einer Ausgabe der Speichereinheit 12, und zum Ausgeben eines Impulses, wenn die Ausgabe des Aufwicklungsdurchmesser-Detektors 5 nicht größer als die Ausgabe der Speichereinheit 12 ist;
  • n) einen Aufwicklungsdurchmesserabweichungs-Frequenzzähler 14 (im Folgenden einfach als „Zähler" bezeichnet) zum Zählen einer Anzahl der von der Feststelleinheit 13 ausgegebenen Impulse und zum Ausgeben eines Ergebnisses;
  • o) den Abweichungs-Komparator 15 zum Vergleichen einer Ausgabe des Zählers 14 mit einer Obergrenze einer darin im Voraus eingerichteten Anzahl von Aufwicklungsdurchmesserabweichungen und zum Ausgeben eines Signals, das einen abweichenden Zustand anzeigt, wenn die Ausgabe des Zählers 14 größer als die Obergrenze der Anzahl von Aufwicklungsdurchmesserabweichungen ist; und
  • p) eine Abweichungs-Erfassungseinheit 101, die die Speichereinheit 12, die Feststelleinheit 13, den Zähler 14 und den Abweichungs-Komparator 15 enthält.

Die Soll-Einstelleinheit 9 führt die folgenden Funktionen aus:

Einstellen einer Sollgeschwindigkeit zum stufenweisen Verlangsamen der Drehgeschwindigkeit des Motors 1 im Verlauf der Zeit einer Sollgeschwindigkeit für eine hohe Geschwindigkeit Vb (das heißt, die erste Geschwindigkeit) und zum Drehen des Motors 1 bei einer Sollgeschwindigkeit für eine geringe Geschwindigkeit Va am Ende (das heißt, die zweite Geschwindigkeit), wenn ein Ausgang des Aufwicklungsdurchmesser-Komparators 8 anzeigt, dass der Ausgang des Aufwicklungsdurchmesser-Detektors 5 größer als der Aufwicklungsdurchmesser-Vergleichsreferenzwert ist, oder wenn ein Ausgang des zu einem späteren Zeitpunkt beschriebenen Abweichungs-Komparators 15 anzeigt, dass die Ausgabe des ebenfalls zu einem späteren Zeitpunkt beschriebenen Zählers 14 größer als die Obergrenze der Anzahl von Aufwicklungsdurchmesserabweichungen ist; und

Einstellen einer weiteren Sollgeschwindigkeit, um den Motor 1 bei der ersten Geschwindigkeit zu drehen in allen anderen als den zuvor dargestellten Fällen.

In diesem Beispiel sind die Aufwicklungsseiten-Bandrolle 2 und die Zuführungsseiten-Bandrolle 3 in ihren Funktionen umgekehrt, wenn Vorwärtsspulen im Gegensatz zum Zurückspulen durchgeführt wird.

Im Folgenden wird ein in dem Aufwicklungsdurchmesser-Detektor 5 angewendetes Verfahren zum Berechnen eines Aufwicklungsdurchmessers beschrieben. Eine Länge eines bandartigen Mediums, das durch eine vollständige Umdrehung einer Bandrolle aufgewickelt wird, kann mit der folgenden Formel ermittelt werden: (V1) × (T1)

Ein äußerer Umfang der Bandrolle wird durch die Formel 2&pgr;R ermittelt, wobei &pgr; oder das Verhältnis des Umfangs eines Kreises zu seinem Durchmesser verwendet wird.

Dabei bezeichnet:

V1
eine Geschwindigkeit des Bandes;
T1
bezeichnet eine Zeit, die eine Aufwicklungsseiten-Bandrolle für eine vollständige Umdrehung benötigt; und
R
bezeichnet einen Aufwicklungsradius (das heißt, einen Radius von einem Mittelpunkt der Bandrolle zu einem äußeren Umfang des bandartigen Mediums).

Da das bandartige Medium durch die Umdrehungen der Aufwicklungsseiten-Bandrolle aufgewickelt wird, entspricht eine Länge des bandartigen Mediums, das durch eine vollständige Umdrehung der Bandrolle aufgewickelt wird, dem Umfang der Bandrolle. Demzufolge kann der Aufwicklungsradius R mit den folgenden zwei Zahlen und der Formel: R = (V1) × (T1)/(2&pgr;) ermittelt werden.

An einer Position der Bandrolle ist ein Schlitz bereitgestellt, um die Umdrehung der Bandrolle zu erfassen. Ein optischer Sensor erfasst die Umdrehung der Bandrolle, indem die Bandrolle an dem von dem Sensor abgetasteten Schlitz vorbeidreht. Obwohl in der vorhergehenden Beschreibung ein Verfahren zum Berechnen eines Aufwicklungsdurchmessers anhand der von der Bandrolle benötigten Zeit für eine Umdrehung angeführt wurde, kann der Aufwicklungsdurchmesser aus einem Verlauf der Zeit, die die Bandrolle für 1/N einer vollständigen Umdrehung benötigt, verwendet werden, wenn die Bandrolle eine Anzahl N der Schlitze um sie herum besitzt. Der gleiche Effekt kann auch erreicht werden, wenn, wie im Falle des Motors 1, ein MR-Element verwendet wird (im Gegensatz dazu kann der Motor 1 mit einem Schlitz ausgeführt sein, um dieselbe Funktion zu erzielen).

Zusätzlich dazu verwendet ein Verfahren zum Berechnen der Sollgeschwindigkeit für eine hohe Geschwindigkeit in der Berechnungseinheit 6 bei seiner Berechnung der Sollgeschwindigkeit die höchste Geschwindigkeit, mit der sich ein Motor drehen kann.

Im Folgenden wird die Funktionsweise der oben beschriebenen TMRD mit dem in 1 gezeigten Aufbau beschrieben.

Wenn ein Befehl (nicht in der Figur dargestellt) für die TMRD eingegeben wird, das bandartige Medium zurückzuspulen, startet die Geschwindigkeitssteuerung 10 den Motor 1 über die Antriebseinheit 11. Der Aufwicklungsdurchmesser-Detektor 5 erfasst einen Aufwicklungsdurchmesser des auf die Aufwicklungsseiten-Bandrolle 2 gewickelten bandartigen Mediums, wobei sich das Band zu diesem Zeitpunkt an seiner Position befindet. In dem Fall, in dem eine Wiedergabe und so weiter zuvor nicht durchgeführt wurde, startet die TMRD die Wiedergabe und so weiter von dieser Position aus, um den Aufwicklungsdurchmesser zu erfassen. Die Feststelleinheit 13 vergleicht die Aufwicklungsdurchmesserausgabe des Aufwicklungsdurchmesser-Detektors 5 mit dem früheren Aufwicklungsdurchmesser, der aus einer Ausgabe der Speichereinheit 12 erhalten wurde, um festzustellen, ob die Abwicklungsdurchmesserausgabe des Abwicklungsdurchmesser-Detektors 5 einen normalen Wert hat oder nicht. Als Ergebnis des Vergleiches stellt die Feststelleinheit 13 einen abweichenden Zustand der Aufwicklungsdurchmesserausgabe des Abwicklungsdurchmesser-Detektors 5 fest und gibt einen Impuls an den Zähler 14 aus, wenn der Aufwicklungsdurchmesser nicht größer als der frühere Aufwicklungsdurchmesser ist. Andererseits stellt die Feststelleinheit 13 einen normalen Zustand der Aufwicklungsdurchmesserausgabe des Aufwicklungsdurchmesser-Detektors 5 fest und gibt keinen Impuls an den Zähler 14 aus, wenn der Aufwicklungsdurchmesser größer als der frühere Aufwicklungsdurchmesser ist.

Der Abweichungs-Komparator 15 vergleicht die Anzahl der ausgegebenen Impulse (das heißt, eine Anzahl der Abweichungen, die hinsichtlich des Aufwicklungsdurchmessers aufgetreten sind) der Feststelleinheit 13, die von dem Zähler 14 gezählt wurden, mit der darin im Voraus eingerichteten Obergrenze der Anzahl von Aufwicklungsdurchmesserabweichungen. Als Ergebnis gibt der Abweichungs-Komparator 15 ein Signal an die Soll-Einstelleinheit 9 aus, das die Ausgabe des Abwicklungsdurchmesser-Detektors 5 als Fehler anzeigt, wenn die durch den Zähler 14 gezählte Anzahl größer als die Obergrenze der Anzahl von Aufwicklungsdurchmesserabweichungen ist.

Im Gegensatz dazu gibt der Abweichungs-Komparator 15 kein Signal an die Soll-Einstelleinheit 9 aus, das einen abweichenden Zustand der Ausgabe des Abwicklungsdurchmesser-Detektors 5 anzeigt, wenn die durch den Zähler 14 gezählte Anzahl nicht größer als die Obergrenze der Anzahl von Aufwicklungsdurchmesserabweichungen ist.

Die Soll-Einstelleinheit 9 wählt entweder eine Ausgabe der Berechnungseinheit für eine hohe Geschwindigkeit 6 oder eine Ausgabe der Berechnungseinheit für eine geringe Geschwindigkeit 7 basierend auf der Aufwicklungsdurchmesserausgabe des Aufwicklungsdurchmesser-Detektors 5 und ein Ergebnis der Abweichungsfeststellung der Aufwicklungsdurchmesserausgabe des Abweichungs-Komparators 15 aus und gibt diese als eine Sollgeschwindigkeit an die Geschwindigkeitssteuerung 10 aus. Mit anderen Worten bedeutet dies, dass der Abweichungs-Komparator 15 die Anzahl der Abweichungen der Aufwicklungsdurchmesserausgabe des Zählers 14 mit der darin voreingerichteten Obergrenze der Anzahl von Aufwicklungsdurchmesserabweichungen vergleicht, wenn die Aufwicklungsdurchmesserausgabe des Aufwicklungsdurchmesser-Detektors 5 nicht größer als der Aufwicklungsdurchmesser-Vergleichsreferenzwert ist. Als Ergebnis wählt die Soll-Einstelleinheit 9, wenn die Anzahl der Aufwicklungsdurchmesserabweichungen nicht größer als die Obergrenze der Anzahl von Aufwicklungsdurchmesserabweichungen ist, den Ausgang der Berechnungseinheit für eine hohe Geschwindigkeit 6 entsprechend einem Steuersignal aus, das heißt, einer Ausgabe des Abweichungs-Komparators 15 und gibt dieses Ergebnis als eine Sollgeschwindigkeit an die Geschwindigkeitssteuerung 10 aus.

Im Gegensatz dazu wählt die Soll-Einstelleinheit 9 die Ausgabe der Berechnungseinheit für eine geringe Geschwindigkeit 7 entsprechend dem Steuersignal oder die Ausgabe des Abweichungs-Komparators 15 aus, wenn die Anzahl der Aufwicklungsdurchmesserabweichungen größer als die Obergrenze der Anzahl von Aufwicklungsdurchmesserabweichungen ist. Als Ergebnis gibt die Soll-Einstelleinheit 9 eine Sollgeschwindigkeit des Motors 1 an die Geschwindigkeitssteuerung 10 aus, die sich von der Ausgabe der Berechnungseinheit für eine hohe Geschwindigkeit 6 zu der Ausgabe der Berechnungseinheit für eine geringe Geschwindigkeit 7 am Ende unterscheidet, und zwar in solch einer Art und Weise, dass der Motor seine Drehgeschwindigkeit stufenweise in Abhängigkeit vom Verlauf der Zeit verlangsamt.

Im Gegensatz dazu wählt die Soll-Einstelleinheit 9 die Ausgabe der Berechnungseinheit für eine geringe Geschwindigkeit 7 entsprechend dem Steuersignal oder eine Ausgabe des Aufwicklungsdurchmesser-Komparators 8 aus, wenn die Aufwicklungsdurchmesserausgabe des Aufwicklungsdurchmesser-Detektors 5 größer als der Aufwicklungsdurchmesser-Vergleichsreferenzwert ist. Als Ergebnis gibt die Soll-Einstelleinheit 9 eine Sollgeschwindigkeit des Motors 1 an die Geschwindigkeitssteuerung 10 aus, die sich von der Ausgabe der Berechnungseinheit für eine hohe Geschwindigkeit 6 zu der Ausgabe der Berechnungseinheit für eine geringe Geschwindigkeit 7 am Ende unterscheidet, und zwar in solch einer Art und Weise, dass der Motor seine Drehgeschwindigkeit stufenweise in Abhängigkeit vom Verlauf der Zeit verlangsamt.

Basierend auf einer Drehgeschwindigkeit des Motors 1, die durch ein ausgegebenes Frequenzsignal des Rotationsdetektors 4 bei drehendem Motor erhalten wurde und der Sollgeschwindigkeitsausgabe der Soll-Einstelleinheit 9 gibt die Geschwindigkeitssteuerung 10 ein Drehbefehlsignal an die Antriebseinheit 11 aus, um den Motor 1 entsprechend einer Geschwindigkeit zu drehen, die beinahe der Sollgeschwindigkeit entspricht. Die Antriebseinheit 11 treibt den Motor 1 an, um entsprechend dem Drehbefehlsignal zu drehen, das von der Geschwindigkeitsteuerung 10 ausgegeben wurde. Die Aufwicklungsseiten-Bandrolle 2, auf die die Drehbewegung des Motors 1 übertragen wird, wickelt das bandartige Medium von der Zuführungsseiten-Bandrolle 3 auf.

Im Folgenden wird in Bezug auf 3 eine Beziehung zwischen der Drehgeschwindigkeit des Motors 1 und dem Verlauf der Zeit während einer Verlangsamung der Geschwindigkeit des Motors 1 beschrieben. In 3 repräsentiert die Ordinatenachse die Drehgeschwindigkeit des Motors 1 und die Abszissenachse den Verlauf der Zeit während einer Verlangsamung der Geschwindigkeit des Motors 1. Die Sollgeschwindigkeit für eine geringe Geschwindigkeit (zweite Geschwindigkeit) wird durch ein alphabetisches Symbol Va, und die Sollgeschwindigkeit für eine hohe Geschwindigkeit (erste Geschwindigkeit) wird durch ein alphabetisches Symbol Vb dargestellt. 3 ist ein Kennliniendiagramm, das ein Verlangsamen einer Drehgeschwindigkeit des Motors 1 in der Nähe eines hinteren Endes während des Vorspulens (oder in der Nähe eines vorderen Endes während des Zurückspulens) darstellt. Eine Verlangsamungs-Kennlinie in der Nähe eines hinteren Endes während des Vorspulens (oder in der Nähe eines vorderen Endes während des Zurückspulens) in der TMRD dieser Erfindung wird durch eine durchgängige Linie 201 dargestellt. Ein mit einer Referenznummer 203 gekennzeichneter Punkt zeigt einen Ausgangspunkt der Geschwindigkeitsverlangsamung an, die die TMRD dieser Erfindung auf Basis des Aufwicklungsdurchmesser-Vergleichsreferenzwertes startet. Zu Referenzzwecken zeigt 3 einen Vergleich der Kennlinie der vorliegenden Erfindung mit der Kennlinie einer Vorrichtung entsprechend dem Stand der Technik. In der TMRD entsprechend dem Stand der Technik kann ein Ausgangspunkt 204 für die Geschwindigkeitsverlangsamung nicht an einem Grenzpunkt in der Nähe des hinteren Endes oder des vorderen Endes des Bandes festgelegt werden, unter Berücksichtigung der Tatsache, dass der Aufwicklungsdurchmesser-Detektor 5 einen Erfassungsfehler aufgrund einer Belastungsänderung und so weiter auf das Band in der Nähe des hinteren Ende und des vorderen Endes erzeugt. Demzufolge benötigt die TMRD entsprechend dem Stand der Technik einen langen Zeitraum Tsp, bis der Aufwicklungsdurchmesser den Aufwicklungsdurchmesser-Vergleichsreferenzwert übersteigt und die Drehgeschwindigkeit des Motors 1 stufenweise von der Sollgeschwindigkeit Vb für eine hohe Geschwindigkeit verlangsamt wird und die Sollgeschwindigkeit Va für eine geringe Geschwindigkeit am Ende erreicht. Entsprechend dem oben genannten Grund konnten die Vorspulzeit und die Zurückspulzeit mit der TMRD entsprechend dem Stand der Technik nicht verringert werden. Die vorliegende Erfindung stellt jedoch zusätzlich einen Schutzmechanismus zum stufenweisen Verlangsamen der Drehgeschwindigkeit des Motors 1 von der Sollgeschwindigkeit Vb für eine hohe Geschwindigkeit und zum Einpendeln auf die Sollgeschwindigkeit Va für eine geringe Geschwindigkeit am Ende durch Erfassen eines Fehlers bereit, der gegebenenfalls durch den Aufwicklungsdurchmesser-Detektor 5 aufgrund einer Belastungsänderung und so weiter auf das Band in der Nähe seines hinteren Endes und seines vorderen Endes erzeugt wird. Demzufolge ermöglicht die TMRD der vorliegenden Erfindung, dass der Aufwicklungsdurchmesser-Vergleichsreferenzwert so eingestellt werden kann, dass der Ausgangspunkt 203 für das Verlangsamen der Geschwindigkeit im Vergleich zu der TMRD entsprechend dem Stand der Technik näher an einem Grenzpunkt des vorderen Endes und des hinteren Endes liegt. Folglich kann die vorliegende Erfindung eine Zeit Ts minimieren, in der sich der Motor 1 entsprechend der Sollgeschwindigkeit Va für eine geringe Geschwindigkeit dreht, wodurch eine Verlangsamung der Antriebszeit während des Vorspulens und Zurückspulens erzielt werden kann.

In dem vorliegenden exemplarischen Ausführungsbeispiel können die Funktionen eines Abschnittes, der durch eine gestrichelte Linie umrandet und durch eine Referenznummer 100 in 1 dargestellt ist, mit einem Softwareprogramm in einem Mikrocomputer in der selben Art und Weise ausgeführt werden. Im Folgenden wird in Bezug auf 2 das Softwareprogramm beschrieben. 2 ist ein Ablaufplan, der das Softwareprogramm der TMRD des ersten exemplarischen Ausführungsbeispiels der Erfidung darstellt.

Ein Aufwicklungsdurchmesser-Erfassungsschritt 20 (im Folgenden einfach als „Schritt 20'' bezeichnet) dient zum Erfassen eines Aufwicklungsdurchmessers des auf der Aufwicklungsseiten-Bandrolle 2 aufgewickelten bandartigen Mediums während der Zeit, die die Aufwicklungsseiten-Bandrolle 2 und die Zuführungsseiten-Bandrolle 3 benötigen, um eine vollständige Umdrehung zu machen, während das bandartige Medium bewegt wird;

Ein Schritt zum Eingeben eines Aufwicklungsdurchmesser-Vergleichsreferenzwertes 21 (im Folgenden einfach als „Schritt 21'' bezeichnet) dient zum Eingeben eines Aufwicklungsdurchmesser-Vergleichsreferenzwertes;

Ein Aufwicklungsdurchmesser-Vergleichsschritt 22 (im Folgenden einfach als „Schritt 22" bezeichnet) dient zum Vergleichen des in dem Schritt 21 eingegebenen Aufwicklungsdurchmesser-Vergleichsreferenzwertes mit dem in dem Schritt 20 erfassten Aufwicklungsdurchmesser und zum Feststellen, ob der Aufwicklungsdurchmesser größer als der Aufwicklungsdurchmesser-Vergleichsreferenzwert ist oder nicht;

Ein Schritt zum Löschen (Initialisieren) des Aufwicklungsdurchmesser-Zählers 23 (im Folgenden einfach als „Schritt 23'' bezeichnet) dient zum Löschen des Aufwicklungsdurchmesserabweichungs-Frequenzzählers;

Ein Schritt zum Einstellen einer geringen Geschwindigkeit 24 (im Folgenden einfach als „Schritt 24'' bezeichnet) dient zum Einstellen einer Sollgeschwindigkeit in einer solchen Art und Weise, dass die Drehgeschwindigkeit des Motors 1 stufenweise im Verlauf der Zeit der ersten Geschwindigkeit verlangsamt wird und auf einer Sollgeschwindigkeit Va für eine geringe Geschwindigkeit oder der zweiten Geschwindigkeit am Ende eingependelt.

Ein Drehgeschwindigkeits-Eingabeschritt 25 (im Folgenden einfach als „Schritt 25'' bezeichnet) dient zum Eingeben einer Drehgeschwindigkeit, die durch den Rotationsdetektor 4 erfasst wurde;

Ein Geschwindigkeits-Steuerungsschritt 26 (im Folgenden einfach als „Schritt 26'' bezeichnet) dient zum Ausgeben eines Drehbefehls basierend auf der Drehgeschwindigkeit und der Sollgeschwindigkeit, um den Motor 1 entsprechend der Sollgeschwindigkeit zu drehen;

Ein Schritt zum Speichern eines früheren Aufwicklungsdurchmessers 27 (im Folgenden einfach als „Schritt 27'' bezeichnet) dient zum vorübergehenden Speichern des in dem Schritt 20 erfassten Aufwicklungsdurchmessers des auf der Aufwicklungsseiten-Bandrolle 2 aufgewickelten bandartigen Mediums, um ihn bei der nachfolgenden Aufwicklungsdurchmessererfassung als den früheren Aufwicklungsdurchmesser-Vergleichswert zu nutzen;

Ein Schritt zum Eingeben eines früheren Aufwicklungsdurchmessers 28 (im Folgenden einfach als „Schritt 28'' bezeichnet) dient zum Eingeben eines vorübergehend in dem Schritt 27 gespeicherten früheren Aufwicklungsdurchmessers;

Ein Aufwicklungsdurchmesser-Vergleichsschritt 29 (im Folgenden einfach als „Schritt 29" bezeichnet) dient zum Feststellen, ob der in dem Schritt 20 erfasste Aufwicklungsdurchmesser größer als der in dem Schritt 28 eingegebene frühere Aufwicklungsdurchmesser ist oder nicht;

Ein Schritt zum Eingeben eines Aufwicklungsdurchmesserabweichungs-Frequenzzählerwertes 30 (im Folgenden einfach als „Schritt 30'' bezeichnet) dient zum Eingeben eines Wertes des Aufwicklungsdurchmesserabweichungs-Frequenzzählers, der eine Anzahl von Abweichungen bis zu dem vorangegangenen Zählen repräsentiert und ist ein erster Schritt zum Zählen einer Gesamtanzahl von Abweichungen, wenn der Aufwicklungsdurchmesser nicht größer als der frühere Aufwicklungsdurchmesser in Schritt 29 beurteilt wurde, und wird deshalb als eine zählbare Abweichung festgestellt;

E in Schritt zum Erhöhen eines Aufwicklungsdurchmesserabweichungs-Frequenzzählers 31 (im Folgenden einfach als „Schritt 31" bezeichnet) dient zum Addieren des Wertes 1, das heißt, einer zu dieser Zeit aufgetretenen Abweichungsanzahl, zu der aktuellen Anzahl der in dem Schritt 30 eingegebenen Abweichungen und zum erneuten Speichern der Summe in den Aufwicklungsdurchmesserabweichungs-Frequenzzähler; Ein Schritt zum Eingeben eines Aufwicklungsdurchmesserabweichungs-Frequenzobergrenzwertes 32 (im Folgenden einfach als „Schritt 32" bezeichnet) dient zum Vergleichen einer Obergrenze der Anzahl von Aufwicklungsdurchmesserabweichungen;

Ein Schritt zum Vergleichen einer Aufwicklungsdurchmesserabweichungsfrequenz 33 (im Folgenden einfach als „Schritt 33'' bezeichnet) dient zum Vergleichen der aktuellen Anzahl von Aufwicklungsdurchmesserabweichungen, zu der in dem Schritt 31 der Wert 1 addiert wurde, mit der Obergrenze der Anzahl der in dem Schritt 32 eingegebenen Aufwicklungsdurchmesserabweichungen und zum Feststellen, ob die Anzahl der Aufwicklungsdurchmesserabweichungen größer als die Obergrenze der Anzahl von Aufwicklungsdurchmesserabweichungen ist; und

Ein Schritt zum Einstellen einer hohen Sollgeschwindigkeit 34 (im Folgenden einfach als „Schritt 34'' bezeichnet) zum Einstellen einer Sollgeschwindigkeit für den Motor 1, um entsprechend der Sollgeschwindigkeit Vb für eine hohe Geschwindigkeit zu drehen, welche die erste Geschwindigkeit ist.

Im Folgenden wird die Arbeitsweise des oben genannten Softwareprogramms der in 2 dargestellten TMRD beschrieben.

In dem Schritt 20 erfasst der Aufwicklungsdurchmesser-Detektor 5 einen Aufwicklungsdurchmesser des auf der Aufwicklungsseiten-Bandrolle 2 aufgewickelten bandartigen Mediums durch Erfassen eines Zeitraumes, den die Aufwicklungsseiten-Bandrolle 2 und die Zuführungsseiten-Bandrolle 3 für eine vollständige Umdrehung benötigen, während das bandartige Medium bewegt wird.

In dem Schritt 21 wird der Aufwicklungsdurchmesser-Vergleichsreferenzwert in den Aufwicklungsdurchmesser-Komparator 8 eingegeben.

Wenn der Aufwicklungsdurchmesser größer als der Aufwicklungsdurchmesser-Vergleichsreferenzwert ist, wird in dem Schritt 23 ein Wert, der die Anzahl von aufgetretenen Aufwicklungsdurchmesserabweichungen repräsentiert entsprechend einem in Schritt 22 ausgewählten Verfahren gelöscht (initialisiert). Nach dem Löschen des Zählerwertes geht das Programm in den Schritt 24 über. In dem Schritt 24 wird eine Sollgeschwindigkeit für den Motor 1 eingestellt, um in einer Art und Weise zu drehen, dass seine Drehgeschwindigkeit stufenweise im Verlauf der Zeit der ersten Geschwindigkeit verlangsamt wird und auf die Sollgeschwindigkeit Va für eine geringe Geschwindigkeit am Ende, welche die zweite Geschwindigkeit ist, eingependelt wird.

Wenn im Gegensatz dazu der Aufwicklungsdurchmesser nicht größer als der Aufwicklungsdurchmesser-Vergleichsreferenzwert in Schritt 22 ist, werden die folgenden Schritte durchgeführt, um entweder den Schritt 24 oder den Schritt 34 auszuwählen.

Zunächst wird ein Wert des früheren in Schritt 27 vorübergehend gespeicherten Aufwicklungsdurchmessers in die Feststelleinheit 13 in Schritt 28 eingegeben. Die Feststelleinheit 13 stellt in dem Schritt 29 fest, ob der in dem Schritt 20 erfasste Aufwicklungsdurchmesser (der aktuellste Aufwicklungsdurchmesser) größer als der frühere in dem Schritt 28 eingegebene Aufwicklungsdurchmesser ist. Wenn als Ergebnis der Aufwicklungsdurchmesser größer als der frühere Aufwicklungsdurchmesser ist, beurteilt ihn die Feststelleinheit 13 als normal und wählt den Schritt 34 in dem Schritt 29 aus und stellt eine Sollgeschwindigkeit für den Motor 1 so ein, dass dessen Drehgeschwindigkeit die Sollgeschwindigkeit Vb für eine hohe Geschwindigkeit, welche die erste Geschwindigkeit ist, erreicht.

Wenn im Gegensatz dazu der Aufwicklungsdurchmesser nicht größer als der frühere Aufwicklungsdurchmesser ist, beurteilt die Feststelleinheit 13 diesen als zählbare Abweichung. Demzufolge werden weiterhin die folgenden Schritte durchgeführt, um entweder den Schritt 24 oder den Schritt 34 auszuwählen. Dies geschieht aus folgendem Grund. Die Aufwicklungsseiten-Bandrolle 2 wickelt das bandartige Medium auf, wenn sich der Motor 1 dreht. Der Aufwicklungsdurchmesser der Aufwicklungsseiten-Bandrolle 2 erhöht sich lediglich beim Aufwickeln. Deshalb kann die Feststelleinheit 13 beurteilen, dass eine zählbare Abweichung des Aufwicklungsdurchmessers früher oder zu diesem Zeitpunkt erfasst wurde, wenn der festgestellte Aufwicklungsdurchmesser kleiner wird.

In dem Schritt 30 wird ein Wert des in dem Mikrocomputer gespeicherten Zählers 14 als eine Anzahl bis hin zum vorhergehenden Zählen eingegeben. In dem Schritt 31 wird ein Wert 1 als eine Anzahl von zu dieser Zeit aufgetretenen Abweichungen zu der früheren Anzahl von in dem Schritt 30 eingegebenen Aufwicklungsdurchmesserabweichungen addiert und die Summe erneut in dem Aufwicklungsdurchmesserabweichungs-Frequenzzähler 14 gespeichert. In dem Schritt 32 wird eine Obergrenze der Anzahl von Aufwicklungsdurchmesserabweichungen zum Vergleichen mit der Anzahl der aufgetretenen zählbaren, in Schritt 29 beurteilten Abweichungen eingegeben. In dem Schritt 33 wird eine Feststellung für die Aufwicklungsdurchmesserabweichungen getroffen, wenn die Anzahl der Aufwicklungsdurchmesserabweichungen größer als die Obergrenze der Anzahl von Aufwicklungsdurchmesserabweichungen ist. Anschließend wird in dem Schritt 33 der Schritt 24 ausgewählt. Demzufolge wird in dem Schritt 24 eine Sollgeschwindigkeit für den Motor 1 so eingestellt, dass seine Drehgeschwindigkeit stufenweise im Verlauf der Zeit der ersten Geschwindigkeit verlangsamt wird und auf der Sollgeschwindigkeit Va für eine geringe Geschwindigkeit am Ende, welche die zweite Geschwindigkeit ist, eingependelt.

Im Gegensatz dazu wird in dem Schritt 33 der Schritt 34 ausgewählt, wenn die Anzahl der Aufwicklungsdurchmesserabweichungen nicht größer als die Obergrenze der Anzahl von Aufwicklungsdurchmesserabweichungen ist. Demzufolge wird in dem Schritt 34 eine Sollgeschwindigkeit für den Motor 1 so eingestellt, dass seine Drehgeschwindigkeit die Sollgeschwindigkeit Vb für eine hohe Geschwindigkeit, welche die erste Geschwindigkeit ist, erreicht.

In dem Schritt 25 erfasst der Rotationsdetektor 4 eine Drehgeschwindigkeit und gibt diese ein. Anschließend wird in dem Schritt 26 ein Drehbefehlsignal basierend auf der Drehgeschwindigkeit und der Sollgeschwindigkeit ausgegeben, um den Motor 1 entsprechend der Sollgeschwindigkeit anzutreiben. In dem Schritt 27 wird der in dem Schritt 20 erfasste Aufwicklungsdurchmesser des bandartigen Mediums, das auf der Aufwicklungsseiten-Bandrolle 2 aufgewickelt ist, vorübergehend zum Verwenden als früheren Aufwicklungsdurchmesser gespeichert, wenn ein weiterer Vergleich mit einem Aufwicklungsdurchmesser, der im Nachfolgenden erfasst werden soll, durchgeführt wird.

Zum Einstellen einer neuen Sollgeschwindigkeit beginnt das Programm erneut von dem Schritt 20, indem entweder der Schritt 24 oder der Schritt 34 nach dem Vergleichen eines neu erfassten Aufwicklungsdurchmessers mit dem vorhergehenden Wert ausgewählt wird, um eine Drehgeschwindigkeit in dem Schritt 25 einzugeben und einen neuen Drehbefehl in dem Schritt 26 auszugeben.

Wie oben beschrieben wurde, stellt das erste exemplarische Ausführungsbeispiel die TMRD mit einem zusätzlichen Schutzmechanismus zum Einstellen einer Drehgeschwindigkeit des Motors 1 in einer solchen Art und Weise bereit, dass die Drehgeschwindigkeit zwangsläufig stufenweise im Verlauf der Zeit der ersten Geschwindigkeit verlangsamt und auf einer zweiten Geschwindigkeit am Ende eingependelt wird, wenn eine Ausgabe des Aufwicklungsdurchmesser-Detektors 5 mit einem Fehler aufgrund einer Belastungsänderung auf das Band und so weiter angezeigt wird. Mit diesem zusätzlichen Schutzmechanismus kann die TMRD abweichende Zustände genau und ohne Verzögerung erfassen. Demzufolge kann der Aufwicklungsdurchmesser-Vergleichsreferenzwert auf ein höheres Niveau eingestellt werden. Ein Zeitraum, während dem sich der Motor 1 entsprechend der zweiten Sollgeschwindigkeit Vb für eine geringe Geschwindigkeit dreht, kann durch Einstellen des Ausgangspunktes für die Geschwindigkeitsverlangsamung auf einen Grenzpunkt in der Nähe des vorderen Bandendes während des Zurückspulens (oder eines anderen Grenzpunktes in der Nähe des hinteren Bandendes während des Vorspulens) minimiert werden. Dementsprechend kann die TMRD mit Hilfe des ersten exemplarischen Ausführungsbeispiels die Zeit, die für das Zurückspulen und das Vorspulen benötigt wird, reduzieren.

Wie oben beschrieben wurde, ermöglicht die vorliegende Erfindung das Einstellen des Aufwicklungsdurchmesser-Vergleichsreferenzwertes auf einem höheren Niveau, um den Ausgangspunkt der Geschwindigkeitsverlangsamung zu dem Grenzpunkt nahe des vorderen Bandendes beim Zurückspulen und zu dem anderen Grenzpunkt nahe des hinteren Bandendes beim Vorspulen zu verschieben, da die Solldrehgeschwindigkeit für den Motor von der Sollgeschwindigkeit für einen Antrieb mit hoher Geschwindigkeit zu der Sollgeschwindigkeit für einen Antrieb mit geringer Geschwindigkeit durch eine Ausgabe der Abweichungs-Erfassungseinheit umgeschaltet wird. Als Ergebnis kann die Zeit minimiert werden, in der sich der Motor mit geringer Geschwindigkeit dreht, das heißt, mit der zweiten Geschwindigkeit. Dementsprechend kann die TMRD die für das Vorspulen und Zurückspulen benötigte Zeit verkürzen.

Des Weiteren reduziert die TMRD die Sollgeschwindigkeit des Motors im Verlauf der Zeit der ersten Geschwindigkeit und pendelt diese auf einer zweiten Geschwindigkeit am Ende ein, selbst wenn ein erfasstes Aufwicklungsdurchmesserergebnis einen Fehler anzeigt, indem es als abweichend festgestellt wird. Aus diesem Grund bietet die vorliegende Erfindung einen außerordentlichen Vorteil, da die TMRD eine Beschädigung des Bandes aufgrund des Aufwickelns des Bandes auf das vordere Ende oder das hintere Ende bei einer hohen Geschwindigkeit verhindert.


Anspruch[de]
  1. Antriebsvorrichtung für bandartiges Medium, umfassend:

    (a) einen Motor (1),

    (b) einen Rotationsdetektor (4) zum Erfassen eines Signals bei einer Frequenz proportional zu einer Drehgeschwindigkeit des Motors,

    (c) eine Aufwicklungsseiten-Bandrolle (2), auf die ein Ende eines bandartigen Mediums gewickelt wird, zum Drehen in einer synchronisierten Bewegung mit der Drehung des Motors,

    (d) eine Zuführungsseiten-Bandrolle (3), auf die das andere Ende des bandartigen Mediums gewickelt ist,

    (e) einen Aufwicklungsdurchmesser-Detektor (5) zum Erfassen eines Durchmessers des auf die Aufwicklungsseiten-Bandrolle gewickelten bandartigen Mediums,

    (f) eine Sollgeschwindigkeits-Berechnungseinheit für eine hohe Geschwindigkeit (6) zum Einstellen einer Drehgeschwindigkeit des Motors auf eine erste Geschwindigkeit und

    (g) eine Sollgeschwindigkeits-Berechnungseinheit für eine geringe Geschwindigkeit (7) zum stufenweisen Verlangsamen der Drehgeschwindigkeit des Motors im Verlauf der Zeit der ersten Geschwindigkeit und dem Einpendeln auf einer zweiten Geschwindigkeit am Ende, gekennzeichnet durch

    (h) einen Aufwicklungsdurchmesser-Komparator (8) zum Vergleichen des erfassten Aufwicklungsdurchmessers mit einem darin im Voraus eingerichteten Aufwicklungsdurchmesser-Vergleichsreferenzwert,

    (i) eine Abweichungs-Erfassungseinheit (101) zum Erfassen eines abweichenden Zustands basierend auf dem erfassten Aufwicklungsdurchmesser,

    (j) eine Sollgeschwindigkeits-Einstelleinheit (9) zum Einstellen einer Sollgeschwindigkeit für den Motor gemäß einem festgestellten Ergebnis der Abweichungs-Erfassungseinheit,

    (k) eine Geschwindigkeitssteuerung (10) zum Ausgeben eines Drehbefehlsignals basierend auf dem erfassten Aufwicklungsdurchmesser und der Sollgeschwindigkeit und

    (l) eine Antriebseinheit (11) zum Antreiben des Motors, um entsprechend dem Drehbefehlsignal zu drehen,

    wobei die Sollgeschwindigkeits-Einstelleinheit die folgenden Funktionen ausführt:

    Auswählen eines Ausgangs der Sollgeschwindigkeits-Berechnungseinheit für eine geringe Geschwindigkeit, wenn ein festgestelltes Ergebnis der Abweichungs-Erfassungseinheit einen abweichenden Zustand anzeigt oder wenn der Aufwicklungsdurchmesser-Komparator anzeigt, dass ein festgestelltes Ergebnis des Aufwicklungsdurchmesser-Komparators größer als der Aufwicklungsdurchmesser-Vergleichsreferenzwert ist, und

    Auswählen eines Ausgangs der Sollgeschwindigkeits-Berechnungseinheit für eine hohe Geschwindigkeit in allen anderen als den zuvor dargestellten Fällen.
  2. Antriebsvorrichtung für bandartiges Medium nach Anspruch 1, wobei die Abweichungs-Erfassungseinheit umfasst:

    (a) einen Speicher der früheren Aufwicklungsdurchmesserausgabe (12) zum vorübergehenden Speichern eines Ausgangs des Aufwicklungsdurchmesser-Detektors als einen vorhergehenden Wert des Aufwicklungsdurchmessers, bevor dieser Wert erneuert wird, und zum Ausgeben dieses Wertes,

    (b) eine Feststelleinheit für Aufwicklungsdurchmesserabweichung (13) zum Vergleichen und Feststellen eines Ausgangs des Aufwicklungsdurchmesser-Detektors mit einer Ausgabe des Speichers der früheren Aufwicklungsdurchmesserausgabe,

    (c) einen Aufwicklungsdurchmesserabweichungs-Frequenzzähler (14) zum Zählen einer Anzahl von Impulsen, die durch die Feststelleinheit für Aufwicklungsdurchmesserabweichung im Ergebnis der Feststellung durch diese Feststelleinheit ausgegeben werden, und

    (d) einen Aufwicklungsdurchmesserabweichungs-Frequenzkomparator (15) zum Vergleichen des Ausgangs des Aufwicklungsdurchmesserabweichungs-Frequenzzählers mit einer darin voreingerichteten Obergrenze der Anzahl von Aufwicklungsdurchmesserabweichungen.
  3. Antriebsvorrichtung für bandartiges Medium nach Anspruch 2, wobei die Feststelleinheit für Aufwicklungsdurchmesserabweichung zum Vergleichen eines Ausgangs des Aufwicklungsdurchmesser-Detektors mit einer Ausgabe des Speichers der früheren Aufwicklungsdurchmesserausgabe des Weiteren die folgenden Funktionen ausführt:

    Ausgeben keines Impulses, wenn der Ausgang des Aufwicklungsdurchmesser-Detektors größer als die Ausgabe des Speichers der früheren Aufwicklungsdurchmesserausgabe ist, und

    Ausgeben eines Impulses, wenn der Ausgang des Aufwicklungsdurchmesser-Detektors nicht größer als die Ausgabe des Speichers des früheren Aufwicklungsdurchmesserausgabe ist.
  4. Antriebseinrichtung für bandartiges Medium nach Anspruch 2, wobei der Aufwicklungsdurchmesserabweichungs-Frequenzkomparator feststellt, dass der Ausgang des Aufwicklungsdurchmesserabweichungs-Frequenzzählers

    einen abweichenden Zustand zeigt, wenn der Ausgang größer als die Obergrenze der Anzahl von Aufwicklungsdurchmesserabweichungen ist, und

    keinen abweichenden Zustand zeigt, wenn der Ausgang nicht größer als die genannte Obergrenze ist.
Es folgen 5 Blatt Zeichnungen






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