DE3446907A1 - Integrated drive system for signal-processing apparatuses, in particular video and other pulse-recording apparatuses - Google Patents
Integrated drive system for signal-processing apparatuses, in particular video and other pulse-recording apparatusesInfo
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Abstract
Description
Integrierte Antriebssysteme für signalverarbeitende Geräte,Integrated drive systems for signal processing devices,
insbesondere Video- und sonstige Impulsaufzeichnungsgeräte Die Erfindung betrifft ein integriertes Antriebssystem für signalverarbeitende Geräte, insbesondere Video-und sonstige, vorzugsweise magnetische Impulsaufzeichnungsgeräte, mit einem Gerätechassis, mindestens einem Motor einschließlich eines Lager- und/oder Führungsflächen aufweisenden Befestigungsteils hierfür, Bohrungen für Lagerwellen und Achsen und/oder Hilfsteilen, zur genauen Bewegung oder Führung von Geräteteilen.in particular video and other pulse recording devices the The invention relates to an integrated drive system for signal processing devices, in particular video and other, preferably magnetic, pulse recording devices, with a device chassis, at least one motor including a bearing and / or Fastening part having guide surfaces therefor, bores for bearing shafts and axes and / or auxiliary parts, for the precise movement or guidance of device parts.
In gattungsgemäßen Geräten müssen die Informationsträger selbst und auch die Aufnahme- und Abfragesensoren (Leseköpfe) sehr exakt bewegt und also sehr genau geführt werden. So müssen in Video- und sonstigen, z.B. magnetischen lmpulsaufzeichnungsgeräten die Antriebsachsen für die Bandführungen von Magnetband-Kassetten und für Magnetplatten äußerst genau zueinander justiert sein, was auf die hohe Dichte der Informationen zurückzuführen ist, die im Speichermedium (Band, Platte) aufgezeichnet sind. Es wurden für die Parallelität von Wellen und die Winkeligkeit von Plattenauflageebenen Werte im Crm-Bereich gefordert, was unter Umständen auch für Kassettenauflageebenen gilt, jedoch nur, wenn diese gleichzeitig als Bearbeitungsausgangsfläche benutzt werden. Speziell die Hauptantriebsachsen von Video- und sonstigen magnetischen Impulsaufzeichnungsgeräten müssen - was den Rundlauf der Wellen in ihrem Lagersystem anbelangt - sehr hohen Anforderungen genügen, und durch Taumeln der Wellen hervorgerufene Fehler dürfen 5/10.000 mm nicht überschreiten.In generic devices, the information carriers themselves and also the recording and query sensors (reading heads) moved very precisely and therefore very much be guided precisely. So must in video and other, e.g. magnetic pulse recorders the drive axles for the tape guides of magnetic tape cassettes and for magnetic disks be extremely precisely adjusted to each other, which is due to the high density of information recorded in the storage medium (tape, disk). It were used for the parallelism of waves and the angularity of plate support planes Values in the Crm range are required, which may also be the case for cassette support levels applies, but only if it is used as a machining starting area at the same time will. Especially the main drive axes of video and other magnetic pulse recorders must - as far as the concentricity of the shafts in their bearing system is concerned - very high Requirements are sufficient, and errors caused by wobbling of the waves are allowed Do not exceed 5 / 10,000 mm.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein integriertes Antriebssystem für signalverarbeitende Geräte der Eingangs geannten Art zu schaffen, das mit möglichst geringem Aufwand eine besonders genaue Lage seiner Bauteile zueinander gewährleistet.It is therefore the object of the present invention to provide an integrated To create drive systems for signal processing devices of the type mentioned above, that with the least possible effort a particularly precise position of its components to one another guaranteed.
Diese Aufgabe wird bei einem integrierten Antriebssystem für signalverarbeitende Geräte, insbesondere Video- und sonstige Impulsaufzeichnungsgeräte erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Gerätechassis und das Befestigungsteil in einem Bauteil einstückig ausgeführt sind und daß die Bohrungen für sämtliche Lagerwellen und/oder Achsen und/oder Führungsbahnen in dem Bauteil in einer Arbeitsstufe (z.B. in einer Fertigungsstufe ohne Umspannen des Werkstücks) herstellbar sind.This task is performed in an integrated drive system for signal processing Devices, in particular video and other pulse recording devices, according to the invention solved in that the device chassis and the fastening part in one component are made in one piece and that the bores for all bearing shafts and / or Axes and / or guideways in the component in one work stage (e.g. in a Manufacturing stage without reclamping the workpiece).
Das Gerätechassis und das Befestigungsteil für den Motor, insbesondere der Motorflansch, werden in bevorzugter Weise aus Metall gegossen oder aus Kunststoff gespritzt, gegossen oder gepreßt.The device chassis and the mounting part for the engine, in particular the motor flange, are preferably cast from metal or from plastic injected, cast or pressed.
Bei dem erfindungsgemäßen integrierten Antriebssystem bestehen also das Gerätechassis und der Motorflansch aus einem Teil, so daß sie gemeinsam bearbeitet werden können. Wenn mehr als ein Motor für das Antriebssystem benötigt wird, dann sind die Motorflansche aller Motoren ebenfalls einstückig mit dem Gerätechassis ausgebildet.In the case of the integrated drive system according to the invention, there are therefore the device chassis and the motor flange from one part, so that they can be machined together can be. If more than one motor is required for the propulsion system, then the motor flanges of all motors are also integral with the device chassis educated.
Beim Nachbearbeiten der in das Gerätechassis gegossenen Bohrungen für sämtliche Lagerwellen und Achsen braucht das Gerätechassis nicht umgespannt zu werden, was einerseits eine genaue Lage der einzelnen Bohrungen zueinander erlaubt und andererseits zu einer Kostensenkung führt, weil ein späteres Justieren nicht vorgenommen werden muß.When reworking the holes cast in the device chassis The device chassis does not need to be reclamped for all bearing shafts and axles to become, which on the one hand allows an exact position of the individual holes to each other and on the other hand leads to a cost reduction, because a later adjustment does not must be made.
Infolge der Integration der Motorflansche in das Gerätechassistsind Bearbeitungstoleranzen möglich, die kleiner sind als die Summe der Toleranzen der einzelnen Werkstücke bzw. Teile. Auch infolge dieser kleineren "Summentoleranz", die mit dem integrierten Antriebssystem wesentlich einfacher einzuhalten ist, können die Kosten gesenkt werden, d.h. es kann ein günstiges Verhältnis von Aufwand zu Leistung erzielt werden.As a result of the integration of the motor flanges in the device chassis Machining tolerances are possible that are smaller than the sum of the tolerances of the individual workpieces or parts. Also due to this smaller "total tolerance", those with the integrated Drive system much easier to adhere to is, the cost can be reduced, i.e. a favorable ratio of Effort to performance can be achieved.
In Videogeräten müssen die Welle einer Kopftrommel und die Bandumlenkbolzen in der Nähe dieser Kopftrommel bekanntlich in einem sehr genau festgelegten Winkel mit Toleranzen zueinander festgelegt sein, die weniger als 10 Minuten betragen. Infolge der gemeinsamen Bearbeitung von einer am Gerätechassis definierten Ausgangsebene für die Bearbeitung können diese Toleranzen der Bohrungen für diese einzelnen Lager in relativ einfacher Weise eingehalten werden. Die die Ausgangsebene definierenden Punkte können als Auflagepunkte oder -stellen für die Kassette gleichzeitig dienen.In video equipment, the shaft must have a head drum and the belt deflection bolts in the vicinity of this head drum is known to be at a very precisely defined angle be set with tolerances to each other that are less than 10 minutes. As a result of joint processing from an output level defined on the device chassis These tolerances of the bores for these individual bearings can be used for machining can be complied with in a relatively simple manner. The ones defining the starting level Points can serve as support points or points for the cassette at the same time.
Ebenso ist es mit dem erfindungsgemäßen integrierten Antriebssystem möglich, auch eine Kopfbetäti#gungsachse genau parallel zu einer Plattenachse festzulegen oder in einem Plattenspeichergerät die voice-coil-Führungskanten, im allgemeinen senkrecht zur Plattenachse dadurch preiswert und genau zu gewinnen, daß sie - in oben genannter gemeinsamer Bearbeitung - direkt ins Chassis eingelassen, vorzugsweise durch Fräsen unmittelbar eingearbeitet sind.It is the same with the integrated drive system according to the invention possible to define a head actuation axis exactly parallel to a plate axis or in a disk storage device, the voice-coil leading edges, in general perpendicular to the plate axis in that it can be obtained inexpensively and precisely by the fact that it - in joint processing mentioned above - embedded directly in the chassis, preferably are incorporated directly by milling.
Eine Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß durch Formgebung und Materialwahl des Gerätechassis einerseits und der auf diesem montierten Teile andererseits der Temperaturgang, also die Wärmeausdehnung der einzelnen Bauteile, kompensierbar ist. Auf diese Weise wird ein von Temperaturschwankungen seiner Umgebung praktisch nicht beeinflußbares integriertes Antriebssystem für Video- und sonstige magnetische Impulsaufzeichnungsgeräte geschaffen.A further development of the invention consists in that by shaping and choice of material for the device chassis on the one hand and the parts mounted on it on the other hand, the temperature response, i.e. the thermal expansion of the individual components, is compensable. In this way one is affected by temperature fluctuations in its surroundings Integrated drive system for video and others that cannot be influenced in practice magnetic pulse recorders created.
Das Gerätechassis ist also Träger für alle aktiven und passiven Antriebsteile, für zusätzlich benötigte Hilfsteile und gegebenenfalls auch für eine Steuerelektronik.The device chassis is therefore the carrier for all active and passive drive parts, for additionally required auxiliary parts and possibly also for control electronics.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine Draufsicht eines integrierten Antriebssystems für ein Video-Impulsaufzeichnungsgerät, Fig. 2 einen Schnitt durch einen schräggestellten Kopfradantrieb bei dem in Fig. 1 dargestellten Antriebssystems, Fig. 3 einen Schnitt durch einen Capstan- und einen Wickelmotor in integrierter Technik in dem Videolaufwerk von Fig. 1, und Fig. 4A und 4B in Draufsicht (Fig. 4A) und Schnitt (Fig. B) ein Ausführungsbeispiel für einen Hartplattenspeicher mit einem Motor und zwei Führungsschlitzen für die voice-coil-Motoren.The invention is explained in more detail below with reference to the drawing. 1 shows a plan view of an integrated drive system for a video pulse recorder; FIG. 2 shows a section through an inclined head wheel drive in the case of the one shown in FIG. 1 shown drive system, FIG. 3 shows a section through a capstan and a Integrated technology winder motor in the video drive of Fig. 1, and Fig. 4A and FIG. 4B in plan view (FIG. 4A) and section (FIG. B) an exemplary embodiment for a hard disk memory with a motor and two guide slots for the voice-coil motors.
Fig. 1 zeigt in Draufsicht ein Videolaufwerk mit einem integrierten Antriebssystem, d.h. einem Gerätechassis 1, das gleichzeitig als Motorflansch für einen Kopfradmotor 20 (vgl. Fig. 2) und einen Capstan-Motor 21 sowie einen Wickelmotor 22 (vgl. Fig. 3) dient. Dieses integriert Antriebssystem weist im wesentlichen als aktive Antriebsteile ein durch den Kopfradmotor 20 über eine Kopfradwelle 4 angetriebenes Kopfrad (Kopfradtrommel) 5 mit schräggestellter Achse, eine vom Capstan-Motor 21 angetriebene Capstan-Welle 8 und eine vom Wickelmotor 22 angetriebene Wickelmotorachse 18 auf.Fig. 1 shows a top view of a video drive with an integrated Drive system, i.e. a device chassis 1, which at the same time serves as a motor flange for a head wheel motor 20 (see. Fig. 2) and a capstan motor 21 and a winding motor 22 (see. Fig. 3) is used. This integrated drive system essentially has as active drive parts driven by the head wheel motor 20 via a head wheel shaft 4 Head wheel (head wheel drum) 5 with an inclined axis, one from the capstan motor 21 driven capstan shaft 8 and a winding motor shaft driven by the winding motor 22 18 on.
Passive Antriebsteile sind eine Andruckrolle 62, die über einen Andruckrollenhebel 23 in einer Welle 42 zu einer Schwenkbewegung gelagert ist, deren Endstellung durch einen Auflagepunkt 31 eines feststehenden Zapfens 30 definiert ist, und Umlenkbolzen 12 zum Umlenken der Bandrichtung.Passive drive parts are a pressure roller 62, which has a pressure roller lever 23 is mounted in a shaft 42 for a pivoting movement, the end position of which by a support point 31 of a fixed pin 30 is defined, and deflection bolts 12 to divert the direction of the tape.
Außerdem sind auf das Gerätechassis 1 direkt eine Halterung und eine Beleuchtung 10, eine auf einen mitgegossenen Zapfen 3 montierte Lichtschranke, ein Tonkopf 13 und ein Löschkopf 14 montiert. Eine Aufnahmesperre 15 ist mittels einer Schraube in einem Schlitz des gegossenen Gerätechassis 1 festgelegt.In addition, a bracket and a directly on the device chassis 1 Lighting 10, a light barrier mounted on a pin 3 that is cast at the same time Sound head 13 and an erase head 14 mounted. A recording lock 15 is by means of a Screw set in a slot of the molded equipment chassis 1.
Weiterhin sind am Gerätechassis 1 noch Befestigungslappen 40 und ein Träger 41 für einen Erdungsbügel 16 angebracht.Furthermore, fastening tabs 40 and a are on the device chassis 1 Support 41 for a grounding bracket 16 attached.
Das Kopfrad 5 ist von durch das Gerätechassis 1 gebildeten Bezugsflächen 11 für Bandführungs- bzw. Einfädelschlitten umgeben, die zusammen mit dem Auflagepunkt 31 des Zapfens 30, einem Auflagepunkt 33 eines Zapfens 32 und einem Auflagepunkt 34 gemeinsam bearbeitet sind und zueinander in einer genau justierten Beziehung stehen.The head wheel 5 is formed by reference surfaces formed by the device chassis 1 11 for the tape guide or threading slide, which together with the support point 31 of the pin 30, a support point 33 of a pin 32 and a support point 34 are processed together and in a precisely adjusted relationship to one another stand.
In gleicher Weise wie die Wellen 4, 8, 18 sind auch die Zapfen 30, 32 und noch ein Zapfen 36 für die Löschkopfhalterung sowie Wellen 37, 38 für einen Bandzughebel 39 und eine Welle 42 für den Andruckhebel 23 in dem Gerätechassis 1 vorgesehen. Ebenso gilt dies für die Bandführungsachse 47 bzw. den Zapfen 36, auf dem gleichzeitig noch eine Bandführung angeordnet ist. Ein Steuerhebel 44 mit einer Feder 43 steuert den Andruckhebel 23.In the same way as the shafts 4, 8, 18, the pins 30, 32 and another pin 36 for the extinguishing head holder and shafts 37, 38 for one Tape tension lever 39 and a shaft 42 for the pressure lever 23 in the device chassis 1 intended. This also applies to the tape guide axis 47 and the pin 36, respectively a tape guide is also arranged at the same time. A control lever 44 with a Spring 43 controls the pressure lever 23.
Zusammen mit dem Gerätechassis 1 werden auch eine Kabelführung bzw. -befestigung 25 und ein Hilfsbolzen 24 für die Kassettenentriegelungsmechanik mitgegossen, welche aber toleranzmäßig von untergeordneter Bedeutung sind.Together with the device chassis 1, a cable guide or -fastening 25 and an auxiliary bolt 24 for the cassette unlocking mechanism also cast, but which are of minor importance in terms of tolerance.
Fig. 2 zeigt einen Schnitt durch das bezüglich der Oberfläche des Gerätechassis 1 schräggestellte Kopfrad 5, das in einer Längsbohrung 2 des Gerätechassis 1 über Lager 7 gelagert ist. Die Längsbohrung 2 ist sehr genau fluchtend und in ihrer Schräglage exakt zu der durch die Auflagepunkte 31, 33 und 34 definierten Kassettenauflageebene angebracht. Der Kopfradmotor 20 selbst hat einen Statorteil 26, einen Rotorteil 27 und eine Abschirmung 28 zur Abschirmung elektromagnetischer Felder. Außerdem liegt der Kopfradmotor 20 über eine genau bearbeitete und gegebenenfalls integrierte Auflage 29 für die Motorleiterplatte und einen Tacho auf dem Gerätechassis 1 auf.Fig. 2 shows a section through the with respect to the surface of the Device chassis 1 inclined head wheel 5, which is in a longitudinal bore 2 of the device chassis 1 is stored via bearing 7. The longitudinal bore 2 is very precisely aligned and in their inclination exactly to that defined by the support points 31, 33 and 34 Cassette support level attached. The head motor 20 itself has a stator part 26, a rotor part 27 and a shield 28 for shielding electromagnetic Fields. In addition, the head wheel motor 20 is on a precisely machined and possibly integrated support 29 for the motor circuit board and a speedometer on the device chassis 1 on.
Fig. 3 zeigt schließlich einen Schnitt durch den Capstan-Motor 21 und den Wickelmotor 22.Finally, FIG. 3 shows a section through the capstan motor 21 and the winding motor 22.
Die Welle 8 des Capstan-Motors 21 ist in einer Bohrung 50 des Gerätechassis 1 über Lager 52 gelagert. Ein Capstan-Tacho 53 ist mit enger Winkeltoleranz zu dieser Lagerbohrung 50 vorgesehen.The shaft 8 of the capstan motor 21 is in a bore 50 of the device chassis 1 stored above bearing 52. A capstan speedometer 53 has a narrow angle tolerance to this Bearing bore 50 is provided.
Die Achse 18 des Wickelmotors 22 ist über Lager 54 in einer Bohrung 55 des Gerätechassis 1 gelagert.The axis 18 of the winding motor 22 is via bearings 54 in a bore 55 of the device chassis 1 stored.
Die Motoren 21 und 22 sind jeweils von einem Motorgehäuse 56, 57 umgeben, eJbei das Motorgehäuse 56 einen Rückschluß für Magnete 58 liefert.The motors 21 and 22 are each surrounded by a motor housing 56, 57, eJbei the motor housing 56 provides a return path for magnets 58.
Bei dem erfindungsgemäßen integrierten Antriebssystem sind also das Gerätechassis 1 und die Motorflansche aller Motoren 20, 21, 22 integriert bzw. einstückig ausgeführt. Weiterhin sind alle Bohrungen (vgl. beispielsweise die Bohrung 2 in Fig. 2 und die Bohrungen 50, 55 in Fig. 3) für sämtliche Lagerwellen oder einzusetzende Achsen ohne Umspannung auf einer Maschine hergestellt, so daß diese Bohrungen äußerst genau zueinander angeordnet sind. Dies gilt insbesondere auch für die schräggestellte Bohrung 2 für das Kopfrad 5.In the case of the integrated drive system according to the invention, these are Device chassis 1 and the motor flanges of all motors 20, 21, 22 integrated or in one piece executed. Furthermore, all holes (see for example hole 2 in Fig. 2 and the bores 50, 55 in Fig. 3) for all bearing shafts or to be used Axles made without reclamping on a machine, so that these holes are extremely are arranged exactly to one another. This also applies in particular to the inclined one Hole 2 for the head wheel 5.
Auch Hilfsteile, wie beispielsweise eine Halterung für die Beleuchtung 10, die für den Betrieb des Gerätes erforderlich sind, werden zusammen mit dem Gerätechassis 1 gegossen bzw. bearbeitet. Diese gemeinsame Bearbeitung bezieht sich auch auf die Bezugsflächen 11 und die verschiedenen Auflagepunkte, die zueinander in genau justierter Beziehung stehen müssen.Also auxiliary parts, such as a bracket for the lighting 10, which are required for the operation of the device, are delivered together with the device chassis 1 cast or machined. This joint editing also applies to the Reference surfaces 11 and the various support points, which are precisely adjusted to one another Must be in a relationship.
Fig. 4 zeigt in Draufsicht (Fig. 4A) und im Schnitt (Fig. 4B) ein integriertes Antriebssystem für Hartplattenspeicher. Ein Gerätechassis 401 weist einen senkrecht aus diesem hervorragenden Lagerführungszapfen 402 mit einer Lagerbohrung 403 auf. Strichpunktiert sind die äußeren Abmessungen eines Hartplattenspeichergeräts 410 angedeutet. Ein sogenannter hub (Kern) 411 trägt Speicherplatten 412. Ebenfalls strichpunktiert dargestellte Abtastköpfe 413 werden von nicht gezeichneten voice-coil-Motoren bewegt, die in einem Schlitz 404 oder in mehreren Schlitzen 405, 406 an Seitenflächen 407, 408 geführt werden. Die Schlitze 404, 405, 406 werden zusammen mit der Lagerbohrung 403 in einer Aufspannung bearbeitet und halten dadurch eine genau zueinander definierte Lage. Der Schlitz 404 (gestrichelt) ist eine alternative Lösung zu den beiden Schlitzen 405, 406.FIG. 4 shows a top view (FIG. 4A) and in section (FIG. 4B) integrated drive system for hard disk storage. A device chassis 401 has one perpendicular from this outstanding bearing guide pin 402 with a bearing bore 403 on. Dash-dotted lines are the external dimensions of a hard disk storage device 410 indicated. A so-called hub (core) 411 carries storage disks 412. Likewise Scanning heads 413 shown in dash-dotted lines are driven by voice-coil motors (not shown) moved in a slot 404 or in several slots 405, 406 on side surfaces 407, 408. The slots 404, 405, 406 are along with the bearing bore 403 machined in one setting and thus keep a precisely defined Location. The slot 404 (dashed) is an alternative solution to the two slots 405, 406.
Die Schlitze 405, 406 verlaufen in vorbestimmtem Abstand parallel zueinander und konzentrisch zur Lagerbohrung 403, wenn man die Ebene gemäß Fig. 4A betrachtet, während im Alternativbeispiel mit nur einem Führungsschlitz 404 (gestrichelt) dieser im wesentlichen in Richtung Lagerbohrungsachse verläuft.The slots 405, 406 run parallel at a predetermined distance to each other and concentrically to the bearing bore 403, if one the plane according to Fig. 4A viewed, while in the alternative example with only one guide slot 404 (dashed) this runs essentially in the direction of the bearing bore axis.
Das Gerätechassis 1 bzw. 401 ist somit Träger für alle aktiven und passiven Antriebsteile und zusätzlich benötigte Hilfsteile und kann gegebenenfalls auch eine (nicht dargestellte) Steuerelektronik aufnehmen.The device chassis 1 or 401 is therefore the carrier for all active and passive drive parts and additionally required auxiliary parts and can if necessary also include control electronics (not shown).
Durch die gemeinsame Bearbeitung der Lagerbohrungen, der Bezugsflächen und gegebenenfalls der Schlitze wird auf einfache Weise ein Höchstmaß an Genauigkeit erreicht, wobei gleichzeitig der Aufbau des Antriebssystems vereinfacht ist, da das Gerätechassis und beispielsweise Motorflansche einstückig ausgebildet sind.By working together on the bearing bores and the reference surfaces and optionally the slots will easily achieve the highest level of accuracy achieved, at the same time the structure of the drive system is simplified because the device chassis and, for example, motor flanges are integrally formed.
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