DE3831565C2 - Automatischer Wechsler für ein Speichermedium enthaltende Kassetten - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen automatischen Wechsler gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs. Diese automatische Wechsler eignet sich insbesondere dazu, die Dauer von Videoaufzeichnungen und/oder Wiedergaben zu verlängern, wie dies z. B. im Bereich des Fernsehens gewünscht wird.

In der US-PS 4 731 682 ist bereits ein Kassettenwagen beschrieben, der zwischen einem VCR und Kassettenfächern angeordnet ist, um eine Videokassette aus einem der Fächer zum VCR oder in umgekehrter Richtung zu transportieren.

Dieser Typ von Kassettenwechsler erfordert allerdings einen speziell hergestellten VCR, der Öffnungen zum Kassetteneinschub in seinen Seitenwänden aufweist, während Betriebsschalter an seinen Vorderwänden vorhanden sind. Da diese von der Seite zu ladenden Maschinen nur in geringem Umfang verwendet werden, liegen ihre Herstellungskosten über denjenigen für Standardmaschinen. Es besteht daher ein Bedarf an automatischen Wechselsystemen, die mit gewöhnlichen VCRs zusammenarbeiten können, bei denen Ladeschlitze und Betätigungsschalter an derselben Wand vorhanden sind.

Da beim genannten Stand der Technik nur ein einziger Block von Kassettenfächern vorliegt, ist ferner die Gesamtspeicherkapazität des Systems begrenzt.

Aus der japanischen Patentpublikation Nr. 61-80885, die am 20. Oktober 1987 als offengelegte Patentpublikation 62-23932 herausgegeben worden ist, gehen bereits von der Seite ladbare VCRs hervor, die ebenfalls mit einem automatischen Wechsler zusammenarbeiten. Um die Speicherkapazität dieses Systems zu vergrößern, kommen zwei Blöcke von Kassettenfächern zum Einsatz, zwischen denen ein Kassettenwagen bewegbar ist, um die Kassetten zu transportieren. Diese herkömmliche Einrichtung enthält jedoch ein Kassettendrehsystem zum Drehen einer Kassette um 90°, um die Kassettenorientierung bezüglich des seitlichen Ladeschlitzes zu ändern, der in herkömmlichen VCRs vorhanden ist. Dieses Kassettendrehsystem ist sehr komplex und sowohl teuer in der Herstellung als auch in der Wartung.

Aus der JP-A 56-65360 ist ein automatischer Wechsler bekannt, der die folgenden Merkmale aufweist: einen ersten Block von Kassettenfächern, einen zweiten Block von Kassettenfächern, einen Kanal zwischen den Blöcken, eine Aufzeichnungs- bzw. Wiedergabeeinrichtung, einen Kassettenwagen, sowie eine Transporteinrichtung.

Bei diesem bekannten Wechsler ist für die Bewegung der Kassetten durch die Transporteinrichtung in unterschiedlichen Richtungen eine komplizierte Mechanik vorgesehen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen automatischen Wechsler für ein Speichermedium enthaltende Kassetten zu schaffen, bei dem die oben beschriebenen Nachteile nicht mehr auftreten. Ziel der Erfindung ist es insbesondere, einen automatischen Wechsler zu realisieren, der einerseits eine große Kapazität zur Speicherung einer Vielzahl von Kassetten aufweist, und bei dem andererseits kein Mechanismus zum Drehen einer zu ladenden Kassette erforderlich ist, wenn diese in einen VCR hineingeführt werden soll. Der automatische Wechsler für Videobandkassetten soll darüber hinaus mit gewöhnlichen VCRs zusammenarbeiten können.

Die Lösung der gestellten Aufgabe ist dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs zu entnehmen.

Durch diese Konstruktion wird erreicht, daß nur ein einfacher Mechanismus erforderlich ist, um mit Hilfe der Kassettentransporteinrichtung eine Kassette aus der Kassettenspeichereinrichtung herauszunehmen oder in diese hineinzuschieben, ohne daß es nötig ist, eine spezielle Einrichtung vorzusehen, mit deren Hilfe die Kassette zwischen der Aufzeichnungs- und/oder Wiedergabeeinrichtung und der Kassettentransporteinrichtung um 90° gedreht werden muß.

Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels der Kassettentransporteinrichtung nach der Erfindung,

Fig. 2 eine schematische Darstellung zur Erläuterung des Betriebs des in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiels,

Fig. 3 eine seitliche Draufsicht auf das Ausführungsbeispiel nach Fig. 2,

Fig. 4 eine vergrößerte Seitenansicht des Ausführungsbeispiels nach Fig. 3,

Fig. 5A, 5B, 5C und 5D schematische Darstellungen zur Erläuterung des Betriebs des in Fig. 3 gezeigten Ausführungsbeispiels, und

Fig. 6A und 6B Seitenansichten der Kassettentransporteinrichtung zur Erläuterung des Betriebs des Ausführungsbeispiels nach Fig. 3.

Der automatische Wechsler nach der Erfindung ist in der Lage, mehrere hundert Kassetten zu speichern, und zwar in Kassettenfächern innerhalb des automatischen Wechslers. Jeder der Kassettenfächerblöcke weist etwa 30 bis 50 × 5 bis 10 Fächer bzw. Lagerfächer auf, die in vertikalen und horizontalen Richtungen angeordnet sind. Die Lagerfachblöcke liegen an gegenüberliegenden Seiten des automatischen Wechslers, so daß der Kassettenwagen zwischen ihnen bewegt werden kann.

Im folgenden wird unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 6B ein Ausführungsbeispiel eines Kassettenwagens nach der Erfindung im einzelnen beschrieben. Entsprechend der Fig. 1 enthält ein Kassettenwagen 104 vier Kassettentransportbänder 113, um in den Richtungen A und B eine Kassette 101 zwischen dem Kassettenwagen 104 und Kassettenlagerfächern 102 sowie durch erste und zweite Öffnungen 109 und 110 des Kassettenwagens 104 hindurch transportieren zu können, sechs Rollen 114 zum Transport der Kassette 101 zwischen dem Kassettenwagen 104 und VCRs 107 durch eine dritte Öffnung 111 des Kassettenwagens 104 hindurch sowie erste und zweite Schubarme 115 und 116 zur wahlweisen Verschiebung der Kassette 101 in das Kassettenlagerfach 102 oder in die VCRs 107, und zwar entweder in den Richtungen A und B durch die ersten und zweiten Öffnungen 109 und 110 hindurch, oder in Richtung C durch die dritte Öffnung 111 hindurch. Die Schubarme 115 und 116 sind symmetrisch angeordnet und weisen jeweils an ihrem Ende eine Rolle 117 auf. Die sechs Rollen 114 die mit Plattformen 118 verbunden sind, sind in vertikaler Richtung D bewegbar.

Einzelheiten eines Antriebsmechanismus 120 für die Schubarme 115 und 116 werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die Fig. 2 bis 4 näher beschrieben. Die Schubarme 115 und 116 sind jeweils drehbar auf Achsen 122a und 122b gelagert. Ein Umlauf- bzw. Planetengetriebezug 123 liegt zwischen den Achsen 122a und 122b auf einem Chassis 121. Der Umlauf bzw. Planetengetriebezug 123 enthält eine Antriebsachse 124, die drehbar auf dem Chassis 121 montiert ist, ein erstes Sonnenrad 125, das an der Antriebsachse 124 befestigt ist, mehrere und im vorliegenden Beispiel drei Planetenräder 126, die mit dem ersten Sonnenrad 125 in Verbindung stehen und drehbar auf einer Trägerachse 129 montiert sind, ein zweites Sonnenrad 128, das einen inneren Zahnkranz 127 aufweist, der mit den Planetenrädern 126 kämmt, und das drehbar auf der Antriebsachse 124 montiert ist, sowie ein drittes Sonnenrad 130, das ebenfalls um die Antriebsachse 124 drehbar angeordnet ist.

Wie in den Fig. 2 und 3 zu erkennen ist, sind zwei Zahnräder 133a und 134a, die jeweils mit den zweiten und dritten Sonnenrädern 128 und 130 in Verbindung stehen bzw. kämmen, sowie ein Zahnrad 135a, das sich zwischen den Zahnrädern 133a und 134a befindet, drehbar auf einer gemeinsamen Achse 136a angeordnet, die ihrerseits am Chassis 121 montiert ist. Die Drehbewegung des Zahnrades 135a wird über ein Zahnrad 137a auf ein Zahnrad 138a übertragen, mit dem der erste Schubarm 115 verbunden ist. Ein Zahnrad 133b, das mit dem zweiten Sonnenrad 128 verbunden ist bzw. kämmt, und ein anderes Paar von Zahnrädern 134b und 135b sind alle auf einer gemeinsamen Achse 136b drehbar gelagert, die ihrerseits am Chassis 121 angeordnet ist. Die Drehbewegung des Zahnrades 135b wird über ein Zahnrad 137b auf ein Zahnrad 138b übertragen, mit dem der zweite Schubarm 116 verbunden ist. Die Drehbewegung des Zahnrades 134b wird auf das dritte Sonnenrad 130 übertragen, das ein Doppelzahnrad ist, und zwar über ein Zwischenzahnrad 139.

Entsprechend der Fig. 3 bilden Klinken bzw. Sperrklinken 140a und 140b, die integral mit den oberen und unteren Teilen der Zahnräder 135a und 135b jeweils verbunden sind, Klinken bzw. Sperrklinkenkupplungen 143a und 143b mit Klinken bzw. Sperrklinken 141a, 142a, 141b und 142b, wobei diese Klinken bzw. Sperrklinken jeweils integral mit den Zahnrädern 133a, 134a, 133b und 134b verbunden sind.

Gemäß Fig. 4 verriegelt ein Schaltmechanismus 144 wahlweise das zweite oder dritte Sonnenrad 128 oder 130 des Umlauf- bzw. Planetengetriebezugs 123, um zwischen den Wegen umzuschalten, über die die Kraft des Motors 132 in Fig. 3 übertragen wird. Im Schaltmechanismus 144 befindet sich eine vertikal bewegbare Achse 146, die gleitbar auf einem Halter 145 montiert ist, welcher am Chassis 121 befestigt ist. Zwei Stifte 148a und 148b stehen an einem U-förmigen Arm 147 nach innen ab, welcher an einem oberen Ende der vertikal verschiebbaren Achse 146 montiert ist. Die Stifte 148a und 148b lassen sich wahlweise in eine von entsprechenden Öffnungen 149a oder 149b einsetzen, die sich jeweils in den entsprechenden Zahnrädern 133a oder 134a befinden. Die vertikal bewegbare Achse 146 wird immer durch eine Feder 150 nach unten vorgespannt, die um das untere Ende der vertikal verschiebbaren Achse 146 herumgewickelt ist und zwischen einem entsprechenden Ansatz und dem Chassis 121 liegt. Ein Hebel 152 ist drehbar an einer Trägerachse 151 montiert, die ihrerseits am Chassis 121 befestigt ist. Ein oberer Teil des einen Endes 152a des Hebels 152 berührt einen Arm 118a, der integral mit den Plattformen 118 verbunden ist, während ein oberer Teil des anderen Endes 152b des Hebels 152 das untere Ende der vertikal verschiebbaren Achse 146 berührt.

Wie weiter in Fig. 3 gezeigt ist, sind Federn 153a und 153b um die Achsen 122a und 122b herumgewickelt. Sensorplatten 155, 156a und 156b, die sich jeweils mit dem Zahnrad 154, das über die Antriebsachse 124 angetrieben wird, und mit den Zahnrädern 138a und 138b entsprechend drehen, dienen zum Schalten von Sensoren 157, 158a und 158b in den Fig. 2 und 9, wobei diese Sensoren z. B. Photokoppler sein können. Auf dem Chassis 121 befinden sich Stopper 159a und 159b zur Begrenzung der Bewegung der Schubarme 115 und 116.

Im folgenden wird der Betrieb des oben beschriebenen Antriebsmechanismus 120 im einzelnen erläutert. Gemäß Fig. 6A ist die Plattform 118 in Richtung Da unten positioniert, wenn eine Kassette 101 horizontal auf den Kassettentransportbändern 113 zu liegen kommt. Die mit durchgezogenen Linien in Fig. 4 eingezeichneten Elemente, wie Hebel 152, Achse 146 und Stift 148, sind dann so positioniert, daß das Ende 152a des Hebels 152 nach unten in Richtung Da durch den Arm 118a der Plattform 118 verschoben ist, während die vertikal bewegbare Achse 146 nach oben in Richtung Db durch das andere Ende 152b des Hebels 152 gegen die Kraft der Feder 150 gedrückt ist. Der Stift 148b am unteren Ende des U-förmig gebogenen Arms 147 greift dann in die Öffnung 149b im Zahnrad 134a ein. Das Zahnrad 134a blockiert daher das Sonnenrad 130.

Wie anhand der strichpunktierten Linien in den Fig. 5B und 5C zu erkennen ist, transportieren die Kassettentransportbänder 113 eine Kassette 101 wahlweise in Richtung Aa oder Ba durch die erste oder zweite Öffnung 109 oder 110 jeweils hindurch, um die Kassette 101 aus dem Kassettenwagen 104 in ein Kassettenlagerfach 102 zu bringen. Zu diesem Zweck beginnt sich entweder der erste Schubarm 115 oder der zweite Schubarm 116 zu drehen, und zwar in Richtung Ea oder Fa, so daß die Kassette 101 durch die Rollen 117 am Ende des ersten oder zweiten Schubarms 115 oder 116 verschoben wird, und zwar durch die entsprechende erste oder zweite Öffnung 109 oder 110 im Kassettenwagen 104 hindurch in das Kassettenlagerfach 102.

Da das Sonnenrad 130 noch blockiert ist, wenn die Antriebsachse 124 durch den Motor 132 und über das Zahnrad 131 in Vorwärts- oder Rückwärtsrichtung angetrieben wird, tritt keine Bewegung der drei Planetenräder 126 auf, die über das Sonnenrad 125 angetrieben werden, wenn das Sonnenrad 128 über das innere Zahnrad 127 angetrieben wird. Dreht sich der Motor 132 in Vorwärtsrichtung, so wird diese Drehbewegung zum ersten Schubarm 115 über einen ersten Kraftübertragungsweg geleitet, der der Reihe nach die Elemente 124 - 125 - 126 - 128 - 133a - 141a - 140a - 135a - 137a - 138a aufweist. Der erste Schubarm 115 dreht sich daher in Richtung Ea entgegen der Kraft der Feder 153a. Dreht sich der Motor 132 in Rückwärtsrichtung, so wird diese Drehbewegung zum zweiten Schubarm 116 übertragen, und zwar über einen zweiten Kraftübertragungsweg, der der Reihe nach die Elemente 124 - 125 - 126 - 128 - 133b - 141b - 140b - 135b - 137b - 138b enthält, so daß sich der zweite Schubarm 116 in Richtung Eb entgegen der Kraft der Feder 153b dreht. Die Klinken- bzw. Sperrklinkenkupplungen 143a und 143b arbeiten so, daß nur einer der ersten oder zweiten Schubarme 115 oder 116 zur Zeit gedreht werden kann. Während der Drehung des ersten Schubarms 115 ist die Sperrklinkenkupplung 143b ausgeschaltet, so daß sie die Drehung des zweiten Schubarms 116 verhindert. Umgekehrt ist während der Drehung des zweiten Schubarms 116 die Sperrklinkenkupplung 143a ausgeschaltet, so daß sie die Drehung des ersten Schubarms 115 verhindert. Detektiert der Sensor 157 aufgrund einer Zusammenarbeit mit der Sensorplatte 155, daß der erste oder der zweite Schubarm 115 oder 116 seinen maximalen Drehwinkel erreicht hat (vgl. durchgezogene Linien in den Fig. 5B und 5C), so beginnt der Motor 132 sich in einer entgegengesetzten Richtung zu drehen, so daß er von der Vorwärtsrichtung in die Rückwärtsrichtung umgeschaltet wird, oder umgekehrt. Aufgrund der entgegengesetzten Drehung und infolge des gleichzeitigen Drucks durch die Druckfedern 153a oder 153b gelangen der erste oder zweite Schubarm 115 oder 116 zurück in die Ausgangsposition in Richtung Eb oder Fb, bis sie die Stopper 159a oder 159b erreichen.

Wie anhand der Fig. 5D und 6B zu erkennen ist, kann die Kassette 101 aus dem Kassettenwagen 104 auch durch die dritte Öffnung 110 in Richtung Ca zum Kassetteneinsetzbereich 108 des VCRs 107 ausgegeben werden. Um diese Bewegung auszuführen, werden die Plattformen 118 nach oben in Richtung Db bewegt, so daß die sechs Rollen 114 die Kassette 101 nach oben drücken und von den Kassettentransportbändern 113 abheben (vgl. auch strichpunktierte Linien in Fig. 5D). Da sich der Arm 118a der Plattform 118 nach oben in Richtung Db bewegt, wie durch die strichpunktierten Linien in Fig. 4 gezeigt ist, kann sich die vertikal bewegbare Achse 146 in Richtung Da nach unten verschieben, und zwar infolge der Kraft der Feder 150. Daher wird der Stift 148a am oberen Ende des U-förmig gebogenen Arms 147 in die Öffnung 149a des Zahnrades 133a eingeführt, so daß das Zahnrad 133a und mit ihm das Sonnenrad 128 verriegelt werden.

Wird in diesem Zustand die Antriebsachse 124 durch den Motor 132 und über das Zahnrad 131 angetrieben, so bewegen sich die drei Planetenräder 126, die über das Sonnenrad 125 angetrieben werden, so daß sich demzufolge auch das Sonnenrad 130 bewegt. Dies liegt daran, daß das Sonnenrad 128 verriegelt bzw. blockiert ist. Dreht sich somit der Motor 132 in Vorwärtsrichtung, so wird sich diese Drehbewegung sowohl auf den ersten als auch auf den zweiten Schubarm 115 und 116 übertragen, und zwar über einen dritten Kraftübertragungsweg, der der Reihe nach die Elemente 124 - 125 - 126 - 130 - 134a - 142a - 140a - 135a - 137a - 138a enthält, und über einen vierten Kraftübertragungsweg, der der Reihe nach die Elemente 124 - 125 - 126 - 130 - 139 - 134b - 142b - 140b - 135b - 137b - 138 enthält. Demzufolge drehen sich der erste und der zweite Schubarm 115 und 116 jeweils in Richtung Ea und Fa gegen die Kraft der Federn 153a und 153b, wie in Fig. 5D gezeigt ist.

Als Ergebnis dieser Drehung von erstem und zweitem Schubarm 115 und 116 drücken die Rollen 117 gleichzeitig gegen die Seite 101C der Kassette 101, so daß die Kassette 101 durch die dritte Öffnung 111 hindurch in Richtung Ca in den Kassetteneinsetzbereich 108 hineingeschoben wird. Detektiert der Sensor 157 aufgrund der Zusammenarbeit mit der Sensorplatte 155, daß der erste und der zweite Schubarm 115 und 116 ihre maximalen Drehwinkel erreicht haben, wie in Fig. 5D gezeigt ist, so beginnt sich der Motor 132 in Rückwärtsrichtung zu drehen. Der erste und der zweite Schubarm 115 und 116 drehen sich dann wieder in ihre Ausgangsposition zurück, und zwar gegen die Kraft der Federn 153a und 153b und in Richtung Eb und Fb, bis sie jeweils die zugehörigen Stopper 159a oder 159b erreichen. Um im oben genannten Fall eine genaue und praktische Übertragung der Kassette 101 vornehmen zu können, sind zusätzliche Schubrollen vorhanden. Solche Rollen können benutzt werden, um die Kassette 101 in Richtung der Kassettentransportbänder 113 oder der Rollen 114 zu drücken.

Wie der Beschreibung zu entnehmen ist, braucht die Erfindung nicht unbedingt bei einem automatischen Kassettenwechselsystem für Videokassetten zum Einsatz zu kommen. Sie kann allgemein im Zusammenhang mit automatischen Wechslern verwendet werden, bei dem andere Typen von Kassetten oder solche für Magnetbänder, optische Platten usw. benutzt werden.

Claims (1)

1. Automatischer Wechsler für Kassetten, die ein Speichermedium enthalten, mit

   • - einem ersten Block (3) von Kassettenlagerfächern (2), in de­ nen die Kassetten (101) gespeichert sind,
   • - einem zweiten Block (3) von Kassettenlagerfächern (2), in de­ nen die Kassetten (101) gespeichert sind, der relativ zum er­ sten Block (3) so angeordnet ist, daß zwischen beiden Blöcken (3, 3) ein Kanal (5) vorhanden ist,
   • - einer Mehrzahl von Einrichtungen (7) zum Aufzeichnen und/oder Wiedergeben von Signalen auf das und/oder von dem Speichermedi­ um in den Kassetten (101), wobei die Einrichtungen (7) in der Nähe des ersten und zweiten Blocks (3, 3) der Kassettenlagerfä­ cher (2) positioniert sind und Kassetteneinschubbereiche (8) aufweisen, die dem Kanal (5) zugewandt sind, und
   • - einem im Kanal (5) bewegbaren Kassettenwagen (104), dadurch gekennzeichnet, daß der Kassettenwagen (104) folgendes enthält:
   • - eine erste Antriebseinrichtung (124, 125, 126, 128, 133a, 141a, 140a, 135a, 137a, 138a) zum Antreiben eines ersten Schub­ arms (115), um die Kassetten (101) aus dem Kassettenwagen (104) zum ersten Block (3) der Kassettenlagerfächer (2) in einer er­ sten Richtung (A) und durch eine erste Öffnung (109) im Kasset­ tenwagen (104) hindurch zu schieben,
   • - eine zweite Antriebseinrichtung (124, 125, 126, 128, 133b, 141b, 140a, 135b, 137b, 138b) zum Antreiben eines zweiten Schu­ barms (116), um die Kassetten (101) aus dem Kassettenwagen (104) zum zweiten Block (3) der Kassettenlagerfächer (2) in ei­ ner zweiten Richtung (B) und durch eine zweite Öffnung (110) im Kassettenwagen (104) hindurch zu schieben, wobei die zweite Richtung (B) parallel zur ersten Richtung (A) liegt, und
   • - eine dritte Antriebseinrichtung (124, 125, 126, 130, 134a, 142a, 140a, 135a, 137a, 138a, 139, 134b, 142b, 140b, 135b, 137b, 138b) zum gleichzeitigen Antreiben des ersten und des zweiten Schubarms (115, 116), um die Kassetten (101) aus dem Kassettenwagen (104) zu den Einrichtungen (7) in einer dritten Richtung (C) und durch eine dritte Öffnung (111) im Kassetten­ wagen (104) hindurch zu schieben, wobei die dritte Richtung (C) senkrecht zur ersten und zweiten Richtung (A, B) liegt.