DE2519870A1

DE2519870A1 - Automatisierte bandbibliotheksanlage

Info

Publication number: DE2519870A1
Application number: DE19752519870
Authority: DE
Inventors: Paul J Badum; George N Gooras; Roger C Marolf; Vladimir Nejezchleb
Original assignee: XYTEX CORP
Current assignee: XYTEX CORP
Priority date: 1974-05-06
Filing date: 1975-05-03
Publication date: 1975-11-20
Also published as: JPS588061B2; CA1078750A; DE2519870C3; JPS50153618A; DE2519870B2; GB1505132A

Description

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XYTEX CORPORATION, Boulder, Colorado,'VStA

Automatisierte Bandbibliotheksanlage

Die Erfindung bezieht sich auf ein neues und verbessertes Verfahren sowie eine Vorrichtung zum Speichern und wahlfreien oder direkten Wiederauffinden von Information, beispielsweise von auf Magnetbandspulen gespeicherter Information. Die Erfindung befaßt sich insbesondere mit einem Verfahren und einer Vorrichtung, die geeignet sind, um in Verbindung mit Rechnern oder ähnlichen Einrichtungen in vorgewählten Positionen gespeicherte Magnetbandspulenkassetten zu oder von einem oder mehreren Bandtransportmechanismen automatisch zu transferieren, um Information auf dem Band zu verarbeiten·

Nachdem in der Zwischenzeit Bandantriebseinheiten kommerziell verfügbar sind, die ein Band mit hohen Geschwindigkeiten verarbeiten können, besteht ein sehr großes Bedürfnis nach einer Anlage, die bei maximaler Spei-

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cherkapazität für die größte Anzahl von Bandkassetten in der Lage ist, in einer möglichst kurzen Zeit Kassetten zu handhaben und zu oder von den Bandantriebseinheiten zu transferieren.

Zu den wichtigeren Anforderungen an eine automatisierte Bandbibliotheksanlage gehören eine maximale Speicherkapazität, eine sichere und zuverlässige Handhabung der Bandkassetten, und zwar insbesondere beim Transfer der Bandspulen oder Kassetten zu oder von einer Speicherposition und der Bandantriebseinheit,, wo die Information auf dem Band verarbeitet werden soll, und eine enge Koordination zwischen der Handhabung des Bandes beim Bandantrieb und dem Vorschub des Bandes oder anderer Bänder zwischen den Bandantriebs- und Speicherpositionen in der' Bibliothek.

Nach der Erfindung soll daher eine neue und verbesserte Bandspeicher- und Bandverärbeitüngsvorrichtung geschaffen werden, in der gespeicherte Bandspulen.automatisch lokalisiert und zwischen ihren betreffenden Speicherpositionen und einem oder mehreren Band antriebsmechanismen transferiert werden können, wobei ein automatisierter Bandtransfermechanismus in der Lage ist, zu einer Bandspeicherstelle vorzurücken, ein ausgewähltes Band zu erfassen und es zu einem Bandantriebsmechanismus zu befördern, und zwar mit einem minimalen Aufwand an Zeit trotz einer sicheren und zuverlässigen Handhabung des Bandes.

Weiterhin soll nach der Erfindung ein Bandtransfermechanismus geschaffen werden, der in der Lage ist, zwischen zwei beliebigen verschiedenen Punkten in einer Aufzeichnungsbandbibliotheksanläge unter dem Befehl eines Rechners oder einer ähnlichen Einrichtung und in Zusammenarbeit mit einer Positioniereinheit, die zum selekti-

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ven Erfassen und Entfernen von Bandspulen oder Kassetten ein Vakuumfutter enthält, eine konstante Beschleunigung und Verzögerung vorzunehmen.

Nach der Erfindung enthält eine modulare Aufzeichnungsbandbibliotheksanlage Reihen von Bandspeicherzellen, die längs den gegenüberliegenden Seiten einer langgestreckten horizontalen Führungsbahn oder einem Mittelgang angeordnet sind, der von einem einzigen Selektor/Positionieroder Transfermechanismus durchfahren wird. Der Transfermechanismus enthält einen selbstangetriebenen Schlitten, der horizontal zur Führungsbahn bewegbar ist, und die Bandspulenselektoreinrxchtung ist senkrecht zu dem Schlitten bewegbar. Die Selektoreinrichtung weist ein Vakuumfutter auf, das quer zur Führungsbahn in horizontaler Richtung auf eine ausgewählte Bandspule zu oder von ihr weg bewegt werden kann.

Die Selektoreinrichtung und das Vakuumfutter sind vorzugsweise derart konstruiert, daß sie für Bandspulen verwendet werden können, die in selbsteinfädelnden Bandkassetten in aufrechten Speicherzellen gespeichert sind, die sich in Form von Reihen auf den gegenüberliegenden Seiten der Führungsbahn befinden. Die Bibliotheksanlage enthält Speicherzellenmodule, von denen mehrere stirnseitig aneinandergereiht werden können, und weist eine gemeinsame horizontale Führungsbahn auf, die sich zum Vorschieben des Schlittens und der zugehörigen Selektoreinrichtung durch die Module erstreckt. Ein oder mehrere Module enthalten einen Bandantriebsmechanismus, der innerhalb der Bibliothek Vorlade- und Nachladestationen aufweist. Die Ladestationen sind mit den Speicherzellen parallel ausgerichtet. Die Bandselektoreinrichtung ist in der Lage, zu einer mit einem vorgegebenen Speicherzellenplatz ausgerichteten Position vorzurücken, in der die Selektoreinrichtung ua den Schlitten drehbar ist, um das

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Vakuumfutter horizontal vorzuschieben und es mit dem Uafangsrand der Bandkassette ,in Eingriff zu bringen.

Das Vakuumfutter bildet mit dem Umfangsrand der Bandkassette einen abgedichteten Eingriff, und unter der Einwirkung eines Unterdrueks wird die Bandkassette aus ihrem Speicherplatz gezogen, wenn das Futter in horizontaler Richtung von dem Speicherzellenplatz weggefahren wird. Die herausgenommene Bandkassette wird dann längs der Führungsbahn bis zu einem Punkt vorgestliobea, der mit der Vorladestation des Bandtransportmechanismus ausgerichtet ist. Die Bandkassette wird von dem Vakuumfutter in ein Behältnis gegeben, das für die Spule an der Vorladestation vorgesehen ist. Danach wird der Unterdruck weggenommen, und die Bandkassette in dieser Station freigegeben. Der Selektor/ Positioniermechanismus ist dann verfügbar, um unabhängig von der Handhabung der Bandkassette durch den Bandantriebs·

mechanismus entweder zu einem anderen Speicherzellenplatz vorzurücken, um eine andere Bandkassette aufzunehmen, oder zur Nachladestation der Bandantriebsanordnung vorzurücken, um ein bereits verarbeitetes Band aufzunehmen und es an seinen ursprünglichen Speicherplatz zurückzustellen.

Zur Verwendung in Zusammenarbeit mit einem Betriebsoder Arbeitsprograinm in einem Rechner oder einer ähnlichen Einrichtung sind Wandler oder Abtaststreifen vorgesehen, um die horizontale und vertikale Bewegung des Selektor/Positioniermechanismus zwischen verschiedenen gegebenen Punkten längs von einem oder mehreren Modulen zu steuern, einschließlich einer Geschwindigkeitssteueranordnung, um die Beschleunigung und Verzögerung des Mechanismus zwischen seinem Startpunkt und Zielpunkt über ein gegebenes Abstandsintervall zu steuern und den Mechanismus in bezug auf einen gewünschten Zielpunkt genau zu zentrieren.

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Die Ziele, Vorteile und Merkmale der Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung im einzelnen hervor, in der an Hand von Zeichnungen ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung erläutert wird. Es zeigt:

Fig. 1 eine teilweise geschnittene perspektivische Ansicht einer bevorzugten Ausführungsform einer modularen Bandbibliotheksanlage,

Fig. 2 eine Seitenansicht einer bevorzugten Ausführungsform eines Selektor/Positioniermechanismus zum Handhaben und Transferieren von Bandkassetten in der Bibliotheksanlage,

Fig. 3 einen Querschnitt längs der Linie 3-3 der Fig. 2,

Fig. 4 eine perspektivische Ansicht einer bevorzugten Ausführungsform der Bandkassettenselektoranordnung, die am Selektor/Positioniermechanismus befestigt ist,

Fig. 5 einen Querschnitt längs der Linie 5-5 der Fig. 2,

Fig. 6 einen Querschnitt längs der Linie 6-6 der Fig. 2,

Fig· 7 einen Querschnitt längs der Linie 7-7 der Fig. 6,

Fig. 8 eine vergrößerte Ansicht der Vorderseite eines Vakuumfutters für den Selektormechanismus,

Fig. 9 eine zum Teil schematische Ansicht eines Moduladreßabtaststreifens,

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Fig. 10 eine schematische Ansicht eines Zellenplatzabtaststreifens, .-

Fig. 11 eine schematische Ansicht eines Vertikalpositionsabtaststreifens,

Fig. 11a eine vergrößerte Ansicht eines Teils der Taktspur des in der Fig. 10 gezeigten Abtaststreifens,

Fig. 12 eine schematische Ansicht eines Abtaststreifens zur Translationsbewegung der Kassettenselektoranordnung,

Fig. 13 eine schematische Ansicht eines Teils eines Abtaststreifens zum Abtasten der Drehbewegung des Selektormechanismus und

Fig. 14-eine teilweise schematische Ansicht einer Geschwindigkeits- und Positionssteuerschaltung für eine bevorzugte Ausbildungsform der Bibliotheksanlage.

In der Fig. 1 ist ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer Bibliotheksanlage dargestellt. Bei der gezeigten Darstellung sind am einen Ende der Anlage Teile der Außenwände weggebrochen, so daß man Reihen von Bandkassetten T sieht, die längs einander gegenüberliegenden Seiten einer Gruppe von stirnseitig aneinandergereihten Speichermodulen M in Speicherzellen C angeordnet sind. Ein Bibliothekssteuermodul M¹ befindet sich zwischen den Speichermodulen M und weist eine Bandeingangsöffnung E^ und eine Bandausgangsöffnung Ep auf, über die Bandkassetten T eingegeben und ausgegeben werden können. Der Steuermodul M¹ enthält die gesamte Elektronik zum Antreiben der elektromechanischen Einheiten der Anlage, und zwar einschließlich der Netz- oder Versorungseinrichtungen sowie der elektronischen Schnittstelle zwischen der An-

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lage und dem Selektorkanal eines herkömmlichen Rechners, beispielsweise einer üblichen Eingabe/Ausgabe-Schnittstellenvarbindung für eine IBM-Anlage 360 und 370.

Ein Selektor/Positionier- oder Transfermechanismus S rückt längs eines Mittelganges der gesamten Anlage auf einer langgestreckten horizontalen Führungsbahn in Form einer Laufschiene R vor, die sich zwischen den Reihen aus den Bandkassetten T erstreckt. Der Mechanismus S enthält einen Kassettenselektor- oder Aufnehmermechanismus B, der automatisch derart gesteuert wird, daß er in senkrechter und horizontaler Richtung auf die Bandkassetten zu oder von ihnen weglaufen kann. ¥ie es noch im einzelnen erläutert wird, kann der Mechanismus B nötigenfalls auch um seinen vertikalen Tragständer V gedreht werden, um beim Laden oder Entladen einer automatischen Spulenhalterungseinheit A eine Bandkassette von der einen Seite zu der anderen Seite des Moduls zu bringen.

Bei dem dargestellten Bandbibliotheksmodul enthält die Einheit A einen Bandantrieb D, der außerhalb des Moduls und direkt außen von einem Durchlaß oder einer öffnung P in der einen Seite des Moduls angeordnet ist, wobei seine Antriebs spindel oder Antriebsnabe H längs einer Achse verläuft, die sich parallel zu den Achsen der in dem Modul M befindlichen Bandkassetten T erstreckt. Die öffnung P gestattet den Zugriff zwischen dem Inneren des Moduls und dem Bandantrieb, um unter der Steuerung einer Spulenhalterungsanordnung der Einheit A eine ausgewählte Bandkassette über die öffnung in Eingriff mit dem Bandantrieb zu bringen. Damit man die Information einer gegebenen Bandspule verarbeiten kann, ist die Bandhalterungsanordnung A in der öffnung P zwischen dem Bandantrieb D auf der Außenseite des Moduls und einer Vorladestation N sowie einer Nachladestation 0 auf der Innenseite des Moduls im Anschluß an den Seitenrand der öff-

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nung direkt gegenüber dem Bandantrieb und in derselben Richtung wie der Bandantrieb blickend angeordnet* Die Vorladestation N ist direkt oberhalb der Nachladestation. 0 angeordnet, und die Stationen N und O bilden flache kreisförmige Behältnisse, die auf einem gemeinsamen, in wesentlichen rechteckförmigen Träger ausgebildet sind_? der längs eines vertikalen Randes der- Öffnung an der inneren Seitenwand des Moduls befestigt ist. Die Behältnisse blicken in einer senkrecht zur Öffnung verlaufenden Richtung.

Zur Erläuterung der Erfindung wird eine Bandkassette T in Betracht gezogen, die vom selbsteinfädelnden Typ ist. Ein äußerer kreisförmiger Rand 9 umgibt den Außenumfang einer Magnetbandspule und sorgt für ein Vakuumeinfädelsystem im Bandantrieb, um die Vorderkante des Bandes zum Verarbeiten von Information auf dem Band selektiv zu entfernen. Die Bandkassette kann beispielsweise derart ausgebildet sein, wie es in der US-PS 3 620 478 beschrieben ist. In diesem Fall weist der Rand 9 einen im wesent-

liehen U-förmigen Querschnitt auf, wobei die gegenüberliegenden Seiten des Randes die Spule überdecken und durch eine äußere umlaufende Randoberflache-9' miteinander verbunden sind. Lageeinstellende Rippen sind am Rand derart angeordnet und ausgebildet, daß sie mit Nuten in der Bandantriebsnabe H ausgerichtet werden können.

Die Vorteile und die Merkmale der Bandbibliotheksanlage kann man am besten an Hand einer Erläuterung der eng koordinierten Folge von Operationen erkennen, die von dem Selektor/Positioniermechanismus S in Zusammenarbeit mit der Bandspulenhalterungseinheit A vorgenommen werden. Der Selektor/Positioniermechanismus S wird unter der Steuerung eines Arbeitsprogramms des zentralen Steuermoduls M¹ längs der Schiene R vorgeschoben, bis der Aufnehmermechanismus B gegenüber einer gewünschten Bandkas-

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sette ausgerichtet ist. Der Aufnehmeraeehanisraus wird durch ein getrenntes Steuer- oder Antriebssignal vorgeschoben, so daß er in Eingriff mit der gewünschten Kassette kommt. Der Aufnehmermechanismus entfernt die Kassette aus ihrer Speicherzelle und zieht sie in eine Mittellage zurück. Der Selektor/Positioniennechanismus S wird dann längs der Schiene in eine der Vorlade- und Nachladestation N und 0 gegenüberliegende Position verschoben, in der die Bandkassette mit der Verladestation N ausgerichtet ist. Falls es erforderlich ist, wird der Aufnehmermechanismus B um den Ständer D gedreht und horizontal verschoben, um die Kassette an der Vorladestation in Position zu bringen. Die Bandkassette wird dann von dem Aufnehmermechanismus in das Behältnis selektiv freigegeben. Danach wird der Aufnehmermechanismus von der Vorladestation zurückgezogen. Die automatische Bandhalterungsanordnung der Einheit A transferiert die Bandkassette von der Vorladestation N zum Bandantrieb D. Nachdem die Information auf dem Band vom Bandantrieb verarbeitet worden ist, wird die Bandhaiterungsanordnung der Einheit A aktiviert, um die Bandkassette zu entfernen und sie durch die öffnung P in Deckung mit der Nachladestation 0 zu bringen. Der Mechanismus S wird dann betätigt, um den Aufnehmermechanismus in Eingriff mit der Bandkassette in der Vorladestation 0 zu bringen und die Kassette in ihre ursprüngliche Speicherposition im Modul M zurückzustellen. Dies alles geschieht unter der Steuerung des Arbeitsprogramms des Steuermoduls M*, und zwar in einer noch zu beschreibenden Weise. Jeder Speichermodul M enthält vorzugsweise fünf Reihen oder Etagen von Bandkassetten auf 3eder Seite des Mittelganges· Jede Reihe weist 22 Zellen C zur Aufnahme einer entsprechenden Anzahl von Bandkassetten auf. Ein Raum, der etwa 20 Speicherzellenpositionen entspricht, ist für die Anordnung einer automatischen Spulenhalterungseinheit A sowie deren Vorlade- und Nach-

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ladestation vorgesehen, die mit der dritten und vierten Etage der Bandkassettenzellen horizontal ausgerichtet sind» Der Selektor/Positioniermechanismus S muß somit in der Lage sein, in Horizontalrichtung (X-Richtung) durch die gesamte Modulanlage zu fahren, zwischen den verschiedenen Reihen in senkrechter Richtung (Y-Richtung) vorzurücken, in bezug auf die Längsrichtung der Module in Querrichtung (Z-Richtung) auf die Kassettenzellen sowie die Vorlade- und Nachlade Stationen zu-und von den Zellen "bzw. Stationen wegzufahren und sich um 180° zu drehen ( 0 -Richtung), und zwar zwecks Ausrichtung mit den Zellenpositionen auf den gegenüberliegenden Seiten des Moduls. Zum Vorschub zwischen den verschiedenartigen Zellenpositionen und den SpulenhalterungsStationen unter dem Befehl eines Rechners oder dgl. muß der Schlitten weiterhin in bezug auf die Zellenposition und Spulenhalterungsstationen zum genauen Laden und Entladen der Bandkassetten sehr genau zentriert sein. Wie es aus den Figuren 2 und 3 hervorgeht, enthält der Mechanismus S den vertikalen Ständer V, der auf einer Grundplatte 10 befestigt ist, einen Vertikal Vorschubschlitten 12, der an dem vertikalen Ständer V angebracht ist, und den Aufnehmermechanismus B, der die Bandkassetten ergreift und sich zwischen den Zellenpositionen und den Bandhalterungsstationen bewegt. Der Selektor/Positioniermechanismus S ist zum Vorschub in der horizontalen X-Richtung längs der Schiene R durch ein vorderes und hinteres Paar von oberen und unteren Führungsrollen 13 bzw. 14 geführt, die drehbar an der Grundplatte 10 befestigt sind. Ein Horizontalantriebsmotor 16 ist auf der Grundplatte 10 angebracht und weist eine nach unten gerichtete, nicht dargestellte Antriebswelle auf, an der ein Ritzel 15 befestigt ist, das in eine Zahnstange 20 eingreift, die auf der einen Seite der Laufschiene R über deren gesamte Länge vorgesehen ist. Ein Inkrementalcodierer 22 ist mit der Antriebswelle des Motors 16 fest verbunden, so daß er sich zusammen mit der Antriebswelle

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dreht, um eine Reihe von Impulsen zu erzeugen, die dazu dienen, die Vorschubstrecke des Mechanismus S längs der Schiene R zu messen. Die verschiedenartigen Stromzufuhrleitungen und Logikleitungen in dem Selektor/Positioniermechanismus S von der Bibliothekssteuereinheit werden von einem flexiblen Band 23 getragen, das mit seinem einen Ende 24 an einer seitlichen Verlängerung 25 der Grundplatte 10 angeklemmt ist. Wie es aus der Fig. 1 hervorgeht, erstreckt sich das flexible Band über eine Rolle, die an einem nicht dargestellten, federbelasteten Kabel angebracht ist, so daß das flexible Band 23 ausgezogen und zurückgezogen werden kann, wenn es der Bewegung des Mechanismus S auf der gesamten Länge der Anlage folgt. Obwohl es im einzelnen nicht dargestellt ist, erstrecken sich einige der Verbindungen des flexiblen Bandes 23 zum Antriebsmotor 16 und zum Codierer 22, während andere Verbindungen durch eine Verlängerung 23' des flexiblen Bandes 23 in einem vertikalen Kanal 27 nach oben laufen. Eine Führungsrolle 28 ist senkrecht von dem Kanal gleitbar und die Verlängerung 23* ist um die Rolle geführt und am Vertikalvorschubschlitten 12 befestigt, um sowohl in den Schlitten als auch in den Aufnehmermechanismus B die notwendigen Energiezufuhr- und Logikleitungen zu führen. Der Kanal 27 ragt nahezu halbwegs über die vertikale Bewegungsstrecke des Schlittens 12, wobei die Rolle über diese Strecke geführt wird, um das Ausziehen und Zurückziehen der Bandverlängerung 23^f zu steuern.

Um den Abstand und die Geschwindigkeit der Bewegung des gesamten Mechanismus längs der Schiene R abzutasten, sind mehrere aufrecht stehende Wandlerabtaststreifen 29, 30 und 31 auf einem gemeinsamen Rahmen 32 vorgesehen, der sich in horizontaler Richtung längs der gesamten Länge der Bibliotheksanlage erstreckt. Eine Außenverlängerung 34 der Hauptgrundplatte 10 trägt eine Reihe von Abtastoder Fühleinrichtungen in Form von nach unten ragenden

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Wandlerarm- oder Wandlerblockanordnungen 29⁵ und 30 ·, die den Innenstreifen 29 und den Mittelstreifen 30 überspreizen. Weiterhin trägt die Außenverlängerung ein Paar von Vorder- und Rückwandlerblöcken 31' und 32% die den Außenstreifen 31 überspreizen. Jeder Wandlerarm enthält eine Bank lichtemittierender Dioden 33» die sich auf der einen Seite jedes Wandlerstreifens befinden, und eine Bank von Fototransistoren 34, die sich auf der gegenüberliegenden Seite jedes Wandlerstreifens befinden. Jeder Wandlerstreifen weist abwechselnd helle und dunkle Flächen auf, die die Abtast- oder Abfühlglieder bilden, die den Lichtstrahl von den lichtemittierenden Dioden selektiv durchlassen oder unterbrechen, um die Lage des Mechanismus sowohl in bezug auf jeden Modul als auch in bezug auf die Zellenpositionen innerhalb jedes Moduls festzustellen. Zu diesem Zweck weist der Innenstreifen 29 abwechselnd helle und dunkle Flächen auf, die mit den Zellenpositionen entlang der Vorderseite oder entlang der dem Wandlerstreifen 29 gegenüberliegenden Seite der Module ausgerichtet sind, der Mittelstreifen 30 stellt abwechselnd helle und dunkle Flächen dar, die mit den Zellenpositionen auf der Rückseite oder auf derselben Seite der Module ausgerichtet sind, und der Außenstreifen 31 stellt helle und dunkle Flächen dar, die den Rahmen- oder Modulplatz identifizieren, d.h. den besonderen Modul, innerhalb dem der Mechanismus sich befindet. Die Vorder- und Rückwandlerblöcke 31^f und 31^w sind um einen Abstand voneinander entfernt, der dem Abstand entspricht, um den der Aufnehiaermechanismus B versetzt ist, wenn er um 180° auf entgegengesetzte Seiten jedes Moduls gedreht ist.

Wie es aus der Fig. 3 hervorgeht, ist der vertikale Führungsständer V hohl und hat einen etwa rechteckigen Querschnitt mit vier ebenen langgestreckten Oberflächen 35, 36, 37 und 38, die zur Bewegungsrichtung des Mechanismus längs der Laufschiene unter einem Winkel von

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45 angeordnet sind bzw. diagonal zu dieser Bewegungsrichtung verlaufen. Die Oberflächen 35 bis 33 stellen Führungsoberflächen für eine obere und untere Gruppe von Führungsrollen 39 und 40 (Fig. 6) auf gegenüberliegenden Vorder- und Rückseiten des Ständers dar. Jede der Rollengruppen ist an dem Vertikalvorschubschlitten 12 drehbar befestigt, um die in bezug auf die Bandkassettenzellen senkrechte Bewegung des Schlittens zu führen· Weiterhin enthält der Vertikalvorschubschlitten 12 einen ringförmigen Träger 42, in dem die Rollen 39 und 40 auf diametral einander gegenüberliegenden Seiten gelagert sind, und zwar derart, daß sie den Ständer V im Anschluß an diejenigen Ecken berühren, die sich zwischen den vorderen Oberflächen 35 und 36 und den hinteren Oberflächen 37 und 38 befinden.

Damit man den VertikalVorschubschlitten längs des Ständers V antreiben kann, ist ein flexibler Energieübertragungsriemen 44 um ein Antriebsrad 45 geschlungen, das von einer Welle 46 eines Antriebsmotors 47 angetrieben wird. Die eine Seite des Riemens 44 erstreckt sich nach oben durch den hohlen Innenraum des Ständers V, läuft über eine Leerlaufrolle 48 am oberen Ende des Ständers und ist bei 49 an den Schlitten 12 angeklemmt. Das entgegengesetzte Ende des Riemens ist bei 50 an die Grundplatte 10 angeklemmt. Vorzugsweise wird als Riemen 44 ein kammartiger Energieübertragungsriemen zusammen mit einem Stirnzahnrad als Antriebsrad 45 verwendet, um dem Schlitten längs des Ständers eine erzwungene Antriebsbewegung mitzuteilen und auch eine entsprechende Bremswirkung, wenn eine gewünschte Position erreicht ist. Die Lage des Vertikalvorschubschlittens 'in bezug auf den Ständer wird von einem Vertikal- oder Y-Wandlerstreifen 52 genau abgetastet, der an dem Ständer befestigt ist und den eine nicht dargestellte Wandlerblockanordnung am

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Schlittenrahmen 42 über spreizt. Die Wan&lerbloekanordnung ist in ähnlicher Weise .wie die Horizontalwandleranordnung 29 bis 31 mit einer Bank lichteraittierender Dioden auf der einen Seite des Streifens und Fototransistoren auf der gegenüberliegenden Seite des Streifens versehen. Der Vertikalwandlerstreifen 52 stellt abwechselnd helle und dunkle Flächen oder Abtastglieder dar, die mit den Zellenpositionen und Spulenhaiterungsstationsetagen ausgerichtet sind, um eine genaue vertikale Ausrichtung des Aufnehiaermechanismus mit einer gewünschten Bandkassettenzelle zu erzielen.

Wie es in den Figuren 2, 4 und 5 gezeigt ist, erstreckt sich der Kassettenselektormechanismus B quer zur Längsrichtung der Bibliotheksanlage. Der Mechanismus B ist auf der einen Seite des VertikalVorschubschlittens 12 direkt neben und auf der einen Seite der hinteren Rollenpaare 40 angeordnet. Der Mechanismus weist eine vertikale Halterungsplatte oder einen vertikalen Halterungsrahmen 60 auf, der an dem zylindrischen Träger 42 des Schlittens 42 befestigt ist, und enthält einen horizontalen Führungsstab 61,. an dessen gegenüberliegenden Enden Stoßdämpfer vorgesehen sind. Der Führungsstab trägt eine Vakuumfutteranordnung 64, die somit eine horizontale Gleitbewegung in Richtung auf eine Bandkassette oder in Richtung von einer Bandkassette weg ausführen kann. Die Futteranordnung 64 weist einen Halterungsarm 65 auf, der mit auf dem Führungsstab 61 angeordneten Hülsen 66 versehen ist. Ein Vakuumfutter 67 ist an einem vorspringenden Flansch 68 innerhalb eines gabelförmigen Endes 65* des Halterungsarms 65 befestigt, um die Schwingbewegung um einen Gelenkzapfen 70 zu begrenzen.

Das Vakuumfutter 67 weist einen Hauptkörper 71 auf, der mit einer bogenförmigen konkaven Fläche 72 versehen

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ist, die von dem Halterungsarm 65 nach unten und vorne wegläuft. An der bogenförmigen Fläche 72 ist eine ähnlich geformte, konkave flexible Dichtung 74 befestigt, die eine äußere umlaufende Lippe 75 mit einem länglichen, ovalförmigen Aussehen aufweist. Die einander gegenüberliegenden Seitenränder der Lippe 75 haben voneinander einen Abstand, der gleich oder etwas kleiner als die Breite des umlaufenden Randes einer Bandkassette ist. Dazu wird auch auf die Fig. 8 verwiesen. Die Dichtung hat eine solche Länge, daß sie den unteren Umfangsoberflächenabschnitt einer Bandkassette auf einer einem Winkel von etwa 45° entsprechenden Strecke erfaßt. Die Dichtung 74 weist öffnungen 76 auf, die über innere Bohrungen im Hauptkörper, die mit den öffnungen 76 ausgerichtet sind, mit einer Vakuumleitung 78 in Verbindung stehen. Die Vakuunleitung geht von einer Vakuumpumpe und einem Motor 79 aus und in ihr ist eine Einschiebersteuerung oder ein Ringventil 73 angeordnet, mit dem das öffnen und Schließen der Leitung gesteuert wird, um an dem Vakuumfutter einen Unterdruck zu erzeugen. Die Vakuumdichtung besteht vorzugsweise aus einem gummi- oder kautschukartigen Material, das, wenn es mit dem Umfangsrand der Bandkassette in Berührung kommt, mit dem Umfangsrand eine Dichtung bildet, so daß bei angelegtem Unterdruck über die Vakuumleitung die Bandkassette fest erfaßt wird und aus ihrer Speicherposition entfernt werden kann.

Die Translationsbewegung des Vakuumfutters in Richtung auf die Bandkassette und davon weg wird von einem Schlittenantriebsmotor 80 gesteuert, auf dessen Antriebswelle ein Riemenantriebsrad 81 aufgezogen ist, das einen flexiblen Energieübertragungsriemen 82 antreibt. Der Riemen 82 ist an einer Stelle 84 an der Seite des Halterungsarms angeklemmt und läuft über ein Leerlaufrad 86 am Vorderende der Platte 60. Im zurückgezogenen Zustand befin-

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det sich die Vakuumfutteranordnung 64 normalerweise innerhalb eines offenen Halters 80, der an der einen Seite der Platte 60 befestigt ist. Der Halter enthält zwei voneinander beabstandete, vertikale Bügel 90, einen horizontalen Bügel 91 und an den unteren Enden der Bügel 90 Polster 92, so daß die von dem Vakuumfutter in den Halter zurückgezogene Bandkassette auf diesen Polstern 92 ruht.

Um das Vakuumfutter in bezug auf den Rahmen 60 in einer geeigneten Stellung zu halten, sind obere und untere Führungsrollen 93 und 94 vorgesehen, die am Halterungsarm 65 angebracht sind und den Rahmen berühren. Eine Wandlerblockanordnung 96 überspreizt einen Wandlerstreifen 97, um die Position des Vakuumfutters abzuführen, wenn es zur Auswahl einer Bandkassette zwischen seiner zurückgezogenen Stellung und seiner ausgefahrenen Stellung bewegt wird. Dadurch soll die dem Motor 80 zugeführte Spannung .auf einen Wert herabgesetzt werden, der ausreicht, um es dem Aufnehmer- oder Selektormechanismus B zu gestatten, frei in seine Endstellung zu laufen, in der der Halterungsarm 65 die Anschläge oder Puffer 62 am Führungsstab 61 an den entgegengesetzten Enden der Bewegungsbahn berührt.

Der gesamte Aufnehmermechanismus B ist in der Lage, unter der Steuerung eines Drehantriebsmotors 100 (Fig.6), der in einem Gehäuse 102 unter dem Vertikalvorschubschlitten 12 angeordnet ist, eine Schwenk- oder Drehbewegung um den vertikalen Ständer V auszuführen. Wie es aus der Fig. 7 hervorgeht, treibt der Motor 100 um ein Stirnrad 105 ein Ritzel 104 an, um den Aufnehiaermechanismus B zwischen diametral gegenüberliegenden Stellungen auf den entgegengesetzten Seiten des vertikalen Ständers V zu drehen, so daß der Mechanismus B auf beiden Seiten des Speichermoduls Bandkassetten auswählen kann. Am Rahmen 60 sind an

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voneinander beabstandeten Stellen Stoßdämpfer oder Riffer 106 und 106' (Fig. 6) vorgesehen, die mit Anschlägen 107 und 103 zusammenarbeiten, die auf gegenüberliegenden Seiten des Gehäuses 102 des Motors 100 angeordnet sind. Weiterhin ist ein in der Fig. 7 dargestellter Codierstreifen 110 an dem zylindrischen Träger 42 befestigt. Der Codierstreifen 110 wird von einer Wandleranordnung 111 abgetastet, damit der Motor 100 ein vorbestimmtes Stück vor der Anschlagposition abgeschaltet werden kann, so daß der Aufnehmermechanismus in seine Endposition am Ende der Bewegungsbahn frei läuft.

Die Arbeitsweise der Bandbibliotheksanlage kann man am besten an Hand der Wandler Streifenanordnung erläutern, die in den Figuren 9 bis 13 dargestellt ist,und zum Abtasten der Bewegungsrichtung und Bewegungsgeschwindigkeit dient, und an Hand des in der Fig. 14 dargestellten Funtionsdiagramms einer Geschwindigkeits-, Richtungs- und Positionssteuerschaltung. Die Fig. 9 zeigt Abschnitte des Außenstreifens oder des Moduladreßstreifens 31» die benutzt werden, um die Lage des Selektormechanismus S in bezug auf einen gegebenen Modul innerhalb der Anlage anzuzeigen. Wie bereits erwähnt, kann die Anlage einen oder mehrere Bibliotheksspeichermodule M und einen zentral angeordneten Bibliothekssteuermodul M¹ aufweisen. Da die Anlage derart konstruiert ist, daß Module hinzugefügt oder weggenommen werden können, und da sich ein gemeinsamer Schlitten S längs der gesamten Länge der Anlage bewegt, müssen Mittel vorhanden sein, die dem Schlitten S den Befehl geben, zu einem gegebenen Modul vorzurücken und darüberhinaus zu einem besonderen Spulenoder Stationsplatz innerhalb dieses Moduls. Zu diesem Zweck ist der Moduladreßstreifen 31 für jeden Modul in der Anlage mit einer unterschiedlichen Modulnummer codiert. Die Codierung erscheint vorzugsweise an federn Spulenplatz innerhalb Jedes Moduls. Wie es aus der Fig.

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hervorgeht, ist die Codierung an dem Rahmenadreßstreifen binär ausgeführt, wobei die dunklen oder schwarzen Bereiche eine logische Eins und die- durchsichtigen oder hellen Bereiche eine logische Null darstellen. Wenn die .Wandlerblockanordnung 31^f oder 31" einem gegebenen Spulenplatz im Modul 1 gegenübersteht, erzeugt sie ein dementsprechendes Signal, das über die Schnittstellenlogik der Anlage zum Betriebs- oder Arbeitsprogramm übertragen wird. Wenn der Selektormechanismus durch den Modul 2 vorgeschoben wird, erzeugt der Wandlerblock 31^f oder 31" in entsprechender Weise ein Signal, das die Nummer "2ⁿ darstellt. Die dunklen oder schraffierten Bereiche wiederholen sich in dem Modul und sind gegenüber federn Spulenplatz angeordnet, so daß an jedem Spulenplatz innerhalb des Moduls eine Rahmen- oder Moduladreßnummer erzeugt wird, und zwar für den Spulenplatz innerhalb dieses Moduls. Wie es weiter aus dem Abschnitt, der den Modul 34 darstellt, hervorgeht, wird der Modulplatz durch die Summe der Binärzahlen der dunklen Flächen auf dem Streifen gebildet. Der Modulplatz wird entweder vom Wandlerblock 31' oder 31" abgetastet, was davon abhängt,.von welcher Seite des Moduls eine Spule durch den Aufnehmermechanismus B ausgewählt wird. Wenn sich der Schlittenmechanismus S am Ende eines Moduls befindet, kann der Mechanismus B gegenüber einem Spulenplatz ausgerichtet sein, der sich entweder am Ende dieses Moduls oder am Anfang des nächsten Moduls befindet, da der Aufnehmermechanismus B in Längsrichtung der Anlage um einige Spulenplätze versetzt ist, wenn der Mechanismus an der einen Seite auf die andere Seite der Anlage geschwenkt oder gedreht wird.

Unter Bezugnahme auf die Fig. 10 wird ausgeführt, daß die Position des Mechanismus S im Hinblick auf die Spulenpositionen längs der gegenüberliegenden Seiten jedes Moduls vom inneren und mittleren Wandlerstreifen 29 und 30 angegeben werden. Wie bereits erwähnt, ist ein

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getrennter Wandlerstreifen für die Spulenplätze längs der Vorder- und Rückseite jedes Moduls vorgesehen. Die Spulenwandlerstreifen arbeiten mit den Wandlerblockanordnungen 29· und 30' zusammen, um jeden Spulenplatz innerhalb eines Moduls anzuzeigen. Aus Gründen der Einfachheit ist in der Fig. 10 lediglich der Streifen 30 dargestellt· Der Streifen 30 dient für die Spulen der rechten Seite und enthält eine Inkrementspur mit einer Reihe von fünf Spulenadreßspuren (Bit 2, 4, 8, 16 und 32), die in Binärform gewichtet sind, und zwar derart, daß sie die Zahlen "1", «2», "4", »8» und "16" darstellen. Wie es bereits an Hand der Fig. 9 beschrieben wurde, ist die Codierung des Streifens binär, wobei die dunklen Bereiche längs jeder Spur eine logische Eins darstellen. In der Fig. 10 ist lediglich ein kleiner Abschnitt des Streifens 30 gezeigt, und zwar für die Spulenplätze 13 bis 18. Jeder Platz ist durch die Summe der Zahlen gekennzeichnet, die durch die dunklen Bereiche längs der fünf Adreßspuren dargestellt werden. Die Spuren werden von dem Wandlerblock 30· abgetastet, wenn die Vorderkante des dunklen Bereiches oder der Inkr ementmarki erung längs der Inkreaentspur (Bit 1) des betreffenden Spulenplatzes erreicht wird. Wie man der Fig.10 entnehmen kann, liegt die Inkrementmarkierung längs der Inkrementspur jeweils in der Mitte der aufeinanderfolgenden Spulenplätze. Der Wandlerblock 30' gibt somit beim Passieren jedes Spulenplatzes an die Schnittstellenlogik ein Signal ab, das die Lage des Mechanismus S anzeigt, wenn der Mechanismus einen Spulenplatz passiert. Der Rechner ist daher in der Lage, die tatsächliche Position des Mechanismus S mit der gewünschten Position zu vergleichen. Wenn man auch die Ausführungen zur Fig. 9 berücksichtigt, empfängt daher der Rechner Signale, die die Lage des Selektormechanismus sowohl in bezug auf die Module als auch in bezug auf die Spulenplätze innerhalb des Moduls angeben.

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Der Selektor- oder Schlittenmechanismus S v/ird vorzugsweise veranlaßt, zwischen den Positionen mit einer vorbestimmten Beschleunigung und Verzögerung vorzurücken, um eine Hochgeschwindigkeitsbewegung zu.erzielen und an der Stopp- oder Zielposition gegenüber einer gewünschten Spule einen einfach su steuernden Bremsvorgang zn erreichen. Zu diesem Zweck untersucht ein In der Fig. 14 dargestellter Minirechner 115 die Start- und Stoppadresse des Betriebsprogramms des anfordernden Rechners und errechnet daraus die Strecke zwischen des Startpunkt und dem Ziel- oder Endpunkt. Die Bewegungsbahn des Selektormechanismus kann dann algorithmisch berechnet werden, um eine vorbestimmte Bezugsgeschwindigkeit zu erstellen, einschließlich einer Maximalgeschwindigkeit, und um die Beschleunigung und Verzögerung des Mechanismus S für jeden verschiedenen gegebenen Bewegungsabstand zwischen dem Startpunkt und dem Endpunkt zu steuern. Sobald die Bewegung eingeleitet ist, versorgen Signale, die von den Wandlerblöcken 29* oder 30* beim Passieren der Vorderkante jeder Inkrementmarkierung erzeugt werden, den Minirechner 115 mit einer kontinuierlichen Messung des Abstands gegenüber der Zeit und ermöglichen es dem Minirechner, die tatsächliche Bewegungsgeschwindigkeit mit der tatsächlichen Bezugsgeschwindigkeit zu vergleichen. Wenn ein Ubergeschwindigkeitszustand festgestellt wird, erzeugt der Minirechner ein Fehlersignal, um die Spannung zu reduzieren, die dem Horizontalantriebsmotor 22 zugeführt wird. Dadurch wird die Geschwindigkeit herabgesetzt. Beim Feststellen einer Untergeschwindigkeit wird in entsprechender Weise ein entgegenwirkender Vorgang eingeleitet. Die Bezugsgeschwindigkeit wird vorzugsweise in einer solchen Weise festgelegt, daß der Mechanismus S während der ersten Hälfte seine Bewegung zwischen dem Start- und Endpunkt beschleunigt, und dann eine Verzögerung bis zur letzten Inkrementmarkierung eintritt,

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die den gewünschten Spulenplatz am Endpunkt vorausgeht· Vorzugsweise wird eine Maximalgeschwindigkeit festgesetzt, so daß bei einer größeren Bewegungsstrecke der Mechanismus beschleunigt wird, bis er diese Maximalgeschwindigkeit erreicht, und dann diese Geschwindigkeit beibehält, bis wieder die Bezugsgeschwindigkeitslinie überschritten wird, woraufhin der Mechanismus auf der verbleibenden Bewegungsstrecke verzögert wird. Wenn der Mechanismus die letzte Inkrementmarkierung erreicht, die in bezug auf den Endpunkt oder den gewünschten Spulenplatz zentriert ist. versetzt das erzeugte Signal den Rechner in einen Stoppverriegelungsmodus. Danach wird eine Stoppverriegelungs-Steuerschaltung 116 aktiviert, um den Mechanismus mit dem Mittelpunkt dieser Inkrementmarkierung des gewünschten Spulenplatzes auszurichten. Wenn der Wandlerblock 29' oder 30* die Vorderkante der Markierung auf dem Streifen 29 oder 30 abtastet, die dem gewünschten Spulenplatz zugeordnet ist, wird einer X-Y-Schnittstellenlogikschaltung 117 ein Signal zugeführt, wobei der Abstand zum Mittelpunkt dieser Markierung durch eine vorbestimmte Anzahl von Impulsen gemessen wird, die vom Inkrementalwandler 22 erzeugt werden. Eine Vorwärts/ Rückwärts-Zählerschaltung 118 wird voreingestellt, um die von dem Inkrementalwandler 22 empfangenen Impulse zu zählen, wenn die Schaltung durch das Stoppadreßsignal des Wandlerblocks in den Stoppverriegelungsmodus gebracht wird. Wenn der Zähler bis zu der voreingestellten Zahl von Impulsen gezählt hat, überträgt er*ein Signal zu einem Digital-Analog-Umsetzer 119, der daraufhin ein Analogsignal über einen Leistungsverstärker 120 abgibt, um die Spannung am Horizontalantriebsmotor 16 herabzusetzen. Falls der Motor aufgrund der Massenträgheit oder anderer Einflüsse die voreingestellte Position überläuft, veranlaßt der Vorwärts/Rückwärts-Zähler 118, daß über den Digital-Analog-Umsetzer 119 Umkehrsignale zugeführt werden, um die Drehrichtung des Motors umzukehren, bis die NuIl-

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oäer Mittelposition erreicht ist, so daß ein genaues richten des Aufnehmenaechanismus mit der Spule sicher

Wenn die Strecke der Horizontalbeizegung zwischen dem Start- und Endpunkt verhältnismäßig kurz ist, beispielsweise weniger als fünfzehn Spulenpositionen, kann der Inkrementalwandler 22 von der Anlage herangezogen werden, um auch die Bewegungsgeschwindigkeit über die gesamte Distanz zu regeln, und zwar in einfacher Weise durch Vergleich der von dem Inkrementalwandler 22 erzeugten Impulse mit der vom Rechner erstellten Bezugsgeschwindigkeit. Man kann beispielsweise einen zweiphasigen bidirektionalen Inkrementalcodierer LB 125-251L1B-1, hergestellt von Litton Industries, zusammen mit einem Permanentmagnetantriebsmotor 4020-63, hergestellt von Indiana General Corp., verwenden, wobei der Inkrementalcodiererausgang 250 Impulse pro Umdrehung beträgt und jeder Impuls eine Bewegungsstrecke von 0,3 mm darstellt. Der beschriebene Wandler liefert einen zweiphasigen Ausgang mit einer Phasenverschiebung von 90°, so daß für jede Umdrehung des Motors 250 Rechteckschwingungsimpulse erzeugt werden. Die Stoppverriegelungs-Steuerschaltung wird noch an Hand der Beschreibung des in der Fig. 14 dargestellten Funktionsdiagramms im einzelnen erläutert.

Unter Bezugnahme auf die Fig. 11 sei bemerkt, daß der Vertikalvorschubschlitten 12 sowohl bezüglich der Geschwindigkeit zum Bewegen zwischen vertikal beabstandeten Spulenplätzen als auch bezüglich eines Stoppverriegelungsmodus zum Anhalten und endgültigen Positionieren des Schlittens 12 in einer Weise arbeitet, die der beschriebenen Arbeitsweise des horizontal bewegten Mechanismus S ähnlich ist. Durch Abtastdaten, die von dem Wandlerblock 53 aufgenommen werden, wird der Schlitten 12 zur vertikalen aus seiner Anfangsposition heraus bis zu einem

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Punkt beschleunigt, der halbwegs bis zu dem benötigten Endpunkt führt. Nach dem Erreichen dieses Halbwegpunktes wird der Schlitten verzögert, um dann bei der Stoppadresse anzuhalten. Die Beschleunigungs- und Verzögerungsmaße sind konstant, so daß die Beziehung zwischen der zurückgelegten Strecke und der Geschwindigkeit für jede Bewegung dieselbe ist. Zum Ausführen der Vertikalbewegung ist der vertikale Wandlerbewegungsstreifen 52 entsprechend der Darstellung nach der Fig. 11 codiert, um ein Adreßsystem vorzusehen, das in Zonen unterteilt ist, die jeweils verschiedene Spulenetagen längs gegenüberliegender Seiten des Moduls definieren, wobei die Vorladestation N und die Nachladestation 0 mit den Spulenetagen ausgerichtet sind. Vorzugsweise sind fünf Reihen von Spulen längs jeder Seite des Moduls vorgesehen. Der Wandlerstreifen 52 ist in entsprechender Weise in fünf Zonen unterteilt. Die Vorladestation und die Nachladestation sind mit der dritten und vierten Etage ausgerichtet. Die Spulenetagen oder Spulenzonen Y-1 bis Y-5 sind in binärer Form in den Wandlerspuren Nr. 1 bis 3 dargestellt, die in binärer Form durch Bits mit 1,2 und 4 gewichtet sind, so daß sich jede Spulenetage aus der Summe der Zahlen ergibt, die in den Spuren Nr. 1 bis 3 durch dunkle Bereiche dargestellt sind und vom Wandlerblock 53 abgetastet werden, wenn dieser ihre Vorderkanten passiert. Die Spur Nr. 4 arbeitet in einer ähnlichen Weise wie die Inkrementspur des Streifens 30, um die Schaltung in den Stoppverriegelungsmodus zu bringen, wenn die Vorderkante der Inkrementmarkierung für einen gegebenen Endpunkt oder Spulenpegel abgetastet wird. Die Spur Nr. 5 ist eine Taktspur, die als Distanzmeßspur dient, um den Fortschritt der Bewegung zu überwachen und sowohl die Bewegungsgeschwindigkeit des Schlittens 12 zu steuern als auch die Bewegungsrichtung anzuzeigen. Das Vorrücken des Schlittens wird dadurch überwacht, daß die aufeinanderfolgenden hellen und dunklen Bereiche oder Zeitmarken auf der Spur Nr. 5 gezählt werden, wie es

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In der FIg. 11a in einem vergrößerten Maßstab dargestellt ist, und daß in dem ·Minirechner die Geschwindigkeit 'berechnet wird, indem man die Zeit EIiBt₉ die zur Bewegung zwischen zwei Vorderkanten von aufeinanderfolgenden Markierungen benötigt wird, Gleichzeitig wird die Richtungsbewegung durch ein Paar lichtemittierender Dioden 53 bestimmt, die voneinander um die halbe Länge jeder Zeitmarkierung auf der Spur Mt» 5 getrennt sind» Ein Phasendetektor in der Schnittstellenlogiksehaltung 117 bestimmt die Richtung der Bewegung des Schlittens 12, indem er die Reihenfolge festellt, in der die Signale von jeder der Dioden 53' empfangen werden, wenn diese die Führungskante der Zeitmarkierungen passieren« Ähnliches gilt für den Stoppverriegelungsmodus· Der Wandlerblock 53 enthält nämlich ein weiteres Paar lichtemittierender Dioden und Fototransistoren, die die Spur Nr. 4 des Wandler Streifens überspreizen. Der Abstand zwischen diesen Dioden entspricht der Länge der Inkrementmarkierungen· Der Ausgang der Fototransistoren der Spur Nr. 4 wird einem Differentialverstärker 122 zugeführt, der über einen Leistungsverstärker 123 die notwendigen Steuersignale an den Motor 47 abgibt, bis die Inkrementmarkierung genau in der Mitte zwischen den lichtemittierenden Dioden liegt. Für den Antriebsmotor 47 kann man ebenfalls einen Permanentmagnetantriebsmotor wie bei dem Selektormechanismus S verwenden.

Die Bewegung des Aufnehmermechanismus B in Richtung auf eine Bandkassette und davon weg wird von einem in der Fig. 12 dargestellten Wanlerstreifen 97 abgetastet, der wiederum abwechselnd helle und dunkle Bereiche aufweist. Die dunklen Bereiche sind in Binärform gewichtet, so daß der Wandlerblock 96 Signale erzeugt, die die Richtung der Bewegung und die Lage' des Aufnehmermechanismus an vorgeschriebenen Punkten längs seiner Bewegungsbahn anzeigen, wie es in der FIg. 12 dargestellt ist. Es wird angenommen,

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daß die Fig. 12 im Hinblick auf die verschiedenartigen vom Wandlerblock abgefühlten Positionen selbstredend ist. Da der Aufnehmermechanismus sowohl in Richtung auf die Bandkassetten als auch davon weg stets eine feste Strecke durchläuft, kann man den Antriebsmotor mit einer konstanten Geschwindigkeit antreiben, bis er eine vorbestimmte Stelle vor dem End- oder Zielpunkt erreicht hat. Zu diesem Zeitpunkt wird die Spannung des Motors herabgesetzt, um es dem Mechanismus zu gestatten, frei in die Endposition zu laufen.

Die Drehbewegung des Aufnehmermechanismus B wird von einem Wandlerstreifen 110 abgefühlt, der in der Fig. 13 dargestellt ist. Dieser Wandlerstreifen ist am Stützrahmen 42 angebracht und wird von einer Wandlerblockanordnung 111 überstreift. Da die Drehbewegung des Aufnehmermechanismus ebenfalls über einen festen Bereich erfolgt, kann man den Drehantriebsmotor 100 mit einer konstanten Geschwindigkeit zwischen den dynamischen Bremspunkten antreiben, wie es in der Fig. 13 dargestellt ist. An dem Bremspunkt wird die Spannung des Motors reduziert, um es dem Aufnehmermechanismus zu gestatten, frei in seine Endlage zu laufen, wo dann eine Berührung am Anschlag 107 oder 108 am Motorgehäuse stattfindet.

In der Fig. 14 sind die Zwischenbeziehungen zwischen den verschiedenartigen Bewegungen des Selektormechanismus S, des Vertikalvorschubschlittens 12 und des Aufnehmermechanismus B schematisch dargestellt. Das Betriebs- oder Arbeitsprogramm für die Anlage kann von dem Minirechner erstellt werden, bei dem es sich um einen Rechner vom Typ DEC-PDP-11-05, hergestellt von Digital Equipment Corporation, Maynard, Massachusetts, handeln kann. Der Minirechner übersetzt die Bewegungsbefehle, die von einem nicht dargestellten anfordernden Rechner stammen, bei dem es sich um ein IBM-Rechner 360 handeln kann. Der Minirechner setzt diese

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Befehle in Instruktionssignale um_p die mit der Anlage sum Steuern der Geschwindigkeit, der Richtung und der Position kompatibel sind. Der Minirechner, erstellt alle kritischen Adressen, wie "Start", "Maximumgeschwindigkeit", "Verzögerung", "Stoppverriegelung" und "Schnellstopp". Die Horizontal- und Vertikalbewegung des Selektormechanisraus S und die Vertikalbewegung des Schlittens 12 werden gleichzeitig dirigiert und gesteuert, und zwar durch die X-Y-Schnittstelle 117, die zwischen dem Minirechner und den externen Analogschaltungen als Puffer dient und die Rechnersteuersignale in eine besondere Systemfunktion übersetzt. Wenn vom anfordernden Rechner ein Betriebsbefehl empfangen wird, werden die X- und Y-Bewegung des Mechanismus S und des Schlittens 12 gleichzeitig befohlen, während sie unabhängig voneinander arbeiten, um einen gegebenen Spulenplatz zu erreichen. Wenn die vertikale Bewegungsstrecke verhältnismäßig kurz ist, tritt der Bewegungsschlitten 12 in einen Stoppverriegelungsmodus ein und erreicht seine endgültige Vertikalposition viel früher als der Mechanismus S seine endgültige Horizontalposition erreicht. Sobald die Bewegung eingeleitet ist, werden die von den verschiedenartigen Wandlern im X-Y-Untersystem erzeugten Signale über die X-Y-Schnittstelle empfangen und vom Minirechner verarbeitet, um die Richtung und der Abstand der Bewegung des Mechanismus auf einen gewünschten Zielpunkt zu festzustellen. Wie bereits erwähnt, vergleicht der Minirechner die empfangene Geschwindigkeitsinformation mit der Bezugsgeschwindigkeit und nimmt in Abhängigkeit von einer Über- oder Untergeschwindigkeit Korrekturen vor. Wenn sich der Mechanismus S seinem Endpunkt gegenüber einem gegebenen Spulenplatz nähert, werden die Stoppverriegelungs-Steuerschaltungen für die X- und Y-Bewegung aktiviert, um den Aufnehmermechanismus in bezug auf eine gegebene Spule zu zentrieren. Den Antriebsmotoren 16 und 47 sind Relais schaltungen 128 und 129 zugeord-

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net, die ein sofortiges Abschalten ermöglichen, falls irgendeiner der bsiden Motoren außer Kontrolle gerät oder ein anderer Mangel in der Anlage auftritt. Weitere Teile des X-Y-Antriebssystems gehen aus der Fig. 14 hervor und brauchen im einzelnen nicht erläutert zu v/erden.

Die Steuerschaltung enthält eine ARM-Schnittstelle 125, die die notwendigen Steuersignale der automatischen Spulenhalterungseinheit zuführt, und eine Z-0-Schnittstelle 126, die die notwendigen Steuersignale dem Aufnehmermechanismus B zuführt, um die Translations- oder Z-Bewegung und die Rotations- oder 0-Bewegung des Aufnehmermechanismus zu steuern. Die Z-0-Steuerschaltung für den Aufnehmermechanismus wird nicht aktiviert, bis der Vertikalvorschubschlitten 12 zu dem gewünschten Spulenplatz vorgerückt ist. Zu diesem Zeitpunkt wird der Aufnehmermechanismus aktiviert, um das Vakuumfutter in Eingriff mit der Spule zu bringen, die Spule aus dem Speicherplatz zu entfernen und sie entweder zur Vorlade station der automatischen Spulenhalterungseinheit zu bewegen oder von dort abzuholen. Die Z-0-Steuerschaltung enthält daher die notwendigen Steuerungen für die Vakuumpumpe, um eine Bandkassette zum Entfernen aus ihrem Speicherplatz selektiv zu ergreifen oder um die Bandkassette freizugeben, wenn sie ihren Bestimmungsort erreicht hat.

Die modulare Bandbibliotheksanlage ist somit in der Lage, mit hoher Effizienz und schnellem Zugriff unter den Betriebsbefehlen eines Rechners auf Magnetbandspulen gespeicherte Information wieder aufzufinden. Dar Mechanismus stellt eine sichere und zuverlässige Handhabung der Bandkassetten sicher und gestattet es darüberhinaus, daß Bandkassetten aus ihren Speicherplätzen entfernt oder zurückgebracht werden können,' während gleichzeitig andere Bandkassetten unabhängig vom Selektormechanismus S in der automatischen Bandhalterungseinheit verarbeitet werden. Der Se-

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lektormechanismus S wird aktiviert, um zu einem gegebenen Spulenplatz eine Hochgeschwindigkeitsbewegung auszuführen, und zwar mit gesteuerter Beschleunigung und Verzögerung. Wenn der Aufnehmermechanismus B in bezug auf die Spule zentriert ist, wird er aktiviert, um das Vakuumfutter in Eingriff mit der Umfangsoberfläche der Bandkassette zu bringen, die die Spule enthält. Daraufhin wird die Vakuumpumpe eingeschaltet, um das erforderliche Vakuum bereitzustellen, so daß das Vakuumfutter die Bandkassette fest ergreift. Danach wird das Vakuumf utter zurückgezogen, um die Bandkassette in den Halter zu bringen. Jetzt wird wieder der Selektormechanismus S eingeschaltet, um die Bandkassette zur Vorladestation der automatischen Spulenhälterungseinheit des betreffenden Moduls zu bringen. Die Bandkassette wird dann mit dem Behältnis der Vorlade station in Dekkung gebracht. Das Vakuum wird aufgehoben, um die Bandkassette in dem Behältnis zu deponieren. Danach wird der Aufnehmermechanismus B von der Vorlade station zurückgezogen. Er steht jetzt frei zur Verfügung, um zu einem anderen Spulenplatz vorzurücken und eine andere Bandkassette auszuwählen. Andererseits kann er zur Nachladestation der automatischen Spulenhaiterungseinheit bewegt werden, um eine verarbeitete Kassette aufzunehmen und sie an ihren Speicherplatz zurückzustellen. Die beschriebene modulare Bibliotheksanlage gestattet die Hinzufügung von Modulen zu der Anlage, um die Speicher- und Verarbeitungskapazität zu erhöhen. Wenn ein Modul hinzugefügt wird, müssen auch ein weiterer Laufschienenabschnitt und zusätzliche Wandlerstreifenabschnitte vorgesehen werden, damit der hinzugefügte Modul und die darin befindlichen Spulenplätze bedient und abgetastet werden können. Vorzugsweise weist jeder Modul seine eigene automatische Spulenhalterungseinheit auf. Dadurch ist es möglich, daß die Bandkassetten in demselben Modul verarbeitet werden können, in dem sie auch gespeichert sind.

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Claims

Patentansprüche

Automatisierte Bandbibliotheksanlage, gekennzeichnet durch Reihen von Bandkassettenspeicherzellen (C), die längs einander gegenüberliegender Seiten einer horizontalen Führungsbahn (R) angeordnet sind, und durch eine Bandkassettentransferanordnung (S), die zum selektiven Transferieren von in den Zellen (C) gespeicherten Bandkassetten (T) zu einer Bandantriebseinheit (A) dient, mit einem selbstangetriebenen Schlitten (.10), der längs der Führungsbahn (R) horizontal bewegbar ist, mit einem Reihenselektormechanismus (12), der auf dem Schlitten (10) vertikal bewegbar ist und einen quer zur Führungsbahn (R) horizontal bewegbaren Kassettengreifmechanismus (B) trägt, um eine Bandkassette (T) in eine ausgewählte Speicherzelle (C) oder in die Bandantriebseinheit (A) zu geben oder daraus zu entnehmen, und mit einer Steueranordnung zum Steuern der Bewegung des selbst angetriebenen Schlittens (10) und des Reihenselektormechanismus (12), tun den Kassettengreif mechanismus (B) selektiv in eine Stellung vorzuschieben, in der er mit einer ausgewählten Speicherzelle (C) oder mit der Bandantriebseinheit (A) ausgerichtet ist, sowie zum Steuern der Bewegung des Kassettengreifmechanismus (B), um den in der ausgerichteten Stellung befindlichen Kassettengreifmechanismus (B) zur Entnahme der Bandkassette (T) aus der ausgewählten Speicherzelle (C) oder aus der Bandantriebseinheit (A) oder zur Abgabe der Bandkassette an die ausgewählte Speicherzelle oder

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an die Bandantriebseinheit zu verschieben.

2. Bibliotheksanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

. daß die Bandantriebs einheit (A) einen auf der einen Seite der Bibliotheksanlage (L) angeordneten Bandantrieb (D) und eine Spulenhalterungsanordnung aufweist, die eine Ladestation (N) zur Aufnahme einer aus einer Speicherzelle (C) entfernten Bandkassette (T), eine Entladestation (0) zum Empfang einer Bandkassette (T) aus dem Bandantrieb (D) und einen Mechanismus zum Transferieren einer Bandkassette (T) zwischen der Ladestation (N), dem Bandantrieb (D) und der Entladestation (0) enthält, und daß die Steueranordnung derart ausgebildet ist, daß sie zum Transfer von Bandkassetten (T) aus den Speicherzellen (C) zu der Ladestation (N) und zum Transfer von Bandkassetten (T) aus der Entladestation (0) zu den Speicherzellen (C) die Transferanordnung (S) steuert.

3. Bibliotheksanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der selbst angetriebene Schlitten (10) einen vertikalen Ständer (V) aufweist, längs dem der Reihenselektormechanismus (12) bewegbar ist, daß der vertikale Ständer (V) hohl ist und im wesentlichen einen rechteckförmigen Querschnitt mit Oberflächen (35, 36, 37, 38) aufweist, die in bezug auf die Bewegungsrichtung des Schlittens (10) diagonal verlaufen, und daß der Selektormechanismus (12) einen drehbaren Tragrahmen (42) und Führungsrollen (39, 40) aufweist, die zur senkrechten Führung des Rahmens (42)

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längs der Oberflächen (35, 36, 37, 38) des vertikalen Ständers (V) dienen.

Bibliotheksanlage nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Selektormechanismus (12) einen Antriebsmotor (47) enthält, der zum Antrieb eines Energieübertragungsriemens (45) dient, und daß ein Abschnitt des Riemens (45) an den Selektormechanismus (12) angeklemmt ist, so daß der Selektormechanismus (12) eine Vertikalbewegung ausführen kann.

Bibliotheksanlage nach einem der vorstehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, daß sich der Kassettengreifmechanismus (B) auszeichnet durch ein Vakuumfutter (67) mit einer bogenförmigen flexiblen Dichtung (74) am einen Ende, deren Kontur mit einem Umfangswandabschnitt einer Bandkassette (T) übereinstimmt, so daß ein dichter Kontakt mit der Umfangswand einer Kassette (T) gebildet werden kann, durch einen Vakuumgenerator (79), der mit dem Inneren der Dichtung (74) in Verbindung steht, um beim Angreifen der Dichtung (74) an einer Bandkassette (T) in der Dichtung ein Vakuum zu schaffen, so daß die Bandkassette (T) zum Entfernen aus einer Position und zum Transferieren in eine andere Position von der Dichtung (74) kraftschlüssig erfaßt wird, und durch eine Vakuumfreigabeeinrichtung (73) zum selektiven Freigeben des Vakuums in dem Vakuumfutter (67), um die Bandkassette (T) bei der anderen Position abzugeben.

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6. Bibliotheksanlage nach.Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,

daß der Kassettengreifmechanismus (B) quer zur Führungsbahn (R) zwischen einer ausgefahrenen Kassettenselektionsstellung, in der das Vakuumfutter (67) eine ausgewählte Bandkassette (T) erfaßt, und einer zurückgezogenen Stellung bewegbar ist und daß der Kassettengreifmechanismus einen Halter (68) aufweist, der mit dem Vakuumfutter (67) zusammenarbeitet, um eine ausgewählte Bandkassette (T) auf der Transferanordnung (S) in der zurückgezogenen Stellung des Kassettengreifmechanismus

(B) zu halten.

7. Bibliotheksanlage nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Steueranordnung Zellenplatzmarkierungen (29, 30) aufweist, die entsprechend dem Platz von jeder Zelle

(C) in einer parallel zur Führungsbahn (R) verlaufenden Reihe mit vorgewählten Abständen zueinander angeordnet sind, daß die Steueranordnung Fühler (29^f, 30^f) aufweist, die an dem selbst angetriebenen.Schlitten (10) angebracht sind und aufgrund einer Schlittenbewegung entlang jeder der Zellenplatzmarkierungen (29, 30) ein Signal erzeugen, das die Steueranordnung in die Lage versetzt, ein Geschwindigkeitssteuersignal zu erzeugen und an einen Antrieb (15, 16) des selbst angetriebenen Schlittens (10) abzugeben, wobei der Schlitten (10) von einer Startposition aus über eine vorbestimmte Anzahl von Zellenplatzmarkierungen (29, 30) beschleunigt und anschließend verzögert wird, bis eine Voranposition erreicht ist, die sich neben und vor einer ausgewählten

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Stopp-Position befindet, und daß die Steueranordnung eine Begrenzungsstoppeinrichtung aufweist, die aufgrund der Verzögerung des Schlittens (10) an der Voranposition wirksam wird, um den Schlitten (10) mit der ausgewählten Stopp-Position genau auszurichten.

8. Bibliotheksanlage nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,

daß die Begrenzungsstoppeinrichtung zusätzliche Markierungen aufweist, von denen jede in bezug auf eine Horizontalposition des Schlittens (10) längs der Führungsbahn (R) zentral positioniert ist, daß jede dieser Positionen der Position einer Zelle (C) innerhalb einer Reihe entspricht und daß die Begrenzungsstoppeinrichtung wirksam ist, um den selbst angetriebenen Schlitten (10) in bezug auf die zusätzliche Markierung, die der ausgewählten Stopp-Position zugeordnet ist, zu zentrieren.

9. Bibliotheksanlage nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet,

daß sich die Steueranordnung auszeichnet durch Reihenplatzmarkierungen (52), zweite Fühler (53), die an dem Reihenselektormechanismus (12) angebracht sind und aufgrund einer Vertikalbewegung an jeder Reihenplatzmarkierung vorbei jeweils ein Signal erzeugen, und durch eine zweite Begrenzungsstoppeinrichtung, die wirksam ist, um den Reihenselektormechanismus (52) in bezug auf eine ausgewählte Reihe vertikal zu zentrieren.

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10. Bibliotheksanlage nach Anspruch 7, 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Steueranordnung einen Inkrementalkodierer (22) aufweist, der aufgrund des Vörrückens des Schlittens (10) längs der Führungsbahn (R) eine Reihe von Impulsen erzeugt, und daß die Begrenzungsstoppeinrichtung die von dem Inkrementalkodierer (22) erzeugten Impulse zählt, nachdem der Schlitten (10) die Voranposition passiert hat, um den Schlitten (10) eine vorbestimmte Anzahl von Impulsen hinter der Voranposition anzuhalten.

11. Automatisierte Bandbibliotheksanlage, gekennzeichnet durch Reihen von Speicherzellen (C), die längs einander gegenüberliegender Seiten einer horizontalen Führungsbahn (R) angeordnet sind und zum Speichern von Bandkassetten (T) dienen, durch eine Spulenhalterungseinheit (A) mit einem Bandantrieb (D), der auf der einen Seite der Bibliotheksanlage (L) angeordnet ist, mit einer Bandlade station (N) zum Aufnehmen einer aus einer Speicherzelle (C) entfernten Bandkassette (T), mit einer Bandentlade stat ion (θ) zum Aufnehmen einer Bandkassette (T) aus dem Bandantrieb (D) und mit einem Mechanismus zum Vorschieben einer Bandkassette (T) zwischen der Bandladestation (N), dem Bandantrieb (D) und der Bandentladestation (0), durch einen längs der Führungsbahn (R) horizontalbewegbaren, selbst angetriebenen Schlitten (10) mit einem vertikalen Ständer (V), mit einem vertikal zu dem selbst angetriebenen Schlitten (10) bewegbaren Reihenselektormechanismus (12), der einen quer zur Führungsbahn (R) horizontal bewegbaren Kassetten-

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greifinechanismus (B) trägt, mit einem ersten Horizontalantrieb zum Vorschieben des selbst angetriebenen Schlittens (10) längs der horizontalen Führungsbahn (R), mit einem Vertikalantrieb zum Vorschieben des Reihenselektormechanismus (12) senkrecht zu dem selbst angetriebenen Schlitten (10) in korrelierter Beziehung mit dem Horizontalvorschub des selbst angetriebenen Schlittens (10) in eine mit einer aufzunehmenden Kassette (T) ausgerichtete Position und mit einem zweiten Horizontalantrieb zum Verschieben des Kassettengreifmechanismus (B) zu einer Speicherzelle (C) hin oder von einer Speicherzelle (C) weg, um eine ausgewählte Bandkassette (T) aufzunehmen oder abzugeben, und durch eine den selbst angetriebenen Schlitten (10) und dem Reihenselektormechanismus (12) zugeordnete Steueranordnung zum selektiven Vorschieben des Kassettengreifmechanismus (B) in eine Position, die mit einer der Speicherzellen (C), der Ladestation (N) oder der Entladestation (0) ausgerichtet ist, und dadurch daß die Steueranordnung Positionsabtastmittel aufweist, die wirksam sind, wenn der Kassettengreifmechanismus (B) in einer der ausgerichteten Positionen ist, um den Kassettengreifmechanismus (B) zum Vorschub in Richtung auf die betreffende Speicherzelle (C), die Ladestation (N) oder die Entladestation (O) zu aktivieren.

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