DE1019108B - Antriebsanordnung fuer einen bandfoermigen Aufzeichnungstraeger, insbesondere ein Magnetband - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung bezieht sich auf eine Antriebsanordnung für Magnetbänder, insbesondere auf eine Antriebsanordnung, durch die das Magnetband nur während des Lese- und Schreib Vorgangs bewegt wird.

In Systemen, die als Aufzeichnungsträger ein Magnetband verwenden, wird meistens eine mit konstanter Geschwindigkeit umlaufende Antriebseinrichtung verwendet, die schnell starten und stoppen soll, so daß sich das Magnetband nur während des Lese- und Schreibvorgangs vor den Magnetköpfen bewegt. Es ist schon vorgeschlagen worden, zu diesem Zwecke eine pneumatisch arbeitende Antriebskupplung zu verwenden, die meist aus einer Trommel besteht, deren Mantelfläche mit Löchern versehen ist, die mit dem Hohlraum in Verbindung stehen. Um diese Trommel ist ein feststehender Hohlkörper mit geringem Abstand angeordnet, der ebenfalls Bohrungen in der der Trommel gegenüberstehenden Mantelfläche besitzt. Die Hohlräume der beiden Körper stehen mit einem Verteiler mittels Kanälen in Verbindung. In einer der Stellungen des Verteilers, der als Schieber ausgebildet sein kann, bildet sich ein Unterdruck in der Trommel aus, während in dem äußeren Körper ein Überdruck entsteht. Wenn unter diesen Bedingungen ein Magnetband zwischen die beiden eingeführt ist, so wird es gegen die Trommel gedrückt, die mit einer gleichförmigen Bewegung umläuft. In der anderen Stellung des Schiebers entsteht in der Trommel ein Überdruck und in dem äußeren Körper ein Unterdruck, so daß das Magnetband gegen seine innere Oberfläche gedrückt und daher nicht mehr weiterbewegt wird.

Der Schieber wird durch eine elektromechanische Vorrichtung gesteuert, die ihrerseits mit einer elektronischen Steuerung zusammen arbeitet. Der Schieber ist so ausgebildet, daß die Trägheit seiner beweglichen Teile klein genug ist, um zu ermöglichen, daß der Schieber von der einen in die andere Stellung in etwa 1 msec übergehen kann. Derartige Antriebsanordnungen für Magnetbänder werden oft mit einem Behälter verbunden, der als Parallelepiped ausgebildet ist und dessen Dicke etwas größer ist als die Breite des Magnetbandes, wobei der Behälter senkrecht angeordnet ist. Das endlose Magnetband wird dann in mehreren Falten in diesen Behälter untergebracht.

Am Ein- und Ausgang der Trommel wird das Magnetband zwischen Kanälen geführt, in denen Magnetköpfe untergebracht sein können, und zwar so, daß die Luftspalte der Magnetköpfe in gleicher Ebene mit der Oberfläche der Kanäle liegen und so beim Lesen und Schreiben mit dem Magnetband in Berührung kommen können. Eine derartige Anordnung ermöglicht daher das Starten oder Stoppen des Magnetbandes, und zwar durch elektronische Mittel.

Antriebsanordnung für einen

bandförmigen Aufzeichnungsträger,

insbesondere ein Magnetband

Anmelder:

International Standard Electric
Corporation, New York, N. Y. (V. St. A.)

Vertreter: Dipl.-Ing. H. Ciaessen, Patentanwalt,
Stuttgart-Zuffenhausen, Hellmuth-Hirth-Str. 42

¹S Beanspruchte Priorität:

Frankreich vom 18. Februar 1955

Claude R. J. Dumousseau
und Francois B. Lajeunesse, Paris,
sind als Erfinder genannt worden

Falls die aufzuzeichnende Information nicht regelmäßig ankommt, ermöglicht die Anordnung die Kapazität der Anlage oder des Systems sehr zu vergrößern.

j Dieses bekannte System besitzt jedoch mehrere Nachteile. Einmal ist das Magnetband in fester Reibungsverbindung mit den Lese- und Schreibköpfen, so daß es sich schnell abnutzt. Zum zweiten liegt das Magnetband nicht auf seiner ganzen Breite exakt auf den Magnetköpfen auf, so daß die Signale, die an den Rändern aufgezeichnet sind, nicht mehr richtig gelesen werden können. Ferner entstehen infolge des Spiels längs des Kanals Flatterbewegungen des Bandes, die die Signale ebenfalls verfälschen können.

Weitere Nachteile entstehen dadurch, daß das Magnetband in Schleifen in den Behälter übereinander eingelegt wird. Wenn z. B. das Stück des Bandes, das an den Köpfen vorbeibewegt werden soll, zuunterst liegt, entstehen infolge des großen Widerstandes beim Herausziehen dieses Bandteiles Veränderungen in der Aufzeichnungsgeschwindigkeit und in der Bandspannung, die ebenfalls Veränderungen der Bandgeschwindigkeit während des Vorbeilaufs an den Köpfen bedingen.

Man hat daher auch schon bei Antriebsanordnungen vorgeschlagen, das Magnetband unabhängig von der Auf- bzw. Abspulbewegung des Bandes von Vorratsrollen an den Abtastkopf en vorbeizubewegen. Zu diesem Zwecke wird zu beiden Seiten der Abtasteinrichtung

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eine frei herabhängende Schleife gebildet, deren Länge auf einer nahezu gleichbleibenden Größe gehalten wird. Eine pneumatische Steueranordnung dient dazu, das Auf- und Abspulen des Bandes in Abhängigkeit von der Bandlänge entsprechend zu steuern. Die bekannte Anordnung hat jedoch den Nachteil großen konstruktiven Aufwandes und daher auch großer Störanfälligkeit.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Antriebsanordnung für einen bandförmigen Aufzeichnungsträger, z. B. ein Magnetband, mit einer unabhängigen pneumatisch wirkenden Antriebskupplung zur Bewegung des Bandes längs der Auswerteinrichtung, wobei zu beiden Seiten der Kupplung frei hängende Bandschleifen gebildet werden, indem die pneumatische Kupplung zwischen zwei zusätzlichen Antriebsanordnungen für das von der Vorratsstelle bzw. zu der Vorratsstelle laufende Band angeordnet ist und wobei die Länge des Bandes nahezu konstant gehalten wird, anzugeben, der die oben aufgezeigten Mangel nicht anhaften. Erfindungsgemäß ist zur Konstanthaltung der Schleifenlänge eine Meßanordnung vorgesehen, die die Länge der Schleifen mißt und entsprechend der Schleifenlänge Signale erzeugt, die die Geschwindigkeit und die Umlaufrichtung der Bandbewegung von bzw. zu dem Vorratsraum steuern. Vorteilhafterweise besteht die Meßanordnung aus einer zwischen den beiden Schleifen angeordneten stabförmigen Glühlampe und je einer Fotozelle gegenüber dem Außenteil der Schleifen, wobei die Foto- zellen von der Lichtquelle je nach der Schleifenlänge mehr oder weniger stark ausgeleuchtet werden, so daß sich der zur Steuerung benutzte Fotozellenstrom in seiner Amplitude entsprechend der Schleifenlänge ändert.

Gemäß einer zweckmäßigen Ausgestaltung des Gegenstandes der Erfindung ist bei Verwendung von Auf- und Abspultrommeln für das Aufzeichnungsband eine Steueranordnung vorgesehen, um die Bandspannung beim Auf- bzw. Abspulen konstant zu halten. Die Steueranordnung kann vorteilhafterweise aus einem Motor bestehen, der die Umdrehungsgeschwindigkeit der Trommel mittels eines regelbaren Schiebers so steuert, daß sie linear von der Anzahl der aufgewickelten Bandmenge abhängt.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand eines Ausführungsbeispiels im Zusammenhang mit den Fig. 1 und 2 näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Antriebseinrichtung mit einer Anordnung zur Konstanthaltung der Schleifenlänge gemäß der Erfindung,

Fig. 2 eine schematische Darstellung des Steuerkreises zur Konstanthaltung der Bandspannung beim Auf- bzw. Abspulen von bzw. zu den Vorratsrollen.

Fig. 1 zeigt eine Antriebskupplung, die aus der Trommel 1, dem um die Trommel angeordneten Hohlkörper 3 und dem massiven Abschlußstück 7 besteht. Die Höhe der Trommel 1 ist etwas größer als die Breite des Magnetbandes 2; ihre Mantelfläche ist mit Bohrungen versehen, deren Durchmesser klein ist im Vergleich zur Höhe der Trommel. Sie ist auf einer Hohlwelle (nicht dargestellt) drehbar gelagert, so daß sie einerseits von einem Elektromotor mit gleichförmiger Geschwindigkeit angetrieben und andererseits mit einer Anordnung zur Erzeugung eines Über- bzw. Unterdruckes in der Trommel verbunden werden kann. Der Hohlkörper 3 ist mit einem geringen Abstand (etwa V10 mm) von der Oberfläche der Trommel feststehend angeordnet und besitzt zwischen den Punkten 4 und 5 an der inneren Oberfläche ebenfalls Bohrungen ähnlich den in der Trommel. In dem Hohlkörper kann ebenfalls ein Über- bzw. Unterdruck erzeugt werden. Der Magnetkopf 6 ist zum Lesen oder Schreiben oder zu beidem innerhalb des Hohlkörpers3 angebracht, und zwar so, daß der Luftspalt des Kopfes in einer Ebene mit seiner inneren Oberfläche liegt. Der der Trommel gegenüberstehende Teil 7 ist massiv, dessen Hauptzweck darin besteht, den Über- bzw. Unterdruck zwischen dem Band und der Trommel zu erzeugen.

Das Magnetband, das z. B. auf den Rollen 8 und 9 aufgewickelt oder in einem Behälter in Falten, wie oben beschrieben, untergebracht sein kann, ist zunächst zwischen den sekundären Antriebsrollen 10, 13 und den Anpreßrollen 11, 12 und dann zwischen der Trommel 1 und den Körper 3 geführt. Da die Kupplung 1, 3 zwischen den Rollen 10, 11 und 12, 13 angeordnet ist und da die ganze Anordnung so gewählt ist, daß zu beiden Seiten der Kupplung Bandstreifen 14 und 15 entstehen, hängen diese Schleifen infolge ihrer Masse frei herab. Die Schleifen 14 und 15 hängen in einem Gefäß 18, das durch die Lichtquelle 19 in die beiden Hälften 16 und 17 unterteilt ist. Die Dicke des Gefäßes ist etwas größer als die Breite des Magnetbandes. Als Lichtquelle kann eine normale stabförmige Glühlampe dienen. Die beiden Fotozellen 20 und 21 sind dem jeweiligen äußeren Schleifenteil gegenüber in dem Gefäß 18 angeordnet. Die Schleifen 14 und 15 hängen also zwischen der Lampe 19 und der Fotozelle 20 bzw. der Lampe 19 und der Fotozelle 21 herab. Unter diesen Bedingungen empfangen die Fotozellen je nach der Schleifenlänge mehr oder weniger Licht von der Lichtquelle. Dementsprechend entstehen an den Ausgängen der Fotozellen Signale, deren Amplitude kleiner wird, wenn die Schleifenlänge größer wird.

Eine Röhre 22, die mit einer (nicht dargestellten) Anordnung zur Erzeugung von komprimierter Luft verbunden ist, hat zwei Öffnungen 23 und 24, so daß die komprimierte Luft in die Schleifen 14 und 15 hineingeblasen werden kann und die Schleifen selbst hierdurch gestrafft werden. Die Antriebsrollen 10 und 13 werden durch einen Elektromotor mit veränderbarer Geschwindigkeit gesteuert. Sie sind in bekannter Weise mit den Druckrollen 11 bzw. 12 verbunden, die das Magnetband gegen die Antriebsrollen mit einem entsprechenden Anpreßdruck drücken. Der Steuermotor für die Antriebsrollen 10 und 13 ist nicht dargestellt.

Die Geschwindigkeit und die Drehrichtung des Steuermotors für die Antriebsrolle 10 werden mittels der Fotozelle 20 derart gesteuert, daß die Schleife 14 konstant auf einer mittleren Länge gehalten wird, die z. B. der Ausleuchtung der halben Fotozelle entspricht. In der gleichen Weise wird die Antriebsrolle 13 von der Fotozelle 21 gesteuert. Die Steuerung selbst kann in einer in der Technik bekannten Weise durchgeführt werden.

Eine derartige Anordnung arbeitet folgendermaßen: Die Trommel 1 läuft mit einer kontinuierlichen Geschwindigkeit um. Soll das Band nicht angetrieben werden, dann wird ein Überdruck in der Trommel 1 und ein Unterdruck in dem Körper 3 erzeugt, so daß das Magnetband gegen die innere Oberfläche des Hohlkörpers 3 gedrückt wird. Die beiden Schleifen 14 und 15 behalten ihre Länge infolge der oben erläuterten Steuereinrichtung bei. Soll das Magnetband 2 bewegt werden, dann wird in der Trommel ein Unterdruck und in dem Hohlkörper ein Überdruck erzeugt, so daß das Magnetband 2 nunmehr gegen die Trom-

mel gedrückt wird. Der Magnetkopf ist so angeordnet, daß das Magnetband 2 in diesem Falle an ihm in einem Abstand von etwa Vioo mm vorbeiläuft. Wird nun angenommen, daß die Trommel gegen den Uhrzeigersinn rotiert, so wird die Schleife 14 die Tendenz haben länger zu werden, während die Schleife 15 entsprechend kürzer wird; jedoch infolge der Steuereinrichtung bleibt die Länge der beiden Schleifen nahezu konstant. Infolge der beiden freien Schleifen ist kaum ein Widerstand beim Starten der Bandbewegung längs des Magnetkopfes vorhanden, so daß das Starten mit äußerst großer Geschwindigkeit vor sich gehen kann.

Die gemäß Fig. 1 beschriebene Anordnung kann in beiden Richtungen je nach der Drehrichtung der Trommel 1 arbeiten. Die durch die Fotozelle bediente Steuerung arbeitet ebenfalls in beiden Richtungen.

Wie oben bereits erwähnt, können die in Fig. 1 dargestellten drei Antriebssysteme sowohl mit einem endlosen Band, das in aufeinanderliegenden Schleifen augeordnet ist, als auch mit einem Band, das in üblicher Weise auf den beiden Rollen 8 und 9 angeordnet ist, arbeiten. Bei den bekannten Systemen werden die Rollen 8 und 9 im allgemeinen durch Elektromotore angetrieben, die mit einer geringeren Spannung, als der üblichen Arbeitsspannung entspricht, gespeist werden, so daß die auf die Welle der Rolle wirkende Kupplung schwach sein kann. Wenn man in Fig. 1 annimmt, daß die Trommel im Uhrzeigersinn rotiert, dann wird das Band von der Rolle 8 ab und auf die Rolle 9 aufgewickelt. In den üblichen Systemen laufen beide Rollen 8 und 9 entgegen dem Uhrzeigersinn, wie in Fig. 1 dargestellt, so daß ein gewisser Widerstand entsteht und dadurch das Band etwas gestrafft wird. Es ist jedoch zu bedenken, daß dann, wenn die Kupplung von dem Motor praktisch konstant bleibt, der auf das Band ausgeübte Zug von dem Durchmesser der aufgewickelten Bandmenge abhängt, d. h. also von dem Füllgrad auf der Trommel. Wenn Trommeln verwendet werden, die eine große Bandmenge aufnehmen, so sind die Unterschiede im Durchmesser und damit die Unterschiede in der Bandstraffung schon sehr empfindlich.

Fig. 2 zeigt in schematischer Darstellung eine Anordnung, die gestattet, eine konstante Bandspannung zu erhalten. Ein Motor, der unabhängig von seiner Geschwindigkeit bei dem Arbeiten der Anordnung eine praktisch konstante Kupplung erzeugt, ist mit 25 bezeichnet. Der Motor 25 steuert über die Spindel 26 ein regelbares Getriebe 27, das seinerseits mittels der mechanischen Verbindung 28 die Welle der Scheibe 29, auf der die Vorratstrommel angebracht ist, steuert. Das Getriebe 27 wird seinerseits durch das Untersetzungsgetriebe 30 gesteuert, dessen Eingang durch die Welle der Scheibe 29 gesteuert wird. Die Einstellung der Anordnung wird so vorgenommen, daß, wenn die Trommel 29 gefüllt ist, die Anfangsgeschwindigkeit des Getriebes 27 ein Maximum ist und daß die Geschwindigkeitsverringerung durch das Getriebe 27 proportional zu dem Durchmesser der auf der Trommel 29 aufgewickelten Bandmenge ist. Auf diese Weise wird eine konstante Bandspannung erreicht, ganz gleich, welcher Füllfaktor der Trommel gerade vorhanden ist.

Eine derartige Anordnung kann in einfacher Weise wie folgt ausgeführt sein: Der Motor 25 trägt auf seiner Welle ein Antriebsrad, mit dem die Scheibe 29 durch Reibung angetrieben wird. Dabei ist die Spindel, die das Antriebsrad trägt, z. B. senkrecht zu der Rotationsachse der Scheibe 29 angeordnet. Der Motor ist zusammen mit dem Antriebsrad auf Gleitschienen angeordnet. Die Stellung des Motors und damit des Antriebsrades auf den Gleitschienen wird durch einen Schneckenantrieb gesteuert. Der Schneckenantrieb wird durch die Welle der Scheibe 29, eventuell noch unter Zwischenschaltung eines Untersetzungsgetriebes, in Rotation versetzt. Wenn zu Beginn der Antriebspunkt in der Nähe des Zentrums der Scheibe 29 liegt und wenn die Übertragungen so angeordnet sind, daß das Antriebsrad beim Aufspulen des Magnetbandes nach außen verschoben wird, dann bewegt sich auch der Arbeitspunkt des Antriebsrades von dem Zentrum weg, so daß das Magnetband unter konstanter Spannung bleibt. Es ist ohne weiteres zu erkennen, daß eine solche Anordnung, die in verschiedener mechanischer Weise ausgeführt sein kann, das Arbeiten der Scheibe 29 in beiden Richtungen ermöglicht.

Claims (9)

Patentansprüche:

1. Antriebsanordnung für einen bandförmigen Aufzeichnungsträger, insbesondere ein in Rechenoder datenverarbeitenden Anlagen verwendetes Magnetband, mit einer unabhängigen, pneumatisch wirkenden Kupplung zur Bewegung des Bandes längs der Auswerteinrichtung, wobei zu beiden Seiten der Kupplung frei hängende Bandschleifen gebildet werden, indem die pneumatische Kupplung zwischen zwei zusätzlichen Antriebsanordnungen für das von der Vorratsstelle bzw. zu der Vorratsstelle laufende Band angeordnet ist und wobei die Länge des Bandes nahezu konstant gehalten wird, dadurch gekennzeichnet, daß zur Konstanthaltung der Schleifenlänge eine Meßanordnung vorgesehen ist, die die Länge der Bandschleifen (14, 15) mißt und entsprechend der Schleifenlänge Signale erzeugt, die die Geschwindigkeit und Umlaufrichtung der Bandbewegung von bzw. zu dem Vorratsraum steuern.

2. Antriebsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßanordnung aus einer zwischen den Schleifen angeordneten stabförmigen Glühlampe (19) und je einer gegenüber der Außenseite der Schleifen angeordneten Fotozelle (20, 21) besteht, die von der Lichtquelle je nach der Bandlänge mehr oder weniger stark ausgeleuchtet werden, so daß sich der zur Steuerung benutzte Fotozellenstrom in seiner Amplitude entsprechend der Schleifenlänge ändert.

3. Antriebsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Fotozellen die Geschwindigkeit und Umlaufrichtung der Antriebsrollen (10, 13) steuern.

4. Antriebsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleifen (14, 15) in einen Behälter (18) herabhängen, dessen Dicke etwas größer als die Bandbreite ist und der durch die Glühlampe (19) in die beiden Hälften (16, 17) unterteilt ist.

5. Antriebsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mittels des Rohres (22) Luft ίη die offenen Schleifen geblasen wird.

6. Antriebsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung von Aufbzw. Abspulrollen (8, 9) für den Aufzeichnungsträger eine Steueranordnung zum Konstanthalten der Bandspannung beim Auf- bzw. Abspulen vorgesehen ist.

7. Antriebsanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Steueranordnung aus

einem Motor (25) besteht, der die Umdrehungsgeschwindigkeit der Scheibe (29), die die Vorratstrommel trägt, mittels eines regelbaren Getriebes (27) so steuert, daß die Umdrehungsgeschwindigkeit linear von der Anzahl der aufgespeicherten Bandmenge abhängt.

8. Antriebsanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein von dem Steuermotor (25) angetriebenes Rad die Scheibe (29) durch Reibung antreibt, wobei die Rotationsachse des An-

triebsrades und der Scheibe aufeinander senkrecht stehen, und daß der Motor mit dem Antriebsrad in Abhängigkeit von der aufgespulten Bandmenge in radialer Richtung der Scheibe (29) verschiebbar ist.

9. Antriebsanordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschiebung des Angriffspunktes des Antriebsrades auf der Scheibe (29) durch die Umdrehungszahl und -richtung der Scheibe (29) gesteuert wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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