DE1099229B - Verfahren zur magnetischen Aufzeichnung - Google Patents

Description

DEUTSCHES

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Zur Aufzeichnung von in Impulsform vorliegenden Daten auf magnetisierbare Aufzeichnungsträger sind mehrere Verfahren bekanntgeworden. Am meisten verbreitet ist das Verfahren, einem Magnetkopf den Stromimpuls einer Richtung zuzuführen, um eine »0« darzustellen, und einen Strom in der entgegengesetzten Richtung, um eine »1« darzustellen. Dieses Verfahren wird »Zurück-nach-0«-Verfahren (returnto-zero; RZ) genannt. Seltener benutzte Variationen dieses RZ-Verfahrens benutzten für die Aufzeichnungen von Einsen einen Impuls und für die Aufzeichnungen von Nullen keinen Impuls. Dabei kann von einer entmagnetisierten Oberfläche des Aufzeichnungsträgers ausgegangen werden oder von einer in einer Richtung bis zur Sättigung magnetisiert«! Oberfläche. Die Ausgangssignale sind in beiden Fällen annähernd dieselben. Die Wahl des einen oder anderen Verfahrens hängt davon ab, ob es im gegebenen Falle einfacher ist, mit Wechselstrom zu löschen ader durch einen Gleichstrom den gesättigten Anfangszustand herzustellen. Die beiden Variationen haben den Vorteil der Einfachheit, aber den Nachteil, daß die frühere Information nicht automatisch gelöscht wird, wenn eine neue an derselben Stelle aufzuzeichnen ist.

Die nachteiligen Eigenschaften eines solchen Verfahrens werden am besten aus einem Beispiel klar. Wenn an einer bestimmten Stelle einer magnetisierbaren Fläche die Binärzahl 1011 aufgezeichnet ist, wo das Auftreten eines Impulses eine binäre »1« und das Fehlen eines Impulses eine binäre »0« darstellt, so hat die Aufzeichnungsstelle den Zustand (von rechts nach links für 1011) magnetisiert, magnetisiert, nichtmagnetisiert, magnetisiert. Soll an derselben Stelle später eine andere Zahl, z. B. Olli, aufgezeichnet werden, so bleiben die erste und zweite Stelle (von rechts her) unverändert (magnetisiert), während die dritte und vierte Stelle umgekehrt werden müssen. Die dritte Stelle »0«, die vorher nichtmagnetisiert war, muß nun zur Aufzeichnung einer »1« magnetisiert werden. An der vierten Stelle muß die früher aufgezeichnete »1« entmagnetisiert werden. Es ist klar, daß die Entmagnetisierung eines einzelnen bestimmten Bits, im Beispiel die vierte Stelle, noch schwieriger zu erreichen ist als die Magnetisierung eines einzelnen Bits (im Beispiel die dritte Stelle). Praktisch wird statt dieser Magnetisierung oder Entmagnetisierung eines einzelnen Bits die Zahl als Ganzes beseitigt, nämlich entweder durch Wechselstromlöschung oder durch Sättigung in einer festgelegten Richtung. Abschließend wird die neue Zahl aufgezeichnet. Die Notwendigkeit dieses Löschvorganges erklärt, warum diese beiden Variationen der RZ-Methode nicht oft benutzt werden und warum die zuerst beschriebene Methode: Aufzeichnung mit zwei

Verfahren zur magnetischen Aufzeichnung

Anmelder:

International

Business Machines Corporation,
New York, N. Y. (V. St. A.)

Vertreter: Dr. jur. E. Eisenbraun, Rechtsanwalt,
Böblingen (Württ), Poststr. 21

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 26. November 1958

Richard Carlyle Cowden, Campbell, Calif.

(V. St. Α.),
ist als Erfinder genannt worden

verschiedenen Flußrichtungen für »1« oder »0«, häufiger angewandt wird.

Die vorliegende Erfindung vermeidet jedoch die Zwischenlöschung bei dem RZ-Verfahren, ohne daß es nötig wird, die Aufzeichnungefläche in zwei verschiedenen Magnetisierungsrichtungen magnetisieren zu müssen. Gegenstand der Erfindung ist demnach ein Verfahren zur Aufzeichnung von durch Impulse dargestellten Daten auf einer bewegten, magnetisierbaren Fläche mit dem Merkmal, daß die magnetisierbare Fläche dauernd einem magnetischen Fluß ausgesetzt ist und daß dieser Fluß beim Auftreten eines datendarstellenden Impulses und während dessen Dauer unterbrochen wird. Dader zu magnetisierenden Fläche nicht mehr zwei Flüsse von verschiedener Richtung zugeführt zu werden brauchen, ist auch nur noch eine Spule auf dem Magnetkopf nötig. Zwei Ausführungsbeispiele und die dafür erforderliche Schaltung werden nachfolgend beschrieben und erläutert durch Zeichnungen, welche in

Fig. 1 das Aufzeichnungsverfahren schematisch darstellen, in

Fig. 2 die Schaltung näher erläutern, in
Fig. 3 ein Impulsdiagramm über der Trägeraufzeichnungsfläche zeigen, in

Fig. 4 eine vergrößerte Darstellung des Flußverlaufes im Spalt des Magnetkopfes und in

Fig. 5 eine andere Ausbildung des Magnetkopfes zeigen.

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Die schematische Darstellung der Fig. 1 zeigt einen flanke der Stromschwankung. Das Stück α soll als

Magnetkopf 10, dessen Luftspalt 15 sich dicht über Aufzeichnungsstrecke bezeichnet werden. Die Aus-

der magnetisierbaren Fläche 11 einer rotierenden richtung der Elementarmagnete der Fläche 11 ist

Trommel 12 befindet. Der hochpermeable Kern 14 des schematisch durch die Pfeile 39 angedeutet, und die

Magnetkopfes mit den Polschuhen 17a und 17 & trägt 5 Spitze jedes Pfeiles soll den Nordpol eines Elementar-

die Spule 19, die an die Leiter 18 angeschlossen ist. magnets andeuten. Die Zelle 1 (Fig. 3) für die erste

Ein Strom im Leiter 18 verursacht im Kern und im Stelle mit dem Wert »0« zeigt keine Flußvar.iation,

Luftspalt des Magnetkopfes einen Fluß, dessen Rieh- denn der Linienzug 33 ist zwar positiv, aber der

tung von der Stromrichtung und von dem Wickelsinn Linienzug 35 ist negativ. Der Spulenstrom (Linien-

der Spule abhängt. i° zug 37) dauert also an, und der Kopf 10 magnetisiert

Der Leiter 20 der Schaltung von Fig. 1 liefert die ununterbrochen innerhalb der Zelle C₁. Innerhalb der Signale 22, welche aufgezeichnet werden sollen. Diese Zelle C₂ tritt ein Stellenwert »1« auf (s. unterste Zeile Signale erscheinen in der Form zweier verschiedener von Fig. 3). Wie dem Linienzug23 zu entnehmen äst, Spannungspegel; der höhere Pegel stellt den binären da der Linienzug 33 noch positiv ist, verursacht der Wert »1« dar, der niedrigere den binären Wert »0«. *5 positive Impuls 36 eine durch den negativen Impuls Diese beiden Werte werden im folgenden als positive 38 des Linienzuges 37 dargestellte Unterbrechung des und negative Spannungen bezeichnet, ohne Rücksicht Spulenstromes. Der Zeitpunkt der Fluß unterbrechung darauf, ob vielleicht der höhere Wert noch negativ verursacht in dem Stück α eine identifizierbare Ändegegen Erde ist. Die Spannungswerte sind so bemes- rung des im übrigen gleichförmigen Flußverlaufes 39. sen, daß der höhere eine angeschlossene Röhre öffnet, a° Dasselbe gilt für die Zellen C₃ und C₄.
der niedrige sie sperrt. Der Leiter 21 kommt von An Hand der Fig. 4 soll versucht werden, die in einer (nicht gezeigten) Steuereinrichtung, die den der entmagnetisierbaren Fläche 11 ablaufenden VorLeiter 21 positiv werden läßt, wenn eine Aufzeich- gänge zu erklären, obwohl sie für die Ausübung der nung stattfinden soll, und negativ, wenn keine Auf- Erfindung nicht notwendig sind. In dieser Figur zeichnung stattfinden soll. Die Leiter 20 führt zu »5 wurden das Stück α des Aufzeichnungsträgers sowie einer Umkehrstufe 23, an deren Ausgangsleiter 25 ein die Polschuhe 17 a und 17 b des Magnetkopfes stark dem Eingangspotential umgekehrter Spannungsver- vergrößert dargestellt. In dem gezeichneten Zustand lauf auftritt. Zum Beispiel läßt ein positiver Impuls führt die Spule 19 des Magnetkopfes Strom, und der auf dem Leiter 20, der eine »1« darstellt, das Poten- Kopf magnetisiert. Mit 41 sind die magnetischen tial auf dem Ausgangsleiter 25 absinken. Die Leiter 3° Kraftlinien angedeutet, welche zwischen den PoI-25 und 21 führen zu den Eingangsklemmen einer schuhen 17 a und 17 & verlaufen und von denen ein (positiven) UND-Schaltung 27, die an ihrer Aus- Teil die Fläche 11 des Aufzeichnungsträgers durchgangsklemme zu dem Leiter 29 nur dann eine positive setzt. Der Aufzeichnungsträger 'bewegt sich in Rich-Spannung liefert, wenn ihre beiden Eingangsklemmen tung des Pfeiles 16 nach rechts. Willkürlich wurde (Leiter 21 und 25) positiv sind. Der Leiter 29 steuert 35 der Polschuh 17 a als Nordpol N, der Polschuh 17 & die Treiberstufe 31. Wenn also der Ausgang des In- als Südpol J? bezeichnet. Während des Durchlaufens verters 23 negativ ist, wird der Treiber gesperrt, der Fläche 11 unter dem Spalt 15 stellen sich die d.h. jedesmal dann, wenn eine binare »1« auf dem Elementarmagnete39 in der Richtung der Flußlinien Leiter 20 erscheint. Umgekehrt führt die Spule 19 41 ein. Sie zeigen also beim Verlassen des Spaltes mit des Kopfes 10 Strom und magnetisiert idie Oberfläche 4o ihrem Nordpol aufwärts gegen den als Südpol gelten-11 der Trommel, wenn der Leiter 20 negativ ist. den Polschuh VTb. Setzt man eine in sich geschlossene

DieArbeitsweisedesebenbeschriebenenStromkreises Aufzeichnungsfläche voraus, so nähern sich die EIekann am besten unter Zuhilfenahme von Fig. 3 ver- mentarmagnete von links dem Spalt 15 mit derselben ■standen werden. Da sich die Aufzeichnungsfläche und Ausrichtung. Kommen die Elementarmagnete jedoch der Magnetkopf sowohl während des Aufzeichnungs- ⁴⁵ in den Einflußbereich des Polschuhes 17a, so werden als auch während des Lesevorganges gegeneinander sie unter der abstoßenden Kraft des Nordpols (17a) bewegen, läßt sich der auf der Fläche 11 aufgezeich- in die Richtung der Flußlinien 41 gebracht. Sollte in nete Flußverlauf durch die Darstellung der Ströme dieser Lage (innerhalb des Stückes α) der Spulenersetzen. Der Linienzug 33 stellt den Spannungsver- strom des Magnetkopfes unterbrochen werden, so lauf auf dem Leiter 21, der Linienzug 35 den Span- 5<> bleiben die Elementarmagnete 19 in der während des nungsverlauf auf dem Leiter 20 dar und der Linien- Stückes α vorhandenen Übergangslage,
zug 37 das Auftreten oder Fehlen von Strom in der In Fig. 2 sind Einzelheiten des in Fig. 1 in Block-Spule 9 des Kopfes 10. form dargestellten Stromkreises wiedergegeben, die

Auf der Aufzeichnungsträgerfläche 11 von Fig. 3 nun näher beschrieben werden sollen. Die Blocks der wurde die Zahl »14« in binärer Form als 1110 dar- 55 Fig. 1 sind in Fig. 2 durch strichpunktierte Linien gestellt. Jeder der vier Stellen oder Bits der Zahl ist angedeutet. Der Leiter 20, der die datendarstellenden auf der Fläche 11 eine bestimmte Länge zugeordnet, Impulse 22 führt, ist über einen Gitterwiderstand 64 die mit dem Pfeil c bezeichnet ist und weiterhin an das Gitter 63 der Triode T₁ angeschlossen. Da die Zelle genannt wird; es sind die Zellen C₁ bis C₄ vor- Anode 65 dieser Röhre über einen Widerstand 66 an handen. Wenn innerhalb einer Zelle der Stellen- 6o Anodenspannung liegt, ist am Leiter 25 der Spanwert »1« aufgezeichnet werden soll, so ist dafür ein nungsverlauf umgekehrt wie am Eingangsleiter 20. kurzes, mit dem Buchstaben α bezeichnetes Stück vor- Die an den Leiter 25 angeschlossene Diode D₁ läßt gesehen, innerhalb dessen sich der aufgezeichnete Elektronen von links nach rechts passieren. Dasselbe Flußverlauf so ändert, daß die Änderung identifizier- gilt für die Diode D₂, an welche die Steuerimpulse 24 bar ist. Findet innerhalb einer Zelle keine solche 65 mit dem Leiter 21 gelegt werden. Die beiden Dioden Änderung statt, so bedeutet das den Stellenwert »0«. bilden zusammen mit dem Widerstand 69 eine Schal-Das Stück α bezeichnet auf der Fläche 11 die Strecke tung, welche den Leiter 29 nur dann positiv wenden innerhalb deren sich der aufgezeichnete Magnetfluß läßt, wenn die Leiter 25 und 21 positiv sind (UND-infolge der Unterbrechungen des Stromes in der Schaltung). Der Leiter 29 führt über den Gitterwider-Spule 19 geändert hat, und es beginnt mit der Vorder- 70 stand 71 zum Gitter 70 der Triode T₂, deren Gitter-

spannung durch den Spannungsabfall am Widerstand 69 normalerweise so eingestellt ist, daß die Röhre keinen Strom führt. Diese Anode 73 von T₂ ist über die Spule 19 des Magnetkopfes und einen Leiter 18 mit einer Anodenspannungsquelle verbunden und He- S fert den Magnetisierungsstrom, sobald der Leiter 29 positiv geworden ist.

Im Betrieb ist das Gitter 63 der Röhre T₁ normalerweise negativ, so daß die Spannung an derAnode 65 ihren oberen Wert hat. Sind auch die Steuerimpulse 24 positiv, so ist der Leiter 29 positiv und läßt einen Strom durch die Spule 19 fließen und erzeugt einen magnetischen Fluß im Kopf 10. Solange dieser Strom in der Spule 19 ununterbrochen fließt, kann der Fluß als konstant und von einer Polarität betrachtet werden, obwohl die vorhin angestellte eingehendere Betrachtung bezüglich der Richtung der Elementarmagnete innerhalb des Stückes α zeigte, daß der Fluß innerhalb dieses Stückes verschiedene Richtung annehmen kann. Tritt ein Datenimpuls 22 auf, so wird die Röhre T₂ gesperrt, und der Spulenstrom endet. Der in diesem Augenblick herrschende Zustand der Ausrichtung der Elementaren agnete unter dem Kopf 10 bleibt nun unverändert und stellt ein aufgezeichnetes Bit dar.

Zur Ausübung des erfindungsgemäßen Verfahrens sind nicht nur ringförmige Magnetköpfe geeignet. Es kann vielmehr jede magnetische Einrichtung benutzt werden, bei der sich der aufgezeichnete Fluß beim Durchgang durch diese Einrichtung ändert. Zum Beispiel ist die in Fig. 5 gezeichnete Einrichtung ebenfalls brauchbar. Hier läuft der Aufzeichnungsträger

(z. B. das Magnetband 51) zwischen den beiden Polschuhen 52 α und 52 b hindurch, welche in Laufrichtung des Aufzeichnungsträgers gegeneinander versetzt sind. Das Wesentliche ist, daß die Elementarmagnete während ihres Durchganges durch die Magnetisierungseinrichtung vorübergehend ihre Richtung ändern, so daß bei Unterbrechung des Flusses genügend Elementarmagnete aus ihrer ursprünglichen Richtung herausbewegt sind.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Aufzeichnung von durch Impulse dargestellten Daten auf einer bewegten, magnetisierbaren Fläche, dadurch gekennzeichnet, daß die magnetisierbare Fläche dauernd einem magnetischen Fluß ausgesetzt ist und daß dieser Fluß beim Auftreten eines datendarstellenden Impulses und während dessen Dauer unterbrochen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Fluß konstant und von immer gleicher Richtung ist und die magnetisierbare Fläche bis zur Sättigung magnetisiert.

3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der den Fluß erzeugende Magnetkopf ein an sich bekannter Ringkopf ist.

4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der den Fluß erzeugende Magnetkopf ein an sich bekannter Quermagnetisierung erzeugender Kopf ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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