DE1231759B - Magnetkopfanordnung fuer das Einschreiben und Ablesen von Informationen auf bzw. von Aufzeichnungstraegern - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. CL:

Gilb

Deutsche KI.: 21 al-37/22

Nummer: 1231 759

Aktenzeichen: S 92250IX c/21 a I

Anmeldetag: 24. Juli 1964

Auslegetag: 5. Januar 1967

Die Erfindung bezieht sich auf Magnetkopfanordnungen für das Schreiben und Lesen von magnetischen Aufzeichnungen und betrifft insbesondere die Erhöhung der Aufzeichnungsdichte derartiger Vorrichtungen.

Die erhöhte Arbeitsgeschwindigkeit und Leistungsfähigkeit der modernen Rechner und Datenverarbeitungsanlagen benötigt in zunehmendem Maße Informationsspeicher mit hoher Kapazität und schnellem Zugriff. Die Kapazität der Speicher und Aufzeichnungsträger einer Anlage kann zwar dadurch erhöht werden, daß die physikalischen Größen oder die Anzahl der Speichereinheiten erweitert wird. Derartige Erweiterungen sind kostspielig, und· in vielen Fällen sind ihnen in bezug auf die maximale Anzahl der Speicherelemente, die eine Datenverarbeitungsanlage oder ein Rechner verarbeiten kann, Grenzen gesetzt. Der günstigste Weg zur Erhöhung der Kapazität der Aufzeichnungsträger besteht darin, die Aufzeichnungsdichte zu erhöhen. Das kann dadurch erreicht werden, daß der Abstand zwischen den einzelnen Lese-Schreib-Köpfen vermindert wird, was eine Erhöhung der Anzahl der Spuren zur Folge hat. Die Erhöhung der Spurzahl ist jedoch durch verschiedene physikalische und elektrische Faktoren begrenzt. Was die elektrischen Faktoren betrifft, so muß der an den Schreibkopf gelieferte Strom auf einen Wert begrenzt werden, der zwar für die richtige Magnetisierung des Trägers ausreicht, jedoch nicht so stark ist, daß zwischen der aufgezeichneten Magnetspur und den benachbarten Spuren ein Nebensprechen entsteht, da das Nebensprechen entweder das Löschen oder ein unerwünschtes Aufzeichnen in den benachbarten Spuren zur Folge haben kann. Einer der wichtigsten physikalischen Faktoren, der den kleinsten Abstand der benachbarten Lese-Schreib-Köpfe begrenzt, ist der direkte Kontakt zwischen den Spulen der Magnetköpfe einer Magnetkopfanordnung. Bekanntlich hat jeder Kopf eine oder mehrere Spulen. Eine Spule liefert den Strom für das Aufzeichnen der Information auf dem magnetisierbaren Träger. Eine weitere Spule oder weitere Spulen liefern Strom für den Leseverstärker, der zum Ablesen der magnetisierten Bereiche des Aufzeichnungsträgers dient. Infolge der physikalischen Größe der Spulen der Magnetkopfanordnung muß ein Mindestabstand zwischen den Spulen der benachbarten Magnetköpfe eingehalten werden. Es darf kein Kontakt zwischen den Spulen der Magnetköpfe bestehen. Dadurch geht eine bestimmte Fläche des Aufzeichnungsträgers für die Aufnahme von Informationen verloren. Um die Aufzeichnungsdichte auf einem magnetisierbaren Träger zu erhöhen, wurde Magnetkopfanordnung für das Einschreiben
und Ablesen von Informationen auf bzw. von
Aufzeichnungsträgern

Anmelder:

Sperry Rand Corporation,
New York, N.Y. (V. St. A.)

Vertreter:

Dipl.-Ing. E. Weintraud, Patentanwalt,

Frankfurt/M., Mainzer Landstr. 134-146

Als Erfinder benannt:

James L. Gray, Maple Glen, Pa. (V. St. A.)

_ao Beanspruchte Priorität:

V. St. ν. Amerika vom 1. August 1963 (299 302)

eine U-förmige Magnetbandführung entwickelt. Mit dieser Magnetbandführung werden Informationen auf einem Teil der Breite des magnetisierbaren Trägers während dessen Bewegung in einer ersten Richtung aufgezeichnet und z. B. mit den ungeradzahligen Magnetköpfen eingeschrieben, d. h., die Information wird in der ersten, dritten, fünften usw. Spur des Aufzeichnungsträgers aufgezeichnet. Wenn der Träger die Bewegung in der ersten Richtung ganz ausgeführt hat, schaltet der Spulenantrieb um, wobei dieMagnetköpfe verschoben werden oder weitere Magnetköpfe mit dem Träger in Kontakt gebracht werden, welche die zweite, vierte usw. Spur einschreiben, und zwar so lange, wie der Träger sich in die zweite Richtung bewegt.

Eine derartige U-förmige Magnetbandvorrichtung ist bekannt. In dieser Vorrichtung werden zwei Sätze von Magnetköpfen für das Aufzeichnen und Lesen verwendet. Der erste Satz der Magnetköpfe dient zum Aufzeichnen in die oder Lesen aus den ungeradzahligen Spuren, während der zweite Satz zum Aufzeichnen oder Auslegen der geradzahligen Spuren verwendet wird. Mit zwei Bandhaltern wird das Band mit dem einen oder anderen Satz von Magnetköpfen in Kontakt gebracht. In einer derartigen Vorrichtung müssen zwei Sätze von Magnetköpfen verwendet werden, wobei jeweils nur einer wirksam sein kann. Die Magnetköpfe müssen sehr genau angeordnet sein, da-

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mit keine Überschneidung der Spuren erfolgt. Außerdem muß der Aufzeichnungsträger genau geführt werden, um sicherzustellen, daß das Band relativ konstant über beide Magnetköpfe läuft. Dadurch, daß zwei Sätze von Magnetköpfen erforderlich sind und das Band in bezug auf die Kopfstellungen genau geführt werden muß, wird die Vorrichtung kompliziert und kostspielig. Andere bekannte Anordnungen bedingen mechnische Vorrichtungen, welche die Magnetköpfe aus der Stellung des Aufzeichnens in den ungeraden Spuren in die Stellung des Aufzeichnens in geraden Spuren bewegen. Derartige manuelle Vorrichtungen sind im Betrieb schwerfällig und machen eine laufende Überwachung durch die Bedienung erforderlich. Außerdem müssen Führungen vorgesehen werden, die sicherstellen, daß der bewegte Kopf die richtige Lage in bezug auf die entsprechenden Speisekanäle des Aufzeichnungsträgers einnimmt.

Es sind ferner Anordnungen mit einem drehbaren Magnetkopfträger bekannt, welcher um eine parallel zu der Ebene des Magnetbandes verlaufende Achse gedreht werden kann, so daß je nach Laufrichtung des Bandes sichergestellt wird, daß stets der Löschkopf vor dem Schreibkopf wirksam ist. Ferner ist es bekannt, mittels eines schwenkbaren Magnetkopfträgers zwei Magnetköpfe je nach Laufrichtung des Bandes wechselweise auf verschiedenen Spuren des Bandes wirksam zu machen.

Die Erfindung bezweckt eine Vereinfachung der bekannten Anordnungen mit dem Ziel, denselben Magnetkopf je nach Laufrichtung des Bandes auf verschiedenen Spuren wirksam zu machen. Dies erreicht die Erfindung dadurch, daß in einer Aufzeichnungsvorrichtung zur Aufzeichnung in entgegengesetzten Bandrichtungen mit einem drehbaren Magnetkopfträger mit verschiedene Spuren bestreichenden Magnetköpfen die Magnetköpfe derart gegenüber der senkrecht zur Bandebene verlaufenden Drehachse des Magnetkopfträgers angeordnet sind, daß sie in jeder der beiden um 180° gegeneinander versetzten Stellungen des Magnetkopfträgers andere Spuren bestreichen, von denen die einen zwischen den anderen liegen. Die Erfindung ermöglicht somit, je nach Richtung der Bandbewegung unterschiedliche Spuren zu benutzen, für jedes Spurenpaar jedoch denselben Magnetkopf zu verwenden.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung an Hand der Zeichungen, die den Erfindungsgedanken mit einem Ausführungsbeispiel offenbaren. Es zeigt

F i g. 1 die erfindungsgemäße Magnetkopfanordnung für beide Bewegungsrichtungen des Aufzeichnungsträgers,

Fig. 2 und 2b einen Lese-Schreib-Kopf der Anordnung in F i g. 1,

F i g. 3 teilweiser Querschnitt der Halterung der Magnetkopfanordnung in Fig. 1,

Fig. 4 Bandtransportanordnung mit einem erfindungsgemäßen Magnetkopf.

Um die vorstehenden beschriebenen Schwierigkeiten der U-förmigen Bandführung beim Aufzeichnen und Lesen zu überwinden, wird ein drehbarer Magnetkopf vorgesehen, der sich über dem magnetisierbaren Aufzeichnungsträger um 180° drehen kann. In einer ersten Stellung zeichnen die Magnetköpfe entweder in den geraden oder ungeraden Spuren auf, während sich der Aufzeichnungsträger in einer ersten Richtung bewegt. Bei Änderung der Bewegungsrichtung des magnetisierbaren Aufzeichnungsträgers wird die Magnetkopfanordnung um 180° gedreht, so daß die Magnetköpfe, die in.der ersten Bewegungsrichtung in ungeraden Spuren aufzeichneten, nun über geraden Spuren liegen. Infolge der Drehung der Magnetkopfanordnung um einen Drehpunkt bleibt die Integrität der Kopfspalten für beide Bewegungsrichtungen des magnetisierbaren Aufzeichnungsträgers erhalten. Auf diese Weise kann ein einziger Magnetkopfsatz in zwei verschiedenen Spuren aufzeichnen. Eine solche Anordnung ermöglicht eine Verminderung der Anzahl der Köpfe, die für das Aufzeichnen in allen möglichen Spuren des magnetisierbaren Aufzeichnungsträgers erforderlich sind, und gibt außerdem die Gewähr dafür, daß die Reihenfolge der einzelnen Köpfe ungeachtet der Bewegungsrichtung des Aufzeichnungsträgers richtig eingestellt ist. Außerdem werden die Köpfe bei der Drehung nicht verschoben und sind deshalb in bezug auf die Breite des Bandes genau eingestellt.

F i g. 4 zeigt in schematischer Darstellung den erfindungsgemäßen Bandtransport. Das Band 7 wird von der Zufuhrspule 50 mittels Bandtransportrolle 54 zur Aufnahmespule 52 befördert. Die Spulen 50 und 52 sowie die Rolle 54 werden vom Motor 56 angetrieben. Die Richtung des Bandtransportes kann entweder manuell über den Steuerkasten 58 oder elektrisch über den Verstärker 60 gesteuert werden, der wirksam wird, wenn der Detektor ein Sonderzeichen auf dem Band feststellt. Der Steuerkasten 58 kann Vorwärts- und Rückwärtsschalter für die Steuerung der Stromrichtung des Motors 56 haben. Der Verstärker 60 gibt seine Signale ebenfalls an den Motor 56, wodurch die Stromrichtung des Motors 56 geändert wird. Der Detektor 62 ist eingangsseitig an den Verstärker 60 geschaltet und gibt Signale ab, wenn Start- oder Stoppzeichen auf dem Band erscheinen. Wenn daher das Band 7 in einer ersten Richtung läuft, wird, sobald der Detektor 62, der eine lichtelektrische Ausführung haben kann, ein Stoppzeichen feststellt, ein Signal an den Verstärker 60 gegeben, der seinerseits eine Änderung der Stromrichtung des Motors 56 bewirkt, so daß der Spulenantrieb des Bandes umgekehrt wird. Der Ausgang des Verstärkers 60 ist außerdem an den Kopfsteuermotor 42 geschaltet, der die Magnetkopfanordnung 2 auf noch zu beschreibende Weise dreht.

F i g. 1 zeigt die erfindungsgemäße Magnetkopfanordnung 2, die um die Mittelpunkt 3 gedreht werden kann. Das Magnetband 7 bewegt sich unter der Magnetkopfanordnung 2 (Antrieb nicht dargestellt) und wird von den Stegen 9 geführt, die etwas über die Breite des Bandes vorstehen. Die Anordnung der Stege und der Magnetkopf anordnung ermöglicht eine genaue Ausrichtung der magnetisierbaren Bandfläche. Der Bandtransport gestattet eine Bewegung des Bandes in zwei antiparallelen Richtungen, d. h., in der F i g. 2 ist die eine Bewegung nach oben und die andere nach unten gerichtet.

Die einzelnen Magnetkopfsätze 6, 8 und 10 sind auf dem Halter 2 so angebracht, daß sie drei getrennte, mit Abstand versehene Spuren auf der Breite des Bandes 7 beschreiben. Wenn der Halter 2 um seinen Mittelpunkt 3 gedreht wird, nehmen die Magnetköpfe 6, 8 und 10 eine Stellung zwischen den ersten drei Spuren ein. Zu diesem Zweck wird der Magnetkopf 8 von der Mittellinie 14 nach links um einen Abstand verschoben, der ein Viertel des Ab-

Standes zwischen benachbarten Magnetköpfen entspricht. Die Magnetköpfe 6 und 10 werden mit gleichen Abständen vom Magnetkopf 8 nach links bzw. rechts eingestellt. Wenn nun das Band in einer in der Figur nach unten verlaufenden Richtung bewegt wird, so zeichnen die Magnetköpfe 6, 8 und 10 eine Information auf oder lesen dieselbe aus den Spuren Tl, T'3 und Γ 5 aus. Wenn die Bewegungsrichtung des Aufzeichnungsträgers geändert wird, d. h., wenn in der Figur die Bewegungsrichtung nach oben verläuft, dann wird die Magnetkopfanordnung um 180° gedreht, und die Magnetköpfe werden in die Stellungen 6', 8' und 10' gebracht. Infolge dieser Drehung der Magnetkopfanordnung zeichnet nun der Kopf 6' in der Spur T 6 auf. Der Magnetkopf 8' zeichnet in der Spur Γ 4 auf, während der Kopf 10' in die Spur TI einschreibt. Somit sind nach einem doppelten Durchlauf des Aufzeichnungsträgers, d. h. in der ersten und zweiten Richtung, alle sechs Kanäle über die Breite des Bandes 7 eingeschrieben.

F i g. 2 a zeigt einen typischen Magnetkopf der Ausführung nach F i g. 1 bei 6. Diese sehr vereinfachte Figur zeigt die Anordnung der entsprechenden Spalte für die notwendigen Funktionen. Der Magnetkopf 6 besteht aus dem Schreibspalt 20, dem Prüf-Lese-Spalt 22 und dem Fehlerkennzeichnungsspalt 24. Die Bewegung des Bandes in bezug auf den Magnetkopf erfolgt in Pfeilrichtung, d. h. abwärts. Wie bereits kurz dargelegt, dient der Schreibspalt 20 zum Einschreiben von Informationen von einer Eingabequelle und der Prüf-Lese-Spalte 22 zum Lesen der auf dem Träger aufgezeichneten Informationen. Diese Informationen werden dann in einem Vergleicher (nicht dargestellt) mit den Eingabeinformationen verglichen, um festzustellen, ob die Aufzeichnung richtig war oder nicht. Schließlich gibt der Fehlerkennzeichnungsspalt 24 bei Vorhandensein eines vom Vergleicher angezeigten Fehlers ein Sonderzeichen auf das Band, so daß beim weiteren Ablesen des Bandes diese Information unbeachtet bleibt.

F i g. 2 b zeigt den Kopf 6, der um 180° in die Stellung 6' gedreht ist. Die Bandbewegung erfolgt nun in Pfeilrichtung, d. h. in der Figur nach oben. Trotz der Drehung des Magnetkopfes aus der Stellung 6 in die Stellung 6' behalten die Spalte dieselbe relative Reihenfolge, d. h. die Spalte 20, 22 und 24 verlaufen alle in der Bewegungsrichtung des magnetischen Aufzeichnungsträgers.

Fig. 3 zeigt einen Teilquerschnitt der Magnetkopfanordnung und der Vorrichtung zur Drehung der Magnetköpfe um 180°. Das Band 7 wird von einem nicht dargestellten Mittel über dieMehrkanalmagnetkopfvorrichtung 2 bewegt. Dieses Antriebsmittel gestaltet eine Bewegung des Bandes in zwei antiparallelen Richtungen; die eine Richtung verläuft aus der Zeichenebene heraus, während die andere in die Zeichenebene hineinführt. Die einzelnen Magnetköpfe 6, 8 und 10 befinden sich in der ersten Stellung und werden von dem Halter 26, der sich mit seiner Achse 28 dreht, gehalten. Die Welle 28 ist in einem Bohrloch in der Grundplatte 30 mit den Kugellagern 32 befestigt. Dabei liegt das Kugellager 32 auf der einen Seite an der Manschette 36 der Welle 28 an. Mit der Sicherungsmutter 37 wird das Lager 32 und damit die Welle 28 an der Grundplatte 30 gehalten, so daß sie sich vertikal nicht verschieben kann. Mit einer Scheibe 34 ist das Lager 32 oben zugedeckt. Am unteren Ende der Welle 28 ist ein Zahnrad 40, das vom Motor 42 angetrieben wird. Der Motor wird von der nicht dargestellten Bandumkehrvorrichtung gesteuert. Wenn das Band aus einer esrten Richtung in eine zweite umgesteuert wird, dreht der Kopfsteuermotor 42 das Zahnrad 40 entsprechend, so daß die Magnetkopfanordnung in die zweite Stellung gebracht wird. Bei der Umkehrung des Bandes wird ein Signal an den Kopfsteuermotor gegeben, wodurch seine Bewegungsrichtung umgekehrt wird. Die relative Bewegung der Magnetkopfanordnung für die beiden Stellungen wird von den Anschlagstiften 46 und 48 begrenzt, die mit dem Anschlag 50 am Magnetkopfhalter 26 in Berührung gebracht werden. In der ersten Stellung liegt der Anschlag 50 am Anschlagstift 46, und in der zweiten liegt der Anschlag 50 am Anschlagstift 48. Die elektrischen Leiter der einzelnen Spulen der Magnetkopfsätze 6,8 und 10 sind zu einem Kabel 52 zusammengefaßt, das, wie aus der Darstellung ersichtlich, über die Hohlwelle 28 geführt ist.

Die erfindungsgemäße Magnetkopfanordnung ist auf das gezeigte Ausführungsbeispiel mit drei Magnetköpfen nicht beschränkt. Die Anzahl der Magnetköpfe oder Magnetkopfsätze kann je nach Breite des magnetisierbaren Aufzeichnungsträgers erhöht oder vermindert werden. Außerdem kann an Stelle des Bandes jeder andere Aufzeichnungsträger, z. B. Magnettrommel oder Magnetkarte, verwendet werden. Ebenso ist die Drehvorrichtung nur als Beispiel angeführt und kann durch andere geeignete Mittel ersetzt werden. Ohne Abweichung vom Erfmdungsgedanken, der nur von den Ansprüchen begrenzt wird, können verschiedene Änderungen und Abwandlungen des vorstehenden Ausführungsbeispiels vorgenommen werden.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Magnetkopfanordnung für das Einschreiben und Ablesen in entgegengesetzten Bandrichtungen mit einem drehbaren Magnetkopfträger mit mehreren, verschiedenen Spuren bestreichenden Magnetköpfen, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnetköpfe (6, 8, 10) derart gegenüber der senkrecht zur Bandebene verlaufenden Drehachse (36) des Magnetkopfträgers (2) angeordnet sind, daß sie in jeder der beiden um 180° gegeneinander versetzten Stellungen des Magnetkopfträgers andere Spuren bestreichen, von denen die einen zwischen den anderen liegen.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß einer dieser Magnetköpfe von der Mitte der Vorrichtung um einen Abstand versetzt ist, der einem Viertel des Abstandes zwischen zwei benachbarten Magnetköpfen entspricht, während zwischen den anderen Magnetköpfen und dem erstgenannten Magnetkopf nach beiden Seiten der Vorrichtung gleiche Abstände bestehen.

In Betracht gezogene Druckschriften:

Deutsche Patentschriften Nr. 844 682, 933 894;
deutsches Gebrauchsmuster Nr. 1732 220;
USA.-Patentschrift Nr. 2 916 728.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

609 750/364 12.6ΐ © Bundesdruckerei Berlin