DE1424552B2 - Vorrichtung zum bewegen bandfoermiger aufzeichnungstraeger - Google Patents

Description

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Bei elektronischen Datenverarbeitungsanlagen, beschleunigt bzw. gebremst, wenn der bandförmige aber auch auf anderen Gebieten der Nachrichtentech- Aufzeichnungsträger gerade im Abtastsystem stillnilc. müssen die benötigten bzw. anfallenden großen steht, die diesem Wickelmotor zugeordnete Band-Datenmengen innerhalb kürzester Zeit von einem schlaufe aber die festgelegte Länge nicht be-Aufzeichnungsträger gelesen bzw. auf ihn geschrie- 5 sitzt.

ben werden. Zur Speicherung großer Datenmengen Diese bekannte Vorrichtung kann man auch zum werden schnellaufende bandförmige Aufzeichnungs- Umspulen eines bandförmigen Aufzeichnungsträgers träger, insbesondere Magnetbänder, immer häufiger von einem Bandwickel auf den anderen benutzen, verwendet. In solchen Magnetbandspeichern laufen wenn ein Bandwechsel notwendig ist. Da dabei beide die bandförmigen Aufzeichnungsträger mit Ge- io Wickelmotoren angetrieben werden, wird der bandschwindigkeiten von mehreren Metern je Sekunde. förmige Aufzeichnungsträger schonend behandelt. Bei einem Bandwechsel ist ein schnelles Umspulen Die Verwendung dieser bekannten Vorrichtung für erforderlich, d. h., die bandförmigen Aufzeichnungs- das Umspulen hat aber den Nachteil, daß dieser träger sind dann mit noch höherer Geschwindigkeit Vorgang auch nur mit der normalen, beim Abtasten vor- oder zurückzuspulen. Dabei werden die Auf- 15 des bandförmigen Aufzeichnungsträgers üblichen Gezeichnungsträger durch die auftretenden Beschleu- schwindigkeit durchgeführt wird, da der bandförmige nigungen außerordentlich stark beansprucht. So kön- Aufzeichnungsträger dabei notwendigerweise durch nen Betriebsstörungen auftreten, wenn der band- den Bandantrieb im Abtastsystem bewegt wird. Ein förmige Aufzeichnungsträger gereckt oder zu weiterer Nachteil ist, daß gesteuerte Gleichstrommolocker bzw. zu ungleichmäßig dicht aufgewickelt 20 toren als Wickelmotoren verwendet werden, die unwird. bedingt gewartet werden müssen, weil sie Verhältnis-Bekannte Anordnungen zum schnellen Umspulen mäßig störanfällig sind.

bandförmiger Aufzeichnungsträger sind so aufge- Außerdem betrifft das ältere deutsche Patent baut, daß die führende Spule, auf welche der Auf- 1 158 569 eine Vorrichtung zum Bewegen bandförmizeichnungsträger aufgewickelt werden soll, durch 25 ger Aufzeichnungsträger, die für hohe Bandgeschwineinen Wickelmotor angetrieben und die andere Spule digkeit ausgelegt ist und mindestens je eine Vakuummit dem abnehmenden Bandwickel mittelbar über Pufferkassette zwischen dem Abtastsystem und jedem den bandförmigen Aufzeichnungsträger in Bewegung Bandwickel besitzt und bei der der Antrieb jedes gehalten wird. Dabei ergibt sich naturgemäß ein Bandwickels in Abhängigkeit von der Länge der stark schwankender Bandzug, und es ist recht schwie- 30 Bandschlaufe in der zugeordneten Vakuum-Puffe rrig, bei den praktisch auftretenden großen Beschleu- kassette gemäß einer Regelkennlinie erfolgt. Diese nigungen den Bandzug innerhalb der geforderten Regelkennlinie ist derart umschaltbar, daß sich im Grenzen zu halten. Denn nur für kleine Beschleuni- Bereitschaftszustand der Vorrichtung zumindest in gungen läßt sich eine Bandzugsteuerung mit Erfolg der Umgebung der Sollänge der Bandschlaufe ein anwenden. Bei den großen Anfahr- und Bremsbe- 35 flacherer Verlauf als im Arbeitszustand der Vorschleunigungen ist sie dagegen nicht mehr voll wirk- richtung ergibt. Soll diese bekannte Vorrichtung im sam. Reversierbetrieb verwendet werden, dann sind zum Weiterhin ist aus der USA.-Patentschrift 2 921 753 Antrieb jedes Bandwickels für Aufwickeln und Abeine Vorrichtung zum Bewegen bandförmiger Auf- wickeln getrennte, mechanisch gekoppelte Wickelzeichnungsträger bekannt, deren beide Enden zu 40 motoren vorgesehen, die über je einen in seiner Bandwickeln aufgerollt sind. Damit sich die Vor- Vormagnetisierung umschaltbaren Magnetverstärker richtung schnell auf durch den geforderten Betrieb gegenläufig derart gesteuert werden, daß der aufwikbedingte Beschleunigungen und Verzögerungen, kelnde Wickelmotor bei voller Vakuum-Pufferkasaber auch auf eine Richtungsumkehr bei dem Be- sette und der abwickelnde Wickelmotor bei leerer wegen des bandförmigen Aufzeichnungsträgers ein- 45 Vakuum-Pufferkassette voll und beide Wickelmotostellen kann, sind Vakuum-Pufferkassetten jeweils ren bei halb gefüllter Vakuum-Pufferkassette gleich zwischen den Bandwickeln und dem Abtastsystem stark durchgesteuert sind.

angeordnet. In diesen Vakuum-Pufferkassetten bilden Mit dieser vorgeschlagenen Vorrichtung soll ersieh während des Bandtransportes Bandschlaufen, reicht werden, daß die Regelkennlinie für die Steuederen Länge im wesentlichen konstant gehalten wer- 50 rung der Wickelmotoren im normalen Betriebszustand den soll. Dazu wird jede Bandschlaufe abgetastet, in der Umgebung einer Sollänge der Bandschlaufe und daraus abgeleitete Bandschlaufensignale steuern steil verläuft, damit dieser Sollzustand eingehalten den Wickelmotor des benachbarten und zugeordneten wird. Im Bereitschaftszustand dieser Vorrichtung Bandwickels derart, daß der bandförmige Aufzeich- wird aber auf eine flachere Regelkennlinie umgenungsträger gerade mit der Geschwindigkeit aufge- 55 schaltet, damit geringere Veränderungen der Bandwickelt bzw. abgewickelt wird, mit der er durch das schlaufenlänge nicht ein ständiges Nachregeln der Abtastsystem bewegt wird. Dazu wird die Drehzahl Wickelmotoren für den Antrieb der Bandwickel bedes Wickelmotors eines Bandwickels, von dem gerade wirken. Mit einer derartigen Umschaltung der Regelabgewickelt wird, dann erhöht, wenn die zugeordnete kennlinie für die Steuerung der Wickelmotoren lassen Bandschlaufe eine bestimmte Mindesthöhe unter- 60 sich aber die Schwierigkeiten beim schnellen Umschreitet bzw. der Wickelmotor gebremst, wenn die spulen nicht lösen.

Bandschlaufe eine festgelegte Maximallänge über- Ausgehend von einer Vorrichtung zum Bewegen schreitet. Diese Steuerung der Wickelmotoren ist bandförmiger Aufzeichnungsträger, deren beide Enden außerdem noch abhängig von der Bewegungsrichtung Bandwickel bilden, mit Vakuum-Pufferkassetten, in des bandförmigen Aufzeichnungsträgers, durch das 65 denen sich während des Bandtransportes Bandschlau-Abtastsystem oder auch davon, ob der bandförmige fen bilden, und bei der beide Bandwickel, abhängig Aufzeichnungsträger im Abtastsystem eventuell ge- von der Länge der Bandschlaufen, von Bandwickelrade stillsteht. So wird z. B. der Wickelmotor stärker motoren derart angetrieben werden, daß diese Länge

im wesentlichen konstant bleibt, liegt der Erfindung daher die Aufgabe zugrunde, diese Vorrichtung so auszubilden, daß ein bei einem Bandwechsel notwendiges Umspulen des bandförmigen Aufzeichnungsträgers von einem Bandwickel auf den anderen mit möglichst großer Geschwindigkeit ausgeführt werden kann. Trotz der hohen Geschwindigkeit, die ein Mehrfaches der Geschwindigkeit des bandförmigen Aufzeichnungsträgers im normalen Betriebszustand betragen soll, darf der Aufzeichnungsträger nur wenig gereckt werden und muß gleichmäßig dicht auf den Bandwickel aufgewickelt werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß jedem Bandwickel neben dem während der Datenaufzeichnung und/oder -entnahme ausschließlieh wirksamen Wickelmotor noch jeweils ein als alleiniger Bandantrieb beim schnellen Umspulen des bandförmigen Aufzeichnungsträgers wirksamer gesonderter Umspulmotor zugeordnet ist, wobei die Wickelmotoren während des Umspulens als Bremsmotoren eingesetzt sind und alle verwendeten Motoren als Kurzschlußläufer ausgebildet sind. Eine derartige Vorrichtung hat den Vorteil, daß die Geschwindigkeit des Umspulens unabhängig von der Geschwindigkeit des bandförmigen Aufzeichnungsträgers im normalen Betriebszustand und damit nur abhängig von der Drehzahl der Umspulmotoren ist. Außerdem wird dadurch, daß man als Motoren für die Bandwickelantriebe lediglich Kurzschlußläufermotoren verwendet, im Vergleich mit regelbaren Gleichstrommotoren eine größere Betriebssicherheit erreicht. Somit kann der Aufwand an Zeit und Kosten für die Wartung derartiger Vorrichtungen gesenkt werden.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß während des Umspulens beide Umspulmotoren im gleichen Drehsinn mit Vollerregung betrieben sind, während die zugeordneten Wickelmotoren abhängig von der Länge einer Bandschlaufe derart erregt werden, daß jeweils der den kleineren Bandwickel antreibende Umspulmotor mit voller Drehzahl läuft, während der zweite, dem anderen Bandwickel zugeordnete Umspulmotor infolge einer Gegenerregung des mit ihm mechanisch gekoppelten Wickelmotors auf eine entsprechende geringere Drehzahl abgebremst wird. Dadurch kann mit einem einfachen Regelvorgang das Umspulen ständig mit größtmöglicher Geschwindigkeit durchgeführt werden. In einer anderen Weiterbildung geschieht das Anhalten des bandförmigen Aufzeichnungsträgers am Ende des Umspulens durch Abschalten der Umspulmotoren und Umschalten der Vorrichtung auf Normalbetrieb. Durch Bremsmittel für den bandförmigen Aufzeichnungsträger kann dieses Anhalten nach Beendigung des Umspulens noch weiter verkürzt werden. Schließlich kann die Anordnung zum Umspulen auch beim Einführen eines neu eingelegten bandförmigen Aufzeichnungsträgers derart verwendet werden, daß dieser zunächst wie beim Umspulen bewegt wird, beim Passieren einer Bandanfangsmarke auf ein davon abgeleitetes Signal hin angehalten und im normalen Rücklauf auf die Bandanfangsmarke zurückgesetzt wird.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnungen für ein Ausführungsbeispiel beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 die schematische Darstellung einer Vorrichtung zum Bewegen bandförmiger Aufzeichnungsträger herkömmlicher Art, bei der eine erfindungsgemäße Lösung für das schnelle Umspulen des bandförmigen Aufzeichnungsträgers verwendet werden kann,

F i g. 2 ein schematisches Diagramm des zeitlichen Verlaufs der Bandgeschwindigkeit während des Umspulens,

F i g. 3 den an einem Modell einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum schnellen Umspulen gemessenen Verlauf der Bandgeschwindigkeit während des Umspulens,

F i g. 4 den am gleichen Modell gemessenen Verlauf der Drehzahl der Umspulmotoren während des Umspulens.

In der Fig. 1 ist eine herkömmliche Vorrichtung zum Bewegen bandförmiger Aufzeichnungsträger dargestellt, die bei einer erfindungsgemäßen Ausbildung der Antriebe der Bandwickel zum schnellen Umspulen unter konstantem Bandzug verwendet werden kann. Der bandförmige Aufzeichnungsträger 1 wird dann von dem im Drehsinn 2 sich drehenden, einen Bandwickel 3 schnell auf den im Drehsinn 4 sich drehenden Bandwickel 5 umgespult. Dabei hängen in die Vakuum-Pufferkassetten 6 bis 9 über die Umlenkrollen 10 bis 15 die Bandschlaufen 18 bis 21 des bandförmigen Aufzeichnungsträgers 1 hinein. Beim schnellen Umspulen kann aber auch ohne weiteres ein Teil der Bandschlaufen 18 bis 21 aus den Vakuum-Pufferkassetten 6 bis 9 herausgezogen sein. Während des schnellen Umspulens ist die Bandabtriebsrolle 16 nicht wirksam, die sonst den bandförmigen Aufzeichnungsträger 1 in Drehrichtung 17 antreibt.

In der F i g. 2 ist ein schematisches Diagramm des zeitlichen Verlaufs der Bandgeschwindigkeit während des schnellen Umspulens dargestellt. Der Umspulmotor, der dem zweiten Bandwickel 5 zugeordnet ist, läuft zunächst sehr schnell bis knapp unter die synchrone Drehzahl. Der bandförmige Aufzeichnungsträger 1 erreicht dabei etwa die Hälfte der maximalen Geschwindigkeit. Danach nimmt noch die Bandgeschwindigkeit mit steigendem Durchmesser des Bandwickels 5 zu, bis der bandförmige Aufzeichnungsträger 1 zur Hälfte umgespult ist. Der zweite Umspulmotor, der dem ersten Bandwickel 3 zugeordnet ist, läuft während dieser ersten Hälfte des Umspulens zunächst weit untersynchron und nähert sich erst am Ende ebenfalls seiner synchronen Drehzahl. Sein untersynchroner Lauf wird durch die aus der Abtastung der Bandschlaufen abgeleitete Gegenerregung des mit ihm mechanisch gekoppelten Wikkelmotors erreicht. Während der zweiten Hälfte des Umspulens läuft der dem ersten Bandwickel 3 zugeordnete Umspulmotor nahe seiner synchronen Drehzahl, während der erste Umspulmotor durch Gegenerregung des mit ihm gekoppelten Wickelmotors auf die jeweils richtige untersynchrone Drehzahl gebremst wird.

Das Anhalten des bandförmigen Aufzeichnungsträgers 1 am Ende des Umspulens, in der Fig. 2 durch das Geradenstück ganz rechts dargestellt, wird durch Abschalten der Umspulmotoren und Umschalten der Vorrichtung auf Normalbetrieb erreicht. Der Reibungswiderstand, der zwischen den Vakuum-Pufferkassetten 6 bis 9 auf den bandförmigen Aufzeichnungsträger 1 wirkt, ist im Verhältnis zu der geringen Masse dieses kurzen Bandstückes so groß, daß der Aufzeichnungsträger nach etwa 3 Sekunden

zum Stehen kommt, während die Bandwickel 3 bzw. 5 von den zugehörigen Wickelmotoren abgebremst werden. Die Bremszeit kann durch Andruck des bandförmigen Aufzeichnungsträgers 1 an den Magnetkopf im Abtastsystem oder durch Einfallen einer Bandbremse auf etwa 1 Sekunde verkürzt werden. Die Auslösung des Bremsvorgangs kann fotoelektrisch erfolgen.

In den F i g. 3 und 4 ist der an einem Modell einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum schnellen Umspulen gemessene Verlauf von Bandgeschwindigkeiten bzw. Motordrehzahl während des Umspulens dargestellt. Es wurden 750 Meter Normalspielband in 46 Sekunden umgespult.

Der in der Fig. 3 wiedergegebene Verlauf der Bandgeschwindigkeit ist ähnlich wie im schematischen Diagramm nach F i g. 2.

Die F i g. 4 gibt den Verlauf der Drehzahl der Umspulmotoren in Abhängigkeit von der Zeit ζ wieder und ist aus den Erläuterungen zu F i g. 2 schon verständlich. Der dem aufnehmenden Bandwickel 5 zugeordnete Umspulmotor hat den in der Fig. 4 mit 22 bezeichneten Verlauf der Drehzahl. Er läuft sehr schnell bis knapp unter die synchrone Drehzahl. Der dem abgebenden Bandwickel 3 zugeordnete Umspulmotor hat einen mit 23 bezeichneten Verlauf der Drehzahl, d. h., er läuft während der ersten Hälfte des Umspulens weit untersynchron und nähert sich nur lcnjiam ebenfalls der synchronen Drehzahl. Der untersynchrone Lauf wird durch Gegenerregung des ihm zugeordneten Wickelmotors erreicht. Während der zweiten Hälfte des Umspulens kehren sich die Verhältnisse um. Das Abbremsen des bandförmigen Aufzeichnungsträgers 1 am Ende des Umspulens ist in F i g. 4 durch die Kurvenabschnitte ganz rechts dargestellt.

Die Umspulmotoren dürfen keinen instabilen Drehzahlbereich haben, da sonst Pendelungen der Bandgeschwindigkeit auftreten. Die beschriebene Umspulvorrichtung ist wegen ihres symmetrischen Aufbaus in gleicher Weise für das schnelle Rückspulen wie für den schnellen Vorlauf des Bandes verwendbar. Der schnelle Vorlauf wird beim Einführen des bandförmigen Aufzeichnungsträgers in die Vakuum-Pufferkassetten nach dem Einlegen das bandförmigen Aufzeichnungsträgers 1 verwendet. Beim Einlegen brauchen nur etwa IVi Windungen auf den aufwikkelnden Bandwickel 3 oder 5 gelegt zu werden. Danach läuft der bandförmige Aufzeichnungsträger 1 mit hoher Geschwindigkeit selbsttätig in die Vakuum-Pufferkassetten ein. Nach dem Überfahren einer Bandanfangsmarke wird fotoelektrisch auf Rücklauf mit Normalgeschwindigkeit umgeschaltet und beim Wiedererreichen der Bandanfangsmarke exakt gestoppt.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Bewegen bandförmiger Aufzeichnungsträger, deren beide Enden Bandwickel bilden, mit Vakuum-Pufferkassetten, in denen sich während des Bandtransports Bandschlaufen bilden, und bei der beide Bandwickel abhängig von der Länge der Bandschlaufen von Bandwickelmotoren derart angetrieben werden, daß diese Länge im wesentlichen konstant bleibt, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Bandwickel (3, 5) neben dem während der Datenaufzeichnung und/oder -entnahme ausschließlich wirksamen Wickelmotor noch jeweils ein als alleiniger Bandantrieb beim schnellen Umspulen des bandförmigen Aufzeichnungsträgers (1) wirksamer gesonderter Umspulmotor zugeordnet ist, wobei die Wickelmotoren während des Umspulens als Bremsmotoren eingesetzt sind und alle verwendeten Motoren als Kurzschlußläufer ausgebildet sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß während des Umspulens beide Umspulmotoren im gleichen Drehsinn (2, 4) mit Vollerregung betrieben sind, während die zugeordneten Wickelmotoren abhängig von der Länge einer Bandschlaufe (18, 19, 20 oder 21) derart erregt werden, daß jeweils der den kleineren Bandwickel (3 bzw. 5) antreibende Umspulmotor mit voller Drehzahl läuft, während der zweite, dem anderen Bandwickel zugeordnete Umspulmotor infolge einer Gegenerregung des mit ihm mechanisch gekoppelten Wickelmotors auf eine entsprechende geringere Drehzahl abgebremst wird.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Anhalten des bandförmigen Aufzeichnungsträgers (1) am Ende des Umspulens durch Abschalten der Umspulmotoren und Umschalten der Vorrichtung auf Normalbetrieb geschieht.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch Bremsmittel für den bandförmigen Aufzeichnungsträger (1) zur Verkürzung des Anhaltens des bandförmigen Aufzeichnungsträgers (1) nach Beendigung des Umspulens.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung zum schnellen Umspulen auch beim Einführen eines neu eingelegten bandförmigen Aufzeichnungsträgers derart verwendet wird, daß dieser zunächst wie beim Umspulen bewegt wird, beim Passieren einer Bandanfangsmarke auf ein davon abgeleitetes Signal hin angehalten und im Rücklauf mit Normalgeschwindigkeit auf die Bandanfangsmarke zurückgesetzt wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen