DE1499574B1 - Bandantrieb,insbesondere fuer Magnetbandgeraete - Google Patents

Description

1 2

Die Erfindung bezieht sich auf einen Bandantrieb, mechanismen schnell in Bewegung gesetzt und abgeinsbesondere für Magnetbandgeräte, zum Transport stoppt werden, während die relativ langsame Wireines Bandes mit geregelter Geschwindigkeit in vor- kung der Bandspule höherer Massenträgheit durch bestimmter Richtung von einer Bandvorratsspule an Verändern der Bandschleifenlänge innerhalb der beeiner z. B. aus Aufnahme- und Wiedergabekopf be- 5 nachbarten zugehörigen Bremsmechanismen ausgestehenden Magnetkopfanordnung vorbei auf eine glichen wird. Daher wirkt der Antriebsmechanismus Bandaufwickelspule, mit zumindest einer zwischen entsprechend nur auf das relativ kurze und leichte der Magnetkopfanordnung und jeweils einer Band- Bandstück zwischen den Bremsmechanismen, so daß spule angeordneten Vakuumkammer, deren Unter- Start-Stop-Zeiten in der Größenordnung von einigen druck mit einem an die Vakuumkammern gemein- io Millisekunden ohne weiteres erreicht werden,
sam angekoppelten Reduzierventil geändert wird und Bei den meisten zur Zeit verwendeten Digital-

in der eine Einrichtung zur Feststellung der jeweils Bandtrieben werden konstant gegenläufig rotierende in ihr gebildeten Bandschleifenlänge vorgesehen ist, Antriebswellen verwendet, denen Andruckrollen oder die einen Servoantrieb für die jeweils zugeordnete andere Steuermechanismen zugeordnet sind, die das Bandspule zur Beibehaltung einer vorgegebenen 15 jeweilige Band wahlweise entsprechend einer vorge-Bandschleifenlänge steuert. gebenen Start-Stop-Folge andrücken oder freigeben.

Bandantriebe und insbesondere Magnetband- Die auf das Band einwirkenden großen Reibungsantriebe stellen ein Beispiel für viele moderne Ein- und Impulskräfte verursachen dabei jedoch schwierichtungen dar, die einen gesteuerten Transport eines rige Probleme hinsichtlich des Bandantriebs und der Bandes bei hohen Geschwindigkeiten ermöglichen. 20 Bandführung. Zur Bandschonung werden vielfach Apparate zur Signalaufnahme und Wiedergabe hoher pneumatisch oder durch Anwendung von Vakuum Qualität benötigen jedoch eine Steuerung mit relativ betriebene Steuerungen verwendet. Alle diese Doppel- g hoher Genauigkeit, da die Signale mit einer hohen Antriebswellenanordnungen sind jedoch sehr kompii- ™ Dichte oder großen Bandbreite aufgenommen werden ziert und setzen bestimmte Grenzen hinsichtlich Ge- und das Band oft mit hoher Geschwindigkeit bewegt 25 schwindigkeit und Steuerung, die bei besserer Qualiwird. Eine entsprechend genaue Steuerung wird auch tat und Vielseitigkeit eine zunehmende Bedeutung erin Bandaufnahmegeräten gefordert, bei denen elektro- langen. Erne zusätzliche anzustrebende Eigenschaft statische oder thermoplastische Aufnahmeverfahren besteht noch in einem schrittweisen Betrieb oder in angewendet werden. Im folgenden wird jedoch nur der Möglichkeit, asynchrone Schrittbewegungen eine magnetische Aufzeichnung beschrieben, obwohl 30 durchzuführen, um Datenzeichen in einer vorgegebedie dabei angestellten Betrachtungen in entsprechen- nen Normaldarstellung aufzeichnen zu können,
der Weise allgemein auf Bandantriebe anwendbar Die Probleme eines präzisen Bandtransportes sind

sind. selbstverständlich nicht auf Digital-Bandantriebe be-

Es sind bereits Bandantriebe bekannt (s. z. B. schränkt. Während bei Digital-Bandantrieben die USA.-Patentschrift 3 156 423), bei denen mit einem 35 Steuerung bei Beschleunigung und Verzögerung kri-Antriebswellenmechanismus gearbeitet wird, der tisch ist, erlauben diese Bandantriebe relativ große durch Reibung auf ein zu bewegendes Band einwirkt. Änderungen in der Nenngeschwindigkeit (z. B. Neben diesem Antriebswellenmechanismus sind da- ± 5 °/o). Aufzeichnungsgeräte für die Aufzeichung bei noch verschiedene Hilfseinrichtungen zur Steue- von Meßwerten sowie von Ton- und Bildsignalen berung der gewünschten Bandbewegungen vorhanden. 40 nötigen jedoch eine viel genauere Geschwindigkeits-Zu diesen Hilfseinrichtungen gehören unter anderem steuerung, während bei ihnen Start-Stop-Zeiten und auch Vakuumkammern zwischen der jeweiligen -Längen weniger wichtig sind. Bei einem Meßwert-Bandvorratsspule und dem Antriebswellenmechanis- aufzeichnungsgerät müssen die Geschwindigkeitsmus und zwischen diesem Antriebswellenmechanis- Schwankungen oft in sehr engen Grenzen gehalten ^ mus und einer Bandaufwickelspule. 45 werden, z. B. innerhalb der Toleranz von ± 0,1 °/o.

Bei diesen bekannten Bandantrieben muß das Ferner muß die Geschwindigkeit in einem sehr gro-Band, das mit einer hohen Nenngeschwindigkeit von ßen Bereich regelbar sein, z. B. zwischen 19 und z. B. 190 bis 380 cm/sec laufen kann, sehr schonend 300 cm/sec. Zur Geschwindigkeitssteuerung wird bei behandelt werden, um ein Reißen oder Strecken bzw. diesen Antrieben meist ein servogesteuerter Wellenden Abrieb der Oxydschicht zu vermeiden. Außer- 50 trieb verwendet, der durch einen Vergleich der von dem muß das Band beim Vorbeilaufen an der Auf- einer Zeitbezugsspur auf dem Band ermittelten Zeitnahme- bzw. Wiedergabekopfanordnung stabil auf bezugsimpulse mit einem festen Bezugswert arbeitet, dem genau vorgeschriebenen Weg geführt werden. Eine höhere Leistungsfähigkeit kann hier nur durch Bei der Erfüllung dieser Forderungen für einen Verbessern der Servoeinrichtungen erzielt werden, Digital-Bandantrieb, der schrittweise und in zwei 55 was normalerweise einen vollständigen Neuentwurf Richtungen arbeiten soll, treten verwickelte Probleme der jeweiligen Einrichtung erfordert. Andere Geauf. Digital-Bandspeichereinrichtungen müssen näm- schwindigkeitssteuerungen, wie z. B. die bei den lieh ein Band in sehr kurzen Zeitintervallen und über meisten Tonaufnahmegeräten verwendeten, arbeiten sehr kurze Bandlängen hinweg in Bewegung setzen unter Verwendung von Tonwellenantrieben hoher und anhalten können, um an die jeweils zugeordneten 60 Massenträgheit, die wenig Aufwand verursachen, datenverarbeitenden Anlagen hinsichtlich der jedoch eine begrenzte Leistungsfähigkeit besitzen.
Arbeitsbedingungen angepaßt zu sein. Die Probleme, die auftreten, wenn die Bewegung

Bei den bisher bekannten Bandantrieben wurden eines Bandes ohne komplizierte Einrichtungen genau Anordnungen geringer Massenträgheit verwendet, um gesteuert werden soll, seien es die Bandabnutzung Bandschleifen variabler Länge im Bandweg zwischen 65 oder die Grenzen der Leistungsfähigkeit der betrefder Bandvorratsspule hoher Massenträgheit und dem fenden Anlage, entstehen aus mehreren Forderungen. Antriebswellenmechanismus zu bilden. Durch diese Die extrem hohe Beschleunigung und Verzögering Anordnungen kann das Band zwischen den Brems- sowie ein schrittweiser Betrieb, die bei Digital-Auf-

3 4

Zeichnungsgeräten erforderlich sind, können mit dem Vakuumkammern wird durch den Frequenzvergleich engen Bereich der Geschwindigkeitssteuerung nicht geregelt. Dadurch wird die an der Magnetkopfanordverglichen werden. Es ist daher wünschenswert, einen nung jeweils gewünschte Bandgeschwindigkeit bei-Bandantrieb oder Steuermechanismus zu schaffen, der behalten. Das Servo-System umfaßt ferner für die

eine oder alle der genannten Eigenschaften aufweist. 5 Bandvorratsspule und für die Bandaufwickelspule

Es ist nun auch schon ein System zur Bewegung als Fühleinrichtungen bzw. Bandfühler zu bezeicheines Bandes in einem magnetischen Aufzeichnungs- nende Einrichtungen, die in jeder Vakuumkammer

und Wiedergabegerät bekanntgeworden (britische eine konstante Bandschleifenlänge aufrechthalten.

Patentschrift 875 123). Bei diesem bekannten Auf- Der Druckunterschied in den Vakuumkammern wird

zeichnungs- und Wiedergabegerät erfolgt die Band- io dabei ständig aufrechtgehalten, um Geschwindig-

führung pneumatisch und ohne reibende Führungs- keitsänderungen auszugleichen,

elemente. Dabei sind Vakuumkammern vorgesehen, Die beiden Vakuumkammern enthalten Einrich-

durch welche das Band unter Bildung von Schleifen tungen, die die Bandspannung mit der Bandschleifen-

hindurchgeführt ist. Das betreffende Gerät ist dabei länge ändern. Dies kann mit Hufe einer länglichen

so aufgebaut, daß das Band in diskreten intermittie- 15 Vertiefung (oder mit Hilfe eines Schlitzes) veränder-

renden Schlitten bewegbar ist. Die Aufzeichnung licher Tiefe erfolgen. Diese Vertiefung bzw. dieser

und Wiedergabe erfolgt in den Zeitabschnitten, in Schlitz liegt auf der Mittellinie der jeweiligen

denen das Band stillsteht. Wenn das Band stillsteht, Vakuumkammer zwischen deren Seitenwänden und

wird die Bandspannung durch eine Klammer und schneidet die Bandschleife, wenn sich diese in dem

durch den Unterdruck in einer ersten von mehreren 20 gewünschten Gebiet innerhalb der betreffenden

Vakuumkammern bestimmt. Auf Grund der Wirkung Vakuumkammer befindet. Die betreffende Vertiefung

der Klammer haben die anderen Vakuumkammern bzw. der betreffende Schlitz ermöglicht einen Neben-

keinen Einfluß auf die Bandspannung. Wird das Band luftstrom in einer von der jeweiligen Bandschleifen-

um einen Schritt weiterbewegt, so wird die genannte länge abhängigen Stärke, und zwar derart, daß die *

Klammer gelöst, und es gelangt eine weitere Klammer 25 jeweilige Vakuumkammer auf die Bandschleife wie

zur Wirkung. Gleichzeitig wird durch ein Ventil nach eine Feder wirkt. Änderungen im Vakuumgehalt

Art eines Sperrventils ein Vakuum in einer zweiten zwischen den beiden Vakuumkammem rufen somit

Vakuumkammer erzeugt. Die auf das Band wirkende einen Spannungsunterschied in dem Band hervor, und

erhöhte Kraft wird dann durch unterschiedliche zwar auch dann, wenn beide Bandschleifen gleiche

Unterdrücke in der ersten und zweiten Vakuumkam- 30 Länge haben. Die für die Spannungsänderung vorge-

mer bestimmt. Das Band bewegt sich daher weiter. sehene Einrichtung sorgt auch für eine stabile Lage

Während der vorstehend betrachteten Vorgänge der Bandschleifen in den Vakuumkammern während

wirken auf das jeweilige Band unterschiedlich starke sämtlicher Betriebszustände.

Kräfte, d. h., das Band wird unterschiedlich stark be- Druckänderungen können in den beiden Vakuumlastet. Hieraus resultieren wiederum die Nachteile, die 35 kammern zwar äußerst schnell ausgeführt werden, jeoben bezüglich der mit reibenden Führungselementen doch nicht augenblicklich. Die hierfür erforderliche arbeitenden Geräte aufgezeigt worden sind. Zeit hängt von der Größe und Form der jeweiligen

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, Vakuumkammer ab. Im allgemeinen können mit kleieinen Weg zu zeigen, wie unter Vermeidung der den neren Vakuumkammern schnellere Druckänderungen vorstehend betrachteten bekannten Bandtrieben an- 40 erreicht werden. Bei einer kleineren Vakuumkammer haftenden Nachteile vorzugehen ist, um mit relativ ist zwar eine höhere Beschleunigung gegeben, jedoch geringem konstruktivem und schaltungstechnischem ist dabei die Bandspeicherkapazität gering. Aufwand die Bewegungsgeschwindigkeit eines Ban- Der pneumatisch arbeitende Bandantrieb kann des möglichst konstant zu halten. kleine und große Vakuumkammern auf jeder Seite

Gelöst wird die vorstehend aufgezeigte Aufgabe mit 45 der Magnetkopfanordnung aufweisen. Dabei werden

Hilfe eines Bandantriebs der eingangs genannten Art die kleinen Vakuumkammern zur schnellen Beschleu-

erfindungsgemäß dadurch, daß der mit dem Redu- nigung des Bandes verwendet; sie sind auf jeder Seite

zierventil erzeugte Unterdruckunterschied in den nahe der Magnetkopfanordnung angeordnet. Eine für.

Vakuumkammern den Bandtransport an der Magnet- die Steuerung der Bandgeschwindigkeit vorgesehene kopfanordnung vorbei verursacht und die Schaltung 50 Steuerschaltung steuert den Unterdruck in diesen bei-

die Druckdifferenz in den Vakuumkammern so regelt, den kleinen Vakuumkammern, und zwar in Abhän-

daß die Bandgeschwindigkeit konstant ist. gigkeit von Steuersignalen und von abgelesenen Zeit-

Zur kontinuierlichen Bandbewegung bei einer be- bezugssignalen. Die größeren Vakuumkammern bie-

stimmten Nenngeschwindigkeit wird ein Servo-System ten die erforderliche Bandspeichermöglichkeit gerinverwendet. Eine genaue Geschwindigkeitssteuerung 55 ger Massenträgheit zwischen der jeweiligen kleinen

wird durch Kontrolle eines auf einer Zeitbezugsspur Vakuumkammer und der zugehörigen Bandspule. Der

des Bandes aufgezeichneten Zeitbezugssignals er- Druck in den großen Vakuumkammern wird dann

reicht. Das in der Zeitbezugsspur aufgezeichnete durch Bandfühler, die in den kleineren Vakuumkam-

Zeitbezugssignal ist ein neben der Informationsspur mern vorgesehen sind, so eingestellt, daß die in der aufgezeichnetes Signal fester Frequenz. Die Frequenz 60 zugeordneten kleinen Vakuumkammer vorhandene

des wiedergegebenen Signals ist damit ein direktes Bandmenge ungefähr gleich bleibt. Die Bandfühler in

Maß für die tatsächliche Bandgeschwindigkeit an der der größeren Vakuumkammer liefern Steuersignale

Magnetkopfanordnung. Das gewonnene Zeitbezugs- für das Servo-System bzw. für den Servoantrieb der

signal wird mit Hilfe einer Frequenzvergleicherschal- Bandspulen, so daß die Bandschleife in der betreffentung mit einem Signal konstanter Frequenz vergli- 65 den größeren Vakuumkammer in einer vorbestimm-

chen. Aus diesem Vergleich wird ein Signal gewon- ten Lage gehalten wird. Auf diese Weise ist eine

nen, das dem Fehler in der Bandgeschwindigkeit ent- extrem schnelle Beschleunigung und Verzögerung

spricht. Der Druckunterschied in den beiden des Bandes möglich, ohne daß ein Servoantrieb

5 6

hoher Empfindlichkeit für die Bandspulen erforder- führungsfarm einer für die Verwendung bei einem lieh ist. Bandantrieb gemäß der Erfindung geeigneten Va-

Die kleinen Vakuumkammem können bei einem kuumkammern;

mit einer Antriebswelle für den Antrieb des Bandes F i g, 7 zeigt schematisch den Aufbau eines pneuarbeitenden Bandantrieb zum Ausgleich kurzzeitiger 5 matisch arbeitenden Bandantriebs gemäß der Erfin-Bandgeschwindigkeitsschwankungen verwendet wer- dung zur schrittweisen Bewegung eines Bandes;
den, die auch als »Flattern« bekannt sind. Dabei wird F i g. 8 zeigt eine Schnittansicht längs der in F i g. 9

zur Geschwindigkeitskorrektur ein Signal durch eingetragenen Schnittlinie 8-8, unter Verdeutlichung Überwachung des Zeitbezugssignals fester Frequenz eines Teiles von bei dem Bandantrieb gemäß F i g. 7 gewonnen, das auf der Zeitbezugsspur neben den io vorgesehenen Vakuumkammern;
Datenspuren aufgezeichnet oder in diesen enthalten Fig. 9 zeigt eine Schnittansicht der in Fig. 8 darist. Das von dem betreffenden Band abgelesene Zeit- gestellten Vakuumkammer längs der in, Fig. 8 einbezugssignal wird mit einem konstanten Signal ver- getragenen Schnittlinie 9-9.

glichen, und das daraus sich ergebende Signal wird In Fig. 1 sind die Hauptteüe eines Bandantriebs

zur Steuerung einer Servo-Steuereinrichtung herange- 15 dargestellt. Diese Hauptteüe sind auf einem gebrochen zogen, mit deren Hilfe der Unterdruck in den beiden dargestellten Teil der Frontplatte 10 einer Bandma-Vakuumkammern gesteuert wird. Bei geeigneter schine aufmontiert. Ein Band 12 wird für die Auf-Phasenlage erzeugt die dabei vorgesehene Ver- nähme und Wiedergabe in der einen oder anderen gleicheremrichtung durch ihre Ausgangssignale kleine Richtung längs eines bestimmten Weges zwischen den kurzzeitige Bandbewegungen, deren Amplitude ent- ao Bandspulen 14 und 16 an einer Magnetkopfanordgegengesetzt zu den ermittelten Geschwindigkeits- nung 18 vorbeigeführt. Besondere Servoantriebe 20 änderungen ist. Auf diese Weise wird das un- und 22, die (nicht dargestellte) Antriebsmotoren enterwünschte Flattern kompensiert. halten, sind hinter der Frontplatte 10 direkt mit den Ein pneumatisch arbeitender Bandantrieb für Bandspulen 14 und 16 gekoppelt. Diese Servoantriebe schrittweise Bandbewegung ist mit kleinen Vakuum- 25 sind nur schematisch und der Einfachheit halber von kammern auf jeder Seite der Magnetkopfanordnung den Bandspulen getrennt dargestellt,
versehen. Dabei wird das jeweilige Band während des Zwischen den beiden Bandspulen 14 und 16 ist auf jeweiligen Schrittzwischenraumes schnell beschleunigt jeder Seite der Magnetkopfanordnung 18 jeweils eine bzw. verzögert. Größere Vakuumkammem oder Vakuumkammer 24 bzw. 26 vorgesehen. Diese Servo-Steuereinrichtungen für die Bandspulen können 30 Vakuumkammem 24, 26 bilden Bandschleifen gerinzum weiteren Ausgleich nach jedem Betriebsschritt ger Massenträgheit. In den beiden Vakuumkammem verwendet werden. Eine Bandbremseinrichtung kann 24 und 26 herrschen unterschiedliche Drücke. Die am Band zwischen jeder kleinen Vakuumkammer und beiden Vakuumkammem 24 und 26, die im vorlieder Magnetkopfanordnung vorgesehen werden. Nach- genden Falle an ihren oberen Enden zur normalen dem das betreffende Band die volle Aufnahmege- 35 Umgebungsatmosphäre hin offen sind, weisen an schwindigkeit erreicht hat und die Dateninformation ihrem jeweiligen geschlossenen Ende eine Absaugauf diesem Band aufgezeichnet worden ist, kann so- öffnung 28 auf, an die eine pneumatische Leitung 30 mit dieses Band schnell abgebremst werden und an- angeschlossen ist. Über eine mit den pneumatischen schließend angehalten werden. Auf diese Weise ist Leitungen 30 verbundene steuerbare Wechselklappe jegliche Rückwärtsbewegung des Bandes in seine 40 des Reduzierventils 32 sind die Absaugöffnungen 28 Anfangsstellung an der Magnetkopfanordnung vorbei der Vakuumkammem 24 und 26 mit einer Vakuumvermieden. Zu diesem Zweck werden vorzugsweise pumpe 34 verbunden. Die beiden Vakuumkammem pneumatisch arbeitende Bremseinrichtungen verwen- 24 und 26 enthalten femer eine im folgenden auch det, die längs des Bandweges angeordnet und in zeit-, als Bandfühler bzeichnete Fühlereinrichtung 36, die licher Abhängigkeit von den schrittweisen Band- 45 die Länge der Bandschleife in der jeweiligen Vakuumbewegungen betätigt werden. Bei diesem pneuma- kammer anzeigt. Als Bandfühler können bekannte tisch arbeitenden Bandantrieb kann eine schrittweise Bandschleifenfühler verwendet werden, wie z.B. Bandaufzeichnung mit hoher Datendichte und hoher photoelektrische Anordnungen, mit deren Hilfe die Schrittzahl erreicht werden, was bisher bei anderen Lage der Bandschleife in der jeweiligen Vakuumkam-Magnetbandeinrichtungerj nicht möglich war. 50 mer festgestellt werden kann. Zweckmäßigerweise

An Hand von Zeichnungen wird die Erfindung wird jedoch eine spezielle Anordnung verwendet, mit nachstehend an Ausführungsbeispielen näher erläu- deren Hilfe der jeweiligen Bandlage entsprechende tert. Ausgangssignale erzeugt werden. Hierauf wird weiter

F i g. 1 zeigt schematisch eine Ausführungsform des unten noch näher eingegangen werden. Die Ausgangserfindungsgemäßen Bandantriebs; 55 signale der Bandfühler 36 betätigen die erwähnten

Fig. 2 zeigt in einer Schnittansicht längs der in Servoantriebe20 bzw. 22, und außerdem steuern sie Fig. 1 eingetragenen Schnittlinie2-2 eine mit ver- die Drehbewegung der Bandspulen 14 und 16. Die änderbarem Druck arbeitende Vakuumkammer; Servorantriebe 20 und 22 können zusätzlich mit (nicht

Fig. 3 zeigt schematisch eine andere Ausführungs- dargestellten) wahlweise in Betrieb setzbaren Bremsform des erfindungsgemäßen Bandantriebs; 60 einrichtungen versehen sein, welche die jeweilige

Fig. 4 zeigt in vereinfachter schematischer Dar- Bandspule schnell stillzusetzen gestatten. Ferner könstellung einen mit Antriebswellen und Andruckrollen nen noch verschiedene andere Schleifenlagen- und arbeitenden Bandantrieb, der eine Bandsteuerung Steuereinrichtungen zur Erreichung der genannten zum Ausgleich kurzzeitiger Bandgeschwindigkeits- Ziele verwendet werden.
Schwankungen aufweist; 65 An beiden Enden der Vakuumkammem 24 und

Fig. 5 zeigt eine Schnittansicht durch eine der in 26, am Eingang wie am Ausgang (als Eingang wird Fig. 4 dargestellten Vakuumkammem; im folgenden das der Magnetkopf anordnung 18

Fig. 6 zeigt eine Schnittansicht einer anderen Aus- näehstliegende Ende verstanden), läuft das Band 12

7 8

über herkömmliche Bandführungen 39 und 40, die tor 46 abgegebene Signale konstanter Frequenz zugeeine geringe Reibung verursachen. Vorzugsweise wer- führt. Der Frequenzdiskriminator 44, der in an sich den hierfür pneumatische Lagerungen verwendet, die bekannter Weise ausgebildet ist, liefert ein Fehlereine dünne Luftschicht zwischen der Bandfläche und signal, das charakteristisch ist für die Frequenzdiffeder Führung hervorrufen. Auf diese Weise wird jeg- 5 renz zwischen den beiden miteinander verglichenen liehe Reibungsberührung wirksam verhindert. Der- Schwingungen bzw. Signalen, von denen die einen artige pneumatische Bandführungen sind bekannt, Signale durch die von dem Band 12 abgenommenen weshalb sie hier nicht näher dargestellt und auch nicht Zeitbezugssignale gebildet sind und von denen die annäher beschrieben sind. Es sei jedoch bemerkt, daß deren Signale durch die von dem Oszillator gelieferbei einer solchen Anordnung das Band praktisch rei- io ten Signale gebildet sind. Das so erzeugte Fehlersignal bungslos im Gebiet der Magnetkopfanordnung ge- wird über einen Schalter 50 und einen Verstärker 48 führt wird und daher lediglich durch die mittels der als Steuersignal der in an sich bekannter Weise Vakuumkammern erzeugten Spannungen gesteuert ausgebildeten Betätigungseinrichtung 52 für das Rewird, duzierventil 32 zugeführt. Der Schalter 50 ist in die

Ein Teil der Frontplatte 10 bildet zweckmäßiger- 15 Stellungen VOR, ZURÜCK und STOP schaltbar. Daweise die jeweils eine Rückwand für die Vakuum- mit ist die jeweilige Bandbewegung und deren Richkammern 24 und 26. Jede Rückwand ist mit einer tung einstellbar. Abhängig von der Polarität des der länglichen Vertiefung bzw. Aussparung 42 versehen, Betätigungseinrichtung 52 zugeführten verstärkten deren Querschnitt schräg ausgeführt ist und deren Fehlersignals wird die Wechselklappe des Reduzier-Fläche der Länge nach vom offenen zum geschlosse- 20 ventils 32 im entsprechenden Sinne gedreht. Zur entnen Vakuumkammerende hin zunimmt. Die Ausspa- gegengesetzten Drehung wird die Polarität des in der rung 42 ist vorzugsweise in der Mitte zwischen den Stellung ZURÜCK des Schalters 50 zugeführten parallelen Seitenwänden angeordnet; sie liegt zu glei- Fehlersignals mit Hilfe eines Inverters 54 invertiert, chen Teilen auf beiden Seiten der gewünschten vorge- Der Verdrehungswinkel der Wechselklappe des Regebenen Bandschleifenlage. In Fig. 2 sind die Aus- 25 duzierventils 32 bestimmt die für eine gewünschte sparungen mit veränderlicher Tiefe dargestellt, jedoch Bandbewegung erforderlichen Änderungen des können diese auch Schlitze sein, deren Breite sich Druckunterschiedes zwischen den beiden Vakuumändert (wie dies in F i g. 3 gezeigt ist). Jede andere kammern 24 und 26. Der Inverter 54 und der VerForm, die eine allmähliche Querschnittzunahme lie- stärker 48 sind in bekannter Weise ausgebildet und fert, kann ebenfalls verwendet werden. So kann man 30 werden daher hier nur kurz beschrieben,
auch die Breite der Vakuumkammern ändern oder Die Einstellung des Schalters 50 in die Schaltsteldie zu der Vakuumpumpe hinführenden Öffnungen lungen VOR, ZURÜCK und STOP kann in bekannin der Rückwand länglich ausbilden. Die Aussparun- ter Weise durch im folgenden auch als Steuersignale gen 42 ermöglichen einen pneumatischen Nebenluft- bezeichnete Kommandosignale automatisch gesteuert strom, dessen Querschnitt (abhängig von der Band- 35 werden. Diese Steuersignale können entsprechend den schleifenlänge) veränderlich ist. Weicht die Band- Bedingungen einer (nicht dargestellten) zugehörigen schleifenlänge von einem normalen Wert für einen Datenverarbeitungsanlage einfachen Steuerrelais zugegebenen Vakuumgehalt ab, so nimmt der Druck- geführt werden. Der Schalter 50 kann auch als einunterschied an der Bandschleife entsprechend zu bzw. fache elektronische Gatterschaltung realisiert sein, die ab. Auf diese Weise wirkt die jeweilige Vakuumkam- 40 entsprechend dem jeweils zugeführten Steuersignal mer auf die Bandschleife wie eine Feder geringer eine von drei Eingangsspannungen wahlweise durchMasse, deren Federkraft vom Vakuumgehalt abhängt. schaltet. Beispielsweise kann bei Auftreten eines Diese Anordnung wird dazu verwendet, die Band- »STOP«-Signals Erdpotential am Ausgang dieser schleifen bei Dauerbetrieb gleich lang zu halten und Gatterschaltung erscheinen, während bei Auftreten ein Kriechen des Bandes in Ruhestellung zu vermei- 45 der Signale »VOR« und »ZURUCK« gleich große, den. Ohne diese Ausgleichseigenschaft würden kleine jedoch in der Polarität entgegengesetzte Signale am Änderungen in der Breite des Bandes oder der Va- Ausgang der betreffenden Schaltung auftreten. Die kuumkammern eine entsprechende Bewegung verur- Start-Stop-Übergänge für die beiden Laufrichtungen Sachen. des Bandes werden durch eine Servosteuerung mit

Zur Geschwindigkeitssteuerung kann das Band 12 5° offener oder geschlossener Regelschleife bestimmt, mit einer (nicht dargestellten) Steuerspur versehen Diese Servosteuerungen bringen das Band auf Nennsein, auf der ein Zeitbezugssignal in Form einer geschwindigkeit oder setzen es still. In jedem Falle Schwingung oder in Form von Impulsen definierter bewirkt die Betätigung des Schalters 50 auch den BeFrequenz bei einer vorgegebenen Bandgeschwindig- trieb der Geschwindigkeits-Steuerschaltungen für das keit aufgezeichnet ist. Diese Zeitbezugsspur liegt 55 Band. Diesen Geschwindigkeits-Steuerschaltungen neben der Datenspur, die ebenfalls nicht dargestellt liefert dann der Frequenzdiskriminator 44 das erist. Ein zu der Magnetkopfanordnung 18 gehörender wähnte Fehlersignal für die Geschwindigkeitsgesonderter (nicht dargestellter) Wiedergabekopf tas- steuerung.

tet bei Aufnahme oder Wiedergabe der Datensignale Die Betätigungseinrichtung 52 für die Wechselgleichzeitig die erwähnten Zeitbezugssignale ab. Das 60 klappe des Reduzierventils 32 hält in der Stellung Zeitbezugssignal kann auch mit einer zusammenge- »STOP« des Schalters 50 die Wechselklappe in ihrer setzten mehrfrequenten Schwingung auf dem jeweili- Mittelstellung fest. Damit herrscht in beiden Vakuumgen Band aufgezeichnet sein und bei Abtastung des kammern 24 und 26 der gleiche. Unterdruck. Sind zuBandes entsprechend ausgesiebt werden. Die jeweils vor die beiden Bandschleifen auf gleiche Längen einaufgenommenen Zeitbezugssignale werden einem 65 gestellt worden, so bleibt das Band in der Ruhestel-Eingang eines Frequenzdiskriminators 44 zugeführt. lung, und die vorgesehenen Servoantriebe arbeiten Einem weiteren Eingang dieses Frequenzdiskrimina- nicht. Wird der Schalter 50 jedoch in die Stellung tors 44 werden von einem quarzstabilisierten Oszilla- »VOR« geschaltet, so wird die Wechselklappe des

9 10

Reduzierventils 32 sofort um einen bestimmten ausgezogen wird, während die Bandspule 16 zusätz-Winkel im Uhrzeigersinn gedreht, wodurch sich lieh Band in die Öffnung der Vakuumkammer 26 abder Luftstrom von der Vakuumkammer 24 zu gibt. Dies geschieht in Abhängigkeit von Signalen, der Vakuumpumpe 34 hin verringert, während die die jeweilige Bandschleifenstellung feststellende der Luftstrom von der Vakuumkammer 26 zu 5 Bandfühler 36 abgeben. Die Steuerschaltungen für die der Vakuumpumpe 34 hin vergrößert wird. Der Einstellung der Bandgeschwindigkeit arbeiten, wie zwischen den beiden Vakuumkammern 24 und oben bereits ausgeführt, auf das Reduzierventil 32 26 erzeugte Druckunterschied verursacht an der zur Erhöhung oder Verringerung der Bandgeschwin-Bandschleife in der Vakuumkammer 26 einen größe- digkeit. Bei Dauerbetrieb sind die Druckunterschiede, ren Druck und damit eine größere Bandschleifen- io wie bereits ausgeführt, gering,
spannung. Das Band wird daher an der Magnetkopf- Solange das Steuersignal vorhanden ist, bewegt

anordnung 18 vorbeigezogen, wodurch die Band- sich das Band mit Nenngeschwindigkeit in der geschleif e in der Vakuumkammer 24 verkürzt und in wünschten Richtung. Wird der Schalter 50 jedoch in der Vakuumkammer 26 verlängert wird. Die sofortige die Stellung »STOP« gebracht, so kehrt die Wechsel-Beschleunigung des Bandstückes zwischen den Va- ig klappe des Reduzierventils 32 in ihre neutrale Mittelkuumkammerrt 24 und 26 entsteht dabei viel schnei- lage zurück. Der Druck an den Absaugföfnungen 28 ler als die Servoantriebe 20 und 22 folgen können. wird damit gleich, womit auch die Bandschleifen-Die anfängliche Änderung der Bandgeschwindigkeit längen gleich werden. Die Reibung des Bandes an hängt daher fast völlig von der Änderung der Band- der Magnetkopfanordnung 18 verhindert somit die schleifenlängen ab. Bevor jedoch die vollen Band- ao Weiterbewegung des Bandes. Damit ist das Band an schleifenlängen zur Wirkung kommen können, wer- der Magnetkopfanordnung 18 zum Stillstand geden sie durch die Bandfühler 36 ermittelt, woraufhin bracht.

die Servoantriebe 20 und 22 in Tätigkeit gesetzt wer- Aus der vorstehenden Beschreibung dürften die Vor-

den. Dadurch gibt die Bandspule 14 Band an die öff- teile für beschleunigten Betrieb und für Dauerbetrieb nung der Vakuumkammer 24 ab, während die Band- 25 erkennbar sein. Beim Start oder Anhalten des Bandes spule 16 Band von der Öffnung der Vakuumkammer wird nur die freie Bandlänge zwischen den Vakuum-26 her aufnimmt. Auf diese Weise werden die ge- kammern einer Kraftwirkung ausgesetzt. Diese Kraftwünschten Bandschleifen wieder hergestellt. Die wirkung wird allein pneumatisch erzeugt. Damit er-Bandspulen 14 und 16 laufen dabei so lange, bis die folgt praktisch kerne Abnutzung, und außerdem sind Umfangsgeschwindigkeit des Bandmaterials auf den 30 plötzliche Zugbeanspruchungen durch mechanische Bandspulen kurzzeitig die vorgegebene Band- Impule nicht möglich. Eine Grenze ist dabei nur durch geschwindigkeit überschreitet. Dann sind die Band- die Bewegungsgeschwindigkeit der Luftströmungen schleifen in den Vakuumkammern in ihre vorgegebe- und der Wechselklappe des Reduzierventils 32 genen Längen zurückgekehrt. geben. Auf diese Weise können mit Sicherheit ex-

Durch die erhöhte Bandgeschwindigkeit wird fer- 35 trem hohe Beschleunigungen und Verzögerungen erner das von dem Frequenzdiskriminator 44 abgege- reicht werden. Darüber hinaus steht auch eine servobene Fehlersignal verringert. Die Betätigungseinrich- gesteuerte Geschwindigkeitsregelung zur Verfügung, tung 52 spricht daher derart an, daß sie die Wechsel- die die Geschwindigkeit des jeweiligen Bandes an der klappe des Reduzierventils 32 im Sinne einer all- Magnetkopfanordnung vorbei selbsttätig überwacht mählichen Verringerung der Druckdifferenz zwischen 4° und regelt. Diese Geschwindigkeitsregelung bzw. den beiden Vakuumzuständen an den offnenen Enden -steuerung ermöglicht nun nicht nur die Steuerung der Vakuumkammern betätigt, bis der zur Beibehal- eines digitalen Bandantriebs, wie er zuvor erläutert tung der gewünschten Bandgeschwindigkeit erforder- worden ist und bei dem die Anforderungen bezügliche Druck erreicht ist. Bei Dauerbetrieb mit einer lieh der Start-Stop-Eigenschaften viel höher sind als vorgegebenen Bandgeschwindigkeit werden die pneu- 45 bei einem anderen Bandantrieb, sondern vielmehr matischen Vakuumkammern nur mit gering veränder- auch die Verwendung eines Antriebssystem für eine liehen Druckunterschieden betrieben, um Band- Meßwertaufzeichnung. In diesem Falle ist der Begeschwindigkeitsschwankungen auszugleichen. Dabei reich der Geschwindigkeitseinstellung unbegrenzt, ist der durchschnittliche Druckunterschied so groß, und die Geschwindigkeitssteuerung kann auf herdaß die leichte Reibung im Verlauf des Bandweges 5° kömmliche Weise erfolgen, z. B. über eine Zeitbezugsüberwunden wird. Der momentane Druckunterschied spur, in der Zeitbezugssignale von höherer Frequenz (und die daraus resultierende verschobene Band- aufgezeichnet sind.

länge) entspricht der zu dem jeweiligen Zeitpunkt be- Für die Bandfühler und für die Servoantriebe der

nötigten Geschwindigkeitskorrektur. Bandspulen sind viele bekannte Anordnungen ver-

Wird der Kontaktarm des Schalters aus der Stel- 55 wendbar. Mit Rücksicht auf Stabilität und Leistungslung »STOP« in die Stellung »ZURÜCK« gebracht, verbrauch werden jedoch jeweils bestimmte Anordso läuft der oben beschriebene Betriebsablauf in um- nungen bevorzugt verwendet. In einigen Angekehrter Richtung ab. In diesem Falle wird die wendungsfällen reicht eine Bandschleifenlage in den Polarität des positiven Fehlersignals des Frequenz- Vakuumkammern 24 und 26 im Bereich zwischen diskriminators 44 durch den Inverter 54 umgekehrt, 60 einer oberen und einer unteren Grenzlage aus. Die und das nun negative Fehlersignal wird der Be- Bandfühler geben dann lediglich eine Ja-Nein-Austätigungseinrichtung 52 zur Drehung der Wechsel- sage ab, und die vorgesehenen Servoantriebe für die klappe des Reduzierventils 32 entgegen dem Uhr- Bandspulen halten die Bandschleifen innerhalb des zeigersinn zugeführt. Durch den verursachten Druck- betreffenden Sollbereichs.

unterschied wird das Band von der Vakuumkammer ⁶5 Vorzugsweise wird dabei jedoch so gearbeitet, daß 26 zu der Vakuumkammer 24 hingeleitet. Dann be- die Bandfühler ein Signal erzeugen, das der Differenz ginnt die Drehung der Bandspule 14, wodurch das zwischen tatsächlicher und gewünschter Band-Band aus der Öffnung der Vakuumkammer 24 her- schleifenlage entspricht. Ferner wird dabei so vor-

11 12

gegangen, daß die Servoantriebe für die Bandspulen Zweck ist auf jeder Seite der vorgesehenen Magnetauf die Höhe des jeweils erzeugten Signals ansprechen kopfanordnung 64 eine relativ kleine Vakuumkamkönnen. Eine bevorzugte Ausführungsform eines der- mer 60 bzw. 62 vorgesehen. Die Abmessungen dieser artigen Bandfühlers ist in F i g. 1 und 2 dargestellt. Vakuumkammern 60 und 62 sind etwas größer ge-Der Bandfühler besteht aus einer Lichtquelle 37 und 5 wählt, als dies für die gewünschte Beschleunigung einer photoelektrischen Fühleinrichtung 36, die in erforderlich ist. Ein zweites Paar von Vakuumkam-Längsrichtung der Seitenwände der betreffenden mern 66 und 68 erzeugt eine mäßige Beschleunigung Vakuumkammer einander gegenüberliegend angeord- und die zur Bandspeicherung mit geringer Massennet sind. Die Lichtquelle 37, bei der es sich z. B. um trägheit erforderliche Bandlänge zwischen den zugeeine Leuchtstoffröhre handelt, gibt Licht durch eine io ordneten kleineren Vakuumkammern 60 und 62 und lichtdurchlässige längliche Öffnung in einer der der jeweils zugehörigen Bandspule 70 bzw. 72. Jede Seitenwände auf die gegenüberliegende Seitenwand der kleineren Vakuumkammern 60 und 62 weist in ab, wodurch praktisch eine konstante Beleuchtungs- ihrer Rückwand einen in Längsrichtung verlaufenden dichte pro Längeneinheit erzielt ist. Die photo- Schlitz oder eine Vertiefung 74 auf, dessen bzw. deren elektrische Fühleinrichtung 36 auf der genannten 15 Querschnittsfläche sich zum geschlossenen Ende der gegenüberliegenden Seitenwand besteht aus einem betreffenden Vakuumkammer hin allmählich verlänglichen Streifen 38 eines lichtempfindlichen Stof- größert. Die Schlitze oder Vertiefungen 74 sind mit fes, z. B. eines bekannten Photoleiters. Dieser Strei- anwachsender Breite und gleichbleibender Tiefe darfen 38 ist direkt gegenüber der genannten lichtdurch- gestellt. So haben sie in Fig. 3 die Form eines länglässigen Öffnung angeordnet. Dadurch wird dieser ao lichen gleichschenkligen Dreiecks; sie entsprechen den Streifen 38 von der Lichtwelle 37 her in einem durch Aussparungen 42 mit veränderlicher Tiefe gemäß

. die Lage der undurchsichtigen Bandschleife bestimm- F i g. 1 und 2.

ψ ten Ausmaß bestrahlt. Der lichtempfindliche Streifen Zur Erzeugung eines Unterdrucks in den kleine-38 kann, wie Fig. 2 erkennen läßt, dreieckförmig ren Vakuumkammern 60 und 62 sowie in den größeausgebildet und auf einer nichtleitenden Unterlage 25 ren Vakuumkammern 66 und 68 kann eine einzige aufgebracht sein, welche einen rechteckigen Teil der Saugpumpe 76 verwendet werden. Für die kleineren betreffenden Seitenwand der Vakuumkammer bildet. Vakuumkammern 60 und 62 ist die Saugpumpe 76 Wird die Bandschleife in der Vakuumkammer 24 ver- über pneumatische Leitungen und über ein Reduzierlängert oder verkürzt, so ändert sich die insgesamt ventil 78 mit den Vakuumkammeranschlüssen verbelichtete Fläche des lichtempfindlichen Streifens 38. 30 bunden. Die Geschwindigkeitsregelschaltung 80 ist als Damit ändert sich das abgegebene Signal entsprechend eine einzige Einrichtung dargestellt, die mit den von dem durch die Längenänderung der Bandschleife sich der Magnetkopfanordnung 64 gelieferten Zeitbezugsändernden projizierten Rechteck gegenüber der er- Signalen sowie mit Steuersignalen von einer (nicht wünschten Normallage. Dieses Ausgangssignal kann dargestellten) Datenverarbeitungsanlage her angeals Steuersignal für den zugehörigen Bandspulen- 35 steuert wird. Die genannte Geschwindigkeitsregel-Servoantrieb verwendet werden. Es dürfte einzusehen schaltung 80 kann so wie die in F i g. 1 gezeigten Ansein, daß die Form des lichtempfindlichen Streifens Ordnungen ausgebildet sein und einen Frequenzdis-38 entsprechend irgendeiner vorgegebenen Kennlinie kriminator, einen Signale fester Frequenz abgebenfür das Ausgangssignal gewählt werden kann. Diese den Oszillator, einen Schalter bzw. Schaltkreis mit Kennlinie kann dabei einer bestimmten Servosteue- 40 drei Schaltstellungen und einen Servoantrieb für die rung der Bandspulen entsprechen. Aus den vor- Wechselklappe des Reduzierventils 78 enthalten. Der stehend aufgezeigten Gründen werden daher vor- Einfachheit halber ist die Geschwindigkeitsregelzugsweise Proportional-Bandfühler wegen ihrer schaltung 80 in F i g. 3 und in den weiteren Figuren

k besseren Empfindlichkeit gegenüber anderen Band- mit drei Steuereingängen STOP, VOR und ZURÜCK

fühlern für die Bandbehandlung verwendet. 45 dargestellt.

Es dürfte einzusehen sein, daß Luftdruckänderun- Mit den Eintrittsöffnungen am Boden der größeren gen, die in der jeweiligen Vakuumkammer mit Hilfe Vakuumkammern 66 und 68 ist die Saugpumpe 76 eines Redigierventils hervorgerufen werden, nicht jeweils über ein Reduzierventil 82 bzw. 84 verbunden, augenblicklich erfolgen, sondern in ihrer zeitlichen Die Stellungen der Wechselklappen dieser Reduzier-Dauer durch die Aus- oder Eintrittszeit der Luft in so ventile 82 und 84 werden durch Servoantriebe 86 und die betreffende Vakuumkammer bestimmt sind. Der 88 getrennt gesteuert, und zwar auf Signale hin, die jeweils erforderliche Zeitraum hängt dabei in erster von Bandfühlern 90 in den kleineren Vakuumkam-Linie von dem Verhältnis des Vakumkammervolu- mern 60 und 62 erzeugt werden,
mens zur Strömungsgeschwindigkeit der Luft ab. Da- Wird beim Betrieb der vorstehend betrachteten Anher ergibt sich im allgemeinen bei Verwendung klei- 55 Ordnung das Signal »STOP« an den Bandantrieb abnerer Vakuumkammern eine größere Bandbeschleu- gegeben, so ist die in jeder Vakuumkammer erzeugte nigung, jedoch wird dabei auch das Bandspeicherver- Bandspannung ungefähr gleich der in den anderen mögen geringer Massenträgheit verringert. Aus die- Vakuumkammern erzeugten Bandspannung. Dadurch sen Gründen muß die Größe der jeweiligen Vakuum- steht das Band an der Magnetkopfanordnung 64 still, kammer sorgfältig ausgewählt werden, damit bei gro- 60 Wird nun ein Steuer- bzw. Kommandosignal zur Beßer Beschleunigung das Speichervermögen der Va- wegung des Bandes in der einen oder in der anderen kuumkammern nicht überschritten wird. Richtung abgegeben, so wird das betreffende Band In F i g. 3 ist eine andere Ausführungsform eines durch den dann zwischen den beiden kleineren Vapneumatisch arbeitenden Bandantriebes dargestellt, kuumkammern 60 und 62 erzeugten Druckunterbei dem die vorstehend genannten Schwierigkeiten 65 schied bewegt und bis zur gewünschten Nenngelöst sind und bei dem extrem hohe Bandbeschleu- geschwindigkeit beschleunigt. In Abhängigkeit von nigungen ohne Beeinträchtigung der Bandspeicherung den resultierenden Änderungen der Bandschleifen in geringer Massenträgheit erreicht werden. Zu diesem den kleineren Vakuumkammern 60 und 62 erzeugen

13 14

die Bandfühler 90 Signale für die entsprechenden richtungen dienen. Mit Hilfe dieser Unterdruckregel-Servoantriebe 86 und 88, durch welche die Reduzier- einrichtungen 128 und 130 wird zwischen den vorventile 82 und 84 eingestellt werden. Die Unter- gesehenen kleinen Vakuumkammern 102 und 104 ein drücke in den beiden großen Vakuumkammern an- Druckunterschied erzeugt. Die Phaseneinstellung dem sich und verursachen einen Bandtransport von 5 wird durch bekannte Servoeinrichtungen für den jeder größeren Vakuumkammer in die ihr zugeordnete weiligen Bandantrieb bewirkt,
kleinere Vakuumkammer, während auf der anderen Es sei hier bemerkt, daß der Digital-Bandantrieb Seite der betrachteten Anordnung das Band von der 108 auch ohne die Einrichtung zur Vermeidung von kleineren Vakuumkammer in die dieser zugeordnete kurzzeitigen Geschwindigkeitsschwankungen arbeitet, große Vakuumkammer bewegt wird. Dadurch wer- io Durch die Verwendung der erwähnten Vakuumkamden die kleineren Bandschleifen in den kleineren Va- mern 102 und 104 wird jedoch das Flattern ausgekuumkammern in ihrer vorgegebenen Lage gehalten. glichen, und außerdem wird eine Verringerung der

Die großen Vakuumkammern 66 und 68 sind eben- Bandgeschwindigkeitsschwankungen um fast zwei falls mit Bandfühlern 94 versehen, deren Signale an Größenanordnungen erreicht. Es sei bemerkt, daß die Servoantriebe 96 und 98 für die Bandspulen ab- 15 sich dabei an der gesamten Anordnung des Bandgegeben werden. Dadurch werden die Bandspulen 70 antriebs nichts ändert und daß eine Auswirkung auf und 72 derart gedreht, daß die vorgegebenen Lagen den normalen Schrittbetrieb nicht vorhanden ist.
der größeren Bandschleifen beibehalten werden. Auf In Fig. 5 ist das Innere der einen Vakuumkamdiese Weise verhindert das in den größeren Vakuum- mer 102 und der Unterdruckregeleinrichtung 128 im kammern 66 und 68 gespeicherte Band geringer Mas- 20 einzelnen dargestellt. Diese Anordnung eignet sich senträgheit, daß das kleinere Speichervermögen der speziell für die Erzeugung der notwendigen kurzzeikleinen Vakuumkammern 60 und 62 bei Beschleu- tigen Druckänderungen in den Vakuumkammern 102 nigung und Verzögerung durch die kleinen Band- und 104 in Abhängigkeit von dem Ausgangssignal schleifen überschritten wird. des Frequenzdiskriminators 124. Die beiden kleinen

In Fig. 4 ist eine weitere Ausführungsform einer as Vakuumkammern 102 und 104 enthalten jeweils pneumatisch arbeitenden Bandbewegungssteuerung einen zentral angeordneten Längsschlitz oder eine dargestellt, die in herkömmlichen Bandantrieben zum Aussparung 136 von veränderlicher Querschnitts-Ausgleich kurzzeitiger, als Flattern bekannter Ge- fläche zur Stabilisierung der Bandschleifen in den schwindigkeitsschwankungen verwendet werden beiden Vakuumkammern. Am geschlossenen Ende kann. Kleine Vakuumkammern 102, 104 sind dabei 30 jeder Vakuumkammer befindet sich eine Absaugauf jeder Seite einer Magnetkopfanordnung 106 eines öffnung 138. Das Ende der Vakuumkammer 102 ist herkömmlichen Digital-Bandantriebs 108 vorgesehen. dabei durch eine bewegliche Membran abgeschlossen, Dieser Bandantrieb arbeitet in bekannter Weise mit die aus einem mittleren starren Teil 140 und aus zwei gegenläufig rotierenden Antriebswellen, die mit einem diesen Teil haltenden und umgebenden flexientsprechenden Andruckrollen die Anordnungen 110 35 Wen Teil 142 besteht. Die Membran ist mit ihrem bzw. 112 bilden. Diese Anordnungen 110 bzw. 112 Rand zwischen einem oberen und einem unteren werden zum Transport des Bandes in zwei Richtun- Halteteil 144 und 146 befestigt. Auf einem rechtgen wahlweise betätigt. Doppelendige, sich zu den eckigen Wickelkörper 149, der an dem starren Teil Enden hin verjüngende Vakuumkammern 114 und 140 der Membran auf der dem Innenraum der Va-116 sorgen dabei für die Bildung von Bandschleifen 40 kuumkammer abgewandten Seite befestigt ist, ist eine geringer Massenträgheit zwischen den Antriebswellen einer Lautsprecherschwingspule entsprechende Spule und den Bandspulen 118, 120 hoher Massenträgheit. 148 aufgewickelt. Das Bodenteil 150 dieser Anord-Die Bandspulen 118 und 120 werden durch Servo- nung besteht aus magnetischem Material; es ist mit antriebe gedreht, und zwar in Abhängigkeit von Si- einem Mittelstück 152 versehen, das in den Hohlgnalen, die in den Vakuumkammern 114 und 116 45 raum des Wickelkörpers 149 hineinragt. Mit seinen vorgesehene Bandfühler liefern. Weitere Einzelheiten Kanten ist das betreffende Bodenteil 150 an dem derartiger bekannter Teile dieses Bandantriebs und Halteteil 146 befestigt. Das von dem Frequenzdiskriseiner Arbeitsweise werden hier nicht weiter be- minatorl24 abgegebene Geschwindigkeits-Fehlerschrieben, da sie zum Verständnis der Erfindung signal wird an das eine Ende der Spule 148 angelegt, nicht erforderlich sind. 50 Das andere Ende der Spule 148 ist geerdet. Mit Auf-

Die für die Signalaufnahme und -wiedergabe vor- treten eines solchen Geschwindigkeits-Fehlersignals gesehene Magnetkopfanordnung 106 enthält einen erfolgt eine Auslenkung des starren Teils 140 nach besonderen Magnetkopf, der für die Aufnahme von oben oder nach unten. Dadurch wird das Volumen in einer Zeitbezugsspur des jeweiligen Bandes auf- der betreffenden Vakuumkammer vom geschlossenen gezeichneten Zeitbezugssignalen dient, deren Fre- 55 Ende her vergrößert oder verkleinert. Diese Anordquenz ein Maß für die jeweilige Bandgeschwindigkeit nung ähnelt damit einem herkömmlichen, am Boden ist. Die mit dieser Frequenz auftretenden Signale der Vakuumkammer 102 befestigten Lautsprecherwerden mit Hilfe eines Frequenzdiskriminators 124 system. Es erzeugt kurzzeitige schnelle Unterdruckmit Signalen verglichen, die mit einer Festfrequenz änderungen durch schnelles Vergrößern oder Verauftreten. Auf diesen Vergleich hin gibt der Fre- 60 kleinern des Volumens der betreffenden Vakuumquenzdiskriminator 124 ein den kurzzeitigen Band- kammer.

geschwindigkeitsschwankungen an der Magnetkopf- In der Membran kann eine kleine Bohrung 151

anordnung 106 entsprechendes Fehlersignal ab, das vorgesehen sein, durch die ein langsamer Druckaus-

im folgenden auch als Geschwindigkeits-Fehlersignal gleich auf beiden Seiten der Membran möglich ist.

bezeichnet wird. Dieses Fehlersignal wird nach ge- 65 Auf diese Weise kann die Einwirkung von Restkräf-

eigneter Phaseneinstellung zur gegensinnigen An- ten auf die Membran bei Dauerbetrieb vermieden

steuerung der vorgesehenen Unterdruckregeleinrich- werden,

tungen 128 und 130 verwendet, die als Ventilein- Die auf der anderen Seite der Magnetkopfanord-

Γ 499 574

15 16

nung 106 vorgesehene Vakuumkammer 104 ist in richtung 161 angeschlossen. Die Seitenwände der Vagleicher Weise ausgebildet wie die gerade betrachtete kuumkammer 162 verlaufen parallel zueinander. Die Vakuumkammer 102. Das von dem Frequenzdiskri- Druckregeleinrichtung 161 enthält in der Mitte einen minator 124 gelieferte Geschwindigkeits-Fehlersignal Hohlraum 164 mit einer Austrittsöffnung 163, die wird jedoch derart zugeführt, daß es eine im Ver- 5 über eine pneumatische Leitung mit einer mit kongleich zu der Vakuumkammer 102 entgegengesetzte stanter Leistung arbeitenden (nicht dargestellten) Wirkung ausübt. Hierzu sind verschiedene Maßnah- Saugpumpe verbunden ist. Eine bewegliche Memmen möglich, wie z. B. die Umkehrung der Polarität bran, bestehend aus einem starren Mittelteil 166 mit des Geschwindigkeits-Fehlersignals für eine der Va- einer kleinen Bohrung 167 und einem flexiblen Teil kuumkammern oder die Umkehrung des Wicklungs- io 168, ist im Hohlraum 164 nahe dem geschlossenen sinns einer Schwingspule. Ende der Vakuumkammer 162 befestigt. Am starren

Werden kleinere Vakuumkammern zusammen mit Mittelteil 166 ist ein Spulenkörper 172 mit einer größeren Vakuumkammern verwendet, wie dies die Schwingspule 170 befestigt, die die vorgesehene Mem-Anordnung gemäß Fig. 4 zeigt, so muß der Unter- bran auslenkt. Das Bodenteil 174 der Vakuumkamdruck in den kleineren Kammern stärker sein. In eini- 15 mer besteht aus magnetischem Material; es ist mit gen Fällen werden durch plötzlich auftretende Be- einem mittleren Vorsprung versehen, der als fest anschleunigungen eines Bandes die Bandschleifen aus geordneter Magnetkern 175 für die Schwingspule 170 den kleinen Vakuumkammern 102 und 104 völlig dient. Wird die Schwingspule 170 von Strom durchherausgezogen. Eine Ausnahme hiervon bildet der flössen, so wird die Membran durch das von der Fall, daß die bei den kleinen Bandschleifen maximal 20 Spule und dem Magnetkern 175 erzeugte Magnetfeld auftretende Druckdifferenz extrem hoch ist. Der er- in der einen oder anderen Richtung ausgelenkt,
wähnte Vorgang ist dabei nicht gefährlich, solange Die parallelen Seitenwände der Vakuumkammer die Bandschleife nach Erreichen der Nenngeschwin- 162 ragen etwas in den Hohlraum 164 hinein, und digkeit wieder neu gebildet werden kann. Dies kann zwar in Richtung des starren Mittelteils 166. Der Abdurch eine Anzahl bekannter Einrichtungen ge- 25 stand zwischen den Seitenwänden und der Membran schehen, von denen eine einfach aus einem zusatz- bildet einen Kanal für einen Luftstrom vom geschloslichen Bolzen oder aus einer Rolle 160 besteht, die senen Ende der Vakuumkammer 162 zur Austrittsam offenen Ende der kleineren Vakuumkammern Öffnung 163 hin. Wird die Schwingspule 170 erregt 102 und 104 in der Mitte zwischen den Bandeintritts- und die Membran zum mittleren Magnetkern 175 hin und den Bandaustrittsführungen angeordnet ist. Da- 30 ausgelenkt, so wird der Querschnitt dieses Kanals durch wird das jeweilige Band am völligen Verlassen vergrößert, und es wird mehr Luft abgesaugt. Dader betreffenden Vakuumkammer gebindert; es ver- durch entsteht am geschlossenen Ende der Vakuumbleibt in einer Lage am offenen Ende der Vakuum- kammer 162 ein größerer Unterdruck. Wird die Memkammer, von wo aus es durch den Unterdruck wieder bran in der entgegengesetzten Richtung ausgelenkt, in die betreffende Vakuumkammer hineingesogen 35 so wird der Querschnitt dieses Kanals verringert. Dawerden kann. Ein derartiger Bolzen ist jedoch nicht durch steigt der Druck an, und der Grad des Vaerforderlich, wenn der Bandweg und das offene Ende kuums am geschlossenen Ende der Vakuumkammer der jeweiligen Vakuumkammer derart ausgebildet 162 verringert sich. Außerdem verursacht eine plötzsind, daß das Band während der Beschleunigung über liehe Bewegung der Membran eine plötzliche Verden offenen Enden der Vakuumkammern 102 und 40 änderung des Volumens am geschlossenen Ende der 104 so konstant gehalten wird, daß ein hinreichender Vakuumkammer 162. Eine plötzliche Volumenände-Druckunterschied zur Wiederherstellung einer Band- rung verursacht eine schnelle Änderung der Luftschleife vorhanden ist. konzentration pro Raumeinheit und damit des

Der Ausgleich kurzzeitiger Geschwindigkeits- Druckes. Die so erfolgende Druckänderung tritt neben Schwankungen durch zusätzliche Verwendung des be- 45 der durch die Änderung des Luftstromes verursachtrachteten, relativ einfachen pneumatischen Systems ten Druckänderung auf, jedoch nur kurzzeitig. Die erlaubt eine viel genauere Geschwindigkeitsregelung größere Druckänderung zu Anfang der Beschleunider weniger kompliziert aufgebauten Bandantriebe. gung und Verzögerung ergibt einen schnellen Band-Daher können die bisher nur für weniger genau arbei- start bzw. Bandstop, während die danach erfolgende tende Digital-Datenaufzeichnung verwendbaren billi- 50 Einstellung des Luftstromes eine Beibehaltung des gen Antriebe durch leichte Abänderung in Systeme etwas geringeren konstanten Druckes sowie dessen zur Meßwert-, Bild- und Tonsignalaufzeichnung um- Steuerung zur kontinuierlichen Bandbewegung in der gewandelt werden, deren Geschwindigkeitsschwan- einen oder anderen Richtung ermöglicht, wie dies kungen 0,1 % oder geringer sind. bereits im Zusammenhang mit Fig. 1, 2 und 3 er-

In Fig. 6 ist eine andere Ausführungsform einer 55 läutert worden ist.

Vakuumkammer mit veränderlichem Druck darge- Unabhängig davon, ob die durch eine Ventileinstellt. Diese Vakuumkammer arbeitet unter Verwen- richtung gebildete Druckregeleinrichtung in jedem dung einer ähnlichen Einrichtung wie die in F i g. 5 Falle durch eine Drosselklappe oder eine Membran dargestellte Vakuumkammer. Mit Hilfe dieser Ein- mit Schwingspule gesteuert wird, sollte die mecharichtung werden kurzzeitige, zur schnellen Beschleu- 60 nische Auslenkung mit dem elektrischen Signal in nigung erforderliche Druckänderungen in der jeweili- einem linearen Zusammenhang stehen, auf das die gen Vakuumkammer sowie konstante Druckdifferen- Frequenz, Rückwirkungen, Umgebungseinflüsse oder zen zum Antrieb des jeweiligen Bandes bei konti- die Bandschleifenlage einen Einfluß haben dürften, nuierlichem Betrieb und fester Geschwindigkeit er- Eine Ausnahme hiervon bildet der Fall, daß diese reicht, wie dies bereits im Zusammenhang mit 65 Größen absichtlich zur Dämpfung ausgenutzt werden. F i g. 1, 2 und 3 erläutert worden ist. ■ Bei Verwendung der Membran mit der Schwingspule

An das geschlossene Ende einer herkömmlichen kann eine unerwünschte einseitige Vorspannung auf-

Vakuumkammer 162 ist dabei eine Druckregelein- treten, wenn nicht durch eine kleine Öffnung in der

17 18

Membran für einen Druckausgleich zu beiden Seiten wählt, ob zusammen mit dem schrittweisen Betrieb der Membran gesorgt wird. auch kontinuierlicher Betrieb möglich sein soll. Für

Mit diesen pneumatischen Einrichtungen können schrittweisen Betrieb allein kann die einfache Mem-Bandbeschleunigungen erreicht werden, welche die brananordnung gemäß Fig. 5 verwendet werden, mit bekannten leistungsfähigen mechanischen An- 5 während für beide Betriebsarten die Druckregeleintrieben erreichbaren Beschleunigungen bei weitem richtung gemäß Fig. 6 verwendet wird, und zwar übertreffen. Diese verbesserten Eigenschaften sind zur Beibehaltung eines kleinen, praktisch konstanten für Digital-Speicheranlagen sehr günstig, da bei die- Druckunterschieds bei kontinuierlicher Bandbewesen der gesamte Zeitraum zum Starten oder Anhalten gung. Diese Regeleinrichtungen wurden oben bereits eines Bandes relativ lang ist, und zwar verglichen mit io im einzelnen erläutert, weshalb hier nicht weiter darder hohen Datenübertragungsgeschwindigkeit moder- auf eingegangen zu werden braucht,
ner Rechenanlagen. Auch die in diesen Zeiträumen Die Unterdruckregeleinrichtungen für die Va-

durchlaufenden Bandlängen sind von Bedeutung, da kuumkammern 180 und 181 werden von Steuersignazwischen aufeinanderfolgenden Einspeicherungen len für Vorwärts- und Rückwärtsbewegung gesteuert, Zwischenräume vorhanden sein müssen, die bewir- 15 die von den Geschwindigkeits-RegelschaltungenlSi ken, daß keine Datenübertragung stattfindet, bevor auf das jeweilige Steuersignal von einer (nicht dardie Nenngeschwindigkeit erreicht ist. Daraus folgt, gestellten) Datenverarbeitungsanlage hin erzeugt wordaß der gesamte Speicherinhalt einer vorgegebenen den sind. Bei kontinuierlichem Betrieb werden die Bandlänge durch Verringerung dieser Zwischenräume jeweils gelesenen Zeitbezugssignale mit eine feste Freohne Veränderung der Informationsdichte in Bit pro 20 quenz besitzenden Signalen verglichen, wodurch Feh-Längeneinheit bei den Aufzeichnungen erhöht wer- lersignale bezüglich der kleinen Geschwindigkeitsden kann. Schwankungen zum Ausgleich dieser Schwankungen

Ferner sind die Start- und Stopzeiten und die ent- gewonnen werden. Für jede Schrittbewegung weist sprechenden Langen von noch größerer Bedeutung das für die Bandvorbewegurig bzw. Bandzurückbewebei der schrittweisen Magnetbandaufzeichnung bzw. 25 gung dienende Steuer- bzw. Kommandosignal die -wiedergabe. Hier ist eine Beschleunigung und Ver- Form eines kurzen Spannungsimpulses auf, dessen zögerung des jeweiligen Bandes zwischen aufein- Länge dem kurzen Bandbeschleunigungsintervall zur anderfolgenden Bits erforderlich. Das Band bzw. Erlangung der Nenngeschwindigkeit entspricht. Die Magnetband soll möglichst schon Nenngeschwindig- betreffenden Impulse sind dabei rechteckig oder keit erreicht haben, bevor die Aufzeichnung oder 30 sonstwie geeignet ausgebildet, um die gewünschte BeWiedergabe stattfindet, obwohl die Aufzeichnung schleunigung entsprechend den elektrischen Eigenauch bei Stillstand des Bandes stattfinden kann. Zur schäften der jeweils zu betätigenden, als Ventilein-Erzielung einer für normales Computerband geeigne- richtung dienenden Drosselklappe oder der Membran ten Betriebsweise muß die Signalaufnahme oder sicherzustellen. Wird nur der schrittweise Betrieb -wiedergabe bei einer Informationsdichte von 79,219 35 durchgeführt, so können die Geschwindigkeits-Regel- oder 316 Bit/cm durchgeführt werden. Aus diesem schaltungen 184 derart vereinfacht werden, daß ledig-Grund wurden bisher für einen schrittweisen Betrieb lieh Leistungsverstärker zur Erzeugung von gleich vorzugsweise Verfahren mit Lochkarten oder Loch- langen Stromimpulsen für die Schwingspulen verstreifen angewandt, wobei zur magnetischen Auf- wendet werden.

zeichnung mit guter Informationsdichte dann Papier- 40 Jede der kleineren Vakuumkammern 180 und 181 Magnetband-Konverter eingesetzt wurden. ist mit einer pneumatisch arbeitenden Bremse 186

Durch die mit dem pneumatisch arbeitenden Band- versehen, die an der der Magnetkopfanordnung 182 antrieb erreichbare hohe Bandbeschleunigung kann zugewandten Seite der betreffenden Vakuumkamjedoch eine Datenaufzeichnung und -wiedergabe mit mern befestigt ist. Wie besonders deutlich aus Fig. 8 hoher Informationsdichte bei schrittweiser Band- 45 und 9 ersichtlich ist, besteht eine solche pneumatische bewegung durchgeführt werden. Die dazu erforder- Bremse aus einer durch ein Signal zu betätigenden liehen Einrichtungen sind unter Anwendung der Schwingspulenanordnung mit konisch verlaufender Merkmale der vorstehend beschriebenen Ausfüh- Membran 188, wie sie bei einem Lautsprechersystem rungsformen aufgebaut. vorgesehen ist. Die Membran 188 schließt dabei an

In Fig. 7 ist ein pneumatisch arbeitender Band- 50 der Außenwandung der betreffenden Vakuumkammer antrieb dargestellt, der zum schrittweisen Aufnahme- neben der Magnetkopf anordnung 182 ein kleines Vo- und Wiedergabebetrieb in zwei Richtungen geeignet lumen ein. Der Rand der betreffenden Membran 188 ist, wobei eine hohe Informationsdichte erzielt wird. schließt mit der Außenfläche der betreffenden Va-Außerdem kann ein kontinuierlicher Betrieb in bei- kuumkammer dicht ab, und das von der Membran den Richtungen sowie das Aufsuchen vorbestimmter 55 eingeschlossene Teil der Wandung ist mit kleinen Speicherplätze durchgeführt werden. Es sei bemerkt, Durchbohrungen 189 versehen. Die Membran besteht daß der schrittweise Betrieb, sofern erwünscht, allein weitgehend aus flexiblem Material; eine Ausnahme vorgesehen werden kann. Zu diesem Zweck können hiervon bildet ein kleines starres Mittelteil, an das einige Teile der vorgesehenen Einrichtung weggelas- sich ein hohler Wickelkörper 190 für die Aufnahme sen werden. 60 einer Schwingspule anschließt. Ein fest angeordneter

Zu beiden Seiten der für die Aufnahme und für Kern 191 ist mit einem den eigentlichen Magnetkern die Wiedergabe vorgesehenen Magnetkopfanordnung bildenden Mittelteil versehen, das in den Wickelkör- 182 ist jeweils eine Vakuumkammer 180 bzw. 181 per 190 hineinragt. Fließt infolge eines Bremssignals vorgesehen, deren Druck einstellbar ist. Beide Va- ein Strom durch, die vorgesehene Schwingspule, so kuumkammern dienen zur Bewegung des Bandes in 65 wird der starre Wickelkörper 190 der Membran kleinen Schritten. Die an den geschlossenen Enden schnell nach außen von der durchlöcherten Seitender Vakuumkammern 180 und 181 vorgesehenen wand der betreffenden Vakuumkammer weg ausge-Unterdruckregeleinrichtungen werden danach ausge- lenkt. Das kleine von der Membran eingeschlossene

19 20

Volumen dehnt sich rasch aus, wodurch der Druck Zeitraumes von einer Millisekunde hat das Band vor der Membran verringert wird. Der so entstandene dann einen Weg von etwas weniger als 0,025 mm Unterdruck wirkt sich durch die Löcher 189 hin- zurückgelegt. Die Membranen in den Druckregeleindurch auch auf das hinter der Wand der betreffen- richtungen kehren dann durch die federnde Wirkung den Vakuumkammer befindliche Band bzw. Magnet- 5 ihrer flexiblen Teile in ihre Normallage zurück, band aus. Dadurch wird dieses Band stark gegen die Nimmt der Unterdruck an den geschlossenen Enden Innenfläche der betreffenden Vakuumkammer ge- der Vakuumkammer!! 180 und 181 seinen Anfangssogen. Die Reifung zwischen Band und Innenwand wert wieder an, so wird eine weitere Bewegung des der betreffenden Vakuumkammer wird auf diese Bandes in Vorwärtsrichtung unmöglich, da der be-Weise stark erhöht. Dadurch wird im Bandweg an io schleunigende Druckunterschied nicht mehr vorhandieser Stelle eine plötzliche Bremsung des Bandes den ist. Normalerweise führt dies zu einer Rückhervorgerufen, wärtsbewegung des Bandes in entgegengesetzter Rich-

Das zur Betätigung der für eine Bandbremsung tung. Würde dies ermöglicht werden, so würde das vorgesehenen pneumatischen Bremsen erforderliche Band in seine Anfangsstellung bezüglich der Magnet-Bremssignal kann aus der Rückflanke des VOR- oder 15 kopfanordnung 182 zurückkehren, so daß nur eine ZURÜCK-Steuersignals durch eine Hochpaßschal- geringe resultierende Vorwärtsbewegung des Bandes tung 194 und eine Gleichrichteranordnung 195 ge- bei schrittweisem Betrieb erreicht wäre. Durch die wonnen werden. Die Hochpaßschaltung 194 diffe- pneumatischen Bremsen 186 wird jedoch die Wirrenziert das auftretende Steuer- bzw. Kommando- kung einer jeden Vorwärtsbewegung nach Beendisignal und erzeugt an dessen Vorderflanke einen 20 gung eines Kommandosignals erhalten.
Nadelimpuls der einen Polarität und an der Rück- Es sei noch bemerkt, daß der negative Nadelflanke einen Nadelimpuls von entgegengesetzter Po- impuls, der durch die steile Vorderflanke eines negalarität. Die die Gleichrichteranordnung 195 bilden- tiven Kommandosignals am Ausgang der Hochpaßden Gleichrichter bzw. Dioden sind lediglich für die schaltung 194 auftritt, durch die erwähnten Dioden aus der Rückflanke der Kommandosignale abgeleite- 25 der Gleichrichteranordnung 195 gesperrt wird, daß ten Impulse durchlässig. Wird andererseits wie in aber der durch die steile Rückflanke erzeugte posi-Fig. 1 ein in drei Stellungen einstellbarer Betriebs- tive Nadelimpuls durch die Dioden hindurchgelangt artenschalter verwendet, so kann bei diesem ein wei- und die pneumatischen Bremsen 186 nach Aufzeichterer Kontakt vorgesehen sein, über den bei Stellung nung des jeweiligen Datenimpulses betätigt. Auf des Schalters in der STOP-Lage ein Bremssignal ab- 30 diese Weise wird durch die Bremswirkung jegliche gegeben wird. In den äußeren Vakuumkammern 197 Weiterbewegung und Rückwärtsbewegung des Ban- und 198 werden zwischen jeder kleineren Vakuum- des unterbunden, die durch den Druckausgleich in kammer 180 bzw. 181 und der ihr zugeordneten den beiden Vakuumkammern 180 und 181 entstehen Bandspule 200 bzw. 201 zusätzliche Bandschleifen könnte. Mit anderen Worten ausgedrückt heißt dies, gebildet. Wird nur schrittweiser Betrieb durchgeführt, 35 daß die beiden Vakuumkanimern 180 und 181 wähso müssen die äußeren Vakuumkammern 197 und rend des Druckausgleichs durch die pneumatischen 198 nicht mit Druckregeleinrichtungen versehen sein. Bremsen 186 voneinander entkoppelt werden. Bevor Auch ist ein höheres Bandspeichervermögen als das der Druckausgleich beginnt, ist die Bandschleife in der inneren Vakuumkammern 180 und 181 nicht er- der Vakuumkammer 181, in die das Band in Vorforderlich. Statt dessen herrscht in den äußeren Va- 40 wärtsrichtung eingeführt worden ist, etwas langer als kuumkammern 197 und 198 ein konstanter Unter- die Bandschleife in der Vakuumkammer 180. Der druck. Die beiden Vakuumkammern 197 und 198 Grund hierfür liegt in der Schrittbewegung. Der besitzen ein geringes Speichervermögen, das lediglich Unterdruck am geschlossenen Ende der Vakuumfür die Durchführung einer schnellen Folge von Be- kammer 181 ist kurzzeitig etwas höher als der Untertriebsschritten ausreichen muß. Für einen kontinuier- 45 druck in der Vakuumkammer 180.
liehen Betrieb müssen jedoch auch die äußeren Va- Bevor die pneumatischen Bremsen 186 gelöst wer-

kuumkammern 197 und 198 mit den in F i g. 6 darge- den, wird jedoch ein kleines Stückchen Band aus der stellten Druckregeleinrichtungen versehen sein, die Vakuumkammer 197, in der konstanter Unterdruck abhängig von den Bandfühlern in den inneren Va- herrscht, herausgezogen. Gleichzeitig wird in die Vakuumkammern 180 und 181 arbeiten. Diese Vorgänge 50 kuumkammer 198 durch Ausübung eines konstanten sind bereits in Verbindung mit F i g. 3 erläutert wor- Druckes ein gleich langes Stückchen Band hineinden. Bei beiden Betriebsarten werden die Bandvor- und aus der kleinen Vakuumkammer 181 herausgeratsspule 200 und die Bandaufwickelspule 201 durch zogen. Dadurch wird die Bandschleife wieder in ihre Servoantriebe 202 und 203 gedreht. Diese Servo- ursprüngliche Lage gebracht. Somit sind die Unterantriebe 202 und 203 werden durch Signale ge- 55 drücke gegeneinander ausgeglichen, bevor die pneusteuert, die die in den äußeren Vakuumkammern matisehen Bremsen 186 gelöst werden. Mit anderen 197 und 198 vorgesehenen Bandfühler liefern. Worten ausgedrückt heißt dies, daß die äußeren Va-

Der schrittweise Betrieb der Anordnung ist am kuumkammern 197 und 198, in denen ein konstanter besten verständlich, wenn man eine tatsächliche Folge Unterdruck herrscht, wahrend des Schrittbetriebs für von Betriebszuständen betrachtet, die bei Auftreten 60 einen Ausgleich der Zustände der inneren Vakuumeines Kommandosignals für schrittweise Bandvor- kammern 180 und 181 sorgen. Die Servoantriebe 202 wärtsbewegung eintreten. Dieses Kommandosignal sei und 203 treten dabei nur in Aktion, wenn nach einer z. B. ein rechteckiger Spannungsimpuls mit negativer Reihe von Schrittbewegungen in einer Richtung die Polarität und mit einer Länge von einer Millisekunde. Bandschleifen in den äußeren Vakuumkammem 197 Das Band habe am Ende dieses Zeitraums die Auf- 65 und 198 um einen merklichen Betrag verlängert oder nahmegeschwindigkeit von ungefähr 254 cm/see er- verkürzt worden sind.

reicht. Diese Werte gelten für die mit einer Einrich- Für kontinuierlichen Betrieb in beiden: Richtungen

tung tatsächlich erreichten Ergebnisse. Am Ende des können die Kommandosignale VOR und ZURÜCK

gleichfalls Rechteckform besitzen; sie treten während des gesamten Bewegungszeitraums mit negativer Polarität auf. Am Ende dieses Zeitraums bewirkt die negative Rückflanke des Kommandosignals pneumatisch eine Bremsung, wie dies beschrieben worden ist. Außerdem wird das Band schnell angehalten. Die Rückwärtsbewegung des Bandes wird bis auf einen geringen Prozentsatz des zurückgelegten Weges verhindert. Die übrige Anlage arbeitet wie die in F i g. 3 als Ausführungsbeispiel gezeigte Anlage bei kontinuierlicher Bandbewegung mit geregelter Geschwindigkeit.

Aus vorstehendem dürfte ersichtlich sein, daß es mit Hilfe der beschriebenen Bandantriebe und insbesondere Schrittantriebe möglich ist, auf einem Band bzw. Magnetband nacheinander Datenbits mit einer Dichte von 394 Bit/cm aufzuzeichnen oder von diesem abzulesen, und zwar auch dann, wenn die Nenngeschwindigkeit des Bandes 254 cm/sec beträgt. Bei denselben hohen Geschwindigkeiten können auch Bit/cm erreicht werden. Damit ist auf dem Gebiet der schrittweisen Magnetbandaufzeichnung eine wesentliche Verbesserung erzielt. In diesem Zusammenhang sei noch bemerkt, daß die mit der Erfindung erreichbare Datendichte und die Aufzeichnungs- und Wiedergabegeschwindigkeit bei schrittweise arbeitenden Bandantrieben die mit bisher verwendeten hochgezüchteten Lochkarten- oder Lochstreifengeräten erzielten Werte bei weitem übertreffen.

30

Claims (10)

Patentansprüche:

1. Bandantrieb, insbesondere für Magnetbandgeräte, zum Transport eines Bandes mit geregelter Geschwindigkeit in vorbestimmter Richtung von einer Bandvorratsspule an einer z. B. aus Aufnahme- und Wiedergabekopf bestehenden Magnetkopfanordnung vorbei auf eine Bandaufwickelspule, mit zumindest einer zwischen der Magnetkopfanordnung und jeweils einer Bandspule angeordneten Vakuumkammer, deren Unterdruck mit einem an die Vakuumkammern gemeinsam angekoppelten Reduzierventil geändert wird und in der eine Einrichtung zur Feststellung der jeweils in ihr gebildeten Bandschleifenlänge vorgesehen ist, die einen Servoantrieb für die jeweils zugeordnete Bandspule zur Beibehaltung einer vorgegebenen Schleifenlänge steuert, dadurch gekennzeichnet, daß der mit dem Reduzierventil (32) erzeugte Unterdruckunterschied in den Vakuumkammern den Bandtransport an der Magnetkopfanordnung (18) vorbei verursacht und die Schaltung (44, 46, 48, 50, 52, 54) die Druckdifferenz in den Vakuumkammern so regelt, daß die Bandgeschwindigkeit konstant ist.

2. Bandantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltung zur Steuerung der Druckdifferenz Schaltmittel (50, 54) enthält, die entsprechend einem von der gewünschten Bandbewegungsrichtung abhängigen Kommandosignal eine Umkehrung der Polarität der das Reduzierventil (32) steuernden Fehlersignale bewirken.

3. Bandantrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltung zur Steuerung der Druckdifferenz einen Frequenzdiskriminator (44) enthält, der die Frequenz eines vom Magnetband abgenommenen Zeitbezugssignals mit der Frequenz eines quarzstabilen Oszillators (46) vergleicht und den Schwankungen des Zeitbezugssignals und damit der Bandgeschwindigkeit entsprechende Fehlersignale erzeugt.

4. Bandantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die durch ihren Druckunterschied den Bandtransport an der Magnetkopfanordnung (18) vorbei verursachenden Vakuumkammern jeweils in ihrer zur Bandfläche senkrechten Rückenwand eine Aussparung (42) aufweisen, deren Querschnitt mit der Bandschleifenlänge zunimmt und die einen mit der Bandschleifenlänge anwachsenden Nebenluftstrom ermöglicht.

5. Bandantrieb nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß in einer Seitenwand jeder der durch ihren Druckunterschied den Bandtransport an der Magnetkopfanordnung (18) vorbei ver- ι Ursachenden Vakuumkammern (24, 26) eine längliche Lichtquelle (37) und in der jeweils gegenüberliegenden Seitenwand ein Streifen (38) aus photoelektrischem Material vorhanden ist.

6. Bandantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung von der jeweiligen Bandspule zugeordneter erster Vakuumkammer und zwischen dieser und der jeweils zugehörigen Bandspule vorgesehener zweiter Vakuumkammer mit größerem Valumen, als es die ihr benachbarte erste Vakuumkammer besitzt, in den zweiten Vakuumkammern (66, 68) Reduzierventile (82, 84) zur Steuerung der Bandschleifenlänge in den ersten Vakuumkammern (60, 62) vorgesehen sind und daß die zweiten Vakuumkammern (66, 68) jeweils mit einer Einrichtung (94) zur Ermittlung der in ihnen jeweils vorhandenen Bandschleifenlänge versehen sind.

7. Bandantrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Reduzierventile (32 in Fig. 1; 82, 84, 78 in Fig. 3) aus jeweils einer am geschlossenen Ende einer ( jeden Vakuumkammer (z. B. 162 in Fig. 6) vorgesehenen, durch eine Schwingspule (170) und einen Magnetkern (175) elektromagnetisch auslenkbaren Membran (166, 168) bestehen, die mit einer kleinen zentralen Durchbohrung (167) versehen ist und durch ihre Auslenkung den durch die Saugpumpe (34 bzw. 76) abgesaugten Luftstrom derart steuert, daß in der Vakuumkammer (162) eine Unterdruckänderung entsteht, die die Spannungsänderung an der Bandschleife zur Folge hat.

8. Bandantrieb nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die durch ihre Druckdifferenz die Bandgeschwindigkeit konstant haltenden ersten Vakuumkammern (180, 181) auf ihrer der Magnetkopfanordnung (182) zugewandten Außenseite eine dicht aufsitzende lautsprecherartig ausgebildete Membran (188 in Fig. 8) aufweisen, deren Innenraum mit dem Innenraum der jeweiligen Vakuumkammer verbunden ist und deren Schwingspule durch Bremsimpulse derart steuerbar ist, daß die Membran (188) nach Ausführung eines Betriebsschrittes ihr Innenraumvolumen vergrößert und damit das in

der mit ihr verbundenen Vakuumkammer (180; 181) befindliche Magnetband an die Innenwand dieser Vakuumkammer (180,181) ansaugt.

9. Bandantrieb nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwingspule der Membran (188) an eine eine Hochpaßschaltung (194) und eine Gleichrichteranordnung (195) umfassende Schaltung angeschlossen ist, die von ihr zugeführten Kommandosignalen die Rückflanken zur Ansteuerung der Schwingspule ableitet.

10. Bandantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 6 und 8, insbesondere zur Ergänzung eines mit Reibungswellen arbeitenden Magnetbandantriebes, dadurch gekennzeichnet, daß bei in den Bandweg zwischen jeder Vakuumkammer und der ihr zugeordneten Bandspule (118, 120) eingefügter zweiter Vakuumkammer mit im Vergleich zum Volumen der ersten Vakuumkammer größerem Volumen der Unterdruck in der jeweiligen zweiten Vakuumkammer konstant gehalten wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

copy