DE1524762A1

DE1524762A1 - Wickelmotor-Steuersystem fuer ein Datenaufzeichnungsband

Info

Publication number: DE1524762A1
Application number: DE19671524762
Authority: DE
Inventors: Roecks Carl Clarence; Welle Edward Dan; Cole Robert Eldon; Raymond Sommerer
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 1966-04-14
Filing date: 1967-04-12
Publication date: 1970-10-22
Also published as: GB1177499A; US3400895A

Description

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Eigenes Zeichen: 5091 - Fs/Ja

General Electric Gompany, Schenectady, Ii.Y./T.St.A.

Wickelmotor - Steuersystem für ein Datenaufzeichnungsband

Die Erfindung bezieht sich auf Steuersysteme für Antriebsmotoren, welche insbesondere zum Antrieb der Bandspulen eines Transportsystems für ein magnetisches Datenaufzeichnungsband verwendbar sind, das an einer magnetischen Aufzeichnungsund Wiedergabeeinrichtung vorbeibewegt wird.

Es ist ein Ziel der vorstehenden Erfindung, ein verbessertes Motorsteuersystem für magnetische Bandspulen zu schaffen, welches auf die Länge der zwischen der durch den Motor angetriebenen Spule und einem magnetischen Aufzeichnungs- und Wiedergabekopf aufrechterhaltenen Schleife des magnetischen Bandes anspricht.

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Die Erfindung· kann bei einem Transport- und Wickel syst em für ein magnetisches Datenaufaeichnungaband Anwendung finden, wobei ein auf der einen Seite offener Behälter, der die Schleife des Bandes aufnimmt, und zumindest eine Lichtquelle vorgesehen ist, die den Behälter in Querrichtung mit einer sich über die eine Längsseite des Behälters erstreckenden Verteilung ausleuchtet. Eine erste photoempfindliehe Abtasteinrichtung ist auf der einen Seite des Behälters gegenüber der Lichtquelle angeordnet und stellt die Länge der Schleife des Bandes im Behälter durch die Änderung der Lichtmenge fest, die durch die Bandschleife abgedeckt wird, um daraus ein der Länge der Bandschleife entsprechendes Signal zu erzeugen. Mit der photoempfindlichen Abtasteinrichtung ist eine Steuereinrichtung verbunden, an die das der Länge der Bandschleife entsprechende Signal angelegt wird, und die in der Lage ist, davon ein Steuersignal abzuleiten. Eine zweite photoempfindliche Abtasteinrichtung ist zur fortlaufenden Messung der Lichtintensität der Lichtquelle vorgesehen und mit der Steuereinrichtung verbunden, an welche das der Lichtintensität entsprechende Signal angelegt wird. Die Steuereinrichtung gleicht in Abhängigkeit vom Intensitätssignal die Steuersignale der Änderung der Intensität der Lichtquelle an.

Eine beispielsweise Ausführungsform der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Es zeigenϊ

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• Fig.1 ein schematisches Schaltbild einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung j

Fig.2 ein schematisches Schaltt»ild eines Stromlaufs, welcher die Abtasteinrichtungen für" die Bandschleifenlage und den Steuerteil für den Motor eines Systems gemäß Fig,I im Detail darstellt.

Fig. 1 veranschaulicht ein Bandtransport syst em mit einer Abwickelspule 12 und einer Aufwickelspule 10. Das Band 14, welches aus einem magnetischen im allgemeinen für die Spei- " cherung binärer Informationen verwendeten Band bestehen kann, läuft von der Abwickelspule 12 über eine Rolle 16 in einen Unterdruck-Schleifenbehälter 20 und bildet dort eine Schleife 22. Vom Ünterdruck-Schleifenbehälter 20 aus läuft das Band entlang einer Stiftführung 1? an einem magnetischen Wandler (Aufnahme- und Wiedergabekopf) vorbei über eine feststehende Auflaufführung 24, eine Bandantriebsrolle 26 und eine feststehende Ablaufführung 28 in den Ünterdruck-Schleifenbehälter 18, wo sich eine Schleife 19 ausbildet, und schließlich über , die Rolle 30 zur Aufwickelspule 10. Die Spulen 10 und 12 werden von umpolbaren Motoren 32 und 34· angetrieben. Die Motoren 32 und 34 werden von getrennten Wickelmotor-Steuereinheiten gesteuert, die in Fig.1 als Blöcke 36 und 38 dargestellt sind. Die obere Wickelmotorsteuerung 36 arbeitet in Abhängigkeit von dem Lagefehlersignal auf den Leitungen 41 lind 42, welche von der Fühlschaltung für die Schleifenlage 44 der Bandschleife 19 geliefert werden. In ähnlicher Weise arbeitet die Wickelmotorsteuerung 38 für den unteren Spulen-

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motor in Abhängigkeit vom Lagefehlersignal auf den Leitungen 47 und 48, welche von der Fühlschaltung für die Schleifenlage 46 der Bandschleife 22 geliefert werden. Die doppelten Ausgangssignale der Wickelmotorsteuerungen 36 und 38 werden über die Leitungen 112 und 1131 sowie 114 und 115 den entsprechenden Motoren 32 und 34 derart zugeführt, daß sie die Motoren ' im Uhrzeiger- oder Gegenuhrzeigersinn erregen, so daß die Bandschleifen 19 und 22 in dem Unterdruck-Schleifenbehältern 18 und 20 auf eine Bezugsebene für die Schleifenlage eingestellt werden, die durch die Bezugslinie 1Ö4 festgelegt ist. Auf diese Weise wird, wenn die Bandantriebsrolle 26 das Band 14 . zwischen den Behältern 18 und 20 hin-und herbewegt, die Abweichung der Lagen der Bandschleifen 19 und 22 bezüglich der Bezugslinie 104 in Lagefehlersignale umgesetzt, die die Wickelmotoren 32 und 34 bezüglich des richtigen Drehsinns und der Geschwindigkeit derart ■■ steuern, daß die Bandschleifen 19 und 22 an der Bezugslinie 104 in die richtige Lage gebracht werden»

Der magnetische Wandler 25 kann einer üblichen Bauart entsprechen, welche zur Aufnahme und Wiedergabe digitaler Daten für "eine Vielzahl von Spuren eines Bandes■verwendbar ist. -

Sie Bandatitriebsro.ile 26 dient, wahrend auf das Band digital© Daten -aufgezeichnet oder dmvoa. 'abgenommen werden«, in erster Linie .sum Transport des Bandes am Wandler -25 vorbei. Die antriebsrolle 26 wird .iron'einem '.umkehrbaren Motor 5O'i&. Abhängigkeit von einem schematisch dargestellten Steuersystem 52'angetrieben, welches völlig imabhängig'von dem Steuer-

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system für die Wickelmotoren der Bandspulen 10 und 12 1st, Das Steuersystem 52 ist nur von den Anforderungen für die Aufzeichnung und die Wiedergabe digitaler Daten abhängig und kann in konventioneller Weise aufgebaut sein. Das Steuersystem 52 kann von einem äußeren Steuergerät 58 und einer Informationen verarbeitenden Anlage 80 betrieben werden, welche in konventioneller Weise aufgebaut und nicht im Detail dargestellt sind.

Am Boden jeder der beiden Behälter 18 und 20 sind öffnungen 70 und 72 angebracht, welche das Innere der Behälter mit einem Sauggebläse 74 über Rohre 73 und 76 zur Absaugung der Luft aus dem Behälter verbinden. Das Band wird durch den erzeugten Unterdruck in die Behälter unter Ausbildung der Bandschleifen 19 und 22 gesaugt, wobei das Band straff über die Antriebsrolle 26 gezogen und dasselbe unter Spannung gehalten wird. Einander ähnliche photoempfindliche Lagedetektoren 84 und 86, wobei jeder Detektor aus zehn zueinander parallel geschalteten Photowiderständen 85a bis 850 "¹^cL 87a bis 87j besteht, sind in die seitliehen Wände der Behälter 18 und 20 eingesetzt. Durch eine genügend nahe Anordnung der Photowiderstände nebeneinander, so daß sich deren Beieuchtungswahrnehmungsbereiche überlappen, wird ein kontinuierlich veränderbarer BeleuchtungswahrnehmiHigsbereich erhalten. Da sich der Widerstandswert eines jeden Photowiderstandes logarithmisch in Abhängigkeit vom beleuchteten Bereich ändert, erhält iaan, unter der Voraussetzung, daß die Photowiderstände im richtigen Abstand zueinander angeordnet sind, und die

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Aus gangs signale· der einzelnen Photowiderstände summiert werden, ein elektrisches fortlaufend veränderliches Signal. Bei einer beispielsweisen Behälterabmessung von ungefähr 5 cm (2") Breite und etwa 1,3 cm (1/2^M) Tiefe wurde herausgefunden, daß ein kontinuierlich veränderbares elektrisches Signal, das die Änderung der Schleifenlage wiedergibt, bei einem vertikalen Abstand der einzelnen Photowiderstände von etwa 2,5 cm (1") erhalten wird. Die Photowiderstände können von der Art sein, wie sie allgemein als photoempfindliche Leiter bekannt sind. Die Bezeichnung Photowiderstand ist in der Tat beschreibend für diese Elemente, da sie passive Widerstandselemente darstellen, mit einem bei Dunkelheit sehr hohen Widerstandswert und einem stark verringerten Widerstandswert, wenn sie beleuchtet werden.

Die Behälter 18 und 20 werden von einer einzigen Lichtquelle 88 gleichmäßig über ihre gesamte Länge ausgeleuchtet, wobei die Lichtquelle aus einer Leuchtstoffröhre bestehen kann, die ihre Energie von einer brummfreien Energiequelle 92 über die Leitungen 93 und 94 erhält. Die Leuchtstoffröhre 88 kann hinter einer für die beiden Behälter gemeinsamen !Rückwand angeordnet sein, welche aus einem durchscheinenden das Licht zerstreuenden Material besteht, das das Eicht des Leuchtstoffröhre 88 gleichmäßig über das Innere der Behälter 18 und 20 verteilt. Die Vorderwand, der Behälter ist aus einer gemeinsamen Platte transparenten getönten Haterials hergestellt, die den Ein-

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fluß des TJmgebimgslichtes aux photoelektrischen Lagedetektoren 84· und 86 verringert.

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Die Lage Summierer 96 und 98 fur das Lagesignal sprechen auf die Signale der Leitungen 78 und 79 sowie 90 und 91 von den Lagedetektoren 84 und 86 an und erzeugen ein kontinuierlich veränderliches geglättetes Ausgangssignal, das an den Leitungen 100 und 102 anliegt. Die Signale auf den Leitungen 100 und 102 werden in Impedanzanpassungsnetzwerken 173 und 174 geändert und erscheinen wiederum auf den Leitungen und 175· Diese Signale sind der Summe der Wirkungen der entsprechend parallel geschalteten Photowiderstände direkt proportional und repräsentieren die tatsächliche Lage der Bandschleifen in den Schleifenbehältern 18 und 20.

Es ist wünschenswert j daß in den Unterdruck-Schleifenbehältern 18 und 20 jeweils eine Bandschleife ausreichender Länge vorhanden ist, um die Unterschiede der Beschleunigungsgeschwindigkeiten der Baiidantriebsrolle 26 und der Spulen Λ0 und 12 auszugleichen.

Die Bandantriebsrolle 26 hat idealerweise eine sehr geringe Trägheit und kann außerordentlich schnell beschleunigt bzw. ( verzögert werden, wobei nur das freie mittlere Stück der Bandschleifen beschleunigt bzw. verzögert werden muß. Auf diese Weise wird nur ein sehr kurzes Bandstück benötigt, um das Band auf die Transportgeschwindigkeit au bringen, so daß die Gruppen der gespeicherten digitalen Daten auf dem Band sehr dicht nebeneinander angeordnet werden können.

Das Vorhandensein der Schleifen 19 und 22 sowie die den Spulen 10 und 12 zugeordneten Steuerungen, sind zur Be-

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schleunigung und Verzögerung der mit verhältnismäßig hoher Trägheit behafteten Bandspulen 10 und 12 besonders gut geeignet, so daß sie der durch die Bandantriebsrolle 26 dem Band aufgeprägten Bewegung mit einer durch die Bandschleifen ausgeglichenen Verzögerung folgen. Um die Schleifen für diesen Zweck optimal ausnützen zu können wird die unterste Lage" einer jeden Schleife vorzugsweise auf der Höhe der Bezugslinie 104 gehalten. Ein Signal, das die Eistellung der Schleife auf das Niveau der Bezugslinie 104 repräsentiert, wird einem Differenzialverstärker zugeführt, welcher in jeder der Fühl schaltungen für die Schleifenlage 44 und 46 vorgesehen ist, und wird dort mit dem Signal für die tatsächliche Schleifenlage verglichen, um die Abweichung der Schleifenlage von der festgelegten Bezugslinie zu bestimmen und um Lagefehlersignale zur Steuerung der Wickelmotoren 32 und 34- abzuleiten.

Die Fühl schaltungen für die Schleifenlage 44 und 46 sprechen auf die die tatsächliche Schleifenlage angebenden Signale an, die über die Leitungen 171 und 175 von den läapedanzanpassungs-) netzwerken 173 und 174 empfangen werden,und erzeugen ein ' Fehlersignal, das der Abweichung der tatsächlichen Schleifenlage von der durch die Bezugslinie festgelegten Schleifenlage entspricht. Da intensitätsänderungen der Lichtquelle 88 die ^ Größe des die tatsächliche Schleifenlage repräsentierenden Signals beeinflussen, wird ein Photowiderstand 106 zur Messung der Lichtintensität, welcher vom gleichen fyp wie die Riotowiderstände 85a bis 85j und 87a bis 87j sein kann, direkt gegenüber der Lichtquelle 88 angebracht. Der Photowiderstand

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erzeugt auf den Leitungen 108 und 110 ein Signal, welches den Iatensitätsänderungen der lacht quelle entspricht. Die Signale auf den Leitungen 108 und 110 werden den Fühl schaltungen für die Schleifenlage zugeführt, welche darauf .durch eine Änderung des gewünschten Lage signals um einen Betrag reagieren, welcher der Intensitätsabweichung des auf das Potential des die tatsächliche Schleifenlage kennzeichnenden Signals bezogenen Lichtes entspricht. Auf diese Weise wird das Lagefehl er signal korrigiert und jjede von der Lichtquelle 88 verursachte üngenauigkeit kompensiert.

Photowiderstände 116 und 118 sind in der Nähe des oberen Bandes der Schleifenbehälter 18 und 20 angeordnet und stellen fest, wenn eine der Schleifen über die obere Grenzlage hinausschwingt. Ferner sind Photowiderstände 120 und 122 in der Nähe des Bodens der Schleifenbehälter 18 und 20 angebracht, die feststellen, wenn eine der Bandschleifen über die unterste Grenzlage hinausschwingt. Die Photowiderstände 116 und 118 sowie 120 und 122 werden im folgenden als obere bzw. untere Bandfühler bezeichnet. Die obere bzw. untere Band-Extremlagensteuerung 126 spricht auf iiber die Leitungen 127 und 129 zugeführten Signale an, die eine obere oder untere Grenzlage des Bandes in einem der Behälter 18 oder 20 anzeigen und lösen die Bremsen 130 und 132 der Wickelmotoren 32 und 34· aus. Ein Signal wird ebenfalls über die Leitung 134· den Wickelmotorsteuerungen 36 und 38 zugeführt, um damit den Kraftverstärkerschalter im nicht leitenden Zustand festzuhalten und um eine Stromzufuhr von der Stromversorgung 124 zu den Wicklungen der Motoren 32 und

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34 zu unterbinden. Die obere bzw. untere BeJid-Extremlagensteuerung 126 liefert außerdem über dia Leitung 133 ©Ift Signal an das externe Steuergerät 58, so daß die Steuerung der Bandantrieb sr öl Ie für weitere Bandbewegungen solange unterbunden wird, bis die abnormale Bandlage korrigiert ist.

In EIg. 2 ist ein detailliertes Schaltbild für das Steuersystem der Spule 10 gemäß I¹Ig. 1 dargestellt und umfaßt den photoempfindlichen Lagedetektor 84, den LageSummierer 98, das Impedanzanpassungsnetzwerk 172» die Fühlsclialtung für die " Schleifenlage 44, die Wickelmotorsteuerung 36 und den Motor Die entsprechenden Komponenten des .Antriebssystems der Spule 12 sind im wesentlichen mit den dargestellten Elementen identisch. Deshalb sind sie auch nicht nochmals dargestellt und beschrieben.

Der Lagesummierer 98umfaßt einentransistor 150, dessen Emitter 91 mit den Photowiderständen85a bis 85j des photoempfindlichen Detektors 84 verbundenist. Eine Stromänderung H im Eollektor-Emitterkreis des Transistors 150, welche durch eine Änderung der Beleuchtung der Photowiderstände 85a bis 85j verursacht wird, wird durch die lcesultierende Änderung der Spannung am Kollektorwiderstand 154 festgestellt und erscheint als Spannungssignal an der Klemme 102. Die Anfangslage des Systems, welche durch die Bezugslinie 104 gemäß Fig.1 bestimmt ist, wird durch die Einstellung des Potentiometers 155 geliefert, das zusammen mit den Widerständen 156 und 157 einen Spannungsteiler bildet und damit das Po-

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tential an der Steuerelektrode (Basis) des Transistors 15o beeinflußt.

Die aus dem Widerstand 154 und dem dazu parallel geschalteten Kondensator 210 gebildete Schaltung stellt eine Integrationsschaltung für den Kollektor des Transistors I50 dar, welche Geräusche an. der Ausgangsklemme 102 des Lage Summierers 98 unterdrückt. Das Potential der Klemme 102 wird der Basis des ' Transistors 212 des Impedanzanpassungsnetzwerkes 173 zugeführt. Dieser Transistor ist als Emitterfolger geschaltet, um die Impedanz zu erniedrigen und an die Impedanz des "

Transistors 176 anzupassen. Das·am Emitter des Transistors 212 auftretende Potential wird der Basis des Transistors zugeführt. Damit wird das Schleifenlagesignal an die Basis des Transistors 1?6 angelegt, der einen Eingang des aus den Transistoren 176 und 178 aufgebauten Differenzialverstärkers darstellt.

Der Emitter des Transistors 176 ist an einer aus dem Widerstand 214 und dem dazu parallel geschalteten Kondensator 216 g gebildeten Vbreilschaltung 166 angeschlossen, welche zusammen mit dem Widerstand 194 eine Steuerung für dielnderungs- ; geschwindigkeit liefert. Die Kombination aus dem Widerstand } 214, dem Kondensator 216 und dem Widerstand 194 spricht auf eine Änderung des an der Basis des Transistors 176 wirksamen ^{; n} Schleif enlagesignals an und liefert eine näherungsweise Ableitung des kontinuierlich veränderlichen und geglätteten * Schleif enlagesignals, um damit das Iiagefehlersignal am Ausgang f

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in Übereinstimmung mit der Änderungsgeschwindigkeit des Schleifenlagesignals zu ändern. Das Ausgangssignal zur Steuerung der Motorgeschwindigkeit wird somit elektronisch gedämpft.

Der Emitter 176 ist über die Voreilschaltung 166 mit einer aus dem Transistor 220, dem Widerstand 221 und dem Potentiometer 222 sowie der Zenerdiode 223, dem Widerstand 224 und den Spannungsanschlüssen mit den Potentialen -12 und -24· Volt gebildeten konstanten Stromquelle verbunden. Das Potentio-

w meter 222 stellt das Abstimmpotentiometer für den die Transistoren 1?6 und 178 umfassenden Differenzialverstärker dar, mit dem die gewünschten dem Gleichgewichtzustand entsprechenden Ausgangspotentiale eingestellt werden können. Der Kollektor des Transistors 176 ist über den Widerstand 194- mit einer +12 Volt Spannungsquelle verbunden, welche über den Transformator 200 mit dem Bezugsoszillator 198 gekoppelt ist. Der Kollektor des Transistors 176 ist außerdem über die Ausgangsklemme 180 und die Leitung 4-1 mit der im Gegenuhrzeigersinn wirkenden Motorsteuerung 204- der Wickelmotorsteuerung 36 ver-, bunden.

Die zweite Hälfte des Differenzial Verstärkers umfaßt den Transistor I78 und eine aus dem Widerstand 225 und dem Kondensator 226 aufgebaute Voreilschaltung 168. Das an die Basis 172 des Transistors 178 angelegte Potential ist normalerweise an das Potential der Basis 171 des Transistors über das Potentiometer 155 angepaßt. Das !lichtintensitätssignal auf der Leitung 110 vom Photowiderständ 106 wird dem

Emitter des Transistors 230 zugeführt. Der Kollektor des

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Transistors 230 ist über eine Integrationsschaltung 232, die den Widerstand 234 und den dazu parallel geschalteten Kondensator 236 umfaßt, an eine Spannungsquelle mit dem Potential von -12 Volt geschaltet. Der Kollektor des Transistors 230 ist außerdem mit der Basis des Transistors 240 verbunden, welcher einen Emitterfolger darstellt, der die Impedanz an die Basis des Transistors 178 anpaßt. Das am Emitter des des Transistors 240 auftretende Potential entspricht deshalb dem auf die Bezugslinie 104 festgelegten entsprechend dem Lichtintensitätssignal kompensierten Schleifenlagesignal. Das Potential am Emitter des Transistors 240 und an der Basis 172 des Transistors 178 entspricht daher der mit dem Schleifenlagesignal der Bezugslinie korrigierten Intensität der Lichtquelle.

Der Emitter des Transistors 178 ist über eine. Voreil schaltung 168 mit der den Transistor 220 umfassenden konstanten Stromquelle verbunden. Der Kollektor des Transistors 1?8 ist über den Widerstand 196» welcher denselben Wert wie der mit dem Kollektor des Transistors 176 verbundene Widerstand 194 hat, und über den Transformator 200 mit der +12 Volt Spannungs— quelle verbunden. Der Kollektor des Transistors 178 ist außerdem über die Leitung 42 mit der im Uhrzeigersinn wirkenden Motorsteuerung 202 der Wickelmotorsteuerung 36 verbunden. Das Potential an der Klemme 182 und auf der Leitung 42 stellt daher das zweite Ausgangssignal des Differenzialverstärkers dar. Der Differenzialverstärker 176 und 178 hat somit ein ■ Eingangssignal,, das die tatsächliche Schleifenlage der Band-

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schleife 19 im.Bandbehälter 18 repräsentiert und das an die Basis des Transistors 176 angelegt ist, und außerdem ein zweites Eingangssignal, das' das Potential des mit der Lichtintensität kompensierten Bezugsniveaus darstellt, welches an die Basis des Transistors 178 angelegt ist.

Der Emitterstrom des Transistors 176 steigt an, wenn der untere Teil der in ]?ig,1 dargestellten Bandschleife 19 über die Bezugslinie 104 angehoben wird. Da dieser Emitterstrom von der den Transistor 220 umfassenden konstanten Stromquelle,

" welche auch den Transistor 178 versorgt, geliefert wird, fällt der Strom im Transistor 178 entsprechend ab. Der Stromanstieg im Transistor 176 bewirkt ein negatives Potential am Anschluß 180, welches an die im Gegenuhrzeigersinn wirkende Motorsteuerung 204 angelegt wird. Die dadurch verursachte Drehung des im Gegenuhrzeigersinn wirkenden Motors ermöglicht eine Absenkung der Bandschleife bis zu der gewünschten Schleifenlage auf der Bezugslinie 104. Mit der Abnahme des Stromes im Transistor 178 wird das Ausgangspotential am Anschluß 182 positiver. Wenn dieses Signal an die im Uhrzeigersinn wirkende Motorsteuerung 202 angelegt wird, wird dieser Motor nicht im Uhrzeigersinn in Drehung versetzt.

Wenn sich die Schleife 19 unterhalb der Bezugslinie 104 befindet, wird ein entgegengesetzter Vorgang ausgelöst. Der Strom des Transistors 176 fällt ab,und der Strom des Transistors 178steigt an, wodurch ein negatives Potential am Anschluß 182 auftritt und eine Drehung des im Uhrzeigersinn wirkenden Motors verursacht.

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Die Emitterschaltungen der Transistoren 176 und 178 umfassen die Kondensatoren 216 und 226 und liefern eine die Inderungsgeschwindigkeit darstellende Sinaifunktion, welche mathematisch gesehen näherungsweise die erste Ableitung ist. Damit wird die Geschwindigkeit, mit welcher eich das Fehlersignal ändert, festgestellt und die Funktion der Inderungsgeschwindigkeit zu dem Ausgangssignal addiert, was eine schneller ansprechende Steuerung bewirkt.

Der Photowiderstand 106 zur Messung der Lichtintensität kann vom selben Typ sein wie die Photowiderstände 85a bis 853 zum Abtasten der tatsächlichen Schleifenlage. Der Widerstand 154 des Lage Summierers 98 und der Widerstand 234 der Schaltung für die Bezugsspannung wurden derart ausgewählt, daß sich der Widerstandswert der fünf der Lichtquelle ausgesetzten Photowiderstände, wenn sich die Bandschleife auf der Bezugslinie 1Ό4- befindet, zu dem Widerstandswert des Widerstandes 154 genauso verhält wie der Widerstandswert des einzigen Photowiderstandes 106 zum Widerstand 234, Eine eine Veränderung des Potentials an der Basis des Transistors 178 verursachende Änderung der Lichtintensität bewirkt eine ähnliche Änderung des Potentials an der Basis des Transistors 176 und liefert eine Kompensation jeder Änderung der Lichtintensität der Lichtquelle 88. Da der Differenzialverstärker nur ein Signal, das der Differenz der beiden an die Basen der Transistoren 178 und 1?6 angelegten Potentiale entspricht, verstärkt, und da sich jedes der an die Basen der Transistoren 178 und 176 angelegten Signale um den selben Betrag ändert, wenn sich die

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Lichtintensität der Lichtquelle 88 ändert, bleibt das Differenzsignal unverändert, so daß keine Änderung an den Ausgangsklemmen 180 und 182 festgestellt werden kann. Damit bleibt die Bandschleifenlage unverändert, selbst wenn sich die Intensität der Lichtquell« 88 ändert.

Die im Uhrzeigersinn und im Gegenuhrzeigersinn wirkenden Motorsteuerungen 204 und 202 enthalten je einen Kraftverstärker, welche derart vorgespannt sind, daß sie Energie in. Form von Impulsen von einer Gleichstromversorgung 124 an entsprechende Motorwicklungen 206 und 208 dann schalten, wenn das Potential an den Anschlüssen 180 und 182 negativ ist. Um die Geschwindigkeit des Motors 52 zu steuern, wird eine Spannung mit unterschiedlicher Amplitude benötigt, welche eine Beschleunigung des Motors mit der gewünschten Geschwindigkeit zuläßt, Dies wird dadurch erreicht, daß das. an den Klemmen 180 und 182 auftretende Potential mit einem Wechselstromsignal moduliert wird, welches von einem Bezugsoszillator 193 über den Transformator 200 derart ,-angelegt wird, daß, wenn das modulierte Potential sich ändert, ein Teil der Schwingung negativ und ein Teil der Schwingung positiv ist. Dementsprechend arbeiten die im Uhrzeigersinn und im G-egenuhrzeigersinn wir-

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kenden Motorsteuerungen 204 und 202 als Schalter, welche die 60 Volt Gleichspannung der Stromversorgung 124 an die Motorwicklungen 206 und 208 in Form von in der Breite in Abhängigkeit von dem negativen Anteil einer jeden Periode der Signale auf den Leitungen 41 und 42 sich ändernden Impulsen anlegen. Für die Drehungim Uhrzeigersinn werden die Spannungsimpulse an die Wicklung 208 und für die Drehung im Gegenuhrzeiger-

sinn werden die. Spannungsimpulse an„die Wicklung 206 angelegt.

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Da die Induktivität und der Widerstand der Motorwicklung eine induktive Belastung mit ausreichend langer Zeitkonstante darstellen, und da der Motor sein Drehmoment vom Strom ableitet, spricht der Motor auf den Mittelwert der Spannung der Spannungsimpulse an, welche über die Motorsteuerung 36 angelegt werden.

Patentansprüche

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Claims

P a te η tan s ρ r ü c h e

T. Steuersystem zum Führen und Wickeln eines magnetischen datenspeichernden Bandes mit einem auf einer Seite offenen Behälter zur Aufnahme einer Schleife des Bandes, zumindest einer Lichtquelle, die derart bezüglich des Behälters angeordnet ist, daß sie den Behälter in Querrichtung mit einer sich über die eine Längsseite des Behälters erstreckenden Verteilung ausleuchtet, einer ersten photoempfindlichen Abtasteinrichtung, die auf der

" einen Seite des Behälters gegenüber der Lichtquelle angeordnet ist und die Länge der Schleife des in den Behälter hängenden Bandes durch die Änderung der Lichtmenge feststellt, die durch die dazwischenhängende Bandschleife abgedeckt wird, um daraus der Länge der Bandschleife entsprechende Signale zu erzeugen, und mit Steuereinrichtungen, welchedie der Länge der Bandschleife entsprechenden Signale empfangen und daraus Steuersignale ableiten, dadurch gekennzeichnet, daß eine zweite photoempfindliche Äbtasteinrichtung (106) vor-

k gesehen ist, die zur fortlaufenden Messung der von der Lichtquelle (88) abgegebenen Lichtintensität geeignet angeordnet und zur Erzeugung eines Intensitätssignals mit der Steuereinrichtung (44) verbunden ist, und daß die Steuereinrichtung (44) in Abhängigkeit von dem Intensitätssignal wirksam ist, um die Steuersignale entsprechend ,der Intensitätsänderung der Lichtquelle zu kompensieren.

2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Bandantriebsrolle (26) unabhängig von der Länge der Bandschleife (19) wirksam ist und das Bine Ende der Schleife

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in den Behälter (18) befördert, daß eine Bandspule (10) zum Zuführen und Aufnehmen des anderen innerhalb des Behälters befindlichen Endes der Bandschleife vorgesehen ist, und daß ein Antriebssystem (32,56) mit dieser Spule verbunden ist, um sie in Abhängigkeit von den Steuersignalen der Steuereinrichtung (44) derart zu betreiben, daß die Schleife innerhalb des Behälters auf einer vorgegebenen Bezugslinie (104) gehalten wird.

3. System nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, daß die erste photoempfindliche Abtasteinrichtung (84) eine Vielzahl von " photoempfindlichen Elementen (-85a bis 85d) umfaßt, die entlang der Seite des Behälters (18) verteilt sind.

4. System nach Anspruch 3 dadurch gekennzeichnet·, daß die photoempfindlichen Elemente (85a bis 85jj) Photowiderstände sind.

5. System nach Anspruch 4 dadurch gekennzeichnet, daß die Photowiderstände (85a bis 85«j) so nahe nebeneinander angeordnet sind, daß sie auf die Strahlung von überlappenden Strahlungs- | bereichen ansprechen.

6. System nach Anspruch 5 dadurch gekennzeichnet, daß die Photowiderstände (85a bis 85d) parallel miteinander elektrisch verbunden sind und ein der Länge des Bandes entsprechendes Signal liefern, welches der ausgestrahlten an der Bandschleife (19) vorbei und von der einen Seite des Behälters (18) zur anderen Seite übertragenen Energie proportional ist.

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7· System nach. Anspruch 4 dadurch gekennzeichnet;, daß unabhängige Photowiderstände (116,120) am oberen Ende- und am Boden des Behälters (18) derart angebracht sind, daß sie bei einer oberen bzw. unteren abnormalen Bandschleifenlage auf die Strahlung der Lichtquelle (88) ansprechen.

8. System nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle (88) aus einer einzigen langgestreckten Lampe besteht, welche entlang der Seite des Behälters verläuft.

9· System nach Anspruch 8 dadurch gekennzeichnet, daß die Lampe (88) eine Leuchtstoffröhre ist.

10. System nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, daß ein Sauggebläse (?4) an dem der offenen Seite des Behälters (18) gegenüberliegenden Ende angeordnet ist, welches die Schleife (19) durch Luftzug im Behälter festhält.

11. System nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, daß die Steuer- \ einrichtung (44) weitere Einrichtungen (166,168; Fig.2) enthält, welche die_Steuersignale in Abhängigkeit von den der Bandschleifenlänge entsprechenden Signalen durch das Hinzufügen eines Steuersignals ändert, das der itnderungsgeschwindigkeit der die Bandschleifenlänge kennzeichnenden Signale proportional ist.

12. System nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (44), das Wickelsystem (36) und Schalteinrichtungen

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(204,202; J¹Ig.2) enthalt, die in Abhängigkeit von den Steuersignalen wirksam sind und Gleichstromimpulse konstanter Amplitude erzeugen, deren Breite in Abhängigkeit von den Werten der Steuersignale veränderlich ist und eine "Veränderung der Geschwindigkeit des Wickelmotors bewirken.

System nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, daß ein zweiter Behälter (20) zur Aufnahme einer zweiten Bandschleife (22) auf der anderen Seite der Bandantriebsrolle (26) angeordnet ist, daß die Lichtquelle derart in bezug auf den zweiten Behälter angeordnet ist, daß sie eine quer zu dem zweiten % Behälter verlaufende und entlang der zweiten Längsseite des Behälters sich verteilende Beleuchtung liefert, daß dritte photοempfindliche Abtasteinrichtungen (86) auf der Seite des zweiten Behälters gegenüber der Lichtquelle angeordnet sind, die auf\ die Länge der Bandschleife im zweiten Behälter durch das Feststellen der durch die dazwischenliegende Bandschleife veränderten Lichtmenge ansprechen und dadurch zweite der Bandlänge entsprechende Signale erzeugen, daß zweite Steuer-' einrichtungen (96,174,46) derart angeschlossen sind, daß sie ■ ' m die zweiten der Länge der Bandschleife entsprechenden Signale empfangen und zweite davon abhängige Steuersignale erzeugen, daß eine Verbindung zu der zweiten photοempfindlicheη Abtasteinrichtung (106) besteht, die ein Intensitätssignal liefert", um die Wir krag-de:;·- zeiten Steuereinrichtung (46) zu kompensierenj- daß oiiie zweite Bandspule (12) zum Zuführen ■und Aufnehmen des .Bandes der zweiten Bandschleife (22) auf lex·.. 3-iits des zweiten Behälters gegenüber der Antriebsrolle vorgesehen ist, und daß ein zweites Wickelsystem (34,38)

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derart angeschlossen ist, daß die zweite Spule in Abhängigkeit von den zweiten Steuersignalen von der zweiten Steuereinrichtung (46) betrieben wird.

14. System nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (44) einen Differenzialverstärker (176,178; Pig.2) enthält, an den die ersten photoempfindlichen Abtasteinrichtungen (84), die der Länge der Bandschleife entsprechende Signale in Form von Gleichspannungssignalen liefern, welche an die eine Seite (176) des DifferentialVerstärkers " angelegt werden, daß eine Be zugs spaiinungs quelle (230) eine Bezugsspannung für die andere Seite (17&) des Differentialverstärkers liefert, um- damit die Lage der Bezugslinie (104) zu bestimmen, auf welche die Lage der Bandschleife (19) eingeregelt wird, und daß ein Intensitätssignal (106) derart angeschlossen ist, daß die Bezugsspannung (am Transistor 230) verändert wird, um den Betrieb des DifferentialVerstärkers zur Änderung der Intensität der Lichtquelle zu kompensieren.

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