DE1873649U - Magnetbandgeraet zur speicherung von informationen. - Google Patents

Description

■ RA. 167121*12.3.63

O? 10 35V4-2m G

TELEPUNKEN G.M.B.H.

Hannover, den 30.1.1959 FK/PV-Bs/La W 2102

Magnetbandgerät zur Speicherung von Informationen

Bei Magnetbandgeräten zur Speicherung digitaler Informationen für elektronische Rechenmaschinen sind bekanntlich hohe Bandgeschwindigkeiten erforderlich. Da die räumliche Länge eines auf das Band aufgezeichneten Impulses sehr klein ist (Bei einer Bandgeschwindigkeit von 2,5 m/sec z.B. entfallen pro Millimeter etwa 20 Impulse) und sehr kurze Start- und Stoppzeiten von wenigen ms gefordert werden, müssen Maßnahmen getroffen werden, um die beim Anlauf und Abstoppen des Bandtransportes zu beschleunigenden bzw. zu verzögernden Massen extrem klein zu halten. Aus diesem Grunde werden dort, um die Trägheit der Bandwickel auszuschalten, Einrichtungen zur Schlaufenbildung verwendet, durch die vor und hinter der Antriebsrolle eine bestimmte Bandlänge ständig zur Verfügung gestellt wird.

Bekannte Einrichtungen dieser Art arbeiten mit pneumatischen Mitteln, wobei die Bandschlaufen in rohrförmigen Kammern gebildet werden. Wenn die dem ablaufenden Wickel zugeordnete Bandschlaufe aufgebraucht ist, wird dort ein dem entsprechenden Rohr Unterdruck erzeugt, so daß ein neuer Vorrat aus dem ablaufenden Wickel herausgezogen wird. Da dem auflaufenden

- 2 - W 2102

Wickel zugeordnete Rohr speichert das von der Antriebsrolle geförderte Band und gibt dieses dann, wenn eine bestimmte Schlaufenlänge erreicht ist, an den auflaufenden Wickel ab. Diese Einrichtung ist aufwendig und erfordert einen erheblichen Raumbedarf. Trotzdem itfurde bei Bandgeschwindigkeiten von mehr als 2 m/sec bisher ausschließlich mit pneumatischen Mitteln.gearbeitet, da sich andere mechanische Konstruktionen wegen ihrer Trägheit als nicht brauchbar erwiesen.

Die toag zeigt, wie man diese Nachteile vermeiden kann.

Are \J-ef£<w»

Gemäß der !st außer zwei unabhängig voneinander bewegbaren, unter Federkraft stehenden, über Mitnehmer - wie Rollen od. dgl. - das Magnetband spannenden Hebeln, die in Abhängigkeit von aus den von ihnen gebildeten Bandschlaufen abgeleiteten Parametern die Wickelmotoren steuern, ein weiterer Spannhebel mit extrem kleinem Trägheitsmoment vorgesehen, dessen Mitnehmer im Bandlauf zwischen der Magnetkopfanordnung und dem Mitnehmer des einen der beiden Hebel angeordnet ist.

Die Anwendung von unter Federkraft stehenden Spannrollen ist bei Magnetbandgeräten zur Tonaufzeichnung an sich bekannt, um Schlaufenbildung beim Start und Stopp des Bandtransportes zu vermeiden.

Durch Verwendung einer solchen Spannrolle mit Spannhebel bei einem Bandspeicher können mechanische Mittel zur Bereitstellung der Schlaufen unter Einhaltung der geforderten kurzen Start- und Stoppzeiten auch bei sehr hohen Band-

- 3 - W 2102

geschwindigkeiten von mehr als 2 m/sec vorgesehen werden, so daß auch diese Geräte preiswerter und mit kleinen Abmessungen hergestellt werden können. Die Anordnung der die Mitnehmer tragenden Hebel derart, daß die Mitnehmer in ihrer Ausgangslage in Höhe der Antriebsrolle liegen, ermöglicht die Unterbringung des Magnetbandes in einer Kassette. Damit können die bekannten Vorteile der Kassette auch beim Bandspeicher ausgenutzt werden. In einer Kassettenfüllung können dann beispielsweise Rechenprogramme sowie ganze Zahlentafeln, wie Logarithmen, Winkelfunktionen u. dgl. gespeichert und bei Bedarf mit der Kassette rasch ausgewechselt werden.

Ein Ausführungsbeispiel der ng wird anhand der Zeichnung näher erläutert.

Fig. 1 und 2 zeigen Draufsichten auf einen Magnetbandspeicher bei verschiedenen Betriebszuständen und Fig. 3 zeigt ein Schaltbild zur Veranschaulichung der Steuerung der Wickelmotoren.

Mit 1 ist die Deckplatte des Gerätes bezeichnet, aus der nicht sichtbare Achsstummel der Wickelmotoren hervorragen, die mit den in einer Kassette 2 drehbar gelagerten Wickelkernen 3 und 4 durch Mitnehmer oder elektromagnetischen Andruck gekuppelt sind. 5 und 6 sind Rollen oder Gleitstifte, die am freien Ende von um einen gemeinsamen Drehpunkt schwenkbaren Hebeln 7 und 8 angebracht sind. Die Hebel dienen zur Bereitstellung der Schlaufen und haben zwei definierte Endstellungen. Die gestrichelte Lage ist die Ruhestellung, in der die Kassette auf das Gerät aufgelegt wird.

- 4 - W 2102

In dieser Stellung liegen die Rollen in Ausbrüchen 10 und der Kassette hinter dem von dem linken Wickel über Umlenkrollen 12 bis 15 zum rechten Wickel verlaufenden Magnetband In der Ausnehmung 10 liegt ferner noch die an einem sehr kurzen Schwenkhebel 17 gelagerte Rolle 18. Sämtliche Hebel stehen unter Federspannung, durch die sie das Bestreben haben, in die voll ausgezogene Lage zu kommen. Im Ruhezustand sind sie in der gestrichelten Stellung blockiert. Die Freigabe der Hebel erfolgt bei Vorbereitung des Gerätes durch einen Handgriff, bei dessen Betätigung gleichzeitig der Motor eingeschaltet und die von diesem entkuppelte Antriebsrolle 20 mit der Gummiandruckrolle 20' in Eingriff gebracht wird. Diese Funktionen können durch den Verriegelungshebel 19 für die Kassette ausgelöst werden. Bei einer Bandlaufrichtung von links nach rechts gelangen die Hebel 7, 8, 17 etwa in die in Fig. 2 dargestellte Betriebslage. Beim Start des Bandantriebs wird - wie von der Anmelderin bereits vorgeschlagen wurde - der Motor mit der Antriebsrolle auf elektromagnetischem Wege gekuppelt. Die beiden Hebel 7 und 8 steuern dann selbsttätig und unabhängig voneinander die Wickelmotoren in der weiter unten beschriebenen Weise. Der Hebel I7, der ein sehr kleines Trägheitsmoment gegenüber den Hebeln 7 und 8 hat und das Magnetband mit geringerer Federkraft als diese spannt, sorgt dafür, daß die Bandzugspitze bei Anlauf in der Laufrichtung von links nach rechts in der Zeit, in der der Hebel 8 beschleunigt wird, aufgefangen wird. Bei Anlauf von rechts nach links hält der Hebel während der Beschleunigung des Hebels 8 das

- 5 - W 2102

Magnetband straff über den Magnetkopf gespannt. Die Zugkraft der den Hebel 17 in der Betriebslage spannenden Feder ist so schwach bemessen, daß die Zugkraft vom Bandzug im Betrieb nahezu, jedoch nicht ganz überwunden wird. Die Trägheit der Hebel 7 und 8, die bei gegebenem Maximaldurchmesser der Wickel eine bestimmte Länge nicht unterschreiten dürfen, bleibt dadurch ohne Einfluß.

Die Steuerung der Wickelmotoren durch die Spannhebel könnte nun in analoger Weise wie bei den bekannten pneumatischen Einrichtungen so erfolgen, daß bei Bandlauf von links nach rechts der linke Hebel 8 den linken Wickelmotor einschaltet, Wenn die Bandschlaufe aufgebracht ist und der rechte Hebel 7 den rechten Wickelmotor, wenn seine Speicherkapazität erreicht ist (bei Laufrichtung von rechts nach links ist die Punktion der Hebel 7 und 8 umgekehrt). Dies ist jedoch ungünstig, da die Schaltstellungen der Hebel soweit von deren Endlage vorgesehen werden müssen, daß die Endlage in der Zeit, in der die Wickelmotoren hochlaufen und weniger Band fördern bzw. aufnehmen, als die Antriebsrolle fördert, nicht erreicht oder überschritten werden kann. Dadurch wird der wirksame Bereich der Hebel klein und diese müssen entsprechend lang bemessen werden.

Eine Verkürzung der Hebel läßt sich in Weiterbildung der Erfindung dadurch erreichen, daß jeder der gesteuerten Hebel ¹J, 8 über je eine Rutschkupplung mit je einem Schleppschalter gekuppelt ist, durch den in Abhängigkeit von der Bewegungsrichtung der Hebel die Ab- bzw. Einschaltung des entsprechen-

- β - W 2102

den Wickelmotors eingeleitet wird. Als Parameter für die Steuerung der Wickelmotoren dient also nicht die Stellung der Hebel, sondern ihre Bewegungsrichtung. Durch die Schleppschalter erfolgt ein ständiges Schaltspiel, durch das die Hebel um eine Mittellage pendeln. Die Hebellänge kann dadurch kürzer bemessen werden als bei Steuerung der Hebel mit deren Stellung als Parameter*

Die Arbeitsweise sei anhand des in Fig. 3 dargestellten Prinzipschaltbildes erläutert. Jedem der Hebel 7 und 8 ist eine Kontaktscheibe 22 bzw. 22^r zugeordnet, die mit den Hebeln um die Achse 9 drehbar ist. Der Übersicht halber wurden die an sich übereinanderliegenden Scheiben nebeneinander gezeichnet. Über Rutschkupplungen sind mit den Scheiben und 22^f Schleppzeiger 25, 23^f verbunden, die mit den festen Kontakten 24, 25 bzw. 26, 27 je einen Schalter bilden. Es sei angenommen, daß das Gerät mit einer Laufrichtung von links nach rechts betrieben werden soll. Die Schalter S, bis Su sind dann in der gezeichneten Stellung. Die Hebel 7 und 8 befinden sich zunächst in der dargestellten Ausgangsstellung, in der die Kassette mit dem Band aufgelegt wird. Bei Vorbereitung des Gerätes "werden, wie eingangs erwähnt, die Arretierungen der Hebel 7 und 8 freigegeben und der Hauptstromkreis eingeschaltet.

Der unter Pederspannung stehende rechte Hebel dreht sich mit der Scheibe 22 im Uhrzeigersinn und der Schleppzeiger 23 legt sich gegen den Kontakt 27» Hierdurch kommt das Relais unter Spannung und schließt den Kontakt 29. Über den an der Scheibe 22 schleifenden Kontakt 30 liegt der Lüftmagnet

- 7 - W 2102

für die Bremse 52 des Wickelmotors 34 an Spannung, d.h. der Wickelmotor ist ungebremst. Durch die Hubbewegung des Lüftmagnetankers wird der zweite Kontakt 33 im Stromkreis des Wickelmotors 3^ geschlossen« Der Wickelmotor darf jedoch noch nicht anlaufen, da der Hebel 7 sonst die gezeichnete Stellung nicht verlassen könnte. Aus diesem Grunde ist ein dritter Schalter 36 im Stromkreis des Wickelmotors vorgesehen, der bei der Vorbereitung des Gerätes geöffnet wird und wenigstens so lange geöffnet bleibt, bis der Kontakt 30 auf den Isolierstreifen 37 der Scheibe aufläuft und dadurch der Stromkreis des Lüftmagneten 31 unterbrochen ist. Der Hebel hat nun aus dem Wickel eine kleine Schlaufe herausgezogen und befindet sich in der in Pig. 2 dargestellten Betriebslage. Bei Einschaltung des Bandtransports dreht sich der Hebel im Uhrzeigersinn und nimmt das von der Antriebsrolle geförderte Band auf. Die Drehung dauert so lange, bis der Kontakt 30 von dem Isolierstreifen 37 der Scheibe abläuft und der Lüftmagnet 31 Spannung erhält. Da der Kontakt 36 inzwischen geschlossen ist, wird durch den vom Lüftmagneten geschlossenen Kontakt 33 der Wickelmotor eingeschaltet. Der Hebel 7 bewegt sich noch so lange weiter im Uhrzeigersinn, bis der Wickelmotor eine Geschwindigkeit erreicht, in der er mehr Band aufwickelt, als von der Antriebsrolle gefördert wird. In diesem Augenblick löst sich der Schleppzeiger 23 vom Kontakt 27 und schaltet den Wickelmotor ab, da das Relais 28 stromlos wird und den Kontakt 29 öffnet. Da weiterhin Band gefördert wird, legt sich der Schleppzeiger wieder gegen den Kontakt 22 und der Zyklus beginnt erneut. Der

- 8 - V/ 2102

Hebel 7 pendelt also ständig um eine Mittellage, die je nach Größe des Wickeldurchmessers wandert. Durch geeignete Bemessung des Wickelmotors läßt sich erreichen, daß sich diese Wanderung innerhalb des Schwenkbereiches des Hebels vollzieht.

In analoger Weise erfolgt die Steuerung des linken Motors j54' Bei Vorbereitung des Gerätes dreht sich die Kontaktscheibe 22' gegen den Uhrzeigersinn entsprechend weiter als die rechte Scheibe 21, da durch den Schalter S, der Schleifkontakt 38' wirksam ist, der den Isolierstreifen 35' erst erreicht, wenn der Hebel 8 nahezu ganz ausgeschwenkt ist.

Soll das Magnetband in Laufrichtung von rechts nach links betrieben werden, so werden die Schalter S₁ bis Sh umgelegt. Dadurch werden statt der Schleifkontakte 30 und 38' die Schleifkontakte 38 und 30' und statt der Kontakte 25, 27 die Kontakte 24, 26 wirksam, und die Steuerung der Wiekelmotoren erfolgt in umgekehrtem Sinn.

Claims (11)

RA.16712M2 3.63 1S 10 351 /42m Gm 11. März 1963 FE/Pt-Kn Whs/Bo W 2102 Schutzansprüche

1. Magnetbandgerät zur Speicherung von Informationen auf dem mit hoher Geschwindigkeit angetriebenen Aufzeichnungsträger, bei dem zur ständigen Bereitstellung je einer Bandschlaufe zwischen dem Ort des Antriebs und den Bandwickeln zwecks Erzielung kurzer Start- und Stoppzeiten zwei unabhängig voneinander bewegbare, unter Federkraft stehende, über Mitnehmer, wie Rollen oder dgl., das Magnetband spannende Hebel vorgesehen sind, die in Abhängigkeit von aus den von ihnen gebildeten Bandschlaufen abgeleiteten Parametern die Wickelmotoren steuern, dadurch gekennzeichnet, daß außer den steuernden Hebeln (7, 8) ein zusätzlicher um einen Drehpunkt schwenkbarer nicht steuernder Spannhebel (17) loit extrem kleinem Trägheitsmoment vorgesehen ist, dessen Mitnehmer (18) im Bandlauf zwischen der Magnetkopfanordnung (21) und dem Mitnehmer (6) des einen steuernden Hebels (8) angeordnet ist, und daß die Drehpunkte der Hebel (7_} 8, 17) so gewählt sind, daß in der Ruhelage der Hebel die Mitnehmer (5, 6, 18) frei von dem zwischen den Wickeln über ortsunveränderliche Führungsmittel (12, 13, 14, 15) ausgespannten Magnetband (16) liegen.

2. Magnetbandgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die den weiteren Hebel (17) in der Betriebslage spannende^ Feder so schwach bemessen ist, daß die Zugkraft vom Bandzug im Betrieb nahezu, jedoch nicht ganz überwunden wird.

3. Magnetbandgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die die Wickelmotoren (34, 34') steuernden Hebel (7, 8) um eine gemeinsame, in der Symmetrieebene zwischen den Bandwickeln befindliche Drehachse (9) schwenkbar angeordnet sind.

4. Magnetbandgerät nach Anspruch 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Mitnehmer (5, 6, 18) in der Ausgangslage der Hebel (7, 8, 17) etwa auf gleicher Höhe mit der Antriebsrolle (20) liegen.

5. Magnetbandgerät nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch eine die

Wickelkerne (3, 4) enthaltende Kassette (2) mit Ausnehmungen (10, 11), in die die Mitnehmer (5, 6, 18) in der Ausgangslage der Hebel (7, 8, 17) hineinragen.

6. Magnetbandgerät nach Anspruch 5» gekennzeichnet durch einen Verriegelungshebel (19) für djterKassette, die zugleich das Ausschwenken der Hebel (7, 8, 17) in die Betriebslage veranlaßt.

7. Magnetbandgerät nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß jeder der steuernden Hebel (7, 8) mit einem Kontaktgeber (22 bzw. 22') zur Steuerung von Bremslüftmagneten (31» 31') für die Wickelmotoren 34') verbunden ist.

8. Magnetbandgerät nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktgeber (22, 22·) mit isolierenden, zur Abschaltung der Bremslüftmagnete (31, 31') dienenden Zwischenstücken (35, 37, 35', 37') in solcher Lage versehen sind, daß die Abschaltung bei der für den Start des Bandtransports vorgesehenen Lage der Hebel (7, 8) zustandekommt.

9. Magnetbandgerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktgeber (22, 22') mit Kontakten (30, 38, 30', 38') in Schleifverbindung stehende Stromzuführungsabschnitte für den Erregerstrom der Bremslüftmagnete (31, 31') in solcher Lage und Ausdehnung haben, daß sie in dem im Betrieb wirksamen Schwenkbereich der Hebel (7, 8) vor den Kontakten (30, 38, 30', 38') stehen.

10. Magnetbandgerät nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß jede Bremse (32, 32') über Kontaktbetätigungsglieder auf einen Motorstromschalter (33, 33') für den zugehörigen Wickelmotor (34, 3²*·¹) einwirkt.

11. Magnetbandgerät nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der gesteuerten Hebel (7, 8) über eine Rutschkupplung mit einem Schleppschalter (23, 23') zur Ab- oder Einschaltung des entsprechenden Wickelmotors gekuppelt ist·