DE2254901C2

DE2254901C2 - Servoeinrichtung für die Regelung der Antriebsgeschwindigkeit der Bandwickelrollen eines Magnetbandgerätes

Info

Publication number: DE2254901C2
Application number: DE19722254901
Authority: DE
Inventors: William Burl Boulder Col. Phillips
Original assignee: International Business Machines Corp
Current assignee: International Business Machines Corp
Priority date: 1971-11-15
Filing date: 1972-11-09
Publication date: 1981-10-01
Also published as: FR2161564A5; JPS4860609A; CA995333A; DE2254901A1; IT969825B; GB1372139A

Description

Aufzeichnung/Abfühlung von Daten bestimmt ist, in einem Abstand angeordnet. Da die Transportgeschwindigkeit des Magnetbandes 12 im Bereich des Daten-Magnetkopfes zu diesem stets eine konstante Relativgeschwindigkeit aufweisen soll, ist es notwendig, die Regelsignale zur Aufrechterhaltung konstanter Geschwindigkeitswerte des Magnetbandes möglichst nahe am Daten-Magnetkopf abzufühlen. In dieser Weise können über die Leitungen 21 und 22 die zur Regelauswertusig bestmöglichst geeigneten Regelsigna- iu Ie abgeleitet werden.

Der Vergleichsschaltung 20 wird am Eingang 23 ein Steuersignal vorgegebener Größe zugeführt, das den Sollwert der Zugspannung des Magnetbandes angibt. In gleicher Weise wird der Vergleichsschaltung 20 über den Eingang 24 ein Steuersignal zugeführt, das den Sollwert der Transportgeschwindigkeit des Magnetbandes angibt. Diese Steuersignale sind während eines Vorganges der Aufzeichnung/Abfühlung von Daten am Magnetband konstant. Die Steuersignale können bei Start/Stop des Magnetbandes nach einem bestimmten Programm verändert werden.

Die Vergleichsschaltung 20 dient dazu, die ist-Werte der Transportgeschwindigkeit und der Zugspannung des Magnetbandes festzustellen und mit Soll-Werten zu 2^ vergleichen, um über Ausgangsleitungen 26 und 27 Fehlersignale zu Eingängen der Steuerschaltung 25 zu übertragen. Die an der Steuerschaltung 25 eingangsseitig zugeführten Fehlersignale der Zugspannung und der Transportgeschwindigkeit des Magnetbandes werden so durch die Logik der Steuerschaltung in Ausgangssignale umgesetzt, um den Motorverstärkern 28 und 29 Steuersignale für die Beschleunigung bzw. Bremsung der Antriebsmotoren 11 und 14 der Bandwickelrollen 10 und 13 zu übertragen. js

Die Erzeugung der Regelsignale wird anhand der Fig. 3 näher erläutert, durch deren Abbildung der Antrieb des Magnetbandes 12 und der Abwickelrolle 10 zur Aufwickelrolle 13 mit zugeordneten Antriebsmotoren 11 und 14 dargestellt wird. Der Teil des Magnetbanoes, der sich jeweils unmittelbar im beireich des Magnetkopfes 50 befindet, bewegt sich mit einer Transportgeschwindigkeit, die durch den Vektor 30 dargestellt wird. Der im Bereich des Magnetkopfes 50 befindliche Teil des Magnetbandes drückt auf diesen mit einer Kraft, die von der Zugspannung des Magnetbandes abhängt. Die Zugspannung des Magnetbandes wird demnach dargestellt durch den Vektor 31. Die Ist-Werte von Geschwindigkeit und Zugspannung des Magnetbandes 12 werden vom Magnetkopf 50 abgefühlt und in Form von Analogsignale^ über die Leitungen 51 und 52 übertragen. Diese Leiter entsprechen den in Fig. 1 dargestellten Leitern 21 und 22, deren Signale über die Vergleichsschaltung 20 der Steuerschaltung 25 zugeführt werden. γ,

Im Ausführungsbeispiel wird der Antriebsmotor 11 gesteuert, um ein Drehmoment in Rückwärts-Drehrichtung von —0,01 m/kg zu erzeugen, wenn das Magnetband an der Wickelrolle 10 abläuft Der Antriebsmotor 14 wird gesteuert, um ein Drehmoment von +0,01 m/kg zu erzeugen, wenn das Magnetband an der Wickelrolle 13 zuläuft. Diese besonderen Werte von Drehmomenten erzeugen im Bereich des Magnetkopfes 50 eine Zugspannung, die dem Sollwert der in Fig. 1 der Vergleichsschaltung 20 am Eingang 23 zugeführten Steuerspannung entspricht. Die Beschleunigung der beiden Antriebsmotoren erzeugt am Magnetkopf 50 eine Bandgeschwindigkeit, die dem Soll-Wert der Bandtransportgeschwindigkeit entspricht, der der Vergleichsschaltung 20 über den Eingang 24 als Steuersignal zugeführt wird. Wenn die in F i g. 3 dargestellten Vektorgrößen von ihren Soll-Werten abweichen, ergeben sich Änderungen der Antriebserregungen der Motoren 11 bzw. 14.

Die durch die Vergleichsschaltung 20 festgestellten Fehlerwerte der Zugspannung und d. GeschBindigkeit des Magnetbati'ies weiden durch die Stci'^rhchailung 25 in bestimmte Steuerbefehle für die Antriebe der beiden Motoren 11 und 14 umgesetzt. Das Maß der Umsetzung hängt ab von den Charakteristika der beiden Antriebsmotor;¹ 11 und 14, der Abwickelrolle 11 und der Aufwickelrolle 13 sowie den Mitteln der Bandführung zwischen den beiden Wickelrollen.

Wie ferner aus den F i g. 1 und 2 hervorgeht, kann das Magnetbandgerät Magnetköpfe 32 bztv. 32 und 33 für die Aufzeichnung/Abfühlung von Daten enthalten, die durch eine Positioniereinrichtung 34 wahlweise in den angegebenen Teilrichtungen 35 im Spurbereich A und B des Magnetbandes 12 eingestellt werden können.

Gemäß der Darstellung nach F i g. 2 ist über den Spurbereichen A und R des Magnetbandes 12 ein einzelner Mehrspur-Magnetkopf 33 für die Aufzeichnung/Abfühlu:ig von Daten angeordnet, der mit dem Servo-Magnetkopf 19 eine Baueinheit bilde! Der Daten-Magnetkopf 33 ist unterteilt in zwei Magnetkopfeinheiten, die den Spurbereichen A und B entjprechend zugeordnet sind. Jeder der beiden Magnetkopfeinheiten kann für den Speicherbetrieb mit einem der Spurbereiche A und B benutzt wurden durch ein Steuersignal an einer der Leitungen 42,43. Auch für diese Einrichtung können die anhand der Fig. 1 beschriebenen Fehlersignale über entsprechend anzunehmende Leitungen 21, 22 zur Berichtigung von Zugspannung und Geschwindigkeit des Magnetbandes benützt werden. Die Einrichtung gemäß der Fig. 2 bietet den zusätzlichen Vorteil, daß der Servo-Magnetkopf in unmittelbarer Nähe des Daten-Magnetkopfes angeordnet ist, so daß Änderungen der Zugspannung und Her Geschwindigkeit des Magnetbandes direkt im Bereich der Datenaufzeichnung erfaßt werden können.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Servoeinrichtung für die Regelung der Antriebsgeschwindigkeit der beiden für den Bandtransport gleichzeitig durch je einen Motor angetriebenen Bandwickdrollen eines Magnetbandgerätes, mit Konstanthaltung der Geschwindigkeit und der Zugspannung des Magnetbandes durch Regelsignale, die durch Messung der Geschwindigkeit und der Zugspannung des Magnetbandes in Bandtransportrichtung abgeleitet und an einer Vergleichsschaltung mit vorgegebenen Sollwerten verglichen werden, dadurch gekennzeichnet, daß durch einen Servo-Magnetkopf (!9) an einer in der Mitte des Magnetbandes (12) aufgezeichneten Servospur (i5) Servosignale für die Messung der Bandgeschwindigkeit abtastbar sind, und daß am Servo-Magnetkopf ein die Bandspannung messendes Abfühlelement so angeordnet ist, daß die Messung der Zugspannung des Magnetbandes (12) im Bereich des Arbeitsspaltes des Servo-Magnetkopfes (19) erfolgt.

2. Servoeinrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Servo-Magnetkopf (19) und das mit diesem verbundene Abfühlelement mit einem in wahlfreiem Zugriff an der Oberfläche des Magnetbandes (12) einstelloaren Daten-Magnetkopf (33) eine Baueinheit bildet.

Die Erfindii: g geht aus von einer bekannten Servoeinrichtung für dip Rege'"ng der Antriebsgeschwindigkeit der Bandwickelrollen eines Magnetbandgerätes (US-PS 36 06 201), bei welchem die für die Aufzeichnung/Abfühlung von Daten erforderliche ReIativgeschwindigkeii zwischen Magnetkopf und Magnetband nicht durch eine besondere Bandantriebsrolle, sondern ausschließlich durch den Antrieb der Bandwikkelrollen des Magnetbandes erreicht wird. Für den Betrieb des Magnetbandgerätes ist es erforderlich, die Bandgeschwindigkeit und die Zugspannung des Magnetbandes im Bereich der Magnetköpfe ohne dir» Verwendung von besonderen Vakuumkammern, die in anderen bekannten Einrichtungen beiderseits einer Bandtransportrolle angeordnet sind, mit hoher Genauigkeit konstant zu halten. Für die genannte Betriebsweise ist in der bekannten Einrichtung eine Servo-Schaltung vorgesehen, durch welche die Antriebe der beiden Bandwickelrollen des Magnetbandes differentiell geregelt werden. Die Regelung erfolgt durch Signale, die durch Messung der Geschwindigkeit und der Zugspannung des Magnetbandes in Bandtransportrichtung abgeleitet und an einer Vergleichsschaltung mit vorgegebenen Sollwerten verglichen werden. In der bekannten Einrichtung erfolgt die Messung der Geschwindigkeit durch ein Tachometerdynamo, das durch eine mit dom Magnetband in Eingriff stehende Reibrolle angetrieben wird. Die Messung der Zugspannung ergibt sich durch die Auslenkung eines Federelementes, das mit einer Umlenkrolle des Magnetbandes in Eingriff steht, Somit werden für die bekannte Einrichtung mechanisch wirkende Meßeinrichtungen benutzt, deren Anzeigewerte durch nachgeordnete Elemente in elektrische Analogsignale Umgesetzt werden. Die mechanisch wirkenden Abtastelemente haben den Nachteil, daß ihre Arbeitskennlinien durch Temperatur, Druck und Feuchtigkeit der Umgebenden Atmosphäre beeinflußt werden. Außerdem können die Anzeigewerte des Magnetbandes nicht unmittelbar im Bereich der für die Aufzeichnung/Abfühlung von Daten bestimmten Magnetköpfe abgefühlt werden.

ϊ Für den Betrieb von Magnetbandgeräten ist es ferner bekannt (US-PS 35 96 005), für die Geschwindigkeitsregelung des Magnetbandantriebes Signale zu erzeugen, die durch einen Magnetkopf an einer Servospur des Magnetbandes abgefühlt und einer Vergleichsschaltung ίο zugeführt werden. Eine Regelung der Zugspannung des Magnetbandes ist bei dieser bekannten Einrichtung nicht vorgesehen.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Servoeinrichtung für die Regelung der Transportge- Vj schwindigkeit und der Zugspannung eines Magnetbandes so auszubilden, daß störende Nebeneinwirkungen durch die Regelelemente vermieden werden.

Die genannte Aufgabe wird bei einer Servoeinrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 durch die in dessen Kennzeichen angeführten Merkmale gelöst.

Durch die Lösungsmerkmale ergibt sich die Möglichkeit, direkt im Bereich des für die Aufzeichnung/'Äbfühlung von Daten bestimmten Magnetkopfes die für die Servoregelung erforderlichen Signale abzutasten. Die Regelgenauigkeit wird dadurch wesentlich erhöht.

Die Erfindung wird anhand von Zeichnungen näher erläutert.

F i g. 1 zeigt die gesamte Anordnung einer Servoeinrichtung für die Regelung der Antriebsgeschwindigkeit jo der Bandwickelrollen eines Magnetbandes;

F i g. 2 zeigt eins Anordnung der für die Aufzeichnung/Abfühlung von Daten bestimmten Magnetköpfen und der für die Daten- und Servo-Signale bestimmten Spurbereiche des Magnetbandes;

Fig.3 zeigt eine vereinfachte Darstellung der Servoeinrichtung.

Die in Fig. 1 dargestellte Abwickelrolle 10 des Magnetbandes wird durch den Antriebsmotor 11 wahlweise in Vorwärts- ode;· Rückwärts-Richtung angetrieben. An der Abwickclrolle w. ein verhältnismäßig breites Magnetband 12 aufgewickelt. Die Aufwickelrolle 13 des Magnetbandes wird durch den Antriebsmotor 14 wahlweise in Vorwärts- oder Rückwärts-Richtung angetrieben.

Am Magnetband 12 sind die für die Datenaufzeichnung bestimmten Spurbereiche A und B beiderseits der in der Mitte des Magnetbandes angeordneten Spurbereiche 15 für die Servospuren 16,17 und 18 angeordnet. In den Servospuren sind Servosignale konstanter 5n Frequenz aufgezeichnet.

Über der Servo-Magnetspur 15 ist ein Servo-Magnetkopf 19 fest angeordnet. Durch die Relativgeschwindigkeit zwischen Magnetband 12 und dem Servo-Magnetkopf 19 werden in diesem Servosignale konstanter Frequenz erzeugt, welche die Geschwindigkeit des Magnetbandes anzeigen. Das die Geschwindigkeit des Magnetbandes anzeigende Signal wird über den Leiter 21 einem Eingang der Vergleichsschaltung 20 zugeführt.

Der Servo-Magnetkopf 19 erthält ferner ein Abfühlelement, das fortlaufend die Zugspannung des Magnetbandes in dessen Transportrichtung anzeigt. Diese Signale werden vom Servo-Magnetkopf 19 über den Leiter 22 zu einem Eingang der Vergleichsschaltung 20 übertragen. Das Abfühlelement ist als Magnetkopf ausgebildet, der auf einem Luftlager über dem Magnetband schwebend angeordnet sein kann.

Der Servo'Magnetkopf 19 ist in Transpöftrichtung des Magnetbandes von dem Magnetkopf 32, der für die