DE2345319A1 - Schrittweise arbeitendes magnetbandgeraet fuer digitaldaten - Google Patents

Description

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HENKEL— KERN — FEILER — HÄNZEL·— MÜLLER

DR. PHIL. DIPL.-1NG. DR. RER. NAT. DIPL.-1NG, . DIPL.-ING. TELEX: 05 29 802 HNKL D EDUARD-SCHMID-STRASSE 2 bayerische Hypotheken- und

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Kokusai Gijutsu Kaihatsu Kabushiki Kaisha Tokio,.Japan

- 7. SEP. 1973

' Schrittweise arbeitendes Magnetbandgerät für Digitaldaten

Die Erfindung betrifft ein schrittweise arbeitendes Digitaldaten-Magnetbandgerät, dessen Magnetband bei Beaufschlagung mit aufzuzeichnenden Eingangsdaten über ein für die Aufzeichnung der Daten erforderliches Stück weiterbewegt wird und beim Fehlen Jeglichen Eingangssignals stillsteht.

Es wurde bereits ein Magnetbandgerät vorgeschlagen, bei dem das Band in Bewegung gesetzt wird, sooft diskontinuierlich und wahllos auftretende und aufzuzeichnende Daten eingespeist werden, während das Band beim Fehlen eines Eingangssignals unbeweglich gehalten wird. Ein derartiges Magnetbandgerät benötigt jedoch eine erhebliche Zeitspanne für das Anlaufen und Anhalten, so daß es äußerst schwierig ist, einen Vorschub von einer Teilung, pro Byte (8 Lochschritte), wie bei einem Papierstreifenlocher, zu erreichen, oder es tritt der Nachteil auf, daß ein übergroßes Bandstück für ^eden Lochschritt weitergefördert wird.

Im Fall eines Kassettenbandgeräts, das beispielsweise für die Aufzeichnung von maschinengeschriebenen Buchstabensignalen, die Jeweils aus 8 Bits bestehen, ausgelegt ist, beträgt die für das sequentielle Aufzeichnen von 8 Bits er-

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forderliche Bandlänge bei Annahme einer Aufzeichnungsdichte von 800 Bits pro 25,4 mm mehr als 0,25 mm.

Ira Gegensatz dazu dauert es bei den bekannten Kassettenbandgeräten, bei denen das Band durch den intermittierenden Antrieb von Klemmrollen in Bewegung gesetzt und angehalten wird, etwa 10 - 20 ms, bis das Band nach dem Anlaufen eine bestimmte Geschwindigkeit erreicht, so daß das Band bei Annahme einer Bandgeschwindigkeit von etwa 10 cm/s bereits 0,5 - 1,0 mm weitergelaufen ist, bevor es auf eine bestimmte Geschwindigkeit beschleunigt worden ist, bei der eine Aufzeichnung möglich ist. Mit anderen Worten: Um auf dem Band eine Aufzeichnung über eine Strekke von 0,25 mm vorzunehmen, wird eine Bandlänge von etwa 1,0 mm vergeudet. Da außerdem auch für das Anhalten des Bands eine Zeitspanne von etwa 10 ms nötig ist, wird wiederum ein etwa 0,5 - 1,0 mm langes Bandstück vergeudet. Aus diesem Grund ist es üblich, die Signale in einer Speichervorrichtung zu speichern, wobei erst dann, wenn eine vorbestimmte Signalmenge gespeichert worden ist, die Sig- ; nalgruppe als einziger Block durch einen einzigen Anlauf- und Anhaltevorgang aufgezeichnet wird. Dieses Aufzeichnungsverfahren erfordert jedoch eine komplizierte Steuerschaltung.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes, schrittweise und digital arbeitendes'Magnetbandgerät zu schaffen, welches das Magnetband schnell anlaufen lassen und anhalten kann und das speziell für die Aufzeichnung von wahllos auftretenden Eingangssignalen schaltbar 1st* Bei diesem Magnetbandgerät soll das Magnetband nur dann in Vorwärtsrichtung we it er transportiert werden, wenn ein Eingangssignal anliegt, so daß eine Bandvergeudung infolge des ständigen Bandlaufs vermieden wird.

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Außerdem soll das Band über ein vorbestimmtes Stück in Rückwärtsrichtung transportierbar sein, so daß die Korrektur oder die Löschung eines bereits aufgezeichneten Signals möglich wird.

Diese Aufgabe wird bei einem schrittweise arbeitenden Magnetbandgerät für digitale Daten, bei dem ein Magnetband zur Aufzeichnung von intermittierend auftretenden Eingangssignalen intermittierend transportierbar ist, erfindungsgemäß gelöst durch eine zwischen einem Magnetkopf und einer Bandaufnahme angeordnete Einrichtung zur Auslenkung des Magnetbands aus seiner normalen Bewegungsrichtung. .

Im folgenden sind bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Aufsicht zur Erläuterung des der Erfindung zugrundeliegenden Prinzips,

Fig. 2 einen in stark vergrößertem Maßstab gehaltenen lotrechten Schnitt durch einen Schwingspulen-Bandauslenker,

Fig. 3 einen lotrechten Schnitt durch einen pneumatischen Bandauslenker,

Fig. 4 eine Stirnseitenansicht des Bandauslenkers gemäß Fig. 3 und

Fig. 5 eine schematische Darstellung einer abgewandelten Ausführungsform der Erfindung mit einer Einrichtung zur Rückwärtsbewegung eines eine Aufzeichnung tragenden Bands.

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Bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform wird ein Magnetbandstück 2 zwischen Spulen 1,1 mittels einer Bandantriebsvorrichtung, wie einer Antriebstrommel 3, über eine Klemmrolle 4, Führungsrollen 5-1 und 5-2 sowie eine, bewegbare Spannrolle 6, die zur Ausübung einer zweckmäßigen Zugspannung auf das Band unter dem Zug einer schaltbaren Zugfeder steht, hin- und hertransportiert. Der Bandzugeinrichtung sind Detektorschalter 8 und 9 zugeordnet, die feststellen, ob sich die Rolle 6 in einem angehobenen oder in einem abgesenkten Zustand befindet. Ein Bandauslenker 10 dient zur Auslenkung des Bands aus seiner normalen Bewegungsrichtung, d.h. aus der Querrichtung. Weiterhin sind ein Magnetkopf 11, ein Klemmstück 12 und ein Spannarm 13, um dem Band eine zweckmäßige Lockerheit oder Spannung zu erteilen, vorgesehen.

Im folgenden ist das Arbeitsprinzip des schrittweise und digital arbeitenden Magnetbandgeräts gemäß Fig. 1 näher erläutert. Wenn sich die Spannrolle 6 z.B. in ihrer ausgezogen eingezeichneten, abgesenkten Stellung befindet, drängt die Klemmrolle 4 das Band 2 gegen die Trommel 3, während sich der Bandauslenker 10 in der in ausgezogenen Linien eingezeichneten Stellung befindet. Da die Spannrolle 6 unter diesen Bedingungen durch die Feder 7 nach oben gezogen wird, wird auf das Band eine Zugspannung ausgeübt, welche' es in der ausgezogen eingezeichneten Stellung hält. Die durch die Feder 7 auf das Band 2 ausgeübte Zugspannung ist so eingestellt, daß sie den durch die Klemmrolle 4 und das Klemmstück 12 auf das Band 2 für dessen Transport ausgeübten Reibungswiderstand nicht übersteigt. Wenn dabei der Bandauslenker 10 durch ein von außen kommendes Signal schnell in die strichpunktiert eingezeichnete Stellung ausgefahren wird, wird das Band nach oben ausgelenkt, so daß sich seine Länge zwischen dem Magnetkopf 11 und der Führungsrolle 5-2 gegenüber der in ausgezogenen Linien dargestellten Länge vergrößert.

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Diese Längenvergrößerung des Bands erfolgt aus dem folgenden Grund:

Es sei zunächst angenommen, daß dasTrägheitsmoment der Trommel 3 sowie der durch die Klemmrolle 4 ausgeübte Druck ausreichend hoch sind; wenn dann die Betriebsgeschwindigkeit des Bandauslenkers 10 hoch ist, wird das Band 2 an diesem Abschnitt nicht nennenswert weiterbewegt. Ist die Masse der Spannrolle 6 größer als diejenige des Spannarms 13, so erfährt die Spannrolle 6 keine nennenswerte Bewegung, vielmehr wird der Spannarm 13 aus der ausgezogenen Stellung in die strichpunktiert eingezeichnete Stellung verlagert, so daß das Band schlaff wird. Dieser durch die Schwenkbewegung des Spannarms 13 hervorgerufene Durchhang des Bands ermöglicht ein Ausfahren des Bandauslenkers bzw. eine Vergrößerung der Bandlänge zwischen der Führungsrolle 5-2 und dem Magnetkopf 11.

Wenn die Massen von Spannrolle 6 und Spannarm 13 praktisch gleich groß sind, wird die Spannrolle 6 bei arbeitendem Bandauslenker 10 nach unten gezogen und der Spannarm 13 im Uhrzeigersinn verschwenkt. Das Längenstück.des Bandes wird somit durch die Verlagerung dieser beiden Glieder ergänzt bzw. vergrößert.

Im allgemeinen wird die durch den Bandauslenker 10 hervorgerufene Verlagerung des Bands durch die Spannrolle 6 und den Spannarm 13 entsprechend dem Verhältnis zwischen den Massen dieser beiden Glieder ermöglicht.

Wenn der Bandauslenker 10 das Band 2 gemäß Fig. 1 von rechts nach links verlagern soll, wird die Spannrolle 6 mit' größerem Gewicht als dem des Spannarms 13 gewählt.

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Da das Band 2 durch das Klemmstück 12 verklemmt und der durch letzteres ausgeübte Reibungswiderstand größer gewählt ist als die durch die Feder 7 auf die Spannrolle ausgeübte Zugkraft, bewirkt die durch den Bandauslenker 10 auf das Band 2 ausgeübte Kraft dann, wenn die Arbeitsgeschwindigkeit des Bandauslenkers 10 niedrig und die Masse der Spannrolle 6 klein ist, keine Bewegung des Bands durch das Klemmstück 12, so daß sich nur eine lotrechte Bewegung der Spannrolle 6 bei Betätigung des Bandauslenkers 10 ergibt. Infolgedessen wird das Band 2 nicht am Magnetkopf 11 vorbeibewegt. Ersichtlicherweise kann das Klemmstück 12 durch ein nicht dargestelltes Polster ersetzt werden, welches das Band 2 gegen den Magnetkopf 11 drängt.

Wie erwähnt, ist es erfindungsgemäß möglich, das Band am Magnetkopf 11 durch einen bestimmten Hub des Bandauslenkers über Gin bestimmtes (endliches) Stück von rechts nach links zu bewegen, indem das Trägheitsmoment der Trommel 3, die Masse der Spannrolle 6, die Zugkraft der Feder 7, die Arbeitsgeschwindigkeit des Bandauslenkers 10, der durch das Klemmstück 12 ausgeübte Druck sowie die Masse und die Zugspannung des Spannarms 13 entsprechend gewählt werden.

Die Arbeitsrichtung der Aus lenkvorrichtung ist nicht notwendigerweise genau auf die Querrichtung beschränkt, sondern kann in einer beliebigen Richtung, die unter einem Winkel von z.B. 45° geneigt ist, zur normalen Laufrichtung des Bands erfolgen, in welcher eine senkrecht zur Laufrichtung liegende Kraftkomponente hervorgebracht werden kann.

Wenn der Bandauslenker 10 in die Ausgangsstellung zurückgeführt wird, nachdem das Band 2 durch seine Betätigung

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von rechts nach links durch den Magnetkopf 11 hindurchbewegt worden ist, wird das Band zwischen dem Magnetkopf 11 und der Führungsrolle 5-2 schlaff. Da das Band Jedoch durch das Klemmstück 12 verspannt ist, kann sich sein schlaffer Abschnitt nicht zum Spannarm 13 zurückbewegen. Infolgedessen wird dieser Durchhangabschnitt von der Aufwärtsbewegung der Spannrolle 6 aufgenommen.

Auf diese Weise wird der Bandauslenker 10 in Abhängigkeit von aufeinanderfolgenden Eingangssignalen betätigt, um das Band 2 sequentiell um ein bestimmtes Stück weiterzutransportieren, wobei die Spannrolle 6 nach einer vorbestimmten Zahl von Betätigungen den in der oberen Position befindlichen Detektorschalter 8 betätigt. Obgleich in der · Zeichnung nicht dargestellt, legt der Detektorschalter 8 bei dieser Betätigung einen Elektromotor an Spannung, welcher die Trommel 3 im Uhrzeigersinn antreibt. Da das Band 2 durch das Klemmstück 12 verspannt ist, wird die Spannrolle 6 bei der Drehung der Trommel 3 nach unten gezogen. Die Spannrolle 6 bewegt sich dabei abwärts, bis sie den unteren Stellungs-Detektorschalter 9 betätigt, und zu diesem Zeitpunkt wird der Antriebsmotor für die Trommel 3 stromlos und dadurch abgestellt.

Während der vorbestimmten Zahl von aufeinanderfolgenden Arbeitsgängen wird das Band jedesmal über ein vorbestimmtes Stück durch den Magnetkopf 11 hindurchgezogen, wenn ein Eingangssignal angelegt wird, während die Trommel 3 unwirksam bleibt.

Während das Band 2 durch den Bandauslenker 10 von rechts nach links transportiert wird, wird es von der Vorratsspule 1 abgespult.

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Aus der vorstehenden Beschreiblang ist ersichtlich, daß mit der Erfindung eine einfache Einrichtung zum intermittierenden Transportieren des Bands geschaffen wird, die einen das Band aus seiner normalen Bewegungsrichtung auslenkenden Bandauslenker 10 und eine Spannrolle 6 aufweist, welche einen Durchhang bzw. eine Lockerheit des Bands aufnimmt.

Vorteilhaft wird der Bandauslenker 10 praktisch in der Mitte zwischen dem Magnetkopf 11 und der Führungsrolle 5-2 angeordnet. Bei dieser Anordnung ist es möglich, mit einer kleinen, durch den Bandauslenker 10 ausgeübten Kraft eine große Zugspannung auf das Band einwirken zu lassen. Obgleich zudem die Bandbewegung durch den Magnetkopf 11 klein ist, läßt sich diese Bewegung ohne weiteres durch Einstellung einer vergrößerten Auslenkung des Bands in Arbeitsrichtung des Bandauslenkers 10 steuern.

Für die Erfindungszwecke ist ein schnell ansprechender Bandauslenker 10, z.B. ein solcher mit einer Schwingspule, vorteilhaft. Ein elektromagnetisches Schwingspulen-Betätigungsglied kennzeichnet sich durch sein schnelles Ansprechen und seine linearen Betriebseigenschaften, so daß es für die Erfindungszwecke verwendbar ist.

Fig. 2 zeigt einen lotrechten Schnitt durch einen Schwingspulen-Bandauslenker, der eine von einem Federglied 15 getragene Schwingspule 14, einen Dauermagneten 16, Joche 17 und 18, die einen Magnetkreis für den durch den Dauermagneten erzeugten Magnetfluß bilden, sowie eine auf der Schwingspule 14 montierte Stoßstange 19 aufweist, welche mit dem Magnetband in Berührung bringbar ist (vgl. Fig. 1). Bei dieser Konstruktion können der Hub und die Arbeitsgeschwindigkeit der Stoßstange 19 durch Steuerung der Größe des durch die Schwingspule fließenden Stroms gesteuert werden. Eine genaue Steuerung des Bandauslenkers wird dadurch

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ermöglicht, daß eine Stellungsmeßvorrichtung für die Stoßstange 19 vorgesehen und das Ausgangssignal dieser Vorrichtung an die Regelvorrichtung für den durch die Schwingspule fließenden Strom rückgekoppelt wird. Außerdem kann gemäß den Fig. 3 und 4 auch ein Schwingeisen- oder ein pneu· matisch betätigter Bandauslenker angewandt werden. Der in Fig. 3 und 4 dargestellte Bandauslenker weist eine Bodenplatte 20 mit einem Lufteinlaß 22 sowie einen Oberteil mit einer dreieckigen Ausnehmung auf, durch welche das Band 2 hindurchläuft. Wenn über den Lufteinlaß 22 Druckluft eingeblasen wird, wird das Band 2 aufwärts in die durch die strichpunktierten Linien angedeutete Position verlagert. Auf diese Weise kann das Band jeweils um ein bestimmtes Stück weitertransportiert werden. Die Transportgeschwindigkeit läßt sich durch Einstellung des Luftdrucks sowie des Strömungswiderstands des Lufteinlasses 22 regeln.

Wie vorstehend beschrieben, wird das Band 2 bei jedem Eingangssignal um jeweils einen Schritt weitergeschaltet. Es ist jedoch häufig wünschenswert, das mit einer Aufzeichnung versehene Band zum Korrigieren oder Löschen um einen Schritt zurückzuspulen.

Diöses kückspiien wird durch die abgewandelte Ausführungsförm der Erfindung gemäß Fig. 5 ermöglicht. Bei dieser Konstruktion ist zwischen dem Magnetkopf 11 und dem Klemmstück 12 ein zweiter Bandaüslenker 23 vorgesehen, welcher dem ersten Bätidäüsieriker 10 entspricht. Dieser zweite Bandauslenker 23 ist Über einen Lenker bzw. ein Gestänge 24 mit einem zwöiteh Klemmstück 25 gekoppelt, das sich dicht neben dem klemmstück 12 befindet, so daß beim Transportieren des Bands 2 das zweite Klemmstück 25 zuerst gegen das Band gedrückt wird, um auf letzteres eine Bremskraft auszuüben, worauf das Band weitertransportiert wird. Genauer gesagt:

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Wenn der zweite Bandauslenker 23 betätigt wird, hält das zweite Klemmstück 25 das Band 2 fest. Hierauf wird das Band 2, wie durch die strichpunktierten Linien in Fig. 5 angedeutet, durch den zweiten Bandauslenker 23 seitlich verlagert bzw. ausgelenkt. Da das Band durch das Klemmstück 25 verspannt ist, erfolgt diese Vergrößerung der Bandlänge nicht von der rechten Spule 1 aus, sondern von der Seite der Spannrolle 6 her. Mit anderen Worten; Das Band 2 wird um ein Stück zurückgespult, welches seiner Längenvergrößerung durch den zweiten Bandauslenker 23 entspricht.

Die Arbeitsgeschwindigkeit des zweiten Bandaus lenker s 23 wird im allgemeinen unter Berücksichtigung des Trägheitsmoments der Spannrolle 6 und der Zugfestigkeit des Bands 2 niedriger gewählt als diejenige des ersten Bandauslenkers

Durch Anlegung eines Löschsignals an den Magnetkopf 11 gleichzeitig mit der Betätigung des zweiten Bandauslenkers 23 kann das Signal gelöscht v/erden, das bei der Vorwärtsbewegung des Bands auf diesem aufgezeichnet worden ist.

Der Lenker 24 kann aus einer Blattfeder bestehen, und das zweite Klemmstück 25 kann mit dem ersten Klemmstück 12 kombiniert werden. Der Lenker 24 kann dabei dem Klemmstück 12 in der Weise zugeordnet werden, daß das Klemmstück 12 nur beim Vorwärtstransport des Bands 2 gelöst wird.

Vorstehend sind mithin ein Verfahren und eine Vorrichtung für das intermittierende und schrittweise Transportieren eines Magnetbands in Vorwärts- oder Rückwärtsrichtung beschrieben. Bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen ,arbeitet das Magnetbandgerät dann, wenn die Spann-

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rolle lagenfest gehalten wird, wie ein herkömmliches Bandgerät, bei dem das Band kontinuierlich durchläuft.

Wenn die Spannrolle 6 lagenfest gehalten wird, wird, genauer gesagt, das Band 2 kontinuierlich transportiert, da die Antriebskraft der Trommel 3 unmittelbar auf den durch den Magnetkopf 11 durchlaufenden Bandabschnitt übertragen wird. Dabei wird der Bandauslenker selbstverständlich nicht betätigt.

Aus der vorstehenden Beschreibung geht somit hervor, daß mit der Erfindung ein einfaches und wirksames, schrittwei-' se und digital arbeitendes Magnetbandgerät geschaffen wird, bei dem wahllos eingespeiste Eingangssignale auf einem Magnetband aufgezeichnet werden, das bei jeder Signaleinspeisung um ein gerade für die Aufzeichnung der Signale ausreichendes Stück weitertransportiert wird.

Zusammenfassend wird mit der Erfindung mithin ein schrittweise und digital arbeitendes Magnetbandgerät geschaffen, bei dem ein Magnetband zur Aufzeichnung von intermittierend auftretenden EingangsSignalen intermittierend weitertransportiert wird, wobei eine Einrichtung vorgesehen ist, welche das Magnetband zwischen einem Magnetkopf und einer Bandaufnahmespule aus seiner normalen Bewegungsrichtung auslenkt.

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Claims (8)

1. Patentansprüche

   'Q> Schrittweise arbeitendes Magnetbandgerät für digitale Daten, bei dem ein Magnetband zur Aufzeichnung von intermittierend auftretenden Eingangssignalen intermittierend transportierbar ist, gekennzeichnet durch eine zwischen einem Magnetkopf (11) und einer Bandaufnahme (1) angeordnete Einrichtung (10, 23) zur Auslenkung des Magnetbands (2) aus seiner normalen Bewegungsrichtung.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Bandauslenkeinrichtung in Abhängigkeit von einem aufzuzeichnenden Eingangssignal betätigbar ist.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e k e η η zeichnet, daß zwischen der Bandaufnahmeeinrichtung (1) und der Auslenkeinrichtung (10, 23) eine Band-Spanneinrichtung (6) zur Aufnahme eines Banddurchhangs zwischen diesen Teilen angeordnet ist.
4. A. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Band-Spanneinrichtung eine federbelastete Spannrolle (6) ist, um welches das Band (2) herumläuft.
5. 5. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine zweite Bandaus lenke inrichtung (23) zum Auslenken des Bands aus seiner normalen Bewegungsrichtung und eine mit ihr gekoppelte Klemmeinrichtung (25) zum festen Verspannen des Bands vorgesehen sind, die zwischen dem Magnetkopf (11) und einer Bandvorratsspule (1) angeordnet sind,

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   so daß das Band bei Betätigung der zweiten Bandauslenkeinrichtung in die entgegengesetzte Richtung transportierbar ist,
6. 6. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bandauslenkeinrichtung durch ein Schwingspulen-Betätigungsglied (14 - 19) betätigbar ist.
7. 7. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bandauslenkeinrichtung eine pneumatische Einrichtung mit einem Hohlraum, eine Einrichtung zum Hindurchführen des Bands durch den Hohlraum und einen Lufteinlaß (22) für den Hohlraum aufweist, über den Druckluft unter einem Winkel zur normalen Bewegungsrichtung des Bands durch den Hohlraum einführbar ist.
8. 8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlraum einen dreieckigen Querschnitt aufweist, daß das Band normalerweise parallel zur einen Seite des Dreiecks führbar ist und daß sich der Lufteinlaß praktisch unter einem rechten Winkel zu dieser einen Seite erstreckt.

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