DE2345319B2 - Antriebsvorrichtung zum schrittweisen Transport eines digitalen Daten speichernden Magnetbandes - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtung zum schrittweisen Transport eines digitale Daten speichernden Magnetbands, bei der zwischen einer mit einer ersten Bandspanneinrichtung versehenen Bandabgabespule und einer mij einer zweiten Bandspanneinrichtung versehenen Bandaufn?hmespule zwei Bandführungselemente am Band angreifen, zwisehen denen wiederum ein Bandauslenker das Band aus der gestreckten Lage auster kt, wobei beim durch das Auslenken bewirkten Verlängern der zwischen den Bandführungselementen befindlichen Bandiänge das Band von der Seite der Bandabgabe ang- -

ίο zogen wird, beim nachfolgenden Entspannen der /wischen den Bandführungselementen befindlichen Bandlänge durch geeignete Dimensionierung der Reibungswerte der Bandführungselemente und der Bandzugkräfte das Band nur von der zweiten Bandspann-

einrichtung bis zum vollständigen Spannen aufgenommen wird und nach vollständigem Spannen die von der zweiten Bandspanneinrichtung ausgeübte Bandzugkraft nicht ausreicht, die von der ersten Bandspanneinrichtung ausgeübte Bandzugkraft, sowie

die Rcibungswerte der Bandführungselemente zu ühcrwindei;.

F.s ^;st bereits eine Antriebsvorrichtung zum schrittweisen Transport eines Aufzeichnungsbands mit Mitteln zur Erzeugung einer ständig wirkenden Bandtransportzugkraft bekannt. Es gelangt dabei ein Schwinger zur Anwendung, der zwischen zwei Bandführungselementen an dem Band angreift und es abwechselnd mehr oder weniger aus der gestreckten Lage ablenkt, wodurch ein abwechselndes Verlän-

gern oder Verkürzen der zwischen den Führungselementen befindlichen Bandlänge bewirkt wird, wobei das Band beim Verkürzen an dem in Bandlaufrichtung vor dem Schwinger liegenden ersten Führungselement und bei Verlängern an dem zweiten Führungselement festgehalten wird. Das abwechselnde Festhalten des Bands an den beiden Führungselementen erfolgt durch an diesen Elementen wirksame Reibungskräfte in Verbindung mit Bandzugkräften, wobei jedoch hier der Nachteil auftritt, daß die Reibungskräfte nicht sehr genau dimensioniert werden können und darüber hinaus die Reibungskräfte auch nicht konstant bleiben, sondern sich beispielsweise durch anhaftende Schmutz- und Staubteilchen so verändern können, daß die gegenseitige Abstimmung der Reibungskräfte gestört wird (deutsche Auslegeschrift 1 29^U 033).

Bekannt ist auch eine Bandantriebsvorrichtung, bei welcher das Band mit Hilfe einer Bandantriebsrolle angetrieben wird und mit Hilfe eines verschwenkbar gelagerten Y-förmigen Teils quer zur Bewegungsrichtung des Bands ausgelenkt werden kann, wobei das Y-förmige Teil mit Hilfe zweier Elektromagnete, die abwechselnd betätigt werden, verschwenkt wird (IBM Technical Disclosure Bulletin, Band 7, Nr. 7.

Dez. 1964).

Bei einer ebenfalls bekannten Vorrichtung der genannten Art wirkt eine Bandauslenkeinrichtung synchronisiert mit dem Betätigen und Loslassen zweier Bremsen für das Magnetband zusammen. Es sind

^fio hierbei also zwei Bremsen vorgesehen, die das Magnetband in genau gesteuerter Zeitfolge festhalten. Dabei ist jedoch zur genauen synchronen Steuerung von Bremsen und Bandauslenkeinrichtung ein erheblicher Aufwand erforderlich, zumal die Schrittlänge, um die das Band jeweils weiter transportiert wird, durch die zeitliche Steuerung der Bremsen bestimmt wird. Als Bandauslenkeinrichtung dient bei dieser bekannten Vorrichtung eine Schwingspule, die

einen federnden Auslenkarm betätigt (deutsche Offenlegungsschrift 1 774 407).

Schließlich ist aus der britischen Patentschrift 1 136 084 eine pneumatische Einrichtung zum Auslenken eines Magnetbands bekannt, wobei auch eine Spanneinrichtung für das Band in Form eines mit einem Unterdruck beaufschlagten geeignet peformten Behälters oder Raumes zur Anwendung gelangt.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, die Antriebsvorrichtung der eingangs definierten Art derart zu verbessern, daß eine sehr genaue und konstant bleibende Einstellung der auf das Magnetband wirkenden Kräfte möglich ist.

Diese Aufgabe wird ausgehend von der Antriebsvorrichtung der eingangs definierten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Massen uno die Trägheitsmomente der Bandspanneinrichtung und des Bandführungselements auf der Bandaufnahmeseite des Bandauslenkers, sowie die Massen- und die Tragheitsmomente der Bandspanneinrichtung und des Bandführungselements auf Jer Bandabgabeseite des Bandauslenkers so dimensioniert sind, daß bei der schnellen Auslenkung des Bands die von den Spann einrichtungen und den Führungselementen bewirkten Trägheitskräfte auf der Bandaufnahmeseite größei sind als auf der Bandabgabeseite und so selbsttätig das Anziehen des Bands im wesentlichen von uer Bandabgabeseite bewirken.

Ein wesentlicher Vorteil dieser Steuerung durch die Trägheitskräfte und Massenkräfte besteht darin, daß diese Trägheitskräfte und Massenkräfte durch die Wahl der Massen der betreffenden Elemente einfacher aber auch genauer festgelegt werden können als vergleichsweise die Reibungskräfte bei der bekannten Einrichtung. Außerdem werden die im wesentlichen durch die Masse der Bauteile bestimmten Trägheitskräfte auch nicht während des Betriebs verändert oder durch Alterung verändert oder beeinflußt, während dies jedoch im Falle der Reibungski 'te sehr schnell auftritt.

ι icniäß einer vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, daß die Masse eines Spuniarms der ersten Bandspanneinrichtung auf der B;<ndabgabeseite kleiner ist als die Masse einer Spannrolle der zweiten Bandspanneinrichtung auf der Bandaufnahmeseite. Diese Ausführungsform kann dadurch noch eine vorteilhafte Weiterbildung erfahren, daß die durch die Masse eines Spannarms der err.ten Bandspanneinrichtung auf der Bandabgabcseite bewirkten Trägheitskräfte kleiner sind als die Trägheitskräfte, die durch die im Vergleich zu diesem Spannarm größere Masse einer Spannrolle der zweiten Bandspanneinrichtung auf der Bandaüfnahmeseite und das Trägheitsmoment eines zwischen der Bandaufnahmespule und dieser Spannrolle vorgesehenen Bandantriebs bewirkt werden.

Im folgenden wird die Erfindung an Hand von Ausführungsbeispielen unter Hinweis auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine schematische Ansicht zur Erläuterung des der Erfindung zugrunde liegenden Prinzips,

F i g. 2 eine schematische Darstellung einer abgewandelten Ausführungsform der Erfindung mit einer Einrichtung zur Rückwärtsbewegung eines eine Aufzeichnung tragenden Bands.

Bei der in F i g. 1 dargestellten Ausführungsform wird ein Magnetbandstück 2 zwischen Spulen 1, 2 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.

ίο Ein Bandauslenker 10 dient zur Auslenkung des Bands aus seiner normalen Bewegungsrichtung, das heißt 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. I 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.

Diese Längenvergrößerung des Bands erfolgt aus dem folgenden Grund:

Es sei zunächst angenommen, daß das Trägheitsmoment 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 Bandaus-

lenkers 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

fio gezogen und der Spannarm 13 im Uhrzeigersinn verschwenkt. Das Längenstück des Bands 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.

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 6 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 ersezt werden, welches das Band 2 gegen den Magnetkopf M drängt.

Wie erwähnt, ist es möglich, das Band am Magnetkopf 11 durch einen bestimmten Hub des Bandauslenkers über ein 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 Auslenkvorrichtung 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 durc! seine Betätigung 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 Stellungsdetektorschalter 9 betätigt, und zu diesem Zeitpunkt wird der Antriebsmotor für die Trommel 3 stromlos und dadurch abgestellt.

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

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

Vorteilhaft wird der Bandauslcnker 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 Band<> in Arbeitsrichtung des Bandauslenkers 10 steuern. Es ist ein schnell ansprechender Bandauslenker 10, z. B. ein solcher mit einer Schwingspule, vorteilhaft. Ein elektromagnetisches Schwingspulenbetätigungsglied kennzeichnet sich durch sein schnelles Ansprechen und seine linearen Betriebseigenschaften. 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. Dieses Rückspulen wird durch die abgewandelte Ausführungsform der Erfindung gemäß Fig. 2 ermöglicht. Bei dieser Konstruktion ist zwischen dem Magnetkopf 11 und dem Klemmstück 12 ein zweiter Bandauslenker 23 vorgesehen, welcher dem ersten Bandauslenker 10 entspricht. Dieser zweite Bandauslenker 23 ist über einen Lenker bzw. ein Gestänge 24 mit einem zweiten 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:

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 F i g. 2 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 Sieite der Spannrolle 6 her. Mit anderen Worten: Das Band 2 wird um ein Stück zurückgespult, welche¹· seinei Längenvergrößerung durch den zweiten Bandauslenker 23 entspricht.

Die Arbeitsgeschwindigkeit des zweiten Bandaus lenkers 23 wird im allgemeinen unter Berücksichtigung des Trägheitsmoments der Spannrolle 6 und der Zugfestigkeit des Bands 2 niedriger gewählt al< diejenige des ersten Bandauslenkers 10.

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

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

Vorstehend ist eine Vorrichtung für das intermittierende und schrittweise Transportieren eines Ma

gnetbands in Vorwärts- oder Rückwärtsrichtung beschrieben. Bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen arbeitet das Magnetbandgerät dann, wenn die Spannrolle lagenfest gehalten wird, wie ein herkömmliches Bandgerät, bei dem das Band kontinuierlich durchläuft.

Wenn die Spannrolle 6 lagenfest gehalten wird, wird 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.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

509528/385

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Antriebsvorrichtung zum schrittweisen Transport eines digitale Daten speichernden Magnetbands, bei der zwischen einer mit einer ersten Bandspanneinrichtung versehenen Bandabgabespule und einer mit einer zweiten Bandspanneinrichtung versehenen Bandaufnahmespule zwei Bandführungselemente am Bersd angreifen, zwischen denen wiederum ein Bandauslenker das Band aus der gestreckten Lage auslenkt, wobei beim durch das Auslenken bewirkten Verlängern der zwischen den Bandführungselementen befindlichen Bandlänge das Band von der Seite der Bandabgabe angezogen wird, beim nachfolgenden Entspannen der zwischen den Bandführungselementen befindlichen Bandlänge durch geeignete Dimensionierung der Reibungswerte der Bandführungselemente und der Bandzugkräfte das Band nur von der zweiten Bandspanneinrichtung bis ?um vollständigen Spannen aufgenommen wird und nach vollständigem Spannen die von der zweiten Bandspanneinrichtung ausgeübte Bandzugkraft nicht ausreicht, die von der ersten Bandspanneinrichtung ausgeübte Bandzugkraft sowie die Reibungswerte der Bandführungselementc zu überwinden, dadurch gekennzeichnet, daß die Massen und die Trägheitsmomente der Bandspanneinrichtung und des Bandführungselements auf der Bandaufnahmeseite des Bandauslenkers (10) sowie die Massen und die Trägheitsmomente der Bandspanneinrichtung und des Bandführungselements auf der Bandabgabeseite des Bandauslenkers (10) so dimensioniert sind, daß bei der schnellen Auslenkung des Bands die von den Spanneinrichtungen und den -Führungselementen bewirkten Trägheitskräfte auf der Bandaufnahmeseite größer sind als auf der Bandabgabeseite und so selbsttätig das Anziehen des Bands im wesentlichen von der Bandabgabeseite bewirken.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Masse eines Spannarms (13) der ersten Bandspanneinrichtung auf der Bandabgabeseite kleiner ist als die Masse einer Spannrolle (6) der zweiten Bandspanneinrichtung auf der Bandaufnahmeseite.

3. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die durch die Masse eines Spannarms (13) der ersten Bandspanneinrichtung auf der Bandabgabeseite bewirkten Trägheitskräfte kleiner sind als die Trägheitskräfte, die durch die im Vergleich zu diesem Spannarm größere Masse einer Spannrolle (6) der zweiten Bandspanneinrichtung auf der Bandaufnahmeseite und das Trägheitsmoment eines zwischen der Bandaufnahmespule (1) und dieser Spannrolle (6) vorgesehenen Bandantriebs (3, 4) bewirkt werden.