DE2530731A1

DE2530731A1 - Einrichtung zur regelung der spurlage eines drehmagnetkopfes an einem magnetband

Info

Publication number: DE2530731A1
Application number: DE19752530731
Authority: DE
Inventors: Nelson Kay Arter; George William Brock; Howard Carl Jackson; James Warren Leggate
Original assignee: International Business Machines Corp
Current assignee: International Business Machines Corp
Priority date: 1974-07-12
Filing date: 1975-07-10
Publication date: 1976-01-29
Also published as: US3931639A; FR2278131A1; IT1039303B; BR7504417A; JPS5119511A; DE2530731C2; FR2278131B1; GB1479862A; JPS5713053B2; CA1043012A

Description

Böblingen, den 9. Juli 1975 ka/se

Anmelderin: International Business Machines

Corporation, Armonk, N.Y. 10504

Amtliches Aktenzeichen: Neuanmeldung Aktenzeichen der Anmelderin; BO 974 012

Einrichtung zur Regelung der Spurlage eines Drehmagnetkopfes an einem Magnetband

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Regelung der Spurlage eines Drehmagnetkopfes an einem Magnetband, das in einer wendeiförmigen Transportbahn an der Oberfläche von feststehenden zylindrischen Bandführungselementen transportiert wird, die in axialer Lage beiderseits des Drehmagnetkopfes angeordnet sind, durch den am Magnetband in einem schiefen Winkel zur Bahntransportrichtung verlaufende Aufzeichnungsspuren abgetastet werden, mit Schrittransport des Magnetbandes, dessen Schrittlängen durch Servosignale geregelt werden, die durch den Drehmagnetkopf an Randspuren des Magnetbandes abgefühlt und durch einen Detektor zur Änderung des Schrittabstandes ausgewertet werden.

Es wurde bereits vorgeschlagen (Patentanmeldung P 24 53 286.3), die Einstellgeschwindigkeit eines Magnetbandes, das an einem Drehmagnetkopf in einer wendeiförmigen Transportbahn geführt wird, zum Zweck der Einhaltung der richtigen Spurlage des Magnetkopfes an den zur Bandtransportrichtung schräg verlaufenden Aufzeichnungsspuren durch die Zählung von Servomarkierungen zu regeln, die durch den Drehmagnetkopf am Magnetband abgefühlt werden. Diese Servomarkierungen sind in zwei zueinander und zur '

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Bandtransportrichtung parallel verlaufenden Randspuren des Magnetbandes in gleicher Signalfrequenz aufgezeichnet. Das Aufzeichnungs* muster der Servosignale ist unterteilt durch in gleichen Abständen aufgezeichnete Synchronisiermarkierungen. Wird eine Servospur durch den Drehmagnetkopf abgetastet, so werden die beiderseits einer Synchronisiermarkierung abgefühlten Servosignale einer Zähl- und Vergleichseinrichtung zugeführt, durch welche die beiderseits einer Synchronisiermarkierung erzielten Zählbeträge mit entgegengesetzten Vorzeichen festgehalten und verglichen werden. Das aus einem Vergleich abgeleitete Servosignal ergibt nach Vorzeichen und Richtung die Position des Drehmagnetkopfes bezüglich dessen Abweichung von der Mitte der Datensignalspur, welcher die abgefühlten Servosignale zugeordnet sind. Die Geschwindigkeit des im Schrittransport bewegten Magnetbandes kann zur Wiederherstellung der richtigen Spurlage des Drehmagnetkopfes durch das Servosignal entweder beschleunigt oder verzögert werden.

Durch die vorgeschlagene Einrichtung ist es möglich, die Schrittfrequenz des Magnetbandes zu ändern, jedoch besteht der Nachteil, daß Ungenauigkeiten der Spurlage des Drehmagnetkopfes, die durch ungleichmäßige Schrittabstände bestimmt werden, durch die Servoeinrichtung nicht berichtigt werden können.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Einrichtung zur Regelung der Spurlage eines Drehmagnetkopfes an einem Magnetband so auszubilden, daß durch eine Prüfabtastung von Signalen, die in vorgegebenen Spuren des Magnetbandes aufgezeichnet sind, die Schrittlängen des im Schrittransport angetriebenen Magnetbandes einem vorgegebenen Aufzeichnungsmuster angepaßt werden können. Es soll außerdem die Möglichkeit bestehen, während des Betriebes festgestellte Abweichungen der Schrittlänge von einem vorgegebenen Aufzeichnungsmuster so zu berichtigen, daß die Signalübertragung zwischen Drehmagnetkopf und Magnetband fehlerfrei durchgeführt werden kann.

Die genannte Aufgabe wird gemäß der vorliegenden Erfindung dadurch! BO 974 012

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gelöst, daß die Schrittlänge des Bandtransports an einem Schritt- ', längen-Speicher/Zähler voreinstellbar ist, und daß während einer Prüfabtastung des Magnetbandes die Schrittlänge des Bandtransports durch die Signalauswertung des Detektors geändert und gespeichert

i I

iwird, und daß bei Abtastung des Magnetbandes durch einen Schwelliwertdetektor abgeleitete Vorlauf/Nachlauf-Werte des Magnetbandes ! zur Schrittlängenänderung auswertbar sind.

Durch eine Einrichtung der genannten Art ist es möglich, den Schrittransport eines Magnetbandes so zu regeln, daß die Signalübertragung zwischen einem Magnetband und einem Drehmagnetkopf mit großer übertragungssicherheit durchgeführt werden kann.

Die Erfindung wird anhand von Abbildungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 die Gesamteinrichtung einer Schaltungsanordnung

zur Regelung der Spurlage eines Drehmagnetkopfes an einem Magnetband,

'Fig. 2 die Anordnung von Aufzeichnungsspuren an einem : Magnetband, das für eine Einrichtung, gemäß

der Darstellung nach Fig. 1, benützt wird,

iFig. 3 eine vergrößerte Darstellung der Anordnung von

Aufzeichnungsspuren, die in Fig. 2 dargestellt j sind,

Fig. 4 eine vereinfachte Darstellung der an einem Magnetband aufgezeichneten Servosignale,

Fig. 5 eine Darstellung einer Anordnung von Servosigna-

len, die in Randspuren eines Magnetbandes auf-, gezeichnet sind,

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Fig. 6 eine vergrößerte Darstellung eines Aufzeich-

nungsmusters von in Fig. 5 gezeigten Servo- ,

I signalspuren, mit einer Schaltungsanordnung,

durch welche die abgefühlten Servosignale ;

; ausgewertet werden. ;

!Das in Fig. 1 dargestellte Magnetband 11 ist in einer nicht dargestellten Bandkassette an einer Ablaufspule 10 angeordnet. Das :

I freie Ende des Magnetbandes 11 wird von der Ablaufspule 10 durch eine Bandschiaufenkammer 75 und in wendeiförmiger Transport-' bahn über das zylindrische Bandführungselement 76 zu einer Auflaufspule 77 transportiert. In der Mitte des Bandführungselementes 76 ist der Drehmagnetkopf W so angeordnet, daß seine umlaufenden Arbeitsspalten durch einen Schlitz am Umfang des Bandführungselementes 76 greifen und an der Oberfläche des Magnetbandes 11 ablaufen. Der Transport des Magnetbandes 11 erfolgt schrittweise durch den Antrieb des Motors 78. In gleicher Spurlage wie der Drehmagnetkopf W befindet sich ein zweiter nicht näher dargestelter Drehmagnetkopf R.

Das spitz zulaufende, freie Ende 12 des in Fig. 2 dargestellten Magnetbandes 11 wird von der Bandspule 10 abgeleitet. In einem besonderen Aufzeichnungsbereich 13 an der Spitze des Magnetbandes sind Indexdaten, vorzugsweise in Klarschrift, aufgezeichnet, die durch ein Sichtfenster der Magnetbandkassette ablesbar j sind, in welche die Bandspule 10 einsetzbar ist. Im folgenden Bereich 14 des Magnetbandes 11, der zur Erleichterung der Band- ! führung bestimmt ist, sind keine Aufzeichnungen vorgesehen. Es

! folgt ein Prüfbereich 15, an dem in Aufzeichnungsspuren vorge- ! gebener Abstände ein Aufzeichnungsmuster von PrüfSignalen ange- ■ ordnet ist. Die Amplitude, die Phasenlage und andere Charakteristi,-ka der an diesem Aufzeichnungsmuster abgefühlten Signale werden : ausgewertet, um die Spurlage der Drehmagnetköpfe W und R durch ; Transportbewegungen des Magnetbandes 11 automatisch zu berichtigen.

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Die in der Mitte des Magnetbandes 11 in Schrägspuren 20 aufgezeichneten Datensignale werden begrenzt durch ein paar in Randspuren des Magnetbandes, parallel zur dessen Transportrichtung aufgezeichneten Servospuren 17 und 19. Jede der beiden Servorspuren enthält zwei parallel verlaufende Teilspuren 17A, 17B und 19A, 19B. Die Servospuren beginnen bei "BOT", bei deren Erreichen der Drehmagnetkopf mit der Datenaufzeichnung beginnen kann. In gleicher Weise endet die Datenaufzeichnung an Endbereichen "EOT" der Servospuren 17 und 19. Der Streifen "O" bezeichnet die erste Datenspur, die am Punkt 26 der Servospur identifiziert wird.

Der Winkel der in Fig. 3 dargestellten Datenspuren 21 und 22 bezüglich der Transportrichtung des Magnetbandes 11 beträgt 17,5°. Die entlang der Abtastspur 27 des Drehmagnetkopfes gemessene seitliche Spurausdehnung der Servospuren 17 und 19 ist etwas kleiner als der Abstand zwischen dem Drehmagnetkopf W für das Schreiben und dem Drehmagnetkopf R für das Lesen der Signale, die in gleicher Spurlage an einem gemeinsamen Rotor zugeordnet sind« Die Bemessung des Abstandes 28 zwischen den Drehmagnetköpfen R und W dient der richtigen Signalübertragung bei den Schrittbewegungen des Magnetbandes. Der Schreib-Drehmagnetkopf W, der am Rand des Magnetbandes aufgezeichnete Adressensignale 25 abtastet, bewirkt keine Signalübertragung dieser Signale. Wenn dagegen der Schreib-Drehmagnetkopf W die Servospur 19 abtastet, werden die abgefühlten Signale als Servosignale erkannt und zur Servoregelung benützt. Der dem Schreib-Drehmagnetkopf W in der gleichen Spur folgende Lese-Drehmagnetkopf R bewirkt die Abfühlung der Adressensignale 25. Der Abstand 28 der beiden Drehmagnetköpfe hat zur Folge, daß Adressen- und Servosignale gleichzeitig abgefühlt und ausgewertet werden. Wird durch diesen Vorgang die richtige Spurlage der Drehmagnetköpfe erkannt, kann in der Datenspur 21 i die Signalaufzeichnung aufgenommen werden. .

Wenn die Arbeitsspalte des Schreib-Drehmagnetkopfes W und des Lese-Drehmagnetkopfes R über die Oberfläche des Magnetbandes 11

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bewegt werden, erfolgt in der Aufzeichnungsspur 21 die Aufzeichnung von Datensignalen. Die Richtigkeit der Datenaufzeichnung wird ^] dadurch überprüft, daß der Arbeitsspalt des in der Spur folgenden j Lese-Drehmagnetkopfes R die aufgezeichneten Daten abfühlt und ' einer Vergleichsprüfung zuführt. '

Wenn der Arbeitsspalt des Schreib-Drehmagnetkopfes beim Punkt 31 die Datenspur verläßt, wird der Schreibstrom am Schreib-Drehmagnetkopf abgeschaltet. Der Lese-Drehmagnetkopf R setzt die Abfühlung der Datensignale fort. Der Arbeitsspalt des Schreib-Drehmagnetkopfes W bewirkt sodann die Abfühlung von Servosignalen in der Servospur 17, um den Bandtransport zur Berichtigung der Spurlage der Dreh-Magnetköpfe zu regeln. Da der Abstand 28 der beiden Dreh-Magnetköpfe etwas größer ist als die Spurlänge der Dreh-Magnetköpfe durch die Servospur 17 verläßt der Arbeitsspalt des Schreib-Drehmagnetkopfes W die Servospur 17 beim Punkt 32 im wesentlichen gleichzeitig dann, wenn der Arbeitsspalt des Lese-Drehmagnetkopfes R die Datenspur 21 beim Punkt 31 verläßt. Zu diesem Zeitpunkt befindet sich der Arbeitsspalt des Lese-Drehmagnetkopfes R unterhalb der oberen Kante 33 des Magnetbandes 11. Der Servomechanismus wird jetzt betätigt, um das Magnetband um einen Schritt auf die nächste Datenspur 22 einzustellen. Die Konstanten der Beschleunigung und der Geschwindigkeit der Dreh-Magnetköpfe können so angepaßt werden, daß die Schrittbewegung zur Datenspur 22 dieselbe Zeit in Anspruch nimmt, die der Arbeitsspalt des Schreib-Drehmagnetkopfes W benötigt, um vom Bereich der Servospur 17 zu dem Bereich der Servospuren 19 zu gelangen, welcher der Datenspur 22 zugeordnet ist. Diese Übergangszeit entspricht einem Laufweg von der Servospur 17 zur Kante 33 des Magnetbandes, zuzüglich des Abstandes von der Kante 30 des Magnetbandes bis zum unteren Rand 34 der Servospur 19. Zum Einhalten dieser Bedingung besteht die Voraussetzung, daß das Magnetband 11 in einer wendeiförmigen Transportbahn an der Oberfläche der zylindrischen Bandführungselernente transportiert wird, !wodurch die Kanten 30 und 33 des Magnetbandes angrenzend verlau-

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fen. In dieser Weise kann die Datenaufzeichnung am Magnetband bei geringstem Zeitaufwand durchgeführt werden.

Gemäß der Darstellung nach Fig. 4 wird der Schreib-Drehmagnetkopf W in Richtung des Pfeiles 27A entlang des idealen Spurverlaufs bewegt. Diese Idealspur verläuft durch die Mitte der Datenspur 22. An der unteren Kante 30 des Magnetbandes 11 befindet sich die Servospur 19A, in welcher zwischen den Servosignalen die Synchronisiermarkierungen 38 und 39 aufgezeichnet sind. Die Synchronisiermarkierung 38 ist der Datenspur 22 zugeordnet, und die Synchronisiermarkierung 39 gehört zu der Datenspur 21. Die in Fig. 5 dargestellte bevorzugte Ausführungsform eines Servo-Aufzeichnungsmusters bewirkt die Berichtigung der Spurlage der Dreh-Magnetköpfe, und außerdem kann die Abweichung des idealen Spurverlaufs 27 von der Mitte einer Datenspur gemessen werden. Jede Servospur enthält die beiden Spurbereiche 19A und 19B, entlang der unteren Kante 30 und zwei Spurbereiche 17A und 17B entlang der oberen Kante 33 des Magnetbandes. Alle Servospuren sind gleich mit der Ausnahme, daß sie in Bandtransportrichtung gegeneinander versetzt sind. Vier Synchronisiermarkierungen 45 bis 48 bestimmen überzählige Abfühlsignale, z.B. für die Lagebestimmung der Abtastlinie 27 und der Abmessung der Datenspur Ebenso kann die Lage des Schreib-Drehmagnetkopfes W am Beginn seines Abtastweges bei den Synchronisiermarkierungen 45 und 46 verglichen werden mit der Lage des Drehmagnetkopfes, wenn er seinen Abtastweg bei den Synchronisiermarkierungen 47 und 48 beendet, um das Vorlaufen/Nachlaufen der Spurlage des Drehmagnetkopfes bezüglich der Datenspur 49 zu messen.

Fig. 6 zeigt eine vergrößerte Darstellung des Servosignalmusters in jeder Servospur in Verbindung mit einer Schaltungsanordnung jzur Auswertung der abgefühlten Servosignale. In dieser Darstellung wird das Servosignalmuster 50 durch zwei verschiedene Teil-[muster festgelegt. Das Teilmuster 51 enthält Signalaufzeichnungen •konstanter Frequenz. Jedes Teilmuster 51 wird in Bandtransport-

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- 8 ,richtung durch zwei Synchronisiermarkierungen 52, 53 begrenzt.

j Die Mittellinie des Schreib-Drehmagnetkopfes W überquert die I Mitte der Synchronisiermarkierung 53, wenn er dem genauen Spur-I
verlauf 27 folgt. Wenn der Schreib-Drehmagnetkopf W bezüglich der durch die Synchronisiermarkierung 53 bezeichneten Spurmitte j einen Vorlauf/Nachlauf aufweist, dann folgt z.B. der Schreib-'Drehmagnetkopf W der Spurlinie 55. Um eine Aufzeichnungsspur

!mit dem Drehmagnetkopf wieder in Übereinstimmung zu bringen, ι wird das Magnetband 11 um einen kleinen Schritt nach links verschoben, um die Spurmitte des Drehmagnetkopfs über der Mittellinie der Synchronisiermarkierung 53 einzustellen. Die Synchronisiermarkierungen der Servospur, von denen einige mit 52 und bezeichnet sind, können das Doppelte der Aufzeichnungsfrequenz des Aufzeichnungsmusters der Datensignale aufweisen, oder sie können abwechselnd ein anderes Signalmuster aufweisen, oder sie können durch das Fehlen, von Datensignalen dargestellt werden, in der Form eines Aufzeichnungsmusters, das sich von der konstanten Signalfrequenz des Aufzeichnungsmusters 51 der Datensignale unterscheidet. In einem besonderen Ausführungsbeispiel der Erfindung wurden die Abmessungen des Drehmagnetkopfes so gewählt, daß seine Spaltlänge den Betrag von ca. 0,4 mm aufweist. Die Synchronisiermarkierungen 52 und 53 haben ebenso wie die Länge ider Signalaufzeichnungen konstanter Frequenz der Datensignale vorzugsweise eine Länge von 0,4 mm. Die Abstände zwischen den einzelnen Signalübergängen konstanter Frequenz des Aufzeichnungsbnusters 51 haben den Betrag von 0,015 mm.

Die in Fig. 6 dargestellte Einrichtung zur Feststellung der Spurlage bewirkt eine Zählung der Signalübergänge 51 konstanter Frequenz durch den Zähler 61 bis die Synchronisiermarkierung 53 lurch den Synchronisierdetektor 62 erkannt ist. Anschließend bewirken die Signalübergänge konstanter Frequenz auf der. rechten Seite der Synchronisiermarkierung 53 die Rückstellung des Zählers 51. Wenn der Endzustand des Zählers 61 den Betrag "Null" aufweist, ar gibt sich für die Spur 27 des Drehmagnetkopfes die richtige

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Spurlage. Ein von O abweichender Betrag der Zählerstellung zeigt eine Abweichung des Drehmagnetkopfes von der richtigen Spurlage. Die durch Abfühlung der Servospur 19A festgestellte Abweichung von der Spurlage des Drehmagnetkopfes wird durch die später erläuterte Einrichtung, gemäß Fig. 1, ausgewertet.

Wenn der Schreib-Drehmagnetkopf den Bereich 50 der Servospur überläuft, erscheint gemäß der Darstellung nach Fig. 6 das abgefühlte Servosignal am Leiter 56. Dieses Servosignal wird dem Eingang des Verstärkers 57 zugeführt und erscheint als verstärktes Ausgangssignal am Leiter 58. Wenn dessen Signalamplitude größer ist als ein bestimmter Schwellwert, liefert der Schwellwertdetektor 59 ein Ausgangssignal über die Leitung 60, um den Zähler 61 zur Aufnahme von Aufwärts/Abwärts-Zählsignalen zu betätigen. Da der Schreib-Drehmagnetkopf W mit der Abtastung des Teils 50 der Servospur begonnen hat, erfolgt zu dieser Zeit noch keine Abfühlung einer Synchronisiermarkierung, und der synchronisierte Detektor 62 hat noch kein Betätigungssignal ausgesendet. In dieser Weise erhält die Leitung 63 über den Inverter 64 ein Signal, das den Zähler 61 zum "Aufwärtszählen" vorbereitet.

Wenn der Schreib-Drehmagnetkopf W seine Bewegung über den Bereich 50 der Servospur fortsetzt, wird der Zähler 61 "aufwärts" gezählt durch Signale an der Ausgangsleitung 65 des Impulsformers 66. Der Impulsformer 66 bewirkt die Signalformung der Signale konstanter Frequenz, die vom Bereich 51 der Servospur abgefühlt werden.

In einer anderen, nicht näher beschriebenen Ausführungsform kann der Eingang des Zählers 61 durch Taktsignale konstanter Frequenz eines Generators 67 gespeist werden.

Wenn der Schreib-Drehmagnetkopf W die Synchronisiermarkierung 53

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abfühlt, liefert der Synchronisierdetektor 62 über die Leitung 68 ein Signal, das den Zähler 61 für das "Abwärtszählen" vorbereitet. Der in diesem Augenblick durch den Zähler 61 erreichte Zählstand hängt ab von der Spurlage, die der Schreib-Drehmagnetkopf W über der Datenspur erreicht hat, und die durch die Synchronisiermarkierung 53 angezeigt wird. Wenn der Schreib-Drehmagnetkopf W z.B. dem idealen Spurverlauf 27 folgt, wird der erreichte Zählstand des Zählers 61 kleiner sein als bei dem verschobenen Spurverlauf 55. Wenn der Schreib-Drehmagnetkopf W die Abtastung des Teils 50 der Servospur fortsetzt, bewirkt das Signalmuster 51 konstanter Frequenz auf der rechten Seite der Synchronisiermarkierung 52 das "Abwärtszählen" des Zählers 61. Wenn der Schreib-Drehmagnetkopf W den Teil 50 der Servospur verläßt, unterschreitet das dem Schwellwertdetektor 59 zugeführte Signal die BetätigungsschwelIe und der Zähler 61 wird für die Aufnahme von Zählsignalen gesperrt.

Zu diesem Zeitpunkt enthält der Zähler 61 einen Rest-Zählerstand. Größe und Vorzeichen dieses Zählerstandes bilden ein Maß für die Größe und Richtung der zwischen dem Spurlauf des Drehmagnetkopfes und der Datenspur, die der Synchronisiermarkierung 53 zugeordnet ist, bestehenden Abweichung. Wenn z.B. der Anfangszustand des Zählers 61 den Wert "Null" aufweist, wird sein Restzählerstand "Null" sein, wenn der Drehmagnetkopf seinem idealen Spurverlauf 27 folgt. Eine positive Restzählung zeigt an, daß der Spurfehler dem Spurverlauf 55 entspricht. Eine negative Restzählung zeigt an, daß der Drehmagnetkopf eine Verschiebung aufweist, die rechts vom idealen Spurverlauf 27 liegt.

Die Restzählung des Zählers 61 bildet ein Eingangssignal an der Vergleichsschaltung 42, von wo es der in Fig. 1 dargestellten Servoeinrichtung 79 zugeführt wird, um eine Positions steuerung des Magnetbandes durchzuführen, welche eine genaue Wiederherstellung der richtigen Spurlage zwischen einer Datenspur des Magnetbandes und dem Schreib-Drehmagnetkopf W bewirkt. Die bevor-

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zugte Anwendung der Vergleichsschaltung 42 und der Restzählstand-Schaltung 41 besteht darin, den Zähler 61 voreinzustellen auf ; einen Zählstand, der eine bekannte Restzählung ergibt, wenn die ; Spurlage richtig ist. Sie wird als direktes Ausgangssignal am j Detekor 70 abgeleitet. J

Wenn die Spurmitten der Synchronisiermarkierungen 52 und 53 mit ; den zugehörigen Datenspuren übereinstimmen, ergibt eine bekannte : Spurverschiebung der Synchronisiermarkierungen eine vom "Null"- : Wert verschiedene Restzählung bei idealem Spurverlauf 27. In diesem Fall wird ein Vergleich zwischen dem tatsächlichen Zählers- i tand und dem erwünschten Rest-Zählerstand durchgeführt, um den Fehler der Spurlage des Dreh-Magnetkopfes zu ermitteln.

Während die beschriebene schrittweise durchgeführte Steuerung des Magnetbandtransports für bestimmte Anwendungen ausreichend ist, wird für verbesserte Ausführungsformen der Erfindung eine Unterdrückung von Störsignalen ebenso wie die Anpassung des sich ändernden Spulendurchmessers beim Wickelvorgang erforderlich sein. Zum Zweck der Steuerung der Datenaufzeichnung kann eine vorgegebene Anzahl von Tachometerimpulsen zwischen den Mittellinien von zwei aufeinanderfolgenden Aufzeichnungsspuren berechnet werden. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung liefert das mit dem Motor 78 verbundene Tachometer bei jedem Tachometerschritt vier verschiedene Signalzustände. Diese sollen ; "Tachometerimpulse" genannt werden, die zur Anzeige einer Spur- j

verschiebung des Drehmagnetkopfes gezählt werden. Die Aufzeichnungssteuerung verwendet einen Algorithmus zur Berechnung einer Anzahl von Tachometerzählungen, die notwendig sind, um das Magnetband um einen vorgegebenen Abstand zwischen zwei aufeinander- '' folgenden Datenspuren zu transportieren, in genormten Winkelschritten des Motors 78. Die durch die Einrichtung zu lösende ' Gleichung hat den folgenden Ausdruck:

K =1 /R" + - R² + ^k) g

τγ π / T

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. - 12 -

Es bedeuten:

K = Anzahl der Tachometerimpulse zwischen zwei aufeinanderfolgenden Aufzeichnungsspuren.

R = Radius der Nabe der Aufwickelspule 77.

T = Dicke des Magnetbandes 10.

L = Länge des an der Aufwickelspule 77 gewickelten Magnetbandes .

S = Mitte-zu-Mitteabstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden Aufzeichnungsspuren.

C = Anzahl der Tachometerimpulse je Umdrehung des Motors 78 und der Aufwickelspule 77.

Der Wert K kann für verschiedene Abschnitte des Magnetbandes vorausbereichnet und über Leitung 82 der Steuereinrichtung zugeführt werden. In einer Ausführungsform waren für die Mitte des Magnetbandes 70 Tachometerimpulse erforderliche, um das Magnetband von der Mittellinie einer Aufzeichnungsspur zur Mittellinie der nächstfolgenden Aufzeichnungsspur zu transportieren. Zum Zwecke der Beschreibung kann ein Voreinstellungswert benutzt werden.

Der Steuereinrichtung ist bekannt, an welchem Teil des Magnetbandes Signalübertragungen stattfinden sollen. Dementsprechend wird das Magnetband nach Empfang eines Steuersignals zur Abtastung einer Reihe von Aufzeichnungsspuren, wie z.B. 110 oder 111 von der ersten zu übertragenden Aufzeichnungsspur schnell um 8 Aufzeichnungsspuren transportiert. Die erste zu übertragende Aufzeichnungsspur liegt immer am freie Ende 12 des Magnetbandes Diese Richtungsfestlegung ist erforderlich, weil das Magnetband für Übertragungsoperationen zur Einhaltung der Signalgleichförmigkeit in gleicher Richtung transportiert wird. Nach Empfang eines ObertragungsSignaIs wird das Magnetband schnell um acht Aufzeichnungsspuren transportiert. Zu dieser Zeit bewirkt die Aufzeichnungssteuerung automatisch den Ablauf einer Eichphase mit Ausgabe eines Steuersignals über Leitung 33. Dieses Steuer-

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j signal überträgt den Voreinstellungswert über Leitung 82 über die ιUND-Schaltung 84 zum Schrittlängen-Speicher und Zähler 85. Dieser enthält den Durchschnittswert der Schrittlänge in den Normen ider Tachometerzählung zwischen zwei aufeinanderfolgenden Aufzeichnungsspuren, abhängig vom Bandwickeldurchmesser an der Aufwickelspule 77. Das Steuersignal an Leitung 33 bewirkt auch die Rückstellung des Schrittzählers SK in eine Bezugsstellung. Der Schrittzähler SK bewirkt eine Unterteilung der Eichphase in eine erste Phase für die Schrittbewegung des Magnetbandes über die Aufzeichnungsspuren O bis 3 und in eine zweite Phase für eine Schrittbewegung über die Aufζeichnungsspuren 4 bis 7. Diese acht Aufzeichnungsspuren befinden sich am freien Ende des Magnetbandes unmittelbar vor der ersten Datenspur, die übertragen werden soll. Zu dieser Zeit ist die Aufzeichnungssteuerung bereit, um die in Fig« I gezeigte Schaltungsanordnung durch ausgewählte Justierung des Speicherinhalts des Schrittlängen-Speichers und Zählers 85 in Übereinstimmung mit den Einstellungen des Schrittzählers SK und vom Detektor 70 abgeleitete Messungen zu eichen.

Es sei daran erinnert, daß der Detektor 70 nur eine Verschiebung von der Servospur 17A anzeigt, nachdem das Abfühlsignal der Spur 17A zum Zweck der Prüfung mit dem Abfühlsignal der Servospur 17B verglichen worden ist. Ein entsprechendes Anzeigesignal wird nach vollständiger Prüfung durch den Detektor 70 zu den UND-Schaltungn 86 übertragen. Die UND-Schaltungen 86 haben solche Prüfwerte vorher schon bei der zweiten Drehung des Drehmagnetkopfes für jede Aufzeichnungsspur in der Eichphase übertragen. Dieser Vorgang wird festgelegt durch eine Einstellung von nachfolgend beschriebenen bistabilen Kippschaltungen. Das Steuersignal der Leitung 33 bewirkt zuerst die Rückstellung der bistabilen Kippschaltung 90, wodurch angezeigt wird, daß die erste Drehung des Schreib-Drehmagnetkopfes W erfolgt ist. Das mit dem Antriebsmotor 92 des Drehmagnetkopfes

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verbundene Tachometer durchläuft eine Bezugsstellung, die einen Bezugsdrehpunkt des Schreib-Drehmagnetkopfes W anzeigt. Diese Bezugsmarkierung ergibt ein Steuersignal, das über Leitung 93 zunächst die bistabile Kippschaltung 90 umschaltet, wodurch eine vollständige erste Umdrehung angezeigt wird. Die UND-Schaltung 94 überträgt die Bezugsmarkierung der Leitung 93 immer wenn die erste bistabile Kippschaltung 90 ihren ersten Schaltzustand einnimmt und der Schrittzähler SK sich nicht im Zustand der Datenübertragung befindet, was durch ein später beschriebenes Steuersignal an der Leitung 95 angezeigt wird. Das Ausgangssignal der UND-Schaltung 94 zeigt der Aufzeichnungssteuerschaltung die zweite Drehung des Drehmagnetkopfes bei einer vorgegebenen Aufzeichnungsspur und bewirkt die Einstellung der zweiten bistabilen Kippschaltung 96_f wodurch die zweite Drehung des Schreib-Drehmagnetkopfes bei einer gegebenen Aufzeichnungsspur angezeigt wird« Das Ausgangssignal der zweiten bistabilen Kippschaltung 96 öffnet die UND-Schaltungen 86, um die durch das Servo-Signal angezeigte Verschiebung des Detektors 70 über Leitung 43 zu dem Vor lauf/Nachlauf-Register 97 zu übertragen. Nach Beendigung der zweiten Umdrehung des Schreib-Drehmagnetkopfes W wird die erste bistabile Kippschaltung 90 zurückgestellt und sie ändert sodann ihre Einstellungen zwischen dem ersten und dem zweiten Schaltzustand, so daß das Signal der Bezugsmarkierung an der Leitung 93 abweichselnd zu der zweiten bistabilen Kippschaltung 96 während der Eichphase übertragen wird. Ein Schritt-Ende-Signal des Detektors 70 bewirkt die Rückstellung der zweiten bistabilen Kippschaltung 96 nach Beendigung eines jeden Transportschritts, wodurch die UND-Schaltungen 86 bis zum Auftreten der nächstfolgenden zweiten Umdrehung über der zweiten Aufzeichnungsspur gesperrt werden.

Nach der Beschreibung der eine Spurverschiebung anzeigenden Servosignale wird die Eichphase erläutert. Der Schrittzähler SK zählt jedes vom Detektor 7O abgeleitete Schrittsignal. Die Zählschritte 0 bis 3, die den ersten 4 Aufzeichnungsspuren ent-

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' sprechen werden als die erste Teilphase der Eichphase bezeichnet.

¹ Der Schrittzähler SK liefert ein erstes Teilphasensignal über ! Leitung 103, um die UND-Schaltung Al der Schaltung 104 vorzubereiten, so daß diese ein "Größer-als-eins"-Signal jedesmal dann übertragen kann, wenn das Vorlauf/Nachlauf-Register 97 eine Verschiebung der Spurlage anzeigt, die größer ist als ein iTachometerimpuls. Die "Größer-als-eins"-Schaltung 105 liefert ein Ausgangssignal, wenn ein "Größer-als-eins"-Zustand im Vorlauf/ Nachlauf-Register 97 angezeigt wird. Die Schaltung 104 liefert das "Größer-als-eins"-Signal, um den Einheitswert der durchschnitt·» liehen Transportschrittgröße, die im Schrittlängen-Speicher und Zähler 85 gespeichert ist, für jede Aufzeichnungsspur 0 bis 3 der acht Eichspuren zu ändern. Die Richtung der Größenänderung ent« spricht dem Vorzeichen des im Vorlauf/Nachlauf-Registers 97 enthaltenen Wertes, der über die Leitung 106 zu dem Schrittlängen-Speicher und Zähler 85 übertragen wird. Zur Erläuterung sei erwähnt, daß eine Spurverschiebung gegen das freie Ende des Magnetbandes 11, gemäß der Darstellung nach Fig. 2, als ein negativer Fehler definiert wird, während ein Verschiebungsfehler gegen das Spulenende des Magnetbandes als ein positiver Fehler definiert wird. Entsprechend hierzu wird bei einem positiven Fehler die Größe des Transportsschritts des Magnetbandes verkleinert, während für einen negativen Fehler die Größe des Transportschritts vergrößert wird. In dieser Weise wird für jede abgefühlte Aufzeichnungsspur die durchschnittliche Schrittgröße vergrößert oder verkleinert, vorausgesetzt, daß ein Verschiebungsfehler angezeigt wurde.

Die zweite Teilphase enthält die Aufzeichnungsspuren 4 bis 7, d.h., dies sind die vier Aufzeichnungsspuren, die unmittelbar der ersten abzuführenden Datenspur vorgeordnet sind. Der Schrittzähler SK zeigt die zweite Teilphase an durch ein Ausgangssignal, Idas über Leitung 115 zu der UND-Schaltung A2 der Schaltung 104 !übertragen wird. Die "Größer-als-eins"-Schaltung 105 liefert ihr Ausgangssignal zu dem Vorlauf/Nachlauf-Zähler 116, der in gleicher

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Richtung bis zu vier mal auftretende Verschiebungen zählt, die den Wert "Größer-als-eins" aufweisen. Nach einer Vorzeichenänderun^ spricht der Vorlauf/Nachlauf-Zähler 116 auf das Signal der Leitung j j 106 an, um den Zählstand des Zählers zu erhöhen oder zu erniedri- !

igen. Entsprechend hierzu liefert der Vorlauf/Nachlauf-Zähler 116 !

I I

j bei einem Zählstand von "zwei" ein Ausgangssignal über die Leitung ι

j I

117 zu dem Eingang der UND-Schaltung A2 der Schaltung 104 immer j !dann, wenn zwei aufeinanderfolgende "Größer-als-eins"-Verschiebungen j gleicher Richtung aufgetreten sind. Dies bewirkt in der Schaltung ; ! 104 die Erzeugung eines einheitlichen Änderungssignals, das zu

'dem Schrittlängen-Speicher und Zähler 85 übertragen wird, der seinen Zählerstand in Übereinstimmung mit dem erwähnten Vorzeichen ändert. Daraus geht hervor, daß die durchschnittliche \ Schrittgröße während der zweiten Teilphase mit der halben -ι Änderungsfrequenz bezüglich der ersten Teilphase der Eichphase geändert wird.

Nach Beendigung der Eichphase ist es erwünscht, daß die Einstellung des Schrittlängen-Speichers und Zählers 85 nur nach einer vorgegebenen Anzahl und aufeinanderfolgenden Spurverschiebungen gleichen Vorzeichens geändert wird, d.h., das Magnetband wird i immer schrittweise so bewegt, daß es entweder nach rechts oder ;links aus der idealen Spurlage 27 verschoben wird, bevor eine !Berechtigung zu einer Änderung der durchschnittlichen Schrittigröße erteilt wird. Bei dem Ausführungsbeispiel wird der Spei- !cherinhalt des Schrittlängen-Speichers und Zählers 85 nur geändert, wenn vier aufeinanderfolgende Spurfehler des gleichen

!Vorzeichens festgestellt worden sind. Der Vorlauf/Nachlauf-Zähler i
116 liefert an der Leitung 118 nur dann ein Betätigungssignal, wenn 4 aufeinanderfolgende Spurverschiebungen gleichen Vorzeichens aufgetreten sind. Die UND-Schaltung A3 der Schaltung 104 spricht auf ein Signal der Leitung 118 und auf ein Ausgangssignal des ; Schrittzählers SK an, um über die Leitung 150 ein Datensignal zu übertragen, das eine Änderung der Schrittgröße am Schrittlängen-f

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Speicher und Zähler 85 bewirkt. Die Richtung der Änderung wird !wiederum bestimmt durch das Vorzeichensignal an Leitung 106.

Die im Schrittlängen-Speicher und Zähler 85 enthaltene durch- ;

schnittliche Schrittgröße wird durch die UND-Schaltungen 120 ;

nach Vorbereitung eines an der Leitung 121 wirksamen Startsignals |

(übertragen. Die Schrittgröße, die durch die UND-Schaltung 120 ■

in den Schrittabstand-Zähler und Addierer 122 eingefügt wird, ι

betätigt die Servoeinrichtung 79, um das Magnetband 11 durch den :

Motor 78 auf die nächste Aufzeichnungsspur einzustellen. Das '

Tachometer 78A liefert Impulse an den Schrittabstand-Zähler und ; Addierer 122, der die eingefügte Zählung auf einen Bezugswert vermindert, wobei der Motor 78 durch die Servoeinrichtung 79 in einer Stoppstellung gehalten wird.

Der oben beschriebene Betriebsablauf bewirkt eine Unterdrückung von Störsignalen, jedoch können Störungen der Abstandsbildung zwischen aufeinanderfolgenden Aufzeichnungsspuren nicht notwendigerweise ausgeglichen werden. Wegen derartigen Störungen können unrichtige Werte von Spurverschiebungen in das Vorlauf/Nachlauf-Register 97 eingegeben werden. Um solche Störungen zu vermeiden, werden die Ausgangssignale des Registers 97 durch die Begrenzer- und Decodierschaltung 125 analysiert. Wenn die Spurverschiebung einer Aufzeichnungsspur kleiner oder gleich dem Wert 3 ist, wird dieser Wert über Leitung 126 zu den UND-Schaltungen 127, 128 übertragen. In Übereinstimmung mit dem Signal an Leitung 106 werden die UND-Schaltungen 127, 128 vorbereitet, um entweder die begrenzten Spurlage-Signale entweder zur Addition oder zur Subtraktion von dem in den Schrittabstand-Zähler und ] Addierer 122 eingefügten Schrittabstand zu übertragen. Das Vor- : bereitungssymbol an den UND-Schaltungen 127 zeigt, daß ein j jnegatives Signal an Leitung 106 die Signale überträgt, um sie j ¹Zu dem Inhalt des Schrittabstand-Zählers und Addierers 122 zu j !addieren. Dagegen liefern die UND-Schaltungen 128 immer dann j

j \

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:Signale zur Subtraktion vom Inhalt des Schrittlängen-Speichers und Zählers 85, wenn das Vorzeichen an Leitung 106 negativ ist. Wenn die nächstfolgende Aufzeichnungsspur einen ähnlichen Fehler aufweist, wird dieser in gleicher Weise berichtigt, wobei der Durchschnitt solcher Fehler im Spurverschiebungszähler 116 ermittelt wird, um die durchschnittliche Schrittgröße zu ändern. Es Isei darauf hingewiesen, daß der Spurverschiebungszähler 116 nach einer Vorzeichenänderung zurückgestellt wird, die eine mögliche Störung zwischen den Abständen der Spurmitten von zwei aufeinanderfolgenden Aufzeichnungsspuren anzeigt. In dieser Weise kann eine Änderung der durchschnittlichen Schrittgröße bei guter Störsignalunterdrückung erzielt werden. Eine derartige Störsignalunterdrückung beseitigt nicht nur Fehler der Servospur sondern auch Fehler oder Störungen betreffend die Spurabstände»

Beim Auftreten einer Fehlerbedingung in der beschriebenen Servosteuerung wird die Schrittgröße im Schrittabstand-Zähler und Addierer bei der durchschnittlichen Schrittgröße, die im Schrittlängen-Speicher und Zähler 85 gespeichert ist, festgehalten. Wenn der Durchschnitt annähernd mit der tatsächlichen Schrittgröße übereinstimmt, kann eine Signalübertragung erfolgreich fortgesetzt werden. Ein durch die Servoeinrichtung hervorgerufener Fehler kann in verschiedener Weise ermittelt werden. Eine Art der Ermittlung besteht in der Messung der Zeit, die verstreicht, zwischen dem Auftreten des Steuersignals an der Leitung 33 und dem Ende des Schrittsignals, das an Leitung erscheint. Eine Taktschaltung 130 bewirkt die Festlegung einer Intervallzeit, die größer ist als die erwartete Zeitdauer für leinen Schrittvorgang von Aufzeichnungsspur zu Aufzeichnungsspur. Wenn die Intervallzeit abläuft, wird dies der Aufzeichnungssteuerung angezeigt, und der Schrittabstand-Zähler und Addierer L22 wird gesperrt. Die Aufzeichnungssteuerung überträgt den Enhalt des Schrittlängen-Speichers und Zählers 85 zu dem Schrittabstand-Zähler und Addierer 122, wie dies oben beschrieben

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Claims

PATENTANSPRUCH

Einrichtung zur Regelung der Spurlage eines Drehmagnetkopfes an einem Magnetband, das in einer wendelförmigen Transportbahn an der Oberfläche von feststehenden zylindrischen Bandführungselementen transportiert wird, die in axialer Lage beiderseits des Drehmagnetkopfes angeordnet sind, durch den am Magnetband i in einem schiefen Winkel zur Bandtransportrichtung ver- j laufende Aufzeichnungsspuren abgetastet werden, mit j Schrittransport des Magnetbandes, dessen Schrittlängen durch Servosignale geregelt werden, die durch den Drehmagnetkopf an Randspuren des Magnetbandes abgefühlt und I durch einen Detektor zur Änderung des Schrittabstandes ■ ausgewertet werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Schrittlänge des Bandtransports an einem Schrittlängen-Speicher/Zähler (85) voreinstellbar ist, und daß während ; einer Prüfabtastung des Magnetbandes (11) die Schrittlänge des Bandtransports durch die Signalauswertung des Detektors (70) geändert und gespeichert wird, und daß bei Abtastung des Magnetbandes durch einen Schwellwertdetektor (105) abgeleitete Vorlauf/Nachlauf-Werte des Magnetbandes zur Schrittlängenänderung auswertbar sind.?

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•el©

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