DE3901666A1 - Verfahren zur magnetkopfreinigung und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Magnetkopfreinigung eines Magnetbandschreib-/lesegerätes und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens, bei welchem ein Reinigungsband am Magnetkopf entlang geführt wird. Die Erfindung betrifft ferner ein Magnetband.

Es ist bekannt, ein in einer Kunststoffkassette aufgespultes Magnetband zur Datenspeicherung zu verwenden. Diese Bänder sind mit einem Vorlauf- und einem Nachlaufbandabschnitt versehen, die dazu dienen, den Bandanfang und das Bandende mit Hilfe von optischen Sensoren zu erkennen. Hierbei wird die Lichtdurchläs­ sigkeit dieser Abschnitte im Unterschied zu dem lichtundurch­ lässig eingefärbten, mit der magnetisierbaren Schicht versehenen Bandabschnitt als Erkennungskriterium ausgenutzt.

Zum Beschreiben und zum Auslesen des Magnetbandes muß dieses an einem Magnetkopf vorbeigeführt werden, wobei bei den neuer­ dings verwendeten Aufzeichnungstechnologien V 8 und RDAT eine rotierende Trommel verwendet wird, die mit 2 oder 4 Magnetköp­ fen versehen ist. Wesentlich ist hierbei ein enger Kontakt zwischen dem Bandmaterial und dem Magnetkopf, der dadurch erreicht wird, daß der Magnetkopf in Bandlaufrichtung abge­ rundet ist und das Band mit einer vorgegebenen Vorspannung über den Scheitel dieser Abrundung geführt wird. In den dabei unvermeidlich entstehenden Winkeln zwischen dem Magnetband und den abgerundeten Seiten des Magnetkopfes sammelt sich Abrieb der Bandbeschichtung, der durch den mechanischen Kontakt ent­ steht. Dieser Effekt ist in besonderem Maß dann zu beobachten, wenn als Beschichtung Reineisen-Teilchen verwendet werden, die sich wegen der damit erreichbaren, für die Datenverarbeitung erwünschten hohen Aufzeichnungsdichte als besonders günstig erweisen.

Der Abrieb bildet eine unerwünschte Rampe, welche dazu führt, daß das Magnetband vom Magnetkopf abgehoben wird, so daß die magnetische Aufzeichnung bzw. das Auslesen nicht mehr zuver­ lässig erfolgt. Mit zunehmendem Anwachsen der Ablagerungen kann es zu einem weiteren sehr nachteiligen Effekt kommen. Wenn sich eine größere Teilchenmenge aus der Ablagerung löst, wird sie durch die Trommelrotation am Magnetkopf vorbeigeschleudert. Das Ergebnis ist, daß eine ganze oder mehrere der schräg auf das Band aufgezeichneten Informationsspuren ins Leere geschrieben werden, da der vorbeigeschleuderte Teilchenbrocken das Magnet­ band vom Kopf abhebt und somit eine Magnetisierung nicht mög­ lich ist.

Bisher hat man versucht, eine zuverlässige Datenaufzeichnung bzw. das Auslesen von Daten dadurch zu gewährleisten, daß man die Magnetköpfe mit Hilfe eines separaten Reinigungsbandes in regelmäßigen Abständen von angesammeltem Abrieb reinigt. Zu diesem Zweck muß die den Datenträger enthaltende Bandcassette aus dem Schreib-/Lesegerät entfernt werden und es muß die Cas­ sette mit dem Reinigungsband eingesetzt werden. Dies führt zwangsläufig zu einer relativ langen Unterbrechung des Daten­ verarbeitungsbetriebes, in welcher keine Zugriff auf den Daten­ träger möglich ist. Außerdem ist eine Bedienperson erforderlich. Besonders nachteilig ist ferner, daß die auf der Basis von Scheuermitteln wirkende mechanische Bandreinigung auch eine zerstörende Wirkung auf den Magnetkopf hat. Dies läßt sich da­ durch erklären, daß der Magnetkopf eine Kopfspaltbreite von nur wenigen Mikrometern hat und durch die scheuernde Wirkung des Reinigungsbandes sich die Übertragungscharakteristik verändert. Eine präventive Reinigung, wie sie bisher erforderlich war, ist daher nicht nur zeit-, personal- und kostenaufwendig, sondern führt zwangsläufig wegen der vorsorglichen, häufigen Reinigung zu einer Verkürzung der Magnetkopflebenszeit.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art anzugeben, mit welchen ein magnetkopfschonender Betrieb bei gutem Bandkontakt möglich ist.

Diese Aufgabe wird mit den im kennzeichnenden Teil der unab­ hängigen Ansprüche enthaltenen Merkmalen gelöst.

Bei dem erfindungsgemäß mit einem Reinigungsbandabschnitt ver­ sehenen Magnetband besteht das Reinigungsmittel bevorzugt aus einem mechanisch wirkenden Scheuermittel. Es können aber auch zusätzlich chemisch wirkende, reinigungsaktive Substanzen vor­ handen sein. Zur Reinigung von Magnetköpfen besonders gut ge­ eignete mechanische und chemische Beschichtungen sind von den­ jenigen Reinigungsbändern bekannt, die separat in gesonderten Cassetten im Handel befindlich sind.

Mit der Erfindung wird der große Vorteil erreicht, daß der Mag­ netkopf gereinigt werden kann, ohne daß das dateninformation­ tragende Band aus dem Schreib-/Lesegerät entfernt werden muß. Somit kann das sogenannte Host-System unbeschränkt weiterhin auf die abgespeicherten Daten zugreifen bzw. Neuinformationen einschreiben. Da kein Cassettenwechsel erforderlich ist, kann der gesamte Reinigungsvorgang unter Steuerung des betreffenden Rechners ausgeführt werden, ohne daß hierzu die Anwesenheit einer Bedienperson erforderlich ist. Damit ist der weitere gro­ ße Vorteil verbunden, daß die Reinigung des Magnetkopfes gezielt nur dann ausgeführt zu werden braucht, wenn dies der Verschmut­ zungsgrad tatsächlich erfordert. Der Kontakt zwischen dem Mag­ netkopf und dem Reinigungsband wird damit auf das Mindestmaß reduziert und unnötiger Verschleiß wird verhindert. Die Entschei­ dung, zu welchem Zeitpunkt und in welcher Zeitspanne der Reini­ gungsvorgang durchgeführt wird, kann durch eine Auswertung der abgespeicherten Daten mit Hilfe eienr Fehlererkennungsmethode ermittelt werden. Insgesamt läßt sich beim Einsatz des erfin­ dungsgemäßen Datenträgers praktisch ein ununterbrochener Betrieb zuverlässig aufrechterhalten.

Eine bevorzugte Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß der Reinigungsbandabschnitt transparent ist. Durch diese Maß­ nahme identifiziert das Schreib-/Lesegerät den Reinigungsband­ abschnitt als Bandnachlauf, wie er ansonsten durch den üblichen Standard-Nachlaufbandabschnitt gekennzeichnet ist. Somit wird im "normalen" Betrieb nicht auf den Reinigungsbandabschnitt zu­ gegriffen und ein zufälliger, unkontrollierter Reibkontakt mit dem Magnetkopf wird verhindert. Es ist vielmehr sicher gestellt, daß ein Zugriff ausschließlich gezielt unter rechnerischer Steuerung erfolgt. Grundsätzlich kann daher bei dieser Weiter­ bildung der Erfindung der Reinigungsbandabschnitt den standar­ disierten Nachlaufbandabschnitt ersetzen.

Besonders zweckmäßig ist es jedoch, daß in einer alternativen Weiterbildung der Erfindung der Reinigungsbandabschnitt nach dem standardmäßigen Nachlaufbandabschnitt angeordnet ist. Damit wird sichergestellt, daß der Reinigungsbandabschnitt ausschließ­ lich über eine spezielle Ansteuerung in Betrieb genommen werden kann. Um zu gewährleisten, daß auch bei vollständiger Ausnutzung des Reinigungsbandabschnittes ausreichend Nachlauf vorhanden ist, ist es vorteilhaft, als Bandabschluß einen weiteren Nach­ laufbandabschnitt vorzusehen.

Es kann sich als sehr zweckmäßig erweisen, daß der Reinigungs­ bandabschnitt und der Nachlaufbandabschnitt einstückig ausge­ bildet sind, d.h. der betreffende transparente Kunststoffstrei­ fen ist lediglich abschnittsweise mit Reinigungsmittel beschich­ tet.

Versuche haben gezeigt, daß es für den praktischen Einsatz be­ sonders zweckmäßig ist, daß bei einem etwa 30 m langen mit mag­ netisierbarem Material beschichteten Bandabschnitt ein Reini­ gungsbandabschnitt von etwa 30 cm Länge vorhanden ist. Eine derartige Länge des Reinigungsbandabschnittes reicht damit aus, innerhalb der durchschnittlichen Lebenszeit des Magnetbandes bzw. einer Bandcassette alle erforderlichen Magnetkopfreinigungen durchzuführen. Da der Reinigungsbandabschnitt Bestandteil der Cassette ist kann er genau so bemessen werden, daß er mit der "natürlichen" Alterung bzw. dem Verschleiß der Cassette un­ brauchbar wird.

Bevorzugte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens und der Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens sind in Unteransprüchen beschrieben.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen weiter beschrieben:

Fig. 1 zeigt schematisch ein Magnetband,

Fig. 2 zeigt schematisch eine Magnetbandcassette und eine Magnetkopftrommel, und

Fig. 3 zeigt eine Schaltungsanordnung zur Ansteuerung des Magnetbandes gemäß Fig. 1.

Die Fig. 1 veranschaulicht schematisch einen streifenförmigen Datenträger 10, wie er in sogenannten Magnetbandcassetten für die Datenverarbeitung als Daten- und Programmspeicher verwendet wird. Der Datenträger 10 ist in Längsrichtung aus verschiedenen Bandabschnitten zusammengesetzt, die jeweils an den ihren Stirnseiten miteinander verklebt sind.

Als Grundmaterial der einzelnen Bandabschnitte dient Kunst­ stoff.

Ein Bandanfang 15 ist dadurch definiert, daß er bei der Anord­ nung innerhalb einer Standard-Datencassette (Fig. 2) im Aus­ gangszustand der Datencassette an einer leeren Cassettenauf­ wickelspule 17 befestigt ist. Sinngemäß ist das Bandende 16 im Ausgangszustand an einer vollen Abwickelspule 18 befestigt. Die Vorwärtslaufrichtung ist mit Pfeil 19 gekennzeichnet. Außderdem ist die Bandanfangsseite des Datenträgers 10 dadurch festgelegt, daß in diesem Bandbereich die Lade-Programmteile aufgezeichnet sind, während die eigentlichen Nutzdaten auf der verbleibenden Bandoberfläche aufgezeichnet sind. Die Aufzeichnung von Daten erfolgt dabei über Schrägspuren 20, wie sie der Vollständigkeit halber schematisch am Anfang eines mit einem magnetisierbaren Material beschichteten Bandabschnitts 12 dargestellt sind.

Wie die Fig. 1 zeigt, ist am Datenträger 10 ein unbeschichte­ ter transparenter Vorlaufabschnitt 11 vorhanden, an welchem sich der mit der magnetisierbaren Schicht versehene Bandabschnitt 12 anschließt, dessen Kunststoffmaterial dunkel eingefärbt ist. Mit Hilfe eines Schreib-Lesegerätes (Fig. 3) werden auf diesem Bandabschnitt elektromagnetische Aufzeichnungen vorgenommen, d.h. er dient als der eigentliche Informationsträger.

Am Ende dieses Bandabschnitts 12 befindet sich ein unbeschich­ teter, transparenter Nachlauf-Bandabschnitt 14. In Richtung auf das Bandende folgt dann ein Reinigungsbandabschnitt 13, der mit einem mechanisch wirkenden Reinigungsmittel zur Reinigung eines Magnetkopfes (Fig. 2) des Schreib-/Lesegerätes beschichtet ist. Zum Bandabschluß ist schließlich ein weiterer, unbeschichteter, transparenter Nachlaufbandabschnitt 21 vorhanden. Der Reinigungs­ bandabschnitt 13 kann transparent oder lichtundurchlässig sein.

Wie die Fig. 2 veranschaulicht, befindet sich der Datenträger 10 in einer Kunststoffcassette 22, die mit teilweise aufge­ schnittener Oberseite wiedergegeben ist. Im Betrieb wird der Datenträger 10 an einer rotierenden Magnetkopftrommel 23 vor­ beigeführt, die beispielsweise mit zwei oder vier Magnetköpfen 24 im Bereich der Trommeloberfläche versehen ist. Die Magnet­ kopftrommel 23 ist zur Laufrichtung des Datenträgers 10 geneigt, sodaß die in Fig. 1 beschriebenen Schrägspuren 20 bei der Datenaufzeichnung erzeugt werden.

Gemäß Fig. 3 ist die Magnetkopftrommel 23 Teil einer Schreib-/ Leseeinheit 25 einer Datenverarbeitungseinrichtung. Die Magnet­ köpfe, bzw. die Magnetkopftrommel 23 ist mit einer elektroni­ schen Auswerteeinheit 26 verbunden, mit welcher die vom Daten­ träger 10 ausgelesenen Daten auf Bit-Fehler, Blockfehler, Spur­ fehler, Schlupffehler usw. hin ausgewertet werden. Aufgrund der ermittelten Fehlerart kann die Fehlerursache ermittelt werden, wobei die charakteristischen Längenunterschiede der Fehler be­ rücksichtigt werden. Ist beispielsweise ein Datenfehler auf­ grund eines Defekts in der Modulationsschaltung aufgetreten, so hat dieser regelmäßig eine Länge von wenigen Bits. Bereits nach kurzer Zeit nimmt der Demodulator die Synchronisation wieder auf und die Störung ist beendet.

Ist dagegen auf dem Datenträger 10 eine defekte Stelle, die auch als Drop-out bezeichnet wird, entsteht ein Blockfehler, der sich über einen größeren Bereich innerhalb der Datenspur auswirkt.

Wenn eine Magnetkopfverschmutzung vorliegt, so wird in der Regel die gesamte Spur nicht lesbar sein, weil die angelagerte Ver­ schmutzung, beispielsweise Metallstaubbrocken, während der gesamten Datenspur auf dem Magnetkopf 24 anliegt. Erst wenn die Magnetkopftrommel 23 wieder in Rotation versetzt wird, kann er durch die Fliehkraft weggeschleudert werden. Außerdem ist für einen Blockfehler typisch, daß die benachbarte Datenspur nicht vom Fehler betroffen ist, da ein anderer Magnetkopf 24′ diese nächste Spur liest. Dies gilt sinngemäß auch für den Fall, daß an einem Magnetkopf 24 eine Verschmutzungsrampe vorliegt.

Zu einer sicheren Erkennung der Fehlerart trägt auch bei, daß mehrere Leseversuche unternommen werden und/oder daß eine Feh­ lerstatistik erstellt wird, beispielsweise um Band-Verschleiß­ erscheinungen zu erkennen.

Charakteristisch für die Fehlerart, die auf eine Verschmutzung der Magnetkopftrommel 23 bzw. der Magnetköpfe 24 zurückgeht, ist, daß nach einem Reinigungsvorgang der Fehler verschwunden ist. Ist dies nicht der Fall, so muß es sich zwangsläufig um eine andere Fehlerart handeln.

Nachfolgend werden typische Kriterien aufgelistet, mit welchen eine auf die Verschmutzung eines Magnetkopfes 24 zurückgehender Fehler erkannt, bzw. ausgeschlossen werden kann:

E 1 = die Fehlerlänge ist größer als ein Datenblock;
E 2 = zwei benachbarte Datenspuren weisen an der gleichen Stelle einen Fehler auf;
E 3 = bei einem erneuten Leseversuch liegt kein Fehler vor;
E 4 = die Rohfehlerrate nimmt im Bereich kurzer Fehler langsam zu (statistische Auswertung);
E 5 = nach einem Reinigungsvorgang ist eine Verbesserung erkennbar.

Eine Reinigung der Magnetköpfe 24 ist beispielsweise dann not­ wendig und erfolgreich, wenn die Bedingung E 2 nicht vorliegt und die Bedingung E 4 vorliegt. Gleiches gilt, wenn die Bedin­ gungen E 1, E 3 und E 5 vorliegen, aber die Bedingung E 2 nicht zutrifft.

Selbstverständlich können sinngemäß noch andere Bedingungen ge­ funden werden, die zu dem Ergebnis führen, daß die Magnetköpfe 24 einer Reinigung bedürfen, um ein fehlerfreies Auslesen der auf dem Datenträger 10 gespeicherten Daten zu ermöglichen.

Nachfolgend wird anhand der Fig. 1 bis 3 beispielhaft ein Reinigungsvorgang erläutert.

Sobald die Auswerteeinheit 26 in der vorstehend beschriebenen Weise einen Fehler detektiert hat, der auf einer Magnetkopf­ verschmutzung beruht, so steuert sie über einen Cassettenantrieb 27, welcher auf die Aufwickelspule 17 bzw. die Abwickelspule 18 wirkt, das Bandende an. Dabei wird zunächst der transparente Nachlaufbandabschnitt 14 von einer opto-elektronischen Abtast­ einheit 28 detektiert. Anschließend wird der Reinigungsbandab­ schnitt 23 angesteuert und für eine vorgegebene Zeit am betref­ fenden Magnetkopf 24 vorbeigeführt. Durch die mechanische Rei­ bung wird dabei der Magnetkopf 24 gereinigt. Alternativ oder zu­ sätzlich zu einem Vorlauf des Reinigungsbandabschnittes 13 kann auch die Magnetkopftrommel 23 um eine vorgegebene Anzahl von Umdrehungen unter Reibkontakt mit dem Reinigungsbandabschnitt 13 in Bewegung gesetzt werden. Nach dem Reinigungsvorgang wird der Bandabschnitt 12 zur Fortsetzung des Schreib-/Lesevorgangs angesteuert.

Während des ganzen Reinigungsvorgangs bleibt die betreffende Da­ tenverarbeitungseinrichtung betriebsbereit, d.h. sie ist bei­ spielsweise für ein Host-System verfügbar.

Über eine optische Anzeigeneinheit 29 kann dem Bediener signa­ lisiert werden, daß ein Reinigungsvorgang während des Betriebes durchgeführt wird oder durchgeführt wurde. Im übrigen ist es zweckmäßig, die Reinigungsvorgänge zumindest der Anzahl nach zu protokollieren und entsprechende Informationen auf dem Daten­ träger 10 abzuspeichern. Anhand dieser Daten werden bei jedem Reinigungsvorgang verschiedene Bereiche des Reinigungsbandab­ schnittes 13 angesteuert.

Claims (10)

1. Streifenförmiger Datenträger aus Kunststoff mit einem trans­ parenten Vorlaufabschnitt, einem mit einer magnetisierbaren Schicht versehenen Bandabschnitt sowie mit einem transparen­ ten Nachlaufabschnitt, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem mit der magnetisierbaren Schicht versehenen Bandabschnitt (12) ein mit einem Magnetkopf-Reinigungsmittel beschichteter Rei­ nigungsbandabschnitt (13) vorhanden ist.

2. Datenträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Reinigungsbandabschnitt (13) mit einem mechanisch wirkenden Scheuermittel beschichtet ist.

3. Datenträger nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Reinigungsbandabschnitt (13) mit einer chemisch wir­ kenden reinigungsaktiven Substanz beschichtet ist.

4. Datenträger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Reinigungsbandabschnitt (13) transpa­ rent ist.

5. Datenträger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Reinigungsbandabschnitt (13) nach dem Nachlaufbandabschnitt (14) angeordnet ist.

6. Datenträger nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Reinigungsbandabschnitt (13) ein weiterer Nachlaufbandabschnitt (21) vorhanden ist.

7. Verfahren zur Magnetkopfreinigung eines Magnetbandschreib-/ lesegerätes mit Hilfe eines Reinigungsbandes, gekennzeich­ net durch folgende Verfahrensschritte:

• a) Verwendung eines mit einem Reinigungsbandabschnitt (13) versehenen bandförmigen Datenträgers (10),
• b) Auswertung der vom Datenträger (10) gelesenen Daten im Hinblick darauf, ob eine für eine Magnetkopfverschmutzung typische Fehlerart vorliegt,
• c) im Falle einer typischen Fehlerdetektion Ansteuern des Reinigungsbandabschnittes (13),
• d) Durchführung eines Reinigungsvorgangs,
• e) Fortsetzung des Schreib-/Lesevorgangs.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Reinigungsvorgang dadurch durchgeführt wird, daß der Reinigungsbandabschnitt (13) um eine vorgegebene Bandlänge am Magnetkopf (24) vorbeibewegt wird oder daß beim Vorhanden­ sein einer Magnetkopftrommel (23) diese um eine vorgegebene Anzahl von Umdrehungen in Bewegung gesetzt wird.

9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Reinigungsvorgang zunächst eine erneute Fehler­ überprüfung durchgeführt wird.

10. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine elektronische Auswerte­ einheit (26) zur Fehlerartbestimmung vorhanden ist, und daß die Auswerteeinheit (26) mit dem Bandantrieb (27) in Ver­ bindung steht.