DE4326567C1 - Datenspeichergerät mit kombiniertem Band-Plattenspeicher - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Datenspeichergerät mit kombiniertem Band-Plattenspeicher nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Es sind Magnetbandgeräte zur digitalen Aufzeichnung und Wiedergabe bekannt. Solche Geräte sind beispielsweise unter der Bezeichnung "DAT-Geräte" schon seit etlichen Jahren auf dem Markt. DAT steht dabei für "Digital Audio Tape". Ein 4 mm breites Magnetband ist in einem Kassettengehäuse auf zwei flanschlosen Wickelkernen aufgespult. Zur Aufnahme und Wiedergabe der digitalen Signale wird das Magnetband von einer speziellen Gerätemechanik aus der Kassette gezogen und spiralförmig um eine aus einem festen und einem sich drehenden Teil bestehende Kopftrommel gezogen. Das drehende Teil, als Kopfrad bekannt, trägt einen oder mehrere Magnetköpfe zur Aufzeichnung und Wiedergabe von im Schrägspurverfahren auf dem Magnetband aufgezeichneten Signalspuren. Diese sogenannten DAT-Geräte sind sowohl für Audio-Aufzeichnung und -Wiedergabe, als auch für Datenspeicherung geeignet. Als Datenaufzeichnungsmedium ist die DAT-Kassette grundsätzlich geeignet; müssen jedoch sehr große Datenmengen gespeichert werden, so stößt die Speicherkapazität sehr schnell an Grenzen. In solchen Fällen bietet sich die 8mm-Videokassette an. Diese Kassette beinhaltet ein Magnetband mit ß mm Breite, das zur Aufzeichnung und Wiedergabe 180° um eine Kopftrommel geschlungen wird. Es wird also auch hier das bekannte Schrägspurverfahren angewandt. Die Dichte der aufgezeichneten Daten konnte inzwischen so gesteigert werden, daß auf ein Magnetband von 120 m Länge eine Datenmenge von ca. 25 Gbyte gespeichert werden kann. Diese Datenmenge ist für ein Datenspeichergerät ausreichend. Nachteilig ist nur die relativ lange Zugriffszeit auf die gespeicherten Daten. Es muß bei einem 120 m langen Magnetband mit einer mittleren Zugriffszeit von ca. 20 s gerechnet werden. Das jedoch macht ein Datenverarbeitungsgerät unattraktiv. Als Speichermedium für Daten mit relativ kurzer Zugriffszeit hat sich die in Computern verwendete Festplatte, die sogenannte Harddisk, bewährt. Als Speicher für sehr große Datenmengen ist die Festplatte jedoch aufgrund ihrer Speicherkapazität von < 1 Gbyte nicht geeignet. Bei der Festplatte handelt es sich um einen reinen Flächenspeicher mit relativ großer Dicke der Platte. Das Verhältnis von gespeicherter Datenmenge zum Volumen des Datenträgers ist wesentlich geringer, als bei der erwähnten 8mm-Magnetbandkassette, die einen sogenannten Volumenspeicher darstellt. Hinzu kommt noch, daß beim Bespielen und Abtasten der Festplatte der Magnetkopf einen gewissen Abstand zur Oberfläche der Platte hat. Beim Bandlaufwerk ist dies nicht der Fall, da findet eine Berührung zwischen den im Kopfrad sitzenden Magnetköpfen und dem Magnetband statt. Die auf das Magnetband aufzeichenbare Wellenlänge ist deshalb wesentlich kleiner, als die auf Platte aufzeichenbare, wodurch die Speicherdichte auf dem Magnetband wesentlich größer als bei der Platte ist. Es wäre also, wollte man die gleiche Datenmenge, wie sie auf der 8mm-Kassette gespeichert ist, auf Festplatten speichern, eine größere Anzahl von Festplatten notwendig. Wegen des ungünstigeren Verhältnisses von Datenmenge : Volumen würde dies bedeuten, daß ein reines Plattenspeichergerät wesentlich größer sein müßte, als ein Datengerät mit Magnetbandkassettenspeicher.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Datenspeichergerät zu schaffen, welches die Speicherkapazität einer 8mm-Magnetbandkassette und die Zugriffszeit wie bei einem Gerät mit einer Festplatte besitzt. Das Gerät soll eine kompakte und möglichst kleine Bauform aufweisen und außerdem wirtschaftlich und preiswert aufgebaut sein.

Diese Aufgabe wird mit einem Datenspeichergerät der vorausgesetzten Gattung gelöst, das nach der Erfindung gemäß dem Kennzeichen des A1 ausgebildet ist. Die Unteransprüche zeigen vorteilhafte Ausführungen auf.

Anspruch 2 sagt aus, daß die für das Arbeiten mit der Platte notwendige Mechanik möglichst nahe am Kopfrad, auf deren Welle ja die Platte konzentrisch gelagert ist, angeordnet sein soll, damit die geforderte kompakte Bauweise verwirklicht werden kann.

Anspruch 3 gibt an, als Platte die bei Computern bewährte Festplatte einzusetzen.

Nach Anspruch 4 werden die beiden Bandwickel direkt in einem Bandlaufwerk arbeitend, nach dem Schrägspurprinzip, gelagert. Das bringt den Vorteil, daß die Zuordnung des Magnetbandes zum Laufwerk sehr präzise ist, da die Ungenauigkeiten, die ein in einer Magnetbandkassette auf Wickelkernen gelagertes Magnetband mit sich bringt, hier vermieden werden können. Die Bandführung und die zugehörige Mechanik kann sehr exakt ausgeführt sein.

Anspruch 5 gibt an, daß auch mehrere Platten auf der Welle des Kopfrades gelagert werden können, die auch beidseitig bespielbar sein können. Damit kann der Arbeitsspeicher des Datenspeichergerätes vergrößert werden, wodurch dieses einen höheren Komfort bietet.

Die in Anspruch 6 beschriebene Ausführung gibt den Normalfall des Datenspeichergerätes an. Die Drehzahlen des Kopfrades und der Festplatte sind gleich groß. Die wechselweise Aufnahme und Wiedergabe zwischen den beiden Geräten erfolgt praktisch gleichzeitig, also sehr zeitsparend.

Die Ausführung nach Anspruch 7 hingegen sagt aus, daß die Aufzeichnung auf einem der beiden Geräte erst erfolgt, wenn die Wiedergabe von dem anderen Gerät bereits abgeschlossen ist. Für diesen Fall muß ein Zwischenspeicher vorhanden sein. Damit eröffnet sich die Möglichkeit, den beiden Laufwerken bei ihren jeweiligen Aktivitäten unterschiedliche Drehzahlen zuzuweisen, wie Anspruch 8 aufzeigt.

Die beiden Laufwerke, Band- und Platten-Laufwerk, müssen elektrisch so verknüpft sein, daß der gegenseitige Datenaustausch problemlos erfolgen kann. Hierzu gibt es bereits Ausführungsbeispiele aus dem Stand der Technik. Eine gattungsgemäße Signal-Steuereinrichtung wird beispielsweise in der DE-A1-39 27 384 offenbart. Diese Signal-Steuereinrichtung ermöglicht die Verbindung zweier digitaler Tongeräte, beispielsweise eines DAT-Recorders und eines CD-Spielers. Es werden verschiedene Möglichkeiten und Fälle beschrieben, wie eingehende Signale in digitaler oder analoger Form auf dem DAT-Recorder aufgezeichnet werden können. Bedarfsweise werden die Analogsignale in Digitalsignale mit der Abtastfrequenz des DAT-Recorders umgewandelt und auf diesen aufgezeichnet. Es wird auch ein Fall beschrieben, in dem Signale in digitaler Form vom CD-Spieler auf den DAT-Recorder aufgenommen werden, obwohl die Abtastfrequenz des DAT-Recorders von der Abtastfrequenz des CD-Spielers unterschiedlich ist. Für diesen Fall muß erst eine Anpassung der Abtastfrequenz des CD-Spielers an die Abtastfrequenz des DAT-Recorders erfolgen. Die hier beschriebene Signal-Steuereinrichtung kann sowohl in kombinierten Einrichtungen, bespielsweise ein DAT-Recorder und ein CD-Spieler in einer Einheit angeordnet, oder für räumlich getrennte Geräte eingesetzt werden.

Weiterhin ist aus EP-A2-0506556 ein Gerät zur Bearbeitung von Audio- und Videoprogrammen bekannt, welches ein VCR-Deck und ein Multidisk-Abspielgerät in einem Gehäuse vereinigt. Auf diesem Multidisk-Abspielgerät können sowohl Laser-Disks, als auch Compakt-Disks, als auch Compakt-Video-Disks abgespielt werden. Die beiden Laufwerke sind jedoch innerhalb des gemeinsamen Gehäuses örtlich voneinander getrennt. Zwischen dem VCR-Deck und dem Multidisk-Abspielgerät ist eine elektrische Koppelung vorhanden, so daß Programme von den verschiedenen Disks auf das VCR-Deck überspielt werden können. Das Gerät besitzt außerdem Signaleingänge für ein Antennensignal, für ein externes Video-Signal und für ein Kamera-Signal. Der Benutzer hat die Möglichkeit, mit dem Gerät beispielsweise vom Disk-Abspielgerät verschiedene Arten von Disks auf das VCR-Deck zu überspielen, während er gleichzeitig an einem Monitor ein Programm ansehen kann, welches über die Signaleingänge für das Antennensignal, oder das externe Video-Signal, oder das Kamera-Signal in das Gerät eingespielt wird. Der Benutzer kann durch die gegebene Auswahlmöglichkeit entscheiden, ob er aufnehmen, überspielen und/oder am Monitor ein ausgewähltes Programm gleichzeitig betrachten will.

Mit diesem Gerät sind also Möglichkeiten eröffnet, die ein Disk-Abspielgerät und ein VCR-Deck allein nie bieten könnten.

Das erfindungsgemäße Gerät soll nun anhand der Zeichnungen näher erläutert werden. Es zeigen:

Fig. 1 Einen Teil des kombinierten Band-Platten-Gerätes in Seitenansicht, und

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Mechanik des Bandlaufwerks in Blickrichtung der beiden Pfeile A-A.

In der Seitenansicht nach Fig. 1 sind die wesentlichen Teile des erfindungsgemäßen Gerätes aufgezeichnet. Auf einer Chassisplatte 10 ist auf Trommelauflagen 11 und 12 die Kopftrommel 6 in Schräglage gelagert. Die Welle 4 ist mit dem Kopfrad 5 fest verbunden und dreht sich mit diesem. Auf dem aus dem Kopfrad 5 herausragenden Teil der Welle 4 ist über einen Plattenträger 9 eine Platte 2 konzentrisch zur Welle 4 befestigt. Platte 2 und Kopfrad 5 drehen sich also mit gleicher Drehzahl. Die Platte, die vorzugsweise eine aus Computern her bekannte Festplatte ist, wird von einem auf einem Kopfhebel 8 befestigten und geführten Magnetkopf 7 bespielt bzw. abgetastet. In diesem Beispiel ist nur der Fall einer einseitigen Benutzung der Platte 2 gezeichnet. Es können jedoch auf beiden Seiten der Platte Köpfe angeordnet sein, so daß diese beidseitig bespiel- und abtastbar ist. Des weiteren können mehrere Platten parallel zueinander auf der Welle 4 befestigt sein, die ebenfalls zweiseitig benutzbar sind. Um die Kopftrommel 23 wird in einer Bandführung 24 das Magnetband 15 spiralförmig geführt.

In der Fig. 2 ist das Bandlaufwerk 6 in Draufsicht dargestellt. Das Magnetband 15 wird von einem Bandwickel 13 zum Bandwickel 14 geführt. Auf dem Weg dorthin wird es von Teilen wie Band-Magnetkopf 16, Umlenkrollen 17 und 20, Umlenkbolzen 18 und 19, Capstan 21 und Andruckrolle 22 geführt, umgelenkt und transportiert und es umschlingt dabei in bekannter Weise das Kopfrad 5. Die beiden Bandwickel 13 und 14 sind auf fest in der Chassisplatte 10 gelagerten Achsen drehbar gelagert. Die Lagerung der Bandwickel kann sehr präzise ausgeführt werden. Auch die das Magnetband 15 führenden und berührenden oben genannten Teile sind sehr genau gefertigt, so daß eine exakte Führung des Magnetbandes 15 gewährleistet wird. Mit einem solchen Laufwerk ist gegebenenfalls eine größere Aufzeichnungsdichte von Daten erzielbar, als wenn beispielsweise die Bandwickel in einer Kassette gelagert sind und die Kassette in das Laufwerk einschiebbar und herausnehmbar ist. Ein fest in das Laufwerk eingebautes Magnetband hat, außer der exakteren Führung, gegenüber einer Bandkassette auch den Vorteil, daß es nach dem Betrieb nicht jedes Mal in das Kassettengehäuse zurücktransportiert werden muß. Es genügt, wenn es so weit entspannt bzw. auf die Bandwickel zurückgedreht wird, bis es die Kopftrommel 23 nicht mehr berührt. Damit ist bei nichtbetriebenem Laufwerk sichergestellt, daß das Magnetband nicht an der Kopftrommel anklebt. Die Schaltzeiten Start-Stop werden dementsprechend kürzer.

Das Laufwerk weist also ein fest eingebautes Magnetband auf. Es ist jedoch durchaus möglich, in einer anderen Ausführungsform ein Laufwerk mit Kassetteneinschub und -auswurf einzusetzen.

Mit dem erfindungsgemäßen Gerät ist es also möglich, die auf dem Magnetband in großer Menge aufgezeichneten Daten mit sehr kurzer Zugriffszeit zu bearbeiten. Die dazu notwendigen Daten werden vor der Bearbeitung auf die Festplatte als Arbeitsspeicher übertragen. Die nach der Bearbeitung veränderten, ergänzten oder neuen Daten können jederzeit wieder auf das Magnetband überspielt werden. Auf diese Weise steht ein mit einem relativ geringen Aufwand entstandenes Gerät zur Datenverarbeitung zur Verfügung.

Claims (8)

1. Datenspeichergerät mit kombiniertem Band-Plattenspeicher, bestehend aus mindestens einem nach dem Schrägspurverfahren arbeitenden Bandlaufwerk zur digitalen Aufnahme und Wiedergabe von Daten, und mindestens einem Plattenspeicher-Laufwerk, wobei die genannten Laufwerke über Signal-Steuereinrichtungen so miteinander elektrisch verknüpft sind, daß Daten sowohl von außerhalb des Gerätes eingegeben, aufgezeichnet und ausgegeben als auch von den Laufwerken untereinander ausgetauscht werden können, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte (2) des Plattenspeicher-Laufwerks (3) konzentrisch auf der Welle (4) des Kopfrades (5) des Bandlaufwerks (6) fest gelagert ist und sich mit dem Kopfrad (5) mit gleicher Drehzahl dreht.

2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Laufwerksmechanik für das Plattenspeicher-Laufwerk (3) in nächster räumlicher Umgebung des Kopfrades (5) aufgebaut ist, um eine kompakte Bauweise der Laufwerk-Kombination zu erhalten.

3. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte (2) des Plattenspeicher-Laufwerks (3) eine Festplatte (Hard Disc) ist.

4. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Bandwickel (13, 14) fest im Bandlaufwerk (6), also nicht in einem Kassettengehäuse gelagert sind.

5. Gerät nach nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine oder mehrere Platten (2) auf der Welle (4) des Kopfrades (5) gelagert sind und daß diese Platten durch Magnetköpfe (7) ein- und/oder zweiseitig bespiel- und abtastbar sind.

6. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß während der Wiedergabe von dem oder der Aufnahme auf das Magnetband (15) bei gegenseitigem Datenaustausch gleichzeitig auf die Platte (2) aufgenommen oder von der Platte (2) wiedergegeben wird, die Drehzahlen von Kopfrad (5) und Platte (2) dabei also gleich groß sind.

7. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Wiedergabe von dem oder die Aufnahme auf das Magnetband (15) bei gegenseitigem Datenaustausch zu einem anderen Zeitpunkt als die Aufnahme auf die oder Wiedergabe von der Platte (2) erfolgt, und daß ein Zwischenspeicher zum Speichern der gelesenen Daten vorhanden ist.

8. Gerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehzahl des Kopfrades (5) / der Platte (2) bei der Wiedergabe von dem oder der Aufnahme auf das Magnetband (15) gleich oder unterschiedlich zur Drehzahl des Kopfrades (5) / der Platte (2) bei der Aufnahme auf die oder der Wiedergabe von der Platte ist.