DE2202396C2

DE2202396C2 - Steuereinrichtung für den schnellen Rücklauf eines Magnetbandspeichers

Info

Publication number: DE2202396C2
Application number: DE2202396A
Authority: DE
Inventors: Richard Warren Van Pelt; Allen John Boulder Col. Werner
Original assignee: International Business Machines Corp
Current assignee: International Business Machines Corp
Priority date: 1971-01-25
Filing date: 1972-01-19
Publication date: 1982-02-04
Also published as: DE2202396A1; IT944335B; JPS5620623B1; US3713606A; FR2124643A5; CA944072A; GB1370439A

Description

5. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein die Endphase des Schnellgangbetriebes einleitendes, die logischen Schaltungen (22, 23, 43) beeinflussendes Abtastelement (88) für den Bandwickeldurchmesser der Abwickelbandspule vorgesehen ist, bei dessen Wirksamwerden die Bandspulen im Antrieb-Brems-Betrieb oder im Antrieb-Freilauf-Brems-Betrieb steuerbar sind, abhängig davon, ob die durch das zugeordnete Vakuumsäulentachometer abgetastete Bandgeschwindigkeit größer oder kleiner als die Geschwindigkeit der Transportrolle ist, und daß die Transportrolle unter dem Einfluß der schwächer gebremsten der beiden Bandspulen im Antrieb-Freüauf-Betrieb steuerbar ist.

6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,

daß unter dem Einfluß des die Endphase des Schnellgangbetriebes einleitenden Wickeldurchmesserabtastclementes (88) die Abwickelspule

a) angetrieben wird, wenn die zugeordnete Bandschleife die vorgegebene Länge unterschreitet,

b) gebremst wird, wenn die Bandschleife die vorgegebene Länge überschreitet.

c) gebremst wird, wenn die Länge der Bandschleife der Vorgabe entspricht und die Bandspule schneller als die Transportrolle ist, und

d) frei läuft, wenn die Länge der Bandschleife der Vorgabe entspricht und die Bandspule langsamer als die Transportrolle ist,

daß die Aufwickelspule

a) angetrieben wird, wenn die zugeordnete Bandschleife die vorgegebene Länge überschreitet,

b) gebremst wird, wenn die Bandschleife die vorgegebene Länge unterschreitet,

und daß die Transportrolle

a) angetrieben wird, bei schnellerer Abwickelspule und die vorgegebene Länge überschreitender Bandschleife,

b) angetrieben wird, bei schnellerer Aufwickclspu-Ie und die vorgegebene Länge unterschreitender Bandschleife. und

in allen übrigen Fällen frei läuft.

Die Erfindung betriff: eine Steuereinrichtung für den schnellen Rücklauf eines Magnetbandspeichers mit einer auswechselbaren Bandspule und einer fest eingebauten Maschinenbandspule, die jeweils in Antrieb. Freilauf und Bremsen steuerbar sind, zwei Vo.-ratsschleifen des Bandes aufnehmende Vakuumsäulen mit jeweils zwei Abtastelementen, die bei Bandlängen außerhalb des von ihnen begrenzten Bereichs jeweils ein positives, innerhalb des Bereichs ein

iü negatives Signal abgeben, einer zwischen den Vakuumsäulen angeordneten Transportrolle, an der Transportrolle sowie an den Bandspulen-seitigen Enden der Vakuumsäulen angeordneten Tachometer, deren Signale Frequenzvergleichern zugeführt werden, die jeweils binäre Ausgangssignale liefern, und mit zwei die S'^ulenantriebe steuernden, logischen Schaltungen, denen die Ausgangssignale der Frequenzvergleicher und der Abtastelemente zuführbar sind.

Bei Magnetbandspeichern der genannten An ist zwischen dem Schnellgangbetrieb und dem mit langsamerer Bandgeschwindigkeit arbeitenden Datenverarbeitungsbt'rieb zu unterscheiden. Während des Betriebes mit niedrigerer Geschwindigkeit wird die Transportrolle beim Lese- oder Schreib-Betrieb mit konstanter Geschwindigkeit angetrieben, und die Bandspulen werden so angetrieben, daß in der Vakuumsäule, aus weicher die Transportrolle Bund herauszieht, eine kü-zere Bandschleife und in der Vakuumsäule, welcher die Transportrolle Band zuführt.

eine längere Bandschleife aufrechterhalten wird. Während des Schnellgangbetriebes kann der Schreib-/Lesekopf zum Suchen eines bestimmten Datenblocks dienen oder er kann, beispielsweise beim Rückspulen des Bandes von einet Maschinenbandspule auf eine

J5 auswechselbare Bandspule ganz abgeschaltet sein.

Bei bekannten Magnetbandspeichern dieser Art. wie z.B. aus der US-Patentschrift 34 32 426 bekannt, werden beim \ultreten eines Schnellgangsignals die beiden Bandspulenmotoren und der Transportrollenmotor mil voller Energie angetrieben. Dabei überholt der eine geringe Trägheit aufweisende Transportrollenmotor bald die beiden Bandspulenmotoren, die eine höhere Trägheit aufweisen, mit dem Ergebnis, daß die Bandschleifen in den Vakuumsäulen von ihren Soll-Län-

4> gen abweichen. Dadurch werden die Abtastelemente an den Vakuumsäulen wirksam und veranlassen, daß der Transportrollenmotor gebremst wird. Dieser Motor arbeitet sodann in der Antrieb-Brems-Betriebsweise. so daß die Bandspulenmotoren ihre Geschwindigkeit steigern können. Die Steuerung der Transportrollo erfolgt somit lediglich durch die Änderungen der Bandschleifenlängen innerhalb von zwei bestimmten Bereichen. Nachdem die Schnellgang-Geschwindigkeit erreicht ist, läuft die Transportrolle mit hoher Geschwindigkeit, und die Erregung der Bandspulenantriebe wird durch die von den Bandschleifenlängen beeinflußte Abtastsignale der Vakuumsäulen gesteuert. Bei dieser Einrichtung ist jedoch zu einer genauen Steuerung der Bandspulenantriebe eine große Anzahl

w) von Abtastelementen an den Vakuumsäulen erforderlich, durch welche die Vakuumsäulen in zahlreiche schmale Bereiche unterteilt werden, in denen jeweils das Vorhandensein oder das Fehlen der Bandschleife fe:'gestellt wird.

<··■> Dasselbe gilt auch für eine durch die DE-AS 12 79 745 bekannte Einrichtung zum Umspulen eines Magnetbandes. Bei dieser Einrichtung wird die Aufwickelspule in Abhängigkeit von der Lage der Bandschleife in der ihr

Rückwärtssuch-Betrieb,

Fig. 9 ein Beispiel einer logischen Schaltung der MaschinenbandspuU·, ebenfalls für den Rückspulbetrieb.

Fig. 10 ein weiteres Beispiel einer logischen Schaltung zur Steuerung der Transportrolle im Rückspul-Betrieb, und

F i g. 11 eine Tabelle ähnlich der F i g. 3 zur Erläuterung uer Wirkungsweise der in Fig. 10 dargestellten logischen Schaltung.

In der nachfolgenden Beschreibung werden die Ausdrücke Bremsen und Freilauf benutzt. Unter der Bezeichnung Bremsen ist sowohl entgegengesetzte Erregung als auch mechanisches oder dynamisches Bremsen zu verstehen. Unter der Bezeichnung Freilauf sind Betriebsarten zu verstehen, bei denen sich entweder eine momentane Geschwindigkeit durch die vorhandene Reibung verringert, oder bei denen, wenn eine derartige Geschwindigkeitsverringerung nicht angemessen ist, eine geringe Bremswirkung ausgeübt wird.

Bei dem in F i g. 1 schematisch dargestellten Magnetbandspeicher ist mit 10 eine auswechselbare Bandspule und mit 11 eine dauernd in der Einheit verbleibende Maschinenbandspule bezeichnet. Beide Bandspulen können durch die Gleichstrommotoren 12 und 13 in beiden Drehrichtungen angetrieben werden. Diese Motoren erzeugen zwar ein hohes Drehmoment, weisen jedoch eine relativ hohe Trägheit und damit eine relativ große Ansprechzeit auf.

Während der Datenverarbeitung wird das Magnetband 14 mit gleichförmiger Geschwindigkeit, beispielsweise mit etwa 5 m pro Sekunde vorwärts oder rückwärts bewegt. Bei der Vorwärtsbewegung verläßt das Magnetband die Bandspule 10. bildet eine Schleife in der Vakuumsäule 15, läuft über die Verarbcitungsstalion 16. bildet eine weitere Bandschlcifc in der Vakuumsäule 17 und wird auf der Bandspule 11 aufgewickelt. Die Bandbewegung wird durch die Transportrolle 18 gesteuert, die mit dem Band dauernd in Eingriff steht und durch den als Gleichstrommotor ausgebildeten Transportrollenmotor 19 in beiden Drehrichtungen angetrieben werden kann. Dieser Motor weist eine geringe Trägheit und eine kurze Ansprechzeit auf.

In jeder der Vakuumsäulen sind zwei, mit R 1 und R 2. LX und L2 bezeichnete Abtastclemcntc angeordnet. Diese Abtastelemente können beispielsweise aus druckempfindlichen Schaltern bestehen. Durch diese Abtastelemente werden die Vakuumsäulen in drei Bereiche unterteilt, die beispielsweise für die Vakuumsäule 1Γ mit »oberhalb /?1«. »/?!-/? 2« und »unterhalb R 2« bezeichnet sind. Für den Betrieb in der umgekehrten Richtung sind in den Vakuumsäulen die Abtastelemente L3 und L4, K3 und K4 (I-ig. 2) angeordnet.

Im Schnellgang-Betrieb, der entweder zum Aufsuchen eines bestimmten Datenblocks oder zum Rückspulen des Bandes dient, wird das Magnetband mit etwa 20 m pro Sekunde gefördert. In dem beschriebenen Ausführungsbeispiel unterscheidet sich der Rückspul-, oder Rückwärtssuch-Betrieb vom Vorwärtssuch-Betrieb dadurch, daß ein Abtastelement zur Feststellung des verbleibenden Bandvorrats oder des gesuchten Datenblocks an der Abwickelspule vorgesehen ist. Unter dem Einfluß dieses Abtastelementes wird in der Endphase dieses Betriebes auf eine andere Betriebsart umgeschaltet.

Zur Vereinfachte der Beschreibung wird im folgenden nur der Schnellgangbetrieb beim Rückspulen benachbarten Vakuumsäule um so schneller angetrieben, je tiefer sich die Bandschleife in der Vakuumsäule befindet, und die Abwickelspulc wird in Abhängigkeit von der Lage derselben Bandschleife um so schneller ^r> angetrieben je höher sich die Bandschleife in der Vakuumsäule befindet, während die Bandschleife in der anderen Vakuumsäule konstant gehalten wird.

Bei einer anderen, durch die DE-AS 1158 570 bekannten Einrichtung, die allerdings keinen Schnell-

κι gang aufweist, ist der Förderantrieb der Bandspulen in Antrieb. Freilauf und Bremsen schaltbar, wobei diese Zustände in Abhängigkeit von der Vorratslänge der Bandschleifen sowie deren Längenänderungen geschaltet werden. Die Messung der Länge der Bandschleifen

ΐ^Γ> erfolgt, wie üblich durch Abtastelemente an den Vakuumkammern. Die Längenänderungen des Bandvorrats werden durch Geschwindigkeitsmessungen an beiden Enden der Bandschleifen festgestellt. Die Signale der zu diesem Zweck als Frequenzgeneratoren ausgebildeten Tachometer werden einem Vergleicher zugeführt, der binäre Regelsignale abgibt. Diese Einrichtung besitzt auch Transportrollen, die jedoch mit konstanter Geschwindigkeit umlaufen und an dem Regelvorgang nicht beteiligt sind.

2^r> Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Steuereinrichtung für den schnellen Rücklauf eines Magnetbandspeichers der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 genannten Art so weiterzubilden, daß eine größtmögliche Bandgeschwindigkeit erzielt wird.

Diese Aufgabe wird durch die Maßnahmen entsprechend der im kennzeichnenden Teil des Anspruches I enthaltenen Merkmale gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung, insbesondere bezüglich der Geschwindigkeitssteigerung bei gleicher Gcschwindigkeil der Bandspulen und der Abbremsung bei Annäherung an das Bandendc. sind in den Merkmalen der Unteransprüche 2 bis 6 enthalten.

Ein Vorteil der erfindungsgemäßen Einrichtung ergibt sich daraus, daß unter Ausnutzung der optimal

■>« möglichen Bandgeschwindigkeit eine höhere Verarbeitungsgeschwindigkeit, besonders bei Suchoperationen, erreichbar wird. Dabei ist es auch von Vorteil, daß für die Einrichtung keine besonders aufwendigen Bauteile, beispielsweise keine Vakuumsäulen mit jeweils mehr als zwei Abtastelementen erforderlich sind.

Die Erfindung wird anhand eines durch die Zeichnungen erläuterten Ausführungsbeispieles beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 die Steuereinrichtung des Magneibandspei-

5<> chers in schematischer Darstellung,

F i g. 2 die Vakuumsäulen mit den in ihnen angeordneten Abtastelementen.

F i g. 3 eine Tabelle zur Erläuterung der Wirkungsweise der Einrichtung in der Anfangs- und Zwischen-

v> phase des Rückspul- oder Rückwärtssuch-Betriebes.

Fig.4 eine der Fig.3 entsprechende Tabelle zur Erläuterung des Rückspul- oder Rückwärtssuch-Betriebes in der Endphase,

Fig. 5 eine der Fig. 3 ähnliche Tabelle zur Erläute-

Wi rung der Wirkungsweise der Einrichtung während der Anfangs- und Zwischenphase des Vorwärts-Suchbetriebes.

Fig.6 eine der Fig.4 ähnliche Tabelle zur Erläuterung der Endphase des Vorwärts-Suchbetriebes.

^h=> F i g. 7 eine Ein-Aus-Steuerschaltung für die Antriebsmotoren,

F i g. 8 ein Beispiel einer logischen Schaltung zur Steuerung der Transportrolle beim Rückspul- oder

oder beim Rückwärtssuchen im einzelnen beschrieben. Der Vorwärts-Schnellgangbetrieb ist in den F i g. 2, 5 und 6 dargestellt und anhand der folgenden Beschreibung aus den Figuren heraus verstündlich.

Beim Rückwärts-Schnellgangbetrieb werden die ί Abtastelemente L 1, /- 2, R 1 und R 2 benutzt, während beim Vorwärts-ßetrieb die Ablasteleincnte L 3, L 4. R 3 und RA benutzt werden. Beim Rückwärts-Schnellgang-Betrieb werden, wie in Fig. 1, 3 und 4 dargestellt, die Bandspulenmotoren im AntriebFreilauf-Bremsbelrieb in durch die logischen Steuerschaltungen 22 und 23 gesteuert, in denen zwei Signale verglichen werden: (1) die Lage der Bandschleifen 20 und 21 in den Vakuumsäulen 15 und 17, und (2) ein Vergleich der Bandgeschwindigkeil an der Transportrollenseite einer Vakuumsäule mit der Bandgeschwindigkeit an der Spulenseite einer Vakuumsäule, wobei diese Vergleiche die Bewegungsrichtung der Bandschleife in jeder Vakuumsäule anzeigen. Der Transportrollenmotor wird normalerweise stets angetrieben, kann jedoch durch dieselben Signale in den Frcilauf-Betrieb umgeschaltet werden. Die Geschwindigkeit der Transportrolle wird durch den langsameren der Bandspulenmotoren gesteuert. Wenn die Geschwindigkeit der Transportrolle geringer ist als die Geschwindigkeit beider Bandspulen, 2i steuert die Transportrolle die Geschwindigkeit der Bandspulen. Wenn die auswechselbare Spule nicht so schnell beschleunigen kann wie die Maschinenspule, pendelt die zugeordnete Bandschleife um das Abtastelement R 2. Dadurch wird die Transportrolle in den ja Antrieb-Frcilauf-Betrieb geschaltet und dadurch gezwungen, der Geschwindigkeit der auswechselbaren Bandspule zu folgen. In diesem Falle wird die auswechselbare Spule nahezu voll angetrieben. Gleichzeitig kann die Maschinenbandspule ohne 100%igen j-, Antrieb dieselbe Geschwindigkeit aufrechterhalten mit dem Ergebnis, daß die zugeordnete Bandschleifc um das Abtastelement L 2 pendelt, während der Antriebsmotor der Maschinenbandspule im Antricb-Freilauf-Brems-Betrieb läuft. Somit ist in diesem Falle der Antriebsmotor der auswechselbaren Spule der schwächere der beiden Spulenmotoren.

Wenn die Geschwindigkeit der auswechselbaren Bandspule der Transportrollengeschwindigkeit ohne 100%igen Antrieb gleichkommt, pendelt die zugehörige « Bandschleife um das Abtastelement R 1. Dadurch wird der Antriebsmotor der auswechselbaren Bandspule in den Antrieb-Brems-Freilauf-Betrieb geschaltet, während die Transportrolle mit 100% angetrieben wird.

Entsprechend pendelt die Bandschleife in der anderen Vakuumsäule um das Abtastelement L 1, wenn die Maschinenbandspule nahezu 100°/oigen Antrieb benötig;, urrs die Geschwindigkeit der Transportrolle beizubehalten, wie es beim normalen Rückspulbetrieb durch die Verringerung des Maschinenspulendurchmessers auftreten kann. In diesem Falie wird die Transportrollengeschwindigkeit der Geschwindigkeit der nacheilenden Bandspule angepaßt.

Aus F i g. 3 ist ersichtlich, daß die Transportrolle immer angetrieben ist und Band von der maschinenseiti- eo gen Vakuumsäule in die andere Vakuumsäule fördert, solange nicht einer der Bandspulmotoren langsamer ist und die entsprechende Bandschleife sich nicht in einer unerwünschten Zone befindet. Wenn sich beispielsweise die Bandschleife in der linken Vakuumsäule oberhalb des Abtastelements L 1 befindet, wird die Transportrolle vom Antrieb auf Freilauf umgeschaltet, wenn die Bandgeschwindigkeit auf dieser Seite langsamer wird als an der Transportrolle, was anzeigt, daß sich die Bandschleife in der Vakuumsäule jetzt nach oben bewegt.

Beide Bandspulmotoren werden voll angetrieben unabhängig von der Bewegungsrichtung der Bandschleife, solange sich die Bandschleife auf der Maschinenspulenseite oberhalb L 1 und auf der anderen Seite unterhalb R 2 befindet. Wenn jedoch die Bandschleife in den Sollbereich einer Vakuumsäule eingetreten ist, hängt die Antriebsart der zugehörigen Bandspule von der Bewegungsrichtung der Bandschleife ab; wenn sich z. B. die Bandschleife in der linken Vakuumsäule nach unten bewegt, wird der zugehörige Bandspulenmotor angetrieben, und wenn sich die Bandschleife nach oben bewegt, läuft der zugehörige Bandspulenmotor im Freilaufbetrieb. Aus Fig. 3 ist ferner zu ersehen, daß jeder der Bandspulmotoren gebremst wird, unabhängig von der Bewegungsrichtung der Bandschleife, wenn sich die Bandschleife in der linken Vakuumsäule unterhalb des Abtastelements L 2 und in der rechten Vakuumsäule oberhalb des Abtastelements R 1 befindet.

Zur Erzeugung von Frequenzsignalen, die von der Bandgeschwindigkeit abhängig sind, sind drei digitale Tachometer 24, 25 und 26 am Magnetband angeordnet. Die Tachometer 24 und 26 tasten die Bandgeschwindigkeit auf der Bandspulenseite jeder Vakuumsäule ab, während das Tachometer 25 die Bandgeschwindigkeit an der Transportrolle abtastet. Die Frequenzvergleicher

27 und 28 liefern »Bandspule schnell«- oder »Bandspule langsam«-Signale, wenn die Geschwindigkeit des Bandes an den Tachometern 24 oder 26 schneller oder langsamer wird als die Bandgeschwindigkeit an der Transportrolle 18.

Die Frcquenzverglcicher sind von bekannter Bauart. Durch die getroffene Anordnung können jedoch einfache Vergleicher verwendet werden, die auch während der Übergangsintervalle, in denen die Frequenzeingänge gleich sind, eindeutige Ausgangssignale liefern. Diese Ausgangssignale der Vergleicher 27 und

28 sind binär. Wenn die Bandgeschwindigkeit an der Bandspule 10 höher ist als die Bandgeschwindigkeit an der Transportrolle 18, ist die Leitung 29 positiv und die Leitung 30 negativ, d. h. die Bandspule ist schnell. Wenn die Bandgeschwindigkeit an der Bandspule 10 niedriger ist als diejenige der Transportrolle, ist die Leitung 29 negativ und die Leitung 30 positiv. Ein positives Potential auf der Leitung 29 ist somit ein »Bandspule schnell«-Signal vom Vergleicher 28 und ein positives Potential auf der Leitung 30 ist somit ein »Bandspule Iangsam«-Ausgangssignal. Entsprechendes gilt für den Vergleicher 27, bei welchem ein positives Potential auf der Leitung 31 ein »Bandspule schnell«-Signal und ein "ositives Potential auf der Leitun** 32 ein »BRndsnnle Iangsam«-Signal bedeutet.

Die logischen Steuerschaltungen 22 und 23 für die Bandspulenmotoren erhalten Eingangssignale von den Vergleichern 28 und 27, von den an den Vakuumsäulen angeordneten Abtastelementen, von der Steuerleitung 33 für den Rückspulbetrieb und von der Leitung 34, deren Signal, wie später beschrieben wird, die Endphase des Rückwärts-Schnellgang-Betriebes anzeigt. Die logischen Steuerschaltungen können verschiedene Formen annehmen. In F i g. 9 ist ein Beispiel dargestellt, in welchem der Bandspulenmotor 13 abhängig von binären Eingangssignalen in Antrieb, Freilauf oder Bremsen geschaltet wird.

In Fig.9 haben die Eingänge 35, 36, 37 und 38 positives Potential, wenn folgende Bedingungen existie-

ren: Die Leitung 35 ist positiv, wenn die Bandschleifc in der Vakuumsäule 17 unterhalb L 1 ist; die Leitung 36 ist positiv, wenn die Ausgangsleitung 31 des Frequenzvergleichers 27 positiv ist, was anzeigt, daß die Maschinen-Sandspule schnell ist und daß die Bandschleife in der Vakuumsäule sich nach unten bewegt; die Leitung 37 ist positiv, wenn die Bandschleife in der Vakuumsäule 17 oberhalb L 2 ist; die Leitung 38 ist positiv, wenn die Bandschleife in der Vakuumsäule 17 unterhalb des Abtastelements L 2 ist.

Entsprechend der Darstellung in Fig. 3 wird der Motor 13 jedesmal dann gebremst, wenn die Leitung 38 positiv ist.

Wenn sich die Bandschleife zwischen L 1 und L 2 befindet, ist die Leitung 37 positiv, dabei kann der Motor 13 entweder im Antrieb oder im Freilauf laufen. Diese Auswahl wird getroffen durch das Eingangssignal auf der Leitung 39, das dem positiven UND-Glied 40 zugeführt wird. Wenn die Leitung 39 positiv ist, erfolgt der Antrieb. Wenn die Leitung 39 negativ ist, wird der Antrieb verhindert. Wenn sich die Bandschleife zwischen L 1 und L 2 befindet, ist entsprechend der Fig. 3 Freilauf erforderlich, wenn die Maschinenbandspule schnell ist. Dabei ist die Leitung 38 negativ, der Ausgang des UND-Gliedes 40 ist negativ, das negative UND-Glied 90 ist durchgeschaltet und sein Ausgangssignal bewirkt den Freilauf-Betrieb. Die Polarität des Signals auf der Leitung 39 wird bestimmt durch das positive UND-Glied 41 und den Inverter 42. Die beiden Eingänge des UND-Gliedes 41 sind die Leitungen 35 und 36. Wenn die Bandschleife in der Vakuumsäule 17 unterhalb L1 ist und die Ausgangsleitung 31 des Frequenzvergleichers 27 positiv ist, ist auch der Ausgang des UND-Gliedes 41 positiv. Dieses Ausgangssignal wird invertiert zur Erzeugung eines negativen Signals auf der Leitung 39. Wenn jedoch die Bandschleife in der Vakuumsäule 17 oberhalb L 1 ist, so ist der Ausgang da UND-Gliedes 41 negativ unabhängig vom Ausgang des Frequenzvergleichers 27. Dieses Ausgangssignal wird im Inverter 42 invertiert und liefert ein positives Potential auf der Leitung 39, das zusammen mit dem positiven Potential auf der Leitung 37 ein positives Ausgangssignal vom UND-Glied 40 ergibt. Damit wird der Antrieb des Bandspulenmotors 13 erregt.

Zur Vereinfachung der Beschreibung ist in Fig. 9 nicht die vollständige logische Schaltung 23 beschrieben, sondern lediglich angedeutet, wie eine derartige Schaltung aufgebaut sein kann. Die Betriebsart der Transportrolle 19 wird durch die logische Steuerschaltung 43 gesteuert, die dieselben Eingangssignale erhält wie die logischen Steuerschaltungen 22 und 23 Eine einfache Form einer solchen Schaltung entsprechend den Erfordernissen der F i g. 3 ist in F i g. 8 dargestellt. In dieser Figur sind die Eingangsleitungen 44,45,46 und 47 positiv, wenn folgende Bedingungen existieren: Die Leitung 44 ist positiv, wenn die Bandschleife in der Vakuumsäule 15 unterhalb R 2 ist; die Leitung 45 ist positiv, wenn die Ausgangsleitung 30 des Frequenzvergleichers 28 positiv ist, was anzeigt, daß die Bandgeschwindigkeit an der Bandspule 10 kleiner ist als die Bandgeschwindigkeit an der Transportrolle 18, was bedeutet daß sich die Bandschleife in der Vakuumsäule 15 nach unten bewegt; die Leitung 46 ist positiv, wenn die Bandschleife in der Vakuumsäule 17 oberhalb L 1 ist; und die Leitung 47 ist positiv, wenn die Ausgangsleitung 32 des Frequenzvergleichers 27 positiv ist, was anzeigt, daß die Bandgeschwindigkeit an der Bandspule 11

kleiner ist als die Bandgeschwindigkeit an der Transportrolle 18 und somit anzeigt, daß sich die Bandschleife in der Vakuumsäule 17 nach oben bewegt.

Das Ausgangsglied in der logischen Steuerschaltung der F i g. 8 ist das negative ODER-Glied 48, dessen Ausgangsleiiung 49 negativ ist, wenn es notwendig ist, die Transportrolle im Freilauf zu betreiben. Wie aus F i g. 3 ersichtlich ist, gibt es zwei Bedingungen hierfür. Die eine ist das Ausgangssignal des positiven UND-Gliedes 50 und die andere das Ausgangssignal des positiven UND-Gliedes 51. Das UND-Glied 50 gibt auf der Leitung 52 ein positives Ausgangssignul ab, wenn beide Leitungen 44 und 45 positiv sind, was bedeutet, daß die Bandschleife unterhalb R 2 ist und daß die Bandspule 10 langsam ist. Dieses Ausgangssignal wird im Inverter 53 invertiert und ergibt ein negatives Signal auf der Leitung 54. Dadurch wird die Leitung 49 negativ. Das UND-Glied 51 gibt ein positives Ausgangssignal auf der Leitung 55 ab, wenn die Leitungen 46 und 47 positiv sind, was anzeigt, daß die Bandschleife oberhalb L\ ist und daß die Bandspule U langsam ist. Dieses positive Signal wird im Inverter 56 invertiert, so daß ein negatives Potential auf der Leiiung 57 erscheint und die Leitung 49 negativ macht. Da auch die logische Steuerschaltung 43 verschiedene Formen annehmen kann, ist sie zur Vereinfachung der Beschreibung nicht vollständig dargestellt.

Die durch die Leitungen 58, 60 und 59 dargestellten Ausgänge der logischen Steuerschaitungen 22, 23 und 43 bestehen in Wirklichkeit jeweils aus einer Reihe von Leitungen, die mit den Motortreibern 61, 62 und 63 verbunden sind.

Ein Beispiel eines solchen Motortreibers ist in F i g. 7 dargestellt. Die vier Transistoren 64, 65, 66 und 67 sind in einer Brückcnschaltung angeordnet und arbeiten im Ein-Aus-Schaltbctrieb, um den Motor 68 in entgegengesetzten Drehrichtungen anzusteuern. Die Transistoren 64 und 67 v/erden leitend gemacht, wenn der Motor 68 das Band in der Rückspulrichtung bewegen soll. Der Freilaufbetrieb entsteht dadurch, daß die Transistoren 64 und 67 auf »Aus« geschaltet werden. Um de.i Motor 68 zu bremsen, wird der Transistor 66 eingeschalte! oder die Transistoren 66 und 67 werden eingi jhaltei. Es ist auch möglich, die Transistoren 65 und 66 einzuschalten, um den Motor 68 mit Gegenstrom zu bremsen. Die Ausgangssignale auf den L eitungen 58, 59 und 60 sind binär, so daß die Motoren 12, 19 und 13 im Ein-Aus-Bctrieb arbeiten.

Eine andere Ausführungsform der logischen Steuer-Schaltung 43 für die Transportrolle ist in Fig. 10 dargestellt. Durch diese Schaltung wird der Antriebsmotor 19 der Transportrolle in digitaler Weise gesteuert. Die Wirkungsweise dieser Schaltung ist durch üie in Fig. 11 dargestellte Tabelle erläutert. Ein Vergleich mit F i g. 3 zeigt, daß die Steuerfolge für die Bandspulenmotoren nicht geändert ist. Für den Motor 19 der Transportrolle ist die Steuerung jedoch derart, daß die Geschwindigkeit der Transportrolle jedesmal dann erhöht wird, wenn beide Bandspulenmotoren dieselbe Geschwindigkeit erreicht haben, was dadurch angezeigt wird, daß die Ausgangsleitungen 29 und 31 der Frequenzvergleicher 28 und 27 positiv sind. Auf diese Weise wird die Geschwindigkeit der Transportrolle schrittweise so lange gesteigert, bis eine der beiden Bandspulen nicht mehr in der Lage ist, ihre Geschwindigkeit weiter zu erhöhen. Wenn dieses eintritt, wird eine der Ausgangsleitungen 30 und 32 der Vergleicher 28 und 27 positiv gleichzeitig mit der Verschiebung der

Bandschieife in eine bestimmte Zone und zwar oberhalb L 1 in der linken Vakuumsäule 17 und unterhalb R 2 in der rechten Vakuumsäule 15.

In Fig. 10 wird der Motortreiber 62 durch die Transportrollengeschvi indigkeits-Servoslcuerung 69 beeinflußt, die als ersten Eingang ein Geschwindigkeitsbezugssigiial 70 und auf der Leitung 71 ein die tatsächliche Geschwindigkeit der Transportrolle anzeigendes Signal erhält. Die Servosteuerung 69 gibt in bekannter Weise unter dem Einfluß der Eingangssignal ι auf den Leitungen 70 und 71 ein Ausgangssignal für den Antrieb derTransportrolle.

Das Signal auf der Leitung 70 wird schrittweise geändert durch den reversiblen Zähler 73, dessen Aufwärts-Eingang mit 74 und dessen Abwärts-Eingang ι mit 75 bezeichnet ist. Bei Erregung des Eingangs 74 wird der Zähler über das positive UND-Glied 76 vorwärts geschaltet. Bei Erregung des Eingangs 75 wird der Zähler abwärts geschaltet über das ODER-Glied 77. Das UND-Glied 76 weist drei Eingänge mit den J Leitungen 78, 79 und 80 auf. Die Leitung 80 ist positiv, wenn die Ausgangsleitung 29 des Frequenzvergleichers 28 positiv ist, was anzeigt, daß die Bandspule schnell ist und daß die Bandschleife in der Vakuumsäule 15 sich abwärts bewegt. Die Leitung 79 ist positiv, wenn die Ausgangsleitung 31 des Frequenzvergleichers 27 positiv ist. was anzeigt, daß die Bandschleife in der Vakuumsäule 17 sich abwärts bewegt. Die Leitung 78 ist positiv, wenn die Bandschieife in der Vakuumsäule 17 sich oberhalb L 1 oder die Bandschleife in der Vakuumsäule 15 sich unterhalb R 2 befindet. Das Signal auf der Leitung 78 wird geliefert vom Ausgang des ODER-Gliedes 81 über den Inverter 82. Die Leitungen 83 und 84 bilden den Eingang des ODER-Gliedes 81. Die Leitung 83 ist positiv, wenn die Bandschleife in der Vakuumsäule 17 oberhalb L 1 ist. und die Leitung 84 ist positiv, wenn die Bandschleife in der Vakuumsäule 15 unterhalb R 2 ist. Wenn eine oder beide der Leitungen 83 oder 84 positiv ist, ist die Ausgangsleitung 85 des ODER-Gliedes 81 positiv. Dieses positive Potential wird invertiert, so daß die Leitung 78 negativ wird und das UND-Glied 76 sperrt. Dadurch wird ein Fortschaltcn des Zählers bei positiven Eingängen der Leitungen 79 und 80 verhindert. Wenn jedoch die Bandschleife unterhalb L 1 und oberhalb R 2 ist, und die Leitungen 79 und 80 beide positiv sind, wird der Zähler 73 um einen Schritt aufwärts geschaltet und die Transportrollengeschwindigkeit wird entsprechend erhöht. Auf diese Weise wird die Geschwindigkeit der Transportrolle so lange erhöht, bis die Bandspulen nicht länger in der Lage sind, die Geschwindigkeit der Transportrolle anzunehmen. Wenn dieser Fall eintritt, bewegt sich die Bandschleife in der Vakuumsäule 17 über das Abtastelement L 1 oder die Bandschleife in der Vakuumsäule 15 unterhalb das Abtastelement R 2, abhängig davon, welcher von den beiden Motoren 13 oder 12 der langsamere ist. Dadurch wird eine der Leitungen 86 oder 87 positiv. Durch diesen positiven Eingang zum ODER-Glied 77 schaltet der Zähler 73 an seinem Abwrrtseingang 75 schrittweise zurück. Auf diese Weise wird das Geschwindigkeitsbezugssignal auf der Leitung 70 um einen Schritt herabgesetzt und die Transportrollengeschwindigkeil wird verringert bis die Bandschleifen wieder in ihre richtige Lage kommen.

Auch die in Fig. 10dargestellte logische Steuerschaltung ist >.ur Vereinfachung der Beschreibung nicht vollständig dargestellt.

Wenn der auf der Maschinenbandspule 11 verbleibende Bandvorrat bis auf einen kleinen Rest abgenommen hat, spricht der Wickeldurchmesserabtaster 88 an und liefert ein Signal auf der Leitung 34, durch welches die Steuerung der Antriebe in die in Fig.4 dargestellte Betriebsart geschaltet wird. In dieser Betriebsart steuert für die restliche Rückspuloperalion derjenige Bandspulenmotor, dessen dynamische Bremswirkung am geringsten ist, die Bewegung der Transportrolle.

Wenn z. B. der Motor 13 die geringere Bremswirkung hat, pendelt die Bandschieife 21 um das Abtastelement L 2, und der Motor 13 wird fast dauernd gebremst. Zur gleichen Zeit arbeite der Motor 12 abwechselnd im Brems-Freilauf-Antrieb-Betrieb, und der Transportrollenmotor 19 wird abwechselnd angetrieben oder läuft frei. Wenn andererseits der Bandspulenmotor 12 die geringere Bremswirkung besitzt, pendelt die Bandschleife um das Abtastelement R 2. und der Motor 12 wird fast dauernd gebremst. Der Motor 13 arbeitet dann in der Antrieb-Freilauf-Brems-Betriebsart, und die Transportrolle 19 wird wiederum angetrieben oder lauft frei.

Wie aus F i g. 4 ersichtlich ist, kann für die Transportrolle ein Freilauf-Steuersignal von einer Vakuumsäule gleichzeitig mit einem Antrieb-Steuersignal von der anderen Vakuumsäule auftreten. Wenn z. B. die Bandschlcifc in der Vakuumsäule 17 unterhalb L 2 ist, und die Ausgangsleitung 32 des Vergleichers 27 positiv ist. was bedeutet, daß das Band der Spule 11 langsamer läuft als die Transportrolle 18, entsteht ein Freilauf-Signal für die Transportrolle. Gleichzeitig jedoch kann ein Antrieb-Steuersignal für die Transportrolle auftreten, wenn die Bandschieife in der Vakuumsäule 15 oberhalb R 1 ist und die Ausgangsleitung 29 des Vergleichers 28 positiv ist. Wenn eine solche Zweideutigkeit auftritt, hat der Antrieb der Transportrolle stets den Vorzug vor dem Freilauf.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Steuereinrichtung für den schnellen Rücklauf eines Magnetbandspeichers mit

a) einer auswechselbaren Bandspule und einer fest eingebauten Maschinenbandspule, die jeweils in Antrieb, Freilaufund Bremsen steuerbar sind,

b) zwei, Vorratsschleifen des Bandes aufnehmende Vakuumsäulen mit jeweils zwei Abtastelementen, die bei Bandlängen außerhalb des von ihnen begrenzten Bereichs jeweils ein positives, innerhalb des Bereichs ein negatives Signal abgeben,

c) einer zwischen den Vakuumsäulen angeordneten Transportrolle,

d) an der Transportrolle sowie an den Bandspulenseitigen Enden der Vakuumsäultn angeordnete Tachometer, deren Signale Frequenzvergleichern zugeführt werden, die jeweils binäre Ausgangssignale liefern, und mit

e) zwei die Spulenantriebe steuernden, logischen Schaltungen, denen die Ausgangssignale der Frequenzvergleicher und der Abtastelemente zuführbar sind,

dadurch gekennzeichnet, daß

a) die Ausgangssignale beider Frequenzvergleicher (27,28) und die Signale der Abtastelemente CLl, L 2, bzw. Rl, R 2) beider Vakuumsäulen (15, 17) zusätzlich einer die Transportrolle (18) in Antrieb oder Freilauf steuernden, logischen Schaltung (43) zuführbar sind, und daß

b) die Verknüpfungen in den logischen Schaltungen (22, 23, 43) derart ausgebildet sind, daß die Maschinenbandspule(ll)

1) angetrieben wird, wenn die Bandspule (11) langsamer ist als die Transportrolle (18) (Signalbandspule langsam) und die zugeordnete Bandschleife (21) zwischen den Abtastelementen (L 1, L 2) liegt (Signal L 1. L 2 negativ) oder kürzer ist (Signal Ll positiv),

2) angetrieben wird, wenn die Bandspule (11) schneller ist als die Transportrolle (18) (Signalbandspule schnell) und die zugeordnete Bandschleife (21) oberhalb des oberen Abtastelements (Li) liegt (Signal Ll positiv),

3) gebremst wird, wenn die Bandschleife unterhalb des unteren Abtastelements (L 2) liegt (Signal L 2 positiv), und

4) frei läuft, wenn die Bandspule (11) schneller ist als die Transportrolle (18) und die Bandschleife zwischen den Abtastelementen (L 1, L 2) liegt,

daß die auswechselbare Bandspule (10)

1) angetrieben wird, wenn die Bandspule (10) langsamer ist als die Transportrolle (18) und die zugeordnete Bandschleife (20) im Bereich zwischen den Abtastelementen (Ri, R 2) oder unterhalb des unteren Abtastelementes (R 2) liegt,

2) angetrieben wird, wenn die Bandspule (10) schneller ist als die Transportrolle (18) und die Bandschleife (20) unterhalb des unteren Abtastelementes (R 2) liegt,

3) gebremst wird, wenn die Bandschleife (20) oberhalb des oberen Abtastelementes (R 1) liegt, und

4) frei läuft, wenn die Bandspule (10) schneller ist als die Transportrolle (18) und die Bandschleife (20) zwischen den Abtajtelementen(7? 1, Ä2)liegt,

und daß die Transportrolle (18)

1) frei läuft, wenn die Maschinenbandspule (11) langsamer ist als die Transportrolle (18) und die zugeordnete Bandschleife (21) oberhalb des oberen Abtastelementes (L 1) liegt,

2) frei läuft, wenn die auswechselbare Bandspule (10) langsamer ist als die Transportrolle (18) und die zugeordnete Bandschleife (20) unterhalb des unteren Abtastelementes (R 2) liegt und

3) in allen übrigen Fällen angetrieben wird.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß, wenn die beiden Bandspulen (10, 11) dieselbe Geschwindigkeit erreicht haben, die Geschwindigkeit der Transportrolle (18) schrittweise vergrößert wird bis eine der Bandspulen langsamer als die Transportrolle bleibt.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die den Transportrollenantrieb steuernde logische Schaltung (43) einen reversiblen Zähler (73) aufweist, dessen Ausgangssignal (70) eine Bezugsgröße für die Transportrollengeschwindigkeit liefert und der über ein UND-Glied (76) durch die von den Frequenzver^lcichern (27, 28) bei gegenüber der Transportrolle schnelleren Bandspule abgegebenen Signale aufwärts und über ein ODER-Glied (77) durch die von den Abtastelementen bei Überschreitung bzw. Unterschreitung der vorgegebenen Bandschleifenlängen abgegebenen Signale abwärts schaltbar ist.

4. Einrichtung nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet,

daß bei einer gegenüber der Transportrolle langsameren Bandspule

a) diese Bandspule angetrieben und die Transportrollengeschwindigkeit zurückgeschaltet wird, wenn die Bandschleife auf der Abwickelspulcnseite oberhalb und auf der Aufwickelspulenseite unterhalb der vorgegebenen Länge ist,

b) diese Bandspule angetrieben und die Transportrollengeschwindigkeit konstant gehalten wird, wenn die Länge der Bandschleife der Vorgabe entspricht, und

c) diese Bandspule gebremst und die Transportrollengeschwindigkeit konstant gehalten wird, wenn die Bandschleife auf der Abwickelspulenseite unterhalb oder auf der Aufwickelspulenseite oberhalb der vorgegebenen Länge ist,

und daß bei einer gegenüber der Transportrolle schnelleren Bandspule

a) diese Randspule angetrieben und die Transportrollengeschwindigkeit zurückgeschaltet wird, wenn die Bandschleife auf der Abwickelspulenseite oberhalb und auf der Ai'fwickelspulenseite

unterhalb der vorgegebenen Länge ist,

b) diese Bandspule angetrieben und die Transportrollengeschwindigkeit aufwärts geschaltet wird, wenn die Länge der Bandschlei^re der Vorgabe entspricht, und

c) diese Bandspule gebremst und die Transportrollengeschwindigkeit aufwärts geschaltet wird, wenn die Bandschleife auf der Abwickelspulenseite unterhalb oder auf der Aufwickelspulenseite oberhalb der vorgegebenen Lange ist.