Grundlagen der magnetischen Signalspeicherung: Band 4 Digitalbandspeicher. Transportwerke für die digitale Datenspeicherung auf Magnetband [Reprint 2021 ed.] 9783112541265, 9783112541258

Citation preview

GRUNDLAGEN

DER

MAGNETISCHEN

SIGNALSPEICHERUXG IV

ELEKTRONISCHES RECHNEN UND Herausgegeben

REGELN

von

Prof. Dr. H A N S F R Ü H A U F • Prof. Dr. W I L H E L M K Ä M M E R E R Prof. Dr. K U R T S C H R Ö D E R • Prof. Dr. H E L M U T W I N K L E R

Sonderband

10

GRUNDLAGEN DER MAGNETISCHEN SIGNALS P E I C H E R U N G IV bearbeitet von

H O R S T YÖLZ

A K A D E M I E - V E R L A G 19 6 8

•

B E R L I N

GRUNDLAGEN D E R MAGNETISCHEN SIGNALSPEICHERUNG BAND

IV

DIGITALBANDSPEICHER Transportwerke f ü r die digitale D a t e n s p e i c h e r u n g a u f M a g n e t b a n d

von

WERNER

NEUMANN

Mit 136 Abbildungen und 9 Tabellen

A K A D E M I E - V E R L A G 19 6 8

•

B E R L I N

E r s c h i e n e n i m A k a d e m i e - V e r l a g G m b H , 108 B e r l i n , L e i p z i g e r S t r a ß e 3 —4 C o p y r i g h t 1968 b y A k a d e m i e - V e r l a g B e r l i n L i z e n z n u m m e r : 202 . 100/531/68 G e s a m t h e r s t e l l u n g : V E B D r u c k e r e i „ T h o m a s M ü n t z e r " , 582 B a d B e s t e l l n u m m e r : 5S83/IV . E S 20 K 2, 3, 6, 20 C 3

Langensalza

VORWORT DES

HERAUSGEBERS

Mit diesem vierten B a n d d ü r f t e international erstmalig ein einigermaßen umfassendes W e r k zu den heute äußerst wichtigen Digitalspeichern vorliegen. Sein Bearbeiter, Ing. NEUMANN, m u ß als Kons t r u k t e u r des Magnetbandtransportwerkes f ü r die Datenverarbeitungsanlage Robotron 300 bezeichnet werden. Mit dem vorliegenden B a n d zeigt er n u n , daß sein konstruktives K ö n n e n mit einem umfangreichen technischen Wissen u n d einer Begabung zu dessen Vermittlung gekoppelt ist. Dem Herausgeber ist es ein Bedürfnis, H e r r n N E U M A N N besonders f ü r seine sofortige Bereitschaft zur Mitarbeit, f ü r sein Verständnis u m den größeren R a h m e n des g e n a n n t e n Werkes u n d f ü r seine schnelle Ablieferung des Manuskriptes zu d a n k e n . E r h o f f t sehr, d a ß dieser Teil eine besonders große Verbreitung und Anerkennung finden wird. H O B S T VÖLZ

VORWORT

Die Speicherung digitaler I n f o r m a t i o n e n auf Magnetband ist in dem kurzen Zeitraum der vergangenen 10 bis 15 J a h r e aus bescheidenen Anfängen zu einer sehr hohen Perfektion entwickelt worden u n d aus der elektronischen Meßwert- u n d D a t e n v e r a r b e i t u n g nicht mehr wegzudenken. H e u t e weist der digitale Magnetbandspeicher nur noch geringe Ähnlichkeiten mit dem Magnetband-Schallspeicher, aus dem er hervorgegangen ist, auf [1], Die Vielzahl der T y p e n u n d die in ihnen verwirklichten konstruktiven Ideen legen von dem Bemühen, den Erfolgen und Schwierigkeiten ihrer K o n s t r u k t e u r e Zeugnis ab, die unbestrittenen Vorteile des Magnetbandes (Wiederverwendbarkeit, große relative K a p a z i t ä t , große Lebensdauer usw.) f ü r die ständig an U m f a n g lind Bedeutung zunehmende D a t e n v e r a r b e i t u n g immer besser n u t z b a r zu machen u n d seine Nachteile (Sequenzverhalten, Fehleranfälligkeit) weitgehend zu u n t e r d r ü c k e n . Mit dem Einsatz von Datenverarbeitungsanlagen e n t s t a n d der Arbeitsbereich des Anlagentechnikers, dessen Aufgabe u.a. auch die zuverlässige W a r t u n g u n d Betreuung von digitalen Magnetbandspeichern ist. Diese Arbeit verlangt eine hohe Qualifikation u n d eine gewissenhafte systematische Arbeit. Mit vorliegender Arbeit ist u. a. auch beabsichtigt, diesen Mitarbeitern erstmalig einen ausführlichen Überblick über Probleme der Techniken der digitalen Magnetbandspeicher zu geben; damit wird deren Verständnis und Einfühlungsvermögen sicher wesentlich gefördert. I m vorliegenden B a n d 4 der Schriftenreihe sind die mechanischen u n d elektromechanischen Probleme der digitalen Magnetbandspeicher u n g behandelt, wobei besonderer W e r t auf eine ausführliche systematische Darstellung der konstruktiven Möglichkeiten gelegt wurde. Deshalb sind auch solche Verfahren u n d Geräte erwähnt, die zwar heute kaum noch verwendet werden, aber interessante konstruktive Lösungen enthalten. Mit der Auswahl der a u f g e f ü h r t e n Geräte ist keine Qualitäts- oder Eignungsbeurteilung beabsichtigt. Eine derartige Zusammenfassung ist bisher nicht b e k a n n t geworden, so daß es f ü r einen Interessenten fast unmöglich war, sich mit v e r t r e t b a r e m A u f w a n d einen b r a u c h b a r e n

VIII

Vorwort

Überblick zu erarbeiten, zumal auch noch keine spezielle Fachzeitschrift der Speichertechnik existiert. Die Veröffentlichungen der Speichertechnik sind in Zeitschriften der verschiedensten Wissensgebiete vertreut, so daß deren Erfassung und Auswertung größte Schwierigkeiten verursacht und bei weitem nicht als abgeschlossen betrachtet werden kann. Verlag, Herausgeber und Verfasser sind deshalb für jeden kritischen Hinweis dankbar. Die verwendeten Begriffe und Kurzzeichen sind weitgehend an den TGL Fachbereichs-Standard [2] der DDR angelehnt, der sich jedocli z. Z. in Überarbeitung befindet, um beispielsweise eine Übereinstimmung mit den internationalen Symboliken [3] herbeizuführen. Die in der Deutschen Bundesrepublik gültigen Begriffe und die dazugehörigen englischen Übersetzungen sind in [4] definiert. Zwischen den Begriffen beider Normen besteht teilweise keine Übereinstimmung. Besonders typisch sind die Begriffe „Aufzeichnung" und „Wiedergabe" nach TGL für die gleichen Vorgänge „Schreiben" und „Lesen" nach DIN. Diese und ähnliche Unterschiede rühren daher, daß in TGL einheitliche Begriffe für alle Geräte der Speicherung mit bewegten magnetischen Medien festliegen, während sich DIN eindeutig nur auf die informationsverarbeitende Magnetbandtechnik beschränkt. Im Englischsprachigen sind die Begriffe „write" bzw. „read" für Aufnahme und Wiedergabe eingebürgert. Die in Kapitel 1 nur kurz erwähnten umfangreichen Probleme der Informationsverarbeitung im Speicher sollen später in einem geplanten Band 7 zusammen mit schaltungstechnischen Einzelheiten ausführlich dargestellt werden. Berlin, Okt. 1967 Ing.

W E E N E R NEUMANN

INHALTSVERZEICHNIS

1. Ü b e r b l i c k z u r V e r a r b e i t u n g v o n I n f o r m a t i o n e n i n Magnetbandspeichern 1.1. Magnetisierungsverfahren Rückkehr zu Null Rückkehr zur Vormagnetisierung Wechselschrift Richtungsschrift Richtungs-Taktschrift Wechsel-Taktschrift 1.2. Parallele und serielle Aufzeichnung 1.3. Fragen der Speicherdichte 1.4. Störerscheinungen 1.5. Abgrenzungen der verschiedenen Gerätetypen l.G. Anordnung der Informationen auf dem Magnetband

digitalen 1 6 6 6 7 7 7 7 7 8 9 9 10

2. B a n d v o r r a t u n d S p e i c h e r k a p a z i t ä t 2.1. Magnetbänder 2.2. Bandspulen 2.3. Bandkassetten

12 12 13 17

3. K l a s s i f i z i e r u n g d e r B a n d t r a n s p o r t w e r k e 3.1. Bandgeschwindigkeit und Zugriffszeit 3.2. Arten des Bandtransportes 3.2.1. Kontinuierlicher Bandtransport (a) 3.2.2. Kurzzeitiger blockweiser kontinuierlicher B a n d t r a n s p o r t bei konstanter Bandgeschwindigkeit v (b) 3.2.3. Kurzzeitiger zeichenweiser B a n d t r a n s p o r t (c) 3.2.4. Ständige Relativbewegung zwischen Informationsträger und Aufnahme/Wiedergabe-Organ (d) 3.2.5. Ergänzungen

21 21 23 23

4. B a n d l a u f e i g e n s c h a f t e n u n d d e r e n M e s s u n g 4.1. Geschwindigkeiten 4.2. Start- und Stopverhalten 4.3. Schrittlänge

30 30 33 34

4.4. Bandzug 4.5. Zeitverschiebungsfehler

25 27 28 29

34 35

Inhaltsverzeichnis 4.6. Messung der Bandlaufeigenschaften 4.6.1. Meßbänder 4.6.2. Bandgeschwindigkeiten Frequenzmeßmethode Amplitudenmeßmethode Umsetzung in eine Pulsfrequenzmodulation Besondere Bedingungen der Messungen an Schritt-Transportwerken Oszillografische Auswertung 4.6.3. Start- und Stoplängen und -zeiten 4.6.4. Messung der Bandlaufeigenschaften von Asynchron-Transportwerken 4.6.5. Zeitverschiebungsfehler 4.6.6. Bandzug

3i 3i 3' 3' 3' 3'

Bandführungen und Magnetköpfe 5.1. Arten der Bandführungen an den Magnetköpfen 5.1.1. Kleinflächige Bandführungen 5.1.2. Großflächige Bandführungen 5.1.3. Mit starren Führungsflanschen 5.1.4. Einseitige Bandführung 5.2. Beispiele 5.3. F ü h r u n g des Magnetbandes an Bandspulen 5.4. Anbringung der Magnetköpfe 5.4.1. Arten der Taumelung 5.4.2. Lage der Arbeitsspalte von Magnetköpfen 5.4.3. Sonstiges zu den Magnetköpfen 5.4.4. Löschköpfe

4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 5

Drop-out-Problematik und Bandreinigung 6.1. Bedeutung der Störungen 6.2. Einteilung der Störungen 6.3. Häufigkeit der Störstellen 6.4. Maßnahmen gegen Störungen 6.4.1. R e d u n d a n t e Aufzeichnung Paritätskonstrolle Fehlererkennende und fehlerkorrigierende Codes ohne selbständige Kontrollschritte Mehrfachaufzeichnung 6.4.2. Kontrolle während der Aufzeichnung 6.4.3. Wiederholung des Wiedergabevorganges 6.4.4. Sauberhaltung des Magnetbandes Eingebaute Bandreiniger 6.4.5. Datenrekonstruktion durch die Datenverarbeitungsanlage . . 6.4.6. Verhinderung unerwünschter Einflüsse auf die Bandmagnetisierung 6.5. Externe Bandreinigung und -prüfung Bandantriebe, Bandbremsen und 7.1. Einteilung der Bandantriebe

Bandzugerzeuger

3' 3: 3; 3 3 4

Inhaltsverzeichnis 7.2. Bedeutung der Verlustzeiten und Gerätevarianten 7.2.1. Zwei gleichartige Antriebsaggregate 7.2.2. Antriebsaggregate mit Umschaltung der Drehrichtung 7.2.3. Vergleich der beiden Verfahren

XI

. . .

63 65 66 67

7.3. Bandbeanspruchung 7.4. Theorie der Start/Stop-Aggregate

67 68

7.5. Andruckrollen 7.5.1. Eingriff der Andruckrollen Ständig angedrückte Rolle Zeitweilig angedrückte Rolle 7.5.2. Einfache Ausführung eines Andrucksystems mit Arbeitsstromsteuerung 7.5.3. Trägheitsarmes Andrucksystem mit Arbeitsstromsteuerung . 7.5.4. Andrucksystem mit Impulsstromsteuerung und Bandbremse 7.5.5. Anordnung mit Dauerstromsteuerung 7.5.6. Anordnung mit Dauerstromsteuerung und Bandbremse . . .

69 69 69 69

7.6. Pneumatische Antriebssysteme 7.6.1. Vakuum-Antriebsaggregat mit einseitiger Bandberührung . . 7.6.2. Verbessertes Vakuum-Aggregat 7.6.3. Antriebsaggregat mit Überdruck

79 79 81 82

7.7. Elektrostatisches Antriebssystem mit einseitiger B a n d b e r ü h r u n g . .

82

7.8. Antriebswellen mit Schrittverhalten 7.8.1. Aggregate f ü r variable Schrittlängen Einfaches System Anordnung mit trägheitsarmem Motor 7.8.2. Aggregate f ü r konstante Schrittlängen Malteserkreuz-Schalteinrichtung Elektromechanischer Schrittschalter Schrittmotoren 7.8.3. Aggregate f ü r schrittweise Wiedergabe Impulsgesteuerte Bewegung mit Magnetkupplung I m puls gesteuerte Bewegung mit trägheitsarmem Motor . . . Kombiniertes Synchron-Incremental-Aggregat Synchrone Wiedergabe von Incrementalaufzeichnungen . . .

84 84 86 86 87 87 88 89 90 91 91 92 93

8. P u f f e r s y s t e m e u n d W i c k e l a n t r i e b e 8.1. Theoretische Untersuchungen 8.1.1. Berechnung der bewegten Bandlänge 8.1.2. Notwendigkeit der Puffer 8.1.3. Bandlänge im Puffer 8.1.4. Leistung des Wickelmotors 8.2. Aktive Puffersysteme 8.2.1. Pneumatische Puffer 8.2.2. Hebelpuffer 8.2.3. Kassettenpuffer 8.3. Passive Puffersysteme 8.3.1. Notwendigkeit von passiven Puffern 8.3.2. Federnde Umlenkrolle 8.3.3. Federndes Metallrohr 8.3.4. Zwei Rollen auf Drehscheibe 8.3.5. Pneumatischer Puffer

70 71 73 76 78

94 94 95 96 97 98 100 100 101 103 103 103 104 .104 104 105

XII

Inhaltsverzeichnis 8.4. Regeltechnische Probleme 105 8.4.1. Ausführung der Regelkreise 106 Zweipunktregelung 106 Stetige Regelung 107 Nullsuchende Servo-Systeme 107 Nachführende Servo-Systeme 108 8.4.2. Sollwert des aktiven Puffers 108 8.4.3. Wickelmotore 108 Kollektormotore 108 Induktionsmotore 108 8.4.4. Bremsen 109 8.4.5. K r a f t ü b e r t r a g u n g zur Wickelachse 110 Gemeinsamer Wickelmotor 110 Beide Bandspulen mit gleicher Drehrichtung 110 Bandspulen mit unabhängiger Drehrichtung 111 8.4.6. Kühlung 112 8.5. Beschreibung vollständiger Regelkreise 112 8.5.1. Hebelpuffer, nullsuchender Zweipunktregler 112 8.5.2. Pneumatischer Puffer, umschaltbarer Zweipunktregler . . . 1 1 4 8.5.3. Hebelpuffer, nullsuchender stetiger Regler mit Bremssystem . 116 8.5.4. Hebelpuffer mit nullsuchendem stetigem Regler und Rückführung 118 8.5.5. Vakuumpuffer, nullsuchende stetige Regler 120 8.5.6. Kassettenpuffer, nullsuchender Zweipunktregler 123 Hilfsantrieb bei Kassettenpuffern 124 8.5.7. Sonderverfahren 125 9. Z u s a t z e i n r i c h t u n g e n 9.1. Bandüberwachungen 9.1.1. Notwendige Zustandssignale 9.1.2. Realisierung der Zustandssignale 9.2. Bandsicherungsmaßnahmen 9.2.1. Mechanischer Schutz des Bandes Unterbringung des Bandvorrates in Kassetten Schleppband 9.2.2. Vorkehrungen gegen Fehlbedienungen 9.2.3. Vorkehrungen gegen Auswirkungen von Gerätedefekten . . . 9.2.4. Mögliche Vorkehrungen zur Reduzierung des Bandverschleißes während des störungsfreien Transportes 9.3. Steuerschaltungen 9.3.1. Bauelemente der Steuerschaltungen 9.3.2. Art der Steuersignale Bei Synchronspeichern Bei Incremental-Speichem Spezielles Stop-Signal 9.3.3. Fernsteuerung und Ausgangssignale 9.3.4. Handsteuerung 9.3.5. Stromversorgung 9.3.6. Mehrfachausnutzung

126 126 126 127 130 130 130 130 131 134 135 136 136 136 137 137 138 138 138 139 140

10. B e s c h r e i b u n g k o m p l e t t e r A n o r d n u n g e n 10.1. Bandlaufanordnungen mit zwei Magnetbandspulen 10.1.1. Transportwerke mit aktiven Hebelpuffersystemen . . . .

140 141 141

Inhaltsverzeichnis 10.1.2. Transportwerke mit aktiven pneumatischen Puffersystemen 10.1.3. Transportwerke mit aktiven Kassettenpuffern 10.2. Weitere Bandlaufanordnungen 10.2.1. Transportwerk mit Spulenkarussell 10.2.2. Transportwerk mit Bandkassette 10.2.3. Kassette mit endlosen Bandschleifen 10.2.4. Bandtransportwerke für Zeitverzögerungen und Geschwindigkeitstransponierungen 10.3. Bandlaufanordnungen zur meßtechnischen Digitalspeicherung . . 10.4. Sonderausführungen von Bandlaufanordnungen

XIII 143 155 155 156 158 160 160 161 163

11. M a g n e t k a r t e n s p e i c h e r 11.1. Vergleich mit anderen Speicherverfahren 11.2. Verarbeitung der Informationen 11.3. Ausführung des Informationsträgers 11.3.1. Magnetkarten mit äußerer Adressierung 11.3.2. Magnetkarten mit innerer Adressierung 11.3.3. Besondere Ausführungsform einer Magnetkarte 11.4. Beschreibung kompletter Anlagen 11.4.1. M a g n a c a r d - u n d Magnavue-Verfahren Schriftwandler (Transcriber) Kartenmischer (Collator) Abfragekartei (Interrogation File) Großkarteien 11.4.2. CRAM-Verfahren 11.4.3. RCA-Verfahren 11.4.4. Weitere Verfahren

168 168 169 169 169 171 172 173 173 177 177 179 179 180 182 183

12. Quellenverzeichnis

185

Sachregister

190

1. Überblick zur Verarbeitung von Informationen in digitalen Magnetbandspeichern Die Magnetbandspeichertechnik verwendet allgemein ein mehrschichtiges dreidimensionales Speichermedium in prismatischer Form gemäß Abb. 1, dessen Magnetschicht / T

mögliche Laufrichtungen

Träger^

Magnetipuren ft dargestellt)

Abb. 1. Speichermedium Magnetband

Abmessungen im folgenden Verhältnis zueinander stehen : (1)

Theoretisch ist für die magnetische Speicherung ein Volumen l - b - s

(2)

erforderlich, das der Magnetschicht des Bandes entspricht. Das meist wesentlich größere Restvolumen l • b ( d - s )

(3)

ist ein nicht magnetisierbares Trägermaterial und dient lediglich dazu, der festigkeitsarmen Magnetschicht einen derartigen Halt zu geben, daß sie den vielfältigen mechanischen Beanspruchungen beim Lauf durch das Transportwerk ohne Verlust an Informationen ausreichend gewachsen ist. Die Aufzeichnung der Informationen auf dem Band selbst erfolgt in Form von „magnetischen Spuren" konstanter Breite und im allgemeinen konstanter Lage relativ zur Bandlängskante, die bei der Relativbewegung zwischen Magnetband und Arbeitsspalt eines Magnetkopfes entstehen. Die Breite b des Bandes kann in zwei Arten genutzt werden :

2

1. Überblick zur Verarbeitung von Informationen

Einspuraufzeichnung Die gesamte Breite b des Bandes wird auf seiner Länge l von nur einem einzigen Aufzeichnungskopfsystem magnetisiert. Mehrspuraufzeichnung Auf der Breite b des Bandes sind mehrere voneinander elektrisch und magnetisch unabhängige Magnetkopfsysteme angeordnet, die gleichzeitig voneinander unabhängige Spuren auf der Länge l des Bandes erzeugen bzw. wiedergeben. Bei der digitalen Magnetbandspeicherung werden im Gegensatz zu anderen Magnetbandanwendungen binäre Informationen gespeichert, die also nur zwei unterschiedliche Zustände (z.B. Pegel) aufweisen. Diese binären Informationen werden mittels geeigneter Code-Verfahren ([5 bis 8]) aus den vorliegenden dekadischen oder alphanumerischen Daten gewonnen. Die Einrichtungen zur UmCodierung sind nicht Bestandteil eines digitalen Magnetbandspeichers; ein Beispiel einer derartigen Umcodierung ist in Abb. 2 dargestellt. Derartige Codes Nichtcodiertes Zeichen

§ T> C •s sù ®S a 7 ?a ® c jîv

(10)

(H) (12) (13) (14) (15)

ËS S

binär codiertes Zeichen

Codierung

23 23 23 23 23 23 23 23 23 23

+ 0 • 22 + + 0 • 22 + + 0 • 23 + + 0 • 22 + + 1 • 23 + + 1 • 22 + + 1 • 22 + + 1 • 22 + + 0 • 22 + + 0 • 22 +

23 23 23 23 23 23

+ + + + + +

0 0

1 1

0 0

1 1

0 0

0 • 22 + 1 0 • 22 + 1 1 - 22 + 0 1 • 22 + 0 1 • 22 + 1 1 • 22 + 1

t ö 03

21 + 0 • 2° 21 + 1 • 2° 21 + 0 - 2 ° 21 + 1 - 2 ° 21 + 0 - 2 ° 21 + 1 - 2 ° 2i + 0 - 2 ° 21 + 1 - 2 ° 2i + 0 - 2 ° 21+1-2° 2i + 2i + 21 + 21 + 21 + 21 +

'S N

ä •cQ T3

0 • 1 . 0 1 0 1

4 bit-Code (Beispiel)

23 = 8

22 = 4

2i = 2

2°=1

Wertigkeit der Binärstelle l'eichen

Zeichen

Wertigkeit it

1

(

7 /o 0

3 i 2

/

e 12 * 8 0 0 0 0

\

Serien-Serien -Aufzeichnung

\

j I I

\

i 7 0 0 0 0 I

0 0 I 0 / 0 /0

a îj I 4 8 3 i

Parallel - Serien - Aufzeichnung

Abb. 2. Beispiel einer Codierung und Magnetbandaufzeichnung

2 2 7 7

1. Überblick zur Verarbeitung von Informationen

3

besitzen den Vorteil, daß beliebig vierteilige Zahlen mit größter Genauigkeit dargestellt werden können. Die heutigen Magnetbandspeicher zur digitalen Informationsspeicherung lassen sich in die typischen Kategorien Meßbandgeräte (Meßwertspeicher, Analogspeicher) Rechner-Magnetbandspeicher (Digitalspeicher) einteilen. Sie unterscheiden sich — bedingt durch ihre unterschiedlichen Verwendungszwecke — in ihren konstruktiven Grundzügen und in den technischen Eigenschaften sehr wesentlich. Meßbandgeräte

Diese Geräte werden größtenteils f ü r schwingungstechnische Zwecke konzipiert u n d verwendet, wie z.B. f ü r die Fahrzeug-, Flugzeug-, Maschinenerprobung, Geophysik, Atomphysik, R a u m f a h r t t e c h n i k usw. Die Aufzeichnung der interessierenden analogen Schwingungsvorgänge ist mit Hilfe verschiedener Verfahren mit unterschiedlichen Qualitäten möglich : Direktaufzeichnung geringe Amplitudengenauigkeit der Speicherung, hohe obere Grenzfrequenz, untere Grenzfrequenz 0 Hz Frequenzmodulierte Aufzeichnung (FM) verbesserte Amplitudengenauigkeit der Speicherung, verringerte obere Grenzfrequenz, untere Grenzfrequenz bis 0 Hz Pulsmodulierte Aufzeichnung (PDM — Pulsdauermodulation oder P P M — Pulsphasenmodulation) weiter verbesserte Amplitudengenauigkeit der Speicherung, weiter verringerte obere Grenzfrequenz, untere Grenzfrequenz bis 0 Hz, im allgemeinen einfache Elektronik Sonderverfahren (wie z. B. Trägerlöschverfahren, Grenzlinienverschiebung usw.) n u r in geringem Maße f ü r SonderanWendungen im Einsatz Digitalaufzeichnung Eigenschaften ähnlich der pulsmodulierten Verfahren. Im allgemeinen ist es möglich, auf den nebeneinanderliegenden Spuren eines Magnetbandes mit unterschiedlichen Aufzeichnungsverfahren zu arbeiten. Ausführlichere Erläuterungen zu den vorstehend a u f g e f ü h r t e n Aufzeichnungsverfahren sind in [11] u n d [25] zu finden, wo auch weitere L i t e r a t u r a u f g e f ü h r t ist. Die hier besonders interessierende digitale Speicherung von Analoginformationen — bei der im Gegensatz zu den Pulsmodulationsverfahren die Ur-Information nicht in der F o r m , sondern nur in der Existenz oder Nichtexistenz von Impulsen an bestimmten Stellen enthalten ist — erfordert ihre U m w a n d l u n g . Dazu werden in zeitlich gleichbleibenden ausreichend kurzen Abständen aus d e m 2

Digitalbandspeicher

4

1. Überblick zur Verarbeitung von Informationen

zu s p e i c h e r n d e n analogen Schwingungszug k u r z e A m p l i t u d e n p r o b e n e n t n o m m e n . I n einer B e w e r t u n g s s c h a l t u n g wird anschließend beispielsweise jede dieser A m p l i t u d e n p r o b e n m i t einer vorgegebenen A m p l i t u d e n t r e p p e verglichen. J e d e r S t u f e dieser T r e p p e ist eine Binärziffer (wie beispielsweise in A b b . 2 dargestellt) f e s t z u g e o r d n e t . Zu jeder A m p l i t u d e n p r o b e wird die B i n ä r z i f f e r der d a m i t übere i n s t i m m e n d e n S t u f e der T r e p p e von der S c h a l t u n g als m e h r k a n a l i g e s elektrisches Signal (für Parallelaufzeichnung) oder als elektrische I m p u l s f o l g e (für Serienaufzeichnung) abgegeben u n d auf das M a g n e t b a n d aufgezeichnet. Diese S c h a l t u n g s a n o r d n u n g wird als A n a l o g / D i g i t a l - W a n d l e r bezeichnet. E s ist möglich, w ä h r e n d der P a u s e n zwischen zwei n a c h e i n a n d e r f o l g e n d e n P r o b e n aus einem Meßsignal die P r o b e n bzw. die d a r a u s abgeleiteten B i n ä r ziffern aus a n d e r e n Signalen u n t e r z u b r i n g e n , wodurch beispielsweise bei Seriena u f z e i c h n u n g eine gleichzeitige zeitgestaffelte A u f z e i c h n u n g m e h r e r e r voneina n d e r u n a b h ä n g i g e r Meßsignale auf einer einzigen Spur des M a g n e t b a n d e s möglich ist. Die M e ß b a n d g e r ä t e werden in zwei Versionen g e f e r t i g t : Universelle

Meßbandgeräte

Sie sind so ausgebildet, d a ß sie an möglichst viele Meß- u n d Registri&raufgaben v o m A n w e n d e r selbständig a n g e p a ß t w e r d e n k ö n n e n ; sie d ü r f e n deshalb als L a b o r m e ß g e r ä t e b e t r a c h t e t w e r d e n . H i e r z u weisen sie meist m e h r e r e im V e r h ä l t nis 1 : 2 : 4 usw. oder 1 : 1 0 : 1 0 0 elektrisch o d e r / u n d mechanisch u m s c h a l t b a r e B a n d g e s c h w i n d i g k e i t e n auf u n d ermöglichen — meist n a c h A u s t a u s c h von E l e k t r o n i k e i n s c h ü b e n — die A u f z e i c h n u n g der anliegenden analogen I n f o r m a t i o n e n u n t e r V e r w e n d u n g des d a f ü r o p t i m a l e n A u f z e i c h n u n g s v e r f a h r e n s . D a m i t ist es beispielsweise möglich, u n t e r V e r w e n d u n g von Z e i t s t a f f e l u n g s m c t h o d e n bis zu 1000 v o n e i n a n d e r u n a b h ä n g i g e t i e f f r e q u e n t e Meßsignale auf einem einzigen 1 " - M a g n e t b a n d gleichzeitig aufzuzeichnen. W e i t e r h i n ermöglichen die universellen M e ß b a n d g e r ä t e d u r c h Wechsel der Bandgeschwindigkeit bei der A u s w e r t u n g einer A u f z e i c h n u n g eine u n k o m p l i z i e r t e A n p a s s u n g der Signalfrequenzen a n die üblichen A n a l y s e n g e r ä t e (Filter, Schreiber usw.) sowie eine relat i v große D e h n u n g oder P r e s s u n g der Zeitbasis. Spezielle

Meßbandgeräte

Diese G e r ä t e weisen meist n u r eine oder m a x i m a l zwei B a n d g e s c h w i n d i g k e i t e n auf u n d ermöglichen o f t n u r ein einziges A u f z e i c h n u n g s v e r f a h r e n . Aus diesem G r u n d e sind sie meist sehr u n k o m p l i z i e r t a u f g e b a u t , k ö n n e n also n u r f ü r ganz b e s t i m m t e eng begrenzte A u f g a b e n eingesetzt werden, z.B. f ü r geophysikalische Routinemessungen, für Raumfahrtexperimente, für bestimmte Überwachungsu n d Steuerungszwecke usw. Sehr o f t w e r d e n die mit speziellen M e ß b a n d g e r ä t e n hergestellten B a n d a u f z e i c h n u n g e n auf universellen G e r ä t e n a u s g e w e r t e t . Die M e ß b a n d g e r ä t e sind a u s f ü h r l i c h in B a n d 3 b e h a n d e l t , siehe a u c h Abs c h n i t t 10.3.

1. Überblick zur Verarbeitung von Informationen

Digitale

5

Rechner-Magnetbandspeicher

Ein weiteres charakteristisches und: besonders weit verbreitetes Anwendungsgebiet digitaler Magnetbandspeicher der verschiedenartigsten K o n s t r u k t i o n e n sind die elektronischen Datenverarbeitungsanlagen. Hierin erfolgt die Verarbeit u n g der Informationen bereits in binärer Form, so d a ß eine besondere Kodierung zum Zwecke der Speicherung im allgemeinen nicht erforderlich ist, sofern der Magnetbandspeicher nicht als Mittel zur D a t e n e r f a s s u n g verwendet wird. Die elektronische D a t e n v e r a r b e i t u n g bedient sich des Magnetbandspeichers in drei wesentlichen Varianten : als externe Speicher zur Erweiterung der K a p a z i t ä t desArbeitsspeichers; als Eingabe/Ausgabegeräte (periphere Speicher) analog zu Lochkarte und Lochband; als Datenerfassungsgeräte. Die Bandspeicher der ersten beiden Varianten sind im allgemeinen völliggleich, während die Datenerfassungs-Speicher meist sehr einfach ausgeführt sind u n d sehr langsam arbeiten. Das Verfahren der Verarbeitung von Binär — (Zweizustands-)Informationen besitzt gegenüber Verfahren mit mehr als zwei unterscheidbaren Z u s t ä n d e n den geringsten elektronischen A u f w a n d u n d die geringste Empfindlichkeit gegenüber Pegelschwankungen. Aus diesen Gründen erfolgt auch die Aufzeichnung auf dem Magnetband u n t e r Verwendung von n u r zwei (maximal drei) Magnetisierungszuständen, jedoch auf Kosten einer guten A u s n u t z u n g des Nachrichtenkanals Magnetband [9]. Bei dieser Arbeitsweise des Magnetbandes ist es zulässig u n d zweckmäßig, eine Aussteuerung der Magnetschicht bis in die Sättigung vorzunehmen. Zwei Eigenschaften des Magnetbandes sind als besonders vorteilhaft gegenüber anderen in der D a t e n v e r a r b e i t u n g üblichen D a t e n t r ä g e r n hervorzuheben : Löschbarkeit I m Gegensatz zu Lochkarte u n d Lochband k a n n das M a g n e t b a n d ohne Beeinträchtigung seiner Brauchbarkeit beliebig oft gelöscht u n d neu mit I n f o r m a tionen versehen werden, sofern das zugehörige T r a n s p o r t w e r k eine schonende Behandlung des Magnetbandes gewährleistet. Geringes

Volumen

Gegenüber Lochkarte u n d Lochband besitzt das Magnetband eine mindestens um den F a k t o r 600 bis 2500 größere zweidimensionale Speicherdichte. Die kubische Speicherdichte k a n n mindestens 3000 bis 5000mal größer sein. Diese Tatsache ist besonders f ü r Archivdaten (z.B. P r o g r a m m e usw.) von Wichtigkeit. 2*

6

1. Überblick zur Verarbeitung von Informationen

1.1. Magnetisierungsverfahren Das kleinstmögliche Informationselement (1 B i t entsprechend der Binärziffer 0 oder I ) benötigt auf der Spur eines Magnetbandes eine bestimmte F l ä c h e , die auch als Spurelement bezeichnet wird [4]. Die Darstellung der den hintereinanderfolgenden Datenelementen (Bit) zugeordneten Binärziffern 0 oder I kann auf dem Magnetband mit verschiedenen Magnetisierungsverfahren erfolgen. E s sind folgende wesentlichen Magnetisierungsverfahren bekanntgeworden, deren Kurzbezeichnungen (Abb. 3) aus dem Englischsprachigen s t a m m e n . Die folgenden Erläuterungen hierzu sind weitgehend an [4] angelehnt. Rückkehr

zu Null (Äeturn to .Zero, R Z )

Binäres Aufzeichnungsverfahren, bei dem vom nicht magnetisierten Zustand ausgehend und zu ihm zurückkehrend die beiden Binärziffern durch die entgegengesetzte magnetische Sättigung jeweils eines Teils der Spurelemente dargestellt werden [10], [11], Rückkehr

zur Vormagnetisierung

(.Return t o i?ias, R B )

Binäres Aufzeichnungsverfahren, bei dem von einem Sättigungszustand ausgehend und zu ihm zurückkehrend eine der beiden Binärziffern durch die entgegengesetzte magnetische Sättigung eines Teils der Spurelemente dargestellt wird.

Abb. 3. Magnetisierungsverfahren

1.2. Parallele und serielle Aufzeichnung

Wechselschrift

7

(ATon .Return to Z e r o - i f a r k , NRZ-M)

Binäres Aufzeichnungsverfahren, bei dem nur eine der beiden Binärziffern durch einen einmaligen Wechsel zwischen zwei Magnetisierungszuständen, üblicherweise den beiden Sättigungszuständen, dargestellt wird. (Abhängig davon, ob der Sättigungswechsel zur Kennzeichnung der Binärziffer 0 oder I erfolgt, wird dieses Verfahren auch als N R Z - 0 oder N R Z - I bezeichnet.) Richtungsschrift

(./Von -Returri to Zero-Change, NRZ-C)

Binäres Aufzeichnungsverfahren, bei dem die beiden Binärziffern durch entgegengesetzte magnetische Sättigung der Spurelemente dargestellt werden, wobei an den Grenzen keine Rückkehr zu einem Bszugszustand erfolgt [10] [11], Richtungs- Taktschrift (Phasen-Modulation, Manchester-Code, Ferranti-Code [12]) Binäres Auf zeichnungsverfahren, bei dem jedes Spurelement in zwei Teile geteilt ist, die in einander entgegengesetztem Sinne magnetisiert sind, wobei jede Richtung des Flußwechsels einer der beiden Binärziffern fest zugeordnet ist. Dabei treten bei aufeinanderfolgenden gleichen Werten zusätzliche Flußwechsel an den Grenzen der Spurelemente auf. Wechsel-Taktschrift

(Puls-Längen-Modulation, Di-Phase, Split-Phase [12])

Binäres Aufzeichnungsverfahren, bei dem jedes Spurelement grundsätzlich durch einen Flußwechsel gekennzeichnet ist und bei dem für die Darstellung der einen der beiden Binärziffern ein zusätzlicher Flußwechsel in der Mitte des Spurelements erfolgt. 1.2. Parallele und serielle Aufzeichnung Zur Darstellung eines Zeichens (Zahl, Buchstabe oder Symbol) ist eine durch den verwendeten Code und die Anzahl der unterscheidbaren Zeichen bestimmte Anzahl von B i t bzw. Speicherelementen erforderlich. Ihre Unterbringung auf dem Magnetband ist in zwei Anordnungen möglich : 1. Aufzeichnung aller B i t eines Zeichens und aller aufeinanderfolgenden Zeichen hintereinander auf einer einzigen Spur des Magnetbandes (Serien-SsrienAuf Zeichnung). 2. Aufzeichnung aller B i t einesZeichens zur gleichen Zeit auf mehreren parallelen selbständigen Längsspuren des Magnetbandes und Aufzeichnung hintereinanderfolgender Zeichen in Längsrichtung des Bandes (Parallel-Serien-Aufzeichnung). Eine bestimmte Gruppierung von Speicherelementen wird als B y t e bezeichnet. Gemäß [13] besteht ein B y t e aus acht Daten-Bit und einem Prüf-Bit und ermöglicht die Speicherung von einem Buchstaben oder Sonderzeichen oder von zwei Ziffern. Ein B y t e ist die kleinste adressierbare Einheit. E i n e in der Anzahl festgelegte Hintereinanderfolge von Zeichen wird als Wort bezeichnet und kann ein Wort im üblichen Sinne oder eine der Anzahl der Zeichen entsprechende mehrstellige Zahl darstellen.

8

1. Überblick zur Verarbeitung von Informationen

Bei jeder Bit-Anordnung auf dem Magnetband muß gewährleistet sein, daß bei der Wiedergabe die Regenerierung einer ununterbrochenen Taktfolge möglich ist, um aus den einzelnen Datenelementen eindeutig die Ursprungszeichen und Worte rekonstruieren zu können. Einige der in Abb. 3 dargestellten Magnetisierungsverfahren gestatten ohne zusätzliche Maßnahmen eine Taktregenerierung, während die anderen eine besondere (zusätzliche) Taktaufzeichnung oder Taktspur benötigen. 1.3. Fragen der Speicherdichte Zur Charakterisierung von Aufzeichnungen dient der Begriff „Speicherdichte". Für die technische Anwendung besitzt die kubische Speicherdichte beim Magnetband — ausgedrückt in bit/mm 3 — einen geringen Wert. Deshalb wird für Digital-Magnetbandtransportwerke einschließlich der dazugehörigen Magnetbänder im allgemeinen die Angabe einer lineraen Speicherdichte (bit/mm in Längsrichtung l des Bandes in einer Spur) und teilweise auch noch eine Spurdichte (Spurzahl pro Millimeter Bandbreite b) verwendet. Das Produkt beider ist eine zweidimensionale Speicherdichte bit/mm 2 . I m Ausland wird vielfach die lineare Speicherdichte in bit/Zoll (abgekürzt bpi: bit per inch) angegeben. Die in einer Spur des Magnetbandes einspeicherbare und auch reproduzierbare lineare Bit-Dichte hängt von der Auflösungsfähigkeit des Magnetbandes und der Magnetköpfe sowie von der Laufpräzision des Bandes auf dem Transportwerk ab. B e i einer Parallelaufzeichnung der B i t eines Zeichens muß jedoch außerdem bei der Wiedergabe festgestellt werden, daß die zu einem Zeichen zugehörigen B i t trotz gleichzeitiger Aufzeichnung nicht gleichzeitig reproduziert werden. Diese zeitlichen Differenzen werden als „Zeitverschiebungsfehler'' bzw. „Schieflauf" (Skew) bezeichnet und rühren von mechanischen und elektrischen Toleranzen und Differenzen der einzelnen Datenkanäle (Spuren) und des Transportwerkes her. Die Zeitverschiebungsfehler begrenzen die mögliche Speicherdichte in Längsrichtung des Bandes; es werden deshalb große Anstrengungen unternommen, sie so klein wie möglich im Verhältnis zum zeitlichen Abstand der Zeichen zu halten. 80 j 1000

1960 Abb. 4. Historische Entwicklung der linearen Speicherdichte

1.5. Abgrenzungen der verschiedenen Gerätetypen

9

Die derzeitig g r ö ß t e p r a k t i s c h n u t z b a r e lineare Speicherdichte liegt bei 63 bit/ m m [14], [15], D a b e i b e t r ä g t die g r ö ß t e S p u r d i c h t e auf d e m B a n d e t w a 2,2 S p u r e n p r o Millimeter [15]. E i n e n groben Überblick ü b e r die historische E n t w i c k l u n g d e r p r a k t i s c h gen u t z t e n linearen S p e i c h e r d i c h t e n gibt A b b . 4. 1.4. Störerscheinungen Durch Verunreinigungen, Bandfehler und unzureichende Bandlaufeigenschaft e n des T r a n s p o r t w e r k e s t r e t e n f ü r die m a g n e t i s c h e S p e i c h e r u n g m i t bewegten Medien c h a r a k t e r i s t i s c h e Fehlererscheinungen a u f , die als „ D r o p - o u t " bzw. ,,Drop-in" bezeichnet w e r d e n . Sie ä u ß e r n sich d a d u r c h , d a ß a u f g e z e i c h n e t e I m p u l s e (Bit) bei der W i e d e r g a b e n i c h t e r k a n n t w e r d e n bzw. d a ß I m p u l s e e n t stehen, wo keine aufgezeichnet w u r d e n . N ä h e r e A u s f ü h r u n g e n zu diesem P r o b l e m sind in K a p i t e l 6 e n t h a l t e n . 1.5. Abgrenzungen der verschiedenen Gerätetypen Die zu s p e i c h e r n d e n I n f o r m a t i o n e n k ö n n e n in m a n n i g f a l t i g e r F o r m anfallen bzw. vom Speicher a b g e f o r d e r t w e r d e n : a) kontinuierlich m i t gleichbleibender Z e i c h e n ü b e r t r a g u n g s g e s c h w i n d i g k e i t ; b) in Datengruppen (Worte a u s m e h r e r e n Zeichen, a u c h „ B l o c k s " g e n a n n t ) m i t b e g r e n z t e r L ä n g e in zeitlich zufälliger Folge, jedoch m i t gleichbleibender Zeichenübertragungsgeschwindigkeit bei allen G r u p p e n ; c) Zeichen in zeitlich zufälliger Folge. D u r c h geeignete k o n s t r u k t i v e M a ß n a h m e n a m T r a n s p o r t w e r k m u ß d a f ü r gesorgt werden, d a ß eine möglichst hohe A u s n u t z u n g des M a g n e t b a n d e s zur I n f o r m a t i o n s s p e i c h e r u n g a u c h bei zeitlich zufälligem E i n t r e f f e n oder A b f o r d e r n der D a t e n a u f t r i t t . I n s b e s o n d e r e in Z u s a m m e n a r b e i t mit einer elektronischen D a t e n v e r a r b e i t u n g s a n l a g e wird an den Speicher die F o r d e r u n g gestellt, eine a n g e f o r d e r t e I n f o r m a t i o n in kürzestmöglicher Zeit (Zugriffszeit) bereitzustellen. Zu diesem Zweck w u r d e n verschiedenartige M a g n e t b a n d t r a n s p o r t e entwickelt, die d u r c h U n t e r t e i l u n g des Speichermediums eine V e r r i n g e r u n g der Zugriffszeiten im Vergleich z u m n i c h t u n t e r t c i l t e n Medium gleicher K a p a z i t ä t ermöglichen. Die geringen Zugriffszeiten von M a g n e t t r o m m e l u n d M a g n e t p l a t t e n s p e i c h e r n (0,1 bis 10 ms) u n d der M a g n e t k e r n s p e i c h e r w u r d e n jedoch noch n i c h t erreicht. Gegenüber diesen V e r f a h r e n b i e t e t das M a g n e t b a n d jedoch w i r t s c h a f t l i c h sehr große S p e i c h e r k a p a z i t ä t e n , die bei einigen A u s f ü h r u n g s f o r m e n auf G r u n d d e r leichten A u s t a u s c h b a r k e i t des Speichermediums M a g n e t b a n d u n d seines geringen Volumens p r a k t i s c h u n b e g r e n z t ist. D u r c h geeignete P r o g r a m m i e r u n g der D a t e n v e r a r b e i t u n g s a n l a g e ist es jedoch möglich, die A u s w i r k u n g e n der r e l a t i v großen Zugriffszeiten des M a g n e t b a n d s p e i c h e r s u n t e r gewissen B e d i n g u n g e n zu v e r r i n g e r n [16],

10

1. Überblick zur Verarbeitung von Informationen

1.6. Anordnung der Informationen auf dem 3Iagnetband Bei der digitalen Erfassung von Meßwerten wird im allgemeinen der Meßwertspeicher von H a n d oder durch eine geeignete elektrische F e r n s t e u e r u n g vor Beginn des zu registrierenden Ereignisses eingeschaltet u n d zeichnet mit konstanter Bandgeschwindigkeit nach a) die periodisch eintreffenden Datenzeichen auf. Die Bandgeschwindigkeit wird hierzu am Speicher so gewählt, daß sie zusammen mit der Übertragungsgeschwindigkeit eine gute B a n d a u s n u t z u n g ergibt. Die Dauer derartiger Registrierungen k a n n von einigen Sekunden bis zu einigen Wochen oder Monaten betragen. Bei extrem langsam ablaufenden Vorgängen werden auch aus verständlichen Gründen Incrementalspeicher nach c) benutzt. Die Identifikation und Zuordnung der Aufzeichnungen auf dem Magnetband erfolgt in derartigen Fällen oft nur durch handschriftliche Bemerkungen beispielsKörper/iches Bandende

EOT Kontrollsummen Nachblock . Anzahl der Datenblocke Angaben über folgende Spule Nachblock-Kennung

EWM

Dalenblöcke iB V Adresse und Blockanfangs kennung ?! Blockendkennung langenpari/ä/sbi/s. Adresse 31 Slop-Slarllonge I, ! Jnter record gap JñC )

z.B. Oenerahonsangabe max. Blocklänge Bandgualilalsangaben Vorblock Verfallsdalum (Kennblock,label 1Aufzeichnungsdalum Spulen-Nr der Datei Ñame der Datei BOT Vorblock-Kennung

Körperlicher Bandanfang Abb. 5. Anordnung der Informationsblocks auf einem Rechnerband

1.6. Anordnung der Informationen auf dem Magnetband

11

weise auf einem Klebezettel an der Bandspule. Mehrere selbständige Aufzeichnungen hintereinander auf einem einzigen Magnetband werden im allgemeinen nur durch größere Aufzeichnungslücken voneinander getrennt. Eine weitere Identifizierungsmethode besteht darin, eine der Spuren des Magnetbandes als Aufzeichnungskanal für Sprache auszulegen. Hierauf können während der Datenaufzeichnung gleichzeitig Kommentare (Versuchsbedingungen usw.) und sonstige Identifikationsmerkmale über ein Mikrophon aufgezeichnet werden. Wesentlich komplizierter ist die Unterbringung digitaler Informationen der elektronischen Rechentechnik. Hier laufen die Operationen einschließlich der Datenaufzeichnung und -wiedergäbe mit großer Geschwindigkeit und ohne direkten Eingriff des Bedienungspersonals ab. Die Daten müssen deshalb so aufgezeichnet werden, daß sie bei einer später erfolgenden Wiedergabe von der Anlage eindeutig zugeordnet werden können. Hierzu werden bei der Aufzeichnung auf ein Rechnerband durch ein vorgegebenes Programm [17] automatisch Bandanfangs- und Bandenderkennung angebracht und jeder selbständige Informationsblock mit Adressen versehen. Grundsätzlich bestehen hier zwei Möglichkeiten der Unterbringung der Informationsblocks auf dem Band :

a >> w

^

CS rC

®

•S'O bc 2 ® t ß fi 2 s'l) bß . 5 O 60 'S"® 'S •sä ^ « ®

,

OJ TJ i n 31 60 C .2? ® T3 CS S 60

.2 «

o

S)

5?

§ I ^ g m

>

^

®

U K K ® -U ^ -e S 60*03 te c^i 5 ^

cS S « ® 3 "B m — B a n d c n d ü b e r w a c b u n g ( E O T und B O T ) 10 — [ i a n d e n d - V o r w a r i r a n g (EWM) IT — P u f f e r ü b e r w a c h u n g ( e x t r e m kurze oder lange Handschlaufe)

18 l-> 20 21

— -— —

Pneumatikübcrwacliung Schreibsperre Verknüpfungssclialtung Gleichstromversorgung

10. Beschreibung kompletter Anordnungen

10.1. Bandlaufanordnungen mit zwei Magnetbandspulen Aus der Zusammenfassung der in den vorstehenden Abschnitten beschriebenen B a u g r u p p e n u n d Bedingungen resultiert f ü r die S t a n d a r d - A u s f ü h r u n g eines Digital-Magnetbandtransportwerkes mit schnellem S t a r t u n d Stop der in Abb. 102 mit seinen heute üblichen Varianten dargestellte P r i n z i p a u f b a u . A n h a n d der folgenden Bilder sollen noch einige typische oder interessante Bandlaufanordnungen derartiger Transportwerke kurz beschrieben werden, die teilweise in sehr großem Maße im Einsatz sind. Einige technische D a t e n dieser Geräte sind tabellarisch in Tabelle 8 angegeben. 10.1.1. T r a n s p o r t w e r k e m i t a k t i v e n H e b e l p u f f e r s y s t e m e n Abb. 103 zeigt eine weit verbreitete B a n d l a u f a n o r d n u n g mit einer K o m b i n a tion aus aktivem Hebelpuffer u n d passivem V a k u u m p u f f o r . Z u m einfachen Einlegen des Magnetbandes können beide Pufferhebel in die am u n t e r e n Wickel dargestellte Lage gebracht werden, wo sie mechanisch einrasten. Dieser Vorgang wird durch manuelles Wegklappen eines Deckels über der Magnetkopfregion hervorgerufen. Der B a n d a n t r i e b in die beiden R i c h t u n g e n erfolgt durch zwei entgegengesetzt rotierende Bandantriebswellen, an die das B a n d durch je eine Gummiandruckrolle angekoppelt werden k a n n . An jeder Bandantriebswelle ist ein Abstreifer angeordnet. Die Abbremsung des Bandes beim S t a r t u n d im Stillstand erfolgt lediglich durch die Bandreibung, insbesondere an den stark umschlungenen B a n d f ü h r u n g e n beidseitig des Magnetkopfes. Die unmittelbar vor den Spulen angeordneten B a n d f ü h r u n g e n sind als elektrisch isolierte K o n t a k t e aufgebaut, die beim Erscheinen der metallischen Vorspannbänder sicherheitshalber eine zwangsweise automatische E n d a b s c h a l t u n g des Bandlaufes vornehmen. Zwei Lichtschranken zur BOT- u n d E O T - E r k e n n u n g sind außerdem in unmittelbarer Nähe des Magnetkopfes angebracht. Die Bandendvorwarnung (EWM) erfolgt durch einen A b t a s t a r m an der Abwickelspule. Zum Schnellauf werden die Bandantriebswellen durch U m s c h a l t u n g des gemeinsamen Antriebsmotors auf doppelte Umfangsgeschwindigkeit gebracht. Abb. 104 stellt ebenfalls ein Transportwerk mit einer K o m b i n a t i o n von aktivem Hebelpuffer u n d passivem V a k u u m p u f f e r dar, das sich in seiner Arbeitsweise k a u m von dem in Abb. 103 unterscheidet. Typisch ist die demgegenüber

10. Beschreibung kompletter Anordnungen

142

3

K ö cä

C SC

c T3 O ö T3

Ö CS m

XI