DE1949468A1 - Magnetbandspeicher - Google Patents

Description

• "Magnetbandspeicher" Die Erfindung betrifft einen Magnetbandspeicher mit einem Magnetband und mindestens einem Magnetkopf, welcher normalerweise vom Magnetband abgehoben ist und nur bei Abtastung einer gesuchten Wortmarke an das Magnetband andrückbar ist.
• Es ist bereits ein Magnetbandspeicher bekannt, in welchem ein Magnetband von einer Bblaufspule auf eine Auflauf spule umgespult wird. Zwischen den beiden Spulen ist ein zweckmäßigerweise zum Schreiben und Lesen gleichermaßen geeigneter Magnetkopf angeordnet.
• Derartige Magnetbandspeicher werden sowohl als Massenspeicher wie als Pufferspeicher für die Eingabe und Ausgabe großer Datenverarbeitungsmaschinen verwendet.
• Die Magnetbänder sind bequem aufzubewahren und wirtschaftlich herzustellen und sie besitzen ein großes Speichervermögen. Die Zugriffszeit wird jedoch bei dem bekannten Nagnetspeicher dadurch erhöht, daß zum Aufsuchen eines bestimmten Datenwortes die Bandablaufrichtung häufig umgesteuert werden muß. Zudem sind zu diesem Zweck verhältnismäßig komplizierte Steuereinrichtungen erforderlich.
• Die Erfindung schlägt demgegenüber einen Magnetbandspeicher mit etwas geringerem Speichervermögen, jedoch kürzerer Zugriffszeit und außerordentlich einfacher Betätigung vor. Der Magnetbandspeicher gemäß der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß das Magnetband endlos in sich geschlossen ist, auf einer Anzahl von Umlenkrollen geführt ist und bei Betrieb des Magnetspeichers ständig mit hoher Geschwindigkeit umläuft.
• Das Magnetband muß dabei weder angehalten noch in seiner Umlaufrichtung umgesteuert werden. Bei Abtastung einer bestimmten, jedem Datenwort zugeordneten Marke wird der Magnetkopf kurz vor dem Vorbeigang des betreffenden Datenwortes an das Magnetband herangeführt und an dasselbe angedrückt. Außer dieser durch die vom Magnetband getragenen Marken ausgelösten Steuerung des Magnetkopfes sind keinerlei komplizierte Steuereinrichtungen erforderlich. Das Speichervermögen ist zwar in Abhängigkeit von der Länge des in sich geschlossenen Magnetbandes begrenzt, Jedoch ist die Zugriffszeit außerordentlich kurz. Durch die Führung des Magnetbands auf einer Anzahl von Umlenkrollen läßt sich eine beträchtliche Länge des Magnetbands beispielsweise mäanderförmig in verhältnismäßig kleinem Raum unterbringen.
• Die Herstellung des in sich geschlossenen, endlosen Magnetbandes stößt insofern auf Schwierigkeiten, als zwei von einem fortlaufenden Band abgeschnittene Enden miteinander vereinigt werden müssen. An der Nahtstelle muß entweder ein Klebeband angebracht oder eine Verschweißung der überlappten Enden vorgenommen werden.
• Dies würde zu einer Erhöhung des Gewichts im Bereich der Naht und damit zu einem Schlagen des Bandes beim schnellen Umlaufen führen. Zur Behebung dieser Schwierigkeit wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß die Nahtstelle des endlosen Magnetbandes von einer Mehrzahl von ineinander greifenden, zungenförmigen Lappen gebildet ist, deren Ränder miteinander verschweißt sind.
• Dabei überlappen sich die Bandenden an keiner Stelle, sondern die zungenförmigen Lappen an einem Ende greifen genau in die vorzugsweise hinterschnittenen Aussparungen zwischen den zungenförmigen Lappen am anderen Ende ein. Die Schweißung erfolgt nur unmittelbar längs der Nahtstelle; so daß sich keine Verdickung und damit Gewichtserhöhung ergibt. Trotzdem ist diese Art der Verbindung außerordentlich reißfest.
• Das im erfindungsgemäßen Nagnetspeicher verwendete Magnetband kann, falls gewünscht, auch beidseitig magnetisch beschichtet sein, wobei die Magnetschicht auf der Rückseite entweder zur zusätzlichen Datenspeicherung und damit zur Erhöhung des Speichervermögens oder aber zur Datensicherung in an sich bekannter Weise ausgenutzt werden kann Es ist auch möglich, auf den Umlenkrollen zwei oder mehr aufeinanderliegende Magnetbänder parallel zu führen, wobei die einzelnen Magnetbänder nur an der Abtaststelle voneinander getrennt und jeweils von einem eigenen Magnetkopf abgetastet werden. Diese Maßnahme dient ebenfalls der Erhöhung des Speichervermögens bei gleichzeitiger Beibehaltung der gleichen kurzen Zugriffszeit. Eines der Bänder kann dabei ebenfalls zur Datensicherung herangezogen werden. Zur Verhinderung des mechanischen Abriebes können die Bänder zweckmäßigerweise dünn mit einem geeigneten Kunststoff beschichtet sein.
• Um das umlaufende Magnetband in Spannung zu halten, liegt vorzugsweise an jedem Magnetband wenigstens eine federbelastete Rolle an.
• Es ist erfindungsgemäß auch möglich, daß die beiden Magnetbänder die gleichen Aufzeichnungen tragen, wobei die Aufzeichnungen auf dem einen Band gegen die Aufzeichnungen auf dem anderen Band um eine halbe Bandlänge versetzt sind. Dadurch kann die Zugriffszeit halbiert werden, da durch weiter unten erläuterte Einrichtungen gewährleistet wird, daß die gesuchten Daten stets von dem Magnetband abgelesen werden, auf dem sie zuerst am Magnetkopf vorbeilaufen.
• Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Magnetbandspeichers sieht eine vorteilhafte Steuerung der Magnetköpfe mittels eines Zählers vor, welcher sogenannte Bitmarken zählt, die auf dem Magnetband angebracht sind. Dabei trägt Jedes Magnetband an Jedem Speicherplatz eine Bitmarke, welche beispielsweise photoelektrisch oder magnetisch abgetastet werden kann, wobei der Abtastimpuls in den Zähler eingespeist wird. Sobald der Zähler bis kurz vor den gesuchten Speicherplatz gezählt hat, wird der Magnetkopf automatisch an das Band angedrückt. Das gesuchte Bit kann dabei beispielsweise in einem Vergleicher eingestellt werden. Auf diesen Vergleicher wird auch der Zählerstand gegeben. Sobald die Differenz zwischen den beiden Eingängen des Vergleichers nur mehr einige Bits beträgt, gibt#der Vergleicher ein Signal ab, wodurch die Steuerung des Magnetkopfes ausgelöst wird. Nach Jedem vollständigen Durchlauf des Magnetbandes wird der Zähler automatisch auf Null zurückgestellt, was beispielsweise Jeweils durch einen größeren Zwischenraum der Bitmarken an der Nahtstelle des Magnetbandes erfolgen kann.
• Vorzugsweise sind die Bitmarken in regelmäßigen Abständen im Magnetband magnetisch gespeichert und werden von einem mit dem Zähler verbundenen Fühler abgetastet.
• Nicht nur durch das Anliegen der Magnetköpfe, sondern auch durch das Abrollen der Umlenkrollen, insbesondere auf der Seite der Magnetschicht, werden die Magnetbänder abgenutzt und es kann dabei unter Umständen auch gespeicherte Information verlorengehen oder wenigstens gestört werden. Zur Behebung dieser Schwierigkeit wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß die Umlenkrollen aus mehreren auf einer Welle in gegenseitigem Abstand befestigten Scheiben bestehen, auf deren Umfangsflächen das Magnetband aufliegt. In diesem Fall werden nur die zwischen den Scheiben der Umlenkrollen gelegenen Bereiche des Magnetbands für Aufzeichnungsspuren verwendet. Diese Bereiche kommen daher mit den Umlenkrollen in keinerlei Berührung.
• Der Antrieb des Magnetbands kann erfindungsgemäß durch eine mit mindestens einer am Magnetband angreifenden Antriebsrolle verbundene Antriebseinrichtung, beispielsweise einen Elektromotor, erfolgen, welcher durch ein parallel zu Jedem Magnetband umlaufendes Steuerband synchron gesteuert wird. Dieses Steuerband kann elektronisch abgetastet werden, wobei die Abtastimpulse zur synchronen Steuerung der Antriebseinrichtung verwendet werden. Es ist aber auch möglich, daß das Steuerband eine fortlaufende Perforierung aufweist, welche mit einem Anbiebszahnrad in Eingriff steht.
• Je nach der Anzahl von Scheiben, aus denen Jede Umlenkrolle besteht, werden zwischen diesen Scheiben mehr oder weniger Bereiche zur Aufnahme von Aufzeichnungsspuren gebildet. Erfindungsgemäß kann nun jedem dieser Bereiche ein eigener Magnetkopf zugeordnet werden, wobei die verschiedenen Magnetköpfe entweder einzeln an das Magnetband herangeführt werden können oder aber vorzugsweise starr miteinander verbunden sind. Damit in Jedem der genannten Bereiche mehrere nebeneinanderliegende Spuren abgetastet werden können, wird erfindungsgemäß eine Verstelleinrichtung zur Einstellung Jedes Magnetkopfes auf eine ausgewählte Spur des Magnetbandes vorgeschlagen. Durch Betätigung dieser Verstelleinrichtung kann Jeder Magnetkopf beispielsweise auf eine von vier in einem der genannten Bereiche nebeneinanderliegenden Spuren eingestellt werden.
• Zur Führung des Magnetbandes tragen bei einer vorteilhaften Ausgegaltung die beiden äußersten Scheiben Jeder Umlenkrolle Jeweils einen Ringflansch.
• Anhand der Figuren wird die Erfindung beispielsweise näher erläutert. Es zeigt Figur 1 eine schematische Aufsicht auf den Bandführungsteil einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Magnet speichers und Figur 2 eine schematische Aufsicht auf einen Magnetbandabschnitt mit einer zugeordneten Umlenkrolle und den zugehörigen Magnetköpfen in stark vergrößert er Darstellung.
• Auf einem Chassis 1 sind zwei etwa parallele Reihen von Umlenkrollen 2 bzw. 3 drehbar gelagert. Weitere Umlenkrollen 4 sind Jeweils gegenüber den Magnetköpfen 5 und 6 angebracht. Über die Umlenkrollen 2, 3 und 4 laufen zwei Magnetbänder 7 und 8, welche sich im Bereich der Umlenkrollen 2 und 3 überdecken und dadurch vollständig parallel geführt werden. Jedes der beiden Magnetbänder 7 und 8 ist in sich geschlossen. Die Spannung der beiden Magnetbänder wird durch Jeweils zwei mittels Federn 9 belastete Umlenkrollen 10 aufrecht erhalten.
• Die Umlenkrollen 10 sind dabei auf am Chassis 1 schwenkbar gelagerten Armen 11 drehbar- gelagert. Die Arme 11 sind durch die Federn 9 belastet, deren entgegengesetztes Ende Jeweils am Chassis 1 befestigt ist.
• Die Ausbildung der Umlenkrollen ist am Beispiel einer Umlenkrolle 4 in Figur 2 dargestellt. Auf einer drehbar gelagerten Welle 12 sind in gegenseitigem Abstand fünf Scheiben 13 angebracht, auf deren Umfangsfläche das Magnetband 7 aufliegt. Die beiden äußersten Scheiben 13 tragen Ringflansche 14, welche das Magnetband seitlich führen. Die zwischen den Scheiben 13 gelegenen Bereiche des Magnetbands 7 werden in der auf der linken Seite der Figur 2 gezeigten Weise für Je vier Aufzeichnungsspuren verwendet. Die dadurch erhaltenen 16 Aufzeichnungsspuren sind in Figur 2 mit O bis 15 bezeichnet. Neben der Spur 0 sind in regelmäßigen Abständen sogenannte Bitmarken 15 angeordnet, welche bei Betrieb beispielsweise photoelektrisch oder magnetisch oder auf andere geeignete Weise abgetastet werden. Die Abtastimpulse werden sodann gegebenenfalls in der oben geschilderten Weise einem nicht dargestellten Vergleicher zugeführt, dessen Ausgangsimpuls sodann die Heanführung der Abtastköpfe 5 gemäß dem Doppelpfeil 16 an das Magnetband 7 steuert. Bei der dargestellten Ausführungsform sind die vier Magnetköpfe 5 schematisch auf einer gemeinsamen Führungsleiste 17 angebracht, so daß sie bei Betätigung der Führungsleiste gemeinsam verstellt werden. Dies kann beispielsweise über einen geeigneten Kurbeltrieb oder andere, hier nicht näher interessierende Einrichtungen erfolgen. Weiter sind ebenfalls nicht dargestellte mechanische Einrichtungen vorgesehen, welche gemäß einem in den Magnetbandspeicher eingegebenen Befehl die Leiste 17 in Richtung des Doppelpfeils 18 verstellen, so daß die Magnetköpfe 5 Jeweils gegenüber der durch den Befehl gewählten Spur des Magnetbands 7 zu liegen kommen.
• Die beiden Ränder des Magnetbandes 7 sind bei der dargestellten Ausführungsform mit Perforierungen 19 versehen, welche dem Antrieb des Magnetbandes mittels nicht dargestellter Zahnräder dienen.
• Die Nahtstelle 20 zwischen den miteinander verbundenen Enden des Magnetbandes 7 ist, wie aus Figur 2 ersichtlich, mäanderförmig ausgebildet, so daß zungenförmige Lappen 21 gebildet werden, die in ebenso geformte Aussparungen zwischen den zungenförmigen Lappen am anderen Ende eingreifen. Längs der Naht linie sind die beiden Enden miteinander verschweißt, so daß keinerlei Verdickung gebildet wird und damit an der Nahtstelle keine Gewichtserhöhung auftritt. Trotzdem wird durc Pineinandergreifenden zungenförmigen Lappen eine außerordentlich feste Verbindung erzielt.
• Die Magnetbänder können beispielsweise mit einer Geschwindigkeit von etwa 10 m/Sek. umlaufen. Wählt man bei der Aufzeichnung eine Zeichendichte von 15 Bits Je mm, so erhält man bei einer Bandlänge von 10 m eine Anzahl von 150 000 Bits. Wenn man diese Anzahl mit der der Anzahl von nebeneinanderlaufenden Spuren entsprechenden Zahl 16 multipliziert, so erhält man 2,4 Millionen Zeichen, bei Verwendung von 2 Bändern, wie bei dem vorliegenden Beispiel, demnach 4,8 Millionen Zeichen als Speichervermögen des Magnetbandspeichers.
• Die übrigen Anordnungen zur Verarbeitung der von den Magnet köpfen gelesenen oder eingeschriebenen Zeichen sind dem Fachmann bekannt und müssen hier nicht näher erläutert werden. Insbesondere hat die Ausbildung der einzelnen Speicherwörter und Bits sowie die Anbringung von Anfangs- und Schlußmarken für die einzelnen Wörter keine besondere Bedeutung für die Ausbildung des erfindungsgemäßen Magnetbandspeichers. Daher werden alle diese dem Fachmann bekannten Einzelheiten nicht näher ausgeführt. Dies betrifft auch die Umschaltung der Magnetköpfe von Lesen auf Schreiben sowie die Steuerung dieser Umschaltung durch von außen eingegebene Befehle.

Claims (16)

Patentansprüche:

1. Magnetbandspeicher mit einem Magnetband und mindestens einem Magnetkopf, dadurch gekennzeichnet, daß das Magnetband (7, 8) endlos in sich geschlossen ist, auf einer Anzahl von Umlenkrollen (2, 3, 4, 10) geführt ist und bei Betrieb des Magnetspeichers ständig mit hoher Geschwindigkeit umläuft.

2. Magnetbandspeicher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Nahtstelle (20) des endlosen Magnetbandes (7, 8) von einer Mehrzahl von ineinandergreifenden, zungenförmigen Lappen (21) gebildet ist, deren Ränder miteinander verschweißt sind.

3. Magnetbandspeicher nach Anspruch 1 oder 2, dadurchgekennzeichnet, daß das Magnetband (7, 8) beidseitig magnetisch beschichtet ist.

4. Magnetbandspeicher nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Magnetband (7., 8) von den Umlenkrollen (2, 3) mäanderförmig geführt ist.

5. Magnetbandspeicher nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwei oder mehrere Magnetbänder (7, 8) aufeinanderliegend auf den Umlenkrollen (2, 3) geführt und jeweils von mindestens einem eigenen Magnetkopf (5, 6) abtastbar sind.

6. Magnetbandspeicher nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an jedem Magnetband (7, 8) mindestens eine federbelastete Rolle (10) anliegt.

7. Magnetbandspeicher nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Magnetbänder (7, 8) die gleichen Aufzeichnungen tragen, wobei die Aufzeichnungen auf dem einen Band (7) gegen die Aufzeichnungen auf dem anderen Band (8) um eine halbe Bandlänge versetzt sind.

8. Magnetbandspeicher nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Magnetband (7, 8) an jedem Speicherplatz eine Bitmarke (15) trägt, wobei die aufeinanderfolgkenden Bitmarken abgetastet und von einem Zähler gezählt werden, und daß mittels des Zählerstandes der zugehörige Magnetkopf (5, 6) steuerbar ist.

9. Magnetbandspeicher nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Bitmarken (15) im Magnetband (7, 8) magnetisch gespeichert und von einem mit dem Zähler verbundenen Fühler abtastbar sind.

10. Magnetbandspeicher nach einem der vorangehenden An-#sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Umlenkrollen aus mehreren auf einer Welle (12) in gegenseitigem Abstand befestigten Scheiben (13Y bestehen, auf deren Umfangsflächen das Magnetband (7, 8) aufliegt.

11. Magnetbandspeicher nach Anspruch ao, gekennzeichnet durch ein parallel zu Jedem Magnetband (7, 8) umlaufendes Steuerband zur Steuerung einer mit mindestens einer am Magnetband angreifenden Antriebsrolle verbundenen Antriebseinrichtung.

12. Magnetbandspeicher nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerband eine fortlaufende Perforierung (19) aufweist, welche mit einem Antriebszahnrad in Eingriff steht.

13. Magnetbandspeicher nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß für Jedes Magnetband (7, 8) mehrere in gegenseitigem Abstand quer zum Magnetband angeordnete, starr miteinander verbundene Magnetköpfe (5, 6) vorgesehen sind.

14. Magnetbandspeicher nach Anspruch 13, gekennzeichnet durch eine Verstelleinrichtung zur Einstellung jedes Magnetkopfes (5, 6) auf eine ausgewählte Spur des Magnetbandes (7, 8).

15. Magnetbandspeicher nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß alle Spuren in den Bereichen zwischen den Scheiben (13) der Umlenkrollen (2, 3, 4, 10) angeordnet sind.

16. Magnetbandspeicher nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden äußersten Scheiben (13) Jeder Umlenkrolle Jeweils einen Ringflansch (14) zur Führung des Magnetbandes (7, 8) tragen.

L e e r s e i t e