DE69423893T2 - Rotierende bandrandführung - Google Patents

Rotierende bandrandführung

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    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B15/00Driving, starting or stopping record carriers of filamentary or web form; Driving both such record carriers and heads; Guiding such record carriers or containers therefor; Control thereof; Control of operating function
    • G11B15/60Guiding record carrier
    • G11B15/605Guiding record carrier without displacing the guiding means

Landscapes

  • Registering, Tensioning, Guiding Webs, And Rollers Therefor (AREA)

Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf magnetische Aufzeichnungsband-Führungsanordnungen und insbesondere auf eine kompakte Bandführungsanordnung, die für eine minimierte laterale Bandbewegung ohne Bandschädigung sorgt.
  • Magnetische Medien werden zur Speicherung von durch Computer erzeugten Daten benutzt. Typischerweise wird ein magnetisches Medium einem Magnetkopf präsentiert, der für gewöhnlich Daten von dem Medium lesen oder auf dieses schreiben kann. Magnetspeicherplatten, gemeinhin als Festplatten bezeichnet, sind gegenwärtig das bevorzugte Speichermedium zur Verwendung bei Computersystemen, bei denen eine schnelle Zugriffszeit und eine hohe Speicherkapazität von Interesse sind. Wegen ihrer geringen Kosten, ihrer Tragbarkeit, ihrer Kompaktheit und ihrer Speicherkapazität werden jedoch auch Magnetbänder zur Datenspeicherung benutzt.
  • Ein Vorteil, den Bänder gegenüber Festplatten aufweisen, besteht darin, daß das Band und sein Behältnis (überlicherweise als Kassette bezeichnet), sobald sich die Daten auf dem Magnetband befinden, aus dem Computer entfernt und an einem sicheren Platz gelagert oder zum Tragen oder Versenden von Daten an einen entfernten Ort verwendet werden können. Dieses Merkmal der Entfernbarkeit bzw. Herausnehmbarkeit ermöglicht es, Band und Bandlaufwerke als Archivspeicher und/oder "Back-up"-Systeme für Festplatten zu verwenden. Die Datenfehlerrate muß jedoch ziemlich niedrig sein, um die Verwendung als Archiv- und/oder "Back-up"- Speichergeräte zu gestatten.
  • Um die Speicherdichte für eine gegebene Kassettengröße zu erhöhen, kann ein dünneres Band verwendet werden. Eine beliebte Bandlaufwerkanordnung, die allgemein als Fünfeinviertel-Bandlaufwerk bekannt ist (133,3 mm oder 5,28") hat typischerweise folgende Abmessungen: 5 3/4" · 3 1/4" · 9" oder 146 mm · 82,5 mm · 228,6 mm. Dieses Laufwerk nimmt typischerweise eine 133,3-mm-(5,25"-)Kassette auf, die etwa 104,1 mm (4,1") lang und breit und 25,4 mm (1") hoch ist. Typischerweise wird ein 12,7 mm (0,5") breites, 25,4 um (0,001") dickes Band auf eine Abwickelspule von 91,4 mm (3,6") in einer 133, 3-mm- (5,25"-) Kassette zu Datenspeicherzwecken in einem 133,3-mm-(5,25")- Plattenlaufwerk aufgewickelt. Die Speicherkapazität einer 133,3-mm-(5,25"-)Kassette kann jedoch durch Verlängern des Bandes erhöht werden. Beispielsweise kann ein etwa 335 m (1.100 ft) langes und 12,7 um (0,0005") dickes Band auf dieselbe Abwickelspule geladen werden. Daher können mehr Daten in einer 133,3-mm-(5,25"-)Kassette unter Verwendung von 12,7 um (0,0005") dickem Band gegenüber einem 25,4 um (0,001") dicken Band gespeichert werden.
  • Ein anderer Weg, die Speicherdichte für eine gegebene Kassettengröße zu erhöhen, besteht darin, die Bits auf dem Band auf kleineren Flächen und auf einer Mehrzahl paralleler, longitudinaler Spuren zu schreiben. Wenn mehr Spuren auf einem Band aufgezeichnet sind, kann jede Spur dann schmäler werden, wobei das Band nun an einer Auf- und Ab-Verschiebung (laterale Bandbewegung genannt) in einer Richtung senkrecht zur Handbewegungsbahn gehindert werden muß, wenn das Band am Magnetkopf vorbeiläuft, um eine richtige Ausrichtung des Kopfs und der Spuren auf dem Band aufrechtzuerhalten. Die Einschränkung des Bands zur Minimierung lateraler Randbewegung verändert Datenabruffehler.
  • Die laterale Bandbewegung ist als Spitze-zu-Spitze- Distanz der unerwünschten Bewegung (in der Ebene) des Bands senkrecht zu seiner vorgeschriebenen Längsbewegungsrichtung am Kopf vorbei definiert. Die laterale Bandbewegung ist ein Hauptbegrenzungsfaktor bei der Festlegung der Minimalbreite einer Spur und der Minimalbeabstandung zwischen Spuren auf dem Band. Somit können, wenn die laterale Bandwegung reduziert wird, mehr Spuren auf dem Band gespeichert werden, und die Banddichte erhöht sich entsprechend.
  • Ein Problem bei der Reduzierung lateraler Bandbewegung ist die mögliche Beschädigung des Band aufgrund von Verschleiß von der Plattenlaufwerkanordnung. Wenn die Banddicke reduziert wird, um mehr Daten in einer Kassette mit bestimmter Größe zu speichern, wird die Stärke des Bandes ebenso reduziert. Damit erhöht sich die Möglichkeit bzw. Wahrscheinlichkeit einer Beschädigung des Bandes aufgrund von Verschleiß.
  • Eine vorbekannte Bandführungsanordnung, auf der der Oberbegriff der Ansprüche 1 und 7 beruht, ist in der US-A- 5 173 828 mit dem Titel "Compact Multiple Roller Tape Guide Assembly" beschrieben. Die in der US-A-5 173 828 beschriebene Bandführungsanordnung umfaßt sechs Bandrollen R1-R6. Fig. 1 zeigt die Anordnung von drei der sechs Rollen, R1-R3, in einer Schnittansicht der Bandführungsanordnung von US-A- 5 173 828.
  • Im wesentlichen ist jede Bandführungsrolle ein maschinenbearbeiteter Zylinder. Jede Rolle weist einen Schaft 20, eine Bandtragefläche 22 und Flansche 24, 26 auf. Die Bandtragefläche 22 ist einheitlich eben, erstreckt sich parallel zur Rollenwellenachse 28 und liegt vorzugsweise auf dem Umfang eines Durchmessers D von 6,10 Milli-Inch. Die Rolle ist auf einem vorbelasteten Kugellager (nicht dargestellt) angebracht, um eine Rollenbewegung seitlich zum Band zu verhindern. Eine kleine Schrauben- bzw. Spiralfeder 30 und eine Beilagscheibe werden verwendet, um die Rolle und die Lageranordnung vorzubelasten.
  • In der Rollenführungsanordnung der US-A-5, 173, 828 drehen sich die Rollen mit dem Band in der Richtung des Bandlaufs, wenn sich das Band vorwärtsbewegt. Die Flansche 24, 26 weisen Oberflächen 24a, 26a auf, welche in Kontakt mit den Längskanten des Bands stehen und eine Führung für diese bereitstellen, wenn sich das Band entlang der Bandlaufbahn fortbewegt. Wenn eine Bandkante in Kontakt mit einer Flanschoberfläche 24a oder 26a kommt, besteht eine sehr geringe Reibung zwischen der Bandkante und der Flanschoberfläche, da der Flansch so an der Rolle befestigt ist, daß sich die Flansche 24, 26 und Flanschoberflächen 24a, 26 mit dem Band zusammen bewegen, wenn sich dieses vorwärtsbewegt.
  • Der Abstand zwischen den Flanschoberflächen 24a, 26a ist größer als die Breite des Bands. Somit stehen die Flanschoberflächen 24a, 26a nicht in dauerndem Kontakt mit den longitudinalen Bandkanten. Dies gestattet ein Spiel bei der lateralen Bandbewegung, das gleich der Distanz zwischen den Flanschoberflächen 24a, 26a minus der Banddicke ist. Die Breite des Spiels bzw. des Fensters beeinflußt direkt die Dicke der Spurbreite, die Beabstandung zwischen Spuren und die Distanz von jeder longitudinalen Bandkante, wo die erste Spur abgespeichert werden kann.
  • Eine weitere vorbekannte Technik zum Reduzieren oder Minimieren lateraler Bandbewegung besteht darin, eine erste feststehende Mehrzahl von Ansätzen mit einer Oberfläche zur Kontaktnahme mit einer ersten longitudinalen Bandkante sowie eine zweite, entsprechende Mehrzahl von Ansätzen mit einer Oberfläche zur Kontaktnahme mit der zweiten longitudinalen Bandkante vorzusehen, wobei die zweite Mehrzahl von Ansätzen in der Richtung senkrecht zur Bandlaufbahn flexibel ist. Mit einer solchen Anordnung bewirkt die zweite Mehrzahl von Ansätzen, daß die erste longitudinale Bandkante in Kontakt mit der ersten Mehrzahl von Ansätzen bleibt, während sie Abweichungen in der Bandbreite kompensiert.
  • Ein Problem bei einer solchen Anordnung besteht in einer Beschädigung der Bandkante aufgrund von Verschleiß. Da beide Bandkanten in im wesentlichen konstantem Kontakt mit den Oberflächen beider Mehrzahlen von Ansätzen bei der Vorwärtsbewegung des Bands stehen, streichen die Bandkanten über die feststehenden Oberflächen (d. h. die Oberflächen bewegen sich nicht in der Bandlaufrichtung), und es kann zu einer Beschädigung aufgrund von Reibung mit diesen Oberflächen kommen.
  • Schließlich wird auf die FR-A-1273287 Bezug genommen, die zwei voneinander beabstandete Zapfen zum Festlegen von Führungsflächen für eine laterale Kante eines Bands offenbart, sowie einen dritten Zapfen, der zwischen den ersten beiden Zapfen gelegen ist, um eine Führungsfläche für die andere laterale Kante des Bands festzulegen. Die Führungsflächen sind jedoch nicht zur Bewegung mit den Bandkanten angebracht, noch ist irgendeine von ihnen zur Bewegung in einer Richtung senkrecht zur Ebene der Führungsflächen während des Bandvorlaufs angebracht.
  • ABRISS DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung stellt eine Bandführungsanordnung gemäß den Ansprüchen 1 und 7 sowie ein Verfahren zum Präsentieren eines Bandes gegenüber einem magnetischen Aufzeichnungskopf gemäß Anspruch 10 bereit.
  • Gemäß einem Aspekt der Erfindung umfaßt eine Vorrichtung zwei voneinander beabstandete Bezugsmechanismen und einen Einstellmechanismus, der zwischen den zwei Bezugsmechanismen gelegen ist. Jeder der Bezugsmechanismen weist eine Oberfläche zur Anlage mit einer ersten longitudinalen Bandkante auf, wobei beide Oberflächen planar mit einer vorbestimmten Bandlaufbahn ausgerichtet und zur Bewegung mit der ersten Bandkante angebracht sind, um die erste Bandkante entlang der Bandlaufbahn zu führen. Der Einstellmechanismus hat eine Oberfläche zur Anlage mit der zweiten longitudinalen Bandkante. Die Einstellfläche ist parallel zu den Bezugsflächen und zur Bewegung mit der zweiten Bandkante angebracht. Zusätzlich ist die Einstellfläche auf solche Weise und in einer solchen Position angebracht, daß sie effektiv die erste Bandkante in Kontakt mit den Bezugsflächen trennt, um eine Bewegung des Bandes in einer senkrechten Richtung zu den Bezugsflächen und der Einstellfläche während des Bandvorlaufs zu minimieren. Mit einer solchen Anordnung kann eine größere Anzahl von Datenspuren auf einem Magnetbandträger gespeichert werden, indem eine laterale Bandwegung virtuell eliminiert wird.
  • Die Ausführungsformen der hier beschriebenen Erfindung sorgen für eine minimierte Lateralbewegung, für extrem hohe Daten- und Spurdichten und ermöglichen es, daß die Bänder optimal und austauschbar auf Laufwerken laufen, wobei durch das Laufwerk eine sehr geringe Bandschädigung verursacht wird. Dies ist sehr wichtig, da Bänder häufig in einem Laufwerk aufgezeichnet und in einem anderen Laufwerk abgespielt werden.
  • Darüber hinaus wird die Verwendung von dünnem und zerbrechlichem Band, z. B. einem 12,7-um-(0,0005")- Aufzeichnungsband durch die durch die vorliegende Erfindung bereitgestellten, sehr sanft beweglichen Oberflächen ermöglicht.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Ein detaillierteres Verständnis der Erfindung kann aus der folgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform, die als Beispiel gegeben ist, im Zusammenhang mit den begleitenden Zeichnungen gewonnen werden, in denen zeigen:
  • Fig. 1 eine Seiten-Schnittansicht einer vorbekannten Rollen-Führungsanordnung,
  • Fig. 2 eine Draufsicht auf eine Bandführungsanordnung gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung,
  • Fig. 3 eine Seitenansicht eines Aufzeichnungsbands, das über den Wandlerabschnitt eines Bandkopfs läuft,
  • Fig. 4 eine Seiten-Schnittansicht einer Rollenführungsanordnung gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, und
  • Fig. 5 eine Draufsicht auf eine Bandführungsanordnung gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.
  • GENAUE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
  • Es wird nun auf Fig. 2 eingegangen, in der eine Bandlaufwerkanordnung 50 gezeigt ist. Eine Kassette 52 ist in eine Aufnahme 54 der Anordnung 50 eingesetzt. Ein Motor 56 (mit gestrichelten Umrißlinien dargestellt) treibt die Kassetten-Abwickelspule 58 an. Ein Motor 60 (mit gestrichelten Umrißlinien dargestellt) treibt eine Aufwickelspule 62 an. Das richtige Gleichgewicht der entgegengesetzten Drehmomente der beiden Motoren erzeugt die erforderliche Bandspannung und erzeugt auch die Bandbewegung entweder in die oder aus der Kassette 52. Daher kann das Band entweder in der Vorwärtsrichtung 64 oder in der umgekehrten Richtung 66 angetrieben werden, um im Zusammenwirken mit dem Antrieb von den Motoren 56, 60, der durch einen Motor- Steuerkreis (nicht dargestellt) unter der Kontrolle eines Prozessors (nicht dargestellt) gesteuert wird, entweder Daten auf das Band zu schreiben oder sie von diesem zu lesen. Das Band wird auf die Abwickelspule 58 zurückgespult, bevor das Band 68 in der Bandkassette 52 aus der Bandlaufwerkanordnung 50 entnommen wird.
  • Ein Kopf 70 ist in Fig. 3 dargestellt, wobei das Band 68 über die Kopf-Wandlerfläche 72 streicht. Die longitudinale Bandlaufbahn 74 ist senkrecht zur lateralen Achse L des Kopfs. Daten werden in eine Mehrzahl paralleler Spuren (d. h. T1, T2, T3) auf einen Datenabschnitt 76 des Bands geschrieben. Der Datenabschnitt 76 liegt zwischen den Nicht- Datenabschnitten 78, 80 des Bands. Der Kopf 70 bewegt sich lateral entlang der Achse L auf und ab, um Daten auf ausgewählten dieser Spuren T1, T2, T3 zu lesen. Daher muß das Band immer mit einer minimalen lateralen Abweichung, vorzugsweise weniger als etwa 10 Prozent der Bandbreite, gegenüber der Kopffläche 72 präsentiert werden, um eine i Fehlausrichtung des Kopfs und der Spuren zu vermeiden, die Datenfehler ergeben würde.
  • Die vorliegende Erfindung ist auf die Erhöhung der Datenmenge gerichtet, die in einem typischen Bandlaufwerk (d. h., 133,3 mm oder 5,25") gespeichert werden kann, indem die Anzahl von Spuren, die auf einem Band gespeichert werden können, erhöht wird. Erstens gestattet die Minimierung des Umfangs der Lateralbewegung relativ zum Bandkopf, welche das Band erfährt, daß die Spuren schmäler und mit geringerem i Abstand zueinander sind, und daß damit die Anzahl von auf dem Band gespeicherten Spuren erhöht wird. Zweitens berücksichtigt die vorliegende Erfindung die Schwierigkeiten der Minimierung einer lateralen Bandbewegung bei der Verwendung eines sehr dünnen Bandes (d. h., 12,7 um oder 0,0005"). Beispielsweise ist eine gerade Länge von 12,7 um (0,0005") dickem Band hauchdünn, und sie ist schwer in einer schmalen, nicht abweichenden Bandlaufbahn ohne Beschädigung des Bands zu halten. Außerdem werden Bänder nicht mit perfekt geraden Kanten hergestellt. Somit ist zusätzlich zur Minimierung lateraler Bandbewegung die vorliegende Erfindung auch auf die Minimierung einer Beschädigung der Bandkante gerichtet. Die Kombination minimierter lateraler Bandbewegung und minimierter Bandkantenschädigung resultiert darin, daß die Nicht-Datenabschnitte 78, 80 erheblich kleiner sind als die durch vorbekannte Bandlaufwerkanordnungen erforderlichen, nicht-benützten Datenabschnitte. Die Reduzierung der Größe der Nicht-Datenabschnitte gestattet wiederum, mehr Spuren auf dem Band zu speichern, und daher mehr Daten.
  • Die Lage der Rollen und die Basisabmessungen der Rollen der Erfindung sind ähnlich den im US-A-5 173 828 beschriebenen Rollen. Die Rollenführungsanordnung dieser bevorzugten Ausführungsform ist eine Verbesserung gegenüber der Rollenführungsanordnung, die in dem oben zitierten Patent beschrieben ist.
  • Obgleich diese bevorzugte Ausführungsform der Erfindung mit Bezug auf ein System von Rollen mit Flanschen, die an den Rollen befestigt sind, beschrieben wird, geschieht dies nur beispielhaft. Wie weiter unten beschrieben wird, gibt es verschiedene alternative bevorzugte Ausführungsformen.
  • Es wird nun auf Fig. 4 eingegangen, in der eine Schnittansicht einer Rollenführungsanordnung gemäß der Erfindung gezeigt ist. Es gibt zwei Bezugsrollen RR1, RR2 und eine Einstellrolle AR1, die zur Drehung mit dem Band 68 angebracht ist, wenn das Band in der Richtung 81 des Bandlaufs auf einer Trägerstruktur 82 der Bandlaufwerkanordnung 50 (in Fig. 2 dargestellt) läuft. Bezugsziffern, die identisch den Bezugsziffern gemäß Fig. 1 sind, beziehen sich auf identische Elemente. Im wesentlichen ist jede Bandführungsrolle ein maschinell hergestellter Zylinder. Jede Rolle umfaßt einen Schaft 20 und eine Bandtragefläche 22. Die Bandtragefläche 22 ist einheitlich eben, erstreckt sich parallel zur Bandwellenachse 28 und liegt vorzugsweise am Umfang eines Durchmessers D von 15,2 um (0,0006").
  • Jede Rolle erfordert nur einen Flansch. Die Rolle RR1 weist einen Flansch 84 auf, die Rolle RR2 weist einen Flansch 86 auf, der planar mit dem Flansch 84 ausgerichtet ist, und die Rolle AR1 weist einen Flansch 88 auf, dessen Ebene parallel zur Ebene der beiden Bezugsflansche 84, 86 ist. Jeder Bezugsflansch 84, 86 hat eine Oberfläche 84a, 86a zum Kontakt mit einer ersten longitudinalen Bandkante 90, und der Einstellflansch 88 hat eine Oberfläche 88a zum Kontakt mit der zweiten longitudinalen Bandkante 92.
  • Die Erfindung erfordert zwar, daß jede Rolle nur einen Flansch zur Führung der longitudinalen Bandkanten 90, 92 aufweist, die Rolle kann jedoch einen zweiten Flansch auf einer dem ersten Flansch gegenüberliegenden Seite des Bandes für andere Zwecke als die der Führung der longitudinalen Bandkante haben. Beispielsweise kann ein zweiter Flansch nützlich sein, falls die Bandlaufwerkanordnung einen Energieverlust erfährt, um zu verhindern, daß das Band zwischen den Rollen schlaff wird. Außerdem sind viele Rollen mit zwei Flanschen im Handel erhältlich, und es kann weniger teuer sein, diese Rollen zu benutzen als eine Rolle mit nur einem Flansch zu bauen.
  • Die Bezugsrollen RR1, RR2 umfassen auch kleine Spiralfedern 30 und Beilagscheiben 32 und sind auf einem vorbelasteten Kugellager (nicht dargestellt) angebracht. Die Kombination der kleinen Schrauben- bzw. Spiralfeder 30, der Beilagscheibe 32 und des (nicht dargestellten) vorbelasteten Kugellagers verhindert eine Bewegung der Bezugsrolle lateral zur Richtung 74 des Bandlaufs.
  • Die Einstellrolle AR1 weist eine Vorbelastungs- Spiralfeder 94 und eine leichtgewichtige Beilagscheibe 96 auf. Die Vorbelastungsfeder 94 und die Scheibe 96 gestatten eine Bewegung der Einstellrolle AR1 und folglich des Einstellflansches 88 in eine Richtung parallel zur Rollenschaftachse 2ß (d. h. eine Richtung, die senkrecht zur Ebene 98 der Bezugsflanschflächen 84a, 86a ist)
  • Wenn kein Bandvorlauf entlang der Bandlaufbahn stattfindet (d. h. das Bandlaufwerk wird nicht benutzt), sorgen die Vorbelastungsfeder 94 und die Beilagscheibe 96 dafür, daß die Einstellrolle AR1 und der Einstellflansch 88 in einer Ruheposition in Bezug auf die Ebene 98 der Bezugsflanschflächen 84a, 86a ist. Die Ruheposition des Einstellflansches 88 ist so, daß die Distanz 100 zwischen der Ebene 98 der Bezugsflächen 84a, 86a und der Ebene 102 der Einstellfläche 88a gleich der Mininalbreite des Bands 68 ist.
  • Wenn sich das Band 68 entlang der Bandlaufbahn vorwärts bewegt, ermöglicht es die flexible Anbringung der Einstellrolle AR1 und folglich des Einstellflansches 88 in der Richtung 100, daß die Einstellflanschfläche 88a mit der zweiten longitudinalen Bandkante 92 in Kontakt kommt, um das Band in die Richtung 100 zu drängen. Dies resultiert darin, daß die erste longitudinale Bandkante 90 in Kontakt mit den Bezugsflanschflächen 84a, 86a bleibt, was eine laterale Bandbewegung minimiert oder eliminiert.
  • Die flexible Anbringung der Einstellrolle AR1 kompensiert jegliche Abweichung in der Bandbreite. Wenn beispielsweise das Band breiter als die minimale Bandbreite ist, übt die zweite longitudinale Bandkante 92 einen Druck auf die Einstellflanschfläche 88a aus, was bewirkt, daß die Vorbelastungsfeder 94 komprimiert wird. Wenn die Vorbelastungsfeder komprimiert wird, zieht sie die Scheibe 96, die Einstellrolle AR1 und den Einstellflansch 88 in eine Richtung von der Ebene 98 der Bezugsflanschflächen 84a, 86a weg, so daß die Distanz zwischen der Ebene 102 der Einstellfläche 88a und der Bezugsflächen 84a, 86a gleich der breiteren Bandbreite ist. Die Vorbelastungsfeder 94 ist so konstruiert, daß sie zur Komprimierung nur einen geringen Kraftaufwand erfordert. Außerdem sind die Scheibe 96 und die Einstellrolle AR1 so konstruiert, daß sie nur ein geringes Gewicht aufweisen. Damit ist ein nur sehr kleiner Kraftaufwand erforderlich, um die Kombination der Vorbelastungsfeder 94, der Scheibe 96 und der Einstellrolle AR1 zu bewegen, so daß selbst die longitudinale Kante von dünnem Magentband (12,7 um oder 0,0005") stark genug ist, um eine ausreichende Kraft auf die Einstellfläche 88a auszuüben, um zu bewirken, daß sich die Kombination von der Ebene 98 der Bezugsflächen 84a, 86a wegbewegt, um die sich verändernde Breite des Bands auszugleichen. Außerdem ist die Veränderung in der Breite im allgemeinen eine allmähliche Veränderung, die eine allmähliche Erhöhung des Kraftaufwands erfordert, um die Vorbelastungsfeder 94 weiter zu komprimieren.
  • Wenn eine Bandkante 90, 92 in Kontakt mit einer Flanschfläche 84a, 86a oder 88a kommt, besteht nur eine sehr geringe Reibung zwischen der Bandkante und der Flanschfläche, da die Flansche an den Walzen so befestigt sind, daß die Flansche 84, 86, 88 und die Flanschflächen 84a, 86ä, 88a sich mit dem Band drehen, wenn dieses vorläuft. Somit wird eine laterale Bewegung des Bandes minimiert oder eliminiert, während auch die Möglichkeit einer Beschädigung aufgrund von Bandverschleiß minimiert wird.
  • Es wird nun wieder auf Fig. 2 eingegangen, in der eine Bandlaufwerkanordnung mit zwei Bandführungsrollenanordnungen gemäß der Erfindung dargestellt ist. Die erste Bandführungsrollenanordnung umfaßt die beiden Bezugsrollen RR1 und RR2 und die oben beschriebene Einstellrolle AR1. Die zweite Bandführungsrollenanordnung umfaßt ebenfalls zwei Bezugsrollen RR3 und RR4 sowie die Anstellrolle AR2. Die zweite Bandführungsrollenanordnung funktioniert auf ähnliche Weise wie die erste Bandführungsrollenanordnung.
  • Während ein 12,7 um (0,0005") dickes Band relativ zur Lateralbewegung locker ist, wenn es in einer geraden Bahn gehalten wird, wird es relativ steif gegenüber einer Lateralbewegung (senkrecht zur Band-Längsachse 74 gemäß Fig. 3), wenn das Band mit einem Bogen in der Längsachse ausgebildet ist. Damit erfolgt die Plazierung jeder der Rollen R1, R2 und AR1 längs einer bogenförmigen oder gekrümmten Führungsbahn, um das Band in eine bogenförmige oder gekrümmte (und damit lateral versteifte) longitudinale Konfiguration zu zwingen. Die laterale Versteifung des Bands ermöglicht es, daß die Rollen die Lateralbewegung des Bands weiter einschränken. Auch entsteht ein zusätzlicher Vorteil aus dieser bogenförmigen Anordnung, nämlich daß sie eine Plazierung der Rollen in einer dichten Konfiguration ermöglicht, so daß sie deren Eingliederung in eine Fünfeinviertel-Bandlaufwerkanordnung gestattet, welche die obengenannten Dimensionseinschränkungen erfüllt.
  • Die Distanz zwischen den Rollen ist ebenfalls ein signifikanter Faktor bei der Steuerung lateraler Bandbewegung. Bis zu dem Grad, bei dem das Band als ein ziemlich steifer Arm vorgestellt werden kann, steuert ein Paar benachbarter Rollen die Position und den Winkel des Arms, wenn jedoch die Distanz zwischen dem Paar zu gering ist, geht Winkelgenauigkeit verloren. Wenn jedoch das Paar benachbarter Rollen zu weit voneinander getrennt ist, geht die armartige Steifigkeit verloren und das Band kann von der geraden Ausrichtung abweichen. Somit bieten zwei Rollen, die zu nahe zusammen (fast aneinandergrenzend) sind, keine große Verbesserung gegenüber einer einzelnen Rolle, falls die Rollen jedoch um mehr als vier Bandbreiten beabstandet sind, wird dem Band zu viel freier Spielraum gelassen und die Spurführung leidet darunter. Die bevorzugte Beabstandung der Rollen bei der vorliegenden Erfindung liegt im Schnitt bei 41,3 mm (1,625") (d. h. ungefähr drei Bandbreiten) und variiert nur wegen der räumlichen Einschränkungen.
  • Die Rollen und Flansche werden vorzugsweise mit folgenden Dimensionen, Beabstandungen und Toleranzen ausgebildet: Der Rollenkörper hat 6/10" Durchmesser, die Flanschtrennung ist nominal 0,2 mm (0,0008") größer als die mittlere Bandbreite, und die Trenntoleranz ist plus oder minus 93 um (0, 0025").
  • Es ist beobachtet worden, daß relativ dünnes und glattes Band (d. h. 12,7 um) (d. h. 0,005" dickes Band) sich nicht einheitlich aufspult, wenn es sich auf eine Abwickel- oder Aufwickelspule aufspult. Daher kann sich ein solches Band schräg zur Rollenlängsachse abwickeln. In der Praxis der vorliegenden Erfindung ist erwünscht, daß das Band entlang der Bandbahn 74 (in Fig. 3 gezeigt) senkrecht zu der Kopf- Lateralachse L am Kopf läuft, selbst wenn sich das von der Abwickelspule oder der Aufwickelspule abwickelnde Band mit der Längsachse der Außenrollen RR1 oder RR4 (in Fig. 2 dargestellt) unter einem schrägen Winkel schneidet. Wenn sich daher das Band von der Spule 62 (oder 58 gemäß Fig. 3) unter einem schrägen Winkel zur Rollenlängsachse 28 (gemäß Fig. 1) an der Rolle RR1 (oder RR4) abwickelt, wird das Band lateral durch die Flansche 84, 86 der Bezugsrollen RR1 und RR2 (oder RR3 und RR4) und den Flansch 88 der Einstellrolle AR1 (oder AR2) begrenzt bzw. eingeschränkt, womit eine Lateralbewegung des Bandes verhindert wird. Bis zu einem gewissen Grad ist der durch jede der Rollen RR1, RR2, AR1 oder RR3, RR4, AR2 auferlegte Einschränkungsbetrag additiv, da das Band in einer bogenförmigen Bahn gehalten wird, womit die lokale Versteifungseigenschaft genutzt wird, welche die lokale Longitudinalbiegung des Bandes bietet.
  • Der Winkelkontakt des Bandes 68 bezüglich der Rollen RR1 bis RR4 sowie AR1 und AR2 ist in einer Ausführungsform zur Veranschaulichung in Fig. 5 dargestellt. Wenn das Band voll von der Abwickelspule 58 abgewickelt ist, folgt das Band 68 der Bahn 104 und greift an der Rolle RR1 unter einem Winkel von etwa 11º an, und gleichzeitig greift das Band auf der Bahn 106 an der Rolle RR4 über etwa 78º seiner Oberfläche an, wenn es auf die vorbelastete Aufwickelspule 62 geladen wird. Auf ähnliche Weise erfaßt die Bandlaufbahn 108 der unvorbelasteten Aufwickelspule 62 etwa 105º der Rolle RR4, wobei eine entsprechende Bandlaufbahn 110 der belasteten Abwickelspule 58 bei etwa 35º der Oberfläche der Eolle RR1 angreift. Der Winkelkontakt jeder Rolle AR1, RR2, RR3, AR2 beträgt ungefähr jeweils 32, 48, 27 und 26º. Die Rolle RR4 dient auch als Tachometerrolle. Um die optimale Leistung der Rolle RR4 zu gewährleisten, wird ein beträchtlicher Umfang der Oberfläche der Rolle RR4 nach der Darstellung in die Bandlaufbahn gedrängt.
  • Das hier beschriebene Mehrfachrollen- Magnetbandführungssystem hat hohe Speicherkapazitäten pro Kassette gezeigt, in dem es die Benutzung schmaler Spuren ermöglichte, die eng beabstandet sind und sich in engem Abstand zu den longitudinalen Bandkanten befinden, was gestattet, mehr Spuren über die Bandbreite zu speichern. Eine Speicherkapazität dieser Größenordnung ist gegenwärtig nicht erhältich. Die Interaktion der drei Rollen und ihrer betreffenden Flansche eliminiert im wesentlichen eine laterale Bandbewegung, während jeder Flansch nur eine geringe Lateralkraft auf das Band ausübt, um es nicht zu beschädigen oder die Bandkanten zu verschleißen.
  • Zusätzlich ist erfindungsgemäß eine gegenseitige Austauschbarkeit von Bändern von Laufwerk zu Laufwerk vorgesehen, was für Systemflexibilität sorgt. Ein Anwender kann Daten auf irgendeiner Bandlaufwerkanordnung aufzeichnen und sie auf irgendeiner anderen Bandlaufwerkanordnung einer Familie wieder auslesen, einschließlich des Transports von Bändern zwischen verschiedenen Orten. Falls eine gute Spurführung (d. h. eine minimierte Lateralbewegung) nicht verfügbar wäre, würde ein Auslesen mit hoher Zuverlässigkeit ein Auslesen auf demselben, zur Aufzeichnung des Bandes benutzen Laufwerk erfordern.
  • Wie schon erwähnt wurde, ist die oben beschriebene Rollenführungsanordnung ein Beispiel einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung. Eine alternative Ausführungsform wäre eine, bei der der Einstellflansch 88 (in Fig. 4 gezeigt) nicht an der Einstellrolle AR1 befestigt ist und sich frei in der Richtung 100 derart bewegen kann, daß die Vorbelastungsfeder 94 aufgrund einer Vergrößerung der Bandbreite bei der Komprimierung nur die Scheibe 96 und den Flansch 88 wegziehen muß. Diese Ausführungsform kann sogar noch weniger Kraftaufwand von der zweiten longitudinalen Bandkante erfordern, um die Flanschfläche 88a zu bewegen.
  • Eine weitere Ausführungsform der Erfindung benutzt keine Rollen, sondern vielmehr planar ausgerichtete Bezugsflächen zum Kontakt mit einer ersten longitudinalen Bandkante, sowie eine Einstellfläche, die zwischen den beiden Bezugsflächen und in einer Ebene parallel zur Ebene der beiden Bezugsflächen zum Kontakt mit der zweiten longitudinalen Bandkante gelegen ist. Alle drei Oberflächen sind zu dem Zweck angebracht, eine Bewegung der Oberflächen mit dem Band zu ermöglichen, wenn sich das Band in der Richtung der Bandlaufbahn fortbewegt. Die Einstellfläche ist ebenfalls in der Richtung senkrecht zur Ebene der Bezugsflächen bewegbar, so daß die Einstellfläche in Kontakt mit der zweiten longitudinalen Bandkante kommt, um das Band in der Richtung der Ebene der Bezugsflächen zu drängen, um damit zu bewirken, daß die erste longitudinale Bandkante in Kontakt mit den Referenzflächen bleibt.
  • Eine weitere alternative Ausführungsform der Erfindung umfaßt die Referenzflächen und die Einstellfläche der oben beschriebenen Ausführungsform, die Ebene der Einstellfläche wäre dabei jedoch in einem feststehenden Abstand von der Ebene der Referenzflächen entfernt. Der feststehende Abstand wäre etwas geringer als die minimale Bandbreite, so daß die zweite longitudinale Bandkante leicht gebogen wäre, um das Mittel (d. h. eine Federaktion) bereitzustellen, um das Band in der Richtung der Ebene der Referenzflächen zu drängen, und damit zu bewirken, daß die erste longitudinale Bandkante in Kontakt mit den Referenzflächen bleibt.
  • Wie zu ersehen ist, stellt die vorliegende Erfindung eine Vielfalt von Oberflächen bereit, welche die longitudinalen Kanten des Bandes kontaktieren, welche sich in der Richtung der Bandlaufbahn bewegen und von denen einige sich in einer Richtung senkrecht zur Richtung der Bandlaufbahn bewegen, um das Band in eine vorgeschriebene Bandlaufbahn zu drängen und virtuell laterale Bandbewegung zu eliminieren. Obwohl die Oberflächen keine große Kraft auf die Kanten des Bandes ausüben, sind sie und ihre Positionierung nichtsdestoweniger die wesentlichen Mittel zur Führung des Bands.
  • Die obige Beschreibung betrifft selbstverständlich nur mehrere Ausführungsformen der Erfindung. Das heißt, die Beschreibung dient nur dazu, die Erfindung, wie sie in den beigefügten Ansprüchen definiert ist, zu veranschaulichen und nicht einzuschränken.

Claims (10)

1. Bandführungsanordnung, gekennzeichnet durch:
zwei voneinander beabstandete Bezugsmechanismen (RR1, RR2), von denen jeder eine Bezugsfläche (84a, 86a) zur Anlage an einer ersten longitudinalen Bandkante (90) aufweist, wobei die Bezugsflächen planar mit einer vorbestimmten Bandlaufbahn (74) ausgerichtet und zur Bewegung mit der ersten Bandkante angebracht sind, um die erste Bandkante längs der Bandlaufbahn zu führen, und einen zwischen den beiden Bezugsmechanismen (RR1, RR2) gelegenen Einstellmechanismus (AR1), wobei der Einstellmechanismus eine Einstellfläche (88a) zur Anlage an einer zweiten longitudinalen Bandkante (92) aufweist, wobei die Einstellfläche (88a) parallel zu den Bezugsflächen (84a, 86a) ist, zur Bewegung mit der zweiten Bandkante angebracht ist, um die zweite Bandkante längs der Bandlaufbahn zu führen, und zur Bewegung mit der zweiten Bandkante in einer zur Ebene der Bezugsflächen senkrechten Richtung flexibel angebracht ist, um die erste Bandkante in Kontakt mit den Bezugsflächen zu drängen, um eine Bewegung des Bands (68) in einer zu den Bezugsflächen und der Einstellfläche senkrechten Richtung während des Bandtransports zu minimieren.
2. Bandführungsanordnung nach Anspruch 1, wobei die Einstellfläche (88a) derart angebracht ist, daß die Distanz zwischen der Ebene der Einstellfläche (88a) in ihrer Ruheposition und der Ebene der Bezugsflächen (84a, 86a) eine Distanz ist, die gleich der oder geringfügig kleiner als die minimale Bandbreite ist, so daß ein zur zweiten Bandkante (92) paralleler Abschnitt des Bands (68) einen Federmechanismus liefert, um die erste Bandkante (90) in Kontakt mit den Bezugsflächen (84a, 86a) zu drängen.
3. Bandführungsanordnung nach Anspruch 1, ferner mit:
einem mit der Einstellfläche (88a) gekoppelten Vorbelastungsmechanismus (94), um die Bewegung der Einstellfläche in eine Richtung zur Ebene der Bezugsflächen (84a, 86a) vorzubelasten.
4. Bandführungsanordnung nach Anspruch 3, wobei die Einstellfläche (88a) an dem Einstellmechanismus (AR1) so befestigt ist, daß der gesamte Einstellmechanismus für eine Bewegung in einer zur Ebene der Bezugsflächen senkrechten Richtung angebracht ist, wobei der Vorbelastungsmechanismus (94) eine Feder umfaßt, und wobei die Bezugsflächen drehbar angebracht sind und die Einstellfläche drehbar angebracht ist.
5. Bandführungsanordnung nach Anspruch 1, wobei jeder der Bezugsmechanismen (RR1, RR2) eine drehbar angebrachte Bezugsrolle aufweist und jede der Rollen einen Bezugsflansch (84, 86) aufweist, der die Bezugsfläche (84a, 86a) zur Anlage mit der ersten longitudinalen Bandkante (90) liefert, und wobei der Einstellmechanismus (AR1) eine drehbar angebrachte Einstellrolle mit einem Einstellflansch (88) umfaßt, der die Einstellfläche (88a) zur Anlage mit der zweiten longitudinalen Bandkante (92) liefert.
6. Bandführungsanordnung nach Anspruch 5, wobei der Einstellflansch (88) derart angebracht ist, daß die Distanz zwischen der Ebene des Einstellflanschs in seiner Ruheposition und der Ebene der Bezugsflansche (84, 86) eine Distanz ist, die gleich der oder geringfügig kleiner als die minimale Bandbreite ist, so daß ein zur zweiten Bandkante (92) paralleler Abschnitt des Bands (68) einen Federmechanismus liefert, um die erste Bandkante (90) in Kontakt mit den Bezugsflanschen zu drängen.
7. Bandführungsanordnung, gekennzeichnet durch:
eine Mehrzahl voneinander beabstandeter Bezugsmechanismen (RR1-RR4), von denen jeder eine Bezugsfläche (84a, 86a) zur Anlage an einer ersten longitudinalen Bandkante (90) aufweist, wobei die Bezugsflächen planar mit einer vorbestimmten Bandlaufbahn (74) ausgerichtet und zur Bewegung mit der ersten Bandkante angebracht sind, um die erste Bandkante längs der Bandlaufbahn zu führen, und
eine Mehrzahl voneinander beabstandeter Einstellmechanismen (AR1, AR2), wobei jeder der Einstellmechanismen zwischen zwei Bezugsmechanismen angeordnet ist undeine Einstellfläche (88a) zur Anlage an der zweiten longitudinalen Bandkante (92) aufweist, wobei die Einstellfläche planar mit der Bandlaufbahn ausgerichtet und parallel zu den Bezugsflächen (84a, 86a) ist, zur Bewegung mit der zweiten Bandkante angebracht ist, um die zweite Bandkante längs der Bandlaufbahn (74) zu führen, und zur Bewegung mit der zweiten Bandkante in einer zur Ebene der Bezugsflächen senkrechten Richtung flexibel angebracht ist, um die erste Bandkante (90) in Kontakt mit den Bezugsflächen zu drängen, um eine Bewegung des Bands (68) in einer zu den Bezugsflächen und den Einstellfläche senkrechten Richtung während des Bandtransports zu minimieren.
8. Bandführungsanordnung nach Anspruch 7, wobei jeder der Bezugsmechanismen (RR1-RR4) eine drehbar angebrachte Bezugsrolle aufweist und jede der Rollen einen Bezugsflansch (84, 86) aufweist, der die Bezugsfläche (84a, 86a) zur Anlage mit der ersten longitudinalen Bandkante (90) liefert, und wobei jeder der Einstellmechanismen (AR1, AR2) eine drehbar angebrachte Einstellrolle mit einem Einstellflansch (88) umfaßt, der die Einstellfläche (88a) zur Anlage mit der zweiten longitudinalen Bandkante (92) liefert.
9. Bandführungsanordnung (50) nach Anspruch 8 zum Präsentieren eines Magnetbands längs einer vorbestimmten Bandlaufbahn (74) von einer ersten Seite eines Magnetkopfs (70) zu einer zweiten Seite des Kopfs in Kontakt mit einer dazwischenliegenden Wandlerfläche (72) des Kopfs und quer zu einer lateralen Achse des Kopfs derart, daß eine Lateralbewegung der Bandabwicklung zwischen einer betreffenden Abwickelspule (58) und einer Aufwickelspule (62) minimiert wird, wobei:
eine erste der drehbar angeordneten Bezugsrollen (RR2) neben einer ersten Seite des Kopfs (70) gelegen ist,
eine zweite der drehbar angeordneten Bezugsrollen (RR1) neben der Abwickelspule (58) gelegen ist,
eine erste der drehbar angebrachten Einstellrollen (AR1) zwischen der ersten und zweiten Bezugsrolle so gelegen ist, daß eine Lateralbewegung des Bands während des Bandtransports durch einen Abschnitt der Bandlaufbahn zwischen der Abwickelspule (58) und dem Kopf (70) minimiert wird,
eine dritte der drehbar angeordneten Bezugsrollen (RR3) neben einer zweiten Seite des Kopfs (70) gelegen ist,
eine vierte der drehbar angeordneten Bezugsrollen (RR4) neben der Aufwickelspule (62) gelegen ist,
eine zweite der drehbar angebrachten Einstellrollen (AR2) zwischen der dritten und vierten Bezugsrolle so gelegen ist, daß eine Lateralbewegung des Bands während des Bandtransports durch einen Abschnitt der Bandlaufbahn zwischen dem Kopf (70) und der Aufwickelspule (62) minimiert wird, und
wobei die erste und zweite Einstellrolle (AR1, AR2) in Kombination mit der ersten, zweiten, dritten und vierten Bezugsrolle (RR1-RR4) derart auf einer Tragestruktur angebracht sind, daß die Bandlaufbahn eine bogenartige Form aufweist, die im wesentlichen senkrecht zur lateralen Achse des Kopfs verläuft.
10. Verfahren zum Präsentieren eines Aufzeichnungsbands (68) gegenüber einem Magnetkopf (70), wobei das Band von einer exzessiven Lateralbewegung senkrecht zu auf dem Band aufgezeichneten Spuren zurückgehalten wird, wenn das Band über die Vorderseite des Kopfs läuft, um das Band zwischen verschiedenen in Frage kommenden Bandlaufwerken für eine wiederholte, genaue Spurführung bei hohen Daten- und Spurdichten austauschbar zu machen, wobei das Verfahren folgende Schritte umfaßt:
Vorsehen einer bogenförmigen Bandlaufbahn, über einen Satz von mindestens drei voneinander beabstandeten, drehbar angebrachten Rollen (RR1, RR2, AR1) auf einer Seite des Kopfs (70) in jedem in Frage kommenden Bandlaufwerk, wobei eine erste und eine dritte drehbar angebrachte Rolle eine Bezugsrolle (RR1, RR2) ist, jede Bezugsrolle einen Bezugsflansch (84, 86) zur Anlage an einer ersten longitudinalen Bandkante (90) aufweist, die Bezugsflansche planar mit einer vorbestimmten Bandlaufbahn (74) ausgerichtet und zur Bewegung mit der ersten Bandkante angebracht sind, um die erste Bandkante längs der Bandlaufbahn zu führen, und wobei eine zweite drehbar angebrachte Rolle (AR1) eine zwischen der ersten und der dritten Bezugsrolle gelegene Einstellrolle ist, die Einstellrolle einen Flansch (88) zur Anlage an der zweiten longitudinalen Bandkante (92) aufweist, der Einstellflansch sich in einer Ebene parallel zur Ebene der Bezugsflansche befindet, zur Bewegung mit der zweiten Bandkante angebracht ist, um die zweite Bandkante längs der Bandlaufbahn zu führen, und zur Bewegung mit der zweiten Bandkante in einer zur Ebene der Bezugsflansche senkrechten Richtung flexibel angebracht ist, um die erste Bandkante in Kontakt mit den Bezugsflanschen zu drängen, um eine Lateralbewegung des Bands senkrecht zu auf dem Band aufgezeichneten Spuren während des Bandtransports zu minimieren.
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