DE1094476B - Anordnung zum Loeschen endloser magnetischer Aufzeichnungen - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Magnetische Trommeln oder andere Vorrichtungen mit zusammenhängender Aufzeichnungsoberfläche werden insbesondere in mit großer Geschwindigkeit arbeitenden Rechengeräten verwendet, um die zu verarbeitenden Angaben zu speichern. Sie können viele Informationen ohne großen Energieverbrauch aufnehmen und haben gegenüber anderen Speichern gleicher Kapazität den Vorteil einer billigeren Herstellung.

Bei der magnetischen Aufzeichnung werden Angaben in Form elektrischer Impulse in magnetische Werte umgewandelt, die der magnetischen Fläche des Aufzeichnungsgerätes zugeführt werden. Die Teile der Trommeloberfläche, die unter den Abnahme- und Schreibköpfen hindurchlaufen, kann man als Informationsspuren bezeichnen. Die Aufzeichnungsfläche hat nun eine Mehrzahl derartiger Spuren, die entweder in aufeinanderfolgenden Arbeitsgängen oder gleichzeitig in einem einzigen Arbeitsgang zur Aufzeichnung benutzt werden.

Bei der Aufzeichnung wird jede Magnetisierung der Aufzeichnungsfläche auf einen kleinen Raum beschränkt, damit die Abstände zwischen den Spuren verhältnismäßig klein bleiben. Da jedoch die Wirkung eines Schreibkopfes nicht auf die ihm zugeordnete Spur begrenzt ist, dieser vielmehr seine Magnetisierung über eine Fläche auszudehnen sucht, die auch benachbarte Spuren mit umfaßt, kann der in einer bestimmten Spur vom Ablesekopf zu entnehmende Wert von den in benachbarten Spuren enthaltenen Speicherwerten beeinflußt bzw. verzerrt werden. Da ferner eine genaue Ausrichtung der Abnahme- und Schreibköpfe in benachbarten Spuren wegen ihrer Größe nicht möglich ist, kann die Phasendifferenz zwischen den elektrischen Werten, die aus diesen Spuren abgelesen werden, Werte zwischen 0 und 360° annehmen. So kann also eine Verzerrung der gespeicherten Werte eintreten, die einerseits von den Amplitudenverhältnissen der in benachbarten Spuren gespeicherten Werte, andererseits von der Phasenverschiebung zwischen diesen Werten abhängig ist. Dazu kommt noch, daß das ständige Aufzeichnen dazu führt, eine bestimmte Spannung oder ein Störsignal in den Grenzflächen der beiden Spurseiten zu hinterlassen. Bei benachbarten Spuren erstreckt sich diese Grenzfläche auf das Gebiet zwischen den Spuren. Wenn sich beim Schreibvorgang der magnetische Zustand der Aufzeichnungsfläche unmittelbar unter dem Schreibkopf ändert, sobald Signale von den gespeicherten Angaben abweichen und ihnen überlagert sind, werden die benachbarten Flächen wegen der beschränkten Empfindlichkeit des Schreibkopfes in diesen Gebieten nicht beeinflußt. Daher bildet sich nach einem ständigen Arbeiten über ein gewisses Zeitintervall ein Signalpegel in dem Gebiet zwischen benachbarten Spuren

Anordnung zum Löschen endloser
magnetischer Aufzeichnungen

Anmelder:

IBM Deutschland
Internationale Büro-Maschinen

Gesellschaft m.b.H.,
Sindelfingen (Württ), Tübinger Allee 49

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 24. Dezember 1954

Chauncey Depew Jackson, Poughkeepsie, N. Y.,

William Lowe Batchelor, Fishtail, N. Y.,
und Donald Bycroft Thompson, Poughkeepsie, N. Y.

(V. St. A.),
sind als Erfinder genannt worden

aus. Der Verlauf eines solchen Signalpegels läßt sich nicht vorausbestimmen, da er von dem vorhergehenden magnetischen Zustand der Aufzeichnungsfläche abhängt, ferner auch von dem Fluß, der über den Schreibkopf zugeführt wird. Ein weiterer Faktor, der den magnetischen Zustand der Fläche zwischen den Spuren beeinflußt, liegt darin, daß die magnetischen Teilchen in den Aufzeichnungsspuren die ausgerichteten magnetischen Teilchen in dem benachbarten Gebiet störend beeinflussen können. Eine normale Arbeitsweise führt also, wie gezeigt, zu einer Störspannung oder einem Störpegel in dem Gebiet zwischen den Spuren.

Zusätzlich zu diesem normalen Störgeräusch kann nun noch ein anderes durch Ausbleiben des Betriebsstromes entstehen. Dabei bilden sich unregelmäßig auftretende, wieder verschwindende oder unsynchronisierte Signale. Wird ein Impuls durch eine äußere Störung verursacht und niedergeschrieben, so kann er zwischen die normalen Aufzeichnungsstellen fallen und nicht dadurch unwirksam gemacht werden, daß man diese Stelle überschreibt. Auch vor der ersten Inbetriebnahme muß ein Aufzeichnungsgerät von jeder Magnetisierung frei sein. Bevor also eine Vorrichtung mit zusammenhängender magnetisierbarer Aufzeichnungsfläche in Benutzung genommen wird, muß man gewisse Variationen in der Richtung und

009 677/231

3 4

Größe des äußeren Feldes von Punkt zu Punkt an- gleichmäßiger Geschwindigkeit umlaufen, da die

nehmen. Wenn dieses dann aber entmagnetisiert ist, Löschqualität von dem ruhigen Lauf der Löscheinrich-

sind die Elementarflächen so gerichtet, daß sie das tung abhängt. Ferner kann bei diesem Löschverfahren

kleinstmögliche Feld hervorrufen. mit Wechselstrom immer nur eine relativ kleine

Das Löschen eines umlaufenden endlosen Aufzeich- 5 Fläche des Aufzeichnungsträgers in einem Arbeitsnungsträgers wird durch seinen Umlauf erschwert, gang gelöscht werden, so daß die Anzahl der gleichweil jedes Flächenelement während einer relativ nur zeitig löschbaren Informationsspuren sehr bekurzen Zeitperiode pro Umdrehung unter dem Ein- schränkt ist.

fluß der Löschvorrichtung steht. Die bisher ange- Andere bekannte Wechselstromlöschverfahren sind wandten Verfahren zum Löschen einer magnetischen io aus verschiedenen Gründen unbefriedigend. Zusätzlich Trommel oder ähnlicher Aufzeichnungsträger sind als zu der beschränkten Anzahl gleichzeitig löschbarer Gleichstrom- bzw. Wechselstromlöschanordnungen Spuren und dem daraus folgenden hohen Zeitbedarf ausgebildet. Das Löschen mit Gleichstrom besteht fordern andere Verfahren einen beträchtlichen zusätzdarin, daß die Oberfläche des Aufzeichnungsträgers liehen Aufwand. Löschen mit Hochfrequenz z. B. erin derjenigen Richtung stark magnetisiert wird, in 15 fordert einen Hochfrequenzgenerator. Andere Wechwelcher der Lesekopf empfindlich ist. Bei einem sol- selstromlöschverfahren machen es erforderlich, daß chen System kann man Informationen von nur einer der Aufzeichnungsträger zum Löschen angehalten Polarität aufzeichnen, da die Trommel in nur einer wird oder nur mit ganz geringer Geschwindigkeit umRichtung magnetisiert ist. Eine Beschränkung bei läuft, wofür dann wieder Hilfseinrichtungen erforderdiesem Löschverfahren liegt darin, daß wegen der ao lieh sind. Es wäre also eine Löschvorrichtung von Abfühlmöglichkeit von Angaben nur einer Polarität Vorteil, welche in relativ kurzer Zeit die gesamte nicht bestimmt werden kann, ob Angaben entgegen- Aufzeichnungsoberfläche löscht bzw. in einen neutragesetzter Polarität gespeichert sind. Eine weitere Be- len magnetischen Zustand bringt. Eine derartige Vorschränkung bei diesem Gleichstromverfahren ist der richtung muß gleichförmige Ergebnisse liefern unabhohe Geräusch- oder Störpegel, der nach dem Löschen 25 hängig von der Stärke der zu löschenden Aufzeichverbleibt und beim Wechselstromverfahren kaum vor- nungen und ferner für Wechsel- oder Gleichstromhanden ist. Er leitet sich her aus Ungleichmäßigkeiten betrieb geeignet und billig herzustellen sein,
des Aufzeichnungsträgers, die sich als unterschied- Die vorliegende Erfindung bezweckt eine verbesserte liehe Magnetisierungen auf der Trommeloberfläche Löschanordnung, welche die Oberfläche des Aufzeichauswirken. 30 nungsträgers in relativ kurzer Zeit bis auf einen im

Löschen mit Wechselstrom bewirkt eine Entmagne- wesentlichen neutralen Zustand entmagnetisiert,
tisierung der Aufzeichnungsfläche auf einen neutralen Gegenstand der Erfindung ist eine Anordnung zum magnetischen Zustand, da diese gleichzeitig einem Löschen endloser magnetischer Aufzeichnungsträger wechselnden und abfallenden Fluß ausgesetzt wird, von Band- oder Trommelform mit Gleich- oder wodurch die magnetische Substanz durch die ständig 35 Wechselfeld während ihres Umlaufs, mit dem kennkleiner werdenden Hystereseschleifen beeinflußt wird. zeichnenden Merkmal, daß der oder die Arbeitsspalte Diese Technik erfordert ein magnetisches Löschfeld, des Löschkopfes eine größere Länge aufweisen, als das kräftig genug ist, um jedes Flächenelement über die Breite des Aufzeichnungsträgers, der Trommel seinen früheren Zustand hinaus zu magnetisieren. beträgt, und daß das Löschen während mehrmaligen

Idealerweise müßte das Wechselstromlöschverfahren 40 Vorbeilaufens des Aufzeichnungsträgers am Löschdie Oberfläche des Aufzeichnungsträgers in einem Zu- kopf erfolgt und der Löschstrom dabei in Abhängigstand ohne Stör- oder Restaufzeichnung versetzen, so keit seiner Frequenz von der Frequenz der Trommeldaß neu aufgezeichnete Werte in beiden Richtungen drehung von einem Höchstwert auf Null abnimmt,
gleich stark sein müßten. Bisher waren jedoch alle Die folgende Beschreibung eines Ausführungsbei-Versuche, solche neutralen Zustände zu schaffen, un- 45 spiels wird durch Zeichnungen erläutert; diese befriedigend, da stets die eine oder andere Richtung zeigen in

begünstigt war und nach einem vollständigen Lösch- Fig. 1 schematisch die Gesamtanordnung, in

Vorgang die Flächenteile der Trommel in der einen Fig. 2 die Zusammenschaltung der Löschspulen, in

oder anderen Polarität bevorzugt waren. Fig. 3 a eine perspektivische Ansicht des Lösch-

Ein oft angewandtes Wechselstromlöschverfahren 5° kopfes, in

besteht darin, daß eine Spule mit Luftspalt in ein Loch Fig. 3 b einen Querschnitt durch den Löschkopf

eines die Trommel umgebenden Aufbaus eingesetzt samt Flußverlauf, in

wird. Dieser Luftspalt wird so gestellt, daß die Fluß- Fig. 4 eine Kurvenschar über den Zusammenhang

richtung am Spalt beim Einsetzen der Spule in ihr zwischen Trommelumlauf und Löschvorgang, in

Loch durch die Trommeloberfläche hindurch verläuft. 55 Fig. 5 ein Zeitdiagramm über die Beziehung zwi-

Die Trommel läuft mit normaler Geschwindigkeit um, sehen Trommelumlauf und Löschwechselstrom und in

während die Spule zunächst gleichmäßig um 90° ge- Fig. 6 die Zeitabhängigkeit des Löschstromes,

dreht wird bis zu einer Stellung, in welcher der Fluß Bei dem Beispiel nach Fig. 1 fließt ein 60periodiger

quer zur Umlaufrichtung der Trommelumdrehung Strom über die Leitungen 1, 2 und die Kontakte 3, 4

verläuft. Dann wird die Spule aus dem Loch mit 60 des Schalters 5 zur Primärwicklung 6 des Autotrans-

gleichmäßiger Geschwindigkeit herausgenommen. Die formators 7, die bei Klemme 8 (entsprechend der Stel-

Drehung der Spule um 90° bewirkt, daß alle magneti- lung 0°) beginnt und sich bis zur Klemme 9 (ent-

sierbaren Flächenelemente des Aufzeichnungsträgers sprechend der Stellung 320°) erstreckt. Über den

unter dem Einfluß der Spule in eine Richtung ge- manuell zu betätigenden Schalter 12 oder die Kontakte

bracht werden, die im wesentlichen senkrecht zu der- 65 13, 14 des Schalters 5 wird der Motor 11 gespeist,

jenigen verläuft, in welcher die Aufzeichnungsköpfe Dieser steuert den Umlauf des Schleifers 10 des

empfindlich sind, während das gleichmäßige Zurück- Autotransformators 7 und des Nockens 16 mittels der

nehmen der Spulen diesen magnetischen Zustand auf Welle 17. Der Nocken 16 betätigt den Schalter 5 über

ein Minimum reduziert. Solche Löschverfahren bean- die Verbindungen 18, 19. Die Widerstände 21, 22

Sprüchen jedoch viel Zeit. Dazu muß die Spule mit 70 dienen zusammen mit den Kondensatoren 23, 24 zur

i uy4 4/ö

5 6

Funkenlöschung für die Kontakte 3, 4 und 13, 14 des stellung und Anordnung ein doppelter Luftspalt verSchalters 5. Die Klemme 9 der Sekundärwicklung des wendet wird, würde ein einziger Luftspalt eine gleich Autotransformators 7 führt über den Schleifer 10 und befriedigende Arbeitsweise gewährleisten. Die Gleichdie Leitung 26 an die eine Klemme des Löschkopfes Stromanordnung erfordert in jedem Falle einen Lösch-27, dessen anderer Pol an der Leitung 1 liegt. Der 5 kopf mit mehreren Luftspalten, wie weiter unten im Löschkopf 27 wirkt auf die gesamte Fläche der Trom- einzelnen ausgeführt werden wird,
mel 28. Den größten Strom erhält er vom Autotrans- Weil die induktive Rückwirkung des Löschkopfes formator 7 bei dessen Nullstellung Schleifer bei bei einem öOperiodigen Wechselstrom sehr gering ist, Klemme 8, während der Strom in der Stellung 320° ändert sich der Strom durch den Löschkopf 27 im praktisch gleich Null ist. Aus weiter unten genannten io wesentlichen nur in Abhängigkeit von der Strom-Gründen ist der Autotransformator 7 so bemessen und quelle. Da der ganze magnetische Widerstand des so gesteuert, daß er den Strom in allmählich abfallen- Kreises im Luftspalt liegt, ist er praktisch konstant, der Stärke liefert. Die Anzeigeröhre 30 läßt den ein- und daher ist der im Löschkopf 27 erzeugte magnegeschalteten Zustand des Löschkopfes 27 erkennen. tische Fluß proportional der Stärke des Löschstromes. Der Widerstand 29 begrenzt den Strom der Anzeige- 15 Der in der Aufzeichnungsschicht induzierte Fluß röhre 30. Die Anordnung kann auch dahin abgewan- hängt in erster Linie vom Löschstrom ab, ferner von delt werden, daß der über die Leitungen 1 und 26 flie- der Anzahl der Windungen in den Löschkopfspulen ßende Wechselstrom für den Löschkopf 27 über einen und dem Abstand zwischen Löschkopfspulen und ma-Vollweggleichrichter verläuft, damit der Löschkopf gnetisierbarer Oberfläche der Aufzeichnungsschicht, mit Gleichstrom gespeist wird. 20 Im allgemeinen ist es Sache der Berechnung oder

Aus Fig. 2 ist die Anordnung der Spulen in dem Konstruktion, um die Intensität des zu löschenden Löschkopf 27 ersichtlich. Sie sollen über die ganze Flusses, den Abstand zwischen Löschkopf und AufOberfläche ein gleichförmiges magnetisches Feld bil- Zeichnungsfläche, die magnetische Charakteristik des den. Da es schwierig ist, eine einzige Spule hierfür Aufzeichnungsträgers und des Luftspaltes oder auch anzufertigen, deren Länge der Breitenausdehnung des 35 die Stärke des Löschstromes und die Anzahl der Win-Aufzeichnungsträgers entspricht, werden hierfür ge- düngen der Löschspule zu bestimmen. Bei dem angetrennte Spulen 31 bis 34 verwendet, die in der dar- führten Beispiel hat der jeder der Spulen 31 bis 34 gestellten Weise zusammengeschaltet sind. Ihre An- zugeführte Löschstrom einen Höchstwert von zahl und Abmessung für einen bestimmten gleich- 670 mA/efr., und jede der vier Spulen trägt 500 Winförmigen magnetischen Fluß bestimmen sich außer 30 düngen.

anderen Faktoren durch die axiale Ausdehnung der Wegen des kurzen Arbeitsintervalls, in welchem

Aufzeichnungsfläche. Die Spulen 31 und 32 sind par- der Löschkopf eingeschaltet ist bzw. wirksam wird,

allel geschaltet, desgleichen 33 und 34. Diese beiden sind Wirbelstromverluste und dadurch entstehende

Gruppen liegen hintereinander. Wärmewirkungen unwichtig, so daß Lamellierungen

Fig. 3 a zeigt eine perspektivische Darstellung des 35 in den Kernen nicht erforderlich sind. Da der größte Löschkopfes. Sein wichtigster Teil ist der Elektro- Teil des magnetischen Widerstandes in den Luftmagnet mit einem E-förmigen Kern, dessen Quer- spalten liegt, ist die Permeabilität des Kernes nicht schnitt aus Fig. 3 b ersichtlich ist. Auf der unteren kritisch, so daß dadurch besonderer Magnetstahl oder Fläche 42 sitzen vier gleiche Abschnitte, welche die weiches Eisen nicht unbedingt verwendet werden Spulen 31 bis 34 tragen, die mittels der Schrauben 51 40 müssen. Vielmehr kann ein einfacher Kern aus Flußam Kern befestigt sind. Die Stirnfläche 47 liegt mit stahl verwendet werden, wodurch Herstellung einden Stirnflächen 46 und 48 der Polstücke 41 und 43 fächer und Kosten geringer werden,
in einer Ebene. Die Spulen 31 bis 34 sind so angeord- Gemäß Fig. 3 b gelangt der Fluß von dem Kern des net, daß die aus dem Randfluß an den Enden der Löschkopfes 27 zur Oberfläche der Trommel 28 auf Spulen hervorgerufene Feldstärke praktisch die 45 zwei entgegengesetzten Pfaden, nämlich einerseits gleiche ist wie diejenige innerhalb der Spulen. Die zwischen den Stirnflächen 48 und 47, andererseits Längsachse des Löschkopfes 27 verläuft parallel zur zwischen den Stirnflächen 46 und 47. Ein Flächen-Trommel, und die Ebene der Stirnflächen 46, 47 und element des Aufzeichnungsträgers erfährt daher eine 48 verläuft parallel zu einer Tangente 49, die man an Umkehrung des Flusses, wenn es unter den Einfluß die Trommeloberfläche 50 gelegt denkt. Der Abstand 50 der aufeinanderfolgenden Luftspalte gelangt, wie dies zwischen dem Löschkopf und der Oberfläche der durch die Pfeile angedeutet ist. Es erhält also jeweils Trommel 28 beträgt etwa 0,7 mm; er ist nicht kritisch. eine Periode des wechselnden Flusses. Der Anteil der Im allgemeinen ist die Dichte des Flusses zwischen von einem Flächenelement empfangenen periodischen Löschkopf und Trommeloberfläche praktisch umge- Wechsel wird durch die Umlaufgeschwindigkeit der kehrt proportional dieser Entfernung. Das Minimum 55 Trommel bestimmt. Die Intensität jedes einzelnen des Abstandes ist in erster Linie bestimmt durch die Wechsels ist eine Funktion der augenblicklichen Forderungen nach dem Schutz der Trommel oberfläche. Größe des abfallenden Löschstromes. Ist das Zeitin der beschriebenen Anordnung wurde ein gutes Intervall, in welchem ein Flächenelement durch die Löschen erreicht bei einem geringsten Abstand von Einflußzone des Löschkopfes hindurchläuft, klein im 0,4 mm und einem größten Abstand von 1,6 mm. Da 60 Verhältnis zur Periode des Löschflusses, so kann der die Krümmung der Trommel 28 in der Aufzeichnungs- Löschfluß während dieses Zeitintervalles als konstant fläche unter dem Löschkopf vernachlässigt werden angesehen werden.

kann, verlaufen die Stirnflächen 46, 47 und 48 prak- Wird, um die Apparatur in Betrieb zu setzen, der

tisch parallel zur Trommeloberfläche, so daß eine ge- Schalter 12 geschlossen, so erhält der Motor 11 Strom

krümmte oder gebogene Oberfläche dieser Pole nicht 65 über die Leitungen 1 und 2. Der Motor 11 ist ein In-

besonders vorgesehen werden muß. duktionsmotor, der den Autotransformator 7 ungefähr

Der Löschkopf 27 ist ein wenig länger als die mit zwei Umdrehungen pro Minute bewegt. Die AusTrommel 28, um auf jeden Fall einen gleichförmigen gangsstellung des Schleifers 10 dieses Autotransfor-Fluß längs der ganzen Trommelausdehnung zu haben. mators kann jede Stellung zwischen 320° (9) und der Während im Beispiel aus Gründen leichterer Her- 70 Nullstellung des Schleifers 10, z. B. 360°, sein. Der

7 8

Nocken 16 auf der gemeinsamen Welle 17 des Motors gung des magnetischen Zustandes der Aufzeichnungs-

11 und des Autotransformators 7 betätigt den Schal- fläche aus.

ter 5 über die Verbindungen 18 und 19, so daß die Ein wichtiger Faktor beim Löschen mit Wechsel-Kontakte 3, 4 und 13, 14 zwischen der Stellung 0° strom ist das Verhältnis zwischen der Periode des und 320° des Transformators 7 geschlossen werden. 5 Trommelumlaufs und der Periode des Löschstromes,

Zwischen der 320°-Stellung und der O°-Stellung des , , _1U , , , . , , Td „, ,.

κ . . r . - · ^. j c L ii r-ju"£c dargestellt durch den Ausdruck -=τ. worin Ta die Autotransformators 7 ist der Schalter 5 jedoch geofr- ^& Tf

net. Der von Hand betätigte Schalter 12 muß ge- Periode des Trommelumlaufs und Tf die des Löschschlossen bleiben, bis Schalter 5 wirksam werden flusses bedeutet. Wenn diese Perioden gleich sind, kann. Danach schließt sich ein Haltekreis über die io würde ein Flächenelement bei jeder Umdrehung dem Leitungen 1 und 2, Kontakte 13, 14, Motor 11. Kon- Löschfluß im gleichen Maße und in derselben Flußtakt 3,4 des Schalters 5 wird erst geschlossen, wenn richtung ausgesetzt werden, so daß kein Löschen der Schleifer 10 des Autotransformators 7 die O⁰- stattfinden könnte. Wenn jedoch die Trommel eine Stellung erreicht. Dadurch wird vermieden, daß die Umdrehung ausführt in einer Zeit, die kleiner oder Primärwicklung 6 und der Schleifer 10 infolge eines 15 größer ist als die einer Stromperiode, wird das etwa entstehenden Lichtbogens beschädigt werden. Flächenelement bei nacheinanderfolgenden Umläufen Der Autotransformator 7 liefert nun einen abfallen- in verschiedenen Graden der Magnetisierung ausgeden Sinusstrom, der zwischen 130 und 0 Volt setzt; nach einer gewissen Anzahl von Umläufen schwankt und den Löschkopf 27 der Trommel 28 ändert sich die Flußrichtung, so daß dann eine speist. Während dieses Zeitintervalls von 320° über- 20 Löschung stattfindet. Ein gegebenes Flächenelement streicht der Schleifer 10 die gesamte Primärwick- der Aufzeichnungsfläche wird dann innerhalb einer lung 6 und liefert dadurch einen gleichmäßig ab- Umdrehung in bezug auf die Lage des magnetischen fallenden Löschstrom. Wenn der Schleifer 10 hinter Feldes bei jeder Umdrehung um einen Betrag verschoder Klemme 9 mit der Primärwicklung 6 keine Ver- ben, der durch die Beziehung zwischen diesen beiden bindung mehr hat, wird der Schalter 5 durch den 35 Perioden bestimmt ist. Diese Verschiebung kann posi-Nocken 16 geöffnet und dadurch der Löschstromkreis tiv oder negativ sein. Positiv bedeutet, daß die Tromunterbrochen. Die Anzeigeröhre 30 erlischt beim öff- mel ihren Umlauf in einer Zeit vollendet, die größer nen des Schalters 5. ist als die Periode des magnetischen Flusses. Eine Wie oben beschrieben, besteht das Prinzip des Lö- negative Verschiebung findet statt, wenn die Zeit schens mittels Wechselstrom darin, das Aufzeich- 30 eines Trommelumlaufes kleiner ist als die einer Flußnungsmittel unter dem Einfluß eines abfallenden periode. Beide Fälle werden nachstehend betrachtet,
magnetischen Wechselfeldes zu bringen, dessen Der Grad der Verschiebung kann durch die Formel Anfangsstärke genügend groß sein muß, um den bestehenden remanent magnetischen Zustand jedes Teil- v- _ Td

chens des Aufnahmematerials umzukehren. Da die 35 Tf

Stärke der magnetisch aufgezeichneten Werte nicht

bekannt ist, muß die Anfangsintensität des magneti- ausgedrückt werden. Darin bedeutet X den Betrag der

sehen Feldes hoch genug sein, um die aufzeichnende Verschiebung in Perioden pro Sekunde und Y die

Fläche vollständig zu sättigen. In dem angezogenen ,, . . 1 u j -sr i.-u -Td ·· u *

T> · -Ii-^j -Qi λιγ 4. j τ ·· ui r ganze Zahl, welche dem Verhältnis -^₇ am nächsten

Beispiel tritt der größte Wert des vom Loschkopf er- 40 ^fa Tf

zeugten Flusses auf, wenn der Löschvorgang beginnt, kommt. Wenn dieses kleiner als 0,5 ist, ist Y gleich d. h., wenn der Schleifer 10 des Autotransformators 7 Null. Aus diesem Ausdruck geht hervor, daß der Besieh bei Klemme 8 befindet. Danach sinkt der Fluß trag der Verschiebung innerhalb eines Intervalls zwiallmählich auf Null herab, indem sich der Schleifer sehen + 0,5 bzw. — 0,5 liegt. Die Umlaufperiode der 10 zur Klemme 9 bewegt. Der vom maximalen Lösch- 45 Aufzeichnungsfläche ist gleich dem reziproken Wert strom vom effektiv 670 mA hervorgerufene Fluß, der der Umlaufgeschwindigkeit der Aufzeichnungsfläche, den Spulen 31 bis 34 des Löschkopfes 27 zugeführt ausgedrückt in Umläufen pro Sekunde, während die wird, genügt nicht nur, die vorhandene Entmagneti- Periode des Löschflusses gleich dem reziproken Wert sierung der Aufzeichnungsfläche zu beseitigen, son- der Löschfrequenz ist, ausgedrückt in Perioden pro dem auch den der Randpartien. Mit der beschriebenen 50 Sekunde.
Apparatur wird eine verhältnismäßig störungsfreie In Abb. 4 ist eine Kurvenschar gezeigt, welche die

Aufzeichnungsfläche unabhängig von dem magneti- ,.■,,.. . , .. . , . ,_r ,.._ti .Td , ,

, τ . j λ τ?,·· ι. j T-u ν. ι* Abhängigkeit zwischen dem Verhältnis -=r und dem

sehen Zustand der Flache vor dem Löschen erhalten. ^{& &} Tf

Eine vollständige Löschung beansprucht etwa 30 Se- Betrag der Verschiebung erläutert. Beim Nullwert

künden. 55 Td , . „ . . „ , . , _π .

Wenn bei dem beschriebenen Beispiel Gleichstrom Tf' ^{Wle bei Punkt 61 an}&^e&^eben' ^{ist der Betra}g

zum Löschen verwendet wird, muß der Löschkopf gleich Null. Dieser Nullwert tritt aber nur auf, wenn

mehrere Luftspalte haben, damit der Verlauf des die Aufzeichnungsfläche nicht umläuft. Für jeden

Flusses, durch den jedes Element der Aufzeichnungs- ,,. ,,₇ . Td ... , _π . .

α- u u- j ui" I₁ 1 1 _L · j τλ j- a 1· <r ganzzahligen Wert von -=j, wie dies an den Punkten

flache hindurchlauft, umgekehrt wird. Da die Amph- 60 ^{& ö} Tf

tude des Gleichstroms über ein kurzes Zeitintervall 62, 63 und 64 gezeigt ist, wo also Gleichlauf zwischen bzw. für die Zeit eines Umlaufes des Aufzeichnungs- der Aufzeichnungsfläche und dem Löschfluß besteht, gliedes verhältnismäßig konstant ist, bleibt die Feld- ist die Verschiebung gleich Null. Bei einem Löschstärke konstant, und jedes Flächenelement der Auf- kopf mit einem einzigen Luftspalt wird jedes Flächenzeichnungsfläche wird der gleichen Feldstärke in einer 65 element, das unter dem Löschkopf vorbeiläuft, bei den einzigen Umdrehung ausgesetzt. Dies ist also ein aufeinanderfolgenden Umläufen der gleichen Fluß-Unterschied gegenüber der mit Wechselstrom betrie- richtung ausgesetzt, so daß keine Flußumkehr einbenen Anordnung, bei welcher die Feldstärke ent- treten und damit auch kein Löschen erfolgen kann, sprechend dem Löschstrom sich sinusförmig ändert. Bei mehreren Luftspalten nebeneinander erfährt jeder Eine Anfangsamplitude von 670 mA reicht zur Sätti- 70 weitere Pol des Löschkopfes eine Flußumkehr. Die

Flußstärke in jedem Augenblick ist bestimmt durch die jeweilige Amplitude des sinusförmigen Löschstromes. Wenn die Flächenelemente der Trommel an den Stellen 0° und 180° des sinusförmigen Löschstromes unter den Löschkopf gelangen, ist der magnetische Fluß gleich Null, und es kann kein Löschen

stattfinden. Wenn sich der Wert -γν einem geraden Vielfachen von 0,5 nähert, ist der Betrag der Verschiebung ebenfalls annähernd Null, während die Zeit einer Verschiebungsperiode und die resultierende Löschzeit sich dem Wert Unendlich nähert. Für ungerade Vielfache von -ψ, mit dem Wert 0,5 was durch die Punkte

65 bis 70 dargestellt ist, ist die Verschiebung gleich ± 0,5 Perioden pro Umdrehung. Dabei kehrt sich der Löschfluß zu jedem Flächenelement bei aufeinanderfolgenden Umläufen um. Jedoch ist das Löschen bei

TA

diesen Werten von -=j unvollkommen, weil, wie oben

Tf

gezeigt, einige Flächenteile gerade dann unter dem Löschkopf sind, wenn der Fluß gleich oder annähernd

gleich Null ist. Daraus geht hervor, daß ein Wert -==■

bei oder nahe bei einem ungeraden Vielfachen von 0,5 für die praktische Durchführung des Löschens nicht geeignet ist.

TA

Für Werte -=r, die ungerade Vielfache von 0,25

sind, was durch die Punkte 71 bis 76 dargestellt ist, ist die Verschiebung 0,25 pro Umdrehung. In diesem Falle befinden sich gewisse Teile der Trommeloberfläche unter dem Löschkopf nur dann, wenn der Löschfluß 0,707 seines Höchstwertes ist. Dies gewährleistet kein befriedigendes Löschen, ist aber ein Kriterium für die Wahl des günstigsten Löschstromes. In der Fig. 4 sind der Einfachheit halber nur einige

Werte von -=ψ angegeben. Die Kurven können in gleicher Weise auch für höhere Werte ergänzt werden. Die speziellen Werte von -=ψ, bei denen ein befriedigendes Löschen innerhalb einer annehmbaren Zeit nicht durchgeführt werden kann, sind beschränkt. Sie können, wie oben beschrieben, leicht bestimmt werden. Daher kann ein zufriedenstellendes Löschen bei vielen der obengenannten Werte durchgeführt werden.

In Fig. 5 ist der Löschstrom in Abhängigkeit vom Umlauf der Aufzeichnungsfläche dargestellt, um den Unterschied zwischen positiver und negativer Ver-Schiebung zu erläutern. Die Kurve α stellt den 60periodigen Sinusstrom dar. Dessen Periode von Veo Sekunde wird benutzt als Bezugswert zur Erläuterung der positiven und negativen Verschiebung. Die Linien b und c beziehen sich auf Umlaufzeiten des Aufzeichnungsorgans von 3000 bzw. 4500 Umdrehungen pro Minute, d. h. V₅₀ bzw. V₇₅ Sekunde pro Umlauf. Die Linie b erläutert die positive Verschiebung,

bei der das Verhältnis γτ gleich 1,2 Perioden ist, die Verschiebung also 0,2 Perioden pro Sekunde beträgt. 1,2 Perioden des Löschstromes entsprechen zeitlich einer Umdrehung des Aufzeichnungsgliedes. Ausgehend vom Punkt 80, geben die Punkte 81 bis 85 der Kurve α die Zeitpunkte des Anfanges bzw. Beendigung der aufeinanderfolgenden Umdrehungen des Aufzeichnungsträgers an. Das Löschfeld verschiebt sich um die gesamte Aufzeichnungsfläche herum in einer Richtung, die der Drehrichtung des Aufzeichnungsträgers um einen Betrag von 72° pro Umlauf

entgegengesetzt ist, so daß eine Verschiebungsperiode in 5 Umdrehungen des Aufzeichnungsträgers vollendet ist.

Die Linie c erläutert die negative Verschiebung,

und zwar hat hier das Verhältnis -=7 den Wert 0,8,

und die Verschiebung ist —0,2 Perioden pro Sekunde. Entsprechend den Punkten 86, 87, 82, 88 und 89 auf Kurve α beginnen bzw. enden die aufeinanderfolgenden Umläufe bei diesem Betrag. Es entsprechen also 0,8 Perioden des Löschstromes zeitlich einem Umlauf des Aufzeichnungsträgers. Das magnetische Löschfeld verschiebt sich um die Aufzeichnungsfläche herum in Drehrichtung der Trommel um einen Betrag von 72° pro Umdrehung, so daß eine Verschiebungsperiode in fünf Umläufen vollendet ist.

Aus dieser Betrachtung geht nun hervor, daß bei bestimmten anderen Trommelumlaufgeschwindigkeiten eine größere oder geringere Zahl von Umläufen erforderlich ist, damit das magnetische Löschfeld eine positive oder negative Verschiebungsperiode durchläuft. In den obenerwähnten Beispielen endet das Vorrücken des Löschfeldes genau nach einer gewissen Anzahl von Umläufen des Aufzeichnungsgliedes. Dies ist aber für einen befriedigenden Löschvorgang nicht unbedingt erforderlich, und es ist bei gewissen Geschwindigkeiten auch nicht zu erreichen. Die Löschstromwerte und die für das vorliegende Beispiel gewählten Umlaufperioden des Aufzeichnungsorgans sind nur zur einfachen Erläuterung des anzuwendenden Prinzips passend ausgewählt.

Die Geschwindigkeit der Löschstromabnahme ist entsprechend durch die Forderung beschränkt, daß jedes Flächenelement in der Aufzeichnungsschicht einer vollständigen Umkehr des magnetischen Zustandes unterworfen werden muß. Wenn der Abfall des Löschstromes zu schnell vor sich geht, kann der Fall eintreten, daß der Strom von dem erreichten geringen Pegel aus nicht in der Lage ist, dem remanenten Zustand des Flächenelementes umzukehren. Um die Löschzeit auf einen geringsten Wert zu bringen, trotzdem aber ein befriedigendes Löschen zu erhalten, kann der dem Löschkopf zugeführte Strom anfangs ziemlich schnell abfallen, und die Endbedingung für die Remanenz der Aufzeichnungsschicht kann durch den Endbetrag des Löschstromabfalles gesteuert werden.

Die Kurven in Fig. 6 erläutern eine in der beschriebenen Weise zweckmäßig gewählte Veränderung der Löschstromabnahme in Abhängigkeit von der Zeit. Der Anfangswert des Löschstromes zur Zeit Null, wie er im Punkt 90 dargestellt ist, genügt, um jeden remanenten Magnetismus auf der Aufzeichnungsfläche umzukehren. Dann vermindert sich der Löschstrom schnell bis zum Punkt 92 der Kurve 91. Die Minimalzeit zum Durchlaufen dieses Kurvenstückes ist die Zeit, welche notwendig ist, den magnetischen Zustand jedes Flächenelementes des Aufzeichnungsträgers vollständig umzukehren. Während dieses Anfangsteiles der Löschperiode können, wie gesagt, die zunehmenden Wechsel des Löschstromes und der entsprechende Wechsel des Flusses relativ groß sein. Der weitere Abfallbetrag der Löschperiode vom Punkt 93 bis 94 längs des Kurvenstückes 95 ist relativ gering. Die Kurvenstücke 91 und 95 müssen je nach den vorliegenden Verhältnissen von Fall zu Fall festgelegt werden, desgleichen auch die Form der Verbindungslinie der beiden Punkte 92 und 93. Es gibt zwei Möglichkeiten, diese Verbindung durchzuführen. Die eine besteht darin, daß die geradlinigen Kurvenstücke 91 und

0O9 677/231

95 bis zum Schnittpunkt 96 verlängert werden. Dies bedingt einen plötzlichen Wechsel von der Anfangszur Endkurve und kann z. B. durch einen Schaltvorgang erreicht werden. Die zweite Möglichkeit führt zur Kurve 97, die man beispielsweise durch Verwendung eines nichtlinearen Scheinwiderstandes gewinnen kann. Die vollständige Abfallkurve von Punkt 90 bis 94 längs der Kurven 91, 97 und 95 erhält man z. B. dadurch, daß man an die Stelle des linearen Autotransformators 7 gemäß Fig. 1 einen nichtlinear arbeitenden Autotransformator setzt, dessen Abfallcharakteristik der gewünschten Abfallkurve entspricht. Die Abfallcharakteristik des Autotransformators gemäß Fig. 1 ist linear entsprechend der Kurve 100, und die Zeit für eine vollständige Periode beträgt 27 Sekunden.

Aus dem Gesagten geht hervor, daß der Löschstrom für ein gewisses Zeitintervall ständig abnimmt. Unter diesem letzten Ausdruck ist jede Art des Stromabfalls zu verstehen, ob er nun linear oder nichtlinear erfolgt, wie das die Beispiele entsprechend der Fig. 6 erläutern.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Anordnung zum Löschen endloser magnetischer Aufzeichnungsträger von Band- oder Trommelform mit Gleich- oder Wechselfeld während ihres Umlaufes, dadurch gekennzeichnet, daß der oder die Arbeitsspalte des Löschkopfes (27)

eine größere Länge aufweisen, als die Breite des Aufzeichnungsträgers, der Trommel (28), beträgt, und daß das Löschen während mehrmaligen Vorbeilaufens des Aufzeichnungsträgers am Löschkopf erfolgt und der Löschstrom dabei in Abhängigkeit seiner Frequenz von der Frequenz der Trommeldrehung von einem Höchstwert auf Null abnimmt.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der mit einem auf die zu entmagnetisierende Fläche einwirkenden Luftspalt versehene Löschkopf mit einem Wechselstrom gespeist wird, dessen Frequenz asynchron zur Umlaufzeit des Aufzeichnungsträgers ist.

3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Löschkopf mit mehreren auf die zu entmagnetisierende Fläche einwirkenden Luftspalten mit einander entgegengesetzter Flußrichtung versehen und mit Gleichstrom gespeist ist.

4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnetkern des Löschkopfes E-förmig ausgebildet, sein Mittelsteg mit mehreren öffnungen versehen und Erreger spulen jeweils durch benachbarte öffnungen geführt sind.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 877 204;
Philips Technische Rundschau, April 1953,
S. 289 bis 328.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen