AKAD EMIE-VRELAG· BERLIN ELEKTRONISCHES RECHNEN UND REGELN Heraus e eben von g g Prof. Dr. Dr. E. HANS FRÜHAUF h. Prof. Dr. WILHELM KÄMMERER Prof. Dr. KURT SC HRÖ D ER · Prof. Dr. H E L MUT T H I E L E Prof. Dr. H R ST VÖ L Z 0 . Sonderband 8 GRUNDLAGEN DER MAGNETISCHEN SIGNALSPEICHERUNG II bearbeitet von HORST VÖLZ AKADEMIE - VERLAG · BE RLIN 1970 GRUNDLAGEN DER MAGNETISCHEN SIGNALSPEICHERUNG BAN D II MAGNETBÄNDER UND GRUNDLAGEN DER TRANSPORTWERI(E VON CHRISTO PH SCHNEI DER, fiORST VÖLZ Mit 89 Abbildungen und 3 Tabellen AKADEMIE - VERLAG . BERLIN 1 9 7 0 VORWORT Für die Reihe "Grundlagen der magnetischen Signalspeicherung" sind Bände vorgesehen. Bisher erschienen Bd. und VI. Sie 6 I, 1'r behandelten informationstheoretische, magnetische und juristische Grundlagen; die Magnetköpfe, digitale Transportwerke und die Theorie. Der vorliegende Band II enthält die Probleme des Magnetbandes und der Grundlagen für die Transportwerke. Für flas Magnetband zeichnet Herr Dipl.-Chemiker ScHNEIDER verantwortlich. Als leitender Mitarbeiter im Bereich Forschung und Ent\vicklung des VEB Film.­ fabrik �.,.olfen besitzt er einen hervorragenden Überblick. Bei den Transportwerken bestand für den Autor die Schwierigkeit, erstmalig einen Überblick zu schaffen. Er kann noch nicht ideal sein. Deshalb - und dies gilt auch für die schon vorliegenden Bände - sind Heraus­ geber und Autoren stets für Hinweise jeglicher Art dankbar. An dieser Stelle ist es dem Herausgeber ein ehrliches Bedürfnis, seinen Kollegen für die Bereitschaft und Zuverlässigkeit und das Ver­ ständnis bei notwendigen Änderungen herzlich zu danken. Dank ge­ bührt auch den Mitarbeitern des erlages für das stets erneute Ein­ \l gehen bei Terminverschiebungen, für die gute, freundschaftliche Zusa1nmenarbeit und die geschn1ackvolle Ausgestaltung der Bände. HoRsT VöLz INHALTSVERZEICHNIS 1 lVIagnetb and l. 1.1. Kurzer geschichtlicher Überblick . . . . . . . . . . 1 1.2. Kenn,verte de•s lVIagnetbandes . . . . . 2 1.2.1. Mechanische l(ennwerte . . . . . . . . 2 Dicke . . . . . . . . . . . . . . . . 3 3 Hohlkrümmung Säb elförmigkei t . . . 4 W elligkei t . . . . . 4 . . 4 Reißkraft und Reißdehnung 5 Dynamische Festigkeit . . . . . 5 Elastische und plastische Dehnung . 5 Temperatur- und Feuchtigkeitskoeffizient . Abriebfestigkeit . . . . . . . . 5 Reibung . . . . . . . . . . . . 6 Haftfestigkeit . . . . . 6 . . Oberflächenwiderstand . . . . 6 Volumenfüllfaktor . . . . . . . . . . . . 7 1.2.2. Magnetische Kenn werte . . . . . . . . . . 7 Remanenz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 8 ..t\.. .nisotropie . . . . . . . . . . 1.2.3. Eigenschaften des Audiobandes. . . . . . . . 8 Bezugsfrequenz . . . . . . . . . . . . . . . 9 Grenzstromabstand . . . . . . . . . . . . . . . 9 Dvo . Nennflußabstand . . . . . . . . . 9 D<I> . . Empfindlichkeit . . . . . . . . . . . . . . 10 De . . Höhenempfindlichkeit . . . . . . . . . . . . . . . 10 Dh . . Kopierdämpfung . . . . . . . . . . . . . 10 Dk . . Gleichfeld-Rauschspannungsabstand . . . . . . . 10 Dr . . Pegelschwankung . . . . . . . . . . . . . . . . 1 1 LI L . 1.2.4. Eigenschaften des Computerbandes . . . . . . . . . . . . 1 1 Empfindlichkeit . . . . . . . . 1 1 . Drop-out . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 1 Drop-in . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 . 1.2.5. 12 Eigenschaften des Videobandes . . . . . . . . . . . Video-Signal-Rausch-Verhältnis . . . . . . . . . . . 12 . Drop-out . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 . 1.2.6. Eigenschaften des Instrumentationsbandes . . . . . . . . . 12 . 1.3. Magnetbandarten . . . 12 1.3.1. ·Audiobänder . . 12 . . . Standardband . . 12 . Langspielband . 13 Inhaltsverzeichnis VIII Doppelspielband . . . . . . . . . . . . . . 13 Dreifachband . . . . 13 . Vierfachband . . . . . . . 14 . 1.3.2. Datenspeicherband (Co1nputertape) . . . . . . 14 1.3.3. Videoband . . . . . . . . . . . . 15 1.3.4. Instrumentations-Bänder . . . . . . 16 . . 1.3.5. Magnetfilm . . . . . . . . . 17 Magnetspurfilme . . . . . . . . . . 17 . Magnetfilme . . . . . . . . 18 1.3.6. Sonderbänder . . . . . . . . . 19 . Perforiertes Magnetband 19 Symmetrierband . . . . . . . . . . 20 . Kennband . . . 20 . . . Schaltband . . . . . . . . . 20 Hinterklebeband . . . . . . 21 . 1.3. 7. Künftige Entwicklung . . . . . 21 • . 1.4. Aufbau des Magnetbandes . . . . . . . 22 . . 1.4.1. Die Unterlage . . . . 22 . Azetylzellulose . . . 22 . Polyvinylchlorid 23 Polyester . . . . . 23 Allgemeines . . . 24 1.4.2. Magnetisierbare Substanz 24 Verbindungen des Eisens . 24 . . Isotropes y-Fe2Ü3 . . . . . . 25 . HAB ER-KAUFMANN-V erfahren 25 Kobalt-Zusatz . . . . . . . 25 . . . Herstellung auf trockenem vVege . 26 Weitere Varianten . . . . . . 26 Anisotropes y-Fe2Ü3• . . 26 . Herstellungsstufen . . . . . . . . 26 . . Herstellung von FeOOH . . . . . . . . . . . . 27 . . . Reduktion zu Fe30 4• . . . . . . . . 28 . . . . Oxydation zu y-Fe2Ü3 • . . . . . . . . . . 29 . . 1.4.3. Entwicklungstendenzen bei magnetisierbaren Stoffen . 29 Berechnung der maxin1alen Sättigungsmagnetisierung von y-Fe203 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 Sättigungsremanenz . . . . . . 31 . Andere Substanzen . . . 32 Fe304 • . . . . . . . 32 . . Ferrite . . . . . . . . . . . . 32 . . Chromdioxid . . . . . . 33 . Metalle . . . . . . . . . . . . . . 34 . . 1.4.4. Das Bindemittel . . . . . . . . . . 35 1.4.5. Hilfsschichten . 36 Haftschicht . . . . . . . . . . 36 . . . Rückschicht . . . . . . . . . . 36 Gleitschicht . 37 . . Deckschicht . . . . . . . . . 37 Leitschicht . . . . . . . . 37 1.5. 37 Herstellung des Magnetbandes . . . . 1.5.1. 37 Dispersionsherstellung . . 1.5.2. Beschichtung . . . . . . . . . . . 39 . . . . �·;--es �----- Inhalt sverzei chn is IX 39 Naß-Naß-Verfahren . . . . . 40 Trocken-Naß-V erfahren . . . Andere Auftragsverfahren . 41 1.5.3. Nachbehandlung . 41 1.5.4. Schneiden . . . . . . . . 42 · 1.5.5. Konfektionieren . . . . 42 . 1.6. Hinweise für Lagerung und Alterung . 43 1.7 . Literatur . . 43 2. Grundlagen der Transport,verke . . 47 2.1. Aufgaben des Transportwerkes . . . . 47 2.2. Bewegung des Aufzeichnungsträgers 48 2.2.1. Antriebsprinzipien . . . . . 50 2.2.2. Antrieb durch Umschlingung . 53 2.2.3. Antrieb mit Andruckrolle . . . 53 Höhe der Andruckrolle . . . 54 57 Störungen durch die Andruckrolle 58 Lagerung der Andruckrolle . . . 59 Wirkung der Verkantung . . . . . 60 Automatische Justage der Andruckrolle . Selbstanziehende Rolle . . . . . . . 60 2.2.4. Leistungsbilanz des Transportsystems 61 2.2.5. Probleme der Transportgeschwindigkeit 62 2.2.6. Methoden zur Messung der Transportgeschwindigkeit 64 2.3. Bandzug im Aufzeichnungsträger . . . 64 2.3.1. Probleme des Bandwickels . . 65 66 Lagenpressung im Bandwickel . 2.3.2. 68 Umwicklung von Band . . . 69 Bandzug an der Aufwickelseite 69 Bandzug an der Abwickelseite . 69 Schwankungen der Bandzüge . . . 2.3.3. 70 Methoden der Bandzugstabilisierung 71 Forderungen an die Bandzugmessung 73 Methoden der Spannungsoptik . . . Anordnung mit beweglicher Rolle . 73 Be"'egli ehe Umlenkrolle . . . . . 75 . Allgemeines zu Regelkreisen . . . . . . . . . 75 Mechano-elektrische Wandler . . . 76 Anordnungen mit Kohledruckwiderständen . . . 77 2.3.4. Konstruktion universeller Bandzugsmesser . 78 2.4. Führungs- und Kontaktprobleme . . . . . . . . . . . 79 2.4.1. Führung des Magnetbandes . . . . . 79 Gründe der Führung . . . . . . . . 79 80 Ursachen mangelhafter Führung . 81 Konstruktive Lösungen zur Führung 82 Methode annähernd exakter Bandführung 2.4.2. Justage der l\1agnetköpfe . . . . 83 83 Lage relativ zur Spur . . . . . . . . . . . . Winkel der Spaltstellung . . . 84 Konstruktionen zur Kopfjustage 85 2.4.3. Band-Kopf-Kontakt . . . . . 86