Magnetkassetten-Einbaulaufwerke

Magnetkassetten wurden als Speichermedium für Daten verwendet. Vorteilhaft war, dass die Datenträger preiswerter waren als Disketten (70 Mark / Stück). Außerdem waren die Kassettenlaufwerke anfangs von der Speicherkapazität her den Diskettenlaufwerken überlegen. Nachteilig ist natürlich die langsame Zugriffszeit, da ein komplettes Umspulen der Kassette schon ca. 1 Minute dauert.

Bei den Kleincomputern wurden die Kassettensysteme noch bis 1990 bei Neuentwicklungen favorisiert. Im professionellen Bereich dagegen wurden sie Mitte der 80er Jahre zunehmend von Disketten verdrängt. Lediglich im Rechner MC80 hat sich die Magnetkassette bis zum Produktionsende gehalten.

Magnetkassettenlaufwerk K5200

Das K5200 wurde ab 1981 vom VEB Robotron-Elektronik Zella-Mehlis gefertigt und war ein sehr aufwendig gefertigtes Computer-Kassettenlaufwerk. Es stellte im Umfeld der K1520-Rechner und K1600-Rechner das Standard-Kassettenlaufwerk in der professionellen EDV der DDR dar. Da Diskettenlaufwerke Anfang der 1980er Jahre noch nicht in nennenswerten Stückzahlen in der DDR verfügbar waren, wurden in dieser Zeit viele Rechner mit K5200-Laufwerken bestückt.

Urvariante / Prototyp des K5200

Die Arbeit des K5200 erfolgte, abgesehen vom Einlegen der Kassette, vollautomatisch.
Als Datenträger wurden spezielle Digitalkassetten benutzt, die äußerlich dieselbe Größe hatten wie herkömmliche MCs. Normale Audio-MCs konnten am K5200 nicht genutzt werden.

Kassettenbandlaufwerk K5200

K5200, Ansicht von der Seite

Das K5200 enthielt neben der Mechanik auch auf fünf Platinen verteilt einen Teil der Ansteuerelektronik, die nach außen hin das Interface IFKB realisierte.

Im Laufwerk waren drei Motoren verbaut: zwei davon saßen direkt auf den Achsen der Bandaufwickel- und Bandabwickelspindel, deren Drehzahl optisch überwacht wurden. Der dritte Motor, ebenfalls optisch überwacht, trieb über einen Riementrieb die beiden Capstanwellen an. Um die Trägheit der Motoren zu verringern (schneller Start und Stop), waren die Motoren aus feststehenden Magneten und luftgewickelten (also eisenlosen) Ankern aufgebaut.
Die Andruckrollen wurden per Elektromagnet angeschwenkt, was dem Laufwerk im Betrieb seine typisch klackenden Geräusche verlieh.
Ein weiterer Elektromagnet verriegelte die Auswurftaste während des Bandzugriffs.

Mechanikteil des K5200 mit den beiden Andruckrollen.
Oben der Verriegelungsmagnet.

Lichtschranke zur Drehzahlmessung

Der Bandtransport bei Wiedergabe konnte in beiden Richtungen erfolgen (auf derselben Datenspur), praktisch wurde aber meist vom rechten Bandwickel abgespult. Bei der Aufnahme war das sowieso erforderlich. Das Einlegen und Umdrehen der Kassetten musste manuell erfolgen. Welche Seite eingelegt war, erkannte das Laufwerk selbständig.

Das Aufzeichnungsverfahren war digital, die Datendichte betrug 32 Bit/mm bei einer umschaltbaren Übertragungsrate von 6 kBaud (19 cm/s Bandvorschub) oder 12 kBaud (38cm/s Bandvorschub). Die Speicherkapazität hing vom Aufzeichnungsverfahren, der Bandlänge und von der Kassette ab, ein typischer Wert war 250 KByte pro Kassettenseite. Das Aufzeichnungsverfahren entsprach, bedingt durch den Controller im Computer, fast immer den internationalen Standards ISO 3407 bzw. ECMA 34 und KROS-R5109. Technisch erfolgte die Aufzeichnung blockweise: nach jedem Datenblock, der eine Länge von 4 bis 255 Bytes haben konnte, wurde vor dem nächsten Datenblock eine Lücke (20,3 mm) eingefügt. Grund dafür war die Realisierung der Möglichkeit, im schnellen Suchlauf einen bestimmten Block anfahren zu können. Um die Verarbeitungszeit herabzusetzen, transportierte das K5200 in den Blocklücken das Band mit Hochgeschwindigkeit vorwärts, was durch das magnetische An- und Abschwenken der Andruckrollen zu dem schon erwähnten klackenden Arbeitsgeräusch führte.
Das Auffinden eines Datenblocks erfolgte softwareseitig, wobei die Daten-Erkennung auch während des schnellen Spulvorgangs (1,5 m/s) durchgeführt werden konnte. Dazu war es notwendig, die Spulgeschwindigkeit des Bandes konstant zu halten, was aber wegen der ohnehin drehzahlgesteuerten Motoren kein Problem darstellte.

Abhängig vom Betriebssystem hatte man zur Organisation entweder ein zentrales Inhaltsverzeichnis am Bandanfang (z.B. MC80, PZG2002) oder verteilte Kopfsätze bei den einzelnen Dateien (z.B. unter SIOS oder FEX) benutzt.

Während der Daten-Aufzeichnung wurde automatisch ein Kontrolllesen (Hinterbandkontrolle, Read-After-Write) durchgeführt, um die Lesbarkeit der Daten zu überprüfen. Wurde ein Bereich auf der Kassette erkannt, der nicht fehlerfrei geschrieben werden konnte, überging die Laufwerkseinheit diesen Bereich und versuchte den Schreibvorgang ein Stück weiter erneut. Wurden beim Lesen Fehler (Block-Prüfsummen) festgestellt, unternahm das Laufwerk mehrere Leseversuche. Erst wenn diese fehlgeschlagen waren, meldete das Laufwerk einen Lesefehler. Leseprobleme, wie sie bei den Kassettenlaufwerken von Kleincomputern (gefördert durch schlecht eingestellte Laufwerksköpfe) häufig waren, traten beim K5200 (dessen Magnetkopf geometrisch fest eingebaut war) daher nur selten auf.

Zwei K5200-Laufwerke waren in den Kassettenmagnetband-Einheiten K5221, K5261 sowie BG650 eingebaut.
Außerdem wurde das K5200 in den Computern MC80.31, im A5130, PRG600, K8915, im PZG2002 , im MRES und in den frühen Versionen des A5120 und P3000 benutzt. Auch in der Großrechentechnik waren die Laufwerke verbreitet, beispielsweise bei den K1600-Rechnern. Softwareseitige Unterstützung fand das K5200:

Rechner	Betriebssysteme
A5120, A5130	SIOS, SCP1526, CP/A, BCU
PRG600	BS600
K8915	SCP8915
PZG2002	SYS-PZG, COS-PSA
MRES	MEOS
K8911 spezial	M/OS

Für den internationalen Einsatz innerhalb der RGW-Länder im Rahmen des SKR wurde das Laufwerk auch mit der Beschriftung CM5206 bei ansonsten identischem Aufbau produziert.

Laufwerk CM5206

Ein K5200 kostete 4.100 Mark.

Heute sind die Laufwerke relativ selten, da ab Mitte der 1980er Jahre aufgrund der größeren Verarbeitungsgeschwindigkeit fast ausschließlich mit Disketten gearbeitet wurde und die Magnetkassettentechnik damit stark zurückgedrängt wurde.
Leider sind die K5200 heute recht störanfällig und Reparaturen werden durch die Tatsache, dass die analog arbeitenden Platinen nach den Platinenwechsel z.T. per Einstellwiderstand aufeinander angepasst werden müssen, erschwert.

Vom K5200 existieren heute noch einige Exemplare, erfreulicherweise auch einige noch in Funktion.

Magnetkassettenlaufwerk LW1200

Dieses Einbau-Laufwerk entstammte der Produktion der Audio-Industrie (Stereoanlagen S3000, HMK100 und HMK200, Diktiergerät BDG2000) und wurde auch in einigen Versionen des Computers MC80 zum Schreiben und Lesen von Programmen und Daten eingesetzt. Produktionsbeginn war vermutlich 1983

Kassettenbandlaufwerk LW1200, eingebaut im MC80

Kassettenbandlaufwerk LW1200

LW1200, Ansicht von links

LW1200, Ansicht von rechts

LW1200, Ansicht von oben

LW1200, Ansicht von hinten

Gegenüber dem K5200 bestach das LW1200 durch seine sehr kompakte Bauweise. Das LW1200 besaß zwei Motoren (Capstanmotor und Spulmotor) und hatte nur 1 Andruckrolle (Bandlauf von links nach rechts). Die Auswahl der Laufwerksfunktionen erfolgte elektrisch über Magnete bzw. Servofunktionen. Das das Laufwerk für den Stereobetrieb produziert wurde, konnte es zwei Spuren pro Kassettenrichtung handhaben. Die Drehzahl des Motors war steuerbar, damit waren z.B. Bandgeschwindigkeiten von 4,76 cm/s oder 2,38 cm/s möglich.

Vom LW1200 existieren heute noch einige Exemplare, erfreulicherweise auch einige noch in Funktion.

Magnetkassettenlaufwerk PK1

Beim PK1 handelte es sich um ein Importgerät von der polnischen Firma MERAMAT. Es wurde in den 1970er Jahren in Rechner der Buchungsmaschinenklasse eingebaut, z.B. den Rechner Robotron 1370 und den Magnetbandkonverter 1255. Versuchsweise wurde das Laufwerk auch am PBT4000 eingesetzt, erlange dort aber keine große Verbreitung.

Laufwerk PK1 als Auftischgerät mit Gehäuse

Rechner Robotron 1370 mit Einbaulaufwerk PK1

Rechner PBT4000 mit Laufwerk PK1

Das PK1 zeichnete 1-spurig mit einer Geschwindigkeit von 1,2 cm/s und einer Dichte von 32 Bit/mm auf, erreichte dabei eine Datenübertragungsrate von 4000 Bit/s. Mittels einen separaten Lesespalts erfolgte beim Aufzeichnen eine automatische Prüfung auf Datenfehler, außerdem wurden üblicherweise Prüfsummen mit aufs Band gespeichert. Das PK1 besaß drei Motoren: je einer für die Wickeldorne und einer für die beiden Capstanwellen. Ungewöhnlich beim PK1 war die Mechanik zum Auswerfen der Kassette: statt wie üblich per Drehung rollte die Kassettenhalterung auf Schienen aus dem Gerät.

Das PK1 war in das ESER-System unter dem Namen EC5091 eingegliedert. Mit dem Aufkommen des K5200-Laufwerks verschwand das PK1 sehr schnell vom Markt und aus den Rechnern.

Ein Exemplar des PK1 hat im Rechenwerk Halle überlebt.

Magnetkassettenlaufwerk PK3

Bei diesem Einbau-Laufwerk, das im Computer MC80.33 eingesetzt wurde und auch unter der SKR-Bezeichnung "CM5214" lief, handelte es sich um ein Importgerät von der polnischen Firma MERAMAT.

Kassettenbandlaufwerk PK3

PK3 mit eingelegter Kassette, die Frontklappe ist noch offen

PK3, von der einen Seite...

...und von der anderen Seite

Elektrisch war es vermutlich mit dem K5200 kompatibel, besaß jedoch einen anderen Anschlussstecker. Technisch wirkte das PK3 gegenüber dem K5200 geradezu primitiv:

Es besaß keine Capstanwellen, das Band wurde einfach mit den beiden unter den Aufwickel- und Abwickeltrieben befindlichen Motoren bewegt. Die Gummiandruckrolle diente nur der Messung der Bandgeschwindigkeit mittels einer Lichtschranke.
Es besaß eine unergonomische Kassettenaufnahme: eine wegklappbare Schutzhaube und dahinter einen Auswurfhebel, der die Kassette ein Stück nach vorn drückte. Das Einlegen der Kassette war ziemlich umständlich.
Eine elektrische Erkennung der eingelegten Kassettenseite war nicht möglich
Eine Verriegelung des Laufwerks während des Zugriffs war nicht möglich
Kontrollanzeigen über den Betriebszustand des Laufwerks gab es auch nicht

Vorteilhaft beim PK3 gegenüber dem K5200 waren die kleinere Bauform und das geringere Gewicht. Aufgrund des einfachen Aufbaus ist auch von einem wesentlich niedrigerem Preis gegenüber dem K5200 auszugehen.

Vom PK3 existieren heute noch einige Exemplare, erfreulicherweise auch einige noch in Funktion.

Letzte Änderung dieser Seite: 02.01.2021

Herkunft: www.robotrontechnik.de