Leur raison d'être:

Dès l'apparition des premiers calculateurs électroniques, la nécessité de disposer de mémoires externes à haute capacité s'est posé.

Les technologies disponibles dans les années 1950 n'offraient pas beaucoup d'alternatives : La bande perforée, capacitaire mais fragile, les cartes perforées, lourdes et encombrantes, ou les tambours magnétiques, souples, d'accès rapide mais de capacité limitée. Des modèles de bandes métalliques magnétisables furent réalisés par Univac, mais sans lendemain.

Les techniciens se sont alors tournés vers un support déjà utilisé dans le domaine musical : la bande magnétique qu'il "suffisait" d'adapter à l'enregistrement de codes numériques binaires.

L'avantage : d'importantes capacités pour l'époque pouvaient être envisagées : un million de caractères par bobine dans les années 1960 ! (enregistrements à 200 bits par pouce)

Les difficultés :

Les mouvements avant et arrière du ruban devaient se faire à vitesse constante sous la tête de lecture/écriture, afin de conserver une stricte densité de, par exemple, 200 bits par pouce.
Chaque position d'écriture correspondait à l'alignement de 7 à 9 têtes de lecture/écriture magnétiques. Dans les années 1960, la plupart des dérouleurs inscrivaient 7 bits (6 + parité), le Gamma 60 en écrivait 9 (3 X 9 = 27 = une catènes).
Il va de soi qu'un strict alignement des têtes était obligatoire. Ceci était réalisé par construction de la tête, mais posait un problème éventuel de compatibilité entre têtes d'origine différentes.

Il fallait concevoir un système qui dise à l'ordinateur quand me ruban était  en position début de ruban ou en fin de ruban. Ces détections devaient suivre ou précéder le début ou la fin du ruban, sans quoi il y avait perte de contrôle de l'opération en cours.

Tous les dérouleurs devaient pouvoir répondre à une commande de rembobinage rapide. Rembobinage dont la vitesse devait dès la détection de début de ruban, ou même avant.

La technologie des rubans magnétiques n'était pas normalisée. Chaque constructeur devait veiller à ce que les bandes magnétiques qu'il fournissait étaient parfaitement adaptées aux caractéristiques des dérouleurs qu'il vendait.
Même après normalisation, il subsista un problème de qualité entre rubans magnétiques.
Ces supports devaient en outre conserver leur magnétisme suffisamment de temps, c'est à dire au moins un an.

La lecture ne pouvait se faire que par bloc de n caractères ou catènes (G60). Raison liée au traitement des données par l'ordinateur. Par exemple 1.000. Il fallait donc concevoir des systèmes d'arrêt-marche suffisamment rapides que pour ne pas perdre de grands espaces sur la bande. La lecture d'enregistrement sur disques magnétiques ne connaissait pas cette contrainte : une fois un bloc de donnée lu sur une piste magnétique, il suffit d'attendre le tour suivant pour lire le bloc consécutif.
Voir la page Rubans magnétiques à ce sujet.

Exemple de réalisation :

Un dérouleur de ruban magnétique du Gamma 60 (1961). Origine USA.

 lecture et écriture

Pour ce faire les mouvements avant et arrière du ruban devaient se faire à vitesse constante sous la tête de lecture/écriture. Pour cela il y avait 2 cabestans (axe en rotation à vitesse constante et rouleau-pinceur entre lesquels passait le ruban).

Ces 2 cabestans situés de chaque côté de la tête entraînaient tour à tour le ruban en avant ou arrière sur base d'une commande électrique actionnant l'un ou l'autre électro-aimant des deux rouleaux-pinceurs. (le dérouleur de ruban pouvait lire en avant ou en arrière)

Etant donné que la vitesse de rotation des bobines devait dépendre du diamètre de l'enroulement-ruban sur la bobine, il est évident que les vitesses de dévidement et de remplissage devaient être asservies.

C'est pour cette raison qu'il y avait un puits d'asservissement de part et d'autre de la tête.

Le ruban était glissé dans ces puits dont la profondeur faisait +/- 80cm et la place disponible était égale à la largeur du ruban.

Les trois grandes ouvertures dans le fond de chaque puits sont connectées à la pompe à dépression. Elles provoquent donc la traction du ruban vers le bas.

Des petites perforations étaient percées sur la face arrière du puits en regard de ces électrovannes (la face avant était constituée d'une porte vitrée qui enserrait le ruban sur sa largeur). On en aperçoit quatre.

Une pompe à vide créait une dépression dans les puits et cette dépression était entretenue sous la partie inférieure du ruban qui occultait un appel d'air en formant une demi-boucle dans chaque puits. On peut apercevoir dans le bas de chaque puits quatre bouches liées à la pompe à dépression.
Les deux bouches centrales servaient à guider l'asservissement des moteurs : plus ou moins rapide.
Les deux bouches extrêmes servaient à la détection d'alerte : ruban trop haut ou trop bas. C'est un cas de panne d'asservissement qui provoquait l'arrêt du dérouleur.

Cette dépression actionnait l'électrovanne inférieure (contact au travail) et l'absence de dépression au niveau de l'électrovanne supérieure (contact au repos) validait ainsi un signal logique de "Présence-ruban dans le puits"

Lorsque le ruban descendait plus bas ou montait plus haut que les électrovannes centrales suite à une commande sur l'un des cabestans, celles-ci réagissaient en conséquence et la logique interprétait la réaction à imposer aux moteurs bobines.C'est donc en ralentissant ou en accélérant la commande de vitesse avant ou arrière des 2 moteurs que l'on pouvait anticiper le besoin de dévidement et d'enroulement du ruban sur les deux bobines.

Ceci permettait aux cabestans (petits rouleaux) de fournir une vitesse constante de lecture/écriture sous la tête.

La poulie située en haut du puits gauche était utilisée pour recevoir le ruban lors du rembobinage rapide;  il y a également des perforations sous cette poulie pour détecter la position haute du ruban gauche lors du rembobinage (pendant lequel la partie droite du ruban restait asservie dans le puits droit)

sens de lecture/écriture.
 

Ces dérouleurs permettaient de lire les rubans en avant ou en arrière, suivant l'instruction définie par le programmeur. Il en fut de même pour beaucoup de dérouleurs de cette époque, dont ceux du Gamma 30 (licence RCA).

Détection de début et fin de ruban :

Un système astucieux avait été mis en place à cette époque où l'utilisation des cellules infrarouge (détection de la surface réfléchissante du sticker) n'était pas encore généralisée et où la technologie faisait encore appel à beaucoup d'électromécanique :
En début et en fin de bande, des embouts perforés (voir la photo) étaient collés par les opérateurs avant la mise en service d'un ruban.
Il est clair qu'à cause des perforations les dépressions n'existeront plus. Dès lors le système déduit un début ou une fin de ruban :  la logique signale une "absence de ruban", ce qui provoquera un arrêt du dérouleur.
Ces perforations en début et fin de ruban ne sont donc pas présentes sur toute la longueur du ruban et ne servaient en aucun cas à l'entraînement de celui-ci.

.

Pour amorcer la bande, il fallait enrouler manuellement un mètre ou deux de celui-ci sur la bobine réceptrice, après lui avoir fait suivre tout le chemin passant sous la tête de lecture. Ce système d'enroulement manuel fut maintenu partout durant de nombreuses années avant que des techniques "d'auto-chargement" furent mises au point.
Voilà qui explique les trois fentes que l'on trouvera toujours présentes sur les bobines émettrices et réceptrices de toutes les bobines de ruban magnétique.
 

Donc, dès les années 1960, les principes de base n'étaient finalement pas trop différent des dérouleurs à dépression que nous avons connus par la suite. Mais les perforations de début et fin de ruban furent rapidement remplacées par des pastilles réfléchissantes (stickers) collé sur lle ruban magnétique.

Dérouleurs à bras multiples :

Simultanément aux dérouleurs à dépression furent développés des dérouleurs à bras. Ces bras rendeurs avaient le même but que les puits de dépression décrits ci-dessus.
Moins fiables pour de longs traitements, ils étaient surtout limités aux basses vitesses (2 à 30 Kc de débit). Ils permettaient de produire des dérouleurs à plus faible prix.
La photo à gauche donne une vue du dessus d'un dérouleur à cabestans 20 Kc du Gamma 30, 1962.
Le point le plus délicat dans le réglage de ces dérouleurs provenait du "rouleau pinceur" :c'était lui qui, suite à une commande de lecture/écriture poussait le ruban sur le cabestan d'entraînement du ruban. Si son alignement n'était pas parfait, le ruban déviat de sa trajectoire !

Evolutions

Des différences ont été retrouvées bien sûr au niveau des nouvelles technologies des semi-conducteurs, beaucoup plus de contrôles, des moyens de récupération de lectures tangentes et un dispositif de chargement automatique du ruban dès qu'il était monté sur le dérouleur (il fallait tout de même encore fermer la porte et appuyer sur un bouton "Load") ; ces manipulations ont été rendues superflues avec l'apparition des robots qui chargeaient des cassettes entreposés dans une "cassettothèque".

Je dois ces notes à André Moens, que je remercie.