DE1121382B - Magnetischer Speicher - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf magnetische Speicher zur Aufnahme und Abgabe von Nachrichteninhalten.

Bei den bekannten magnetischen Speichereinrichtungen, wie sie z. B. in Fernmeldeanlagen, Rechenmaschinen usw. Anwendung finden, werden als Speichermedien magnetisierbare Drähte, Bänder oder Trommeln benutzt, in welche über sogenannte Schreibköpfe Nachrichtenelemente eingeprägt werden, die bedarfsweise über Leseköpfe abgetastet und entsprechend ausgewertet werden.

Bei Speichervorgängen ebenso wie bei Lesevorgängen werden die magnetisierbaren Medien mit relativ hoher kontinuierlicher Geschwindigkeit an den Schreib- bzw. Leseköpfen vorbeibewegt. Dies wirkt sich beim Speichervorgang in der Weise aus, daß ein auf die Spule eines Schreibkopfes gegebenes Nachrichtensignal in dem Eisenkreis dieses Kopfes einen magnetischen Fluß erzeugt und durch das am Luftspalt dieses Eisenkreises auftretende Streufeld das vorbeigleitende Medium entsprechend magnetisiert wird. Beim Lesevorgang wickeln sich die Vorgänge umgekehrt ab, und zwar in der Weise, daß das an dem Luftspalt des Lesekopfes vorbeigeführte, durch eine Nachrichteninformation magnetisierte Medium in dem Eisenkreis des Lesekopfes einen magnetischen Fluß erzeugt, der in der Spule dieses Kopfes eine Spannung induziert.

Sollen nun aus mehreren Elementen oder Nachrichtengliedern bestehende Informationsinhalte gelesen werden, so kann dies gemäß der bekannten Technik dadurch erreicht werden, daß das mit eingeprägten Nachrichteninhalten versehene Medium an dem oder den Leseköpfen so lange vorbeibewegt wird, bis alle Elemente der gewünschten Nachricht nacheinander abgetastet sind. Hierbei ist es gleichgültig, ob als Speichermedien Drähte, Bänder oder Trommeln verwendet werden. In jedem Fall muß vor der Abtastung einer gewünschten, aus mehreren Elementen zusammengesetzten Nachricht durch Steuerelemente derjenige Abschnitt festgestellt werden, welcher die zu lesenden Nachrichtenelemente enthält. Hierzu sind drei Steuerfunktionen notwendig, und zwar der Beginn und das Ende des in Frage kommenden Abschnittes sowie die einzelnen Elemente innerhalb dieses Abschnittes.

Aus mehreren Elementen bestehende Nachrichteninhalte kommen z. B. bei mehrstelligen Ziffern vor, die in binärer Codeform ausgedrückt sind. Die Ein- und Ausspeicherung derartiger mehrstelligen Ziffern kommt beispielsweise in den Fällen vor, wenn die magnetischen Speichereinrichtungen in einer Rechen-Rechenmaschinen verwendet werden.

Magnetischer Speicher

Anmelder:

Standard Elektrik Lorenz Aktiengesellschaft, Stuttgart-Zuffenhausen,
Hellmuth-Hirth-Str. 42

Carolus Marteleur, Stuttgart-Zuffenhausen,
ist als Erfinder genannt worden

Bekannte magnetische Speichereinrichtungen wirken unter Ausnutzung der Induktionswirkung variabler magnetischer Felder auf geschlossene Leiterschleifen. Da die erzeugte Induktionsspannung der Änderungsgeschwindigkeit der Felddichte des von der Leiterschleife umschlungenen Magnetfeldes direkt proportional ist, strebt man zwecks Erzielung einer optimalen Wirkung eine Steigerung der Änderungsgeschwindigkeit der Felddichte bis zu einem höchsten erreichbaren Wert an. Daraus ergibt sich, daß bei bekannten Anordnungen eine Vorschubgeschwindigkeit des Nachrichtenträgers von solcher Größe nötig ist, daß eine zur Erzeugung einer hinreichenden Induktionsspannungswirkung wenigstens ausreichende zeitliche Felddichteänderung erzielt wird. Dadurch ist aber die Speicherkapazität des magnetisierten Nachrichtenträgers berührt, die bei einer gegebenen Länge desselben um so kleiner wird, mit je höherer Bewegungsgeschwindigkeit das Magnetband an den Lesebzw. Schreibköpfen vorbeibewegt wird.

Es ist deshalb schon vorgeschlagen worden, den Aufzeichnungsträger unabhängig von seiner linearen Vorschubbewegung eine in der Richtungslinie derselben erfolgende, von ihr jedoch unabhängige Vibrationsbewegung ausführen zu lassen und dadurch eine Steigerung der im Lesekopf induzierten Spannung auch bei relativ langsamer Durchlaufgeschwindigkeit des Aufzeichnungsträgers zu erreichen.

Eine solche schwingende Relativbewegung zwischen Lesekopf und Aufzeichnungsträger in dessen Längsrichtung bewirkt aber nur eine sehr geringe Änderung des jeweils umfaßten Magnetfeldes, und infolgedessen ist die vor allem bei Stillstand des Aufzeichnungsträgers in einer ungünstigen Stellung induzierte Spannung nur gering.

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Es ist Aufgabe der Erfindung, diese Nachteile zu Schwingmagnet zur Erzeugung seiner Schwingbewe-

vermeiden. Dies wird dadurch erreicht, daß bei dem gung,

magnetischen Speicher nach der Erfindung eine den Fig. 4 eine aus mehreren Speicherköpfen zusam-

Abstand zwischen Lesekopf und Nachrichtenträger mengesetzte Abtasteinrichtung mit Schwingantrieb

variierende, vorzugsweise periodisch verlaufende ReIa- 5 durch einen Schwingkristall,

tivbewegung zwischen diesen den Ablesevorgang un- Fig. 5 eine Seitenansicht der Abtasteinrichtung geabhängig von der die zeitliche Aufeinanderfolge der maß Fig. 4 mit über Rollen geführtem Magnetband, Nachrichten bestimmenden Relatiwerschiebung zwi- Fig. 6 eine perspektivische Darstellung der Abtastschen Lesekopf und Nachrichtenträger bewirkt. einrichtung gemäß Fig. 4 und 5.

Diese Anordnung vermeidet die bei bisher be- ίο In Fig. 1 ist der Feldlinienverlauf am Luftspalt kannten Magnetspeichereinrichtungen, beispielsweise eines Lesekopfes gezeigt, unter dem ein magnetisierter Trommelspeichern, notwendigen komplizierten Steuer- Nachrichtenträger angeordnet ist. Wird der Nachvorgänge bei der Abtastung mehrgliedriger Nach- richtenträger, der eine dem Feldverlauf nach Fig. 2 richteninhalte und umgeht die bei Verwendung von entsprechende Nachricht eingeprägt enthält, an dem Drähten oder Bändern als Aufzeichnungsträger be- 15 Lesekopf vorbeigeführt, dann wird in dessen Spule stehenden durch die Schlupfgefahr bedingten Schwie- eine Spannung induziert, wenn der Lesekopf relativ rigkeiten. zum Nachrichtenträger im rechten Winkel zu dessen

In weiterer Ausbildung der Erfindung erfolgt die Oberfläche so hin- und herbewegt wird, daß der Luft-

der Ablesung dienende Relativbewegung zwischen spalt abwechselnd in Bereiche größerer und geringerer

Lesekopf und Nachrichtenträger so, daß die Ände- 20 Feldliniendichte gelangt.

rung der Feldliniendichte im Bereich des Lesekopfes In Fig. 3 ist der Lesekopf mit dem Eisenkern 1 und

bei einer Relativbewegung desselben im rechten der Spule 2 gezeigt, der an dem schwingenden

Winkel zur Oberfläche des Nachrichtenträgers mög- Magnetsystem 3 befestigt ist. An dem Luftspalt 4 des

liehst groß ist. Lesekopfes wird das Speichermedium 5 vorbeibewegt,

Die Anordnung kann in zweckmäßiger Weiter- 25 welches mit einer magnetisierbaren Schicht 6 verbildung der Erfindung entweder so getroffen sein, daß sehen ist.

der Nachrichtenträger die die Änderung der Feld- In Fig. 4 ist eine Anordnung gezeigt, bei welcher

liniendichte im Bereich des feststehenden Lesekopfes an einer Grundplatte 7 ein Schwingkristall 8 befestigt

bewirkende Bewegung ausführt, oder so, daß der ist, welcher über das Verbindungsglied 9 beispiels-

Lesekopf die die Änderung der Feldliniendichte im 30 weise mit zehn Leseköpfen 10 verbunden ist. Wird

Bereich des Lesekopfes bewirkende Bewegung aus- an dem Kristall eine Spannung bestimmter Frequenz

führt. angelegt, so wird eine entsprechende oszillierende Be-

Ein zusätzlicher Vorteil der Speichereinrichtung wegung erzeugt, welche die Reihe von Leseköpfen in

nach der Erfindung besteht darin, daß die Anzahl der Bewegung versetzt.

in der Speichereinrichtung vorgesehenen Schreib- 35 In Fig. 5 ist eine Prinzipanordnung in Seitenansicht

und Leseköpfe so gewählt werden kann wie die dargestellt, welche alle Bauelemente der Abtastein-

maximale Anzahl der einzelnen Elemente der mehr- richtung gemäß der Erfindung veranschaulicht. Die

gliedrigen ein- und auszuspeichernden Nachricht. Grundplatte 11 trägt den Schwingkristall 12, an

Eine solche Anordnung hat den Vorzug, daß ein welchem über ein nicht gezeigtes Verbindungsglied mehrgliedriger, aus einer Vielzahl von Elementen 40 die Leseköpfe 13 befestigt sind. Über die Rollen 14 bestehender Nachrichteninhalt gleichzeitig abgetastet und 15 läuft das magnetisierbare Medium 16 in Form werden kann und daß für die Feststellung des abzu- eines Magnetbandes, welches über eine Justierrolle 17 greifenden Abschnittes jeweils nur ein Steuervorgang an den Leseköpfen vorbeigeführt wird,
notwendig ist. Die Leseköpfe werden hierbei zweck- In Fig. 6 ist die Anordnung gemäß Fig. 5 in permäßig in einer Reihe angeordnet und gleichzeitig über 45 spektivischer Darstellung gezeigt. An dem Befestiden Abschnitt des Mediums bewegt, in welchem der gungswinkel 18 sind die Schwingkristalle 19 angeabzugreifende Nachrichteninhalt eingespeichert ist. bracht, die über Zwischenstücke 20 auf die in Reihe Vorteilhaft ist eine oszillierende Bewegung der Lese- angeordneten Leseköpfe 21 wirken. Das magnetisierköpfe vorzusehen, um den Lesevorgang durchzu- bare Band 22 wird durch die Rollen 23 und 24 transführen. Als Speichermedium ist hierbei an ein magne- 50 portiert und über die Justierrolle 25 an den Lesetisierbares Band gedacht, welches so breit ist, daß köpfen vorbeigeführt.

beispielsweise in einer Zeile eine mehrgliedrige Nach- Durch die in den Figuren gezeigte Anordnung einer rieht untergebracht werden kann, so daß die Nach- Abtasteinrichtung ist es, wie bereits eingangs erwähnt, richteninhalte jeweils zeilenweise abgetastet werden. möglich, aus einer Vielzahl von Einzelelementen zu-Zum Abtasten einer anderen Zeile muß das Magnet- 55 sammengesetzte Nachrichteninhalte gleichzeitig abzuband entsprechend weitergeschaltet werden. Zur Er- greifen, wobei eine solche zusammengesetzte Nachzeugung der oszillierenden Bewegung der Leseköpfe rieht in einer Zeile oder in einem Teil einer Zeile können Schwingmagnete oder Schwingkristalle ver- eingespeichert ist. Beim Abtasten mehrerer mehrwendet werden. gliedriger Nachrichteninhalte wird das magnetisier-

Die Erfindung wird an Hand eines Ausführungs- 60 bare Band zeilenweise oder jeweils so weit transpor-

beispiels unter Zuhilfenahme der Zeichnungen näher tiert, bis die gewünschte abzutastende Nachricht vor

erläutert. Hierbei zeigt den Luftspalten der Leseköpfe liegt. Bei jedem Ab-

Fig. 1 eine schematische Darstellung des Feld- greifvorgang werden entsprechend der Anzahl der

linienverlaufes am Luftspalt eines Lesekopfes, Speicherelemente die notwendige Anzahl Magnet-

Fig. 2 eine schematische Darstellung des Feldver- 65 köpfe gleichzeitig senkrecht zu der Transportrichtung

laufes am Nachrichtenträger, dem eine Nachricht ein- des Magnetbandes bewegt,

geprägt ist, Ein weiterer besonderer Vorzug dieser Anordnung

Fig. 3 einen Lesekopf mit Antrieb durch einen ist darin zu sehen, daß die Abtastvorgänge selbst bei

Claims (1)

1. mehrgliedrigen Nachrichteninhalten schnell erfolgen können, ohne eine hohe Transportgeschwindigkeit für das Magnetband zu benötigen.

   Werden für eine solche Einrichtung kombinierte Schreib- und Leseköpfe verwendet, so brauchen bei dem Einspeichervorgang die Köpfe nicht bewegt zu werden. Das Schreiben erfolgt lediglich durch kurze Stromimpulse, die auf die Spulen der Schreibköpfe gegeben werden. Die Nachricht wird dabei durch Stromstöße verschiedener Polarität auf die Schreibspulen gegeben, so daß, wenn die Einspeicherung auf binärer Basis erfolgt, nach dem Ja-Nein-Prinzip verfahren werden kann.

   Die Speichereinrichtung kann auch mehrere Gruppen enthalten, so daß gleichzeitig mehrere zusammengesetzte Nachrichteninformationen ein- und ausgespeichert werden können. Die Anwendung ist nicht nur für Rechenmaschinen vorteilhaft anzuwenden, sondern kann beispielsweise auch bei Lochkartenmaschinen benutzt werden, um mehrgliedrige Informationen gleichzeitig zu verarbeiten. Es besteht weiterhin die Möglichkeit, einzelne Köpfe oder Gruppen von Köpfen unabhängig zu schalten, um damit Steuervorgänge auszuführen.

   Pate N ta ν sprich i-, :

   1. Magnetische Speichereinrichtung mit magnetisierbarem Nachrichtenträger sowie Schreib- und Leseköpfen zur Aufnahme und Abgabe von Nachrichteninhalten, dadurch gekennzeichnet, daß eine den Abstand zwischen Schreibkopf und Nachrichtenträger variierende, vorzugsweise periodisch verlaufende Relativbewegung zwischen diesen den Ablesevorgang unabhängig von der die zeitliche Aufeinanderfolge der Nachrichten bestimmenden Rclativverschiebung zwischen Lesekopf und Nachrichtenträger bewirkt.

   2. Magnetische Speichereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die der Ablesung dienende Relativbewegung so erfolgt, daß die Änderung der Feldliniendichte im Bereich des Lesekopfes bei einer Relativbewegung desselben im rechten Winkel zur Oberfläche des Nachrichtenträgers möglichst groß ist.

   3. Magnetische Speichereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Nachrichtenträger die die Änderung der Feldliniendichte im Bereich des feststehenden Lesekopfes bewirkende Bewegung ausführt.

   4. Magnetische Speichereinrichtung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß der Lesekopf die die Änderung der Feldliniendichte im Bereich des Lesekopfes bewirkende Bewegung ausführt.

   5. Magnetische Speichereinrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß bedarfsweise kombinierte Schreib- und Leseköpfe oder getrennte Schreib- und Leseköpfe verwendet werden.

   6. Magnetische Speichereinrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein als Schwingantrieb wirkendes Magnetsystem zum gleichzeitigen Antrieb einer Mehrzahl von- Leseköpfen im rechten Winkel zur Transportrichtung des magnetisierbaren Aufzeichnungsträgers vorgesehen ist.

   7. Magnetische Speichereinrichtung nach Anspruch 1 bis 6. dadurch gekennzeichnet, daß ein unter dem Einfluß einer Wechselspannung von entsprechender Frequenz als Schwingantrieb wirkender Schwingkristall zum gleichzeitigen Antrieb einer Mehrzahl von Leseköpfen im rechten Winkel zur Transportrichtung des magnetisierbaren Aufzeichnungsträgers vorgesehen ist.

   8. Magnetische Speichereinrichtung nach Anspruch 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Schreib- und Leseköpfe in Gruppen verschiedener Größe gesteuert werden.

   9. Magnetische Speichereinrichtung nach Anspruch 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß diese für datenverarbeitende Maschinen verwendet wird.

   10. Magnetische Speichereinrichtung nach Anspruch 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß diese als Steuerorgan für Schalteinrichtungen verwendet wird.

   In Betracht gezogene Druckschriften:
   C. W. Tompkins, J. W. Wakelin und W. W. Stifle r. »High-Speed Computing Devices«, McGraw Hill Book Comp. Inc.. New York-Toronto-London

   1950. S. 322 ff.;
   USA.-Patentschriften Nr. 2 625 607, 2 686 100.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

   © 109 758/296 12.