DE1062960B - Magnetspeichertrommel - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Magnetspeichertrommel, wie sie vorzugsweise an elektronischen Rechenmaschinen verwendet wird.

Zur Speicherung von Ziffernwerten an elektronischen Rechenmaschinen oder datenverarbeitenden Maschinen werden sogenannte Trommelspeicher benutzt. Die zu speichernden Ziffern oder Buchstaben sind so durch Impulse dargestellt, daß jede Ziffer oder jeder Buchstabe aus einer bestimmten Anzahl von Impulsen besteht. Bei bekannten Trommelspeichern werden nun an der Oberfläche der zylindrischen oder leicht konischen Trommel die Ziffern oder Buchstaben magnetisch gespeichert, und in einem bestimmten Abstand von der Trommeloberfläche sind die Schreibund Leseköpfe angeordnet. Die Speichertrommel rotiert mit einer bestimmten Drehzahl um ihre Achse, so daß die zu speichernden Impulse von den Schreibköpfen im Rhythmus der angewendeten Impulsfolge auf der magnetisierbaren Trommeloberfläche aufgezeichnet werden. Die Leseköpfe sind am Umfang der Speichertrommel in einem bestimmten Winkel zu den Schreibköpfen versetzt angeordnet. Um eine Vielzahl von Buchstaben oder Ziffernstellen speichern zu können, sind sowohl die Schreib- als auch Leseköpfe in jeweils einer Reihe parallel zur Trommelachse angeordnet, so daß die in Impulse aufgeschlüsselten Ziffern oder Buchstaben auf der Trommeloberfläche ringförmig aufgezeichnet sind. Die Zahl der auf dem Umfang ringförmig verlaufenden Aufzeichnungsspuren entspricht der Zahl der in axialer Reihe angeordneten Schreibköpfe. Um eine gut abhörbare Aufzeichnung der Impulse auf der magnetisierbaren Trommeloberfläche zu erreichen, ist es notwendig, daß zwischen den einzelnen Impulsen ein Abstand vorhanden ist, der größer ist als ein mehrfaches des Durchmessers des Einzelkorns, aus dessen Vielzahl das magnetisierbare Medium besteht. Aus dieser Notwendigkeit ergibt sich, daß die Drehzahl der Speichertrommel auf die angewendete Impulsfolgefrequenz abgestimmt sein muß. Je größer also die Impulsfolgefrequenz ist, um so größer muß auch die Umlaufgeschwindigkeit der magnetisierbaren Trommeloberfläche sein. Da derartige Einrichtungen an eine raumsparende Konstruktionsweise gebunden sind, kann der Durchmesser der Speichertrommel nicht vergößert werden, sondern es ist erforderlich, die Drehzahl der Trommel zu erhöhen. Mit derartigen Drehzahlerhöhungen ergeben sich aber zwangläufig Lagerschwierigkeiten, die darin bestehen, daß die verwendeten Kugel- oder Rollenlager den Beanspruchungen durch die hohe Drehzahl nur sehr kurze Zeit standhalten und dann ausgewechselt werden müssen, weil ihr radiales Spiel so groß wird, daß der Abstand zwischen Schreib- bzw. Leseköpfen und der magneti-Magnetspeichertrommel

Anmelder:

VEB Elektronische Rechenmaschinen
— Wissenschaftlicher Industriebetrieb —

Karl-Marx-Stadt,
Karl-Marx-Stadt W 30, Zwickauer Str. 219

Hellmuth Hadlich, Karl-Marx-Stadt,
ist als Erfinder genannt worden

sierbaren Trommeloberfläche unterschiedlich groß wird. Diese Abstandsdifferenzen müssen unter allen Umständen vermieden werden. Die Speichertrommeln wurden daher schon mit sogenannten Luftlagern ausgerüstet. Die Trommeln sind dabei vorzugsweise mit vertikaler Achse angeordnet, wobei den zylindrischen Lagerzapfen die einseitig geschlossene Nabe der Speichertrommel umschließt. Die dem Flansch des Lagerzapfens zugekehrte Stirnseite der Nabe ist breit ausgebildet, so daß die vom Flansch her eingepreßte Luft ein Polster zwischen Flansch und Stirnseite bildet. Ein weiterer Teil der eingepreßten Luft gelangt längs des Lagerzapfens in die Nabe, wirkt auch dort als Polster und gelangt durch dafür vorgesehene und abgestimmte Düsen im Boden der Nabe ins Freie. Derartige Luftlager sind für weit größere Drehzahlen geeignet als Kugel- oder Rollenlager, haben aber den Nachteil, daß sie große Mengen Preßluft, deren Herstellung sehr teuer ist, benötigen.

Aufgabe der Erfindung ist es nun, eine Magnetspeichertrommel zu schaffen, mit der die aufgezeigten Nachteile vermieden werden und die für höchste Drehzahlen geeignet ist.

Die erfindungsgemäße Lösung der Aufgabe, bei der eine vertikal angeordnete Magnetspeichertrommel mit doppel-I-förmigem Längsschnitt Verwendung findet, besteht darin, daß die Trommelachse auf einem mechanischen Stützlager axial abgestützt ist und daß die radiale Lagerung durch ein Magnetlager erfolgt.

Eine weitere erfindungsgemäße Lösung der Aufgabe besteht darin, daß das mechanische Stützlager

S09 580/203

Claims (15)

innerhalb der von dem Rotationskörper des Elektromotors gebildeten Ebenen angeordnet ist. In weiterer Ausbildung der Erfindung besteht ein anderer Vorteil darin, daß das mechanische Stützlager und der Elektromotor in dem unterhalb des Trommelbodens befindlichen Teil der Trommel angeordnet sind und daß das magnetische Radiallager im oberhalb des Trommelbodens befindlichen Teil der Trommel vorgesehen ist. Weitere Merkmale der Erfindung sind den Unteransprächen zu entnehmen. In der Zeichnung zeigt Abb. 1 eine Magnetspeichertrommel gemäß der Erfindung im Längsschnitt, Abb. 2 einen Querschnitt dazu, entsprechend der Linie A-B in Abb. 1, Abb. 3 ein Stützlager mit pyramidenartig ausgebildeten Lagerflächen und dem als Halbkugel ausgebildeten Ende der Trommelachse im Längsschnitt, Abb. 4 eine Draufsicht dazu, jedoch ohne Trommelachse, Abb. 5 ein höhenverstellbares Stützlager im Längsschnitt. Im Gehäuse 1 ist das Stützlager mit seinem Lagerboden 2 angeordnet, auf dem das untere Ende 3 der Trommelachse 4 leicht drehbar gelagert ist. Der Trommelkörper 5 ist an einem Flansch 21 od. dgl. mit der Trommelachse 4 verbunden und aus einem nicht magnetischen Material, z. B. Aluminium oder Bronze, hergestellt. Innerhalb des unter dem Trommelboden 6 befindlichen Teiles 7 der Trommel ist der Elektromotor 8, 9 und das Stützlager mit seinem Lagerboden 2 angeordnet, wobei sich das Stützlager innerhalb der durch den Rotationskörper 9 gebildeten Ebenen IOj 11 befindet. In dem oberhalb des Trommelbodens 6 befindlichen Raum 12 der Trommel 5 ist das magnetische Radiallager angeordnet. Es besteht aus radial zur Trommelachse 4 angeordneten Magneten 13, die in einem mit dem Gehäusedeckel 14 verbundenen Trägerkörper 15 aus nichtmagnetischem Material gelagert sind. Um die Magneten 13 ist eine Drahtwicklung 16 so angeordnet, daß die Stirnseiten 17 der Magneten 13 bei Stromdurchgang durch die Wicklung 16 alle gleicher Polarität sind. Zwischen den Stirnseiten 17 der Magneten 13 und der Umfangsfläche 18 der Trommelachse 4 ist nur ein geringer Luftspalt 19 vorhanden. Zur Vermeidung eines Anklebens der Trommelachse 4 an den Magneten 13 sind an der Trommelachse 4 ringförmige Einlagen 20 aus einem nicht magnetischen, gleitfähigen Material, z. B. aus Bronze, vorgesehen, die leicht über die Umfangsfläche 18 der Trommelachse 4 hervorstehen. Alternativ dazu ist es auch möglich, ringförmige Einlagen aus einem nichtmagnetischen, gleitfähigen Material, z. B. Bronze, an den Stirnseiten 17 der radial angeordneten Magneten 13 anzuordnen. Das Stützlager besteht aus einer im Lagerboden 2 eingelassenen Platte 22 aus einem besonders verschleißfesten Material, auf dem das kegelig ausgebildete Ende 3 der Trommelachse 4 aufsitzt. Dicht um den Auflagepunkt sind mehrere Bohrungen 23 durch die Platte 22 und den Lagerboden 2 angeordnet. Weiterhin sind kreisförmig im Lagerboden Durchlochungen 24 vorgesehen. Der Schmiermittelvorratsraum unter dem Lagerboden 2 ist mit 25 bezeichnet, und der angedeutete Schmiermittelstand trägt die Bezeichnung 26. Bei Inbetriebsetzung der Speichertrommel wird dem Stator 8 des Elektromotors Elektroenergie zugeführt, wodurch der Rotor 9, der im unteren Trommelmantel 27 fest angeordnet ist, um den 'Stator umzulaufen beginnt. Dabei wird die mit ihm verbundene Trommel 5 um ihre Trommelachse 4 mit in Umdrehung versetzt, da die Magneten 13 ein Ausweichen der Trommelachse verhindern. Mit zunehmender Umdrehungszahl der Trommel 5 stabilisiert sich die letztere durch die wirksam werdende Zentrifugalkraft wie ein Kreisel selbständig. Die Schmierung des Stützlagers erfolgt derart, daß das Schmiermittel 26, welches das Ende 3 der Trommelachse 4 umgibt, mit zunehmender Umdrehungszahl der Trommelachse 4 gegen die Innenwand des Mantels 28 geschleudert wird. Es drückt deshalb mit seinem Eigengewicht durch die Durchlochungen 24 in den Schmiermittelvorratsraum 25, so daß dort ein Überdruck entsteht, der sich dadurch auszugleichen versucht, daß durch die keinen Widerstand entgegensetzenden Bohrungen 23 das Schmiermittel nach oben steigt, von dem Ende 3 der Trommelachse 4 erfaßt wird und erneut gegen die Innenwand des Mantels 28 geschleudert wird. Zur Vermeidung des Hochsteigens des Schmiermittels 26 ist die Trommelachse 4 mit einer Verjüngung 29 versehen. Es empfiehlt sich, das Ende 3 lösbar an der Trommelachse 4 anzubringen, wie dies z. B. in Abb. 1 dargestellt ist, um bei Abnutzung der Spitze eine leichte Auswechselung durchführen zu können. Wie in Abb. 3 und 4 dargestellt, ist es auch möglich, das Traglager z. B. aus drei Teilen 30, 31, 32, die präzis zusammengepaßt sind und als Aggregat empfehlenswerterweise rund ausgebildet werden, herzustellen. Die zentrisch im Lagerboden 2 angeordnete Bohrung 33 geht nach oben in z. B. pyramidenförmig angeordnete Flächen 34, 35 und 36 über. Das Ende der Trommelachse 4 ist als Halbkugel 37 ausgebildet. Im Beispiel ist das Ende 3 fest mit der Trommelachse 4 verbunden. Die Ausführung, entsprechend den Abb. 3 und 4, hat den Vorteil, daß eine wesentlich bessere Schmiermittelzirkulation erreicht wird, weil das durch die Bohrung 33 aufsteigende Schmiermittel 26 von dem als Halbkugel 37 ausgebildeten Ende 3 der Trommelachse 4 fast weggesaugt und an die Innenwand des Mantels 28 geschleudert wird. Um die Höhe der Trommel 5 stets den Schreib- und Leseköpfen 38 anpassen zu können, sind, wie in Abb. 5 dargestellt, Mittel 39, z. B. Gewinde, zur Höhenverstellung des Traglagers vorgesehen. Die zylindrische Umfangsfläche 40 der Trommel 5 ist mit einem magnetisierbar en Medium überzogen, und die Schreib- und Leseköpfe 38 sind schraubengangförmig in dem die Trommel umgebenden Gehäuse 1 angeordnet. Dadurch wird erreicht, daß die ringförmigen Aufzeichnungsbahnen sehr dicht nebeneinander angeordnet werden können und die Anzahl der Schreib- und Leseköpfe 38 auf kleinem Raum erhöht werden kann. Die Schreib- und Leseköpfe 38 können auch in mehreren schraubengangförmigen Gängen im Gehäuse 1 angeordnet werden, um die Anzahl der Schreib- und Leseköpfe noch weiter zu erhöhen. Die Magneten 13 können sowohl als Permanent- als auch als Elektromagneten ausgebildet sein. Am oberen Teil des Mantels 28 wird empfehlenswerterweise ein nach innen vorstehender Rand 41 vorgesehen, um eventuell entstehende Schmiermittelspritzer abzufangen. Patentansprüche:

1. Magnetspeichertrommel mit vertikal angeordnetem Trommelkörper, der im Längsschnitt doppel-T-förmig ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Trommelachse (4) auf einem

mechanischen Stützlager axial abgestützt ist und daß die radiale Lagerung durch ein Magnetlager erfolgt.

2. Magnetspeichertrommel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das mechanische Stützlager innerhalb der von dem Rotationskörper (9) des Elektromotors (8,9) gebildeten Ebenen (10, 11) angeordnet ist.

3. Magnetspeichertrommel nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das mechanische Stützlager und der Elektromotor (8, 9) in dem unterhalb des Trommelbodens (6) befindlichen Teil (7) der Trommel (5) angeordnet sind und daß das magnetische Radiallager im oberhalb des Trommelbodens (6) befindlichen Teil (12) der Trommel (5) vorgesehen ist.

4. Magnetspeichertrommel nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel (39) vorgesehen sind, um den Lagerboden (2) in der Axialrichtung der Magnetspeichertrommel verstellen zu können.

5. Magnetspeichertrommel nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Trommel (5) aus einem nichtmagnetischen Material hergestellt und an einem Flansch (21) od. dgl. mit der Trommelachse (4) verbunden ist und daß die zylindrische Umfangsflache (40) der Trommel (5) mit einem magnetisierbaren Medium überzogen ist.

6. Magnetspeichertrommel nach den An-Sprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das magnetische Radiallager aus radial zur Trommelachse (4) angeordneten Magneten (13) besteht, die in einem Trägerkörper (15) gelagert sind.

7. Magnetspeichertrommel nach den An-Sprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die um die Magneten (13) vorgesehenen Drahtwicklungen (16) so angeordnet sind, daß die Stirnseiten (17) der Magneten (13) alle gleicher Polarität sind.

8. Magnetspeichertrommel nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß an der Trommelachse (4) leicht über ihre Umfangsfläche (18) vorstehende ringförmige Einlagen (20)

aus einem nichtmagnetischen, gleitfähigen Material vorgesehen sind.

9. Magnetspeichertrommel nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß an den radial angeordneten Magneten (13) leicht über ihre Stirnseite (17) vorstehende Einlagen aus einem nichtmagnetischen, gleitfähigen Material angeordnet sind.

10. Magnetspeichertrommel nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das mechanische Stützlager durch eine im Lagerboden (2) eingelassene Platte (22) aus besonders verschleißfestem Material und dem kegelig geformten Ende (3) der Trommelachse (4) besteht und daß dicht um den Auflagepunkt herum mehrere Bohrungen (23) vorgesehen sind und im größeren Abstand, kreisförmig angeordnet, mehrere Durchlochungen (24) im Lagerboden (2).

11. Magnetspeichertrommel nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein aus drei Teilen (30,31,32) bestehender Lagerboden (2) mehrere kreisförmig angeordnete Durchlochungen (24) besitzt und daß eine zentrisch im Lagerboden (2) angeordnete Bohrung (33) nach oben in pyramidenartig angeordnete Lagerflächen (34, 35, 36) übergeht, wozu der untere Teil (3) der Trommelachse (4) als Halbkugel (37) ausgebildet ist.

12. Magnetspeichertrommel nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Trommelachse mit einer Verjüngung (29) versehen ist.

13. Magnetspeichertrommel nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das untere Ende (3) der Trommelachse (4) fest mit letzterer verbunden ist.

14. Magnetspeichertrommel nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das untere Ende (3) der Trommelachse (4) lösbar mit letzterer verbunden ist.

15. Magnetspeichertrommel nach den Ansprüchen 9 und 10, dadurch gekennzeichnet, daß am oberen Rand des Mantels (28) ein nach innen vorstehender Rand (41) vorgesehen ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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