DE1062961B - Magnetspeichertrommel - Google Patents

Description

PATENTAMT

kl. 42 m 14

INTERNATIONALE KL.

G 061; F (16 q

V14056IX/42 m

ANMELDETAG: 15.märz1958

BEKANNTMACHUNG DER ANMELDUNG UND AUSGABE DEK

AUSLE GE SCHRIFT: 6.august1959

Die Erfindung betrifft eine Magnetspeichertrommel_j wie sie vorzugsweise bei elektronischen Rechenmaschinen angewendet wird.

An elektronischen Rechenmaschinen oder datenverarbeitenden Maschinen werden zur Speicherung von Ziffern- oder Buchstabenwerte Trommelspeicher benutzt. Die einzelnen Werte sind durch Impulse dargestellt, so daß jede Ziffer oder jeder Buchstabe aus einer bestimmten Anzahl von Impulsen besteht. Diese in Impulse verschlüsselten Ziffern oder Buchstaben werden nun bei bekannten Trommelspeichern an der Umfangsnache der zylindrischen oder leicht konischen Trommel magnetisch gespeichert. Zu diesem Zweck sind in einem bestimmten Abstand von der Trommelumfangsfläche die Schreib- und Leseköpfe angeordnet. Die Speichertrommel rotiert mit einer bestimmten Drehzahl um ihre Achse, und die zu speichernden Impulse werden von den Schreibköpfen im Rhythmus der angewendeten Impulsfolge auf der magnetisierbaren Trommelumfangsfläche aufgezeichnet. DieLeseköpfe sind um einen bestimmten Winkel zu den Schreibköpfen versetzt am Umfang der Trommel angeordnet. Sowohl Schreib- als auch Leseköpfe sind in jeweils einer Reihe parallel zur Trommelachse angeordnet, um eine Vielzahl von Ziffern oder dergleichen Stellen speichern zu können. Es ergeben sich dadurch so viele ringförmig verlaufende Aufzeichnungsspuren auf der Umfangsfläche der Trommel, wie in axialer Reihe Schreibköpfe angeordnet sind. Zur Erzielung einer gut lesbaren Aufzeichnung der Impulse auf der magnetisierbaren Trommelumfangsfläche muß zwischen den einzelnen Impulsen ein Abstand vorhanden sein, der größer ist als ein Mehrfaches des Durchmessers des Einzelkorns, aus dessen Vielzahl das magnetisierbare Medium besteht. Es ergibt sich daraus zwingend notwendig, daß die Drehzahl der Speichertrommel auf die angewendete Impulsfolgefrequenz abgestimmt sein muß, die Umlaufgeschwindigkeit der magnetisierbaren Trommelumfangsfläche muß also proportional zur Impulsfolgefrequenz erhöht oder gesenkt werden. Bei sogenannten Trommelspeichern für elektronische Rechenmaschinen ist eine raumsparende Konstruktionsweise notwendig. Bei einer Erhöhung der Taktfrequenz der elektronischen Rechenmaschine muß die Drehzahl der Speichertrommel erhöht werden. Aus solchen Drehzahlerhöhungen ergeben sich aber Schwierigkeiten, die darin bestehen, daß die verwendeten Kugel- oder Rollenlager den durch die hohe Drehzahl sich ergebenden Beanspruchungen nur noch 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 magnetisierbaren Trommelumfangsnache unterschiedlich groß Magnetspeichertrommel

Anmelder:
VEB Elektronische Rechenmaschinen
— Wissenschaftlicher Industriebetrieb —

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

Hellmuth Hadlich₁ Karl-Marx-Stadt,
ist als Erfinder genannt worden

wird. Diese Abstandsdifferenzen müssen unter allen Umständen vermieden werden. Es war deshalb notwendig, einen anderen Weg zu wählen, man ist dazu übergegangen, Magnetspeichertrommeln mit sogenannten Luftlagern auszurüsten. Die Trommeln sind dabei vorzugsweise mit vertikaler Achse versehen, 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 aus eingepreßte Luft ein Polster zwischen Flansch und Stirnseite bildet. Ein weiterer Teil der eingepreßten Luft gelangt längs des Lagerzapfens in die Nabe, wirkt auch da als Polster und gelangt durch dafür vorgesehene und abgestimmte Düsen im Boden der Nabe ins Freie. Solche Luftlager sind für weit höhere Drehzahlen geeignet als Kugel- oder Rollenlager, sie haben aber den Nachteil, daß sie erstens zuviel radiales Spiel haben und zweitens große Mengen P'reßluft benötigen. Die Verdichtung der Luft ist sehr teuer, und deshalb sind Luftlager unwirtschaftlich.

Aufgabe der Erfindung ist es nun, eine Magnetspeichertrommel zu schaffen, bei der das radiale Spiel der Trommelachse vermieden wird, die für höchste Drehzahlen geeignet und wirtschaftlich ist.

Die erfindungsgemäße Lösung der Aufgabe, bei der eine vertikal angeordnete Trommel mit U-förmigem oder doppel-T-förmigem Längsschnitt Verwendung findet, besteht darin, daß die Trommelwelle kegelig ausgebildet und zwischen drei oder mehr kegeligen Führungswalzen drehbar angeordnet ist, wobei sie mit ihrem halbkugelig oder dergleichen ausgebildeten unteren Ende auf einem in axialer Richtung verstellbaren Stützlager aufsitzt.

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Eine weitere Lösung der Aufgabe besteht darin, daß drei oder mehr kegelige Führungswalzen in zwei oder mehr Etagen angeordnet sind.

Eine andere Lösung der Aufgabe besteht darin, daß drei oder mehr kegelige Führüngswalzen als kraftschlüssige Antriebsmittel für die kegelige Trommelwelle vorgesehen sind, wozu an den Wellen und an der Antriebswelle Kraftübertragungsmittel vorgesehen sind.

An Hand der in der Zeichnung veranschaulichten Ausführungsbeispiele wird der Gegenstand der Erfindung näher erläutert. In der Zeichnung bedeutet

Abb. 1 eine Magnetspeichertrommel mit direktem, elektrischem Antrieb, bei der die kegelige Trommelwelle zwischen drei kegeligen Führungswalzen drehbar angeordnet ist, im Längsschnitt, entsprechend der Linie A-B in Abb. 2,

Abb. 2 einen Querschnitt, entsprechend der Linie C-D in Abb. 1,

Abb. 3 eine Magnetspeichertrommel mit direktem, elektrischem Antrieb, bei der die kegelige Trommelwelle zwischen drei kegeligen Führungswalzen drehbar angeordnet ist, bei der jedoch die kegeligen Führungswalzen in zwei Etagen, aber jeweils auf einer gemeinsamen Welle angeordnet sind, im Längsschnitt,

Abb. 4 eine Magnetspeichertrommel mit direktem, elektrischem Antrieb, bei der die Trommelwelle zwischen vielen kegeligen Führungswalzen drehbar angeordnet ist und bei der die Führungswalzen an der kegeligen Innenwand eines Führungsringes abrollen,

Abb. S eine Magnetspeichertrommel, bei der die drei kegeligen Führungswalzen als Antriebsglieder für den kraftschlüssigen Antrieb der kegeligen Trommelwelle vorgesehen sind.

Die Trommel 1 ist im Längsschnitt doppel-T-förmig ausgebildet und an ihrem Boden 2 mit dem Flansch 3 der kegeligen Trommelwelle 4 verbunden. Die kegelige Trommelwelle 4 ist zwischen kegeligen Führungswalzen 5 drehbar gelagert. Im Getriebegehäuse 6 sind die Wellen 7 der kegeligen Führungswalzen 5 drehbar gelagert und gegen axiale Verschiebung durch den Getriebegehäusedeckel 8 gesichert. Auf einem Stützlager 9, welches durch Mittel 10 in axialer Richtung verstellbar ist, ist die kegelige Trommelwelle 4., die an ihrem unteren Ende 11 halbkugelförmig od. dgl. ausgebildet wird, abgestützt. Am Ende des kegeligen Teils der kegeligen Trommelwelle 4 ist eine Durchmesserverjüngung 12 vorgesehen, um ein Hochsteigen des Schmiermittels an der kegeligen Trommelwelle 4 über den Getriebegehäusedeckel 8 hinaus zu verhindern. Zwischen dem Getriebegehäuse 6 und dem Trommelgehäuse 13 ist ein Zwischenraum 14 vorgesehen, in dem der lange untere Trommelmantel 15 der Trommel 1 hineinragt. An der inneren Mantelfläche 16 des oberen Trommelmantels 17 ist der Motor 18 des Elektromotors vorgesehen. Der Stator 19 dazu ist an einem Stutzen 20 des Trommelgehäusedeckels 21 angeordnet (Abb. 1 und 2). Bei Inbetriebnahme der Magnetspeichertrommel wird dem Elektromotor 18., 19 Elektroenergie zugeführt, wodurch die Trommel 1 anfängt zu rotieren. Die kegelige Trommelwelle 4 rollt dabei an den Mantelflächen 22 der kegeligen Führungswalzen 5 ab und versetzt dadurch die in den Lagern 23, 24 gelagerten kegeligen Führungswalzen 5 in eine relativ langsamere Rotation. Das Stützlager 9 ist so eingestellt, daß die kegelige Trommelwelle 4 mit ihrer kegeligen Mantelfläche 25 stets satt an den Mantelflächen 22 der kegeligen Führungswalzen 5 anliegt. Erforderlichenfalls kann zwischen dem Stützlager 9 und dem Mittel 10 ein elastisches Glied, z. B. eine

Feder 26, angeordnet sein, die nur einen Teil des Trommelgewichtes aufnimmt. Eventuell entstehende Materialdehnungen werden dadurch ausgeglichen, und die satte Anlage der Mantelflächen 22 und 25 aneinander bleibt bei jedem Betriebszustand erhalten, ohne daß das volle Gewicht der Trommel dabei wirksam ist. An der äußeren Mantelfläche 27 der Trommel 1 ist ein magnetisierbares Medium vorgesehen, auf dem die zu speichernden Impulse magnetisch aufgespeichert werden. Um die Zahl der auf der magnetisierbaren Mantelfläche ringförmig verlaufenden Aufzeichnungsbahnen möglichst groß zu halten, sind die Schreibbzw. Leseköpfe 28 spiralförmig in dem die Trommel 1 umgebenden Trommelgehäuse 13 angeordnet. Durch diese Anordnung ist es möglich, die Aufzeichnungsbahnen sehr dicht nebeneinander anzuordnen, so daß die Magnetspeichertrommel bei hohem Fassungsvermögen konstruktiv nur sehr kurz ausgebildet zu werden braucht. Die Schmierung der kegeligen Trommelwelle 4 und der kegeligen Führungswalzen 5 erfolgt von einem Schmiermittel sumpf 29 aus. Bei Umdrehung der kegeligen Führungswalzen 5 und der kegeligen Trommelwelle 4 steigt das Schmiermittel an der kegeligen Mantelfläche 25 der Trommelwelle hoch und verteilt sich dabei laufend über die gesamten Mantelflächen 22, 25 und gelangt durch seine gleichzeitige Vernebelung auch in die oberen Lager 24. Eine Variante der beschriebenen Ausführung ist in der Abb. 3 dargestellt. Die kegeligen Führungswalzen 5 sind dort in zwei Etagen auf gemeinsamen Wellen 7 angeordnet. Bei dieser Ausführung wird die an den Mantelflächen 22, 25 entstehende Reibung bzw. Adhäsion wesentlich herabgesetzt und damit auch die Kraftaufnahme des Antriebsmotors verringert. Alternativ zu dem bisher Beschriebenen wird in Abb. 4 eine Ausführung gezeigt, mit der bei bedeutend weniger Bauteilen eine noch stärkere Herabsetzung des Antriebskraftbedarfs ermöglicht wird. Im Getriebegehäuse 6 ist am Gehäuseboden 30 eine Lagernabe 31 angeordnet. In dieser Lagernabe ist ein kegeliger Laufring 32 vorgesehen. An der kegeligen inneren Mantelfläche 33 einerseits und an der Mantelfläche 25 der kegeligen Trommelwelle 4 andererseits rollen zwischen beiden angeordnete kegelige Führungswalzen 34 ab. Im Getriebegehäusedeckel 8 ist ein weiterer kegeliger Laufring 32 vorgesehen, zwischen dessen kegeliger innerer Mantelfläche 33 einerseits und der Mantelfläche 25 der kegeligen Trommel welle 4 andererseits, kegelige Führungswalzen 34 abrollen. Durch die axiale Verstellbarkeit des Stützlagers 9, erforderlichenfalls durch Anordnung eines elastischen Gliedes zwischen dem Mittel 10 und dem Stützlager 9, ist eine stets spielfreie Lagerung der kegeligen Trommelwelle 4 gewährleistet. Es ist auch möglich, drei oder mehr solcher Lagerungen übereinander anzuordnen, z. B. kann am Getriebegehäusedeckel 8 eine Art Nabe angeordnet werden, wodurch der kegelige Laufring 32 tiefer angeordnet wird, so daß oberhalb noch die Möglichkeit zur Anbringung der Durchmesserverjüngung 12 an der kegeligen Trommelwelle 4 besteht. Eine weitere Alternative zu dem bisher Beschriebenen ist in der Abb. 5 dargestellt. Soll z. B. der Antrieb der Trommel 1 nicht durch direkten elektrischen Antrieb erfolgen, oder man will bei hohen Drehzahlen der Trommel keine besondere Stromquelle, z. B. für 300 oder 500 Hz, verwenden, dann bewährt sich die Anordnung entsprechend Abb. 5. Im Getriebegehäuse 6 sind zwischen dem Getriebegehäusedeckel 8 und dem Gehäuseboden 30 kegelige Führungswalzen 5 in Lagern 23, 24 drehbar gelagert. DieWellen 7 sind dabei durch

Claims (9)

die Lager 23 und den Gehäuseboden 30 hindurchgeführt, und an ihren Enden 35 sind Kraftübertragungsmittel, z. B. Zahnräder 36, in die ein mit der Antriebswelle 37 verbundenes Kraftübertragungsmittel, z. B. Zahnrad 38, eingreift. An die Antriebs- welle 37 kann ein Elektromotor gekuppelt sein, oder aber es erfolgt der Antrieb auf eine andere bekannte Art. An den Mantelflächen 22 der kegeligen Führungswalzen 5 liegt die Mantelfläche 25 der kegeligen Trommelwelle 4 satt an und wird dabei vom Stützlager 9 gegebenenfalls unter Zwischenschaltung eines elastischen Gliedes 26 zwischen Stützlager 9 und Mittel 10 abgestützt. Versetzt man nun die Antriebswelle 37 in Umdrehung, dann werden über die Kraftübertragungsmittel 36, 38 und die Wellen 7, 35 die kegeligen Führungswalzen 5 in Umidrehung versetzt. Durch die satte Anlage der Mantelflächen 22, 25 aneinander wird über die kegelige Trommelwelle 4 die Trommel 1 in Umdrehung versetzt, wobei ihre Drehzahl, wie im Beispiel gezeigt, wesentlich höher ist, als die der Antriebswelle 37. Diese Anordnungen bieten den Vorteil, daß durch die Übersetzungs- bzw. Untersetzungsverhältnisse zwischen der kegeligen Trommelwelle 4 einerseits und den kegeligen Führungswalzen 5 mit dem Kraftübertragungsmittel 36 und der Antriebswelle 37 mit dem Kraftübertragungsmittel 38 andererseits mit einem mit normaler Drehzahl umlaufenden Motor, die Umlaufgeschwindigkeit der Trommel 1 allen Erfordernissen angepaßt werden kann. 30 Patentansprüche:

1. Magnetspeichertrommel mit vertikal angeordneter, im Längsschnitt U- oder doppel-T-förmiger Trommel, dadurch gekennzeichnet, daß die Trommelwelle (4) kegelig ausgebildet und zwischen drei oder mehr kegeligen Führungswalzen (5, 34) derart drehbar angeordnet ist, daß sie mit ihrem halbkugelförmig ausgebildeten unteren Ende (11) auf einem in axialer Richtung verstellbaren Stützlager (9) aufsitzt.

2. Magnetspeichertrommel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß drei oder mehr kegelige Führungswalzen (5, 34) in zwei oder mehr Etagen angeordnet sind.

3. Magnetspeichertrommel nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß drei oder mehr kegelige Führungswalzen (5) als kraftschlüssige Antriebsmittel für die kegelige Trommelwelle (4) vorgesehen sind, wozu an den Wellen (7, 35) und an der Antriebswelle (37) Kraftübertragungsmittel (36, 38) vorgesehen sind.

4. Magnetspeichertrommel nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Führung der kegeligen Führungswalzen (34) ein Laufring (32) mit kegeliger innerer Mantelfläche (33) vorgesehen ist.

5. Magnetspeichertrommel nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur axialen Verstellung des Stützlagers (9) ein Mittel (10), z. B. eine Schraube, vorgesehen ist und daß ein elastisches Glied (26) zwischen dem Stützlager (9) und dem Mittel (10) angeordnet ist.

6. Magnetspeichertrommel nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schreibbzw. Leseköpfe (28) spiralförmig in dem die Trommel (1) umgebenden Trommelgehäuse (13) angeordnet sind.

7. Magnetspeichertrommel nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß am oberen Ende des kegeligen Teils der kegeligen Trommelwelle (4) eine Durchmesserverjüngung (12) vorgesehen ist.

8. Magnetspeichertrommel nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die kegelige Trommel welle (4) an ihrem unteren Ende (11) halbkugelförmig ausgebildet ist.

9. Magnetspeichertrommel nach den Ansprüchen 1 und 2 sowie 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektromotor (18, 19) innerhalb der inneren Mantelfläche (16) des oberen Trommelmantels (17) angeordnet ist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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