DE1077897B

DE1077897B - Speichereinrichtung

Info

Publication number: DE1077897B
Application number: DEI16040A
Authority: DE
Inventors: Donald Douglas Sliter
Original assignee: IBM Deutschland GmbH
Current assignee: IBM Deutschland GmbH
Priority date: 1958-02-21
Filing date: 1959-02-19
Publication date: 1960-03-17
Also published as: US3183516A; NL236375A; FR1220342A; GB879867A

Description

DEUTSCHES

Speichereinrichtungen für Zahlen- und andere Wertangaben finden besonders bei Rechnern Verwendung. Verbreitet ist die Benutzung bewegter magnetisierbarer Flächen als Träger der Wertaufzeichnung. Das Aufzeichnen oder das Abfühlen früherer Aufzeichnungen geschieht mit Magnetköpfen, die von dem z. B. Rechner Stromimpulse zur Aufzeichnung empfangen oder abgefühlte Spannungsimpulse an ihn abgeben.

Bei z. B. magnetischen Speichereinrichtungen mit mehreren Aufzeichnungsflächen kann es zweckmäßig sein, mehrere Magnetköpfe, je einen pro Aufzeichnungsfläche, vorzusehen und die Auswahl des gewünschten Magnetkopfes durch einen Schaltvorgang zu treffen, während die restlichen Köpfe abgeschaltet bleiben. Der Einschaltvorgang kann in der Annäherung des Magnetkopfes in die unmittelbare Nachbarschaft der Aufzeichnungsfläche bestehen, so daß zwischen Magnetkopf und Aufzeichnungsfläche eine merkliche magnetische Wechselwirkung eintritt, die für die anderen weiter entfernten Köpfe nicht besteht.

Die Erfindung betrifft eine Speichereinrichtung mit mehreren Aufzeichnungs- und Abfühlvorrichtungen, von denen eine durch ein elektrisches Signal eingeschaltet werden kann dadurch, daß diese Vorrichtung in wirksame Nähe der Aufzeichnungsfläche bewegt wird. Die Bewegung rührt von der durch ein elektrisches Signal verursachten Deformation eines elektrostriktiven Elementes her.

Gegenstand der Erfindung ist demnach eine Speichereinrichtung mit insbesondere magnetischen Aufzeichnungsträgern und einer Mehrzahl von Aufzeichnungs- und Abfühlvorrichtungen, die zum Aufsuchen der gewünschten Aufzeichnungsstelle relativ zum Aufzeichnungsträger bewegt werden, mit dem Merkmal, daß die zur gewünschten Stelle des Aufzeichnungsträgers bewegte Aufzeichnungs- oder Abfühlvorrichtungen) mittels elektrostriktiver Elemente in Arbeitsstellung gebracht wird (werden).

Die folgende Beschreibung zeigt zwei Ausführungsbeispiele einer solchen Speichereinrichtung, erläutert durch Zeichnungen.

Fig. 1 ist die perspektivische Darstellung eines magnetischen Aufzeichnungsträgers und eines Magnetkopfes mit elektrostriktiver Beistellung ;

Fig. 2 zeigt den Schnitt von Fig. 1 längs der Linie2-2 bei unwirksamem Magnetkopf;

Fig. 3 zeigt denselben Schnitt wie Fig. 2, jedoch mit dem Magnetkopf in Arbeitsstellung;

Fig. 4 ist der Teil einer Speicheranordnung mit mehreren Aufzeichnungsträgern und mehreren Magnetkopf tragenden Armen;

Fig. 5 ist in größerem Maßstab ein Schnitt längs der Linie 5-5 von Fig. 4;

Speichereinrichtung

Anmelder:

IBM Deutschland
Internationale Büro-Maschinen

Gesellschaft m. b. H.,
Sindelfingen (Württ.), Tübinger Allee 49

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 21. Februar 1958

Donald Douglas Sliter, San Jose, Calif. (V. St. Α.),
ist als Erfinder genannt worden

Fig. 6 zeigt einen Schnitt längs der Linie 6-6 von Fig. 5;

Fig. 7 ist eine vergrößerte Darstellung des rechten Teiles von Fig. 6;

Fig. 8 ist ein schematisches Schaltbild für die Steuerung der elektrostriktiven Elemente.

Das erste mit den Fig. 1, 2 und 3 umrissene Beispiel zeigt einen plattenförmigen Aufzeichnungsträger 15, über dessen mit magnetisierbarem Stoff belegter Aufzeichnungsfläche 16 eine Aufzeichnungs- und Abführvorrichtung, der Magnetkopf 11, in einigem Abstand angebracht ist. Eine kardanische Lagerung 17 zwischen den gabelförmigen Enden seiner Halterung erlaubt dem Magnetkopf die Einstellung seiner Unterseite parallel zur Fläche 16. Durch radiale Bewegung gegenüber dem rotierenden Aufzeichnungsträger 15 läßt sich der Magnetkopf auf eine der kreisförmigen Aufzeichnungsspuren der Fläche 16 einstellen. Ein Aufzeichnungs- oder Abfühl Vorgang findet jedoch nur statt, wenn der Magnetkopf 11 von der in Fig. 2 gezeigten Lage mit der Entfernung d von der Aufzeichnungsfläche zu der in Fig. 3 sichtbaren Lage mit sehr kleinem Abstand übergeführt wird; nur in der Lage nach Fig. 3 können über die Leiter 20 zugeführte Stromimpulse magnetische Veränderungen der Fläche 16 erzeugen oder von dieser hervorgerufene Magnetfeldänderungen im Kopf Signale erzeugen. Die Annäherung oder Entfernung des Magnetkopfes zur oder von der Aufzeichnungsfläche ist also gleichbedeutend mit einem Ein- oder Ausschaltvorgang. Praktisch bedarf es für den Schaltvorgang nur geringer Entfernung. Bei

909 760/1Θ6

Claims

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einem Abstand von d = 0,75 mm ist der Magnetkopf dem ausgeschalteten Zustand entsprechenden Abstand

ausgeschaltet gegenüber einem Abstand von 2,5 bis 5 μ aufweisen.

im Einschaltzustand, in welchem der Magnetkopf auf Wie die Fig. 7 am besten erkennen läßt, sind hier

einem dünnen Luftfilm ruht. die elektrostriktiven Elemente an beiden Enden mecha-

Das Einschalten, das ist die Bewegung des Magnet- 5 nisch verbunden; die gesamte Auslenkung ist so groß kopfes in die Arbeitsstellung, besorgt das elektrostrik- wie die Auslenkung eines Elementes. Die Auslenktive Element 12. Dieses besteht bei dem Beispiel der kräfte addieren sich aber, so daß trotz der Übersetzung, Fig. 1 bis 3 aus zwei elektrostriktiven Elementen 21 die sich aus dem Verhältnis der Längen der Hebel 44 α, und 22, deren wesentlicher Bestandteil eine Schicht 24 44 & zu den Rohrstücken 38 a, 38 & errechnet, eine ausaus Bariumtitanat ist, die auf einem Metallstreifen 23 io reichende Kraft zur Verfugung steht. Mit vier der in haftet. Beim Anlegen einer elektrischen Gleichspannung Fig. 7 angedeuteten elektrostriktiven Elemente läßt zwischen dem Metallstreifen 23 (über die Leiter und sich z. B. eine Kraft am Hebel 44a von 500 g erzeugen. Kontakte 25, 26, 27, 28und29) und der Bariumtitanat- Jeweils nur ein Magnetkopf wird durch die elektroschicht 24 (über Leiter 30) wirken Streifen und Schicht striktiven Elemente in Arbeitsstellung gebracht (geals Kondensator. Bariumtitanat, ein kristallines Ma- 15 strichelte Linie in Fig. 5), in anderen Worten, nur terial und Isolator, zeigt im ausgeprägten Maße den einer der Magnetköpfe wird durch die Einrichtung jeallen Kristallen eigenen Effekt der Elektrostriktion, weils mit dem zugehörigen Rechner verbunden, elekd. h. der mechanischen Deformation unter der Wir- irische Schaltkreise zwischen den Magnetköpfen und kung eines elektrischen Feldes. Das Feld des Konden- dem Rechner sind vermieden. Die mechanische Entsators (Streifen-Schicht) verursacht eine Biegung der 20 fernung des Magnetkopfes von der Aufzeichnungs-Schicht in der Weise, daß die negativ geladene Seite fläche wirkt so, als ob der Luftspalt des Magnetkopfes konvex, die positiv geladene konkav wird. Liegt die durch einen Eisenanker überbrückt wäre.
Schicht am negativen Pol der Spannung liefernden Die Fig. 8 zeigt schematisch einen Steuerkreis zur (nicht gezeigten) Signalquelle, so bewegt sich der Beeinflussung der elektrostriktiven Elemente. Einer Magnetkopf in Richtung auf die Aufzeichnungsfläche. 25 der Umschalter 49 (gezeigt 49') legt jeweils eines der Innerhalb gewisser Grenzen ist die Auslenkung pro- Elemente 12 (gezeigt 12') an den Minuspol der Spanportional dem einwirkenden Feld. Eine Spannung von nungsquelle 50. In praxi wären die Umschalter durch 300 V zwischen Streifen 23 und Schicht 24 bringt bei schnelle elektronische Schalter zu ersetzen, deren Ausder Schichtlänge von etwa 35 mm eine Auslenkung von wahl durch eine Matrixanordnung elektronischer Bau-0,5 mm zustande. 3° teile erfolgt.

In der Bauweise der Fig. 1 bis 3 addieren sich die Da einerseits die Kraft, mit der das elektrostriktive

Auslenkungen der elektrisch parallel geschalteten elek- Element den Magnetkopf in Richtung zur Aufzeich-

trostriktiven Elemente unter Mitwirkung des isolie- nungsfläche drückt, proportional zur Steuerspannung

renden Abstandsstückes 33, das am Element 21 be- am Element ist, und da andererseits die Signalampli-

festigt ist und lose auf das Element 22 drückt. Die 35 tude des Magnetkopfes eine Funktion seines Abstan-

isolierend umhüllte oder aus Isolierstoff bestehende des von der Aufzeichnungsfläche ist, bietet sich eine

Klammer 32 hält die Elemente unter leichtem Druck elegante Möglichkeit zur Pegelregelung. Der konstan-

zusammen. ten Steuerspannung (Batterie 50) wird eine Korrek-

Das zweite Ausführungsbeispiel ist in Zusammen- turspannung zugefügt, deren Polung und Amplitude hang mit einer aus mehreren plattenförmigen Auf- 40 aus dem Vergleich des Magnetkopf-Signals mit einem Zeichnungsträgern 15 bestehenden Speichereinrich- Sollwert abgeleitet wird. Auf diese Weise sind Signaltung erläutert (Fig. 4); die Platten sind beidseits mit pegelschwankungen aus minimalen Plattenunebeneiner magnetisierbaren Schicht belegt. Jeder Platten- heiten kompensierbar. Ebenso können die Pegelunterseite ist ein Magnetkopf 11a, 11 & zugeordnet. Die schiede ausgeregelt werden, die aus der unterschied-Köpfe zweier einander zugewandter Seiten werden 45 liehen Relativgeschwindigkeit zwischen Kopf und von einem gemeinsamen Arm 13 getragen; sämtliche Platte beim Abfühlen von Spuren verschiedenenDurch-Arme sind in der Säule 35 befestigt, durch deren Be- messers entstehen; die Signalamplitude ist bekanntlich

wegung (Pfeil 47) radial zu den Platten 15 alle Ma- . . d0 ■,■,·-, j. ^ -r» u t,i j

j ·· £ £ j· tu ι - r·· · ο ·ι ™ _A proportional —=— und bei konstanter Drehzahl der

gnetkopfe auf dieselbe kreisförmige Spur ihrer Platte v^v^ ^ui ^a _dt

eingestellt werden können. Die Achse 33', auf der alle 50 Platte proportional dem Spurradius.
Platten befestigt sind, läuft gleichförmig um. Der Einstellvorgang mittels der elektrostriktiven In jedem Arm 13 sind auf Lagern 36 und 37 dreh- Elemente geht sehr rasch vor sich; er läuft in etwa 10 bar gelagert zwei Stäbe oder Rohre 14 a, 146, deren bis 50 ms ab. Die Elemente und der Magnetkopf lassen plattenseitige Enden nach entgegengesetzten Rieh- sich sehr klein und leicht bauen und erlauben es, eine tungen rechtwinklig umgebogen sind und auf den kur- 55 Sicherheitsschaltung vorzusehen, die bei Berührung zen Stücken 38 a, 38 6 Gabeln 39 a, 39 6 zur Aufnahme zwischen Magnetkopf und Platte anspricht. Zu diesem der Kardanringe 40 α, 40 6 mit den Magnetköpfen tra- Zweck werden die Platte und der Magnetkopf elekgen. Die aktiven Luftspalte 34 der Magnetköpfe sind trisch voneinander isoliert und über einen Stromnach entgegengesetzten Seiten gerichtet (der Luftspalt kreis verbunden, der bei ihrer Berührung über ein des Kopfes 116 wirkt auf die darüberliegende Platten- 60 rasch arbeitendes Relais die S teuer spannung des dekseite). Die Signalleitungen 20 zu den Magnetköpfen trostriktiven Elementes kurzschließt und größere verlaufen innerhalb der Rohre und treten durch die Schaden vermeidet.
Löcher 41 aus. Innerhalb der Säule 35 sitzen auf den _D
Rohren oder Stäben 14a, 14& Ringe 43 β, 43 6 mit ^v atentansprüghe:
Hebeln 44 a, 446. Zwischen diesen Hebeln und der 65 1. Speichereinrichtung mit insbesondere magne-Säule35 sind die elektrostriktiven Elemente 12 a, 12 6 tischen Aufzeichnungsträgern und einer Mehrzahl befestigt, die bei ihrer durch elektrische Signale ver- von Aufzeichnungs- und Abfühl vor richtungen, die ursachten Biegung die Rohre 14 a, 14 6 um deren zum Aufsuchen der gewünschten Aufzeichnungs-Längsachse drehen und dadurch die Magnetköpfe den stelle relativ zum Aufzeichnungsträger bewegt Platten nähern, von welchen sie im Ruhezustand einen 70 werden, dadurch gekennzeichnet, daß die zur ge-

wünschten Stelle des Aufzeichnungsträgers (15) bewegte(n) Aufzeichnungs- oder Abfühlvorrichtung(en) (11) mittels elektrostriktiver Elemente (12) in Arbeitsstellung gebracht wird (werden).
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Gruppe von Aufzeichnungsoder Abfühlvorrichtungen gemeinsam zu entsprechenden Stellen einer Gruppe von Aufzeichnungsträgern bewegt und eine der Vorrichtungen durch das ihr zugeordnete elektrostriktive Element in Arbeitsstellung gebracht wird.
3. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Aufzeichnungsoder Abfühlvorrichtung durch die vereinte Wirkung mehrerer elektrostriktiver Elemente in die Arbeitsstellung versetzt wird, um entweder einen größeren Einstellweg (Fig. 1 bis 3) oder eine größere Einstellkraft (Fig. 7) zu erzielen.
4. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufzeichnungsoder Abfühlvorrichtung unmittelbar an dem elektrostriktiven Element befestigt ist, dessen durch ein elektrisches Signal verursachte Krümmung die Vorrichtung in Arbeitsstellung bringt.
5. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufzeichnungsoder Abfühlvorrichtung an einem gekröpften Stab befestigt ist, dessen durch ein elektrostriktives Element verursachte Drehung um seine Längsachse die Aufzeichnungs- oder Abfühlvorrichtung in Arbeitsstellung bringt.
6. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das dem elektrostriktiven Element zugeführte Einstellsignal in Abhängigkeit von dem durch die Abfühlvorrichtung gelieferten Signal variiert wird.

Eierzu 1 Blatt Zeichnungen

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