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Einrichtung zum Speichern von Zahlen, Buchstaben oder Signalen, insbesondere
für elektronische Rechenmaschinen Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Speichem
von Zahlen oder Buchstaben darstellenden Signalen, insbesondere für elektronische
Rechenmaschinen, unter Verwendung mehrerer Speichereinheiten, denen ein oder mehrere
Signalköpfe zur Auswahl bestimmter Speicherbereiche zugeordnet sind.
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Bekannte Speichergeräte dieser Art sind so ausgebildet, daß zur Beeinflussung
mehrerer nebeneinander angeordneter scheibenförmiger Speicherelemente ein Signalkopf
durch eine schrittweise arbeitende Wähleinrichtung auf ein bestimmtes Speicherelement
eingestellt und nach erfolgter Einstellung wieder schrittweise relativ zu diesem
bewegt wird. Diese schrittweise mit Unterbrechungen arbeitende Auswahl- und Abfühlbewegung
hat den Nachteil, daß bei jeder Einzelbewegung ein Anlauf und eine Abbremsung des
bewegten Speichers notwendig ist, so daß sich diese Anordnung für das schnelle Aufsuchen
und Abfühlen einer großen Zahl von Speichern nicht eignet. Ein weiterer Nachteil
besteht darin, daß die Speicherkapazität im Vergleich zu dem beanspruchten Raum
verhältnismäßig gering ist. Von dieser Erkenntnis ausgehend, wird die der Erfindung
zugrunde liegende Aufgabe in der Schaffung einer im Aufbau einfachen Einrichtung
zum Speichern einer beliebig großen Zahl von Signalen gesellen, die gegenüber den
bekannten Einrichtungen trotz kleinerer räumlicher Abmessungen eine wesentliche
Steigerung der absoluten Speicherkapazität zuläßt und außerdem durch Zusammenfassung
der wichtigsten Elemente eine Auswechselbarkeit der einzelnen Speicherelemente ermöglicht.
Erfindungsgemäß wird dies bei Einrichtungen zum Speichern von Zahlen oder Buchstaben
darstellenden Signalen, insbesondere für elektronische Rechenmaschinen, unter Verwendung
mehrerer Speichereinheiten, denen ein oder mehrere Signalköpfe zugeordnet sind,
dadurch erreicht, daß in Verbindung mit wenigstens zwei Hauptspeichertrommeln eine
einzige mit der mehrfachen Geschwindigkeit der Hauptspeichertrommel umlaufende Zwischenspeichertrommel
verwendet werden. Die Hauptspeichertrommeln sollen dabei zweckmäßig etagenförmig,
paarweise nebeneinanderliegend angeordnet sein und mit der vorzugsweise unter dem
unteren Hauptspeichertrommelpaar angebrachten Zwischenspeichertrommel eine auswechselbare
Baueinheit bilden. Vorteilhaft sind dabei die Hauptspeichertrommeln und die Zwischenspeichertrommeln
in zwei Platinen gelagert, die auch zum Lagern der I-Ialterungen für die Signalköpfe
dienen, wobei die Hauptspeichertrommeln und die Zwischenspeichertrommel über ein
an einer der Platinen angeordnetes Getriebe von einem einzig .,en Motor angetrieben
werden. Zur Vermeidung toter Speicherflächen und zum schnelleren Aufsuchen und Abtasten
der magnetisierten Stellen auf den Speichertrommeln sind die Halterungen für die
Magnetköpfe längsverschiebbar gelagert und wenigstens zum Teil über ein gemeinsames
Verbindungsglied fest miteinander verbunden.
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Diese Einrichtung gestattet es, die für die Ein-bzw. Ausgabe von Signalen
unter Benutzung solcher Aggregate, die nicht mit dem Umlauf der Hauptspeicher synchronisiert
sind, verhältnismäßig kleine statische Speicher zu verwenden, die den ihnen zugeführten
Nachrichteninhalt abschnittsweise zunächst auf den Zwischenspeicher überspielen
und von dort zu Gruppen - beispielsweise einer Buchungszeile -
gesammelt
an den einen oder anderen Hauptspeicher weitergeben.
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Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes wird an Hand der
Zeichnung näher erläutert. Die Fig. 1 bis 3 zeigen die räumliche Anordnung
einer Mehrzahl von Speichertrommeln.
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Fig. 1 stellt dabei eine Vorderansicht der Speichereinrichtung
dar; Fig. 2 zeigt eine Seitenansicht der Anordnung, aus welcher die Wirkungsweise
der Antriebseinrichtung für die Speichertrommehi 11 bis 110 und die
Zwischenspeichertrommel 9 näher ersichtlich ist; Fig. 3 zeigt einen
Schnitt durch die Anordnung des Speichers gemäß der Linie A-A der Fig.
1, aus welchem die Anordnung der Träger der Aufzeichnungs-bzw. Abtastmittel
111 bis 156 näher ersichtlich ist.
In Fig.
1 sind die Hauptspeichertrommeln 11 bis 110, welche mit ihren
Wellen 21 bis 210 in den beiden Platinen 31 bzw. 32 gelagert sind,
gezeigt. Die aus magnetisierbarem Werkstoff bestehenden- oder miteiner Schicht solchen
Werkstoffes belegt ., en Trommeln werden durch die Zahnräder 41 bis 410, -welche
mit' den Antriebsrädern 51 bis 5-5 im Eingriff stehen, angetrieben.
Die Antriebsräder 51 bis 55 sitzen auf einer gemeinsamen Welle
6, welche über das Getriebe 7
durch den Motor 8 angetrieben
wird. Gleichzeitig wird durch das Getriebe 7 die Zwischenspeichertrommel
9, welche mit ihrer Welle 10 ebenfalls in den beiden Platinen
31 und 32 gelagert ist, angetrieben. Hierbei beträgt das Drehzahlverhältnis
zwischen den Speichertrommeln 11 bis 1111 und der Zwischenspeichertrommel
9 ungefähr 1: 50, d. h., die Zwischenspeichertrommel
9 läuft sovielmal schneller um, als die Speichertrommeln 11 bis
110, wie Wortgruppen aufgezeichnet werden können. Die Umdrehungsgeschwindigkeit
der Zwischenspeichertrommel mag z. B. 6000 U/min betragen, wogegen sich die
Speichertrommeln selbst mit 120 U/min umdrehen können. Das Aufzeichnen und Abtasten
der Wortgruppen auf den Speichertrommeln 11 bis 110 erfolgt clurch
an sich bekannte Magnetköpfe, welche an den Haltern 111 bis 116, 121
bis 126, 131 bis 136, 141 bis 146 und 151 bis 156 befestigt
sind. Die Magnetköpfe werden entweder direkt gegen die magnetische Schicht der Hauptspeichertrommeln
11 bis 110 oder unter Wahrung eines Spaltes über Abstandsrollen angedrückt,
um das Speichervolumen zu vergrößern und die Genauigkeitsanforderungen an die mechanischen
Teile zu verringern.
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Zum Aufsuchen einer gewünschten Aufzeichenbahn auf den Speichertrommeln
11 bis 110 werden die Halter 111 bis 1.56 in der Längsrichtung
der Speichertrommeln 11 bis 110 verschoben. Dies geschieht dadurch,
daß die Montagestangen 16, 17, 18, 19 und 20, welche durch das gemeinsame
Verbindungsglied 21. miteinander verbunden sind, in Längsrichtung verschiebbar sind.
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Die Verschiebung wird im Ausführungsbeispiel mittels zweier in der
Zeichnung nicht dargestellter Motoren bewirkt, welche steuerbar die Zahnräder 22
bzw. 23 antreiben.
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Durch Drehen des Zahnrades 22 beispielsweise wird die Zahnstange 24
in ihrer Längsrichtung verschoben und somit ein Abrollen des Zahnrades
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auf den Zahnstangen 24 und 24a bewirkt. Gleichzeitig kann Zahnrad
23 bewegt werden, so daß Zahnstange 24a sich ebenfalls verschiebt und sich
somit eine Addition der beiden Bewegungsvorgänge ergibt. Durch unterschiedliche
Abstufung der Bewegungsschritte der Zahnräder 22 und 23 läßt sich erreichen,
daß die Verschiebung der am Verbindungsglied 21 angreifenden Schubstange
26 durch die Bewegungsschritte das Zahnrad 22 je einer Dekade von
Aufzeichnungsbahnen entsprechend erfolgt, während durch Bewegungen des Zahnrades
23 Verschiebungen um je eine Aufzeichnungsbahn erreicht werden.
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Weiterhin zeig ,t Fig. 1 den Abtastkopf 27, welcher das auf
die Speichertrommel 110 aufgebrachte permanente Synchronisationssignal abtastet.
Dieser Abtastkopf ist durch einen Halter 28 an der Platine 32
befestigt.
Das permanente Signal kann z. B. durch einen kleinen Dauermagneten, welcher in der
aus nichtmagnetischem Material bestehenden Trommel befestigt ist, erzeugt werden
oder auch durch eine Fotozelle, welche ein optisches Signal abtastet. Die Signalköpfe
29, 30, 31, 43, 33 und 34 sowie eine entsprechende zweite Gruppe,
von der nur in Fig. 3 Signalkopf 35 sichtbar ist, sind auf den in
den beiden Platinen 31 bzw. 32 gelagerten Haltevorrichtungen
36
und- 37 (37 nur in Fig. 3) so befestigt, daß ein Luftspalt
zwischen ihnen und der Trommeloberfläche entsteht. Sie dienen zum Abtasten der auf
der Zwischenspeichertrommel 9 aufgebrachten Signale zur weiteren Auswertung
oder zur Eingabe von Signalen, welche auf die Speichereinrichtung bzw. auf eine
der Trommeln 11 bis 110 aufgebracht werden sollen.
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Der Auswahlvorgang erfolgt folgendermaßen: Die Signale sind auf rotierende
Speicherelemente, z. B. auf mit den zugehörigen Aufzeichen- und Abtastmitteln versehenen
Trommeln mit einer magnetischen Oberfläche, aufgezeichnet. Die Oberfläche dieser
Trommel ist unterteilt in einzelne Bahnen, welche längs des Umfanges der Trommel
verlaufen. Diese Bahnen sind in einzelne Bahngruppen zusammengefaßt, so daß z. B.,
wenn Codekombinationen aufgezeichnet werden sollen, für jedes Signal einer solchen
Codekombination eine Aufzeichnungsbahn in jeder dieser Gruppen von Aufzeichnungsbahnen
zur Verfügung steht. Das heißt, wenn eine 6-Element-Codekombination aufgezeichnet
werden soll, werden die Bahnen in sechs Bahngruppen unterteilt. Das entsprechende
Signal der Codekombination wird also entweder in der ersten Bahn jeder Gruppe von
Signalbahnen oder in jeder zweiten Bahn jeder Signalbahnengruppe aufgezeichnet usw.
Jede Signalbahn ist in eine Mehrzahl von Sektoren unterteilt, in welchen Worte mit
einer bestimmten Stellenzahl gespeichert sind. Jedes dieser Worte stellt eine Information
dar.
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Um einen solchen Sektor zum Abtasten oder Aufzeichnen einer Information
auszuwählen, ist es notwendig, a) die entsprechende Speichertrommel, b) eine
bestimmte Bahn auf dieser Speichertrommel und c) eine Sektorengruppe auf dieser
entsprechenden Bahn auszuwählen.
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In dem gezeigten Beispiel ist die Einrichtung, welche eine bestimmte
Bahn auf einer Trommel auswählt, für mehrere Trommeln gleichzeitig wirksam. Auch
wird bei der gezeigten Anordnung zuerst die entsprechende Bahn ausgewählt, und zwar
dadurch, daß sämtliche Signalköpfe entlang den Speichertrommeln verschoben werden,
solange sie diese Speichertrommeln noch nicht berühren. Dann wird die gewünschte
Speichertrommel dadurch ausgewählt, daß die entsprechenden Signalköpfe an dieser
Speichertrommel in Arbeitsstellung gebracht werden. Nachfolgend muß der gewünschte
Sektor auf der entsprechenden Bahn ausgewählt werden, und zwar dadurch, daß man
die Signalköpfe während eines bestimmten Zeitpunktes während der Umdrehung der Trommel
wirksam macht.
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Die Speichersektoren innerhalb einer Bahn können in Gruppen zusammengefaßt
sein, wobei jede Gruppe mehrere solcher Sektoren enthält und in jedem Sektor ein
Wort aufgezeichnet ist, so daß jeder Sektor eine Speicherposition für Buchstaben-
oder Ziffernfolgen darstellt. So kann z. B. in einer Speichereinrichtung, die die
Speichertrommeln 11 bis 110 enthält, die gesamte Speicherkapazität
5 Millionen Signale betragen, wobei jedes Signal durch eine 6-Element-Codekombination
darstehbar ist. Jede dieser Speichertrommeln
kann dabei sechs Gruppen
von Signalbahnen besitzen, worin jede Gruppe 100 einzelne Signalbahnen enthält.
Es sind also so viele Gruppen von Signalbahnen vorhanden, wie Code-Elemente aufgezeichnet
bzw. abgetastet werden sollen. Jeder dieser Gruppen von Signalbahnen ist ein Aufzeichen-
bzw. Abtastkopf zugeordnet. Sämtliche Signalköpfe an einer Trommel sind jedoch an
einer gemeinsamen Haltevorrichtuiig befestigt, so daß sie gleichzeitig bewegt werden
können. Der erste Signalkopf ist dabei für das Abtasten bzw. Aufzeichnen der Signale
des ersten Code-Elements des Code-Signals bestimmt und kann über sämtliche
100 Bahnen der ersten Gruppe von Signalbahnen bewegt werden.
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Wenn eine der Speichertrommeln beispielsweise 600 mm lang ist,
so können insgesamt 600 einzelne Signalbahnen untergebracht werden. Da diese
600
Signalbahnen in sechs einzelne Gruppen mit je 100
Signalbahnen zusammenfaßbar
sind und jeweils das erste Signal eines Code-Elements in einer Bahn der ersten Gruppe
von Signalbahnen und das zweite Signal eines Code-Elements in einer Bahn der zweiten
Gruppe usw. aufgezeichnet bzw. abgetastet wird, ist es möglich, die entsprechenden
Signalköpfe in einem Abstand voneinander zu befestigen, der 100 einzelnen
Signalbahnen entspricht.
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Die Auswahl eines bestimmten Zeitpunktes während der Umdrehung einer
Trommel kann so ausgeführt werden, daß jeweils eine Gruppe von Worten oder ein einzelnes
Wort oder auch nur eine Stelle oder Zahl eines Wortes ausgewählt wird. Beispielsweise
werden die Signale von einem Sechskanalmagnetband in den Speicher eingeführt, indem
eine bestimmte Anzahl von Stellen bei jeder Umdrehung des Zwischenspeichers abgetastet
wird. Der Abtastvorgang selbst und die Fortbewegung des Bandes kann dabei in Abhängigkeit
von der Nullstellung des Zwischenspeichers erfolgen und kann selbsttätig am Ende
einer Umdrehung des Zwischenspeichers beendet werden, z. B. nach der überschreitung
eines Bereiches von 100 Stellen, oder es kann durch ein Stop-Signal beendet
werden, das von dem Magnetband abgetastet wird. Die Signale, die auf diese Weise
auf den Zwischenspeicher übertragen werden, werden von dort aus nun weiter übertragen
auf irgendeinen ausgewählten Bereich des Hauptspeichers, von wo aus sie
je nach Bedarf entnommen werden können und wiederum über den Zwischenspeicher
irgendeiner Auswertungseinrichtung zugeführt werden können, z. B. einem Drucker,
einem Rechengerät, und zwar zur stellenweisen oder wortweisen Betätigung dieser
Auswertgeräte entsprechend einem Programm. In allen Fällen kann die Auswahl durch
die Betätigung von Tasten oder ähnlichen Einrichtungen getroffen werden, oder durch
Loch- oder Magnetbänder, oder andere Speicher, welche elektromechanische oder elektronische
Relais steuern, vorzugsweise jedoch Auswahlglieder in Form von Zählröhren oder Zählkettensystemen.
Die Einrichtung nach der Erfindung zeichnet sich den bekannten Einrichtungen gegenüber
besonders durch ihr großes Fassungsvermögen für die zu speichernden Signale und
durch einen wesentlich geringeren Raumbedarf aus. Sämtliche Speicherelemente sind
übersichtlich und leicht zugänglich angeordnet und zu einer baulichen Einheit zusammengefaßt,
so daß bei Ausfall eines Speichergerätes die gesamte Anlage in kürzester Zeit durch
Auswechseln des Speichergerätes wieder betriebsbereit gemacht werden kann.