DE1262346B - Magnettrommelspeicher mit einer rotierenden konischen Trommel - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

Gilb

Deutsche KL: 21 al-37/10

Nummer: 1262 346

Aktenzeichen: N 20077IX c/21 al

Anmeldetag: 20. Mai 1961

Auslegetag: 7. März 1968

Die Erfindung betrifft Magnettrommelspeicher, insbesondere solche, bei denen der Abstand zwischen der magnetischen Aufzeichnungsfläche und den zugeordneten Magnetkopfeinheiten während des Betriebes annähernd konstant gehalten werden kann.

Die Aufzeichnungsfläche einer Speichertrommel ist in den meisten Fällen eine äußerst dünne magnetisierbare Schicht. Aus diesem Grund ist beim Gebrauch von Magnettrommelspeichern größte Sorgfalt geboten, da auch nur geringfügige Beschädigungen der magnetischen Aufzeichnungsschicht die Magnettrommel unbrauchbar machen. Um die bestmögliche magnetische Wirksamkeit und eine hohe Speicherdichte zu erzielen, werden die Magnetkopfeinheiten während der Übertragungsvorgänge in sehr geringem Abstand von der magnetischen Aufzeichnungsfläche der Trommel gehalten. Dieser Abstand liegt in der Größenordnung von nur wenigen Mikron. Infolge dieses sehr kleinen Abstandes zwischen den Magnetköpfen und der Trommel ist die häufigste Beschädigungsursache der Aufzeichnungsschicht das Streifen eines Magnetkopfes auf der Aufzeichnungsschicht.

Dieses Berühren von Magnetkopfeinheit und Trommeloberfläche wird entweder durch Temperaturerhöhung, wobei sich die Abmessungen des Trommelspeichersystems ändern, oder durch Vibration der Magnettrommel im Bereich der kritischen Drehzahl beim Beschleunigen und Abbremsen der Trommel verursacht.

Die Gefahr einer solchen Beschädigung der Trommel wird dadurch stark vermindert, daß der Abstand zwischen den Magnetkopfeinheiten und der Trommeloberfläche während der Beschleunigungs- und Abbremszeiten der Trommel möglichst groß und während des gleichförmigen Trommellaufs automatisch annähernd konstant gehalten wird.

Da in modernen datenverarbeitenden Maschinen Magnettrommelspeicher immer häufiger verwendet werden, wächst der Bedarf an Magnetspeichersystemen der genannten Art ständig an.

Die Erfindung hat sich daher die Aufgabe gestellt, einen verbesserten Magnettrommelspeicher zu schaffen, bei dem der Abstand zwischen den Magnetkopfeinheiten und der Aufzeichnungsfläche während des Arbeitens des Trommelspeichers annähernd konstant und während der Beschleunigungs- und Abbremszeiten so groß wie möglich gehalten wird.

Demzufolge betrifft die Erfindung einen Magnettrommelspeicher mit einer rotierenden konischen Trommel und einer Anzahl von nahe der magnetisierbaren Trommeloberfläche angeordneten Magnetköpfen und ist dadurch gekennzeichnet, daß eine Magnettrommelspeicher mit einer rotierenden
konischen Trommel

Anmelder:

The National Cash Register Company,

Dayton, Ohio (V. St. A.)

Vertreter:

Dr. A. Stappert, Rechtsanwalt,

4000 Düsseldorf, Feldstr. 80

Beanspruchte Priorität:

V. St. v. Amerika vom 20. Mai 1960 (30 635)

Trommeleinstellvorrichtung vorgesehen ist, mittels der die Trommel zur genauen Einstellung des Abstandes zwischen der Trommeloberfläche und den Magnetköpfen vor und während des Betriebes der Trommel axial verschoben werden kann.

Nach einer Ausgestaltung der Erfindung ist eine Abfühlvorrichtung zum Messen des genannten Abstands zwischen der Aufzeichnungsfläche und. den Magnetköpfen vorgesehen, die Steuersignale erzeugt, mittels denen die Trommeleinstellvorrichtung den genannten Abstand innerhalb bestimmter Grenzen konstant hält.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnungen beschrieben, und zwar zeigt

F i g. 1 einen frontalen Schnitt durch die gesamte erfindungsgemäße Anordnung,

Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie 2-2 der Fi g. 1 in Pfeilrichtung gesehen,

F i g. 3 einen Schnitt entlang der Linie 3-3 der F i g. 1 in Pfeilrichtung gesehen,

F i g. 4 eine geschnittene Teilansicht eines anderen Ausführungsbeispiels der Erfindung,

F i g. 5 eine vergrößerte Ansicht eines Teiles der Fig. 4,

F i g. 6 einen Schnitt entlang der Linie 6-6 der F i g. 4 in Pfeilrichtung gesehen,

F i g. 7 einen Schnitt entlang der Linie 7-7 der F i g. 4 in Pfeilrichtung,

F i g. 8 einen Schnitt entlang der Linie 8-8 der F i g. 7 in Pfeilrichtung gesehen,

F i g. 9 einen Schnitt entlang der Linie 9-9 der F i g. 7 in Pfeilrichtung gesehen,

Fig. 10 einen Schnitt entlang der Linie 10-10 der F i g. 7 in Pfeilrichtung gesehen,

809 517/504

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Fig. 11 eine Draufsicht der Einstellvorrichtung mel nicht behindert wird, und sind so lang, daß sie

für die Magnetkopfeinheiten, auch dann noch in die Bohrungen des Laufringes 27

F i g. 12 einen Schnitt entlang der Linie 12-12 der eingreifen, wenn sich die Trommel 26 in der obersten

Fig. 11 in Pfeilrichtung gesehen, Stellung befindet. Auf dem anderen Ende der Hohl-

Fig. 13A und 13B zusammen ein Blockschaltbild 5 welle31 sitzt eine Riemenscheibe35, die über einen

der für das Ausführungsbeispiel nach F i g. 1 erfor- Riemen 36 durch den Motor 28 angetrieben wird,

derlichen elektrischen Schaltungsanordnung und Diese Drehbewegung wird über die Welle 31, die

Fig. 14 ein Blockschaltbild eines Teiles der für Platte32 und die Stifte33 und 34 auf die Trommel

das Ausführungsbeispiel nach F i g. 3 erforderlichen 26 übertragen,

elektrischen Schaltungsanordnung. io Für den Antrieb des Trommeleinstellzahnrades 37

Im sämtlichen Zeichnungen sind gleichen Bau- kann ein herkömmlicher Servomotor 39 verwendet teilen die gleichen Buchstaben oder Bezugszahlen zu- werden. Dieser Motor ist mit dem Trommeleinstellgeordnet. F i g. 1 zeigt einen frontalen Schnitt eines zahnrad 37 über eine Welle 40 und eine Schnecke 41 Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Magnet- (F i g. 2} gekuppelt. Durch Drehung der Welle 40 trommelspeichers. Die diesen Magnettrommelspeicher 15 wird über die Schnecke 41 das Trommeleinstellzahnbildenden Bauteile werden von einem aus dem Ober- rad 37 angetrieben, wodurch die Achse 23 und die teil 20, dem Lagergestell 21 und dem Mittelteil 22 Trommel 26 in axialer Richtung verschoben werden, bestehenden Rahmen getragen. Selbstverständlich Bei Umkehr der Drehrichtung des Servomotors 39 kann der genannte Rahmen auch einen völlig ande- erfolgt zwangläufig auch ein Richtungswechsel der ren als den eben beschriebenen und in F i g. 1 gezeig- 20 axialen Bewegung der Achse 23 und der Trommel ten Aufbau aufweisen. > 26. Die Signale, auf die der Servomotor 39 anspricht,

Eine Achse 23 ist in dem Rahmen axial verschieb- werden später näher erläutert.

bar gelagert. Die beiden Enden der Achse 23 sind Ein dünner Ring 42 ist mittels mehrerer Stifte 43 durch in dem Oberteil 20 und dem Lagergestell 21 in einem bestimmten Abstand an der Trommel 26 des Rahmens vorgesehene Bohrungen hindurchge- 25 befestigt. Dieser Ring 42 ist aus magnetischem Mateführt. Ein in eine Nut 25 der Achse 23 ragendes Teil rial hergestellt und ist, wie in F i g. 3 gezeigt, an sei-24 verhindert eine Drehung der Achse 23. nem inneren Umfang mit einer Verzahnung versehen,

Eine kegelstumpfförmige Trommel 26 mit einer die sich durch die Luftspalte einer Reihe von Magnetmagnetisierbaren Mantelfläche ist drehbar auf der kopfeinheiten bewegen kann. Jede Magnetkopfeinheit Achse 23 gelagert und so angeordnet, daß sie axial 30 enthält einen Dauermagneten oder eine Erregerwickmit dieser verschiebbar ist. Die Verjüngung der lung, so daß sich beim Durchlauf der Zähne durch Trommel 26 ist in F i g. 1 stark übertrieben darge- den Luftspalt einer Magnetkopf einheit der magnestellt, um deutlich hervorzuheben, daß es sich hierbei tische Widerstand derselben ändert und ein Ausum ein wichtiges Merkmal der erfindungsgemäßen gangssignal erzeugt wird. Jeder Zahn kann ganz einVorrichtung handelt. In einem praktischen Ausfüh- 35 fach wie ein stumpfer Sägezahn ausgebildet sein, so rungsbeispiel kann die Verjüngung der Trommel 26 daß ein langer Impuls kleiner Amplitude erzeugt in der Größenordnung von etwa 0,5° liegen. Für die wird, wenn die schräge Flanke durch den Magnetdrehbare Lagerung der Trommel 26 auf der Achse kopf hindurchgeht, und ein kurzer Impuls großer 23 kann ein Präzisionswälzlager verwendet werden, Amplitude erscheint, wenn die andere steile Flanke das einen in eine axiale Bohrung der Trommel 26 40 den Magnetkopf passiert. Diese Impulse dienen als eingepreßten äußeren Laufring 27 und einen nicht Taktimpulse. Sind η Bitstellungen auf jeder Spur der gezeigten, auf die Achse 23 aufgepreßten inneren Trommel 26 vorgesehen, dann wird zur Erzeugung Laufring besitzt. Die Trommel 26 kann sich somit der Taktimpulse ein Ring 42 mit η Zähnen und ein frei um die Achse 23 drehen und ist mit dieser axial Magnetkopf verwendet. Sind Taktimpulse sowohl für verschiebbar. 45 die Bitmitte als auch die Zwischenzeiten erforderlich,

Ein mit einem Muttergewinde versehenes Trom- dann wird ein Ring 42 mit 2 π Zähnen benötigt,

meleinstellzahnrad 37 sitzt auf einem ebenfalls mit Zweckmäßiger ist es jedoch, m Magnetkopf einheiten

einem Gewinde38 versehenen Ende der Achse23. _und _n_ Λ 2n\ _{Zähne zu verwenden wobei m ein}

Durch Drehung des Trommelemstellzahnrades 37 er- m \ m /

folgt eine Axialverschiebung der Achse 23, wobei die 50 Faktor von η (bzw. 2n) sein muß. Die Zähne sind in

Richtung dieser Verschiebung vom Drehsinn des ge- Winkelabständen von

nannten Zahnrades 37 abhängt. Da die Trommel 26 35g . _m° I 360 · m° \

mit der Achse 23 axial verschiebbar ist, kann das (bzw. -— J

Trommeleinstellzahnrad 37 zur genauen Einstellung ^{n n} I

der Trommel 26 verwendet werden. 55 und die Magnetköpfe in Abständen von

Als Antrieb für die Trommel 26 kann ein her- 3gg. r_m _|_ j\o / 35g . /_m _i_

kömmlicher Elektromotor 28 verwendet werden. (bzw.

Zwei Kugellager 29 und 30 sind mit ihren äußeren " \ ⁿ Laufringen in entsprechende Bohrungen des Lager- angeordnet. In dem beschriebenen Ausführungsbeigestells 21 bzw. des Mittelteils 22 eingepreßt. Die 6o spiel besitzt der Ring 266 Zähne und zwölf Magnetinneren Laufringe der Kugellager 29 und 30 sind auf kopfeinheiten 44. Für jeden der auf einer Spur beeine Hohlwelle 31 aufgepreßt, so daß sich letztere findlichen 1596 Bitstellungen wird somit ein Taktauf den Lagern 29 und 30 um die Achse 23 drehen impuls für die Bitmitte und für die Bitpause erzeugt, kann. An dem einen Ende der Welle 31 ist eine Platte Die Magnetkopfanordnung 44 ist auf einem Halter 45 32 befestigt, die über Stifte 33 und 34 mit dem äuße- 65 befestigt, der, wie aus F i g. 1 und 3 ersichtlich, auf ren Laufring 27 des Trommellagers verbunden ist. der Achse 23 fest verschraubt ist. Der Ring 42 wie Die Stifte 33 und 34 sind so mit dem Laufring 27 auch die Magnetkopfanordnung 44 machen die axiale verbunden, daß die axiale Gleitbewegung der Trom- Verschiebung der Achse 23 und der Trommel 26 mit.

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Im nachstehenden wird angenommen, daß jeweils weise Röhrendioden verwendet. Aus Sicherheitsgrünbenachbarte Magnetkopfeinheiten gegensinnig mit- den können die Dioden 108 und 109 jeweils Doppeleinander verbunden sind, so daß die Taktimpulse dioden (oder zwei parallelgeschaltete Dioden) sein, abwechselnd positiv und negativ sind. Hierdurch ist so daß bei Ausfall einer Diode jedes Diodenpaars die es möglich, die Taktimpulse für die Bitmitten bzw. 5 Schaltung betriebsfähig bleibt.
Bitpausen zu unterscheiden. Diese Methode der Takt- Ein Punkt 110 liegt normalerweise an negativer

impulserzeugung ist jedoch für die Erfindung nicht Spannung, die von der Spannungsquelle 111 erzeugt wesentlich, und es kann selbstverständlich auch jede wird. Diese negative Spannung gelangt an die andere Methode angewandt werden. Kathode der Diode 108 und spannt diese in Durch-

Wie aus den F i g. 1 und 3 ersichtlich, sind in dem 10 laßrichtung vor. Der Abgriff eines an einer Gleich-Mittelteil 22 des Rahmens eine Anzahl den Schreib- Spannungsquelle liegenden Potentiometers 112 wird und Lesevorgängen dienende Magnetkopfeinheiten normalerweise so eingestellt, daß der Punkt 113 46 so befestigt, daß sich ihre Pole alle in dem glei- positives Potential führt. Der Abgriff eines Potentiochen geringen Abstand von der Aufzeichnungsfläche meters 114 wird dagegen so eingestellt, daß der befinden. Bei dieser Anordnung wird durch die axiale 15 Punkt 115 negativ vorgespannt ist. Die positive Span-Bewegung der Trommel 26 in Richtung ihrer Ver- nung von Punkt 113 gelangt an die Anode der Diode jüngung (nachstehend als »Innenrichtung« bezeichnet) 108, während die negative Spannung des Punktes 115 der Abstand zwischen der magnetischen Aufzeich- an die Kathode der Diode 109 gelangt. Beide Dioden nungsfläche der Trommel 26 und den Magnetkopf- werden auf diese Weise in der Durchlaßrichtung voreinheiten 46 verringert, während durch eine Bewe- 20 gespannt.

gung der Trommel 26 in der entgegengesetzten Rieh- Die Anoden der Gasentladungsröhren 116, 117

tung (nachstehend als »Außenrichtung« bezeichnet) und 118 sind über die Wicklungen der Relais Kl, K2 der Abstand zwischen der magnetischen Aufzeich- bzw. K3 und einen Ruhekontakt £4.1 b des Relais nungsfläche der Trommel 26 und den Magnetkopf- K 4 mit einer Wechselspannungsquelle 119 verbuneinheiten 46 vergrößert wird. . 25 den. Die Gasentladungsröhren 116, 117 und 118

Die Richtung der axialen Verschiebung der Trom- werden während jeder positiven Halbwelle der angemel 26 wird, wie schon erwähnt, durch die Drehrich- legten Wechselspannung in Durchlaßrichtung vorgetung des Servomotors 39 bestimmt. Um den Servo- spannt. Jedoch verhindert die normalerweise am motor 39 so zu erregen, daß er, in Abhängigkeit da- Punkt 110 und damit auch am Bremsgitter der Gasvon, ob der Abstand zwischen den Magnetkopfein- 30 entladungsröhre 116 vorhandene negative Spannung heiten und Aufzeichnungsfläche zu klein oder zu das Leiten dieser Röhre, während der positiven groß ist, die Magnettrommel entweder in die Außen- Halbwelle der angelegten Wechselspannung, obwohl oder Innenrichtung bewegt, ist eine Abfühlschaltung der Punkt 113 und damit auch das Steuergitter dievorgesehen, die erste und zweite Signale erzeugt, auf ser Röhre normalerweise positiv vorgespannt ist. In die der Servomotor 39 anspricht, sobald der Abstand 35 gleicher Weise verhindert die normalerweise am zwischen den Magnetkopfeinheiten 46 und der Auf- Punkt 115 und damit an den Steuergittern der Röhzeichnungsfläche einen bestimmten Wert über- oder ren 117 und 118 liegende negative Spannung das unterschreitet. Der Abstand zwischen den Magnet- Leiten dieser Röhren während der positiven HaIbkopfeänheiten und der magnetischen Aufzeichnungs- wellen der angelegten Wechselspannung,
fläche läßt sich induktiv, kapazitiv oder optisch be- 40 Um eine Drehung des Servomotors 39 wahlweise stimmen. Die erforderlichen Steuersignale werden in eine der beiden Richtungen zu erreichen, besitzt von der jeweiligen Feststellungsart abgeleitet. Nach- dieser zwei getrennte Wicklungen 120 und 121. Es stehend wird ein Verfahren beschrieben, das den be- sei angenommen, daß bei Erregung der Wicklung 120 sagten Abstand auf induktivem Wege feststellt, doch der Motor 39 in der Richtung gedreht wird, die eine ist die Erfindung keinesfalls auf dieses Verfahren be- 45 axiale Verschiebung der Trommel 26 in der Innenschränkt. Die hierzu erforderliche Anordnung ist in richtung verursacht, während bei Erregung der Wick-F i g. 13 schematisch dargestellt. Die in den Spulen lung 121 der Motor 39 eine Bewegung der Trommel der Magnetkopfanordnung 44 erzeugten Taktimpulse 26 in der Außenrichtung hervorruft. Der Einfachheit werden über eine gemeinsame Leitung 100 und den halber werden diese Wicklungen im folgenden Verstärker 102 einem Aufzeichnungskopf 101 züge- 50 »Außenrichtungswicklung« bzw. »Innenrichtungsführt, der mit einer der Spuren der magnetischen wicklung« genannt. Um die Außenrichtungswicklung Aufzeichnungsfläche der Trommel 26 zusammen- des Motors 39 zu erregen, ist es erforderlich, die arbeitet. Das von dem Verstärker 102 kommende Wicklung 121 über einen Begrenzungsschalter 122 Signal wird auch an die zugeordnete Taktgeberschal- und einen der Arbeitskontakte K2.2a, K3.2a und tung angelegt. Die auf der magnetischen Aufzeich- 55 K 4.2 α der Relais K 2, K 3 bzw. K 4 an Erde zu legen, nungsfläche der Trommel 26 aufgezeichneten Takt- Zur Erregung der Innenrichtungswicklung 120 muß signale werden durch einen Lesekopf 103 abgefühlt diese über den Arbeitskontakt K 1.1 α des Relais Kl und erscheinen dann als Wechselstromsignale hoher und die Ruhekontakte K2.1 b und K3.1b der Relais Frequenz auf einer Leitung 104, in die erf order- K 2 bzw. K 3 mit Erde verbunden werden,
lichenfalls ein Verstärker 105 eingeschaltet werden 60 Es sei angenommen, daß der erfindungsgemäße kann. Um eine Aufzeichnung der Taktsignale ent- Trommelspeicher soeben in Betrieb gesetzt und die sprechend ihrer Erzeugung zu ermöglichen, werden Trommel 26 in die Außenstellung verschoben wurde, vorher aufgezeichnete Taktsignale durch einen Der Abstand zwischen der Aufzeichnungsfläche und Dauermagnet 106 gelöscht. den Magnetkopfeinheiten besitzt in diesem Fall sei-

Die in der Leitung 104 auftretenden Wechselstrom- 65 nen Maximalwert. Die Amplitude des in der Leitung signale gelangen über den Verstärker 105 an die 104 vorhandenen Wechselstromsignals reicht unter Anoden der Dioden 107 und 109 und an die Kathode diesen Bedingungen nicht aus, um in der Abfühlder Diode 108. Für diese Dioden werden Vorzugs- schaltung verwendet werden zu können, da der Auf-

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zeichnungskopf 101 und der Lesekopf 103 in bezug durch der Stromkreis für die Wicklung 120 des Servoauf die Aufzeichnungsfläche der Trommel 26 eine motors 39 unterbrochen und damit die Axialveräußerst niedrige magnetische Wirksamkeit haben. Schiebung der Trommel 26 beendet wird. Durch die Der von der Lichtquelle 123 kommende Lichtstrahl Feststellung der Amplitude des auf der Leitung 104 wird jedoch über ein Linsensystem 125 einer Photo- 5 auftretenden Signals und durch entsprechende Einzelle 124 zugeführt. Bei Belichtung der genannten stellung des Abgriffs am Potentiometer 112 kann die Photozelle wird ein von einer Spannungsquelle 126 Trommel 26 auf die soeben beschriebene Weise in kommender Strom durch diese hindurchgeleitet. Lei- die richtige Arbeitsstellung gebracht werden. Bleibt tet die Photozelle 124, dann wird der Punkt 110 posi- der Abstand zwischen der magnetischen Aufzeichtiv, so daß das Bremsgitter der Röhre 116 auch eine io nungsfläche der Trommel 26 und den Magnetkopfpositive Vorspannung erhält. Das Steuergitter ist einheiten 46 konstant, dann leitet die Diode 108 wähebenfalls über Punkt 113 positiv vorgespannt. Sind rend der negativen Halbwellen der in der Leitung beide Gitter auf diese Weise positiv vorgespannt, 104 auftretenden Wechselstromsignale weiterhin stark dann ist die Röhre 116 während jeder positiven und hält die negative Ladung am Kondensator 128 Halbwelle der angelegten Wechselspannung leitend, 15 aufrecht. Aus diesem Grund bleibt das Steuergitter und das Relais Kl wird erregt. Das Relais Kl der Röhre 116 negativ vorgespannt, so daß diese schließt seinen Arbeitskontakt K 1.1 a, wodurch der Röhre gesperrt bleibt und die Trommel 26 seine Stel-Stromkreis für die Innenrichtungswicklung 120 des lung beibehält.

Motors 39 auf die bereits beschriebene Weise ge- Sollten sich die Abmessungen eines beliebigen Teischlossen wird. 20 Ies der Vorrichtung aus irgendeinem Grund so Nach Herstellen dieses Stromkreises läuft der ändern, daß sich der Abstand zwischen der Aufzeich-Servomotor 39 an, und zwar in der Richtung, die nungsfläche der Trommel 26 und den Magnetkopfeine Axialverschiebung der Trommel 26 in der einheiten 46 verringert, dann wird die Amplitude des Innenrichtung zur Folge hat, wodurch der Abstand in der Leitung 104 auftretenden Wechselstromsignals zwischen der magnetischen Aufzeichnungsfläche der 25 so groß, daß die Diode 109 während der positiven Trommel 26 und den Magnetkopfeinheiten verringert Halbwellen der Taktsignale noch stärker positiv vorwird. Als Folge dieser Trommelbewegung vergrößert gespannt wird und dadurch stärker leitet. Dadurch sich die Amplitude der durch den Aufzeichnungskopf wird der Kondensator 129 positiv aufgeladen, und 101 (Fig. 13A) auf die Aufzeichnungsfläche auf ge- der Punkt 115 wie auch die Steuergitter der Gasentzeichneten Taktimpulse und des in der Leitung 104 30 ladungsröhren 117 und 118 erhalten positive Vorauftretenden, vom Lesekopf 103 kommenden Wech- spannung. Da auch die Anoden der beiden Röhren selstromsignals. Diese als Folge des geringer werden- 116 und 117 mit der Wechselspannungsquelle 119 den Abstandes zwischen Magnetkopf einheiten 101, verbunden sind, leiten nun die genannten Röhren

103 und Aufzeichnungsfläche auftretende Amplitu- während der positiven Halbwellen, was zur Erregung denvergrößerung dauert so lange fort, bis ein Span- 35 der beiden Relais K2 und K3 führt. Die Relais Kl nungspegel erreicht ist, der ausreicht, um die Diode und K2> schließen ihre Arbeitskontakte K2.2α und 107 so vorzuspannen, daß sie während der positiven K 3.2 a, wodurch der Stromkreis für die Außenrich-Halbwelle der Signalspannung leitet. Die Diode 107 tungswicklung 121 des Servomotors 39 hergestellt übernimmt nun an Stelle der Photozelle 124 die wird.

Steuerung der Röhre 116, so daß der Lichtstrahl zur 40 Durch die Erregung der Wicklung 121 dreht sich Photozelle nun durch die Trommel unterbrochen der Servomotor 39 in der Richtung, die eine Axialwerden kann. Durch das Leiten der Diode 107 wäh- verschiebung der Trommel 26 nach außen zur Folge rend der positiven Halbwellen der auf der Leitung hat, wodurch sich der Abstand zwischen der Auf-

104 auftretenden Wechselstromsignale wird dem Zeichnungsfläche der Trommel 26 und den Magnet-Kondensator 127 eine positive Ladung zugeführt, so 45 kopfeinheiten 46 vergrößert. Mit der Vergrößerung daß das Bremsgitter der Röhre 116 positiv vorge- dieses Abstandes verringert sich die Amplitude des spannt bleibt und letztere während jeder positiven in der Leitung 104 auftretenden Wechselstromsignals. Halbwelle der von der Spannungsquelle 119 geliefer- Dadurch verringert sich die Leitfähigkeit der Diode ten Wechselspannung weiterhin leitet. 109, und der Punkt 115 sowie die Steuergitter der

Mit der Verringerung des Abstandes zwischen der 50 Röhren 117 und 118 nehmen wieder ihre normale magnetischen Aufzeichnungsfläche der Trommel 26 negative Spannung an. Auch die beiden Röhren 117 und den Magnetkopfeinheiten 46 infolge der Axial- und 118 werden während jeder negativen Halbwelle bewegung der Trommel 26 in der Innenrichtung ver- der Anodenwechselspannung gelöscht. Die negative größert sich die Amplitude des Wechselstromsignals Vorspannung des Steuergitters verhindert nun wähin dsr Leitung 104 infolge des geringer werdenden 55 rend der positiven Halbwellen eine erneute Zündung magnetischen Widerstandes immer mehr. Durch die- der beiden Röhren. Die beiden Relais K 2 und K 3 sen Anstieg der Signalamplituden beginnt die Diode fallen dadurch ab und öffnen ihre Kontakte .K 2.2 a während der negativen Halbwellen stärker zu und K3.2a, wodurch der Stromkreis für die Außenleiten, wodurch der Kondensator 128 negativ aufge- richtungswicklung 121 des Servomotors 39 unterbroladen wird. Die Folge davon ist, daß der Punkt 113 60 chen und die Axialverschiebung der Trommel 26 ein- und damit auch die Vorspannung des Steuergitters gestellt wird.

der Röhre 116 negativ wird. Da die Gasentladungs- Um unter allen Umständen eine Beschädigung der

röhre 116 während jeder negativen Halbwelle der Aufzeichnungsfläche zu verhindern, sind für die auf

angelegten Wechselspannung gelöscht wird, verhin- das Zukleinwerden des Abstandes ansprechende

dert nun diese negative Vorspannung an dem Steuer- 65 Schaltung zwei Gasentladungsröhren 117 und 118

gitter, daß die Röhre 116 während der positiven vorgesehen. Fällt eine der beiden Röhren aus, so

Halbwellen erneut gezündet wird. Dadurch fällt das sorgt die andere Röhre dafür, daß die Schaltung

Relais Kl ab und öffnet seinen Kontakt jKI.1 a, wo- trotzdem betriebsfähig bleibt.

Es sei nunmehr angenommen, daß sich die Abmessungen eines beliebigen Teiles der Vorrichtung aus irgendeinem Grund so ändern, daß sich der Abstand zwischen der magnetischem Aufzeichnungsfläche der Trommel 26 und den Magnetkopfeinheiten 46 vergrößert. Hierdurch wird die Amplitude des in der vom Lesekopf 103 kommenden Leitung 104 auftretenden Taktsignals verkleinert. Die Diode 108 verliert infolgedessen auch bei den negativen Halbwellen der Taktsignale ihre Leitfähigkeit, so daß der Punkt 113 sowie das Steuergitter der Röhre 116 wieder seine normale positive Vorspannung annimmt. Da das Bremsgitter vom Punkt 110 her ebenfalls positiv vorgespannt ist, zündet die Röhre 116 während der positiven Halbwellen der Anodenwechselspannung. Das Relais Kl spricht wieder an und sorgt auf die schon beschriebene Weise dafür, daß die Trommel in der Richtung bewegt wird, in der sich der Abstand zwischen der letzteren und den Magnetkopfeinheiten verkleinert, und zwar so lange, bis das Signal auf der Leitung 104 die Röhre 116 in der bereits erläuterten Weise löscht.

Um gegen einen Ausfall der Abfühlstromkreise unter allen Umständen gesichert zu sein, ist noch eine weitere Sicherheitsvorkehrung getroffen worden. Diese ist beispielsweise als Abfühlglied 130 ausgeführt. Gelangt dieses Abfühlglied in Berührung mit der Trommeloberfläche, so wird ein Stromkreis von der geerdeten Trommel über das Abfühlglied 130, das Relais K4 zur Wechselspannungsquelle 119 geschlossen, was die Erregung des Relais K 4 zur Folge hat. Das Relais KA schließt seine beiden Arbeitskontakte K 4.2 α und K 4.3 α und öffnet seinen Ruhekontakt /£4.1 b. Durch das Öffnen des Kontaktes K4.1& wird die Wechselspannung von den Anoden der Gasentladungsröhren 116, 117 und 118 weggenommen, wodurch die Erregung der RelaisKl, Kl und K2> verhindert wird. Der Kontakt K4.3α schließt einen Haltestromkreis für das Relais K 4, so daß dieses auch dann erregt bleibt, wenn das Abfühlglied 130 die Oberfläche der Trommel 26 nicht mehr berührt. Der Kontakt K 4.2 α stellt einen Stromkreis für die Außenrichtungswicklung 121 des Servomotors 39 her, wodurch der Servomotor erregt und eine Axialverschiebung der Trommel 26 in der Außenrichtung verursacht wird. Der genannte Stromkreis bleibt so lange geschlossen wie das Relais K4 erregt bleibt. Der Servomotor 39 bleibt daher so lange erregt, bis die Trommel 26 die äußerste Lage der Außenrichtung erreicht hat. In dieser Stellung öffnet die Trommel 26 den normalerweise geschlossenen Begrenzungschaltar 122. Dadurch wird der Stromkreis für die Wicklung 121 unterbrochen und der Servomotor 39 stillgesetzt, bevor eine Beschädigung des Trommelantriebsmechanismus eintritt.

Nach Beseitigung des Fehlers, der das Ausfallen der Abfühlschaltung verursacht hatte, kann ein Entsperrkontakt 131 betätigt werden, der den Haltestromkreis für das Relais K 4 unterbricht. Das Relais K 4 fällt ab und öffnet die Kontakte K 4.2 α und K4.3a, während es den Kontakt K4.1b schließt. Der Kontakt K4.1b legt wieder die Wechselspannung an die Anoden der Röhren 116, 117 und 118, wodurch die Abfühlschaltung wieder in der beschriebenen Weise betriebsfähig ist.

Aus der vorangegangenen Beschreibung geht hervor, daß das Abfühlsystem ein erstes Signal durch die Röhren 117 und/oder 118 und ein zweites Signal durch die Röhre 116 erzeugt, sobald der Abstand zwischen der magnetischen Aufzeichnungsfläche der Trommel 26 und der Magnetkopfeinheiten 46 kleiner als ein bestimmter Minimal- bzw. größer als ein bestimmter Maximalabstand wird und daß der Servomotor 39 auf diese Signale so anspricht, daß er die Trommel 26 in der Außen- bzw. Innendichtung axial verschiebt, um dadurch den Abstand zwischen der magnetischen Aufzeichnungsfläche der Trommel 26 und den Magnetkopfeinheiten 46 zu vergrößern oder zu verringern. Durch genaue Einstellung der Abgriffe der Potentiometer 112 und 114 kann eine genaue Einstellung des Minimal- und Maximalabstandes erreicht werden.

In F i g. 4 ist ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt, bei dem die Drehbewegung der Trommel 26 für die Axialverschiebung der Achse 23 und der Trommel 26 ausgenutzt wird. F i g. 4 ist demnach eine Ansicht desjenigen Teiles der F i g. 1, in dem die für dieses Ausführungsbeispiel erforderlichen zusätzlichen Elemente untergebracht sind.

Eine kurze Schnecke 47 ist mittels Stiften 48 fest an dem äußeren Laufring 27 des Trommellagers angebracht und macht die Drehbewegung der Trommel 26 mit. Die Schnecke 47 treibt dadurch ein Zahnrad 49, das auf der gleichen Welle wie eine weitere Schnecke 50 (F i g. 6) sitzt. Diese Schnecke 50 arbeitet mit einem Zahnrad 51 zusammen, das über eine Welle52 mit einem Zahnrad53-(Fig. 4 und 7) verbunden ist. Es sei bemerkt, daß die Magnetkopfanordnung 44 (F i g. 4) für die Taktimpulserzeugung sowie die Schnecke 50 und das Zahnrad 51 von einem Gehäuse 54 getragen werden, das fest mit der Achse 23 verschraubt ist und sich daher mit dieser in Axialrichtung bewegt. Um diese Axialbewegung zu ermöglichen, ist die Welle 52 mit zwei Längsnuten versehen, in denen das Zahnrad 53 in axialer Richtung gleiten kann (F i g. 7).

Das Zahnrad 53 treibt ein auf einer Hohlwelle 56 sitzendes Zahnrad 55 (F i g. 7) an. Bei Drehung des Zahnrades 55 dreht sich auch die Hohlwelle 56 um eine Welle 57 und treibt ein weiteres Zahnrad 58 (F i g. 7 und 8) an. Das Zahnrad 58 ist mit einem weiteren Zahnrad 59 im Eingriff, das sich in umgekehrtem Sinn wie das Zahnrad 58 dreht. Die Drehbewegung der Zahnräder 58 und 59 wird über eine Anzahl Bolzen auf die Platten 60 und 61 (Fig. 7) zweier Magnetkupplungen 62 und 63 übertragen. Durch je ein nicht gezeigtes Solenoid können die Platten 60, 61 mit den zugehörigen Kupplungstrommeln 62, 63 in Eingriff gebracht werden.

Wird z. B. das Solenoid der Kupplung 62 erregt, so gelangt die Platte 60 mit der Trommel der Kupplung 62 in Eingriff, und die Drehbewegung des Zahnrades 58 wird über die Kupplung 62 auf die Welle 57 übertragen. Mit der Welle 57 dreht sich ein Zahnrad 64 in der gleichen Richtung. Die Drehbewegung des Zahnrades 64 wird über ein Zwischenzahnrad 65 auf ein Zahnrad 66 (F i g. 7 und 9) übertragen, das auf einer Welle 67 sitzt und durch die Kupplung 63 angetrieben werden kann, jedoch in diesem Falle unabhängig von dieser gedreht werden kann, da sich die Platte 61 und die Trommel der Kupplung 63 nicht im Eingriff befinden. Die Drehbewegung des Zahnrades 66 wird weiter auf ein auf einer Welle 69 sitzendes Zahnrad 68 übertragen.

Es sei nun angenommen, daß die Platte 60 außer Eingriff mit der Trommel der Kupplung 62 gebracht

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wird und daß eine Erregung des Solenoids der Kupp- Die Kupplungen 62 und 63 sind somit Antriebslung 63 erfolgt. Dadurch wird die Platte 61 mit der glieder, die sich in Wirkbeziehung mit dem Getriebe Trommel der Kupplung 63 in Eingriff gebracht. In und dem Trommeleinstellzahnrad 37 befinden und diesem Falle wird die Drehbewegung des Zahnrades auf die ersten und zweiten Signale ansprechen, wo-58 über das Zahnrad 59 und die Kupplung 63 auf 5 durch das Trornmeleinstellzahnrad 37 wirksam gedie Welle 67 und das Zahnrad 66 übertragen. Das macht wird, um eine Axialverschiebung der Trom-Zahnrad 66 treibt das Zwischenrad 65, das Zahnrad mel 26 in der Außen- bzw. Innenrichtung durchzu-64 und die Welle 57, die sich nunmehr frei drehen führen.

kann, da die Platte 58 und die Trommel "der Kupp- Die in Fig. 13 gezeigten Sicherheitsvorkehrungen

lung 62 sich nicht mehr im Eingriff befinden, sowie io können auch in dem Ausführungsbeispiel nach das auf der Welle 69 sitzende Zahnrad 68 an. F i g. 4 Verwendung rinden. Im zweiten Ausführungs-

Bei dieser Anordnung kann also die Welle 69 vom beispiel ist noch eine weitere Sidherheitsvorkehrung sich ständig in der gleichen Richtung drehenden getroffen, die in Tätigkeit tritt, wenn die Wechsel-Zahnrad 58 her wahlweise in beiden Richtungen ge- stromversorgung ausfällt. Die Spannungsabfühlwickdreht werden, indem entweder die Kupplung 62 oder 15 lung 132 ist zwischen die Wechselspannungsquelle die Kupplung 63 betätigt wird. Dreht sich das Zahn- 119 und Erde geschaltet. Ist die Wechselspannung rad 58 beispielsweise ständig im Uhrzeigersinn und vorhanden, dann ist die Wicklung 132 erregt. Die wird die Kupplung62 betätigt, dann dreht sich auch Wicklung 132 betätigt das Solenoid 71 (Fig. 7). das Zahnrad 64 im Uhrzeigersinn. Das Zahnrad 64 Dieses Solenoid besitzt einen Stößel 72, der einen treibt das Zahnrad 66 über das Zwischenzahnrad 65 20 um einen Drehpunkt 74 verschwenkbaren Hebel 73 ebenfalls im Uhrzeigersinn, so daß schließlich das betätigt, der mit der Platte 61 der Außenrichtungs-Zahnrad 68 und die Welle 69 im Gegenuhrzeigersinn kupplung 63 gekuppelt ist. Ist die Wicklung 132 erangetrieben werden. Wird dagegen die Kupplung 63 regt, dann hält der Stößel 72 den Hebel 73 in der in erregt, so treibt das Zahnrad 58 das Zahnrad 53 im F i g. 7 angezeigten Stellung. In dieser Stellung ist die Gegenuhrzeigersinn. Diese Bewegung wird über die 25 Platte 61 der Außenrichtungskupplung 63 ausgerückt. Kupplung 63 auf das Zahnrad 66 übertragen, so daß Fällt die Wechselstromversorgung aus, dann wird das sich das Zahnrad 68 und die Welle 69 schließlich im Solenoid 71 abgeschaltet, und eine Feder 75 schwenkt Uhrzeigersinn bewegen. Die Drehbewegung der den Hebel 73 im Uhrzeigersinn um den Punkt 74, Trommel 26 wird also dazu ausgenutzt, um die Welle wodurch die Platte 61 in Eingriff mit der Trommel 69 durch Betätigen der Kupplung 62 im Gegenuhr- 30 der Außenrichtungskupplung 63 gebracht wird. Dazeigersinn oder durch Betätigen der Kupplung 63 im durch erfolgt eine Axialverschiebung der Trommel Uhrzeigersinn anzutreiben. 26 über das bereits beschriebene Getriebe nach

Eine mit dem Trommeleinstellzähnrad 37 zusam- außen. Infolge der kinetischen Energie der rotierenmenarbeitende Schnecke 70 (Fig. 7) dreht sich mit den Trommel wird dieselbe auch dann in Außender Welle 69. Durch das im Trommeleinstellzahnrad ₃₅ richtung bewegt, wenn die Stromversorgung ganz 37 befindliche Muttergewinde werden die Achse 23 ausfällt. Die Wicklung 132 wird wieder erregt, sound die Trommel 26 je nach dem Drehsinn der Welle bald erneut Wechselspannung an sie angelegt wird. 69 in der bereits beschriebenen Weise in die eine Dadurch zieht das Solenoid 71 den Stößel 72 an, oder andere Richtung axial verschoben. Ist keine der wodurch der Hebel 73 entgegen der Kraft der Feder magnetischen Kupplungen 62 oder 63 erregt, dann 40 75 im Gegenuhrzeigersinn verschwenkt wird. Es versteht die Schnecke 70 still, und die Achse 23 behält steht sich, daß durch diese Gegenuhrzeigerbewegung die augenblickliche axiale Stellung bei. die Platte 61 außer Wirkbeziehung mit der Trommel

Das soeben beschriebene Getriebe stellt den der Kupplung 63 gebracht wird, wodurch die Axialwesentlichsten Unterschied zwischen den in F i g. 1 verschiebung der Trommel beendet wird,
und 4 gezeigten Ausführungsbeispielen dar. 45 Wurde die Trommel zu weit in der Außenrichtung

Der größte Teil der für dieses Ausführungsbeispiel verschoben, dann wird eine zusätzliche Sicherheitsbenötigten Abfühl- und Steuerschaltung ist die vorkehrung wirksam. Sobald die Achse 23 und die gleiche wie beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 1. Trommel26 ihre maximale zulässige Verschiebung Statt der Schaltung 13 B ist an das Schaltbild 13 A in der eben erwähnten Richtung erreicht haben, wird die Schaltung 14 anzufügen. Zwischen Schaltung 13 B 50 ein Hebel 76, der in einen in dem mit dem Gewinde und 14 bestehen drei wesentliche Unterschiede: 38 versehenen Ende der Achse 23 vorgesehenen

Schlitz77 hineinragt, varschwenkt (Fig. 5). Durch

1. Die Innen- und Außenrichtungswicklungen 120 di_ese Schwenkbewegung wird über einen federnden bzw. 121 des Motors 39 werden durch Innen- Kippmechanismus ein Hilfshebel 78 betätigt. Dieser und Außenrichtungswicklungen 120' bzw. 121' _5S Hebel 78 hebt einen am Punkt 80 (Fig. 10) gelagerder Kupplungen 62 und 63 ersetzt. (Es sei hier _ten Hebel 79 an. Infolge der Uhrzeigerbewegung des angenommen, daß die Kupplung 62 die Innen- Hebels 79 wird der am Punkt 74 gelagerte Hebel 73 richtungskupplung und die Kupplung 63 die _{über emen} Fortsatz 81 des Hebels 79 im Gegenuhr-Außenrichtungskupplung ist.) zeigersinn verschwenkt. Durch diese Gegenuhrzeiger-

2. Die Wicklungen 120' und 121' liegen zwischen ^6o bewegung des Hebels 73 wird die Platte 61 außer Erde und einer Gleichspannungsquelle 131 und pngnff mit der Trommel der Außennchtungskuppnicht an der Wechselspannungsquelle 119. ^lun§ ⁶³ f^br5f^ht ™^d ™^terbncht dadurch die Über-

tragung der Drehbewegung auf das Trommelemstell-

3. Eine Wicklung 132 liegt direkt an der Wechsel- zahnrad 37, wodurch die Axialverschiebung der Spannungsquelle 119. 65 Trommel beendigt wird.

Aus der vorangegangenen Beschreibung der Er-

Die Arbeitsweise dieser Schaltung ist annähernd findung geht hervor, daß ein Magnettrommelspeicherdie gleiche wie die im vorangegangenen beschriebene. system geschaffen wurde, bei dem der Abstand zwi-

sehen der magnetischen Aufzeichnungsfläche einer konischen Trommel und zugeordneten Magnetköpfen steuerbar verändert werden kann. Hiermit wird ermöglicht, den Abstand zwischen den Magnetkopfeinheiten und der Aufzeichnungsfläche der Trommel 5 während des Arbeitens des Trommelspeichers annähernd konstant zu halten.

Claims (9)

Patentansprüche:

1. Magnetrommelspeicher mit einer rotierenden konischen Trommel und einer Anzahl von nahe der magnetisierbaren Trommeloberfläche angeordneten Magnetköpfen, dadurch gekennzeichnet, daß eine Trommeleinstelleinrichtung (23, 37 bis 41 und Fig. 13B; 23, 37, 38, 47 bis 70 und F i g. 14) vorgesehen ist, mittels der die Trommel (26) zur genauen Einstellung des Abstandes zwischen der Trommeloberfläche und den Magnetköpfen (46) vor und während des Betriebes der Trommel (26) axial verschoben werden kann.

2. Magnettrommelspeicher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine induktive, kapazitive oder optisch arbeitende Abfühlvorrichtang (z. B. Fig. 13A) den Abstand zwischen der Trommeloberfläche und den Magnetköpfen feststellt und Signale erzeugt, auf Grund derer die Trommeleinstelleinrichtung (23, 37 bis 41 und Fig. 13B; 23, 37, 38, 47 bis 70 und Fig. 14) den genannten Abstand innerhalb bestimmter Grenzen konstant hält.

3. Magnettrommelspeicher nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Trommel drehbar auf einer Achse sitzt, dadurch gekennzeichnet, daß die Trommel (26) und die Achse (23) zusammen axial verschiebbar sind.

4. Magnettrommelspeicher nach einem der Ansprüche 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Abfüllvorrichtung (Fig. 13A) erste oder zweite Steuersignale erzeugt, sobald der genannte Abstand eine obere bzw. untere Toleranzgrenze über- bzw. unterschreitet.

5. Magnettrommelspeicher nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Trommeleinstelleinrichtung einen mit der Achse (23) mechanisch gekuppelten (37, 38, 40, 41) Servomotor (39) enthält.

6. Magnettrommelspeicher nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Trommeleinstelleinrichtung (23, 37, 38, 47 bis 70 und Fig. 14) zwei magnetische Kupplungen (62,63) enthält, von denen jede eine mechanische Verbindung zwischen der Trommelantriebsvorrichtung (27 bis 36) und der Achse (23) herstellt.

7. Magnettrommelspeicher nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Sicherheitsvorrichtung (71) die Trommel (26) von den Magnetkopfeinheiten wegbewegt, wenn die Stromversorgung (119) für die Abfühlvorrichtung (F i g. 13 A) ausfällt.

8. Magnettrommelspeicher nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Abfühlvorrichtung (F i g. 13 A) einen Aufzeichnungskopf (101), an den ein Wechselstromsignal konstanter Amplitude angelegt und von ihm auf der Trommel (26) aufgezeichnet wird, ferner einen Lesekopf (103) zum Ablesen des aufgezeichneten Signals sowie eine Vorrichtung zur Bestimmung der Amplitude des von dem genannten Lesekopf (103) kommenden Ausgangssignals enthält.

9. Magnettrommelspeicher nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß weiterhin eine mechanische Abfühlvorrichtung (130) vorgesehen ist, die, wenn der genannte Abstand kleiner als ein durch sie vorbestimmter Wert wird, die Trommeleinstelleinrichtung (23, 37 bis 41 und Fig. 13B; 23, 37, 38, 47 bis 70 und F i g. 14) so beeinflußt, daß diese die Trommel (26) in diejenige Extremstellung der axialen Verschiebung bringt, in der die Trommel (26) von den Magnetkopfeinheiten am weitesten entfernt ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 1 062 960, 1062 961, 018 246;
Nachrichtentechnische Fachberichte, Beiheft der

NTZ, Bd. 4, 1956, S. 47 und 126 bis 128.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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