DE1191860B - Magnetkernspeicher - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. CL:

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

H 03 k

Deutsche KL: 21 al - S7/60

A38841IXc/21al
20. November 1961
29. April 1965

Die Erfindung bezieht sich auf einen Magnetkernspeicher mit gelochten Kernen, die an einem Stützkörper vermittels Ausnehmungen rutschfest gehalten sind und durch die eine an sie induktiv gekoppelte Wicklung geführt ist.

Es ist bekannt, Lochkerne in Schlitze eines Stützkörpers zu stecken, die sich in einer Seitenfläche des Stützkörpers befinden, und zwar so, daß sie in Zeilen und Spalten angeordnet sind und ihre Löcher so in Flucht liegen, daß die Wicklung gradlinig durch die Löcher zu fädeln ist. Dabei werden zunächst die Lochkerne auf die mit den Schlitzen versehene Seitenfläche des Stützkörpers geschüttet, und dann wird der Stützkörper geschüttelt, so daß die Lochkerne in der genannten Ordnung in die vorgesehenen Schlitze rutschen.

Dann wird eine mit Klebstoff versehene Folie auf sie gelegt, die so groß ist, wie die Fläche des Stützkörpers, die die Kerne aufnimmt. Die aus den Schlitzen herausragenden Teile der Lochkerne bleiben an der Folie haften, und durch Abheben der Folie ist es dahr möglich, die Kerne aus ihren Schlitzen in der gewünschten Anordnung herauszuziehen; dann werden die Lochkerne durchfädelt. Schließlich wird der Klebstoff mittels eines Lösungsmittels aufgelöst, und die Lochkerne werden mit ihren Wicklungen von der Folie abgehoben und auf einen Rahmen gespannt.

Beim Fädelvorgang muß der Draht durch eine Flucht wenigstens teilweise frei liegender Lochkerne geführt werden, was schwierig ist und wobei die Kerne daher leicht beschädigt werden können.

Aufgabe der Erfindung ist es, Lochkerne auf einem Stützkörper in einfacher Weise zu fixieren und die Durchfädelung der Lochkerne so zu vereinfachen, daß die Lochkerne weniger leicht beschädigt werden können.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist ein Magnetkernspeicher eingangs genannter Art dadurch gekennzeichnet, daß der Stützkörper in einander gegenüberliegenden Flächen sich in diesen Flächen erstreckende erste Ausnehmungen aufweist, daß eine Vielzahl von quer zu den Ausnehmungen verlaufenden zweiten Ausnehmungen in diesen gegenüberliegenden Flächen der Stützkörper vorgesehen ist, daß die Lochkerne in die ersten Ausnehmungen so eingesteckt sind, daß ihre Löcher in Flucht mit den zweiten Ausnehmungen liegen, und daß sie mittels einer schraubenförmig um den Stützkörper gelegten Wicklung am Stützkörper festgehalten sind.

Zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Magnetkernspeichers können die Lochkerne zunächst auf Magnetkernspeicher

Anmelder:

Ampex Corporation, Redwood City, Calif.

(V. St. A.)

Vertreter:

Dipl.-Ing. F. Weickmann,

Dr.-Ing. A. Weickmann, Dipl.-Ing. H. Weickmann und Dipl.-Phys. Dr. K. Fincke, Patentanwälte,

München 27, Möhlstr. 22

Als Erfinder benannt:

Martin Luther Hoover, Inglewood, Calif.

(V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 23. November 1960
(71 247)

einen Draht gefädelt werden und, während der Draht schraubenförmig um die Stützkörper gelegt wird, in der genannten Weise in die Ausnehmungen des Stützkörpers gesteckt werden. Das Schütteln in die Löcher entfällt, es enthält außerdem die Nadelführung durch eine ganze Flucht von Kernen, Die Lochkerne können daher nicht so leicht beschädigt werden wie bei der Herstellung der bekannten Magnetkernspeicher.

Auch im Magnetkernspeicher selbst liegen die Lochkerne bei Anwendung der Erfindung praktisch nicht frei und können daher nicht beschädigt werden, im Gegensatz zu dem bekannten Magnetkernspeicher, wo sie auf ein durch die Wicklung gebildetes Gitter gefädelt sind und innerhalb des Gitters allseitig freiliegen.

Die Erfindung eignet sich insbesondere für Magnetkernspeicher, die aus Lochkernen aufzubauen sind, deren Abmessungen sehr klein sind, deren Außendurchmesser beispielsweise etwa 0,8 mm und deren Innendurchmesser etwa 0,5 mm beträgt.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung unter Hinweis auf die Figuren.

Fig. IA zeigt eine Draufsicht auf einen Rahmen oder Träger gemäß der Erfindung;

Fig. IB zeigt eine Aufrißansicht desselben;

Fig. IC zeigt eine Seitenansicht desselben;

509 567/116

F i g. 2 zeigt ein Schema, welches eine Verdrahtungstype erläutert, die gemäß der Erfindung bei Benutzung des in Fig. IA gezeigten Rahmens gebraucht ist;

Fig. 3 zeigt das Aussehen der Ausführung des erfindungsgemäßen Gegenstandes im zusammengesetzten, verdrahteten Zustand;

F i g. 4 zeigt das Aussehen eines vollständigen gemäß der Erfindung zusammengebauten Speichers, und

Fig. 5 zeigt einen Teil eines Rahmens nach der Erfindung sowie die Verdrahtung, die für Mehrlochkerne benutzt werden kann.

In den Fig. IA, IB und 1C sind drei Ansichten eines Abschnittes eines Trägers oder Rahmens gemäß der Erfindung gezeigt. Dieser umfaßt einen rechtwinkligen Materialstreifen 10, der aus irgendeinem geeigneten Kunststoffmaterial hergestellt sein kann. Der Rahmen hat eine Ober- und Unterfläche 12, 14 sowie zwei gegenüberliegende Flächen 16, 18. Eine längliche Nut 16 Λ, 18 Λ ist in jeder der gegenüberliegenden Flächen vorgesehen, die parallel zu den Kanten der Flächen darin verläuft. Diese Nuten können genügend tief hergestellt sein, um einen magnetischen Kern vollständig darin zu versenken. Die Kerne befinden sich, wenn sie in den Rahmen eingesetzt sind, in Hochkantlage. Wenn gewünscht, kann eine Höhlung oder eine ähnliche Vertiefung in den genannten Flächen für jeden einzelnen Kern gebildet sein, jedoch ist eine Nut einfacher herzustellen und wird daher bevorzugt. Das Wort »Nut«, wie es hier benutzt wird, soll jedoch so verstanden werden, daß es Vertiefungen einschließt, die nach alledem nur kurze Nuten sind.

Eine Vielzahl von in dem Rahmen gebildete, quer zu den Nuten liegende Ausnehmungen 16 B, 18 B, welche die Form von Kerben haben ist längs jeder der Flächen 16, 18 angeordnet und erstreckt sich zwischen den Ober- und Unterflächen 12, 14. Die Öffnung einer solchen »Kerbe« sollte genügend groß sein, so daß, wenn ein Kern mit Verdrahtung in die Nut eingesetzt wird, die Verdrahtung durch die Kerbenöffnung hindurchgebracht werden kann. Die Schlitze sollten so hergestellt sein, daß ein Kern leicht darin eingesetzt werden kann, und in ähnlicher Weise sollte die Kerbenbreite so sein, daß die Verdrahtung durch den Kern leicht hindurchgeführt werden kann.

Die entgegengesetzten Ausnehmungen 16 B, ISB sind so gezeigt, daß sie gegeneinander versetzt sind, obwohl dies nicht notwendigerweise erforderlich ist. Besonders deutlich ist dies in Fig. 5 (Kerben 112, 114) zu sehen. Der Rahmen 10 ist so dargestellt, daß er eine öffnung 20 aufweist. Diese kann so vorgesehen sein, daß, wenn gewünscht, ein Stapel dieser Rahmen mittels geeigneter Bolzen und passender Muttern hergestellt werden kann, in welchem alle Rahmen parallel zueinander liegen. Der Rahmen ist auch so dargestellt, daß er einen Ansatz 22 an einem Ende aufweist, der auch, wenn gewünscht, an beiden Enden vorgesehen sein kann, so daß der Rahmen und seine Kerne und die Verdrahtung zusammen mit anderen Rahmen in einen Schlitz einer Haltevorrichtung (90 in Fig. 4) eingesetzt werden kann, um einen vollständigen Speicher zu bilden.

F i g. 2 zeigt ein Verdrahtungsschema, das in einer Ausführung dieser Erfindung benutzt wurde, die gebaut und betrieben worden ist. Dieses Verdrahtungsschema soll nicht als eine Beschränkung der Erfindung angesehen werden, sondern ist nur ein Beispiel dafür, was unter Benutzung der Erfindung ausgeführt werden kann. Der Speicher, der gebaut wurde, war ein »Wort-Wähk-Speicher. Hiermit ist gemeint, daß bei der Information in den Speicher ein Wort zu einem Zeitpunkt eingefügt oder ein Wort zu einem Zeitpunkt aus dem Speicher abgelesen wird. Es war ein 72-bit oder Binär-Ziffer-Wortspeicher hergestellt.

ίο Jeder Rahmen, der in Fig. IA gezeigten Art hielt 144 Kerne. Es waren 36 Rahmen vorhanden. In der Konstruktion waren eine Anzahl von zum Antrieb der Kerne erforderlichen Drähten durch die Hauptoder Mittelöffnungen einer Gruppe von 72 Kernen hindurch eingefügt. Drähte waren auch durch eine zweite Gruppe von 72 anderen Kernen hindurchgefädelt. Zwei Gruppen von Kernen waren an jedem Rahmen montiert.

Da kein Abstandserfordernis zwischen den auf die Drähte gefädelten Kernen bei dieser Verbindung der Baugruppe besteht, ist das Durchfädeln der Drähte durch die Kerne hindurch sehr einfach auszuführen. Beispielsweise wird eine Hohlnadel in einen die Kerne enthaltenden Kasten getaucht, wird dann parallel zu dem Grund des Kastens geneigt und dann herausgezogen. Gewöhnlich ergibt sich daraus, daß mehrere Kerne auf die Nadeln aufgenommen sind. Dieses Verfahren wird wiederholt, bis die gewünschte Anzahl von Kernen auf der Nadel angebracht worden ist. Danach können die Drähte für die Wicklung in die Hohlnadel eingefügt werden. Schließlich werden die Kerne von der Nadel herunter auf den Draht gezogen. Wahlweise hierzu ist eine Vibrationsvorrichtung bekannt, die die Kerne in einer einzigen Reihe anordnen und sie dann auf eine Nadel übertragen kann.

Der Draht, auf welchem die erste Gruppe von 72 Kernen gereiht ist, wird dann in einer solchen Weise um den Rahmen herumgewickelt, daß ein Kern in jeder Ausnehmung (Kerbe) des Rahmens angeordnet ist. Fig. 2 zeigt die allgemeine Einstellung der Kerne und der Drähte, wobei der Rahmen fortgelassen ist, um die Darstellung deutlicher zu machen. Die Kerne für ein Wort sind diesbezüglich mit 30, 31, 32, 30 + (N-I), 30 + Nbezeichnet. Die Kerne für die anderen Worte sind durch 40, 41, 42, 40 + (N-1) und 40 + N bezeichnet. Es ist zu bemerken, daß die Kerne für ein Wort abwechselnd angeordnet sind, wenn die Wicklung schraubenförmig längs des Rahmens fortschreitet.

In der Ausführung der Erfindung, die hier beispielsweise beschrieben ist, waren zwei Windungen der Ableseantriebswicklung mit jedem Kern gekuppelt, und eine einzige Wicklungswindung war für die Schreibwicklung benutzt. Ein Draht war für die Prüf- und Inhibitfunktionen benutzt. So kann in Fig. 2 der für die Kerne in einem Wort gebrauchte Ableseantriebswicklung 50 von der äußersten linken Seite der Zeichnung durch Kern 30, dann durch Kern 31, dann Kern 32 usw. geführt werden, wobei sie sich schließlich durch Kerne 30 + (N-1), 30 + N windet. Unter Führung des Bezugszeichens 5OA ist die Wicklung dann durch alle die Kerne des Wortes in der gleichen Weise hindurchgeführt, wie die Ableseantriebswicklung 50, und endet schließlich an der Klemme 52. Die zweite Windung der Wicklung 50 hat das Bezugszeichen 50,4, um seine Identifizierung zu erleichtern.

In der gleichen Weise wie die Wicklungen 50 und 5(M geht die zweite Ableseantriebswicklung, die aus einer ersten Windung 54 und einer zweiten Windung 54 A besteht, durch die zweite Gruppe von 72 Kernen 40 bis 40 + JV hindurch, und endet schließlich an der Klemme 52. Es muß bemerkt werden, daß die Kerne der beiden Gruppen 30, 40 dabei angrenzend aneinander angebracht sind, die aneinander angrenzenden Kerne jedoch zwei Worten, die gespeichert sind, zugeordnet sind.

Die dritte in den Kernen gekoppelte Wicklung umfaßt die Schreibwicklungen 56 beziehungsweise 58. Die Schreibwicklung 56 für die erste Gruppe von Kernen läuft von der rechten Seite der Zeichnung aus aufeinanderfolgend von dem letzten Kern 30 + JV des Wortes zu dem ersten Kern 30 des Wortes und dann zurück zu einer Verbindung mit der Ablesewicklung bei Klemme 52. In ähnlicher Weise läuft die Schreibwicklung 58 von der rechten Seite der Zeichnung aus aufeinanderfolgend durch den letzten Kern 40 + JV des Wortes zu Kern 40 und dann an Kern 41 und darauf zurück an die Klemme 52. Die Pfeile an den Ablese- und Schreibdrähten zeigen die Stromflußrichtung, die benutzt wird.

Eine separate Wicklung 60 bis 60 + JV, und 70 bis 70 + JV ist für jeden Kern vorgesehen. Diese Wicklungen dienen als Ziffernebenenwicklungen, um wahlweise den an Kerne ausgeübten Antrieb zu ermöglichen, wenn die Schreibwicklung erregt wird, so daß eine verständliche Informationsspeicherung stattfinden kann. Die gerade angeführten Ziffernebenenwicklungen dienen auch als die Lesewicklung bei der Ableseoperation. Hier zeigen die Pfeile wieder den Stromfluß, welcher bei dieser Leseoperation auftritt.

Eine Anordnung zur Wahl und Anlegung eines Antriebsstromes an den Speicher ist nicht gezeigt, da dies in dieser Technik wohlbekannt ist.

F i g. 3 zeigt das Aussehen eines Kernrahmens 10 mit den Kernen 30 bis 30 + JV und 40 bis 40 + JV, die darin angebracht sind. Es ist ersichtlich, daß ein Kern an jeder Ausnehmung quer zur Nut in den Rahmen 10 liegt. Die Kerne sind durch den Rahmen geschützt, und die Öffnung der Ausnehmung ist ausreichend, um den Drähten zu gestatten, durch die Kerne hindurchzugehen, um durch den Rahmen hindurchzukommen und um ihn herum gewickelt zu werden. Die Montage der Kerne an dem Rahmen ist äußerst einfach und äußerst schnell. Der Rahmen wird in einer Vorrichtung gehalten, die betätigt werden kann, um den Rahmen stetig zu drehen. Nachdem ein Kern bei einer Ausnehmung in eine Nut geschoben ist, wird der Rahmen gedreht, wodurch die Wicklung rund um den Rahmen entsteht. Der Rahmen dient der Funktion des richtigen Abstandes der Kerne, schützt sie und hält sie, so daß durch eine einfache Einfädeloperation die Lesewicklungen eingefügt werden können.

F i g. 4 zeigt eine Vielzahl dieser Rahmen 80, 82, 84, 86, 88. Diese werden zueinander parallel durch Einschiebung in Schlitze gehalten, welche in zwei Haltekonsolen 90, 92 vorgesehen sind. Auf diese Weise können die kombinierten Ziffernebenenwicklungen oder Lesewicklungen sehr leicht durch die Kerne auf jedem der Rahmen hindurch gefädelt werden, welche die entsprechenden Bits eines getrennten Wortes bilden. Das Halten der Rahmen durch parallele Konsolen 90, 92 ist nur ein Beispiel, wie dies ausgeführt werden kann. Es sind viele andere Hilfsmittel bekannt, die dazu benutzt werden können. Beispielsweise kann ein Bolzen durch Löcher in den Rahmen, von denen ein Loch 20 in F i g. 1 gezeigt ist, hindurchgeführt werden. Der Bolzen wird Abstandshalter aufweisen und wird so eingesetzt werden, daß eine Mutter die Zwischenräume an den Rahmen verringern kann. Die in Fig. 4 gezeigte Anordnung schafft eine Erleichterung zur Speicherung sehr vieler Worte.

ίο Die Erfindung ist so weit gezeigt worden, wie sie mit ringförmigen Kernen benutzt ist, die eine einzige Öffnung aufweisen. Die Nützlichkeit der Erfindung ist aber nicht darauf beschränkt, da, wie in Fig. 5 gezeigt ist, Mehrlochkerne gemäß der Erfindung auf einen Rahmen gewickelt werden können. In Fig. 5 ist ein teilweiser Abschnitt eines Rahmens 100 zum Halten von Mehrlochkernen 102, 104, 106, 108 gezeigt. In den gegenüberliegenden Flächen des Rahmens sind Nuten ausgeschnitten, wie es für die vorhergehenden Ausführungen der Erfindung beschrieben war. Zusätzlich zu den Ausnehmungen 110, 112, 114, 116, die vorgesehen sind, um die Verdrahtung für die Hauptöffnungen der Kerne zu behandeln, sind Ausnehmungen 110^4, 112 A, 114 A, 116 A für die Drähte vorgesehen, die durch die kleinen Öffnungen der Kerne hindurchgehen. Es ist nur eine Ausnehmung für eine kleine Öffnung gezeigt. Eine andere Ausnehmung kann für eine andere kleine Öffnung benutzt werden, die an der Seite einer Ausnehmung für eine Hauptöffnung angeordnet ist, die nicht bereits eine Ausnehmung aufweist.

Ein einzelner Draht 118, 120, 122, 124 ist so dargestellt, daß er durch die entsprechenden großen und kleinen Öffnungen hindurchgeht. Diese einzelnen Drähte repräsentieren einen oder mehrere Drähte, die, wie Fig. 2 zeigt, als Wicklung benutzt werden können. Andere (nicht gezeigte) Wicklungen können durch die Kerne senkrecht zu der Ebene des Kernrahmens hindurchgeführt sein. Das Verfahren der Montage der Kerne an einem Rahmen kann das gleiche sein, wie es vorher beschrieben ist. Die Anzahl von an einem Rahmen anzubringenden Kernen wird auf eine Hohlnadel aufgenommen. Eine andere Nadel kann durch die kleinen Öffnungen geführt werden. Durch die Hohlnadeln werden Drähte gefädelt. Die Nadeln werden dann entfernt, wobei die Kerne auf den Drähten gereiht verbleiben, welche durch die großen und kleinen Öffnungen hindurchgehen. Die Kerne werden dann aufeinanderfolgend in die Ausnehmungen eingefügt, wobei die Drähte dazu dienen, die Kerne richtig in jeder Ausnehmung auszurichten, und die Drähte werden auch in der gezeigten Weise rund um den Rahmen herumgewickelt.

Es ist demgemäß eine neuartige und nützliche Anordnung zum Zusammenbau von Kernen und Draht an einem Rahmen gezeigt und beschrieben worden, um einen Magnetkernspeicher zu schaffen. Durch die hier beschriebene Anordnung wird zur Herstellung eines Magnetspeichers mit kleinen Kernen keine viel größere Schwierigkeit geboten als sie bei der mit größeren Kernen besteht. Die Kerne werden in dem Rahmen geschützt, in ihm richtig gehalten und sind dennoch nicht so eingeschnürt, daß magnetostriktiv Effekte hervorgerufen würden. Der große Lochdurchmesser in dem Kern ist für die Verdrahtung verfügbar gemacht. Die »Wort-Wahk-Wicklungsanordnung, die hier beschrieben und gezeigt ist, soll nur als Bei-

spiel und nicht als Beschränkung der Erfindung dienen. Sachverständige sind imstande, die Wicklungsanordnungen im Rahmen der Erfindung zu verändern.

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Magnetkernspeicher mit gelochten Kernen, die an einem Stützkörper vermittels Ausnehmungen rutschfest gehalten sind und durch die eine an sie induktiv gekoppelte Wicklung geführt ist, dadurchgekennzeichnet, daß der Stützkörper (10, 100) in einander gegenüberliegenden Flächen sich in diesen erstreckende erste Ausnehmungen (16 A, 18Λ) aufweist, daß eine Vielzahl von quer zu den Ausnehmungen verlaufenden zweiten Ausnehmungen (16 B, 18 B, 110 bis 116, 110Λ bis 116A) in diesen gegenüberliegenden Flächen der Stützkörper vorgesehen ist, daß die Lochkerne (30, 40,102, 104, 106, 108) in die ersten Ausnehmungen so eingesteckt sind, daß ihre Löcher in Flucht mit den zweiten Ausnehmungen liegen und daß sie mittels einer schraubenförmig um den Stützkörper gelegten Wicklung (50, SOA, 56, 54, 54 Λ, 58, 118, 120, 124, 128) am Stützkörper festgehalten sind.

2. Magnetkernspeicher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Gruppen von Lochkernen (30, 40) mittels ihnen zugeordneter Wicklungen am Stützkörper (10) gehalten sind.

3. Magnetkernspeicher nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß Lochkerne der einen Gruppe (30) und Lochkerne der anderen Gruppe (40) abwechselnd in einer Reihe liegen.

4. Magnetkernspeicher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmungen (16A, 18A) die Form einer durchgehenden Nut zur Aufnahme mehrerer Lochkerne aufweisen.

5. Magnetkernspeicher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einkerbungen (110, 112, 114, 116) in den einander gegenüberliegenden Flächen des Stützkörpers gegeneinander versetzt sind.

6. Magnetkernspeicher nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch zusätzliche Ausnehmungen (110A, 112A, IUA, 116A) zur Aufnahme von durch exzentrische Löcher in den Lochkernen geführte Wicklungen (120, 124).

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Auslegeschriften Nr. 1 024 270,
029 875, 1 063 205, 1 070 411, 1076 972;
deutsches Gebrauchsmuster Nr. 1832228;
USA.-Patentschrift Nr. 2 985 948;
französische Patentschrift Nr. 1 250 472.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

509 567/116 4.65 © Bundesdruckerei Berlin