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Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Festlegen einer Einschubbaugruppe in einem Einbaukäfig eines Computersystems, insbesondere eines Speicherlaufwerks in einem Laufwerkkäfig eines Desktop-PCs. Die Anordnung weist mindestens eine Halteschiene mit wenigstens einer Auflagefläche zum Festlegen der Halteschiene in einer Führungsschiene des Einbaukäfigs auf.
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Aus der
DE 10 2009 033 289 A1 sind Anordnungen der oben genannten Art bekannt. Halteschienen erlauben unter anderem einen besonders einfachen und schnellen Einbau und Ausbau von Einschubbaugruppen, insbesondere von Speicherlaufwerken, in ein Computergehäuse. Außer der Vereinfachung der Montage vermindern derartige Halteschienen aufgrund von zylindrischen Schwingungsdämpfern, mittels derer in die Einschubbaugruppe eingreifende Haltestifte gedämpft an der Halteschiene befestigt sind, die Übertragung von mechanischen Schwingungen zwischen dem Einbaukäfig und der Einschubbaugruppe.
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Aus der
US 2013/0048813 A1 ist ein Haltemechanismus bekannt, um ein Datenspeichergerät, in dessen Seiten eine Mehrzahl von Befestigungslöchern ausgebildet ist, sicher festzulegen.
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Solche Halteschienen sind allerdings zusätzlich über eine im Vergleich zu den schwingungsgedämpften Haltestiften direkte mechanische Kopplung mit der Einschubbaugruppe verbunden. Beispielsweise ist aus der Halteschiene einstückig ein Haltestift herausgeformt oder die Halteschiene weist einen zusätzlichen metallischen Haltestift auf.
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Als Nachteil einer solchen zusätzlichen, steifen mechanischen Kopplung der Halteschiene mit der Einschubbaugruppe erweist sich, dass mechanische Schwingungen und/oder Vibrationen von der Einschubbaugruppe auf den Einbaukäfig und/oder umgekehrt übertragen werden. Solche Schwingungen und/oder Vibrationen verursachen eine negative Geräuschentwicklung und können negative Auswirkungen auf die Einschubbaugruppe selbst oder benachbarte Einschubbaugruppen hinsichtlich der Performance oder Funktionsfähigkeit dieser haben.
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Eine Aufgabe, die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegt, ist es, eine Anordnung sowie eine Halteschiene zu beschreiben, welche einfach aufgebaut sind und die Übertragung mechanischer Schwingungen und/oder Vibrationen von der Einschubbaugruppe auf einen Einbaukäfig eines Computersystems weitgehend vermeiden.
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Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird eine Anordnung zum Festlegen einer Einschubbaugruppe in einem Einbaukäfig eines Computersystems, insbesondere eines Speicherlaufwerks in einem Laufwerkkäfig eines Desktop-PCs, beschrieben. Die Anordnung weist mindestens eine Halteschiene mit wenigstens einer Auflagefläche zum Festlegen der Halteschiene in einer Führungsschiene des Einbaukäfigs auf. Die Anordnung weist des Weiteren eine Mehrzahl von Haltestiften zum Eingreifen in seitliche Befestigungsöffnungen der Einschubbaugruppe und zum Festlegen der Halteschiene an der Einschubbaugruppe auf. Jeder Haltestift ist über ein erstes Dämpfungselement mit der Halteschiene mechanisch gekoppelt. Die Einschubbaugruppe ist nicht direkt mechanisch mit der Halteschiene gekoppelt. Zudem bestehen die Halteschiene, jeder Haltestift und jedes erste Dämpfungselement aus Kunststoffwerkstoffen. Dabei sind zumindest jeder Haltestift und ein zugehöriges erstes Dämpfungselement einstückig mittels eines Mehrkomponenten-Spritzgussverfahrens hergestellt.
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Die Anordnung gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung sieht vor, dass jeder Haltestift mittels eines ersten Dämpfungselements von der Halteschiene mechanisch entkoppelt ist. Dadurch ist die Einschubbaugruppe nicht mehr direkt mechanisch mit der Halteschiene verbunden und ist es möglich, dass im Wesentlichen keine mechanischen Schwingungen und/oder Vibrationen zwischen der Einschubbaugruppe und dem Einbaukäfig beziehungsweise der Halteschiene übertragen werden. Somit ist eine gegenüber dem Stand der Technik verbesserte Schwingungs-Absorption durch die ersten Dämpfungselemente möglich.
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Beispielsweise kann eine solche Einschubbaugruppe ein magnetisches Speicherlaufwerk sein, welches im Betrieb durch die Unwucht der Festplatten-Scheiben mechanische Schwingungen erzeugt. Die Festplatten-Scheiben stellen eine erhebliche Rotationsmasse dar. Vor allem durch die steigenden Kapazitäten der Festplattenlaufwerke, beispielsweise 4 TB, ist die Tendenz der Unwucht steigend. Dies bedingt eine Erhöhung der Rotationsmasse (Energie), da die Scheibenanzahl erhöht werden muss. Zusätzlich werden auch aufgrund von Performance-Optimierungen die Drehzahlen der Festplatten-Scheiben erhöht, beispielsweise auf bis zu 15.000 Umdrehungen pro Minute. Die dadurch bedingte Erhöhung der (Rotations-) Energie und die dadurch entstehenden höheren mechanischen Schwingungen und Vibrationen werden mittels der ersten Dämpfungselemente absorbiert beziehungsweise gedämpft.
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Des Weiteren wird durch die beschriebene Anordnung gewährleistet, dass die Einschubbaugruppe in dem Einbaukäfig mechanisch sicher festgelegt ist. Die mechanisch sichere Festlegung ist notwendig, um beispielsweise einen Falltest zu bestehen. Bei einem solchen Falltest wird die gesamte Anordnung mit festgelegter Einschubbaugruppe innerhalb des Einbaukäfigs beispielsweise mehrmals in unterschiedlichen Ausrichtungen auf einem Boden fallengelassen, wobei innerhalb kurzer Zeitimpulse Kräfte von bis zu 80gn entstehen können. Solche Kräfte stellen eine Schockbelastung für die Anordnung dar dürfen nicht dazu führen, dass die Einschubbaugruppe aus dem Einbaukäfig herausfällt oder herausbricht.
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Die beschriebene Anordnung ermöglicht die Entfernung beziehungsweise das Ersetzen der zusätzlichen, direkten mechanischen Kopplung zwischen der Halteschiene und der Einschubbaugruppe, beispielsweise über einen aus der Halteschiene herausgeformten Haltestift, welcher auch als Mittelpin bezeichnet werden kann. Somit wird eine direkte Schwingungsübertragung unterbrochen bei gleichzeitig stabiler Fixierung der Einschubbaugruppe innerhalb des Einbaukäfigs.
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Dies wird insbesondere dadurch ermöglicht, dass jeder Haltestift und ein zugehöriges erstes Dämpfungselement einstückig mittels eines Mehrkomponenten-Spritzgussverfahrens hergestellt sind. Das Mehrkomponenten-Spritzgussverfahren ermöglicht, dass der Haltestift und sein zugehöriges Dämpfungselement mechanisch fest miteinander verbunden sind. Dazu werden unterschiedliche Kunststoffe verwendet, welche eine gewisse Haftung zueinander aufweisen. Diese Haftung sorgt dafür, dass die beiden Kunststoffwerkstoffe während des Mehrkomponenten-Spritzgussverfahrens auf molekularer Ebene eine Verbindung eingehen können. Eine zweistückige Ausführung des zusätzlichen Haltestifts beziehungsweise des Mittelpins würde das Bestehen eines Falltests dagegen nicht sicherstellen.
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Ein weiterer Vorteil ergibt sich dadurch, dass die Halteschiene der Anordnung sehr gut recyclebar ist. Die Tatsache, dass die Halteschiene lediglich Kunststoffwerkstoffe aufweist, erlaubt es, dass die Halteschiene geschreddert werden kann. Beispielsweise würde ein metallischer Haltestift in Kombination mit Kunststoffen nicht oder nur unter zusätzlichen, aufwändigen Maßnahmen recyclebar sein.
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Des Weiteren ermöglicht die Halteschiene durch die Kombination von Kunststoffwerkstoffen, dass im Wesentlichen kein oder nur ein sehr geringer Geräuschpegel aufgrund von Schwingungsübertragungen der Einschubbaugruppe auf den Einbaukäfig erzeugt wird.
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Ein weiterer Vorteil ist, dass beispielsweise bei Einschubbaugruppen in Form von Festplattenlaufwerken die Lese- und Schreibperformance verbessert werden kann. Durch das Dämpfen der mechanischen Schwingungen und/oder Vibrationen werden weniger Lese- oder Schreibfehler bei solchen Festplattenlaufwerken generiert. Durch die mittlerweile üblichen, sehr hohen Drehzahlen und Schreibdichten bei magnetischen als auch optischen Speicherlaufwerken, muss auch eine Positionierung der Schreib- und Leseköpfe schnell und zielgenau erfolgen. Eine durch Schwingungen oder Stöße verursachte Störung führt dabei zu einer verhältnismäßig zeitaufwändigen Nachregelung, die die Zugriffszeit vergrößert und die Datenübertragungsrate vermindert. Mittels der Anordnung gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung werden die Datenübertragungsraten im Wesentlichen verbessert und die Zugriffszeiten zum Lesen oder Schreiben verringert.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung weist die Anordnung drei Haltestifte auf. Dadurch ist gewährleistet, dass im Wesentlichen keine mechanischen Schwingungen zwischen der Einschubbaugruppe und der Halteschiene beziehungsweise dem Einbaukäfig übertragen werden. Zusätzlich gewährleistet eine solche Halteschiene, dass die Einschubbaugruppe sicher mechanisch in einem Einbaukäfig des Computersystems festgelegt ist und nicht aufgrund von Lastimpulsen oder Schockbelastungen herausbricht oder herausfällt.
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Gemäß einer weiteren, vorteilhaften Ausgestaltung weist die Anordnung wenigstens ein streifenförmiges, zweites Dämpfungselement auf, welches zur Dämpfung von Relativbewegungen zwischen dem Einbaukäfig und der Einschubbaugruppe an einer der Einschubbaugruppe zugewandten Seite der Halteschiene angeordnet ist.
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Ein solches zweites Dämpfungselement eignet sich besonders gut zur Dämpfung von seitlichen Winkel- und/oder Seitenbeschleunigungen. Insbesondere bei Anordnungen mit mehreren Einschubbaugruppen, beispielsweise Speicherlaufwerken, welche innerhalb eines Einbaukäfigs neben- oder übereinander angeordnet sind, wird die Übertragung von mechanischen Schwingungen zwischen den Einschubbaugruppen minimiert beziehungsweise verhindert. Insbesondere wird ein sogenannter Wippeffekt oder Winkelbeschleunigungseffekt minimiert, welcher entsteht, wenn Schwingungen einer Einschubbaugruppe auf eine oder mehrere andere Einschubbaugruppen übertragen wird. Dies wird auch als „mechanische Sichtbarkeit“ bezeichnet und ist insbesondere für „Business-Critical-Anwendungen“ beziehungsweise „Business-Critical-Festplatten“ von Vorteil. Bei solchen Anwendungen beziehungsweise Festplatten wird eine besonders niedrige Fehleranfälligkeit erwartet, da die Festplatten in solchen Anwendungen in der Regel dauerhaft und ohne Unterbrechung im Betrieb sein sollen.
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Gemäß einer weiteren, vorteilhaften Ausgestaltung weist die Halteschiene Halteelemente auf, die zur Festlegung des streifenförmigen zweiten Dämpfungselements mit diesem zusammenwirken. Somit kann eine Halteschiene ohne den Einsatz von Werkzeug oder einer zusätzlichen Maßnahme, beispielsweise einer Klebung, mit einem für eine einzubauende Einschubbaugruppe geeigneten und in seinen Dämpfungseigenschaften angepassten streifenförmigen Dämpfungselement versehen werden. Insbesondere sind so die Komponenten der Anordnung leicht wieder zu trennen, was eine Wiederbenutzung der Komponenten ermöglicht und das Recycling der Anordnung begünstigt.
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Gemäß einer weiteren, vorteilhaften Ausgestaltung ist das zweite Dämpfungselement zwischen zwei Haltestiften angeordnet und weist eine Öffnung zum Durchführen eines weiteren Haltestifts auf. Somit können Dämpfungseigenschaften des streifenförmigen Dämpfungselements in Bezug auf seitliche, zum Beispiel horizontale Bewegungen und Schwingungen, mit den Dämpfungseigenschaften für dazu senkrechte, zum Beispiel vertikale Bewegungen und Schwingungen kombiniert werden, welche mittels der ersten Dämpfungselemente absorbiert werden.
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Gemäß einer weiteren, vorteilhaften Ausgestaltung ist das erste Dämpfungselement zylindrisch, insbesondere topfförmig ausgebildet und jeder Haltestift wird im Mehrkomponenten-Spritzgussverfahren zur Bildung des ersten Dämpfungselements umspritzt. Insbesondere das Umspritzen eines Haltestifts sorgt für eine besonders gute mechanische Kopplung zwischen dem ersten Dämpfungselement und einem Haltestift.
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Gemäß einer weiteren, vorteilhaften Ausgestaltung sind die Halteschiene, jedes erste Dämpfungselement und jede Haltestift einstückig mittels eines Drei-Komponenten-Spritzgussverfahrens hergestellt. Dadurch werden insbesondere Herstellungskosten eingespart, da mit Hilfe des Mehrkomponenten-Spritzgussverfahrens alle Teile der Halteschiene innerhalb eines Produktionsprozesses hergestellt werden. Hierzu werden beispielsweise speziell angepasste Formwerkzeuge für das Mehrkomponenten-Spritzgussverfahren verwendet. Dadurch wird auch die Produktionsdauer erheblich verkürzt.
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Gemäß einer weiteren, vorteilhaften Ausgestaltung weist jeder Haltestift einen Acrylnitril-Butadien-Styrol/Polycarbonat-Blend- (ABS/PC) oder einen ABS-Kunststoffwerkstoff auf. Ein solcher Haltestift gewährleistet, dass die Einschubbaugruppe mechanisch sicher innerhalb des Einbaukäfigs festgelegt werden kann und garantiert eine notwendige Kraftabsorption.
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Gemäß einer weiteren, vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist jedes erste Dämpfungselement einen ISODAMP- oder ISOLOSS-Kunststoffwerkstoff auf. Gerade diese beiden Kunststoffwerkstoffe der Firma E.A.R. Aearo Technologies (Indianapolis, USA) sorgen für eine besonders gute Schwingungsdämpfung oder Vibrationsdämpfung.
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Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird eine Halteschiene zur Verwendung in einer Anordnung gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung beschrieben.
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Die Halteschiene gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung weist im Wesentlichen die vorgenannten Vorteile auf.
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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind in der nachfolgenden, ausführlichen Beschreibung eines Ausführungsbeispiels und den Unteransprüchen offenbart.
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Das Ausführungsbeispiel ist unter Zuhilfenahme der angehängten Figuren nachfolgend beschrieben. In den Figuren sind gleichartige Komponenten mit gleichen Bezugszeichen versehen.
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In den Figuren zeigen:
- 1 eine perspektivische Ansicht einer Einschubbaugruppe mit zwei Anordnungen zur Festlegung der Einschubbaugruppe in einem Einbaukäfig,
- 2 eine schematische, perspektivische Explosionsdarstellung einer der Anordnungen und
- 3 eine schematische Schnittansicht eines Haltestifts und eines ersten Dämpfungselements.
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1 zeigt eine Einschubbaugruppe EBG und zwei Anordnungen AO zur Festlegung in einem hier nicht dargestellten Einbaukäfig. Die Einschubbaugruppe EBG ist im Ausführungsbeispiel ein 3,5 Zoll-Festplattenlaufwerk. Alternativ kann die Einschubbaugruppe EBG auch eine andere Computerkomponente wie beispielsweise ein optisches Laufwerk sein. Die Einschubbaugruppe EBG besitzt an Seitenflächen SF jeweils drei Befestigungsöffnungen BOE. Die Anordnungen AO bestehen jeweils aus einer Halteschiene H, jeweils drei Haltestiften HS und jeweils drei ersten Dämpfungselementen DE1. Die Haltestifte HS sind vorgesehen, um in die äußeren Befestigungsöffnungen BOE der Einschubbaugruppe EBG einzugreifen. Wie beispielsweise in 2 zu sehen, kann die Halteschiene H zusätzlich ein streifenförmiges, zweites Dämpfungselement DE2 besitzen, welches zwischen der Halteschiene H und einer Seitenfläche SF an der Halteschiene H angeordnet ist.
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Zum Einbringen der Einschubbaugruppe EBG in einen Einbaukäfig werden zunächst die Anordnungen AO derart auf die Einschubbaugruppe EBG gesteckt, dass die Haltestifte HS in die Befestigungsöffnungen BOE eingreifen. Zusammen mit den so festgelegten beziehungsweise angesteckten Anordnungen AO wird die Einschubbaugruppe EBG in den Einbaukäfig eingeschoben und dabei mechanisch festgelegt, beispielsweise durch Verrasten von Rastnasen RN der Halteschienen H mit dem Einbaukäfig.
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2 zeigt eine Anordnung AO, welche zusätzlich zu den Merkmalen einer Anordnung AO gemäß 1 das zweite Dämpfungselement DE2 aufweist. Dabei ist die Anordnung AO in einer Explosionsdarstellung gezeigt.
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Im Ausführungsbeispiel ist die Halteschiene H länglich mit einem im Wesentlichen rechteckigen Querschnitt ausgeführt. Die Halteschiene H hat drei Aufnahmeöffnungen AOE, in welche die ersten Dämpfungselemente DE1 mit zugehörigen Haltestiften HS eingesetzt beziehungsweise festgelegt werden können. An schmalen, ersten Seitenflächen S1 besitzt die Halteschiene H Auflageflächen, die die Halteschiene H im eingebauten oder eingeschobenen Zustand in vertikaler Richtung zwischen Führungselementen eines Einbaukäfigs eines Computersystems, beispielsweise an einer Führungsschiene des Einbaukäfigs, festlegen. Auf einer dazu senkrechten, breiteren, zweiten Seitenfläche S2 sind weitere Auflageflächen vorgesehen, welche die Halteschiene H in eingebautem oder eingeschobenem Zustand auch in horizontaler Richtung in dem Einbaukäfig festlegen.
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An einem Ende der Halteschiene H ist ein Griffelement GE mit einer Rastnase RN ausgebildet. Alternativ können auch mehrere Rastnasen RN vorgesehen sein. Im eingeschobenen oder eingebautem Zustand greift die Rastnase RN in eine Öffnung des Einbaukäfigs ein und legt die Halteschiene H somit in Einschubrichtung an dem Einbaukäfig mechanisch fest. Das Griffelement GE kann zum Lösen der Verrastung leicht gegenüber der Halteschiene H in Richtung der Einschubbaugruppe abgebogen werden, um die Rastnase aus der Eingriffsöffnung zu lösen und ein Herausnehmen einer eingeschobenen und verrasteten Einschubbaugruppe EBG zu ermöglichen. Ein dem Griffelement GE gegenüberliegendes Ende der Halteschiene H ist als Führungsspitze FS ausgebildet. Die Führungsspitze FS kann im eingeschobenen und verrasteten Zustand der Halteschiene H in dem Einbaukäfig in ein entsprechend ausgestaltetes Gegenstück im Einbaukäfig eingreifen und die Halteschiene H und somit die Einschubbaugruppe EBG zusätzlich im Einbaukäfig fixieren.
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Die Halteschiene H besteht im Ausführungsbeispiel aus einem einstückigen und festen Polypropylen-Kunststoff. Polypropylen gewährt im Vergleich zu einem Polycarbonat/AcrylnitrilButadien-Styrol Kunststoff (PC/ABS) eine bessere Schwingungsdämpfung.
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Jeder Haltestift HS und ein zugehöriges erstes Dämpfungselement DE1 sind einstückig in einem Mehrkomponenten-Spritzgussverfahren hergestellt. Somit ist die Einschubbaugruppe EBG nicht direkt mechanisch mit der Halteschiene H gekoppelt. Somit werden weitgehend keine Schwingungen der Einschubbaugruppe EBG direkt auf die Halteschiene H und/oder den Einbaukäfig übertragen. Umgekehrt werden auch weitgehend keine Schwingungen oder Vibrationen, welche beispielsweise durch weitere Einschubbaugruppen oder durch andere im Computersystem eingesetzte Komponenten wie Lüfter oder Netzteile hervorgerufen werden, auf die Einschubbaugruppe EBG übertragen.
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Dadurch, dass die Haltestifte HS und die zugehörigen ersten Dämpfungselemente DE1 einstückig hergestellt sind, kann eine ausreichende mechanische Festlegung der Halteschiene H an dem Einbaukäfig beziehungsweise der Einschubbaugruppe EBG gewährleistet werden. Somit können Kräfte, welche beispielsweise bei einem Falltest beschrieben entstehen können und Lastspitzen von bis zu 80gn erreichen können, absorbiert werden.
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Eine zweistückige Ausführung eines Haltestifts HS und eines zugehörigen ersten Dämpfungselements DE1 würde nicht sicherstellen, dass die Einschubbaugruppe EBG mechanisch sicher in einem Einbaukäfig festgelegt ist. Insbesondere würde eine derartig festgelegte Einschubbaugruppe EBG bei einem Falltest herausfallen oder herausbrechen. Dies liegt daran, dass in der zweistückigen Ausgestaltung eines Haltestifts und zugehörigen ersten Dämpfungselements DE1 keine ausreichende mechanische Fixierung zwischen dem Haltestift und dem ersten Dämpfungselement DE1 gewährleistet ist. Insbesondere kann ein solcher Haltestift, beispielsweise aus Metall, im Regelfall nicht ausreichend fest an dem ersten Dämpfungselement DE1 montiert werden.
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Das erste Dämpfungselement DE1 besteht aus einem ISOLOSS oder ISODAMP-Kunststoffwerkstoff der Firma E.A.R. Aearo Technologies (Indianapolis, USA). Ein solcher Kunststoffwerkstoff eignet sich besonders zur Schwingungsdämpfung. Die Haltestifte HS sind beispielsweise aus einem ABS/PC-Blend-Kunststoffwerkstoff oder einem reinen ABS-Kunststoffwerkstoff gefertigt. Beispielsweise besteht ein Blendwerkstoff zu 50 % aus ABS und zu 50 % aus PC. Ein solcher Werkstoff weist eine nach Shore A klassifizierte Härte von mehr als 80 auf und ist somit ein sehr fester beziehungsweise starrer Kunststoffwerkstoff beziehungsweise Thermoplastkunststoff.
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Durch die Vorsehung der beschriebenen Kunststoffwerkstoffe sind die Haltestifte HS und die zugehörigen ersten Dämpfungselemente DE1 gut recyclebar beziehungsweise schredderbar. Dies wäre beispielsweise nicht möglich, wenn einer oder mehrere Haltestifte HS aus einem Metallwerkstoff gefertigt wären.
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In 2 ist zusätzlich das streifenförmige, zweite Dämpfungselement DE2 dargestellt. Das zweite Dämpfungselement DE2 ist zur Auflage auf einer in 2 dargestellten Oberseite OS der Halteschiene H, welche einer Seitenfläche SF der Einschubbaugruppe EBG zugewandt ist, vorgesehen. Dabei deckt das zweite Dämpfungselement DE2 eine gesamte Breite der Halteschiene H ab. In seiner länglichen Ausdehnung erstreckt sich das zweite Dämpfungselement DE2 über einen Teil der Länge der Halteschiene H. Das zweite Dämpfungselement DE2 hat eine Dicke von 1 bis wenigen Millimetern.
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Das zweite Dämpfungselement DE2 hat eine Öffnung OE auf, mit welcher es auf den mittleren Haltestift HS mit zugehörigem erstem Dämpfungselement DE1 steckbar ist. Das zweite Dämpfungselement DE2 besitzt im Ausführungsbeispiel ferner eine Aussparung ASP, welche in ein Halteelement HE der Halteschiene H eingreift, um das zweite Dämpfungselement DE2 an der Halteschiene H festzulegen. Das Halteelement HE ist beispielsweise hakenförmig ausgestaltet, wobei das Halteelement HE in seiner Höhe nicht über die Dicke des zweiten Dämpfungselement DE2 hinausragt. Zusätzlich weist das zweite Dämpfungselement DE2 zur Festlegung an der Halteschiene H Laschen L auf, welche in dafür vorgesehene Aussparungen der Halteschiene H eingreifen. Alternative Ausgestaltungen des zweiten Dämpfungselements DE2 und/oder der Halteschiene H sind denkbar.
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Das zweite Dämpfungselement DE2 ist zur Schwingungsdämpfung vorgesehen, insbesondere zur Dämpfung von seitlichen Schwingungen. Das zweite Dämpfungselement DE2 dämpft also Relativbewegungen zwischen dem Einbaukäfig und der Einschubbaugruppe EBG. Hierzu ist das zweite Dämpfungselement DE2 aus einem elastischen und weichen Material gefertigt, wie zum Beispiel einem Dämpfungsschaum aus Polyurethan (PU), Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk (EPDM) oder einem anderen geeigneten Elastomer. Zum Schutz der weichen Oberfläche eines solchen Materials kann das streifenförmige, zweite Dämpfungselement DE2 eine textile und/oder metallische Ummantelung besitzen.
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Wie bereits dargelegt, dämpft das zweite Dämpfungselement DE2 besonders seitliche Schwingungen und minimiert insbesondere einen sogenannten „Wippeffekt“ oder „Winkelbeschleunigungseffekt“. Insbesondere wenn mehrere Einschubbaugruppe EBG übereinander oder nebeneinander in einem Einbaukäfig angeordnet sind, können sich die Einschubbaugruppen EBG gegenseitig durch ihre mechanischen Schwingungen oder Vibrationen beeinflussen. Dies wird auch als „mechanische Sichtbarkeit“ bezeichnet. Dies bedeutet, dass sich beispielsweise bei vier nebeneinander angeordneten Einschubbaugruppen beziehungsweise Festplatten die erste Festplatte mechanische Schwingungen auf die vierte und letzte Festplatte übertragen kann. Dies bedeutet, dass die erste Festplatte für die vierte Festplatte „mechanisch sichtbar“ ist. Aufgrund von Resonanzeffekten oder anderen Effekten können sich diese Schwingungen hochschaukeln, und beeinflussen die Performance, das heißt die Lese- und Schreibgeschwindigkeit der Festplatten, maßgeblich.
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Hierzu werden beispielsweise Messungen mit einer einzelnen ersten Festplatte und mit mehreren, neben der ersten Festplatte angeordneten Festplatten in einem Einbaukäfig durchgeführt. Dabei wird zunächst die Lese- und Schreibgeschwindigkeit der ersten Festplatte in dem Einbaukäfig gemessen und als 100 %-Referenz gesetzt. Anschließend werden mehrere Festplatten neben die erste Festplatte eingebaut und wiederum die Lese- beziehungsweise Schreibgeschwindigkeit der ersten Festplatte gemessen. Dabei muss sichergestellt sein, dass die Lese- und/oder Schreibgeschwindigkeit der ersten Festplatte nicht mehr als 20 % geringer sind. Dies ist insbesondere notwendig für sogenannte Business Critical Anwendungen beziehungsweise Festplatten. Solche Festplatten müssen im Wesentlichen dauerhaft im Betrieb einsatzfähig sein. Durch Einsatz des zweiten Dämpfungselements DE2 kann die mechanische Sichtbarkeit zwischen mehreren nebeneinander oder übereinander angeordneten Einschubbaugruppe EBG reduziert und/oder vermieden werden, sodass die Festplattenperformance, insbesondere die Lese- und/oder Schreibgeschwindigkeit, aller eingebauten Festplatten im Vergleich zu der einzelnen, ersten Festplatte im Wesentlichen gleich hoch ist.
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Die Halteschiene H, die Haltestifte HS und die ersten Dämpfungselemente DE1 können auch einstückig in einem Mehrkomponenten-Spritzgussverfahren, insbesondere in einem Drei-Komponenten-Spritzgussverfahren, hergestellt sein. Dadurch ist es möglich, die Halteschiene H in einem Produktionsverfahren mit einem Formwerkzeug herzustellen. Zusätzlich ist eine solche Halteschiene H kostengünstig und sehr gut recyclebar. Beispielsweise kann die Halteschiene H ohne Probleme geschreddert werden, da die Halteschiene H keine Metallteile besitzt.
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3 zeigt eine schematische Schnittansicht eines Haltestifts HS mit einem zugehörigen ersten Dämpfungselement DE1. Der Haltestift HS ist beispielsweise aus einem harten Kunststoff wie PC/ABS gefertigt. Das erste Dämpfungselement DE1, welches beispielsweise ein zylindrischer Dämpfungstopf ist, besteht aus einem ISODAMP- oder ISOLOSS-Elastomerkunststoff.
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Der Haltestift HS besitzt an einem unteren Ende zwei bezüglich einer Rotationssymmetrieachse umlaufende, ringförmige Nuten N. Zusätzlich können auch weitere Nuten vorgesehen sein. Während des Mehrkomponenten-Spritzgussverfahrens wird in einem ersten Einspritzvorgang zunächst der Haltestift HS hergestellt. Anschließend wird in einem zweiten Einspritzvorgang das erste Dämpfungselement DE1 um einen Teil des Haltestifts HS gespritzt. Insbesondere wird der Haltestift HS dabei so umspritzt, dass das erste Dämpfungselement DE1 in die Nuten N eingespritzt ist. Dadurch ist eine ideale mechanische Kopplung zwischen dem Haltestift HS und dem ersten Dämpfungselement DE1 realisiert. Beim Einwirken hoher mechanischer Kräfte von außen auf die Einschubbaugruppe EBG, wie beispielsweise bei dem Falltest, ist gewährleistet, dass der Haltestift HS nicht aus dem ersten Dämpfungselement DE1 herausgerissen wird.
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Das erste Dämpfungselement DE1 besitzt an einer Unterseite einen Kragen K mit einer Schräge S. Somit kann das erste Dämpfungselement DE1 mit dem Haltestift HS in eine der Aufnahmeöffnungen AOE gesteckt werden und mit dem Kragen K in der Aufnahmeöffnung AOE verrasten, beispielsweise in dafür vorgesehenen entsprechenden Nuten in den Aufnahmeöffnungen AOE. Das erste Dämpfungselement DE1 weist zudem eine umlaufende Auflagefläche AF auf, welche auf der Oberseite OS der Halteschiene H aufliegt. Somit ist es nicht möglich, mechanische Schwingungen oder Kräfte direkt und ungedämpft von der Einschubbaugruppe auf die Halteschiene H oder umgekehrt zu übertragen.
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Die Dämpfungsanforderungen an das zweite Dämpfungselement DE2 können sich deutlich für verschiedene Einschubbaugruppen EBG unterscheiden. Je nach Erfordernis kann ein zweites Dämpfungselement DE2 spezifisch für eine bestimmte Einschubbaugruppe EBG hinsichtlich des Materials und der Geometrie angepasst sein. Relevante Materialparameter sind dabei unter anderem die Dichte des Dämpfungsschaums, seine nach Shore klassifizierte Härte und seine Dämpfungseigenschaften (Energiedissipation bei Schwingungen).
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Es sei darauf hingewiesen, dass das zweite Dämpfungselement DE2 nicht zwingend vorgesehen sein muss. Bevorzugt ist das zweite Dämpfungselement DE2 in den beschriebenen Business-Critical Anwendungen eingesetzt.
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Der modulare Aufbau der Anordnung AO ermöglicht mit nur einer Ausgestaltung der Halteschiene H und dem Einsatz eines angepassten zweiten Dämpfungselements DE2 eine Befestigungsmöglichkeit für eine Vielzahl von verschiedenen Geräten bereitzustellen, was die Herstellungs- und Lagerhaltungskosten reduziert. Da das zweite Dämpfungselement DE2 lediglich durch Einklipsen oder Einklicken in Halteelemente HE und/oder Aussparungen der Halteschiene H an dieser festgelegt ist, kann das zweite Dämpfungselement DE2 ausgetauscht werden und entsprechend die Halteschiene H leichter wieder verwendet werden. Die leichte Trennbarkeit des zweiten Dämpfungselements DE2 von der Halteschiene HE ist auch aus Recyclingsgesichtspunkten vorteilhaft.
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Bedingt durch das Mehrkomponenten-Spritzgussverfahren ist auch eine Verwendung der Anordnungen AO für 2,5 Zoll Festplattenspeicher möglich. Insbesondere liegt dies daran, dass durch das Mehrkomponenten-Spritzgussverfahren geringe Baugrößen realisierbar sind. Einschubbaugruppen EBG in Form von 2,5 Zoll Festplattenspeicher haben in der Regel pro Seitenfläche SF zwei Befestigungsöffnungen BOE mit zwei metrischen Feingewinden der Größe M3. 3,5 Zoll Festplattenspeicher gemäß dem Ausführungsbeispiel der 1 bis 3 weisen in der Regel pro Seitenfläche SF drei Befestigungsöffnungen BOE mit UNC6-32 Gewinde auf, welches einen um 0,5 mm größeren Durchmesser im Vergleich zu einem M3-Gewinde besitzt. Dennoch lassen sich die Anordnungen AO auch auf diese 2,5 Zoll Festplattenspeicher übertragen, da die Rotationsmasse solcher Festplattenspeicher geringer ist.
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Bezugszeichenliste
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- AF
- Auflagefläche
- AO
- Anordnung
- AOE
- Aufnahmeöffnung
- ASP
- Aussparung
- BOE
- Befestigungsöffnung
- DE1
- erstes Dämpfungselement
- DE2
- zweites Dämpfungselement
- EBG
- Einschubbaugruppe
- FS
- Führungsspitze
- GE
- Griffelement
- H
- Halteschiene
- HE
- Halteelement
- HS
- Haltestift
- K
- Kragen
- L
- Lasche
- N
- Nut
- OE
- Öffnung
- OS
- Oberseite
- RN
- Rastnase
- S
- Schräge
- S1
- erste Seitenfläche
- S2
- zweite Seitenfläche
- SF
- Seitenfläche
