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GEBIET DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Die Ausführungsformen der Erfindung können sich im Allgemeinen auf Datenspeichersysteme und insbesondere auf das Abdichten eines Datenspeichersystems, wie z. B. eines, das mit einem Gas gefüllt ist, das leichter als Luft ist, beziehen.
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HINTERGRUND
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Ein Festplattenlaufwerk (HDD) ist eine nichtflüchtige Speichervorrichtung, die in einem Schutzgehäuse untergebracht ist und digital codierte Daten auf einer oder mehreren kreisförmigen Platten, die magnetische Oberflächen aufweisen, speichert. Wenn sich eine HDD in Betrieb befindet, wird jede Magnetaufzeichnungsplatte durch ein Spindelsystem schnell gedreht. Die Daten werden unter Verwendung eines Lese-Schreib-Kopfs, der durch einen Aktuator über einem spezifischen Ort einer Platte positioniert wird, von der Magnetaufzeichnungsplatte gelesen und auf die Magnetaufzeichnungsplatte geschrieben. Ein Lese-Schreib-Kopf verwendet ein Magnetfeld, um die Daten von der Oberfläche einer Magnetaufzeichnungsplatte zu lesen und auf die Oberfläche einer Magnetaufzeichnungsplatte zu schreiben. Ein Schreibkopf macht von der durch eine Spule fließenden Elektrizität Gebrauch, die ein Magnetfeld erzeugt. Zu dem Schreibkopf werden elektrische Impulse mit unterschiedlichen Mustern positiver und negativer Ströme gesendet. Der Strom in der Spule des Schreibkopfs induziert ein Magnetfeld über der Lücke zwischen dem Kopf und der Magnetplatte, das wiederum einen kleinen Bereich auf dem Aufzeichnungsmedium magnetisiert.
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Es werden HDDs hergestellt, die mit Helium im Inneren hermetisch abgedichtet sind. Ferner sind andere Gase, die leichter als Luft sind, für die Verwendung als ein Ersatz für die Luft in den abgedichteten HDDs in Betracht gezogen worden. Es gibt verschiedene Vorteile des Abdichtens und Betreibens einer HDD in einer Heliumumgebung, z. B. weil die Dichte des Heliums ein Siebtel der der Luft ist. Folglich verringert das Betreiben einer HDD in Helium die auf den rotierenden Plattenstapel wirkende Strömungswiderstandskraft und die durch den Spindelmotor der Platte verwendete mechanische Leistung. Ferner verringert das Betreiben in Helium die Instabilität der Platten und der Aufhängung, was es ermöglicht, dass die Platten näher aneinander angeordnet werden, und die Flächendichte (ein Maß für die Menge von Informationsbits, die auf einer gegebenen Fläche einer Plattenoberfläche gespeichert werden kann) vergrößert, indem eine kleinere, schmalere Datenspurteilung ermöglicht wird. Die geringeren Scherkräfte und die effizientere Wärmeleitung des Heliums bedeuten außerdem, dass die HDD kühler läuft und weniger akustisches Rauschen emittiert. Die Zuverlässigkeit der HDD ist außerdem aufgrund der geringen Feuchtigkeit, der geringen Empfindlichkeit gegen Höhenvariationen und Variationen des äußeren Drucks und des relativen Fehlens korrodierender Gase oder Verunreinigungen vergrößert.
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Weiterhin gibt es einen kommerziellen Bedarf an digitalen Datenspeichersystemen mit hoher Kapazität, in denen mehrere Festplattenlaufwerke (HDD) in einem gemeinsamen Gehäuse untergebracht sind. Die Datenspeichersysteme enthalten oft große Gehäuse, die mehrere Gestelle unterbringen, an denen Reihen von HDDs angebracht sind. Die Datenspeichersysteme können z. B. für die Verwendung in Datenzentren, Unternehmen und dergleichen geeignet sein.
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Alle in diesem Abschnitt beschriebenen Herangehensweisen sind Herangehensweisen, die verfolgt werden können, aber nicht notwendigerweise Herangehensweisen, die vorher entworfen oder verfolgt worden sind. Wenn es nicht anders angegeben ist, sollte deshalb angenommen werden, dass jede der in diesem Abschnitt beschriebenen Herangehensweisen lediglich aufgrund ihrer Einbeziehung in diesen Abschnitt als Stand der Technik qualifiziert ist.
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ZUSAMMENFASSUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Die Ausführungsformen der Erfindung sind auf eine Datenspeichersystemanordnung und ein Verfahren zum Steuern der inneren Umgebung innerhalb eines hermetisch abgedichteten Gehäuses eines Datenspeichersystems gerichtet. Eine Datenspeichersystemanordnung enthält ein hermetisch abgedichtetes Gehäuse, ein Doppelbarrieren-Dichtungssystem, das ein erstes und ein zweites Dichtungselement enthält, die voneinander beabstandet sind, und eine Unterdruckquelle, die in dem Raum zwischen den Dichtungselementen arbeitet, um in dem Raum einen tieferen Druck als in dem Gehäuse zu erzeugen. Folglich können Luft, Feuchtigkeit und andere Verunreinigungen durch das Unterdrucksystem abgefangen werden, anstatt in die abgedichtete innere Umgebung des Speichersystemgehäuses zu sickern und die abgedichtete innere Umgebung des Speichersystemgehäuses zu verschmutzen. Die Ausführungsformen können ein Gas, das leichter als Luft ist, das in dem Gehäuse eingeschlossen ist, und mehrere nicht hermetisch abgedichtete Speichervorrichtungen, die innerhalb des Gehäuses untergebracht sind, enthalten.
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Es ist nicht beabsichtigt, dass die in dem Abschnitt der Zusammenfassung der Ausführungsformen erörterten Ausführungsformen alle hier erörterten Ausführungsformen vorschlagen, beschreiben oder lehren. Folglich können die Ausführungsformen der Erfindung zusätzliche oder andere Merkmale als jene, die in diesem Abschnitt erörtert sind, enthalten. Weiterhin begrenzt keine Einschränkung, kein Element, eine Eigenschaft, kein Merkmal, kein Vorteil, kein Kennzeichen oder dergleichen, die in diesem Abschnitt ausgedrückt sind, die nicht ausdrücklich in einem Anspruch dargelegt sind, den Schutzumfang irgendeines Anspruchs in irgendeiner Weise.
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Figurenliste
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Die Ausführungsformen sind in den Figuren der beigefügten Zeichnungen beispielhaft und nicht als Einschränkung veranschaulicht, in denen sich gleiche Bezugszeichen auf ähnliche Elemente beziehen und worin:
- 1 ein Grundriss ist, der ein Festplattenlaufwerk (HDD) gemäß einer Ausführungsform veranschaulicht;
- 2 eine graphische Darstellung einer Querschnitts-Seitenansicht ist, die ein Datenspeichersystem mit einer Doppelbarrieren-Unterdruckdichtung gemäß einer Ausführungsform veranschaulicht; und
- 3 ein Ablaufplan ist, der ein Verfahren zum Steuern der inneren Umgebung innerhalb eines hermetisch abgedichteten Gehäuses eines Datenspeichersystems gemäß einer Ausführungsform veranschaulicht.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
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Es werden Herangehensweisen zu einem hermetisch abgedichteten Gehäuse eines Datenspeichersystems beschrieben. In der folgenden Beschreibung werden für die Zwecke der Erklärung zahlreiche spezifische Einzelheiten dargelegt, um ein umfassendes Verständnis der Ausführungsformen der hier beschriebenen Erfindung zu schaffen. Es ist jedoch offensichtlich, dass die Ausführungsformen der hier beschriebenen Erfindung ohne diese spezifischen Einzelheiten praktiziert werden können. In anderen Fällen sind wohlbekannte Strukturen und Vorrichtungen in Blockschaltplanform gezeigt, um es zu vermeiden, die Ausführungsformen der hier beschriebenen Erfindung unnötig zu verbergen.
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PHYSIKALISCHE BESCHREIBUNG EINES VERANSCHAULICHENDEN BETRIEBSKONTEXTS
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Die Ausführungsformen können im Kontext eines hermetisch abgedichteten Gehäuses eines Datenspeichersystems verwendet werden, in dem mehrere Festplattenlaufwerk-Speichervorrichtungen (HDD-Speichervorrichtungen) untergebracht sein können. Der Betrieb der HDDs, die in einer derartigen Umgebung untergebracht sind, kann beeinflusst werden. Folglich ist gemäß einer Ausführungsform ein Grundriss, der eine HDD 100 veranschaulicht, in 1 gezeigt, um einen beispielhaften Betriebskontext zu veranschaulichen.
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1 veranschaulicht die funktionale Anordnung der Komponenten der HDD 100 einschließlich eines Gleiters 110b, der einen magnetischen Lese-Schreib-Kopf 110a enthält. Der Gleiter 110b und der Kopf 110a können gemeinsam als ein Kopfgleiter bezeichnet werden. Die HDD 100 enthält wenigstens eine Kopfkardananordnung (HGA) 110, die den Kopfgleiter, eine Anschlussleitungsaufhängung 110c, die typischerweise über ein Torsionselement an dem Kopfgleiter befestigt ist, und einen Lastträger 110d, der an der Anschlussleitungsaufhängung 110c befestigt ist, enthält. Die HDD 100 enthält außerdem wenigstens ein Aufzeichnungsmedium 120, das drehbar an einer Spindel 124 angebracht ist, und einen (nicht sichtbaren) Antriebsmotor, der an der Spindel 124 befestigt ist, um das Medium 120 zu drehen. Der Lese-Schreib-Kopf 110a, der außerdem als ein Umsetzer bezeichnet werden kann, enthält ein Schreibelement und ein Leseelement zum Schreiben bzw. Lesen der auf dem Medium 120 der HDD 100 gespeicherten Informationen. Das Medium 120 oder die mehreren Plattenmedien können über eine Plattenklammer 128 an der Spindel 124 befestigt sein.
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Die HDD 100 enthält ferner einen Arm 132, der an der HGA 110 befestigt ist, einen Schlitten 134, einen Schwingspulenmotor (VCM), der einen Anker 136 enthält, der eine Schwingspule 140 enthält, die an dem Schlitten 134 befestigt ist, und einen Stator 144, der einen (nicht sichtbaren) Schwingspulenmagneten enthält. Der Anker 136 des VCM ist an dem Schlitten 134 befestigt und ist konfiguriert, um den Arm 132 und die HGA 110 zu bewegen, um auf Abschnitte des Mediums 120 zuzugreifen, wobei alle gemeinsam an einer Schwenkwelle 148 mit einer dazwischen angeordneten Schwenklageranordnung angebracht sind. In dem Fall einer HDD mit mehreren Platten kann der Schlitten 134 als „ein E-Block“ oder Kamm bezeichnet werden, weil der Schlitten dafür ausgelegt ist, eine mechanisch gekuppelte Anordnung von Armen zu tragen, die ihm das Aussehen eines Kamms gibt.
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Eine Anordnung, die eine Kopfkardananordnung (z. B. die HGA 110), die ein Torsionselement, an das der Kopfgleiter gekoppelt ist, enthält, einen Aktuatorarm (z. B. den Arm 132) und/oder einen Lastträger, an den das Torsionselement gekoppelt ist, und einen Aktuator (z. B. den VCM), an den der Aktuatorarm gekoppelt ist, enthält, kann gemeinsam als eine Kopfstapelanordnung (HSA) bezeichnet werden. Eine HSA kann jedoch mehr oder weniger Komponenten als jene, die beschrieben worden sind, enthalten. Eine HSA kann sich z. B. auf eine Anordnung beziehen, die ferner elektrische Zusammenschaltungskomponenten enthält. Im Allgemeinen ist eine HSA die Anordnung, die konfiguriert ist, um den Kopfgleiter zu bewegen, um für die Lese- und Schreiboperationen auf die Abschnitte des Mediums 120 zuzugreifen.
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Ferner werden in 1 die elektrischen Signale (z. B. der Strom zu der Schwingspule 140 des VCM), die ein Schreibsignal zu dem und ein Lesesignal von dem Kopf 110a enthalten, durch eine flexible Kabelanordnung (FCA) 156 (oder ein „Flexkabel“) übertragen. Die Zusammenschaltung zwischen dem Flexkabel 156 und dem Kopf 110a kann ein Armelektronikmodul (AE-Modul) 160 enthalten, das sowohl einen bordinternen Vorverstärker für das Lesesignal als auch andere Lesekanal- und Schreibkanal-Elektronikkomponenten aufweisen kann. Das AE-Modul 160 kann an dem Schlitten 134 befestigt sein, wie gezeigt ist. Das Flexkabel 156 kann an einen elektrischen Verbinderblock 164 gekoppelt sein, der in einigen Konfigurationen eine elektrische Kommunikation durch eine elektrische Durchführung, die durch ein HDD-Gehäuse 168 vorgesehen ist, schafft. Das HDD-Gehäuse 168 (oder die „Gehäusebasis“ oder einfach die „Basis“) im Zusammenhang mit einer HDD-Abdeckung schafft ein halbabgedichtetes (oder in einigen Konfigurationen hermetisch abgedichtetes) Schutzgehäuse für die Informationsspeicherkomponenten der HDD 100.
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Andere Elektronikkomponenten, einschließlich eines Platten-Controllers und der Servoelektronik einschließlich eines digitalen Signalprozessors (DSP) stellen dem Antriebsmotor, der Schwingspule 140 des VCM und dem Kopf 110a der HGA 110 elektrische Signale bereit. Das dem Antriebsmotor bereitgestellte elektrische Signal ermöglicht es dem Antriebsmotor, sich zu drehen und der Spindel 124 ein Drehmoment bereitzustellen, das wiederum zu dem Medium 120 übertragen wird, das an der Spindel 124 befestigt ist. Im Ergebnis dreht sich das Medium 120 in einer Richtung 172. Das sich drehende Medium 120 erzeugt ein Luftpolster, das wie ein Luftlager wirkt, auf dem eine Luftlagerfläche (ABS) des Gleiters 110b reitet, so dass der Gleiter 110b über die Oberfläche des Mediums 120 fliegt, ohne mit der dünnen Magnetaufzeichnungsschicht, in der die Informationen aufgezeichnet sind, einen Kontakt herzustellen. Ähnlich erzeugt in einer HDD, in der ein Gas, das leichter als Luft ist, verwendet wird, wie z. B. Helium für ein nicht einschränkendes Beispiel, das sich drehende Medium 120 ein Gaspolster, das als ein Gas- oder Fluidlager wirkt, auf dem der Gleiter 110b reitet.
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Das der Schwingspule 140 des VCM bereitgestellte elektrische Signal ermöglicht es dem Kopf 110a der HGA 110, auf eine Spur 176, in der die Informationen aufgezeichnet sind, zuzugreifen. Folglich schwingt der Anker 136 des VCM durch einen Bogen 180, was es dem Kopf 110a der HGA 110 ermöglicht, auf die verschiedenen Spuren des Mediums 120 zuzugreifen. Die Informationen sind in mehreren radial verschachtelten Spuren, die in Sektoren auf dem Medium 120, wie z. B. dem Sektor 184, angeordnet sind, auf dem Medium 120 gespeichert. Entsprechend besteht jede Spur aus mehreren in Sektoren eingeteilten Spurabschnitten (oder „Spursektoren“), wie z. B. dem in Sektoren eingeteilten Spurabschnitt 188. Jeder in Sektoren eingeteilte Spurabschnitt 188 kann aufgezeichnete Informationen und einen Kopf, der Fehlerkorrekturcodeinformationen und ein Servo-Burst-Signal-Muster, wie z. B. ein ABCD-Servo-Burst-Signal-Muster, das die Informationen sind, die die Spur 176 identifizieren, enthält, enthalten. Beim Zugreifen auf die Spur 176 liest das Leseelement des Kopfs 110a der HGA 110 das Servo-Burst-Signal-Muster, das der Servoelektronik, die das der Schwingspule 140 des VCM bereitgestellte elektrische Signal steuert, ein Positionsfehlersignal (PES) bereitstellt, wobei dadurch dem Kopf 110a ermöglicht wird, der Spur 176 zu folgen. Beim Finden der Spur 176 und dem Identifizieren eines speziellen in Sektoren eingeteilten Spurabschnitts 188 liest der Kopf 110a in Abhängigkeit von den durch den Platten-Controller von einem externen Agenten, z. B. einem Mikroprozessor eines Computersystems, empfangenen Anweisungen entweder die Informationen von der Spur 176 oder schreibt der Kopf 110a die Informationen in die Spur 176.
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Die Elektronikarchitektur einer HDD enthält zahlreiche elektronische Komponenten zum Ausführen ihrer jeweiligen Funktionen zum Betrieb einer HDD, wie z. B. einen Festplatten-Controller („HDC“), einen Schnittstellen-Controller, ein Armelektronikmodul, einen Datenkanal, einen Motortreiber, einen Servoprozessor, einen Pufferspeicher usw. Zwei oder mehr derartige Komponenten können auf einer einzigen integrierten Leiterplatte, die als ein „System auf einem Chip“ („SOC“) bezeichnet wird, kombiniert sein. Mehrere, wenn nicht alle derartiger Elektronikkomponenten sind typischerweise auf einer Leiterplatte angeordnet, die an die Unterseite einer HDD, wie z. B. das HDD-Gehäuse 168, gekoppelt ist.
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Die Bezugnahmen auf ein Festplattenlaufwerk, wie z. B. das HDD 100, das in 1 veranschaulicht und bezüglich 1 beschrieben worden ist, können eine Informationsspeichervorrichtung enthalten, die manchmal als ein „Hybridlaufwerk“ bezeichnet wird. Ein Hybridlaufwerk bezieht sich im Allgemeinen auf eine Speichervorrichtung, die die Funktionalität sowohl einer herkömmlichen HDD (siehe z. B. der HDD 100), kombiniert mit einer Festkörperspeichervorrichtung (SSD) unter Verwendung eines nichtflüchtigen Speichers, wie z. B. eines Flash- oder eines anderen Festkörperspeichers (z. B. eines Speichers integrierter Schaltungen), der elektrisch löschbar und programmierbar ist, aufweist. Da sich der Betrieb, das Management und die Steuerung der verschiedenen Typen von Speichermedien typischerweise unterscheiden, kann der Festkörperabschnitt eines Hybridlaufwerks seine eigene entsprechende Controller-Funktionalität enthalten, die zusammen mit der HDD-Funktionalität in einem einzigen Controller integriert sein kann. Ein Hybridlaufwerk kann konzipiert und konfiguriert sein, um den Festkörperabschnitt in einer Anzahl von Weisen, wie z. B. für nicht einschränkende Beispiele unter Verwendung des Festkörperspeichers als einen Cache-Speicher, zum Speichern von Daten, auf die häufig zugegriffen wird, zum Speichern E/Aintensiver Daten und dergleichen, zu betreiben und zu verwenden. Ferner kann ein Hybridlaufwerk als im Wesentlichen zwei Speichervorrichtungen in einem einzigen Gehäuse, d. h., eine herkömmliche HDD und eine SSD, mit entweder einer oder mehreren Schnittstellen für die Host-Verbindung konzipiert und konfiguriert sein.
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EINLEITUNG
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Der Begriff „hermetisch“ wird so verstanden, um eine Dichtungsanordnung zu beschreiben, die nominell keine (oder vernachlässigbare) Gasundichtigkeitsder -eindringwege aufweist. Während die Begriffe, wie z. B. „hermetisch“, „vernachlässigbare Undichtigkeit“, „keine Undichtigkeit“ usw., hier verwendet werden können, wird angegeben, dass ein derartiges System oft dennoch einen bestimmten Betrag der Durchlässigkeit aufweisen würde und deshalb nicht absolut leckfrei sein würde. Hier kann das Konzept einer Soll- oder Ziel-„Leckrate“ verwendet werden.
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Der Begriff „im Wesentlichen“ wird so verstanden, dass er ein Merkmal beschreibt, das größtenteils oder beinahe strukturiert, konfiguriert, bemessen usw. ist, bei dem aber Herstellungstoleranzen und dergleichen in der Praxis zu einer Situation führen können, in der die Struktur, die Konfiguration, die Abmessung usw. nicht immer oder notwendigerweise so genau sind, wie dargelegt ist. Das Beschreiben einer Struktur als „im Wesentlichen vertikal“ würde z. B. diesem Begriff seine einfache Bedeutung zuordnen, so dass die Seitenwand für alle praktischen Zwecke vertikal ist, sich aber nicht genau bei 90 Grad befinden kann.
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Wie erörtert worden ist, sind Helium und andere Gase, die leichter als Luft sind, für die Verwendung als ein Ersatz für die Luft in den abgedichteten Festplattenlaufwerken (HDDs) in Betracht gezogen worden und gibt es einen kommerziellen Bedarf an digitalen Datenspeichersystemen, in denen mehrere HDDs oder andere Speichervorrichtungen in einem gemeinsamen Gehäuse untergebracht sind. Folglich kann eine „Hybrid“-Herangehensweise zu Speichersystemen mit hoher Kapazität sein, eine Abdichtung auf Systemebene des Heliums innerhalb eines Gehäuses zu schaffen, in dem mehrere herkömmliche HDDs untergebracht sind. Ferner sind Elastomerdichtungen aufgrund der Leichtigkeit ihrer Herstellung und ihrer geringen Kosten attraktive Kandidaten für die Abdichtung auf Systemebene. Ein Mangel bei der Verwendung von Elastomerdichtungen ist jedoch ihre relative Ineffektivität beim Abschirmen gegen Luft, Feuchtigkeit und andere Verunreinigungen, die die abgedichtete interne Umgebung eines abgedichteten Datenspeichersystems verunreinigen und den Betrieb der darin untergebrachten HDDs ungünstig beeinflussen können. Eine Herangehensweise des Versuchens, eine derartige Ineffektivität zu überwinden, könnte sein, eine Heliumversorgung zu verwenden, um das abgedichtete Volumen ständig aufzufrischen und die Verunreinigungen zu verdünnen, wobei aber eine derartige Herangehensweise eine Heliumversorgung/einen Heliumkanister mit einem signifikant großen Volumen erfordern würde.
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DIE ABGEDICHTETE DATENSPEICHERSYSTEMANORDNUNG
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2 ist eine graphische Darstellung einer Querschnitts-Seitenansicht, die ein Datenspeichersystem mit einer Doppelbarrieren-Unterdruckdichtung gemäß einer Ausführungsform veranschaulicht. Die Datenspeichersystemanordnung 200 (die „Anordnung 200“) enthält gemäß einer Ausführungsform ein hermetisch abgedichtetes Gehäuse 202, ein erstes Dichtungselement (oder einfach eine „Dichtung“) 204, das an einer Grenzfläche des Gehäuses 202 und einer äußeren Umgebung (z. B. der Luft) positioniert ist, ein zweites Dichtungselement (oder einfach eine „Dichtung“) 205, das von dem ersten Dichtungselement 204 beabstandet ist, und eine Unterdruckquelle 206. Die Art und die Zusammensetzung der Dichtungselemente 204, 205 können von Implementierung zu Implementierung variieren. Für nicht einschränkende Beispiele können das erste Dichtungselement 204 und das zweite Dichtungselement 205 Elastomer, Klebstoff (z. B. Epoxid), Laminat und dergleichen sein.
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Die Unterdruckquelle 206 arbeitet in dem Raum 207 zwischen der ersten Dichtung 204 und der zweiten Dichtung 205, wie dargestellt ist, und erzeugt dadurch in dem Raum 207 einen tieferen (Fluid- oder Gas-) Druck als den (Fluid- oder Gas-) Druck in dem Gehäuse 202. Die Konfiguration des pneumatischen Systems, das die Unterdruckquelle 206 verkörpert, kann von Implementierung zu Implementierung variieren und ist für die Klarheit in 2 vereinfachend veranschaulicht. Für nicht einschränkende Beispiele kann der Unterdruck (oder die Druckdifferenz) durch eine Unterdruckpumpe, eine Unterdruckleitung, eine Venturi-Unterdruckquelle und dergleichen geschaffen werden. Weiterhin und gemäß den Ausführungsformen kann die Unterdruckquelle 206 konfiguriert sein, um zu arbeiten, um den tieferen Druck in dem Raum 207 kontinuierlich zu erzeugen, oder kann die Unterdruckquelle 206 konfiguriert sein, um den tieferen Druck in dem Raum 207 intermittierend zu erzeugen. Gemäß einer Ausführungsform erzeugt die Unterdruckquelle durch das Erzeugen eines tieferen Drucks in dem Raum 207 als in dem Gehäuse 202 ferner in dem Raum 207 einen tieferen Druck als den Atmosphärendruck in der äußeren Umgebung.
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Während in 2 dargestellt ist, dass die Anordnung 200 zwei Sätze eines ersten und eines zweiten Dichtungselements 204, 205 und die Unterdruckquellen 206 aufweist, ist nicht vorgesehen, dass dies bedeutet, dass die Anordnung 200 zwei derartige Doppelbarrieren-Unterdruckdichtungen erfordert. Stattdessen ist die Darstellung vorgesehen, um eine Ausführungsform widerzuspiegeln, in der die Anordnung 200 eine Basis 214 enthält, an deren Umfang das erste und das zweite Dichtungselement 204, 205 positioniert sind und die Unterdruckquelle 206 arbeitet. Für ein nicht einschränkendes Beispiel kann die Basis 214 des Gehäuses 202 eine im Allgemeinen rechteckige Form aufweisen, wobei das erste Dichtungselement 204 und das zweite Dichtungselement 205 konzentrische FIPG-Dichtungen (an Ort und Stelle ausgebildete Dichtungen) sind, die um den Umfang der Basis 214 positioniert sind, wobei eine pneumatische Leitungs- oder Luftraumstruktur für Unterdruckzwecke dazwischen angeordnet ist.
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Gemäß einer Ausführungsform enthält die Anordnung 200 ferner ein Gas, das leichter als Luft ist, das innerhalb des hermetisch abgedichteten Gehäuses 202 eingeschlossen ist. Für nicht einschränkende Beispiele können im Wesentlichen Helium oder im Wesentlichen Stickstoffgas in das Gehäuse 202 eingespritzt und innerhalb des Gehäuses 202 aufrechterhalten werden. Folglich enthält gemäß einer Ausführungsform die Anordnung 200 ferner eine Quelle 208 des Gases, das leichter als Luft ist, die konfiguriert ist, um relativ kleine Gasmengen zu ersetzen, die aus dem Gehäuse entweichen oder austreten können (wobei beachtet wird, dass in der Praxis im Kontext eines digitalen Datenspeichers ein hermetisch abgedichteter Behälter eine winzige, aber annehmbare Leckrate aufweisen kann). Weiterhin und gemäß einer Ausführungsform kann die Quelle 208 konfiguriert sein, um im Wesentlichen einen bestimmten Druck des Gases, das leichter als Luft ist, innerhalb des Gehäuses 202 aufrechtzuerhalten. Die Konfiguration des pneumatischen Systems, das die Quelle 208 des Gases, das leichter als Luft ist, verkörpert, kann von Implementierung zu Implementierung variieren, wobei sie in 2 für die Klarheit vereinfachend veranschaulicht ist. Für nicht einschränkende Beispiele kann das pneumatische System der Gasquelle 208 einen aktiven Abtast- und Steuermechanismus (aktive Abtast- und Steuermechanismen) zum Aufrechterhalten des Drucks innerhalb des Gehäuses 202 enthalten.
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Basierend auf der vorhergehenden Konfiguration der Anordnung 200 können Luft, Feuchtigkeit und andere Verunreinigungen (die als der Blockpfeil 211 dargestellt sind), die anderweitig durch das erste und das zweite Dichtungselement 204, 205 in das abgedichtete Gehäuse 202 migrieren könnten, durch die Unterdruckquelle 206 und das zugeordnete pneumatische System abgefangen (und möglicherweise absorbiert/adsorbiert) werden. Weil derartige Feuchtigkeit, Verunreinigungen usw. größtenteils aus dem abgedichteten Gehäuse 202 gehalten werden, ist folglich die Notwendigkeit für einen voluminösen Gasaustauschkanister mit großem Volumen bei einem derartigen System wahrscheinlich nicht erforderlich, weil eine Ergänzung und Reinigung des Gasvolumens im großen Maßstab wahrscheinlich nicht erforderlich sind.
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Ähnlich, aber in der anderen Richtung, kann basierend auf der vorhergehenden Konfiguration der Anordnung 200 das Gas, das leichter als Luft ist, (das durch den Blockpfeil 213 dargestellt ist), das anderweitig durch das erste und das zweite Dichtungselement 204, 205 aus dem abgedichteten Gehäuse 202 austreten könnte, durch die Unterdruckquelle 206 und das zugeordnete pneumatische System abgefangen werden, wobei das pneumatische System konfiguriert sein kann, so dass das ausgetretene Gas gefiltert und zurück in das Gehäuse 202 rückgeführt wird. Ferner kann innerhalb des Gehäuses 202 ein internes Filter-/Rückführungssystem implementiert sein, um die Verunreinigungen, die innerhalb des Gehäuses 202 erzeugt werden können, zu filtern.
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Folglich kann eine Doppelbarrieren-Unterdruckdichtungsanordnung (d. h., das erste und das zweite Dichtungselement 204, 205 zusammen mit der Unterdruckquelle 206), wie z. B. die Anordnung 200, verwendet werden, um mehrere Datenspeichervorrichtungen innerhalb des hermetisch abgedichteten (und klimatisierten) Gehäuses 202 unterzubringen. Gemäß einer Ausführungsform sind mehrere nicht hermetisch abgedichtete Datenspeichervorrichtungen (z. B. Festplattenlaufwerke) in dem Gehäuse 202 der Anordnung 200 untergebracht.
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EIN VERFAHREN ZUM STEUERN DER INNEREN UMGEBUNG INNERHALB EINES HERMETISCH ABGEDICHTETEN GEHÄUSES EINES DATENSPEICHERSYSTEMS
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3 ist ein Ablaufplan, der ein Verfahren zum Steuern der inneren Umgebung innerhalb eines hermetisch abgedichteten Gehäuses eines Datenspeichersystems gemäß einer Ausführungsform veranschaulicht. Eine beispielhafte Verwendung enthält das Steuern der inneren Umgebung innerhalb des hermetisch abgedichteten Gehäuses 202 der Datenspeichersystemanordnung 200 nach 2.
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Im Block 302 wird ein erstes Dichtungselement an einer Grenzfläche eines hermetisch abgedichteten Gehäuses eines Datenspeichersystems und einer äußeren Umgebung geschaffen. An einer Grenzfläche zwischen dem Gehäuse 202 (2) und der äußeren Atmosphäre (der Luft) wird z. B. das erste Dichtungselement 204 (2) vorgesehen.
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Im Block 304 wird ein zweites Dichtungselement von dem ersten Dichtungselement beabstandet vorgesehen. Es wird z. B. das zweite Dichtungselement 205 (2) von dem ersten Dichtungselement 204 durch den Raum 207 (2) dazwischen beabstandet vorgesehen.
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Im Block 306 wird in einem Raum zwischen dem ersten Dichtungselement und dem zweiten Dichtungselement unter Verwendung einer Unterdruckquelle, die pneumatisch an den Raum gekoppelt ist, ein tieferer Druck als in dem Gehäuse erzeugt. In dem Raum 207 zwischen dem ersten Dichtungselement 204 und dem zweiten Dichtungselement 205 wird unter Verwendung einer Unterdruckquelle 206 (2), die pneumatisch an den Raum 207 gekoppelt ist, ein tieferer Druck als in dem Gehäuse 202 (z. B. kontinuierlich oder intermittierend) erzeugt. Wie vorher beschrieben worden ist, kann das Erzeugen eines tieferen Drucks im Block 306 außerdem in dem Raum 207 das Erzeugen eines tieferen Drucks als in der äußeren Umgebung enthalten.
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Gemäß den Ausführungsformen können mehrere nicht hermetisch abgedichtete Datenspeichervorrichtungen (z. B. die Datenspeichervorrichtungen 210 nach 2) in dem Gehäuse 202 untergebracht sein, kann ein Gas, das leichter als Luft ist, in das Gehäuse 202 injiziert werden, und kann eine Quelle 208 des Gases, das leichter als Luft ist, pneumatisch an das Gehäuse 202 gekoppelt sein, die arbeitet, um das Gas zu ersetzen, das aus dem Gehäuse 202 entweicht, und/oder um einen bestimmten Druck des Gases, das leichter als Luft ist, innerhalb des Gehäuses 202 aufrechtzuerhalten.
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ERWEITERUNGEN UND ALTERNATIVEN
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In der vorhergehenden Beschreibung sind die Ausführungsformen der Erfindung bezüglich zahlreicher spezifischer Einzelheiten beschrieben worden, die von Implementierung zu Implementierung variieren können. Deshalb können verschiedene Modifikationen und Änderungen daran vorgenommen werden, ohne von dem umfassenderen Erfindungsgedanken und Schutzumfang der Ausführungsformen abzuweichen. Folglich ist der Satz von Ansprüchen, der sich aus dieser Anmeldung ergibt, in der spezifischen Form, in der sich derartige Ansprüche ergeben, einschließlich jeder anschließenden Korrektur der alleinige und ausschließliche Indikator dessen, was die Erfindung ist, und durch die Anmelder vorgesehen, die Erfindung zu sein. Irgendwelche Definitionen, die hier ausdrücklich für die in derartigen Ansprüchen enthaltenen Begriffe dargelegt sind, sollen die Bedeutung derartiger Begriffe, wie sie in den Ansprüchen verwendet werden, steuern. Folglich sollte keine Einschränkung, kein Element, keine Eigenschaft, kein Merkmal, kein Vorteil oder kein Kennzeichen, das in einem Anspruch nicht ausdrücklich dargelegt ist, den Schutzumfang eines derartigen Anspruchs in irgendeiner Weise begrenzen. Die Beschreibung und die Zeichnungen sind entsprechend in einem veranschaulichenden anstatt in einem einschränkenden Sinn zu betrachten.
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Zusätzlich können in dieser Beschreibung bestimmte Prozessschritte in einer speziellen Reihenfolge dargelegt sein und können alphabetische und alphanumerische Bezeichnungen verwendet werden, um bestimmte Schritte zu identifizieren. Wenn es in der Beschreibung nicht spezifisch dargelegt ist, sind die Ausführungsformen nicht notwendigerweise auf irgendeine spezielle Reihenfolge des Ausführens derartiger Schritte eingeschränkt. Insbesondere werden die Bezeichnungen lediglich für eine zweckmäßige Identifikation der Schritte verwendet und sind nicht vorgesehen, eine spezielle Reihenfolge des Ausführens derartiger Schritte zu spezifizieren oder zu erfordern.
