DE2016178A1 - Magnetplattenspeicher - Google Patents

Description

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PATENTANWÄLTE

Aktenzeichen; Neuanmeldung 28 B REMEN 1

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ANMELDERNAME: BURROUGHS CORPORATION ITRIHIDAD-HAUSI

TELEFOM: (0421)111177 TELEQRAMMf: FERBOPAT

BREMER BANK 100(071

_. _{Λ ΑΛ} POSTSCHECK HAMBURe 255707

UNS. ZEICHEN: B 149

DATUM: 3. April 1970

BURROUGHS CORPORATION, eine Gesellschaft nach den Gesetzen des Staates Michigan, Detroit, Michigan (V.St.A.)

Magnetplattenspeicher Λ

Die Erfindung betrifft einen Magnetplattenspeicher mit einer drehbaren Welle und mindestens einer mit dieser rotierenden Scheibe, die unter dem Einfluß eines Antriebsmotors in dichter Nachbarschaft an einem Magnetkopf vorbeibewegt wird.

Es sind Plattenspeicher bekannt, in denen Informationen auf magnetischen Oberflächen großer homogener rotierender Platten gespeichert werden. Der Zugriff zu der magnetischen Oberfläche erfolgt dadurch, daß die Platten angetrieben werden, so daß sie an dem Magnetkopf vorbei rotieren, der dicht über der magnetischen Oberfläche angeordnet ist. Um für das Signal/Rausch-Verhältnis des elektrischen Systems einen maximalen Wert zu erhalten, wird der Magnetkopf so dicht wie physikalisch möglich über der magnetischen Oberfläche angeordnet, jedoch ohne die magnetische Oberfläche zu berühren. Daher ist eine Konstruktionsbedingung, die axialen Schwingungen der Platte auf den niedrigst möglichen Wert zu reduzieren* Dieser Bedingung stehen andere Konstruktionsbedingungen für einen Plattenspeicher entgegen, die starke Schwingungen der Platte begünstigen. Um z.B.eine große Speicherkapazität der Platte

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zu erhalten, ist es erforderlich den Durchmesser der Platte möglichst groß zu wählen; um möglichst kurze Zugriffszeiten zu jedem Gebiet der Platte zu erreichen, ist es erforderlich, die Platte mit einer hohen Winkelgeschwindigkeit anzutreiben; und um das Gewicht und die Kasse der Platte möglichst klein zu halten, ist es wünschenswert die Platte so dünn wie möglich auszuführen. Alle diese Bedingungen begünstigen axiale Schwingungen der Platte.

Aufgabe der Erfindung ist, eine Plattenkonstruktion für einen Magnetspeicher vorzuschlagen, bei der ein plattenförmiger Kern niedriger Dichte mit einer dünnen äußeren Haut hoher Dichte bedeckt ist. Vorzugsweise besteht der Kern aus einer Bienenwabenstruktur, deren Zellenachsen parallel zur Achse der Platte angeordnet sind. Die Außenhaut, die den Kern umschließt, besteht aus ebenen, kreisförmigen Metall-Lamellen, die mit den Stirnflächen des Kernes verbunden sind, und einem äußeren Ring, der entlang des äußeren Umfanges des Kernes mit den Lamellen verbunden ist. Die kreisförmigen Lamellen sind mit einem magnetischen Material beschichtet. Palis gewünscht wird daß die Platte ein zentrales Loch besitzt, ist ein innerer Ring entlang des inneren umfanges des Kernes mit den Lamellen verbunden.

Bs hat sich gezeigt, daß eine rotierende Platte der erfindungsgemäßen Konstruktion parallel zur Achse der Platte eine Eigenfrequenz besitzt, die beträchtlich höher ist, als die Eigenfrequenz einer Platte mit vergleichbarem Durchmesser und Gewicht, die aus einem soliden, homogenen Materialstück hergestellt ist. Demgemäß ist es möglich, die erfindungsgemäße Platte mit einer hohen Winkelgeschwindigkeit zu betreiben, ohne merkliche axiale Schwingungen zu induzieren. Ferner läßt sich

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eine Platte mit einem großen Durchmesser ausführen, ohne daß axiale Schwingungen auftreten« Schließlich läßt sich die Dicke der Platte durch eine Vergrößerung der Dicke des Kernes ohne eine nennenswerte Steigerung des Gewich-r tee vergrößern. Fernerhat sichgeneigt, daß sich die Oberfläche der erfindungsgemäßen Platte eben und für die Endbearbeitung geeignet fertigen läßt, ohne daß ©8 erforderlieh ist/die Platte spannungsfrei zu machen*

Die Erfindung ist nachstehend anhand einer in den Zeichnungen dargestellten AUBführungsform ausführlich beschrieben. Eb zeigt: -,:■■"■--

Fig. 1 eine Seitenansicht einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Plattenspeichers;

Fiig. 2 eine teilweise geschnittene Vorderansicht der erfindüngsgemäßen Platte gemäß Fig. 1;

Fig.2A eine vergrößerte Einzelheit 2A gemäß Fig. 2; ν · Fig. 3 einen Schnitt 3-3 gemäß Fig. 2. ' : V

Gemäß Fig. T ist eine Antriebswelle 1 mit Hilfe von Ia^: ^! gern 3 und 4 drehbar in einem feststehenden Gerüst 2 ge- = lagert. Die Antriebswelle 1 ist mit einem Motor 5 gekuppelt. Auf der Antriebswelle 1 sind kreisförmige Nabe ^: 6 und 7 befestigt. Zwischen den Naben 6 und 7 ist einei kreisförmige Platte θ auf der Welle 1 befestigt. Die Platte 8 besitzt Beschichtungen 10 und 11 aus einem magnetischen Material, z.B. Kobalt-Nickel, so daß eich Informationen auf ihr speichern lassen. Die Waben 6 und 7 und die Platte 8 besitzen zentrale Löcher, deren Durchmesser geringfügig größer ist als der Durchmesser der Welle 1, so daß sich ein guter Sitz ergibt, wenn sie

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auf der Welle 1 befestigt sind.

Die Naben 6 und 7 Bind mit Hilfe von 4 gleichmäßig am Umfang verteilten Bolzen und Muttern 20, 21, 22 und 23 zusammengespannt. Zwei Stifte 24 und 25 verhindern relativ Drehungen der Naben 6 und 7 relativ eur Welle 1. Ein Magnetkopf 27 ist dicht an einer Oberfläche der Scheibe 8 angeordnet. Auf gleiche Weise ist ein weiterer Magnetkopf (nicht dargestellt) dicht an der anderen Oberfläche der Platter 8 angeordnet.

Gemäß Fig. 2, 2A und 3 besitzt die Platte 8 einen Kern 30 aus einer Bienenwabenstruktur, der mit einer dünnen metallischen Haut 31 bedeckt ist. Der Kern 30 besteht aus einer Vielzahl kurzer prismatischer Zellen 32, deren Achsen parallel zueinander und parallel zur Achse 33 der Platte 8 angeordnet sind. Gemäß Fig. 2A wird der Kern 30 aus dünnen Folien 40 bis 45» vorzugsweise Aluminiumfolien, hergestellt. Die Folien 40 bis 45 werden aneinander gelegt und benachbarte Folien werden in Abstandsintervallen miteinander verbunden. Jede Folie, z.B. 43» wird mit der Folie, z.B. 44« auf der einen Seite in Abstandsintervallen, z.B. 49 und 50, verbunden, die zwischen den Verbindungsstellen, z.B. 46, 47 und 48, mit der Folie, z.B. 42, auf der anderen Seite liegen. Wenn die Folien 40 bis 45 auf diese Art miteinander verbunden sind, werden sie auseinander gezogen,-so daß gemäß Fig. 2A Zellen mit weitgehend sechseckigem Querschnitt entstehen. Die Haut 31 besteht aus ebenen kreisförmigen metallischen Lamellen 34 und 35, die die Stirnseite des Kernes 30 bedecken, einem äußeren Ring 36, der die äußere Peripherie des Kernes 30 bedeckt, und einem inneren Ring 37ι der die innere Peripherie des Kernes 30 bedeckt. Die Durchmesser der Lamellen 34 und 35 3ind um die radiale Dicke des

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Ringes 36 größer als der Durchmesser des Kernes 30. Die · : Lamellen 34 und 35 besitzen zentrale Löcher, deren Durchmesser um die radiale Dicke des Ringes 37 kleiner ist als der Durchmesser des zentralen Loches des Kernes 30. Die Lamellen 34 und 35 können aus Messing und die Ringe 36 und 37 aus Aluminium hergestellt werden. Die Lamellen* 34 und 35 sind mit dem Kern 30 und den Ringen 36 und 37 durch ein Bindemittel 38, z.B. Epoxydharz, verbunden. Dadurch ist der Kern 30 vollständig dicht eingeschlossen.

Obwohl ein Kern mit Bienenwabenstruktur Vorzüge besitzt, ' stellt jedes Kernmaterial, das eine geringere Dichtigkeit als die Haut besitzt, eine Verbesserung gegenüber einer homogenen Platte dar. D.h.. der Kern 30 könnte aus einem Schaumstoff, z.B. Epoxydharz-Schaumstoff, oder aus einer soliden Hasse, z.B. aus Aluminium bestehen.

Die Platte 8 läßt sich in den folgenden Schritten her- ' stellen. Erstens, wird der Bienenwaben-Kern durch das Auseinanderziehen der Polien hergestellt und als KreiB-form mit einem zentralen Loch geschnitten. Zweitens, wird der äußere Ring 36 auf die äußere Peripherie des Kerneβ 30 aufgepaßt und der innere Ring 37 in die innere Peripherie des Kernes 30 eingepaßt. Drittens, werden die Lamellen 34 und 35 mit mit Epoxydharz imprägnierten Gewebezwischenlagen auf die Stirnseiten des Kernes 30 aufgebracht. Viertens, wird die Platte 8 gleichzeitig erwärmt und einem axialen Druck ausgesetzt, so daß das Epoxydharz abbindet. Fünftens, werden die äußeren Oberflächen der Lamellen 34 und 35 und der Ringe 36 und 37 geläppt, so daß äußerst ebene Oberflächen für die Beschichtungen aus magnetischem Material und glatte? dicht-* • · schließende Übergänge zwischen den Ringen 36 und 37 und den Enden der Lamellen 34 und 35 entstehen. Schließlich wird das magnetische Material auf die Lamellen 34 und 35.

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galvanisch aufgebracht. Auf Aluminium läßt sich eine Beschichtung aus dem magnetischen Material galvanisch nicht aufbringen; dadurch werden die Ringe 36 und 37 nicht beschichtet. Da der Kern 30 dicht umschlossen ist, kann das Elektrolydbad nicht durch die Haut 31 in den Kern eindringen.

Es hat sich gezeigt, daß eine erfindungsgemäße Platte der oben beschriebenen Konstruktion parallel zu ihrer Achse eine sehr hohe Eigenfrequenz besitzt. Zum Beispiel läßt sich eine Platte mit einer Dicke über alles von ungefähr 12 mm, einem Durchmesser über alles von ungefähr 670 mm und Lamellen 34 und 35, die je nominell ungefähr 1 mm dick sind, mit einer Drehzahl von über 3000 Upm betreiben, ohne daß nennenswerte axiale Schwingungen auftreten. Dagegen treten in einer soliden, homogenen Meseingplatte des gleichen Gewichts mit einem Durchmesser von ungefähr 670 mm bei einer Drehzahl von 1200 Dpm heftige axiale Schwingungen auf. Selbst wenn das Gewicht der gleichen Platte um das vierfache erhöht wird, so daß sie eine Dicke von ungefähr 12 mm besitzt, wird sie sich nicht so gut verhalten wie die erfindungsgemäße Platte, da ihre spezifische Steifigkeit nicht erhöht wird.

Es hat sich ferner gezeigt, daß sich auf der erfindungsgemäßen Platte eine sehr ebene Oberfläche erzielen läßt, ohne daß es erforderlich ist, die Platte spannungsfrei zu machen. Es wird vermutet, daß dies dadurch begründet iat, daß die Lamellen 34 und 35 wesentlich dünner sind als die Dicke der Platte über alles und daß sie sich daher ausreichend eben herstellen lassen.

?erner hat sich gezeigt, daß die Platte eine ausreichende Konzentrizität besitzt, die während der Rotation ein ausgezeichnetes statisches und dynamisches Gleichgewicht

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bewirkt.

Die Erfindung besteht also im wesentlichen in einer Platte für einen Magnetplattenspeicher, die einen von einer dünen äußeren Haut einer hohen Dichte umgebenen Kern einer niedrigen Dichte besitzt« Der Kern ist'vorzugsweise eine Bienenwabenstruktur mit Zellen, deren Achemparallel zur Achse der Platte angeordnet sind* Die Haut besteht aus ebenen kreisförmigen Metall-Lamellen, die mit den Stirnseiten des Kernes verbunden sind, und einem äußeren Ring, der entlang des äußeren Umfangee des Kernes mit den Lamellen verbunden ist. Wenn der Kern ein zentrales Loch besitzt, besteht die Haut ferner aus einem inneren Ring, der entlang des inneren Umfangs dee Kernes mit den Lamellen verbunden ist. Dadurch ist der Kern von der Haut dicht umschlossen. _β

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Claims (8)

1. Ansprüche

   (ly Magnetplattenspeicher mit einer drehbaren Welle und mindestens einer mit dieser rotierenden Scheibe, die unter dem Einfluß eines Antriebsmotors in dichter Nachbarschaft an einem Magnetkopf vorbeibewegt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheibe einen kreisförmigen Kern (30) von niedriger Dichte aufweist, der von einen dünnen äußeren Haut (31) höherer Dichte bedeckt ist, und daß irindestens ein Teil dieser äußeren Haut (31) eine Beschichtung aus magnetischem Material (10, 11) trägt.
2. 2. Magnetplattenspeicher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern (30) eine Bienenwabenstruktur mit Zellen (32) hat, deren Achsen parallel zur Achse (33) des Kernes (30) verlaufen.
3. 3. Magnetplattenspeicher nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zellen (32) sechseckigen Querschnitt besitzen.
4. 4. Magnetplattenspeicher nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Haut (31) aus einem äußeren Ring (36), der die äußere Peripherie des Kernes (30) bedeckt, und ersten und zweiten ebenen, kreisförmigen Lamellen (34, 3b) besteht, die die Stirnflächen des Kernes (30) bedecken; und daß die Lamellen

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   (34, 35) mit den Stirnflächen des Kernes (30) und des Ringes (36) - den Kern abdichtend - verbunden sind.
5. 5. Platte nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern (30) ein zentrales Loch aufweist; daß die Haut (31) zusätzlich einen inneren Ring (37) besitzt, der die innere Peripherie des Kernes (30) bedeckt; und daß die Lamellen (34, 35) zur Verbesserung der Kernabdichtung zusätzlich auch mit dem Ring (.3.7) verbunden sind.
6. 6. Platte nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die äußeren Oberflächen der beiden kreisförmigen Lamellen (34, 35) mit dem magnetischen Material (10, 11) beschichtet sind. ·
7. 7. Platte nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Haut (31) bzw. die Lamellen (34, 35) aus einem Material bestehen, auf das sich magnetisches Material auftragen läßt.
8. 8. Platte nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet,· daß die Haut (31) bzw. die Lamellen (34, 35) aus Messing, Kupfer oder einem anderen Material bestehen, auf das das magnetische Material galvanisch auftragbar ist.

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