DE2016178C3 - Magnetplattenspeicher - Google Patents

Description

lasteten Trägerelementen bekannt, (USA.-Patent-

45 schrift 3 072225), doch ist das Nutzbarmachen der dort gewonnenen Erkenntnisse für das vorliegende

Die Erfindung betrifft einen Magnetplattenspei- Problem wegen der besonderen, von der Informa-

cher aus einer drehbaren Scheibe, bei der auf minde- tions-Speichertechnik her vorgegebenen Bedingungen

stens einer Oberfläche eines Trägerkörpers eine Ma- nicht ohne weiteres übertragbar,

gnetschicht angeordnet ist. 50 Die Erfindung wird nachstehend an Hand einer in

Zum magneischen Aufzeichnen von Informatio- den Zeichnungen dargestellten Ausführungsform be-

nen auf der Magnetschicht eines Magnetplattenspei- schrieben. Im einzelnen zeigt

chers sowie zum Ablesen der aufgezeichneten Infor- F i g. 1 eine Seitenansicht eines Magnetplattenspei-

mationen sind vielfach ein oder mehrere Magnet- chers,

köpfe so dicht wie möglich über der magnetischen 55 F i g. 2 eine teilweise aufgeschnittene Vorderan-

Oberfläche des rotierenden Magnetplattenspeichers sieht des Magnetplattenspeichers nach Fig. 1,

angeordnet, berühren diese Oberfläche jedoch nicht. F i g. 2 A eine vergrößerte Darstellung eines Aus-

Um in dem dem Magnetkopf nachgeschalteten elek- schnittes aus F i g. 2 und

trischen System des Signal/Rausch-Verhältnis opti- F i g. 3 einen Schnitt 3-3 gemäß F i g. 2.
mal zu halten, muß der Abstand zwischen Magnet- 60 Gemäß F i g. 1 ist eine Antriebswelle 1 mit Hilfe

kopf und Magnetschicht möglichst klein sein. Bei der von Lagern 3 und 4 drehbar in einem feststehenden

Rotation des Magnetplattenspeichers stellen sich je- Gerüst 2 gelagert. Die Antriebswelle 1 ist mit einem

doch häufig axiale Schwingungen der Scheibe ein, die Motor 5 gekuppelt. Auf der Antriebswelle 1 sind

dieses Verhältnis ungünstig beeinflussen. Um eine kreisförmige Naben 6 und 7 befestigt. Zwischen den möglichst große Speicherkapazität des Magnetplat- 65 Naben 6 und 7 ist eine kreisförmige Scheibe 8 auf der

tenspeichers zu erhalten, wird der Durchmesser der Welle 1 befestigt. Die Scheibe 8 besitzt Beschichtun-

Scheibe sehr groß gewählt, wodurch das Auftreten gen 10 und 11 aus einem magnetischen Material,

der störenden axialen Schwingungen begünstigt wird. z. B. Kobalt-Nickel, so daß sich Informationen auf

ihr speichern lassen. Die Naben 6 und 7 und die Scheibe 8 besitzen zentrale Löcher, deren Durchmesser geringfügig größer ist als der Durchmesser der Welle 1, so daß sich ein guter Sitz ergibt, wenn sie auf der Welle 1 befestigt sind.

Die Naben 6 und 7 sind mit Hilfe von vier gleichmäßig am Umfang verteilten Bolzen und Muttern 20, 21, 22 zusammengespannt. Zwei Stifte 24 und 25 verhindern relativ Drehungen der Naben 6 und 7 relativ zur 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 Scheibe 8 angeordnet.

Gemäß Fig. 2, 2 A und 3 besitzt die Scheibe8 einen Kern 30 aus einer Bienenwabenstruktur, der mit einem 'dünnen metallischen Mantel 31 bedeckt ist. Der Kern 30 besteht aus einer Vielzahl kurzer prismatischer Zellen 32, deren Achsen parallel zueinander und parallel zur Achse j3 der Scheibe 8 angeordnet sind. Gemäß Fig. 2 A wird der Kern 30 aus dünnen Folien 40 bis 45, vorzugsweise Aluminiuinfolien, hergestellt. Die Folien 40 bis 45 werden aneinandergelegt 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 auseinandergezogen, so daß gemäß Fig. 2A Zellen mit weitgehend sechseckigem Querschnitt entstehen. Der Mantel 31 besteht aus ebenen, kreisförmigen metallischen Auflagen 34 und 35, die die Stirnseiten des Kernes 30 bedecken, einem äußeren Ring 36, der die äußere Peripherie des Kernes 30 bedeckt, und einem inneren Ring 37, der die innere Peripherie des Kernes 30 bedeckt Die Durchmesser der Auflagen 34 und 35 sind um die radiale Dicke des äußeren Ringes 36 größer als der Durchmesser des Kernes 30. Die Auflagen 34 und 35 besitzen je ein zentrales Loch, dessen Durchmesser um die radiale Dicke des inneren Ringes 37 kleiner ist als der Durchmesser des zentralen Loches des Kernes 30. Die Auflagen 34 und 35 können aus Messing und die Ringe 36 und 37 aus Aluminium hergestellt werden. Die Auflagen 34 und j5 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 Kemmaterial, das eine geringere Dichte als der Mantel besitzt, eine Verbesserung gegenüber einer homogenen Scheibe dar. Das heißt, der Kern 30 könnte aus einem Schaumstoff, z. B. Epoxydharz-Schaumstoff, oder aus einer soliden Masse, z. B. aus Aluminium bestehen.

Die Scheibe 8 läßt sich in den folgenden Schritten herstellen. Erstens wird der Bienenwaben-Kern durch das Auseinanderziehen der Folien hergestellt und als Kreisform mit einem zentralen Loch geschnitten. Zweitens wird der äußere Ring 36 auf die äußere Peripherie des Kernes 30 aufgepaßt und der innere Ring 37 in die innere Peripherie des Kernes 30 eingepaßt. Drittens werden die Auflagen 34 und 35 mit mit Epoxydharz imprägnierten Gewebezwischenlagen auf die Stirnseiten des Kernes 30 aufgebracht. Viertens wird die Scheibe 8 gleichzeitig erwärmt und einem axialen Druck ausgesetzt, so daß das Epoxydharz abbindet. Fünftens werden die äußeren Oberflächen der Auflagen 34 und 35 und der Ringe 36 und 37 geläppt, so daß äußerst ebene Oberflächen für die Beschichtungen aus magnetio schem Material und glatte, dichtschließende Übergänge zwischen den Ringen 36 und 37 und den Enden der Auflagen 34 und 35 entstehen. Schließlich wird das magnetische Material auf die Auflagen 34 und 35 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 den Mantel 31 in den Kern eindringen.
Es hat sich gezeigt, daß ein Magnetplattenspeicher der oben beschriebenen Konstruktion parallel zu der Scheibenachse eine sehr hohe Eigenfrequenz besitzt. Zum Beispiel läßt sich eine Scheibe mit einer Gesamtdicke von ungefähr 12 mm, einem äußeren Durchmesser von ungefähr 670 mm und Auflagen 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 Messingplatte des gleichen Gewichts mit einem äußeren Durchmesser von ungefähr 670 mm bei einer Drehzahl von 1200 Upm heftige axiale Schwingungen auf. Selbst wenn das Gewicht der gleichen Platte um das vierfache erhöht wird, so daß sie eine Dicke von ungefahr 12 mm besitzt, wird sie sich nicht so gut verhalten wie der oben beschriebene Magnetplattenspeicher, da ihre spezifische Steifigkeit nicht erhöht wird. Es hat sich ferner gezeigt, daß sich auf dem beschriebenen Magnetplattenspeicher eine sehr ebene Oberfläche erzielen läßt, ohne daß es erforderlich ist, die Scheibe spannungsfrei zu machen. Es wird vermutet, daß dies dadurch begründet ist, daß die Auflagen 34 und 35 wesentlich dünner sind als die Gesamtdicke der Scheibe und daß sie sich daher ausreichend eben herstellen lassen.

Ferner hat sich gezeigt, daß die Scheibe eine ausreichende Konzentrizität besitzt, die während der Rotation ein ausgezeichnetes statisches und dynamisches Gleichgewicht bewirkt.

Die Erfindung schafft also im wesentlichen einen Trägerkörper für einen Magnetplattenspeicher, der einen von einem dünnen äußeren Mantel hoher Dichte umgebenen Kern von niedriger Dichte besitzt. Der Kern ist vorzugsweise eine Bienenwabenstruktur mit Zellen, deren Achsen parallel zur Achse der Scheibe angeordnet sind. Der Mantel besteht aus ebenen, kreisförmigen Metall-Auflagen, die mit den Stirnseiten des Kernes verbunden sind, und einem äußeren Ring, der entlang dem äußeren Umfang des Kernes mit den Auflagen verbunden ist. Wenn der Kern ein zentrales Loch besitzt, besteht der Mantel ferner aus einem inneren Ring, der entlang des inneren Umfangs des Kernes mit den Auflagen verbunden ist. Dadurch ist der Kern von dem Mantel dicht umschlossen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

1 2 Da weiter die Zugriffszeiten zu den einzelnen Berei- Patentansprüche: chen der Magnetschicht möglichst kurz sein sollen, wird der Magnetplattenspeicher mit hoher Wmkelge-

1. Magnetplattenspeicher aus einer drehbaren schwindigkeit angetrieben und zur Erleichterung die-Scheibe, bei der auf mindestens einer Oberfläche 5 ses Antriebs so dünn wie stabilitätsmäßig möglich eines Trägerkörpers eine Magnetschicht angeord- gewählt. Diese hohe Winkelgeschwindigkeit und die net ist, dadurch gekennzeichnet, daß geringe Stärke der Scheibe begünstigen ebenfalls beder Trägerkörper einen Kern (30) und einen mit trächtlich das Auftreten axialer Schwingungen oder der Magnetschicht (10, 11) versehenen Mantel Zitterbewegungen.

(31) aufweist, und daß der Kern eine Dichte be- ίο Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde,

sitzt, die kleiner als die Dichte des Mantels ist. einen Magnetplattenspeicher zu schaffen, bei dem

2. Magnetplattenspeicher nach Anspruch 1, da- zur Verbesserung des Signal/Rausch-Verhältnisses in durch gekennzeichnet, daß der Kern aus einem dem dem Magnetkopf nachgeschalteten elektrischen Material besteht, das parallel zur Scheibenachse System keine oder jedenfalls kaum merkbare axiale (33) relativ steif ist. 15 Schwingungen der Scheibe auftreten.

3. Magnetplattenspeicher nach Anspruch 1 Bei dem eingangs genannten Magnetplattenspeioder2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern eher löst die Erfindung die Aufgabe dadurch, daß (30) eine Bienenwabenstruktur mit Zellen (32) der Trägerkörper einen Kern und einen mit der Mahat, deren Achsen parallel zur Scheibenachse gnetschicht versehenen Mantel aufweist, und daß der (33) verlaufen. 20 Kern eine Dichte besitzt, die kleiner ist als die Dichte

4. Magnetplattenspeicher nach Anspruch 3, da- des Mantels. Wegen der bei dieser Ausbildung des durch gekennzeichnet, daß die Zellen (32) sechs- Trägerkörpers wesentlich höheren Eigenfrequenz der eckigen Querschnitt besitzen. Scheibe parallel zu ihrer Achse gegenüber bekannten

5. Magnetplattenspeicher nach einem der An- Platten mit vergleichbarem Durchmesser und Gesprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der 15 wicht kann der Magnetplattenspeicher mit einer hoden Kern abdichtend umgebende Mantel (31) aus hen Winkelgeschwindigkeit umlaufen, ohne daß daeinem die Außenperipherie des Kernes umgrei- bei me^rkliche axiale Schwingungen oder Zitterbewefenden Ring (36) sowie aus die beiden Stirnseiten gungen auftreten. Dementsprechend lassen sich Mades Kernes abdeckenden Auflagen (34, 35) be- gnetplattenspeicher mit größerem Durchmesser und steht. 30 damit größerer Speicherkapazität herstellen. Schließ-

6. Magnetplattenspeicher nach Anspruch 5, da- lieh läßt sich eine hinreichend ebene Oberfläche des durch gekennzeichnet, daß der Kern in der Schei- Trägerkörpers herstellen, ohne daß die Scheibe spanbenmitte ein durchgehendes Loch besitzt und daß nungsfrei gemacht werden muß.

der Mantel einen zweiten, an der Innenperipherie Das Kernmaterial kann parallel zur Scheibenachse

des Kernes anliegenden Ring (37) aufweist, der 35 relativ steif sein und es erweist sich als besonders

mit den Auflagen (34, 35) verbunden ist. zweckmäßig, den Kern in einer Bienenwabenstruktur

7. Magnetplattenspeicher nach einem der vor- mit Zellen auszubilden, deren Achsen parallel zur stehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, Scheibenachse verlaufen. Weitere vorteilhafte Ausgedaß der Mantel mindestens an den mit der Ma- staitungen der Erfindung sind Gegenstand der Untergnetschicht versehenen Abschnitten aus Kupfer 40 ansprüche.

oder Messing besteht. Aus anderen Gebieten der Technik, insbesondere

dem Flugzeugbau, ist zwar die sogenannte Sandwich-Bauweise mit wabenartigem Kern von quer be-