DE2027711C3 - Vorrichtung zum Entfernen von Partikeln aus dem Inneren eines Magnetspeicherplatten-Gehäuses - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Entfernen von Partikeln aus dem Inneren eines Gehäuses, in welchem eine drehbare Magnetspeicherplatte angeordnet ist.

Dieser magnetische Speicher ist in einem geschlossenen Gehäuse untergebracht und wird gewöhnlich in einem staubfreien Raum zusammengesetzt, um die Fremdpartikeln aus dem Inneren des Gehäuses soweit ^(l5 wie irgend möglich fernzuhalten, da selbst eine geringe Anzahl von Teilchen Beschädigungen verursachen können. In einem magnetischen Plattenspeicher ist die Information auf der magnetischen Oberfläche einer großen Platte gespeichert, die in dem Gehäuse drehbar gelagert ist, und ein Zugriff auf die magnetische Fläche wird von magnetischen Wandlern durchgeführt, die einen Lese- und Schreibkopf des Systems, bei dem der Plattenspeicher eingesetzt wird, umfassen. Die magnetischen Wandler sind notwendigerweise außerordentlich nahe an der magnetischen Fläche der Platte positioniert um eine möglichst wirksame magnetische Kopplung zwischen der magnetischen Oberfläche und den Wandlern sicherzustellen. Beispielsweise sind die Wandler nur etwa 1,5 Micron von der Plattenoberfläche entfernt (US-PS 29 50 353). Wegen dieser außerordentlichen Nähe der Wandler zur Plattenflache können im Gehäuse befindliche Fremdpartikeln, die in den Zwischenraum zwischen uen Wandlern und der Plattenfläche gelangen, den Betrieb des Systems stören oder mindestens die Zuverlässigkeit des Systems wesentlich beeinträchtigen.

Aus der US-Patentschrift 31 79 945 ist es bekannt, axiale Verwerfungen der Plattenrandbereiche dadurch auszugleichen, daß in einer außerhalb des Plattengehäuses angeordneten Nebenleitung ein auf die Plattenkrümmung ansprechender Signalgeber eine Luftpumpe steuert die den Luftdruck im Inneren de-. Gehäuses einzustellen gestattet und etwa durch Ansaugen die durchhängenden Plattenrandbereiche anhebt. Eine Reinigung des eine Magnetspeicherplatte umgebenden Gehäuse-Inneren von Staubpartikeln läßt sich auf diese Weise nicht erzielen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, mit möglichst einfachen Mitteln eine Vorrichtung zum Entfernen von Partikeln aus dem Inneren eines Magnetspeicherplatten-Gehäuses zu schaffen.

Die Lösung gelingt nach der Erfindung dadurch, daiJ das Gehäuse an einem ersten Gebiet, in welchem bei drehender Magnetspeicherplatte ein hoher statischer Druck herrscht, eine Auslaßöffnung und an einem zweiteii Gebiet, in welchem bei drehender Magnetspeicherplatte ein niedriger statischer Druck herrscht, eine Einlaßöffnung aufweist, und daß die Einlaßöffnung und die Auslaßöffnung durch einen außerhalb des Gehäuses verlaufenden Kanal verbunden sind, der mit einem im Strömungsweg der Partikeln angeordneten Rückhaltefilter ausgerüstet ist. Damit wird zur Reinigung der Luft die sich im Betrieb der Magnetspeicherplatte aufbauende statische Druckdifferenz zwischen axialem und penpherem Plattenbereich ausgenutzt, so daß auf das zusätzliche, positive Luftumwälzen, etwa durch eine Pumpe od. dgl.,verzichtet werden kann. Damit stellt sich ein selbstreinigender Effekt ein, der ohne äußere Energiezufuhr auskommt.

Es erweist sich als vorteilhaft, die Auslaßöffnung in der Gehäusewand in Höhe der Peripherie der Magnetspeicherplatte anzuordnen und das Gehäuse in der Nähe der Auslaßöffnung mit einer einspringenden Prallfläche für die von der drehenden Magnetspeicherplatte mitgerissenen Partikeln zu versehen. Die Auslaßöffnung kann dann in einem Abschnitt der Stirnwand angeordnet sein, welche mit Abstand und im wesentlichen parallel zur Oberfläche der Magnetspeicherplatte verläuft. Das Rückhaliefilter ist zweckmäßig für das Zurückhalten von Partikeln mit einer Größe von mehr als 0,5 Mikron ausgelegt.

Schließlich ist eine Vorrichtung mit einer Gehäuseform vorteilhaft, bei der die einspringende Prallfläche durch die Innenfläche eines axialen Flansches an der Verbindungskante zweier Gehäuseteile gebildet ist,

wobei der größere Gehäuseteil im wesentlichen rechtwinkligen Querschnitt und rechtwinklige Seitenwände besitzt, die von der Oberfläche der Magnetspeicherplatte einen größeren Abstand halten als die krummlinig begrenzten Seitenflächen des kleineren Gehäuseteiles, wobei dann die Auslaßöffnung <n der Nähe einer Ecke des größeren Gehäuseteiles an der Verbindungskante zum kleineren Gehäuseteil und die Einlaßöffnung in der Nähe und jenseits des Mittelpunktes der Seitenwand angeordnet sind und die Lese/Schreibköpfe für die Magnetipeicherplatte an den gegenüberliegenden, krummlinig begrenzten Seitenwänden des kleineren Gehäuseteiles untergebracht sind.

Die Erfindung v/ird nachstehend an einem bevorzugten Ausführungsbeispiel erläutert, wobei auf die Zeichnungen Bezug genommen wird. Es zeigt

F i g. 1 die teilweise aufgebrochene Vorderansicht dei mit den Merkmalen der Erfindung ausgestatteten Vorrichtung, bei der ein kreisförmiges Gehäuse eine kreisförmige, rotierende Masse umschließt

F i g. 2 einen Querschnitt entlang der Linie 2-2 aus Fig. 1,

F i g. 3 eine Vorderansicht eines in einem Gehäuse untergebrachten magnetischen Plattenspeichers,

F i g. 4 einen Querschnitt durch das Gehäuse entlang der Linie 4-4 aus F i g. 3 und

F i g. 5 ein Diagramm der statischen Druckverteilung über der rotierenden Magnetplatte aus dem Speicher gemäß F i g. 3.

Eine plattenartige Masse 1 ist nach F i g. 1 in einem im wesentlichen kreisförmigen Gehäuse 2 drehbar gelagert, das die Masse 1 vollständig umschließt. Es sei angenommen, daß das abgeschlossene System nach F i g. 1 in einem staubfreien Raum in dem Bemühen zusammengesetzt wurde, Fremdstoffpartikeln aus dem Inneren des Gehäuses 2 fernzuhalten. Praktisch finden jedoch trotzdem Fremdstoffpartikeln ihren Weg in das Innere des Gehäuses und können zu Fehlverhalten im Betrieb der Anlage führen. Die Fremdstoffpartikcln müssen demnach nach dem Zusammensetzen des Gehäuses 2 aus diesem entfernt werden.

Im Betrieb wirkt die rotierende, plattenförmige Masse 1 wie eine Pumpe, die einen konstanten Fluß an in dem Gehäuse enthaltenen Strömungsmittel in Richtung auf die Peripherie der Platte aufrecht erhält. Somit baut sich in eiiem System nach F i g. 1 ein Gebiet konstanten hohen Druckes in der Nähe des Außenbereichs der Platte und ein Gebiet niedrigen Druckes in der Nähe der Rotationsachse auf.

In der Stirnwand 4 des Gehäuses 2 ist an dem Hoch· druckgebiet in der Nähe der Peripherie de- drehbaren Masse 1 eine Auslaßöffnung 3 angeordnet. In der gleichen Stirnwand 4 ist an dem Niederdruckgebiet in der Nähe des Mittelpunktes bzw. der Rotationsachse der rotierenden Masse 1 eine Einlaßöffnung 5 vorgesehen. Falkultativ kann die Einlaßöffnung in der äußeren Stirnwand 8 des Gehäuses 2 nahe einem Nicderdruckgebiet in dem Gehäuse angeordnet sein.

Die AuslaGöffnung 3 und die Einlaßöffnung 5 sind außerhalb des Gehäuses durch eine Leitung 6 verbunden, in der ein Filter 7 liegt. Das Filter 7 ist ein Feinstfilter und nimmt alle Partikeln einer bestimmten Mindestgröße auf. Im Betrieb schafft die rotierende Masse in der Nähe der Auslaßöffnung 2 ein Gebiet hohen Drukkes, der hinreichend verschieden von dem Niederdruck nahe der Einlaßöffnung 5 ist, um Fremdstoff-Partikeln enthaltendes Strömungsmittel über die außenliegende ι pitiintr 6 durch das Filter 7 zu leiten. Die von dem Strömungsmittel mitgefülirten Partikeln werden in dem Filter 7 eingefangen und zurückgehalten, so daß sich eine selbstreinigende Anlage für das abgeschlossene System nach F i g. 1 und 2 ergibt.

Es hat sich ergeben, daß das erfindungsgemäße selbstreinigende System mit sehr gutem Erfolg für die Entfernung von Fremdstoffpartikeln eingesetzt werden kann, die in dem abgeschlossenen Gehäuse eines magnetischen Plattenspeichers nach dessen Zusammenbau zurückgeblieben sind. Eine derartige Anlage zeigen die F i g. 3 und 4.

Das abgeschlossene magnetische Plattenspeichersystem der Fig.3 und 4 umfaßt eine auf einer Welle 11 sitzende, drehbare Magnetplatte 10. Die Weile 11 ist durch in Fig.4 schematisch dargestellte Lager 12 und 13 durchgeführt. Ein Gehäuse 14 umgibt die Platte 10.

Derartige magnetische Plattenspeichersysteme werden gewöhnlich in einem staubfreien Raum in dem Bemühen zusammengesetzt, alle Fremdstoffpartikeln aus dem }nneren des Gehäuses 14 fernzuhalten. Jedoch können Fremdstoffe in dem Gehäuse 14 um die Magnetplatte 10 herum immer noch zurückbleiben, nachdem das Gehäuse zusammengesetzt worden ist.

Daneben können auch während des Betriebes des magnetischen Plattenspeichers. >jiwa durch mögliche chemische Reaktionen oder Erosionen neue Fremdstoffe gebildet werden. Es ist notwendig, alle Partikeln, die entweder anfänglich in der Anlage bereits vorhanden waren oder die zu irgendeinem Zeitpunkt während des Betriebes der Anlage entstehen, zu entfernen, Dazu dient das erfindungsgemäße Selbstreinigungssystem. das ohne zusätzliche äußere Leistungszuführung auskommt. Das Selbstreinigungssystem arbeitet immer dann, wenn der Plattenspeicher in Betrieb ist. Es kann zum Entfernen von Fremdsloffpartikeln, die frei in der.i Gehäuse 14 des magnetischen Plattenspeichers gemäß F i g. 3 und 4 herumschweben, mit Vorteil eingesetzt werden.

In den F i g. 3 und 4 sind die Stirnwände 15 und 16 tangential zur Rotationsachse der Magnetplatte 10 und haben zwei Abschnitte verschiedener Gestaltung. Die Stirnwand 15 umfaßt einen rechtwinkligen Abschnitt 17 und einen gebogenen Abschnitt 18 vor, kreisförmiger Berandung, wobei der Mittelpunkt dieser Berandung mit dem Mittelpunkt der Rotationsachse der Platte 10 zusammenfällt. Der rechtwinklige Abschnitt 17 überdeckt den größeren Teil der Magnetplatte 10 und trägt die Drehlager 12 und 13 für die Welle 11. um die die Magnetplatte rotiert. Die Rotationsachse ist in F i g. 3 durch das Kreuz 20 angedeutet.

Die magnetischen Wandler, die den Zugriff auf den magnetischen Plattenspeicher ermöglichen, sind in den Fig. 3 und 4 schematisch als Blöcke 21 und 22 dargestellt. Der magnetische Wandlerblock 21 ist auf dem Abschnitt 18, und der magnetische Wandlerblock 22 ist auf dem gebogenen Abschnitt 23 der Wand 16 befestigt, so daß sich eine ausgewuchtete Anordnung ergibt.

Die magnetischen Wandler können beispielsweise 1.5 Micron (60 Micro inch) vor der Plattenoberfläche ingeordnet sein, die mit der relativ hohen Geschwindigkeit von 1750 Upm rotiert. Die Information isi in Form einzelner, außerordentlich nahe beieinander sje hender Bits in sehr kleinen Abständen auf der Platte gespeichert, so daß Fremdstoffpartikeln, die die Platte verkratzen oder zwischen einen magnetischen Wandler und die Platte gelangen, einige Informationen zerstören, die genaue Kopplung vermindern oder allgemein die hohe Qualität der Anlage beeinträchtigen können.

In der speziellen, in den F i g. 3 und 4 dargestellten Ausführungsform des magnetischen Plattenspeichers unterscheidet sich der Abstand zwischen den gebogenen Abschnitten 18 und 23 von dem Abstand zwischen den rechtwinkligen Abschnitten 16 und 17. Das in dem Gehäuse 14 umlaufende Strömungsmittel empfindet also einen querliegenden Übergang zwischen den Abschnitten 17 und 18 bzw. 16 und 23. Der gebogene Abschnitt 18 weist einen Flansch 24 auf, der an einen Flansch 25 am rechtwinkligen Abschnitt 17 paßt, so daß die beiden Abschnitte zusammen die Stirnwand 15 bilden. Der rechtwinklige Abschnitt 17 kann vom übrigen Gehäuse 14 abnehmbar sein, oder das Gehäuse kann in anderer Weise auseinandernehmbar sein, um ein Einsetzen der Platte 10 in das Gehäuse 14 zu ermöglichen.

Um die beste Position für die öffnungen des selbstreinigenden Systems im rechtwinkligen Abschnitt zu finden (der in dem betrachteten Beispiel dafür besonders geeignet ist), wurden die Druckverteilung und die Richtungen der Stromfäde in einer Höhe von etwa 15,8 mm (5/8") über der Fläche der Platte 10 gemessen. Die statische Druckverteilung in Zoll-WS ist in das Diagramm der F i g. 5 eingetragen. In diesem Diagramm sind die Abstände von der Rotationsachse 20 angegeben.

Man erkennt aus dem Diagramm der F i g. 5, daß das Gebiet 26 des höchsten gemessenen Druckes in der Nähe des Flansches 25 und der Kante des rechtwinkligen Abschnittes 17 und die Fläche 27 des niedrigsten Druckes ebenfalls in der Nähe des Flansches 25 auf deren gegenüberliegenden Seite der Rotationsachse 20 liegen.

Nach den F i g. 3 und 4 ist eine Auslaßöffnung 30 am rechtwinkligen Abschnitt 17 nahe der Fläche 26 von hohem Druck und eine Einlaßöffnung 31 am rechtwinkligen Abschnitt nahe der Fläche 27 von niedrigem Druck positioniert. Ein Rohr 32 verbindet die Auslaßöffnung 30 mit der Einlaßöffnung 31 und weist ein Feinstfilter 33 auf.

Die statische Druckdifferenz, die von der rotierenden Platte 10 entwickelt wird, beträgt etwa 1,23" WS und reicht aus, in dem Strömungsmittel mitgeführte Partikeln durch das Rohr 32 in das Filter zu führen. In einer Ausführungsform der Erfindung sammelte des Feinstfilter 33 Partikeln von einer Mindestgröße von 0,5 Micron; es wurde festgestellt, daß nach einigen Betriebsminuten die Anzahl der freien Partikeln im Inneren des Gehäuses wesentlich zurückgegangen war.

Ιη einer alternativen Ausführungsform des selbstreinigenden, in den Zeichnungen dargestellten Systems kann die Auslaßöffnung in einer Seitenwand statt in einer Stirnwand angeordnet sein. Außerdem kann die öffnung so gewählt werden, daß sie im wesentlichen das gesamte Strömungsmittel an der Peripherie der rotierenden Masse aufnimmt. Die Auslaßöffnung kann dann mit einem oder mehreren Filtern in Verbindung stehen und zu einer oder mehreren Einlaßöffnungen an einer oder beiden Seiten der rotierenden Masse führen._ Alternativ können zwei oder weitere Systeme der in den Zeichnungen gezeigten Art bei einer abgeschlossenen Anlage eingesetzt werden, wobei eines oder mehrere selbstreinigende Systeme auf jeder Seite der rotierenden Masse vorgesehen sein können.

Es wurde also ein abgeschlossenes System beschrieben, das äußerst wenige und vorteilhafterweise überhaupt keine Fremdstoffpartikeln in seinem Inneren enthält und ein geschlossenes Gehäuse sowie eine darin befindliche rotierende Masse umfaßt, die in dem im Gehäuse eingeschlossenen Strömungsmittel Druckdifferenzen erzeugt Eine Leitung, die ein Filter zur Aufnahme aller Partikeln von einer bestimmten Mindestgröße enthält verbindet eine Auslaßöffnung mit einer Einlaßöffnung, die an Gebieten hohen bzw. niedrigen Druckes positioniert sind, so daß die Druckdifferenz ausreicht die Partikeln durch die Leitung mit dem Strömungsmittel zu führen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Entfernen von Partikeln aus dem Inneren eines Gehäuses, in welchem eine drehbare Magnetspeicherplatte angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (2,

4,8; 15,16,17) an einem ersten Gebiet, in welchem bei drehender Magnetspeicherplatte (1, 10) ein hoher statischer Druck herrscht, eine Auslaßö^ffnung (6,30) und an einem zweiten Gebiet, in welchem bei drehender Magnetspeicherplatte ein niedriger statischer Druck herrscht, eine Einlaßöffnung (5,31) aufweist; und daß die Einlaßöffnung und die Ai-slaßöffnung durch einen außerhalb des Gehäuses verlau- «5 fenden Kanal verbunden sind, der mit einem im Strömungsweg der Partikeln angeordneten Rückhaltefilter (7,33) ausgerüstet ist,

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslaßöffnung in der Gehäusewand (4) in der Höhe der Peripherie der Magnetspeicherplatte angeordnet ist und daß das Gehäuse

in der Nähe der Auslaßöffnung eine einspringende Prallfläche (24) für die von der drehenden Magnetspeicherplatte mitgerissenen Partikeln aufweist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslaßöffnung in einem Abschnitt der Stirnwand (17) angeordnet ist, welcher mit Abstand und im wesentlichen parallel zur Oberfläche der Magnetspeicherplatte verläuft.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Rückhaltefilter Partikeln zurückhält, die eine Größe von mehr als 0,5 Mikron besitzen.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die einspringende Prallfläche durch die Innenfläche eines axialen Flansches (24) an der Verbindungskante zweier Gehäuseteile gebildet ist, wobei der größere Gehäuseteil

im wesentlichen rechtwinkligen Querschnitt und rechtwinklige Seitenwände besitzt, die von der Oberfläche der Magnetspeicherplatte (1) einen größeren Abstand halten als die krummlinig begrenzten Seitenflächen des kleineren Gehäuseteiles; daß die Auslaßöffnung in der Nähe einer Ecke des größeren Gehäuseteiles an der Verbindungskante zum kleineren Gehäuseteil und die Einlaßöffnung in der Nähe und jenseits des Mittelpunktes der gleichen Seitenwand angeordnet sind; und daß Lese/Schreibköpfe (21, 22) für die Magnetspeicherplatte (1) an den gegenüberliegenden, krummlinig begrenzten Seitenwänden des kleineren Gehäuseteiles untergebracht sind.