DE2162051A1

DE2162051A1 - Nebenanordnung für eine Magnetplattenspeichereinheit

Info

Publication number: DE2162051A1
Application number: DE19712162051
Authority: DE
Inventors: Stelios Basile Westlake; Kupka Frank Thousand Oaks; Calif. Papadopoulos (V.StA.). P
Original assignee: Ricoh Printing Systems America Inc
Current assignee: Ricoh Printing Systems America Inc
Priority date: 1970-12-14
Filing date: 1971-12-14
Publication date: 1972-07-06
Also published as: GB1370924A; JPS5429885B1; NL7117077A; FR2119968B1; DE2162051B2; IT943907B; CA947863A; FR2119968A1; US3745265A; DE2162051C3

Description

Patentanwälte Dipl.-Ing. F. Weickmann,

Dipl.-Ing. H.Weickmann, Dipl.-Phys. Dr. K. Fincke Dipl.-Ing. F. A.Weickmann, Dipl.-Chem. B. Huber

XI

8 MÜNCHEN 86, DEN POSTFACH 860 820

MÖHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 48 39 21/22

<98 39 21/22)

Data Products Corporation

6219 De Soto Avenue, Woodland Hills, California 91364,V.St.A₀

Nabenanordnung für eine Magnetplattenspeichereinheit

Die Erfindung bezieht sich generell auf Magnetplattenspeichereinheiten und insbesondere auf eine Nabenanordnung, die ein einfaches Auflegen von Magnetspeicherplatten auf eine drehbare Nabe' sowie eine leichte Abnahme derartiger Platten von der betreffenden Nabe ermöglicht.

Im Zusammenhang mit dem Entwurf von eine hohe Speicherdichte aufweisenden Schnellplattenspeichereinheiten des in Datenverarbeitungssystemen benutzten Typs ist es häufig wichtig, über die Fähigkeit zu verfugen, Speicherplatten in relativ einfacher Weise auf entsprechende Aufnahmeeinrichtungen aufzubringen bzw. von diesen abzunehmen» Da die betreffenden Platten sich normalerweise mit hohen Geschwindigkeiten drehen (ZoIi₀ mit 1800 Umdrehungen pro Minute) und im übrigen groß

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und schwer sein können, ist es darüber hinaus auch erforderlich, eine geeignete Abstützung der betreffenden Speicherplatten auf der jeweiligen drehbare Nabe sicherzustellen, um nämlich eine dynamische Unsymmetrie zu verhindern.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Nabenanordnung zu schaffen, die in einer Speicherplatteneinheit brauchbar ist, welche eine ausgeglichene bzw, symmetrische Abstützung der jeweiligen Speicherplatten auf einer Nabe ermöglicht und dennoch ein leichtes Auflegen bzw. Abnehmen der ■ betreffenden Speicherplatten auf bzw. von der Nabe ermöglicht.

Gelöst wird die vorstehend aufgezeigte Aufgabe durch die im Patentanspruch 1 angegebene Erfindung.

Zur Erzielung einer dynamischen Symmetrie bzw. eines dynamischen Ausgleichs ist es wichtig, daß die Plattenachse mit der Nabenachse fluchtet bzw. zusammenfällt. Gemäß einem bedeutenden Merkmal der Erfindung ist zur Sicherstellung dieser Fluchtung die äußere Nabenfläche mit einem Paar von um 120° gegeneinander versetzten Einsteckbereichen versehen. Die Außenflächen der betreffenden Einsteckbereiche sind von der Nabenachse in einem Radialabstand beabstandet, der gleich dem Innenplattenradius ist. Der übrige Teil der Nabenaußenfläche ist derart abgedreht, daß ein entsprechender Zwischenraum geschaffen ist und daß die Anbringung und Abnahme der Platten auf die bzw. von der Nabe erleichtert ist.

Gemäß einem anderen Merkmal der Erfindung ist ein Verriegelungsmechanismus .vorgesehen, der die Nabe selektiv zu verriegeln gestattet, und zwar derart_s daß die beiden

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Einsteckbereichc oberhalb der Nabenachse im jeweils 60° von der-durch die Nabenachse verlaufenden vertikalen

versetzt
Ebene/angeordnet sind« In dxeser Sperrsteilung können dxe Platten auf die Nabe aufgesetzt werden, -wobei die Erdschwer-Kraft eine .Zentrierung der Platten auf den Einsteckbereichen bewirkte Dadurch wird die Plattenachse in eine zu der Nabenachse fluchtende Lage gebracht=

An Hand von Zeichnungen wird die Erfindung nachstehend näher erläuterte ,

Fig. 1 zeigt eine Perspektivansicht einer Magnetplattenspeicher einheit, bei der in vorteilhafter Weise die Lehren der Erfindung anwendbar sind,

Fig. 2 zeigt eine Schnittansicht längs der in Fig. 1 einge-, tragenen vertikalen Schnittebene 2-2.

Fig. 3 zeigt eine Vorderansicht einer Nabe, unter Veranschaulichung von auf deren Umfang vorgesehenen hochstehenden Bereichen.

Im folgenden sei Fig„ 1 näher betrachtet, in der eine typische Magnetplattenspeichereinheit 10 dargestellt ist, bei der in vorteilhafter v/eise die Lehren der vorliegenden Erfindung anwendbar sind. Die Speichereinheit 10 enthält, mit wenigen ".-/orten gesagt, ein Gehäuse 12, in welchem ein L"agnetplatten-iiaum 14 festgelegt ist. In dem Raum 14 ist eine zylindrische Nabe zur Drehung um ihre Achse abgestützte In einer Vielzahl vorgesehene, voneinander beabstandete Kagnctplatten verlaufen in Ebenen, die senkrecht zu der Nabenachse verlaufen. Die betreffenden liägnetplatten sind an der Nabe zur Drehung mit dieser Nabe lösbar befestigt. Gemäß der Erfindung verläuft die Nabenachse horizontal und die Nabe ist in einer solchen Weise ausgebildet,

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daß eine genaue, ausgeglichene Befestigung der Magnetplatten auf der betreffenden Nabe gewährleistet ist, während im übrigen die betreffenden Magnetplatten relativ leicht auf die Nabe aufgesetzt bzw. von dieser Nabe abgenommen werden können.

Gemäß der Erfindung ist insbesondere eine Nabenanordnung vorgesehen, wie sie in Fig. 2 und 3 gezeigt ist» Diese Nabenanordnung 16 enthält eine zylindrische Nabe 18. Die betreffende Nabe 18 besteht vorzugsweise aus einem hohlen Aluminiumgußteil mit einem darin eingepreßten Kegelteil 20 aus Hartstahl bzw. gehärtetem Stahl. Das Teil 20 ist mit einer kegelförmigen llittelöffnung 22 versehen, die das kegelförmige Ende 24 einer v7elIe bzv/. Spindel 26 aufzunehmen vermag. Das freie Ende der betreffenden Spindel 26 ist mit einem Außengewinde 30

zur

für die Aufnahme einer Mutter 32 versehen, und zwar/Befestigung des Teils 20 und damit der Nabe 18 an der Spindel Die Spindel 26 ist in einer Lageranordnung 34 gelagert und mit einem hier nicht näher dargestellte Antriebsmotor gekuppelt, der die betreffende Spindel um ihre Mittelachse dreht.

Die Nabe 18 weist eine erste Stirnplatte 40 auf, die mit der betreffenden Nabe zusammenhängend ausgebildet ist. Die Außenseite 42 der Nabe ist mit Innengewindeöffnungen 44 für die Aufnahme von Schrauben 46 versehen, die eine Stirnpl'atte an der betreffenden Nabe zu befestigen erlautei«

Die Außenumfangsflache der itebe ist am deutlichsten aus Fig.3 ersichtlich; sie enthält erste und zweite Einsteckbereiche und 52, die neben der Nabenumfangslläche 54 von dieser wegstehen. Die Außenflächen 56 und 58 der betreffenden Einsteckbereiche 50 und 52 sind von der Nabenachse 62 radial beabstandet,

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wobei der Abstand gleich dem Innenradius einer Platte 64 ist. Insbesondere ist jede Platte der Platten 64 mit einer kreisförmigen - .' - ": , Hittelöffnung 66 versehen, die einen genau bearbeiteten Radius aufweist. Bei einer typischen Ausführungsform der Erfindung beträgt der Plattenaußendurchmesser ca. 61 cm (entsprechend 24 ZoIl)₁ und der Platteninnendurchmesser beträgt ca. 18 cm (entsprechend 7 Zoll). Damit beträgt der Innenradius etwa 9 cm (entsprechend 3,5 Zoll). Aus nachstehend noch näher ersichtlich werdenden Gründen ist der radiale Abstand von der Nabenachse 62 zu den Oberflächen 56 und 58 der Eins teclcber eiche gleich etwa 9 cm (ent- ' sprechend 3,5 Zoll) gewählt worden.

Neben dem ersten und zweiten hochstehenden Einsteckbereich 50, 52 ist noch ein dritter hochstehender Bereich 70 vorgesehen. Die Außenfläche 72 des hochstehenden Bereichs 70 ist in geringerem Abstand von der Nabenachse 62 beabstandet als die Oberflächen 56 und 58« Hierdurch ergibt sich ein größerer Zwischenraum zu den Platten, wodurch deren Aufsetzen und Abnehmen auf bzw. von der Nabe erleichtert ist. Der radiale Abstand von der Nabenachse 62 zu der Oberfläche 62 kann ca. 3,8 mm (entsprechend 0,15 Zoll) weniger betragen als der radiale Abstand zu den Oberflächen 56 und 58 hin. · ä

Die radialen Mittellinien von der Nabenachse 62 zu den hochstehenden Bereichen 5(
einander beabstandet.

stehenden Bereichen 50, 52 und 70 sind um nahezu 120° von-

Um die Platten 64 auf der Nabe 16 in geeigneter Weise anzubringen-, ist es wichtig, daß die Plattenachsen mit der Nabenachse fluchten, um nämlich einen dynamischen Ausgleich bzw₀ eine dynamische Symmetrie sicherzustellen« Gemäß der Erfinduag

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wird die Fluchtung der Plattenachsen, und der Nabenachse dadurch erzielt, daß die Platten auf die Nabe aufgesetzt werden, während die Nabe in der aus Fig„ 3 ersichtlichen Stellung festgespannt wird. Dies erfolgt in der Weise, daß die Einsteckbereiche 50 und 52 jeweils um 60° in entgegengesetzten Eichtungen von der durch die Nabenachse sich erstreckenden vertikalen Ebene aus versetzt sind_e Bei in dieser Stellung festgespannter Nabe werden die Platten axial auf die betreffende Nabe aufgesteckt. Der verkleinerte Radius des hochstehenden Bereichs 70 der Fläche 72 bringt dabei einen hinreichenden Zwischenraum mit sich, der ein leichtes Gleiten der Platten auf der Nabe ermöglicht.

Bei in der zurvor erwähnten Weise in horizontaler Richtung ausgerichteter Nabe wirkt die Erdschwerkraft auf die Platten dahingehend, daß die Exnsteckberexche 56 und 58 an dem Innenradius der Platten zur -Anlage kommen. Da der Platteninnen— radius und der Radius der Exnsteckberexche 56 und 58 nahezu gleich sind,-fluchtet die Plattenachse mit der Nabenachse, wobei die Platten und die Nabe lediglich längs der beiden Exnsteckberexche aneinander anliegen. Die Bogenlänge der Bin- W _ Steckbereiche 56 und 58 ist dabei nicht kritisch; es ist jedoch wünschenswert, diese Länge auf einen minimalen Wert herabzusetzen, damit nämlich die erforderliche Präzisionsbearbeitung vermindert wird. Dies bedeutet, daß die Binsteckbereiche genau bearbeitet sein müssen? damit die geforderte Krümmung- erzielt wird«

Um die Habe 16 in der- in Fig* 3 dargestellten Stel3Umg-_s 1ώ der die beiden Einsteclcbereiehe 50 und 52 um 60 in entgegengesetzten Richtungen von der durch die Nabenaeiise verlsafsaden vertikal® Ebene versetzt siad^ festspannen zu lcönnea_s ist ein

"J- fs c* ρ ·7 ß / π q /,

Festspannmechanismus 80 vorgesehen, der für eine Bedienperson in geeigneter weise zugänglich ist« Der Festspannmechanismus enthält eine Stange 82, die zur Ausführung einer geradlinigen Bewegung entsprechend gelagert ist und die einen Handgriff 84 aufweist, der für die Bedienperson leicht zugänglich ist. Die Stange 82 kann durch eine Federeinrichtung 86 entweder in einer oberen, nichtversperrten Stellung oder in einer unteren bperrstellung verriegelt werden, wie dies aas Fig, 2 hervorgeht. Das untere 2nde der Stange 82 ist mit einem Stift 88 versehen, der in einen Ausschnitt SO einer Kippplatte 92 ein- ä gepaßt ist, die zur Ausführung einer Schwenkbewegung um einen fest liegenden Zapfen 94 entsprechend angeordnet ist. Sine in der iiippplatte vorgesehene Ausnehmung 36 dient zur Aufnahme eines Stifts 98, der an einem Kclbenteil 100 letztlich befestigt ist. In Fig. 2 ist die Stange 82 in der unteren festgestellten Stellung gezeigt, in der die Kippplatte 92 um den feststehenden Zapfen 94 im Uhrzeigersinn geschwenkt ist, wodurch das kolbenteil bzw. der Stempel 100 nach links bewegt wird, wie dies aus Fig. 2 hervorgeht. Venn die Stange 82 in ihre obere, keine Versperrung bewirkende Stellung gezogen wird, dreht sich die Kippplatte 92 im Gegenuhrzeigersinn um den feststehenden Zapfen 94, wodurch das Kolbenteil 100 nach rechts zurückgezogen wird. "

Das Kolbenteil 100 ist so gelagert, daß es eine geradlinige Bewegung in einem Durchgang 102 auszuführen vermag, der einem Hohlraum 104 gegenüberliegt, welcher in der Naben-Stirnplatte 40 gebildet ist. Der Durchgang 102 und der Kolben 100 sind in der durch die Spindel 26 verlaufenden vertikalen Ebene vorgesehen. Der Hohlraum 104 ist in der Stirnplatte 40 zwischen den beiden voneinander beabstandeten Einsteckbereichen 50 und 52 gebildet. Durch Drehung der Nabe 16 zum

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Zwecke der Ausrichtung des Hohlraums 1 04 zu dem, Kolbenteil" und. durch anschließende Absenkung der stange 62, derart, daß das ivolbenteil 100 in den Hohlraum 104 hineinragt, kann-die Nabe 16 in der in Fig. 3 dargestellten Stellung somit festgespannt Averdeiio Wie zuvor ausgeführt, können die Scheiben in der aus Fig. 3 ersichtlichen festgespannten Stellung auf die Nabe aufgesetzt werden, wobei durch die auf die Platten wirkende Erdschwerkraft die Anbringung der betreffenden Platten auf den Einsteckbereichsflachen bewirkt wird, so P daß die Plattenachsen und die Nabenachse in Koinzidenz gebracht werden«

Um eine Vielzahl von Platten auf der Nabe anzubringen, wird die Nabe zunächst festgespannt, und zwar entsprechend den vorstehenden Ausfuhrungen in der aus Fig. 3 ersichtlichen. Festspannstellung„ Die Platten 64 werden dann nacheinander - auf die Nabe aufgeschoben, wobei zwischen benachbarten Platten Abstandselemente 110 eingefügt werden. Nachdem sämtliche Platten und Abstandselemente auf die Nabe aufgesetzt bzwo aufgefädelt sind, wird die Stirnplatte 48 an der Nabe befestigt," und zwar durch die zuvor erwähnten Schraubt ben 46, die in die Gewindeöffnungen 44 eingeschraubt "werden. Ss sei darauf hingewiesen, daß die Stirnplatte 48 mit einem axial vorstehenden Flanschteil 120 versehen ist, das an der äußersten Platte (oder dem äußersten Abstandselement) anzuliegen vermag, wodurch eine axial gerichtete kraft, die parallel zu der Nabenachse verläuft, auf die Nabe und aie Platte 40 ausgeübt wird, öle Größe dieser axial gerichteten Kraft wird selbstverständlich dadurch bestimmt, wie weit die Schrauben 46 in die Gewindeöffnungen 44 eingeschraubt werden,. Es ist selbstverständlich wichtig, daß die Kraft eine aus-

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reichende üröße besitzt, damit die Platten relativ zu der Nabe festgespannt sind, so daß jegliche relative Drehbewegung zwischen den Platten und der Habe verhindert ist₀

Vorstehendem dürfte ersichtlich sein, daß eine verbesserte Nabenanordnung geschaffen worden ist, die in iuagnetplattenspeichereinheitftia zur geeigneten Anbringung von Hagnetplatten auf einer Nabe von besonderem Nutzen ist» Die Anwendung der vorliegenden Erfindung ermöglicht eine leichte Anbringung und Abnahme von Hagnetplatten auf bzw. ä

von einer Nabe, während unter Vermeidung jeglicher dynamischen Unsymmetrie bzw» Unwucht eine Fruchtung zwischen den Plattenachsen- und der" Nabenachse gewährleistet ist.

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Claims

Paten t ans prtiche

Nabenanordnung zur Aufnahme einer Vielzahl von Hagnetplatten, deren jede eine kreisförmige Hittelöffnung aufweist, für eine Haghetplattenspeichereinheit, dadurch crekennzeichnet, daß eine zylindrische Nabe (.18) mit einer kreis-.... förmigen Außenfläche vorgesehen ist, daß auf der Außenseite der Nabe (18) erste und zweite hochstehende Einsteckbereiche (56,58) vorgesehen sind, die um den Nabenumfang herum um 120° voneinander beabstandet sind und deren Flächen von der Nabenachse (62) jeweils in einem radialen Abstand entfernt sind, der gleich dem Radius der Plattenmittel öffnungen ist, und daß Trageinrichtungen (24,26) vorgesehen sind, die die Nabe (18) zur Drehung um eine horizontal ausgerichtete Achse aufnehmen.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Einrichtungen (84,82) vorgesehen sind, die selektiv aie Nabe (18) in einer stellung festzuspannen gestatten, in der die beiden Einsteckbereiche (56,53) oberhalb, einer durch die Nabenachse (62) verlaufenden horizontalen übene liegen, und daß die betreffenden Einsteckbereiche (56,53) auf entgegengesetzten oeiten einer durch die ^abenachse (62) verlaufenden vertikalen Ebene an bezogen auf diese Ebene jeweils um 60° versetzten Stellen vorgesehen sind.

3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dai3 die Nabe (18) ein freies Ende aufweist, welches ein Aufschieben der Platten (64) .auf die Nabe (13) l'ings deren Achse .ermöglichtj, dab aie Platten (64) ungehindert an aon üinsteckbereichen (56,5b) derart anzuliegen vermögen, dal:'

ViXiie Flattenachsen ii:it der Nabenachsci. (62) icpinzidieren, daß eine Vielzahl von Abstandshaltern (iTü) vorgesehen ir-t,

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BAD ORIiBlNAL

üie jeweils auf die Nabe (18) zwischen benachbarten Platten (64) aufbringbar sine, und daß eine Stirnplatte (48) vorgesehen ist, die an dem freien Ende der Habe (16) derart befestigbar ist, dai-J sie an den Platten (64) .und Abstanashüiscn (.110) in rcichtung der i-Jabenachse (52) anliegt»

Ao Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,- daß

in der Nabe (18) ein uittelhohlraum gebildet ist, in den f eine Antriebsspindel (26) hineinragt, die im Bereich des Hohlraums an der Habe (13) befestigt ist.

ο Anordnung nach einem der Ansprache 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Einsteclcbereiche "(56,58) jeweils längs eines nennenswerten Urnfangs teils der Nabe (13) eine Bezugsfläche definieren, die in einem radialen Abstand von der Nabenachse (62) entfernt ist, der gleich dem Radius der mittleren.Plattenöffnungen ist und daß eine Vielzahl von Platten, deren jede eine Hittelöffnung mit einem Radius" aufweist, der gleich dein Radialabstand zwischen der Nabenachse (62) und den Bezugsflächen ist, auf die Nabe (1 8) in , deren Verriegelungsstellung aufschiebbar ist, derart, dai3 diese ungehindert nach unten in gleicher Weise gegen"die Bezugsflächen, drücken, und zwar unter Fluchtung der Plattenachsen mit der Nabenachse„

6. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein dritter hochstehender Bereich (7ö) vorgesehen ist,

, der auf der Außenflache der Nabe (18) gebildet ist und der von den beiden Einsteckbereichen (56,58) jeweils um 120° beabstandet ist, und daß der dritte Bereich (70) eine

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Fläche (72) aufweist, die von der Nabenachse (62) in einem -ix-adialabstand entfernt ist, der geringer ist als der Radialabstand zwischen der Nabenachse (62) und den Bezugsflachen der £insteclcbereiche (56,58) „

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