DE2326663C3

DE2326663C3 - Mechanischer Aufbau eines magnetischen Plattenspeichers

Info

Publication number: DE2326663C3
Application number: DE2326663A
Authority: DE
Inventors: Ivan Santa Clara Calif. Pejcha
Original assignee: INFORMATION STORAGE SYSTEMS Inc CUPERTINO CALIF US
Current assignee: INFORMATION STORAGE SYSTEMS Inc CUPERTINO CALIF US
Priority date: 1972-08-10
Filing date: 1973-05-25
Publication date: 1986-08-21
Also published as: DE2326663A1; NL7310920A; FR2195817B1; GB1434216A; JPS5148052B2; FR2195817A1; JPS49133009A; US3768083A; DE2326663B2; CA1023468A

Description

Die Erfindung betrifft den mechanischen Aufbau eines magnetischen Plattenspeichers nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Ein solcher Speicher ist aus der US-PS 35 87 075 dem Prinzip nach bekannt.

Beim Betrieb des Linearmotors zwecks Aufsuchen einer Plattenspur muß einerseits sehr schnell gearbeitet werden, andererseits muß man die Positionierung sehr genau, und zwar reproduzierbar genau, vornehmen. Die Positionsregelschleife ist daher sehr empfindlich und neigt, wie im Prinzip alle Regelschleifen, zu Schwingungen. Das Anfachen solcher unerwünschter Schwingungen wird noch dadurch gefördert, daß gegebenenfalls die miteinander verbundenen mechanischen Bauteile einen Rückkopplungspfad für mechanische Schwingungen bilden. Um diese Schwingungsübertragung möglichst gering zu halten, sind bei den bekannten Plattenspeichern die Plattenstapellagerung, die Kopfträgerlagerung und der Stator des Linearmotors auf einer schweren Basisplatte angeordnet. Dies erfordert nicht nur hohen Aufwand, sondern bringt manchmal trotzdem nicht das gewünschte Ergebnis, weil nach längerer Betriebszeit aufgrund von Verschleißerscheinungen doch unerwünschte Frequenzen mechanisch rückgekoppelt werden.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, den mechanischen Aufbau eines magnetischen Plattenspeichers mit den im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Merkmalen zu schaffen, der mit weniger Material- und Gewichtsaufwand konstruierbar ist und gleichwohl Schutz gegen die unerwünschte mechanische Rückkopplung von für die Positionsregelung unerwünschten Frequenzen bietet. Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst. Der Unteranspruch definiert eine zweckmäßige und bevorzugte Weiterbildung der im Hauptanspruch definierten Lehre.

Demgemäß sind die Plattenstapellagerung und die Lagerung des Kopfträgers für seine Linearbewegung auf der in sich starren Basisplatte angeordnet, auf die vom Stator nur geringfügige Schwingungen gekoppelt werden können; diese Unterdrückung der Schwingungsübertragung ist natürlich auch in umgekehrter Richtung gegeben. Diese körperschallmäßige Entkopplung führt auch nicht zu Fehlausfluchtungen der Köpfe mit der Plattenspur, weil die Sollposition der Köpfe auf einer der Platten gespeichert ist und als elektrisches Signal zum Stator rückgekoppelt wird; eine etwaige mechanische Vibration des Stators kann also nicht nur von dem empfindlichen Datenaustauschbereich ferngehalten werden, sondern wird auch — soweit dadurch die augenblickliche Position der Köpfe beeinflußt wird — elektrisch ausgeregelt

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung wird nachstehend unter Bezug auf die Zeichnungen näher erläutert.

F i g. 1 zeigt in Seitenansicht, teilweise im Querschnitt, einen Teil eines Plattenspeichers nach der Erfindung;

F i g. 2 zeigt eine Draufsicht auf die Basisplatte und den Grundrahmen gemäß F i g. 1, und

F i g. 3 zeigt eine Stirnansicht der Basisplatte

In den Zeichnungen sind einige der Hauptkomponenten eines Plattenspeichers dargestellt, welcher zum Lesen und Aufzeichnen von Daten auf einem Plattenstapel

10 verwendet wird. Eine Lese/Schreibkopfbaugruppe

11 und ein Linearmotor 12 sind auf einem Chassis 14 angeordnet. Der Plattenstapel 10 dient als Speicher und weist mehrere Platten 15 auf, deren obere und untere Flächen mit einer magnetischen Beschichtung versehen sind, auf welcher Daten magnetisch aufgezeichnet werden können. Die Platten sind auf einem Träger 16 mit einer Öffnung 17 angeordnet, in welche eine Spindel 18 ragt. Die Spindel, der Träger 16 und der Plattenstapel sind mittels Paßflächen bezüglich des Chassis 14 genau ausgerichtet. Die Spindel ist in Lagern 19 und 20 eines Bauteils 45 gelagert, an dem das Chassis befestigt ist, so daß sich Spindel und Plattenstapel drehen können. Ein Motor 21 dreht die Spindel und damit den Plattenstapel über einen Antriebsriemen 22 und eine Riemenscheibe 22a auf der Spindel.

Zum Lesen und Schreiben von Informationen auf den Platten sind Lese/Schreibköpfe 24 nahe der Aufzeichnungsfläche der zugeordneten Platten an den Armen 25 eines Kopfträgers 26 angeordnet. Die Ai me 25 werden von einem T-Block 27 gehalten, der auf einem Wagen befestigt ist, der eine Vielzahl von Rollen 28 zur Bewegung entlang einer Schiene 29 aufweist, die an dem Chassis befestigt ist. Die lineare Bewegung des Kopfträgers 26 verschiebt in einer Richtung radial zu den Plattenflächen. Durch geeignete Speisung der Lese/ Schreibköpfe kann die Information in digitaler Form zu und von den Plattenflächen übertragen werden, wenn der Plattenstapel gedreht und dadurch die betroffene Plattenfläche an dem zugeordneten Kopf vorbei bewegt wird, um das Schreiben bzw. Lesen der Daten in konzentrischen kreisförmigen Bereichen auf den Platten zu erreichen, wie es in der US-PS 35 87 075 beschrieben ist.

Um die Bewegung des Kopfträgers 26 längs der

Schiene 29 zu erreichen, wird der elektromagnetische Linearmotor 12 verwendet, der einen Stator 30 aufweist, welcher starr und stationär angeordnet ist und in magnetischer Wechselwirkung mit einem bewegbaren Anker in Form einer Spule 32 steht, die an dem T-Block 27 des Kopfträgers 26 befestigt ist. Wenn die Spule in nicht dargestellter Weise mit Strom gespeist wird, bewirkt die

magnetische Wechselwirkung zwischen dem Stator 30 und der Spule, daß der Kopfträger sich parallel zu der 'Schiene 29 und radial zu der Rotationsachse des Plattenstapels 10 bewegt Durch die Bewegung d?s Kopfträgers in eine Richtung zu und von der Rotationsachse des Plattenstapels werden die Köpfe auf den konzentrischen Kreisen entsprechend den Wegen positioniert, auf denen die Daten aufgezeichnet sind, wie in der US-PS 35 31 788 beschrieben. Eine Positionierungseinrichtung für die Lese/Schreibköpfe zur Verwendung m einer derartigen Vorrichtung ist beschrieben in der US-PS 36 31 443.

Erfindungsgemäß ist das Chassis in zwei Abschnitte unterteilt und zwar in eine Basisplatte 40 und einen Grundrahmen 34, wobei die Basisplatte in einer Ausnehmung des Grundrahmens angeordnet ist. Beide Abschnitte haben relativ zueinander feste Positionen, sie sind jedoch mechanisch entkoppelt Weil die den Plattenstapel tragende Spindel und der Kopfträcer auf der steifen Basisplatte 40 gelagert sind, ist die mechanische Servo-Schleife zur Positionierung der Köpfe verkürzt und derart versteift, daß die Positionierungsgeschwindigkeit und die Genauigkeit wesentlich erhöht sind, mit welcher die Köpfe relativ zu den Plattenflächen positioniert werden können.

In dem dargestellten Beispiel ist die Basisplatte 40 in einer Öffnung 35 des Grundrahmens 34 angeordnet. Die Basisplatte ist in ihrer Position durch drei Befestigungsrahmen 36 fixiert, welche sich durch drei Ansätze 37 hindurch erstrecken, die von dem Rand der Basisplatte hervorragen und den Grundrahmen überlappen. Die Basisplatte enthält eine Einrichtung 45 zum Haltern der den Plattenstapel tragenden Spindel, weiche die Lager 19 und 20 aufweist. Der untere Abschnitt 18a der Spindel erstreckt sich durch eine Öffnung 38 im unteren Teil der Basisplatte, so daß die Riemenscheibe 22a auf diesem Abschnitt befestigt werden kann, um den Antriebsriemen 22 aufnehmen. Auf dem langgestreckten Abschnitt 40a der Basisplatte ist die Schiene 29 angeordnet, auf welcher der Wagen mit den Rollen 28 läuft, um den Kopfträger 26 bezüglich der Platten 15 zu bewegen.

Es ist ersichtlich, daß die mechanischen Elemente zur Positionierung der Köpfe bezüglich der Platten alle auf der Basisplatte 40 angeordnet sind. Da es für diese mechanischen Elemente naturgemäß darauf ankommt, so steif wie möglich ausgebildet zu sein, um die Geschwindigkeit und Genauigkeit der Positionierung zu gewährleisten, ist die Basisplatte 40 mit Versteifungsgliedern versehen, die sich längs der Unterseite des langgestreckten Abschnittes 40a erstrecken und die mit einer Öffnung 38 für die Spindel 18 versehen sind. Die Spindel ist mittels der Lager 19 und 20 abgestützt. Die Versteifungsglieder bilden eine Art Balkenkonstrukticn.

Die Ansätze 37, welche zur Lagerung der Bauplatte auf dem Grundrahmen dienen, sind derart aufgebaut, daß sie zu einem großen Teil in jenen Frequenzbereichen dämpfen, in welchen allgemein Schwingungskräfte zwischen den Chassisabschnitten 34 und 40 übertragen werden.

Wie schon erwähnt wurde, kann auch eine steife Basisplatte zu Schwierigkeiten führen, wenn Schwingungen zwischen dem Plattenstapel und dem Linearmotor übertragen werden. Erfindungsgemäß ist deshalb auch noch der Stator 30 des Linearmotors mit Streben 41 auf dem Grundrahmen 34 aufgesetzt, wodurch sich eine flexible Verbindung ergibt, die zur Schwingungsdämpfung zwischen dem Stator 30 und dem Grundrahmen 34 dient. Die Soule 32 ist mit dem T-Block 27 durch Schrauben 44 verbunden, so daß beim Erregen der Spule der Kopfträger 26 in Bewegung gesetzt wird. Zwischen den Streben 41 und dem Stator 30 sind Gummipuffer 42 als schwingungsdämpfende Elemente vorgesehen, um

5 Schwingungen niedriger Frequenz zu dämpfen, die sich aus der Erregung des Linearmotors ergeben. Als günstig hat es sich erwiesen, den Motor 21 zum Antrieb des Plattenstapels am Boden des Grundrahmens 34 anzuordnen, um auch vom Antriebsmotor 21 herrührende

ίο Schwingungsbewegungen von der Basisplatte 40 zu isolieren.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Mechanischer Aufbau eines magnetischen Plattenspeichers mit einem von einem Motor ständig zum Umlauf angetriebenen Plattenstapel, mit Aufzeichnungs-AViedergabeköpfen, die an einem bezüglich der Plattenstapelachse radial verfahrbaren Kopfträger sitzen, und mit einem am Kopfträger befestigten Anker eines Linearmotors, dessen Stator von einem gemeinsamen Grundrahmen getragen ist und mittels dem der Kopfträger über eine Regelschleife positionierbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Bauteil (45) für die Lagerung der den Plattenstapel tragenden Spindel (18) und der für die Lagerung des radial verfahrbaren Kopfträgers (26) vorgesehene Teil (29) an einer gemeinsamen, in sich starren, in einer Ausnehmung des Grundrahmens (34) angeordneten Basisplatte (40) befestigt; sind, die über schwingungsdämpfende Verbindungsglieder (37) mit dem Grundrahmen (34) verbunden ist, und daß der Stator (30) des Linearmotors (12) über elastische Verbindungselemente (41) auf dem Grundrahmen (34) gelagert ist.

2. Aufbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stator (30) auf dem Grundrahmen (34) in Bewegungsrichtung des Ankers (32) gedämpft federnd befestigt ist (bei 42).