DE2426155A1 - Magnetplattenspeicher - Google Patents

Magnetplattenspeicher

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DE2426155A1
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DE
Germany
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magnetic disk
shaft
magnetic
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DE19742426155
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English (en)
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Ivan Pejcha
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DISK SYST
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    • G11B17/02—Details
    • G11B17/038—Centering or locking of a plurality of discs in a single cartridge
    • G—PHYSICS
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    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B23/00—Record carriers not specific to the method of recording or reproducing; Accessories, e.g. containers, specially adapted for co-operation with the recording or reproducing apparatus ; Intermediate mediums; Apparatus or processes specially adapted for their manufacture
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    • G11B23/032—Containers for flat record carriers for rigid discs
    • G11B23/0323—Containers for flat record carriers for rigid discs for disc-packs
    • G—PHYSICS
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    • G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/48—Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed
    • G11B5/4806—Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed specially adapted for disk drive assemblies, e.g. assembly prior to operation, hard or flexible disk drives
    • G11B5/4813—Mounting or aligning of arm assemblies, e.g. actuator arm supported by bearings, multiple arm assemblies, arm stacks or multiple heads on single arm
    • G—PHYSICS
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    • G11B5/5521—Track change, selection or acquisition by displacement of the head across disk tracks

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  • Moving Of Heads (AREA)
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  • Digital Magnetic Recording (AREA)
  • Adjustment Of The Magnetic Head Position Track Following On Tapes (AREA)

Description

Disk Systems Corporation
Magnetplattenspeicher
(Priorität: 29.Mai 1973, USA, Nr. 364,950)
Die Erfindung betrifft einen mehrere Stapel umfassenden Magnetplattenspeicher und insbesondere ein Teilsystem eines Magnetplattenspeichers, bei welchem vier Stapel von Platten derart betätigt werden, daß sie die Eigenschaften eines Mehrfachmagnetplattenspeicherstapeis haben.
Bei den Daten verarbeitenden Anlagen ist gegenwärtig ein Magnetplattenspeicher-Teilsystem (IBM 333o) verfügbar, welches einen Stapel von Magnetplatten umfaßt, die auf einer gemeinsamen Welle sitzen. Dabei werden die Köpfe für das Lesen und Schreiben in die Stellung auf den Spuren auf der Scheibe durch einen linearen Zugriffsmechanismus getragen* Die linearen Zugriffsmechanismen führen die Köpfe in Radialrichtung zwischen dem Rand und der Mitte der Platte. Die Plattenstapel sind in unbegrenzter Anzahl bezüglich der Scheibenantriebe entfernbar und austauschbar.
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die Austauschbarkeit der Plattenstapel viele Vorteile
hat, führt sie doch zu Einschränkungen hinsichtlich der
Betriebsfähigkeit gegenwärtig verfügbarer Plattensysteme.
So muß beispielsweise der Zugriffsmechanismus sehr genau
ausgerichtet sein, damit die Köpfe reproduzierbar Zugang zu
den gleichen Spuren auf verschiedenen Plattenstapeln haben.
Trotz dieser fluchtenden Ausrichtungen verursacht die Austauschbarkeit einen größeren Positionierfehler.
Eine weitere Einschränkung besteht hinsichtlich der Betriebsfähigkeit unter Berücksichtigung des .Gesamtzustande der Plattenstapel. Man möchte Datenblöcke, die sich auf einen gemeinsamen Gegenstand beziehen, auf entsprechenden Spuren von verschiedenen Platten eines Stapels speichern. Da die Köpfe alle zu den entsprechenden Spuren ausgerichtet sind, können die den gemeinsamen Gegenstand betreffenden Daten durch elektronische Umschaltung von Kopf zu Kopf gelesen werden.
Es besteht keine Notwendigkeit, die Spuren zu ändern. Dies ist vorteilhaft, da es eine relativ lange Zeit erfordert, die
Köpfe auf eine andere Spur zu bewegen. Wenn große Datenblöcke gespeichert werden, möchte man mehr Platten in dem Stapel haben. Andererseits ist es notwendig, Daten auf anderen Spuren zu
speichern, wobei der Zugang zu diesen anderen Spuren Zeit
erfordert. Es ist jedoch nicht möglich, die Anzahl der Platten in einem Stapel unbegrenzt zu erweitern. Dies beruht auf
mechanischen Grenzen, einschließlich Toleranzen, Trägheit und Steifheit, wodurch die Anzahl der Platten begrenzt ist, welche auf einer gemeinsamen Welle gedreht werden können und die für einen einzigen linearen Zugriffsmechanismus zugänglich sind.
Zum Stand der Technik gehört die Betätigung von Mehrfachplattenstapeln in einem System, wobei vier Plattenstapel zwei linearen Zugriffsmechanismen zugänglich sind (US-PS 3 ^S2* 760).
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Dieses System erfordert jedoch sehr viel Platz, da der Abstand zwischen den Plattenstapeln für die Aufnahme des linearen Zugriffsmechanismus sehr groß sein muß.
Drehende Zugriffsmechanismen für Magnetplattensysteme sind seit langem bekannt (US-PSn 2 8oo 642, 3 349 381, 3 412 386 und 3 449 734). Drehbare Zugriffsmechanismen konnten jedoch bisher in Mehrfachplattenstapelanordnungen nicht erfolgreich eingesetzt werden.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht deshalb darin, die vorstehenden Nachteile zu beseitigen und ein Magnetplattenspeicherteilsystem zu schaffen, das bei raumsparender Bauweise einen erfolgreichen Einsatz eines drehenden Zugriffsmechanismus zuläßt.
Diese Aufgabe wird bei dem Magnetplattenspeicherteilsystem der eingangs beschriebenen Art dadurch gelöst, daß eine Vielzahl von Stapelwellen, insbesondere vier Wellen, mit ihren Achsen parallel zueinander auf einer Basisplatte angeordnet ist. Jede Stapelwelle besteht aus einem Stapel von Magnetplatten, die in nicht entfernbarer Weise auf einer Welle sitzen. Ein drehender Zugriffsmechanismus dreht gleichzeitig die Magnetköpfe in die Lese/Schreib-Relation zu den entsprechenden Spuren auf den Platten aller vier Stapel.
Das erfindungsgemäße Plattensystem kann derart betätigt werden, daß es die Eigenschaft eines mehrere Platten umfassenden hohen Magnetplattenstapel hat. Wenn der Zugriffsmechanismus auf einer Spur positioniert ist, ist es möglich, elektronisch zwischen den Köpfen umzuschalten, um wenigstens viermal soviel Daten zu lesen, wie auf entsprechenden Spuren eines einzigen Plattenstapels gespeichert werden könnten. Das heißt mit anderen Worten, daß für den Zugriff des gleichen Datenvolumens, welches auf einem bekannten entfernbaren
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pl?.ttenstapel gespeichert werden könnte, der Zugriffsmechanismus des erfindungsgemäßen Systems sich nur über ein Viertel der Anzahl von Spuren zu bewegen braucht, wodurch ein großer Betrag wertvoller Zeit für die Systembetätigung eingespart wird. Die Anzahl der Platten in einem jeden Stapel ist bei der Erfindung größer als die Anzahl bei den bekannten MagnetScheibensystemen, so daß die tatsächlichen Einsparungen in der Zugriffszeit in einem Verhäl nis von 1 : 6 stehen anstelle von 1:4.
Erfindungsgemäß wird ein Steuerriemen vorgesehen, der einen Antriebsmotor mit den vier Plattenwellen verbindet. Dieser Steuerriemen sorgt für eine schlupffreie Antriebsverbindung zwischen allen vier Wellen, so daß sich die relative Winkellage nicht ändert und alle vier Plattenstapel zusammen die gleichen Einlese- und Ausleseeigenschaften wie ein hoher Mehrfachplattenstapel haben.
Das erfindungsgemäße System umfaßt auf der Oberfläche einer Scheibe in einem der Stapel geschriebene Servospuren. Ein Servoarm trägt einen für die gemeinsame Drehung mit vier Anordnungen bzw. vertikalen Reihen von Datenköpfen versehenen Servokopf. Der Servokopf folgt der speziellen Servospur, wodurch die Köpfe auf allen Platten in allen vier Plattenstapeln angeordnet werden.
Der Positionierrotor des Dreh-Zugriffsmechanismus gemäß der Erfindung hat einen großen Durchmesser, so daß sein Umfang in nächster Nähe bezüglich der Ränder der Plattenstapel liegt, wodurch die Länge der kopftragenden Arme auf ein Minimum reduziert ist. Ausnehmungen zwischen den Armen sind dem Umfang der Platten angepaßt, um zu ermöglichen, daß sich die Arme zwischen den Platten bewegen, jedoch eine gute vertikale Steifheit beibehalten. Der Positionierrotor hat eine konische oder anders geformte Verlängerung bzw. Erweiterung in der Öffnung über dem oberen Lager, um die Trägheit zu reduzieren.
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P^i einer vorteilhaften Ausführungsfοrm der Erfindung ist der Schaft bzw. die Welle des Zugriffsmechanismus nur an einem Ende auslegerartig bzw. freitragend ausgebildet, so daß die Plattenstapel leicht zugänglich sind. Die Konstruktion ist so vorgenommen, daß der Durchmesser so groß wie möglich ist und zu dem Auslegerende hin zunimmt, um eine gute Steifigkeit zu erreichen. Eine luftdichte Abdichtung schließt das Ende des Positionierrotors auf dem Ende des Schaftes gegenüber dem Ausleger ab, wodurch eine Luftzirkulation über der Trennfläche zwischen dem Schaft und dem Positionierrotor verhindert wird. Diese Trennfläche umfaßt ein Paar von vorgespannten Lagern sowie eine Büchse, die mit den thermischen Ausdehnungsunterschieden zwischen dem Schaft und den Lagern auf einer Seite und dem Positionierrotor auf der anderen Seite zusammenwirkt.
Die Arme haben Bohrungen, welche die Masse des Armes reduzieren, während eine gute Steifigkeit beibehalten wird. Um eine gute Steifigkeit in Horizontalrichtung zu erhalten, sind die Arme insgesamt keilförmig ausgebildet, wobei ihre Basis dort abgerundet ist, wo sie an den Positionierrotor anstößt. An den Armen sind dünne Metallanschlüsse bzw. elastische Metallteile (flextures) befestigt, welche die Magnetköpfe an ihren anderen Enden tragen. Die Köpfe sind vertikal untereinander angeordnet, wobei elastische Elemente zwischen den Anschlüssen die durch die Magnetköpfe bezüglich der gegenüberliegenden Flächen der Platten hervorgerufene Kraft ausgleichen. Die Köpfe sind so ausgelegt, daß sie über der Aufzeichnungsfläche auf einem Luftlager sitzen bzw. schwimmen und sich auf der Oberfläche absetzen, wenn die Spannung abgeschaltet wird und die Platten angehalten werden.
Das erfindungsgemäße Magnetplattenteilsystem hat eine Basisplatte, auf der die Stapelwellen und der Schaft des Zugriffsmechanismus fest sitzen. Die Basisplatte hat ein System vpn Abdeckungen, von denen jede einen der Plattenstapel in einer in sich abgeschlossenen Luftkammer einschließt, so daß Staub
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. vnd Bruchstücke von einer Kammer nicht in die andere Kanuner übertragen werden können. Die äußeren Hälften der Abdeckungen sind entfernbar, um den Zugang zu den Stapelwellen zu ermöglichen.
Die Basisplatte ist ein sehr steifes Gußteil aus Metall mit runder Form, das insgesamt symmetrisch bezüglich der Achse des auslegerarmartigen Schaftes ist. In 9o -Abständen auf der Außenseite am Umfang der Basisplatte sind vier Schlitzöffnungen vorgesehen. Die Schlitzöffnungen dienen zum Anbringen der vier Wellengehäuse und haben spanabhebend bearbeitete Oberflächen, welche entsprechend bearbeiteten Oberflächen der Wellengehäuse angepaßt sind. Für die Halterung der Wellengehäuse sind Schrauben vorgesehen, welche die einander angepaßten, spanabhebend bearbeiteten Oberflächen so halten, daß jede Relatiwerschiebung ausgeschlossen ist. Die Wellengehäuse sind aus einem Material hergestellt, welches den gleichen thermischen Ausdehnungskoeffizienten wie die Basisplatte hat. Dies ist wesentlich, damit keine Relativverschiebungen infolge von Temperaturänderungen zwischen der Basisplatte und den Wellengehäusen auftreten können.
Die Basisplatte hat eine spanabhebend bearbeitete horizontale Oberfläche, auf der das Wellengehäuse gleitend verschiebbar ist, während die Platten seitlich von der Anordnung der Kopfarme entfernt werden. Dies ist erforderlich, da bei dieser speziellen Ausführungsform die Stapelabdeckungen nicht gestatten, daß die Köpfe aus den Plattenstapeln durch Drehung des Zugriffsmechanismus zurückgezogen werden.
Eine elektromagnetische Rotorbetätigungseinrichtung für den Zugriffsmechanismus hat einen Anker, der an dem Positionierrotor sitzt, sowie ein System von an der Basisplatte sitzenden Statörmagneten. Die Baaisplatte ist aus einem magnetischen Material gefertigt und für die magnetische Koppelung zwischen dem Anker und den Statormagneten gefertigt.
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Die Basisplatte hat eine runde konzentrische Nut, die tief genug ist, um eine gerade Zahl von Magneten aufzunehmen, die längs der Nut symmetrisch zur Mitte der Basisplatte verteilt sind. Der Luftspalt zwischen der Basisplatte und
den Seiten der Magneten nimmt zu der Oberseite hin zu, um den Streuungsverlust zu unterbrechen. Die die Magneten enthaltende Nut ist von einer flachen magnetischen Abdeckung abgedeckt, welche die Magnetkreise zwischen den Magneten schließt und den gewünschten Arbeitsluftspalt für den Anker zwischen der Abdeckung und den Oberseiten der Magneten freiläßt. Auf einer Seite des Ankers ist ein schmaler Luftdurchlaß vorgesehen, damit ein turbulenter Luftstrom über dem Anker zum Kühlen herbeigeführt werden kann. Die Magneten sind nur aif einer Seite des Ankers angeordnet, so daß die erforderliche Länge des Positionierrotors verringert wird und gleichzeitig die beträchtlichen Spalte zwischen den Magneten nicht verstopft zu werden brauchen, um die Kühlluft zwangsweise über eine Oberfläche des Ankers zu führen.
Anhand der beiliegenden Zeichnungen wird die Erfindung beispielsweise näher erläutert.
Fig. 1 zeigt eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Magnetplattenteilsystems.
Fig. 2 zeigt in einer Einzelheit in der Draufsicht den Positionierrotor und zwei Kopfpaare.
Fig. 3 zeigt in einer Einzelheit in der Seitenansicht den Positionierrotor und ein Kopfpaar.
Fig. k ist ein Schnitt durch ein Stück des Plattenteilsystems.
Fig. 5 zeigt teilweise geschnitten in einer Draufsicht ein Stück des Magnetplattenteilsystems.
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Das in den Figuren gezeigte Magnetplattenteilsystem hat vier Stapelwellen 11, 12, 13 und 14, deren Achsen parallel zueinander auf einer Basisplatte 34 sitzen. Ein drehbarer Zugriffsmechanismus mit einem Positionierrotor 24 dreht gleichzeitig die Magnetköpfe in die Lese/Schreib-Relation zu den entsprechenden Spuren auf den Platten in allen vier Stapeln I36.
Ein Steuerriemen 33 verbindet einen Antriebsmotor 32 mit den vier Stapelwellen 11 bis 14. Der Steuerriemen hat Zähne, welche Steuerriemenscheiben 112 angepaßt sind, so daß eine schlupffreie Antriebsverbindung zwischen allen vier Wellen erreicht wird, wodurch sich die relative Winkellage nicht ändert♦
Der Positionierrotor 2k (Fig. 5) hat einen großen Durchmesser, so daß sein Umfang in nächster Nähe der Ränder der Plattenstapel 136 liegt, wodurch die Gesamtlänge eines Armes 25 und eines Kopfanschlusses 27 auf ein Minimum reduziert wird. Die Verringerung dieser Länge ist wesentlich, um gute Vibrationseigenschaften zu erhalten, die für ein wirksames Servosystem erforderlich sind. Zwischen den Armen sind weiterhin Ausnehmungen ^k vorgesehen, die dem Umfang der Platten angepaßt sind, um es den Armen 25 zu ermöglichen, sich zwischen den Platten zu bewegen, dabei jedoch eine gute Steifigkeit in Vertikalrichtung aufrechtzuerhalten. Die Arme 25 haben Löcher 56, welche die Mass« des Arms 25 reduzieren. Um eine gute Steifigkeit in Horizontalrichtung zu erzielen, sind die Arme 25 insgesamt keilförmig, wobei ihre Basis 60 dort abgerundet ist, wo sie auf den Positionierrotor 24 trifft.
Wie im einzelnen in Fig. 4 gezeigt ist, besteht jeder Stapel I36 aus Magnetplatten, wobei die untere Platte 15 auf einer Stapelbasis 98 ruht und alle Platten in nicht entfernbarer Weise auf einem Wellenteil 133 angeordnet sind. Der Positionierrotor hat einen konisch oder
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anders geformte Erweiterung bzw. Verlängerung 113 in der Öffnung über dem oberen Lager Il4, um die Trägheit zu verringern.
Ein Schaft 23 des Zugriffsmechanismus ist mit seinem einen Ende auslegerartig befestigt, so daß die Plattenstapel I36 leicht zugänglich sind. Um eine gute Servosteifigkeit zu erreichen, ist der Schaft 23 so ausgelegt, daß sein Durchmesser so groß wie möglich ist und in Richtung des Auslegerendes 135 zunimmt. Eine luftdichte Abdichtung 34 verschließt die Öffnung des Positionierrotors 24 am oberen Ende des Schaftes, um zu verhindern, daß irgendwelche Olgase von den Kugellagern den Zwischenflächenbereich zwischen Kopf und Platte verunreinigen.
Kugellager 38 und 114 sind gegeneinander vorgespannt, um jegliches inneres Spiel auszuschließen. Eine Büchse 42 wird auf den Rotor gepreßt, um die Unterschiede in den thermischen Ausdehnungen zwischen dem Schaft und den Lagern auf der einen Seite und dem Positionierrotor auf der anderen Seite zu beeinflussen, der einen höheren Wärmeausdehnungskoeffizienten hat. Dies ist für ein feines Positionierservosystem wesentlich, da es erforderlich ist, daß das Roll- bzw. Wälzwiderstandsdrehmoment des Positionierrotors 24 konstant ist.
An den Armen 25 sind dünne Anschlüsse 27 aus Metallblech (Fig. 2 und 3) befestigt, welche Magnetköpfe 28 bis 3i tragen. Die Köpfe 28 bis 31 sind vertikal untereinander angeordnet. Elastische Elemente l44 und 115 zwischen den Anschlüssen gleichen die Kräfte aus, die durch die Magnetköpfe 28 bis 31 auf die gegenüberliegenden Flächen der Platten 15 bis 17 ausgeübt werden. Die Köpfe 28 bis 31 sind so ausgelegt, daß sie auf der Aufzeiclmungsflache II7 auf einem gewöhnlich 0,76 mm (3o p") dicken Luftlager schwimmen und auf dem vorgesehenen Äbsetzstreifen HO aufsetzen, wenn die Spannung abgeschaltet wird und die Platten. I5 bis 17 angehalten werden. Die Arme 25 sind so ausgerichtet, daß der durch die Plattendrehung
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entsprechend dem Pfeil Il8 erzeugte Luftstrom die Arme automatisch in die Richtung zu und schließlich über dem Absetzstreifen Il6 trägt, wenn die Spannung der Drehbetätigungseinrichtung ausfällt.
gemagert/ Die Basisplatte 3^» auf der die Stapelwellen 11 bis lh und der Schaft 23 des Zugriffsmechanismus fest installiert sind, trägt auch ein System von Abdeckungen ?k (Fig. 1 und 5)t von denen jede einen Plattenstapel I36 in einer in sich abgeschlossenen Luftkamraer abschließt, so daß im Falle einer Zerstörung eines Kopfes nur ein Plattenstapel verunreinigt wird. Die äußeren Hälften 119 der Abdeckungen sind seitlich abnehmbar, um den Zugang zu den jeweiligen Stapeln 136 zu ermöglichen.
Die Basisplatte Jk ist ein äußerst starres, rund geformtes Gußstück, welches um die Achse des Schaftes 23 herum symmetrisch ist. Im Abstand von 9o° sind auf dem außenseitigen runden Umfang der Basisplatte Jk vier Schlitzöffnungen (Fig. 5) vorgesehen. Die Schlitzöffnungen 78 dienen der Anbringung von vier Wellengehäusen 121. Ihre Oberflächen sind spanabhebend bearbeitet, so daß sie spanabhebend bearbeiteten Oberflächen der Wellengehäuse zugeordnet werden können. In Bohrungen 122 werden Schrauben eingesetzt, um die komplementären Oberflächen ohne irgendeine Relatiwerschxebung gegeneinander zu verspannen. Die Wellengehäuse 121 sind aus einem Material hergestellt, welches den gleichen thermischen Ausdehnungskoeffizienten wie die Basisplatte hat. Dies ist wesentlich, da keine Relatiwerschxebung infolge von indirekten Änderungen zwischen der Basisplatte und den Meilengehäusen auftreten dürfen, damit man eine Servoflache von nur einer Stapelwelle benutzen kann.
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uie Basisplatte Jk hat eine spanabhebend bearbeitete horizontale Oberfläche 12o, auf der das Wellengehäuse 121 gleitend verschiebbar ist, während der Plattenstapel seitlich von der Anordnung von Kopfarmen 25 entfernt wird. Dies ist erforderlich, da bei dieser speziellen Ausführungsform die Stapelabdeckungen 7k es nicht gestatten, daß die Köpfe 28 bis 31 aus den Plattenstapeln durch Drehung des Zugriffsmechanismus zurückgezogen werden.
Eine elektromagnetische Rotorbetätigungseinrichtung für den Zugriffsmechanismus hat einen Anker 80 (Fig. 4), der auf dem Positionierrotor 2k sitzt, sowie ein System von Statormagneten 82, 84, die in der Basisplatte Jk sitzen. Die Basisplatte Jk besteht aus magnetischem Material und ist so geformt, daß eine magnetische Koppelung zwischen dem Anker 80 und dem Stapelmagneten herbeigeführt wird.
Die Basisplatte Jk hat eine runde konzentrische Nut mit einer Breite 122 zwischen dem Innendurchmesser und dem Außendurchmesser für die Aufnahme von acht Magneten 82, Sk1 die längs der Nut symmetrisch zur Mitte 123 der Basisplatte angeordnet sind. Die Luftspalte 124 und 125 zwischen der Basisplatte und der Seite der Magneten nimmt zur Oberseite 130 hin zu, um die Streuungsverluste zu verringern. Die Nut ist von einer flachen magnetischen Abdeckung 88 abgedeckt, welche die magnetischen Kreise zwischen den benachbarten Magneten schließt und den gewünschten magnetischen Arbeitsluftspalt 129 für den Anker zwischen der Abdeckung und der Oberseite 130 des Magneten 82 freiläßt. Auf einer Seite des Ankers ist ein schmaler Luftdurchlaß I3I vorgesehen, so daß ein turbulenter Luftstrom über dem Anker für das Kühlen induziert werden kann. Die Magneten sind nur auf einer Seite des Ankers 80 angeordnet, so daß die erforderlich Länge des Positionierrotors 2k auf ein Minimum reduziert ist. Gleichzeitig brauchen die beträchtlichen Spalte 132 (Fig. 5) zwischen den Magneten 82 und 128 nicht verstopft zu werden,
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um die Kühlluft in einem dünnen turbulenten Strom längs einer Oberfläche des Ankers 80 zwangsweise zu führen.
Wie aus Fig. k zu ersehen ist, sind die Aluminiumplatten zusanunengeklemmt und bezüglich der Stapelbasis 98 durch eine Aluminiutnspannbüchse 9^ und durch Schrauben 96 verspannt. Wichtig ist, daß der Festsitz zwischen der Stapelbasis 98 aus Aluminium, die einen höheren thermischen Ausdehnungskoeffizienten hat, und dem Stahlschaft 133, der einen niedrigen thermischen Ausdehnungskoeffizienten hat, für einen zuverlässigen Preßsitz bei allen Betriebs- oder Transporttemperaturen sorgt. Eine wesentliche Kontaktlänge loo, die dem Schaftdurchmesser Io2 in etwa entspricht oder größer ist, gibt die erforderliche Radial- und Winkelstabilität in der Relativposition zwischen der Drehachse der Welle Ik und dem Plattenstapel 136.
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Claims (1)

  1. PATENTANSPRÜCHE
    Mehrere Stapel umfassender Magnetplattenspeicher,, insbesondere Teilsystem eines Magnetplattenspeichers, .gekennzeichnet durch eine Vielzahl von Stapeln (I36) von Magnetplatten (15» l6, 17)1 durch eine Vielzahl von Stapelwellen (11 bis 14), wobei jeder Plattenstapel (136) auf einer der Stapelwellen (11 bis l4) sitzt, die Stapel mit den Wellen parallel zueinander angeordnet sind und die Ränder 4er Platten (15» *6» 17) von benachbarten Stapeln (136) nahe beieinanderliegen, durch einen zu einem Zugriffsmechanismus gehörenden Schaft (23), der parallel zu den Wellen (11 bis lk) und in ihrer Mitte angeordnet ist, durch eine Vielzahl von Magnetköpfen (28 bis 31) und durch einen einzigen drehbaren Zugriffsmechanismus, der auf dem Schaft (23) drehbar gelagert ist, mit Gruppierungen von Armen (25), die die Magnetkopfe (28 bis 3D in die Lese/Schreib-Relation zu den Spuren eines jeden Stapels (136) von Magnetscheiben (15» l6» 17) tragen, wobei jeweils eine Gruppierung für jeden Plattenstapel (I36) vorgesehen ist und alle Gruppierungen gemeinsam durch den Zugriffsmechanismus drehbar sind.
    2. Magnetplattenspeicher nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch vier Stapelwellen (11 bis 14) mit einem gemeinsamen Antriebsmotor (32) für die vier Stapelwellen.
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    3. Magnetplattenspeicher nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch einen Steuerriemen (33)ι der den Motor (32) mit der Vielzahl von Stapelwellen (11 bis l4) verbindet und eine schlupffreie Antriebsverbindung zwischen allen vier Plattenwellen (11 bis 14) vorsieht, so daß sich die relative Winkellage der vier Plattenstapel (136) mit der Zeit nicht ändert und alle vier .Plattenstapel (136) die gleichen Ausleseeigenschaften wie ein hoher Mehrfachplattenstapel auf einer einzigen Welle haben.
    4. Magnetplattenspeicher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine gemeinsame Basisplatte (34) für die Vielzahl von Stapelwellen (11 bis 14), wobei die Vielzahl von Stapelwellen auf .nicht entfernbare Weise auf der Basisplatte (34) permanent installiert ist.
    5· Magnetplattenspeicher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die magnetische Oberfläche (II7) auf wenigstens einer der Magnetplatten (15, l6t 17) eine Servooberfläche ist und ein Servoarm (25) vorgesehen ist, der für die gemeinsame Drehung mit dem drehbaren Zugriffsmechanismus angeordnet ist und einen Magnetkopf in Leserelation zu der Servooberfläche trägt, so daß das erzeugte Signal die Spurstellung der Arme einer jeden Stapelwelle anzeigt.
    6. Magnetplattenspeicher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaft (23) des Zugriffsmechanismus an nur einem Ende auslegerartig angebracht ist, so daß die Plattenstapel (136) für das Warten und Entfernen leicht zugänglich sind.
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    7. Magnetplattenspeicher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine luftdichte Abdichtung (44), welche die Öffnung des Positionierrotors (24) an dem Ende gegenüber dem Ausleger abschließt, um eine Luftzirkulation über der Zwischenfläche zwischen dem Schaft
    (23) und dem Positionierrotor (24) zu verhindern.
    8. Magnetplattenspeicher nach- einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaft (23) einen erweiterten Durchmesser zum Auslegerende (135) hin hat, wodurch die Steifigkeit des Schaftes (23) erhöht wird.
    9· Magnetplattenspeicher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Positionierrotor (24) drehbar auf dem Schaft (23) sitzt und einen so großen Durchmesser hat, daß sich sein Umfang in nächster Nähe der Ränder der Platten (15» l6, 17) befindet, wodurch die Länge von die Magnetköpfe (28 bis 31) tragenden Armen (25) auf ein Minimum reduziert ist.
    10. Magnetplattenspeicher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennfläche zwischen dem Positionierrotor (24) und dem Schaft (23) ein Paar vorgespannter Lager (38, 114) und eine Büchse (42) aufweist, welche die thermischen Ausdehnungsunterschiede zwischen dem Schaft (23) und den Lagern (38, Il4) auf einer Seite und dem Positionierrotor (24) auf der anderen Seite beeinflußt, wobei die Büchse (42) den gleichen thermischen Ausdehnungskoeffizienten wie der Schaft (23) und die Lager (38, Il4) hat und den Unterschied der radialen und axialen Ausdehnung des Positionierrotors beeinflußt, um die Vorspannung der Lager konstantzuhälten.
    11. Magnetplattenspeicher nach einem der vorhergehenden Ansprüche ,· gekennzeichnet durch eine elektromagnetische Rotorbetätigungseinrichtung mit einem Anker (80), der an einem Ende des Positionierrotors (24) befestigt ist.
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    12. Magnetplattenspeicher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Arm (25) eine starre Verlängerung des Positionierrotors (2k) ist und jede Rotorverlängerung von einer Ausnehmung (5^t) um einen Radius herum gebildet wird, die dem Umfang der Platten (15i l6», 17) angepaßt ist, um den Rotorverlängerungen die Bewegung zwischen den Platten unter Aufrechterhaltung einer guten Steifigkeit zu ermöglichen .
    13« Magnetplattenspeicher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der Arme (25) Löcher (56) zur Reduzierung der Masse der Arme (25) hat, während eine gute Steifigkeit beibehalten wird.
    lk· Magnetplattenspeicher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Arm (25) insgesamt keilförmig ausgebildet ist, wobei die Basis (60) dort abgerundet ist, wo sie auf den Positionierrotor (24) trifft, um eine gute Steifigkeit der Arme zu erhalten.
    15· Magnetplattenspeicher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Arm (25) ein Paar von Anschlüssen (27) hat, von denen jeder einen Magnetkopf (28 bis 31) an seinem Außenende trägt
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    l6. Magnetplattenspeicher nach Anspruch I5, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlüsse (27) übereinander installiert und zwischen zwei Aufzeichnungsplatten (I5f l6) angeordnet sind, wobei ein Anschluß einen Kopf (28) in Lese/Schreib-Relation zu der Oberfläche einer der Platten (I5) und der andere einen Kopf (29) in Lese/Schreib-Relation zu der gegenüberliegenden Oberfläche der anderen Scheibe (l6) trägt und elastische Elemente (II5» l44) zwischen den Paaren von Anschlüssen (27) vorgesehen sind, welche die Kraft ausgleichen, welche durch die Köpfe (28, 29) auf die gegenüberliegenden Oberflächen der Scheiben ausgeübt wird.
    17· Magnetplattenspeicher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Basisplatte (34), auf der die Wellen (11 bis 14) und der Schaft (23) fest installiert sind, eine Abdeckung (74) trägt, welche jeden Plattenstapel . (136) in Form einer in sich abgeschlossenen Luftkammer umschließt, so daß Staub und Bruchstücke von einer Kammer nicht in die andere Kammer übertragen werden können.
    l8. Magnetplattenspeicher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die elektromagnetische Rotorbetätigungseinrichtung einen für die Drehung des Zugriffsmechanismus vorgesehenen Anker (80) und eine Vielzahl von Statormagneten (82, 84) aufweist, die in der Basisplatte (34) angeordnet sind.
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    19· Magnetplattenspeicher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse eine konisch geformte Öffnung (122) auf der Seite der Magneten (82, 84) hat, so daß oben auf jeder Seite der Magneten ein größerer Luftspalt (124, 125) vorhanden ist, wodurch die Magnetflußstreueungen auf ein Minimum reduziert werden.
    0o. Magnetplattenspeicher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Abdeckung (88) mit guter magnetischer Leitfähigkeit, die angrenzend an eine Seite des Ankers (8o) angeordnet ist, um die Magnetkreise zwischen benachbarten Magneten (82, 84) zu schließen und um einen schmalen Luftdurchlaß (I3I) zwischen der Abdeckung (88) und dem Anker (80) zu erzeugen, so daß ein turbulenter Luftstrom über dem Anker (80) für Kühlzwecke induzierbar ist.
    21. Magnetplattenspeicher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Magneten (82, 84) nur auf einer Seite des Ankers (80) angeordnet sind, so daß die erforderliche Länge des Positio-
    ■ nierrotors (24) auf ein Minimum reduziert ist, und daß der schmale Luftdurchlaß (13I) auf der anderen Seite des Ankers (80) vorgesehen ist, ohne daß die beträchtlichen Spalte (132) zwischen den Magneten (82, 128) gefüllt sind.
    22. Magnetplattenspeicher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufzeichnungsplatten eines jeden Stapels (136) auf einer Plattenbasis (98) sitzen, die einen größeren thermischen Ausdehnungskoeffizienten als der Wellenschaft hat, und die zylindrische Zwischenfläche zwischen der Plattenbasis (98) und jedem Wellenschaft einen
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    Preßsitz aufweist, wobei die Höhe des Preßsitzes wenigstens so groß wie der Durchmesser des Wellenschaftes ist, um die Radial- und Winkelstabilität der Relatiylage zwischen der Plattenbasis (98) und der Drehachse der Welle zu gewährleisten. ·
    23. Magnetplattenspeicher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jede Abdeckung (7*l) eine äußere Hälfte (119) hat, die für den Zugang zu den Stapelwellen (11 bis l4) entfernbar ist.
    . Verfahren zur Betätigung eines Magnetplattenspeichers nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß gleichzeitig alle Platten auf ihren jeweiligen Wellen gedreht werden, daß ein Magnetköpfe tragender Zugriffsmechanismus in die Lese/Schreib-Relation zu entsprechenden Spuren auf verschiedenen Platten in verschiedenen Stapeln gedreht wird und daß die Magnetköpfe während des Auslesens elektronisch geschaltet werden, um die zu einem gemeinsamen Gegenstand gehörenden Datenblöcke von allen Stapeln zu lesen, ohne die Lage der Magnetköpfe von Spur zu Spur zu ändern.
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