DE2431361C3 - Dämpfungseinrichtung 1Ur Datenspeicher mit einem Stapel rotierender, flexibler Aufzeichnungsträger - Google Patents

Description

Datenspeicher, die wenigstens einen Stapel rotierender, flexibler Aufzeichnungsträger aufweisen, deren gegenseitiger axialer Abstand im Ruhezustand für die Einführung eines Wandlers nicht ausreicht, sind auf eine Spreizvorrichtung angewiesen, um den nötigen Raum zur Einführung eines Wandlers zur Aufzeichnung und Abtastung des Aufzeichnungsträgers zu ermöglichen. Durch eine solche Spreizvorrichtung wird ein Teil der flexiblen Aufzeichnungsträgerfolien abgelenkt, während der andere Teil in seiner durch die Rotation stabilisierten Lage verbleibt. Da es sich beim Einführen der Spreizvorrichtung einerseits um einen dynamischen Vorgang handelt, andererseits der flexible Aufzeichnungsträgerstapel ein schwingungsfähiges Gebilde darstellt, treten zwangläufig beim Auseinanderspreizen Schwingungen auf. Diese Schwingungen des gesamten oder zumindest eines Teils des Aufzeichnungsträgerstarels sind einerseits gefährlich für die Aufzeichnungsträger, da diese durch mechanischen Kontakt mit der Spreizvorrichtung zerstört werden können. Andererseits sind auch die Spreizvorrichtung und der gegebenenfalls in ihr befindliche Wandler empfindlich gegen mechanische Berührungen.

Die US-Patentschriften 3509553, 3618055 und 3703713 beschreiben Speicheranordnungen mit Stapeln felxibler Folien, in denen die sich um eine horizontale Achse drehenden Folien während der Drehung einzeln adressierbar sind, indem eine kombinierte Trenn- und Wandlereinrichtung betätigt wird. Die Trenneinrichtung besteht aus einer starr befestigten Führuugsstruktur mit Schlitzen, die die gewählte Folie abtrennt und alle anderen Folien verdrängt. Dei Wandler ist in der Führungsstruktur eingebaut und arbeitet mit der ihm gegenüberliegenden Oberfläche der gewählten Folie zusammen. Ein mögliches Problem bei einer derartigen Struktur liegt in der Schwierigkeit, die gewünschte Folie zu erfassen und zu führen, wenn die Folien sehr dünn sind und das Aggregat sich mit hoher Geschwindigkeit dreht, um bei schnellem Zugriff eine qualitativ hochwertige Wiedergabe der dicht gespeicherten Signale zu erhalten. Die Beanspruchung der Folien durch Druck und Zug ist eine

A.

ständige <?efahr. mit Magnetoxyd beschichtetem Polyester faerausge-

r Im IBM Technical Disclosure BuUetra, Band 12, schnitten (die Polyesterdicke betragt etwa 0,038 min, jfe. Ij Juni 1969, ist auf Seite «1 der Zugriff zu flexi- die Dicke des Oxydüberzuges etwa 0,005 mm). Die IjI^₁ gescHchtetanieordöeteni ach tan eme vertikale Welle 11 wird durch den Motor 12 kontinuierlich mit fechse drehenden F61ieaohn0 Abtrennung der einzel- 5 hoher Geschwindigkeit (etwa 1800 Umdrehungen pro nen Folien beschrieben. EinFühler verdrängt den Eo- Minute) in Richtung des Pfeiles 14 <Pig. 3) gedreht, tationsweg eines Segments des flexiblen¹ Aggregates DieZugriffseinrichtung 6 (Fig. 1 bis 3) umfaßt den

an einer wülhürlichgewählten Schnittstelle. Ein sepa- Schlitten 18, die Trennvorrichtung 20; die Wandlerrat befestigter Wandler wird in den Trennraum ge- vorrichtung 22 uiid eine nicht dargestellte Xanteidobracht, der vom Fühler an der Oberfläche des nicht-ίο kassiervorrichtung. Diese Kantenlokalisiervorricbyerdrangten Foliensegmentes geschaffen wird. Eine tung bildet einen Teil der vorliegenden Erfindung. Schwierigkeit bei einer derartigen Anordnung besteht Die Trennvorrichtung 20 umfaßt die Stange 24, die

darin, daß die Stabilität der nicht verdrängten Folien am Schlitten 18 befestigt ist, den auf der Stange 24 von der Turbulenz bestimmt ist, die durch die Trenn- gleitendenTräger 28 und ein starr am Träger 26 befeaktion entsteht. Dadurch ergeben sich Probleme bei 15 stigtes, einem Tragflügel ähnliches Trennmesser 28. der Einstellung des Wandlers in Betriebslage zur Ver- Das Trennmesser 28 enthält Durchführungskanäle meldung des Einflusses der nichtausgelenkten Folien 28a {Fig. 9 bis 11). Diese stehen mit dem Rohr 30 bei der Beibehaltung einer stabilen gegenseitigen in Verbindung und leiten Luft unter geringem Druck Lage zwischen dem Wandler und der ihm zugewand- in den vom Trennmesser gebildeten Trennraum, woten Aufzeichnungsträgerfläche sowie bei der Begren- ao durch sich die später beschriebene Stabilisierung des zung der Abnutzung, die von der Trennvorrichtung Folienstapels ergibt. Der Schlitten 18 ist in Längsrich- und dem Wandler auf den Folien hervorgerufen wird. tung parallel zur Drehachse des Stapels 8 durch Dre-

Die eingangs und im Zusammenhang mit dem hung der Schraube 40 verschiebbar, wobei diese letzt-Stand der Technik genannten Probleme werden durch genannte Drehung durch nicht dargestellte Antriebsdie in den Patentansprüchen angegebenen Maßnah- 25 einrichtungen ausgelöst werden kann. Der Träger 26 men beseitigt bzw. gelöst. Ein Ausführungsbeispiel ist bezüglich der Achse des Stapels 8, betätigt durch der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und die Kolbenstange 32 der Druckkammer 34, schräg wird anschließend näher beschrieben. Dabei wird verschiebbar. Wenn Luft unter Druck durch das Rohr auch auf Einzelheiten der vorliegenden Probleme und 36 in die Kammer 34 strömt, wird die Kolbenstange der erfindungsgemäßen Lösung eingegangen werden. ₃₀ 32 nach außen geschoben und das Trennmesser 28 Auf den Zeichnungen zeigen in derselben Richtung an einer beliebig gewählten

Fig. 1 bis 3 Grundriß, Aufriß und Seitenriß eines Stelle mit dem Rand des rotierenden Folienstapels in Datenspeichers mit einem Trennmechanismus, Berührung gebracht. Dadurch werden die Folien an

Fig. 4 bis 7 den Geräteteil mit dem Folienstapel der gewählten Stelle getrennt, wobei sie um das und die zugehörigen Elemente zur Stabilisierung der 35 Trennmesser herum auseinander- und dahinter wie-Bewegung, der zusammenlaufen und so für den Datenzugriff

Fig. 8eine Einzelheit der Folienränder von Fig. 4, durch einen Wandler den benötigten Raum schaffen, welche die abwechselnd verschiedenen Durchmesser Wenn man Luft aus der Kammer 34 entweichen läßt, erkennen läßt, wodurch ein differenziertes Kanten- kann die Stange 32 unter dem Einfluß einer nicht darprofil entsteht, das die Lokalisierung des Zugriffs und 40 gestellten Feder in ihre vorherige Position zurückkehpräzisen Einsatz des Trennmessers erleichtert, ren, wodurch das Trennmesser aus dem Eingriff in

Fig. 9 bis 11 verschiedene perspektivische Ansich- den Folienstapel ebenfalls zurückgezogen wird. In ten und Aufrisse des genannten Trennmessers, dieser Position kann die Schraube 40 den Schlitten

Fig. 12 bis H Schnittansichten des Trennmecha- 18 unter Steuerung durch die obenerwähnte Kantennismus entlang der in F i g. 9 eingetragenen Linien und 45 lokalisierung verschieben, um das Trennmesser 28 auf

Fig. 15 bis 21 Ansichten des Trennmessers und der eine andere frei gewählte Folienkante auszurichten, Folien zur Erklärung der Trennbewegung. worauf der Spreizvorgang wiederholt werden kann.

Nachstehend folgt die Beschreibung eines Gerätes, Form und Bewegung des Trennmessers sowie die das die vorliegende Erfindung umfaßt, mit wichtigen Dämpfungseffekte der Stabilisierungselemente, die Einzelheiten der Konstruktion und der Arbeitsweise 50 später beschrieben werden, bringen den geteilten Foder Trenn- und Stabilisierungselemente. Andere Ein- lienstapel sehr kurz nach dem ersten Kontakt mit dem zelheiten, die für den Betrieb der vorliegenden Erfin- Trennmesser (etwa 0,2 Sekunden) zur Annahme einei dung nicht von Bedeutung sind, werden hier nicht nä- aerodynamisch stabilen Rotationsfom.
her erläutert. Die Wandlervorrichtung 22 (Fig. 1 bis 3) umfaßt

Das in den Fig. 1 bis 8 gezeigte Gerät umfaßt ein 55 den abgerundeten Magnetkopf 48, der auf dem aus Aggregat 2 mit einem Folienstapel, Stabilisierunp- zwei Blattfedern als Ausleger gebauten Arm SO gelaelemte 4a, 46 und 4c und eine Zugriffseinrichtung6. gert ist. Die anderen Enden der Federn des Arms 5C

Das Folienaggregat 2 besteht aus mehreren Hun- sind über den Winkelträger 52 an der verschiebbarer dert äußerst dünnen (Dicke etwa 0,043 mm), flexiblen Grundplatte 54 befestigt. Diese Platte 54 ist so ange magnetischen Speicherfolien 8, die durch Flansche 60 ordnet, daß sie durch die Schraube 56 rechtwinklij 10a, 10b (Fig. 4) an einer horizontalen Spindel befe- zur Bewegungsrichtung des Schlittens 18 bewegt wer stigt sind, die mit der We)Ie 11 verschraubt ist. Die den kann. Wenn die Schraube 56 durch den Schritt Welle wird durch den Motor 12 (Fig. 4) angetrieben. motor 58 gedreht wird, bewegt sich also die ganzi Die Folien haben einen Durchmesser von etwa Vorrichtung 54, 52, 50, 48 rechtwinklig zur Achs« 30,5 cm, wobei jede zweite auf etwa 29,7 cm Durch- 65 des Folienstapels innerhalb gewisser Begrenzungei messer verkleinert ist, um eine Kantenunterscheidung für den Arm 50.

durch eine nicht dargestellte Kantenlokalisiervorrich- In der Darstellung der Fig. 1 steht die Vorrichtun]

tune zu ermöglichen. Die Folien sind aus Bahnen von bezüglich der Magnetfolien in der am weitesten zu

rückgezogenen Stellung. Die axiale Stellung des Trägers 52 ist so, daß bei Fehlen von Begrenzungen für den Arm 50 (d.h. wenn der Arm sich bezüglich der Speicherfolien frei bewegen könnte) der Kopf bei Vorschub auf die nichtabgelenkten Folien links der Trennmesserspitze in Fig. 1 und 2 auf treffen würde. Der teilweise sichtbare Winkelhebel 68 wird jedoch durch die Leitfläche 54a der Platte 54 in einer Stellung gehalten, in der eine seiner Rollen 68 d den Arm 50 mit dem Kopf 48 von der Drehbahn der nichtabgelenkten Folien wegbiegt (d.h. in Fig. 2 nach rechts oder in Fig. 1 nach unten). Wenn aber die Platte 54 sich durch Einwirkung der Schraube 56 und des Schrittmotors 58 zu den Speicherfolien hinbewegt, folgt die Rolle 68 c des Winkelhebels 68 einer abfallenden Schräge der Leitfläche 54a, so daß der Winkelhebel, gezogen von der Feder 68ft, gedreht wird. Damit verliert die Rolle 68 d ihre begrenzende Wirkung für den Arm 50, so daß dieser in Richtung auf die nichtabgelenkten Speicherfolien schwenken kann. Dank der Vorspannung des Armes 50 und wegen der axialen Lage des Trägers 52 gelangt der Magnetkopf 48 unter Wahrung eiens Luftpolsters in eine stabile, der nächsten nichtabgelenkten Folienoberfläche angepaßte Gleitstellung. Diese Speicherfolie bildet gegenüber dem Magnetkopf eine Vertiefung, indem sie sich der gewölbten Oberfläche des letzteren während der Rotation anschmiegt.

Im Betrieb werden die Vorrichtungen 20 und 22 nur in Ruhelage, d.h. zurückgezogen von dem vom Stapel gebildeten Rotationszylinder, parallel zur Drehachse der Speicherfolien bewegt. Nach dem Ausrichten der Spitze des Trennmessers 28 auf eine gewünschte, beliebig ausgewählte Folienkante wird der Rotationspfad des Folienstapels durch Einsatz der Vorrichtung 20 aufgeteilt. Das Trennmesser 28 wird tief in den durch die Folien gebildeten Rotationsraum eingeschoben, und es bewegt sich schräg vorwärts nach rechts (Fig. 2, 16 und 18), bis es mit der Sehne 69 in Fig. 3 ausgerichtet ist. Die sich stetig ändernde Wölbung des Trennmesserprofils gegenüber den durch die Schrägbewegung ausgelenkten Speicherfolien unterstützt die Bildung eines tragenden aerodynamischen Luftfilms für diese Folien, während die Auslenkung schrittweise vergrößert wird, um den Raum zwischen ausgelenkten und nichtausgelenkten Foliensegmenten zu erweitern. Durch die Wirkung der später beschriebenen Stabilisierungselemente stabilisiert sich das geteilte Gebilde schnell, wobei die ausgelenkten Folien glatt am das Trennmesser laufen und die nichtausgelenkten Folien ihre normale, kreisförmige Umlaufbahn wieder einnehmen.

Nach Stabilisierung des aufgeteilten Folienstapels wird die Vorrichtung 22 betätigt, so daß sie den Magnetkopf 48 in den geschaffenen Trennraum vorschiebt. Zuerst wahrt der Kopf Abstand zu den nichtausgelenkten Folien, dann jedoch schwenkt er wegen des Zusammenwirkens von Leitfläche 54a und Winkelhebel 68 der Oberfläche des nichtausgelenkten Foliensegmentes entgegen. Dadurch wird der Kopf in einer Zone der Folienoberfläche oder auf einer bestimmten Spar der nichtausgelenkten Folienoberfläche in Stellung gebracht. Wie bereife erwähnt, ist die Vorspannung des Anns 50 auf einen bestimmten Wert voreingesteüt, so daß der Kopf 48 unter Wahrung eines extrem dünnen Luftfilms als Lager in der gegenüberliegenden Folienoberfläche eine stabile und passende Vertiefung verursacht. Der gleitende Magnet- kopf wird durch kontinuierliche Betätigung des Motors 58 und annähernd radiale Verschiebung über einer beliebig wählbaren Spur in Stellung gebracht. Die Stabilisierung des sich drehenden Folienstapels S nach dem Trennvorgang erfordert ein Dämpfen der Komponenten, die zum Flattern und anderen unstabilen Bewegungen beitragen. Eine Reihe flexibler Scheiben 4c (Fig. 4, S) wirkt auf das ausgelenkte Foliensegment wie eine Feder mit abgestufter Kraft,

ίο welche die Auslenkbewegung der betroffenen Folien dämpft (Fig. 16 bis 21: nach rechts ausgelenkte Folien).

Eine teilweise offene Ummantelung Ab (Fig. 3 und 4) umhüllt einen Bogen zwischen 90 und 105° des durch die Folien gebildeten Rotationszylinders. Das vom Trennmesser am weitesten entfernte Ende der Ummantelung ist im wesentlichen mit der Oberkante des voll eingeschobenen Trennmessers ausgerichtet und liegt auf der Verlängerung der Sehne 69 (Fig. 3).

Die Dimension des Mantelblechs parallel zur Drehachse der Folien reicht aus, um alle Folien in der unterteilten Anordnung zu umspannen und daher den vollen Luftstrom des geschaffenen Trennraumes aufzunehmen. Die Ummantelung regelt diesen Luft-

as strom und begrenzt so die Neigung der ausgelenkten Folien zu Schwingungen.

Die starre Bezugsplatte 4c (F ig. 2,4) dient zur Stabilisierung der Bewegung des Folienstapels. Für den Durchfluß der zwischen der Bezugsplatte und der nächsten Speicherfolie des Stapels eingeschlossenen Luft sind Rillen und Verbindungszüge in der ersteren vorgesehen (Fig. 6, 7), die ebenfalls stabilisierend wirken. Die Bezugsplatte kann entweder feststehend oder mit den Speicherfolien drehend befestigt sein.

Unter leichtem Druck durch das innen hohle Trennmesser 28 geführte Luft tritt durch die öffnungen 28a aus (Fig. 9 bis 14). Diese dient zur Veränderung des Luftstromes innerhalb des Trennraumes zwischen den gespreizten Foliensegmenten, wodurch die beobachtete Flattertendenz der Folien gedämpft wird.

Während sich also das Trennmesser 28 in seine äußerste, mit der Sehne 69 (Fig. 3, 15) ausgerichtete Stellung vorwärtsbewegt, werden die Bewegungsbah nen der ausgelenkten Folien entsprechend dem die sem Segment gegenüberliegenden Messerprofil progressiv verformt. Die Bewegung der ausgelenkten und nichtausgelenkten Folien durch Turbulenz während des Spreizvorganges stabilisiert sich schnell, so daß die axiale Lage und Form des Trennraumes hinreichend bestimmt ist, um eine ungehinderte Einführung des Wandlers sicherzustellen.

Gemäß Darstellung in den Fig. 9 bis 14 weist das Messerprofil von semer eingreifenden Spitze 28ö bis

SS zum gegenüberliegenden Ende 28c eine kontinuierlich sich ändernde Querschnittskrümmung auf, die dem Messer ermöglicht, als Tragflügel zu wirken, während der unterteilte Folienstapel stetig ausgelenkt und in dieser Lage gleitend gestützt wird. Die Off nun gen 28a in der Vorderkante des Messerquerschnitts sind mit Bezug auf den Luftstrom zwischen den Speicherfolien bei einem Durchmesser von etwa 0,76 mm geeignet dimensioniert. Dank ihrer Lage leiten sie Luft, die das Zufuhrrohr und den inneren Hohlörpei des Messers durchströmt, zwischen den gespreizter Folien in einem kritischen Winkel von etwa 7 bis 11 ° von der Drehebene der nichtausgelenkten Folien weg gegen die ausgelenkten hin. Die das Trennmesser tra

gende Platte 28 bewegt sich schräg in einem Winkel zwischen 4 und 11° relativ zur Drehebene der nichtausgelenkten Folien. Beobachtungen zeigen, daß der genannte Luftzufuhrwinkel, der Einsatzwinkel und das Profil des Trennmessers innerhalb der angegebenen Bereichsgrenzen kritisch sind, um eine schnell stabilisierende Spreizung bei minimaler Beanspruchung durch Abnutzung und Spannnung der gewählten Folien zu erzielen.

Das Trennmesser ist ein Hohlkörper, der durch Verschweißen eines geformten Streifens 28 e, der Öffnungen 28a aufweist, mit flachen Endstücken 28/ und 28c gebildet wird. Diese Streifen und Stücke können aus plattiertem Messing oder Stahl zusammengesetzt sein. Das Endstück 28 c enthält eine Kupplung 30 mit passender Öffnung zum Anschluß an eine externe Luftdruckquelle.

Die Fig. 19 bis 21 zeigen, daß in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel Speicherfolien mit abwechselnden Durchmessern ein gestuftes Kantenprofil für die Kantenlokalisiervorrichtung ergeben. Die Bewegung des Trennmessers bewirkt: an der Einsatzstelle stets eine Auslenkung einer Folie mit größerem Durchmesser nach rechts. Die Wandleranordnung gelangt daher regelmäßig auf den kleineren Folien an der linken Seite zum Einsatz.

Hierzu S Blatt Zeichnungen

Claims (7)

1. ζ-'-i

   Patentansprüche:

   / ^r ' I. Dämp&ingseinriehtung für Datenspeicher έ' gmitmindestens einem Stapel rotierender, flexibler [\ '^ufzeichnungsträgei^ deren axialer Abstand von-V' - _r - epander geringer als die entsprechende Ausdeh- -J* - -Hung zur Datenaufzeichnung bzw. -abtasung dienender Wandler ist, und, die mittels einer Spreizvorrichtung an beliebige? Stelle zur Einfüh- to rung eines Wandlers auseinanderspreizbar ist, dadurch g-ekennzejp.hnet,daßan.einem Ende des rotierenden Auffeichnüngsträgerstapels (8) · *. eine steife Bezugsplatte (4a) und am anderen Ende des Aufzeichnungsträgeistapels (8) minde- »5 stens eine flexible Scheibe (4c) vorgesehen sind.
2. 2. DämpFungseinrichrung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die steife Bezugsplatte (4a) feststehend gegenüber dem rotierenden Aufzeichnungsträgerstapel (8) ausgebildet ist ao und ihre Dämpfungswirkung mittelbar über ein Gas-, insbesondere Luftvolumen, zwischen ihr und dem nächstgelegenen Aufzeichnungsträger ausübt.
3. 3. Dämpfungseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bezugsplatte (4a) wenigstens annähernd den Durchmesser eines Aufzeichnungsträgers aufweist und daß sie auf der Innenseite radial verlaufende Rillen besitzt, die über Durchbohrungen mit der anderen Seite der Bezugsplatte (4a ^ in Verbindung stehen.
4. 4. Dämpfungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mehrzahl flexibler Scheiben (4c) vorgesehen sind, deren größte wenigstens annähernd den Durchmesser eines Aufzeichnungsträgers aufweist, während die anderen kleiner sind, insbesondere verschiedenen Durchmesser aufweisen, und mit nach außen hin abnehmendem Durchmesser aufeinander angeordnet sind.
5. 5. Dämpfungseinrichtung für Datenspeicher mit mindestens einem Stapel rotierender, flexibler Aufzeichnungsträger, deren axialer Abstand voneinander geringer als die entsprechende Ausdehnung zur Datenaufzeichnung bzw. -abtastung die- nender Wandler ist, und die mittels einer Spreizvorrichtung an beliebiger Stelle zur Einführung eines Wandlers auseinanderspreizbar sind, mit einer den Stapel umfassenden Ummantelung, die sich in axialer Richtung über den Aufzeichnungsträgerstapel erstreckt, dadurch gekennzeichnet, daß die Ummantelung (46) als gasdichte Wanne ausgebildet ist, die sich über nicht mehr als den halben Umfang des Aufzeichnungsträgerstapels (8) erstreckt.
6. 6. Dämpfungseinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ummantelung (46) die Form eines Zylindersegments aufweist, das sich über einen Umfassungswinkel von 90° bis 105° des Aufzeichnungsträgerstapels (8) erstreckt und im Bereich des durch den Spreizvorgang geschaffenen Trennraumes außerhalb der Einführungszone des Trennmessers (28) parallel zur Achse des rotierenden Aufzeichnungsträgerstapels (8) angebracht ist.
7. 7. Dämpfungseinrichtung für Datenspeicher mit mindestens einem Stapel rotierender, flexibler Aufzeichnungsträger, deren axialer Abstand von einander geringerals die entsprechende Ausdehnung zur Datenaiifzeichiiung bzw. -abtastung dienender Wandjer ist, und die mittels eines Trennmessers an beliebiger Stelle zur Einführung eines Wandlers auseinanderspreizbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß zur Dämpfung der beim Einführendes Trennmesseis (28| entstehenden Schwingungen des Aufzeichnungsträgerstapels zumindest zwischen Trennmesser (28) und ausgelenktem Teil des Aufzeichnungsträgerstapels (8)«in Gas, insbesondere Luft über Austritts-

   „ öffnungen (28a) zugeführt wird.

   **■" S. DSmpfungseinrichiung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Austrittsöffnungea (28a) derart angeordnet sind, daß das austre-• tende Gas, insbesondere Luft, den auszulenkenden Teil des AufeeichnungSträgerstapels (8) unter einem Winkel von ungefähr 9° gegenüber dem nicht ausgelenkten Teil des Aufzeichnungsträgerstapels (8) trifft.