DE2615245A1

DE2615245A1 - Positionsidentifizierung fuer einen stapel rotierender, flexibler, magnetischer aufzeichnungstraeger

Info

Publication number: DE2615245A1
Application number: DE19762615245
Authority: DE
Inventors: Donald Eric Griffiths; Carl Francis Pugliese
Original assignee: International Business Machines Corp
Current assignee: International Business Machines Corp
Priority date: 1975-04-14
Filing date: 1976-04-08
Publication date: 1976-10-28
Also published as: JPS51126807A; US3974524A; FR2308163B1; IT1056749B; FR2308163A1

Description

Amtliches Akenzeichen:

Neuanmeldung

Aktenzeichen der Anmelderin: BO 974 040

Positionsidentifizierung für einen Stapel rotierender, flexibler, magnetischer Aufzeichnungsträger

Die Erfindung betrifft eine magnetische Datenspexcheranordnung | mit einem Stapel rotierender, flexibler Aufzeichnungsträger, j insbesondere Platten bzw. Folien, deren Abstand zueinander ge- : ringer ist als die Stärke der Schreib--/Lesekopf anordnung, und j bei welcher die Schreib-/Lesekopfanordnung parallel und radial j zur Stapelachse verschiebbar ist, um Zugriff zu einem ausgewählten j Aufzeichnungsträger zu erhalten.

Eine derartige Datenspexcheranordnung ist beispielsweise aus der US-PS 3 618 055 bekannt. Bei dieser bekannten Anordnung mit koaxial angeordneten rotierenden flexiblen Magnetplatten bzw. . Magnetfolien wird die Trennanordnung mit dem Schreib~/Lesekopf. ; der meist mit der Trennordnung baulich vereinigt ist, über

einen Schrittschaltmotor in axialer Richtung, d.h. parallel zur \ Stapelachse, verschoben, um auf die richtige axiale Lage der ausgewählten Platte eingestellt zu werden. Nachdem dies erfolgt j ist, wird durch einen weiteren Schrittschaltmotor die Trennan-ι Ordnung mit dem Schreib-/Lesekopf radial in den Plattenstapel : eingefahren, so daß die Platten getrennt werden und der Schreib-/ Lesekopf Zugang zu der ausgewählten Speicherplatte hat.

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ORIGINAL INSPECTED

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Ein erhebliches Problem bei dem Zugriff zum Stapel vom Umfang her wird durch die Rotationsdynamik der Platten verursacht. Dabei verändert sich insbesondere die axiale Position der Plattenkanten bei der Drehung, was durch Flattern,- Gleichlauf Schwankungen und Veränderungen im Strömungsverhalten innerhalb des Plattenstapels, dem sogenannten "'Stapelatmen" verursacht ist. Zusätzlich verursachen Exzentrizitäten und das individuale dynamische Verhalten einer einzelnen Platte bzw. Folie zusammen mit dem engen Abstand der Platten untereinander Schwierigkeiten bei der genauen und präzisen Identifizierung der auszuwählenden Platte.

Aufgabe vorliegender Erfindung ist es, diese geschilderten Proble-j me zu lösen bzw. wesentlich zu vermindern. Dabei soll insbesondere durch genaue Feststellung der aktuellen Lage einer Platte die Anzahl von falschen Zugriffen in den Stapel vermindert werden und somit insgesamt die Verarbeitungszeit reduziert werden. Die Identifizierung der Kante einer ausgewählten Platte soll leicht, mit niedrigen Kosten und effektiv durchführbar sein.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist bei der Datenspeicheranordnung der eingangs genannten Art durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Maßnahmen gekennzeichnet. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des Erfindungsgegenstandes sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

In vorteilhafter Weise ist erfindungsgemäß ein Signal niedriger Dichte auf der äußersten Umfangsspur jeder einzelnen Platte aufgezeichnet. Dieses Signal kann eine konstante Frequenz oder codierte Informationen enthalten. Magnetische Abtastvorrichtungen sind in der Nähe des Uitifangs des Plattenstapels ange- !

ordnet und sind axial, d.h. parallel zur Achse des Stapels verschiebbar, um die auf der Außenspur jeder Platte aufgezeichneten Signale abzutasten. Diese magnetischen Sensoren können einen oder mehrere Übertr agungs spalten enthalten,- die so miteinander ver-

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bunden sein können,- daß sie die Richtung und die genaue Lage ; jeder gegebenen Plattenaußenkante bestimmen können und bzw.

oder die Information für die Identifizierung der axialen Lage ; einwandfrei entziffern können. Gemäß einem Ausführungsbeispiel ■ wird eine einzelne Frequenz auf jeder Platte aufgezeichnet. Die

Platten in jedem Stapel können in Gruppen oder Bänder aufgeteilt j werden, wobei jede Platte innerhalb eines gegebenen Bandes ihre '■■ eigene einheitliche Frequenz für die Identifizierung aufweist.

Anhand der nachfolgenden Beschreibung und der Erläuterungen in den Zeichnungen ist die Erfindung näher beschrieben. Die Fign. zeigen im einzelnen:

Fig. 1 schematisch eine Datenspeicheranordnung, mit

der die vorliegende Erfindung in vorteilhafter ^TsTeise verwendet wird;

Fig. 2 schematisch eine einzelne Platte des in Fig.

dargestellten Stapels, mit den Orten der Datenspuren und der Identifikationsspur sowie die Lage des Sensors und

; Fig. 3 schematisch und übersichtsweise einen Platten-

; stapel mit den Magnetsensoren und einem Block-

schaltbild für die Auswerteschaltung.

Eine mit 10 in Fig. 1 bezeichnete Datenspeicheranordnung enthält einen Stapel koaxial angeordneter, flexibler Aufzeichnungsträger 11 in Gestalt von Platten bzw. Folien. Der Stapel weist eine .; Stabilisierungsplatte 12 auf und ist drehbar innerhalb eines Rahmens 13 angeordnet. Ein Motor 14 dreht den Stapel 15 der Platten 11 mit einer konstanten Winkelgeschwindigkeit. Eine Luftzuführung 16 führt stabilisierende Luft durch eine hohle Spindel 17 zu, aus der die Luft radial nach außen zwischen den Platten 11 hindurch austritt, um eine weitere Stabilisierung der

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Außenkanten der Platten zu bewirken. Eine nähere Beschreibung einer solchen Datenspeicheranordnung ist beispielsweise in der US-PS 3 867 723 angegeben.

Der Zugriff zu einer Aufzeichnungsfläche auf den Platten 11 erfolgt vom umfang her mittels eines in axialer Richtung, d.h. parallel zur Spindel 17, verschiebbaren Schlittens 20, der an der oberen Seite des Rahmens 13 angeordnet ist. Der Schütten 20 trägt seinerseits einen radial verschiebbaren Schlitten 21, der einen Plattentrenner 22 mit integral eingebautem übertragungskopf 23, der zum Lesen und Beschreiben der Platte dient. Die Trennvorrichtung 22 teilt in axialer Richtung zwei benachbarte Platten 11 voneinander, d.h. sie werden gespreizt, um Raum zu schaffen, daß der Wandler 23 Zugriff zu einer Aufzeichnungsfläche der Platten 11 hat.

Entsprechend vorliegender Erfindung wird die axiale Positionierung des Schlittens 20 und damit der Trennvorrichtung 22 erheblich verbessert durch die Maßnahme,- eine Plattenidentifizierung in einer Aufzeichnungsspur am äußeren Umfang jeder Platte 11 vor-· zusehen. In Fig. 2 ist eine einzelne Platte 11 mit ihrer Aufzeichnungsfläche 24 dargestellt,- die eine magnetische Beschichtung für die Aufnahme von Datensignalen in einem sich radial erstreckenden Bereich 25 aufweist. Zusätzlich ist eine Plattenidentifikationsspur 26 in der Nähe des Außenurafangs 27 jeder Platte 11 vorgesehen. Die Signale in der Identifikationsspur 26 sind auf der magnetischen Beschichtung aufgezeichnet und dazu bestimmt, die Platten 11 unter Verwendung einer magnetischen Sensoreinrich-tung 30 zu identifizieren.

Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung sind codierte Signale in jeder der Identifikationsspuren aufgezeichnet, wobei die Codierung die axiale Adresse der Platte darstellt. Wenn dann die Aufzeichnung in der Identifikationsspur 26 gelesen wird, wird jede Platte einzeln für sich identifiziert. Nach einem anderen

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Ausführungsbeispiel,- wie dies besonders in Fig. 3 dargestellt ist, siiid die Plattenstapel· in Bänder bzw. Gruppen von Platten aufgeteilt. Beispielsweise kann jedes Band fünf nebeneinanderliegende Platten auf v/eisen. Die Größe des Bandes ist so gewählt, daß das Band für sich selbst mittels üblicher axialer Positioniereinrichtungen identifiziert werden kann. Jede Platte innerhalb eines Plattenbandes ist dann identifiziert unter Verwendung einer nur einmal vorkommenden Frequenz .· die in der entsprechenden Identifikationsspur 26 der entsprechenden Platte aufgezeichnet ist. Vorzugsweise ist das Frequenzverhältnis innerhalb jedes Bandes nicht harmonisch- so daß jede zweite,- dritte,- vierte usw. Harmonische keine Schwierigkeiten bei der Plattenidentifizierung bereitet. Weiterhin ist vorzugsweise vorgesehen,- daß die magnetische Sensoreinrichtung 30 in geeigneter Weise auf einem Schlitten 31 angeordnet ist, um sie axial entlang des Plattenstapels 15 zu verfahren, um dabei die axiale Position durch Abtastung der Frequenzen f1 bis f5 für jedes Band der Platten 11 festzustellen. Die Schlitten 31 und 20 können ein und derselbe sein oder sie können getrennt sein und synchron betrieben werden. Der radiale Abstand 32 der magnetischen Sensoreinrichtung 30 von der Außenkante 27 der Aufzeichnungsplatte 11 kann in der Größenordnung von etwa 0,00254 bis 0,039 cm liegen, wobei darin keine abschließende Begrenzung zu sehen ist. Mit einem solchen Abstandsbereich zwischen der magnetischen Sensoreinrichtung 30 und der Kante 27 der Platte, führt dies zu einem Abstand zwischen der Identifikationsspur 26 zu dem Sensor 30 von etwa bis zu 0,051 cm. Für die Erzielung maximaler Signale am Ausgang der magnetischen .Sensoreinrichtung ist es erwünscht, daß längere Wellenlängen bei der Aufzeichnung der Identifizierungssignale in der Spur verwendet werden. In einem Band mit fünf unterschiedlichen Frequenzen können für die Durchführung der vorliegenden Erfindungen etwa folgende Frequenzen verwendet werden;

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11,2 kHz
10,6 kHz
10,0 kHz

9,4 kHz

8,8 kHz

Die magnetische Sensoreinrichtung 30 besteht vorzugsweise aus einem Paar magnetischer Übertrager 35 und 36, die axial beabstandet sind und zwar mehr oder weniger weit als es dem nominalen Abstand zwischen zwei benachbarten Platten 11 entspricht. Jeder Übertrager 35, 36 weist einen Übertragerspalt 37,- 38 auf, der rechtwinklig zur ebenen Erstreckung der Aufzeichnungsplatten angeordnet ist. Wenn die Spalten 37 und 38 eine ausgewählte Platte beidseitig umgreifen, wie beispielsweise die Platte 11A mit der Frequenz f3 in Fig. 3,- dann wird ein minimales Differential-signal über die Leitungen 40 und 41 einer Detektorschaltung zugeführt.

Die in Fig. 3 dargestellte Schaltung ist ein gegengeschalteter Überlagerungsdetektor, der auf die Frequenzen F1 bis F5 anspricht, die durch eine phasenstarre Schleife 42 bestimmt werden und der für die fünf Frequenzen durch einen Frequenzteiler 43 eingestellt ist,- um über einen isolierenden Verstärker 44 das die axiale Position anzeigende Signal einer Bewegungs- und Positionierungssteuerung 45 zuzuführen. Wenn die Köpfe 37 und 33 die gewünschte und ausgewählte Platte 11A umgreifen, dann ist auf der Ausgangsleitung 62 kein Signal vorhanden. Eine außermittige Stellung hin zu der Frequenz F2 resultiert in einem positiven Signal und ein negatives Signal zeigt die außermittige Stellung in Richtung auf die Frequenz F4 hin an.

Die Steuerung 45 kann eine übliche Positioniersteuerung sein, die hier nicht weiter beschrieben ist. Die Steuerung 45 weist eine mechanische Verbindung mit dem Schlitten 31 auf und ist in geeigneter Weise auf dem Rahmen 13 für die Positionierung des

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Schlittens 31- in axialer Richtung zum Stapel 15 montiert. Ein Tachometer 46, der fest mit der hohlen Spindel 17 verbunden ist, gibt die Rotationsgeschwindigkeit des Stapels 15 an. Der Tachometer 46 führt sein Signal f zu einer Phasenvergleichsschaltung 47 über ein Tiefpaßfilter 48, einem Verstärker 49 zu einem frequenzvariablen Oszillator 50. Das Ausgangssignal des frequenzvariablen Oszillators 50 wird über einen Frequenzteiler der Phasenvergleichsschaltung 47 zugeführt,- um damit die phasen-starre Schleife 42 zu schließen, die in bekannter Weise arbeitet. Durch Einstellung des Frequenzteilers 51 und eines weiteren Frequenzteilers 43 auf das Verhältnis m/n wird die geeignete Frequenz F1 bis F5 ausgewählt. Der frequenzvariable Oszillator 50 weist eine Frequenz f„ auf. In jedem Fall wird die Referenz-

frecmenz f , die in der dargestellten Lage des Schlittens 31 η

der Frequenz f3 entspricht, zwei separaten Überlagerungsmodu-lationssclialtkreisen 54 und 55 zugeführt denen gleichfalls die Signale der Leitungen 40 und 41 über Verstärker 56 von der magnetischen Sensoreinrichtung 30 zugeführt werden..Die demodulierten Signale werden über Zwischenfrequen^filter 66 und 57,-die auf die Zwischenfrequenz abgestimmt sind, geführt. Am Ausgang der beiden Filter 66 und 57 sind ein Paar von Diodendetektoren 53 und 59 vorgesehen, die gegengepolt sind und über ein Paar von Stromsummierungswiderständen 60 und 61 auf einen Stromsummierungsknoten 62 geführt sind, dessen Signal über einen Verstärker 44 der Steuerungsschaltung 45 zugeführt wird. Wenn die magnetische Sensoreinrichtung 30 symmetrisch auf die Umfangskante 27 einer Platte 11A ausgerichtet ist, dann wird ein Signal mit minimaler Amplitude der Bewegungs- und Positionierungssteuerung 45 zugeführt, so daß die Positionierung des Schlittens 31 auf Null bzw. Stillstand gesteuert wird.

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Um ein Band von Platten auszuwählen, kann in jedem Band die Fre- ! quenz F1 ermittelt werden. Zählt man die Anzahl der mit der Fre-

quenz F1 festgestelltn Platten, dann hat man ein Signal für die axiale Position der magnetischen Sensoreinrichtung 30. Bei Erreichen des gewünschten Bandes wird die einzelne Platte wie oben beschrieben ausgewählt. Jede Platte kann weiterhin eine einmalige Kombination aufgezeichneter Frequenzen aufweisen. Die Struktur der magnetischen Sensoreinrichtung 30 mit den zwei Köpfen kann auch ersetzt werden durch eine mit nur einem übertragungsspalt versehene Anordnung, die eine mittig angezapfte Lesewindung aufweist.

In vorteilhafter Weise wird durch diese erfindungsgemäß gestaltete Positionsidentifizierung die Möglichkeit geschaffen, bei der Positionierung des Trennmessers mit der Schreib-/Lesekopfanordnung auch die unterschiedlichen dynamischen Verhältnisse beim Betrieb eines flexiblen, rotierenden Plattenstapels in günstiger Weise zu berücksichtigen.

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Claims

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PATENTANSPRÜCHE

Magnetische Datenspeicheranordnung mit einem Stapel rotierender, flexibler Aufzeichnungsträger, insbesondere Platten bzw. Folien, deren Abstand zueinander geringer ist als die Stärke der Schreib· /Lesekopfanordnung, und bei welcher die Schreib--/Lesekopfanordnung parallel und radial zur Stapelachse verschiebbar ist, um Zugriff zu einem ausgewählten Aufzeichnungsträger zu erhalten, dadurch gekennzeichnet,- daß zur Identifizierung des ausgewählten Aufzeichnungsträgers und zur exakten axialen Positionierung der Schreib-/Lesekopfanordnung (22, 23), jeder Aufzeichnungsträger (11) an seinem Außenumfang mit einer besonderen Identifications-spur (26) versehen ist und daß in minimalen Abstand

(32) vom Außenumfang (27) des Stapels (15) entfernt eine axial verschiebbare magnetische Sensoreinrichtung

(30) vorgesehen ist, welche die Identifikationsspur abtastet und die axiale Position des identifizierten Aufzeichnungsträgers feststellt.

Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere benachbarte Aufzeichnungsträger (11) eines Stapels (15) von Aufzeichnungsträgern ein Band bilden und jeder Aufzeichnungsträger in einem einzigen Band ein einmaliges, besonderes Identifikationssignal (f1 bis f5) in der Identifikationsspur (26) enthält.

Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Identifikationssignale unterschiedliche Frequenzaufzeichnungen gleicher oder kombinierter Wellenlängen sind.

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4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Wellenlängen der in den Identifikationsspuren (26) enthaltenen Frequenzen größer sind als dem nominalen Abstand zwischen der Identifikationsspur (26) und der magnetischen Sensoreinrichtung (30) entspricht.

5. Anordnung nach Anspruch 1 oder einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die magnetische Sensoreinrichtung (30) zwei axial voneinander beanstandete Sensorköpfe (35, 36) enthält.

6. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die übertragerspalten (37_f 38) der Sensorköpfe (35, 36) in einer Ebene liegen- die im wesentlichen rechtwinklig zur Ebene der Aufzeichnungsträger (11) liegt.

7. Anordnung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der axiale Abstand zwischen den beiden Übertragerspalten (37, 38) geringer ist als der nominale Abstand zwischen zwei benachbarten Aufzeichnungsträgern (11).

8. Anordnung nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die magnetische Sensoreinrichtung (30) ein Differentialsignal zur Anzeige der relativen axialen Position in Bezug auf einen bestimmten Aufzeichnungsträger (11A) liefert, mit einer Null betragenden Differenzamplitude in einer ganz bestimmten, vorher festlegbaren axialen Position in Bezug auf den ausgewählten Aufzeichnungsträger (z.B. 11A).

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