DE3020288C2

DE3020288C2 -

Info

Publication number: DE3020288C2
Application number: DE3020288A
Authority: DE
Inventors: John C. Saratoga Calif. Us Scott; Robert I. Santa Clara Calif. Us Mcclure
Original assignee: Unisys Corp
Current assignee: Unisys Corp
Priority date: 1979-06-04
Filing date: 1980-05-28
Publication date: 1990-08-30
Also published as: US4280155A; IT8048856A0; IT1144045B; JPS5641558A; DE3020288A1; GB2051458B; GB2051458A

Description

Die Erfindung betrifft eine Magnetplattenspeichereinheit nach dem Ober begriff des Anspruchs 1.

Solche Magnetplattenspeichereinheiten sind bekannt (DE-OS 26 11 209, US-PS 41 30 845). Bei diesen bekannten Einheiten haben die Magnetspeicher platten üblicherweise einen Durchmesser von etwa 14″ (360 mm) und einen Abstand in der Größenordnung von 0,3″ (7,6 mm); der durch die Platten drehung mit den Luftfilmen entstehende Luftstrom verläuft von der Platten spindel spiralförmig nach außen. Diese bekannten Einheiten haben sich bewährt, sie sind jedoch nur für große Anlagen geeignet, und zwar sowohl wegen ihrer Größe als auch wegen ihrer Kosten. Es sind deshalb Magnet plattenspeichereinheiten dieser Art entwickelt worden, bei denen der Plattendurchmesser erheblich kleiner war, nämlich kleiner als 9″ (230 mm), zweckmäßigerweise etwa 8″ (200 mm). Bei der Entwicklung dieser kleineren Einheiten wurde jedoch eine Anzahl unerwarteter Probleme entdeckt, die mit der konventionellen Technologie in Beziehung stehen. Scheinbar als Resultat des erheblich reduzierten Luftvolumens, das in dem Plattenan triebsgehäuse enthalten ist, das durch die Grundplatte und die Gehäuse abdeckung definiert ist, wurde festgestellt. daß die bisher befriedigen den Luftstrommuster ernsthaft gestört waren. Speziell wurde festgestellt, daß die Verwendung von konventioneller Technologie in einer höchst uner wünschten Turbulenz des Luftstroms über gewissen Teilen der Plattenober flächen resultierte, so daß ein errastischer Abstand der "fliegenden" Wandlerköpfe oberhalb der Plattenoberfläche verursacht wurde und die gewünschten Schreib- und Lese-Operationen ernsthaft gestört wurden. Zusätzlich wurde erkennbar, daß in Anbetracht der durch die verschie denen Motoren zum Rotieren der Platten und zum Vorschieben und Rückziehen der Wandlerköpfe erzeugten Wärme das herabgesetzte Luftvolumen uner wünschte thermische Gradienten innerhalb der Platteneinheit verursachte, insbesondere wo äußere Kühlfahnen weggelassen wurden, um die Kosten, die Größe und die Komplexität des Systems herabzusetzen.

Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, die bekannten Magnetplattenspeicher einheiten derart abzuwandeln, daß der Luftstrom über Platten mit kleinerem Durchmesser störungsfrei ist und Wärmegradienten innerhalb der Einheit vermieden werden. Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichenteil des Patentanspruchs 1 aufgeführten Maßnahmen gelöst.

Spezielle Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus Ansprüchen 2 und 3.

Die Erfindung soll anhand der Zeichnung näher erläutert werden, in der ein Ausführungsbeispiel für eine Magnetplattenspeichereinheit nach der Er findung dargestellt ist; es zeigt

Fig. 1 eine teilweise geschnittene perspektivische Ansicht einer Einheit nach der Erfindung;

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht der Einheit nach Fig. 1 mit abge hobenem Deckel;

Fig. 3 eine Aufsicht auf die Einheit nach Fig. 1 mit Veranschaulichung des allgemeinen Luftstromweges;

Fig. 4 einen Schnitt längs der Linie 4-4 in Fig. 3; und

Fig. 5 einen Schnitt längs der Linie 5-5 in Fig. 4.

Eine Magnetplattenspeichereinheit gemäß Fig. 1 bis 5 weist allgemein eine Grundplatte 2, zweckmäßigerweise eine Aluminiumplatte oder eine Platte aus einem ähnlichen Material, eine Gehäuseabdeckung 4, zweckmäßigerweise aus transparentem oder halbtransparentem Kunstharz, eine Anzahl zur Drehung angetriebener Magnetspeicherplatten 6 und 8, und eine Magnetwandlerkopf-Schlitten- und Positionier-Einheit 10 auf.

Die beiden Speicherplatten 6 und 8 sind Teil einer Magnetspeicher platteneinheit, die am besten in Fig. 4 erkennbar ist. Die Platten 6 und 8 sind allgemein ähnlich denjenigen, die auf den bekannten größeren Einheiten verwendet werden, haben aber nur einen Durchmesser von weniger als 9″ (230 mm), zweckmäßigerweise etwa 8″ (200 mm). Diese Platten 6 und 8 sind koaxial und in axialem Abstand auf eine Spindel 12 montiert, die ihrerseits auf die Welle 14 einer geeigneten An triebseinrichtung montiert ist. Eine solche Antriebseinrichtung kann zweckmäßigerweise entweder ein Motor 16 sein, der auf die Grundplatte 2 innerhalb der Spindel 12 montiert ist, oder eine geeignete Wellen- und Lager-Anordnung, die für einen Riemenantrieb von einem an anderer Stelle untergebrachten Motor sorgt.

Für jede der Platten auf dieser Einheit sind wenigstens zwei Magnet wandlerköpfe vorgesehen, jeweils einer benachbart jeder der einander entgegengesetzten flachen Oberflächen der Platten positioniert. Gemäß Fig. 4 sind Köpfe 18 und 20 für die obere Platte 6 und Köpfe 22 und 24 für die untere Platte 8 vorgesehen. Diese Köpfe können zweckmäßigerweise im wesentlichen ähnlich denjenigen sein, die in größeren Einheiten verwendet werden; sie sind auf einen Schlitten 26 montiert, der zweck mäßigerweise auf zwei Kugellagern 28 und 28′ abgestützt sein kann, die von Wellen 30 und 30′ getragen werden, die auf die Grundplatte 2 montiert sind, parallel zu den Oberflächen der Platten 6 und 8. Auf den Kopf schlitten 26 sind auch geeignete Einrichtungen montiert, beispielsweise eine Zahnstange 32, in die eine Betätigungseinrichtung eingreift, bei spielsweise ein Ritzel 34, das mit einem Schrittmotor 36 zur Drehung angetrieben werden kann. Dieser Schrittmotor, der die Zahnstange 32 über Ritzel 34 treibt, sorgt für eine Bewegung des Wandlerkopfes allgemein zur Achse der Platten hin und von dieser weg. Der Schrittmotor ist auf geeignete Einrichtungen montiert, beispielsweise eine Montageplatte 38, die an der Grundplatte 2 befestigt ist.

Die Stromversorgung- und Steuereinrichtung zum Antrieb des Plattendreh motors 16 und zum Antrieb und zur Steuerung des Kopfeinheits-Schrittmotors 36 sind konventionell und dem Fachmann wohl bekannt. In ähnlicher Weise sind die Wandlerköpfe 18, 20, 22 und 24, vorzugsweise nach der "Winchester"- Technologie, und die zugehörigen Magnetplattenbeschichtungen auch dem Fachmann wohl bekannt.

Im Sinne der Einfachheit und Kompaktheit kann die Grundplatte 2 zweck mäßigerweise eine solide Einheit sein und kann, in Verbindung mit der Gehäuseabdeckung 4, ein im wesentlichen geschlossenes System bilden. Diese Anordnung ist anstelle der aufwendigeren Durchströmungs-Luftsysteme vorgesehen, die in größeren Einrichtungen verwendet werden, im Sinne der Einfachheit und Wirtschaftlichkeit. Wenn die Gehäuseabdeckung 4 an Ort und Stelle ist, besteht nur eine einzige Öffnung, und zwar durch den Filter 40, der in der Abdeckung angeordnet ist und allgemein mit der Achse der Speicherplatten ausgefluchtet ist. Dieser Filter erlaubt einen gewissen Austausch zwischen der Luft innerhalb der Antriebseinheit und der Umge bung und ist notwendig, um Druckgradienten Rechnung zu tragen, die während des Betriebes der Vorrichtung auftreten können.

Direkt unterhalb des Filters 40 und auf der Plattennabe 12 ist eine Fahneneinheit 42 montiert, die zweckmäßigerweise die Form einer flachen Platte haben kann, die eine Vielzahl von axial vorstehenden Fahrnen 44 trägt, wobei die ganze Einheit zweckmäßigerweise aus einem geformten Kunstharz besteht.

Wenn eine Vorrichtung, die allgemein der soeben beschriebenen ähnlich war, zunächst hergestellt wurde, war der Abstand zwischen den Platten 6 und 8 allgemein der gleiche, wie er üblicherweise auf größeren Plattenantriebs einheiten verwendet wurde. Dieser Abstand lag in der Größenordnung von 0,3″ (7,6 mm). Während Tests wurde jedoch festgestellt, daß diese Anordnung mehrere Nachteile mit sich brachte. Speziell erfuhr der Luftstrom zwischen den beiden Platten erhebliche Turbulenz, so daß der aerodynamische Abstand der Köpfe 20 und 22 von den zugehörigen Plattenoberflächen erratisch und in unannehmbarer Weise variierte. Zusätzlich wurde festgestellt, daß dieser enge Abstand für einen unzureichenden Austausch der Luft innerhalb der verschiedenen Teile der Antriebseinheit sorgt, so daß sich unerwünschte thermische Gradienten durch die von den Motoren erzeugte Wärme ergaben. Während die Wärmegradienten dadurch hätten beseitigt werden können, daß ein Durchströmungs-Luftsystem verwendet wurde, so würde ein solches Durch strömungs-Luftsystem doch erheblich zu der Komplexität, den Kosten und der Größe der Vorrichtung beitragen, alles unerwünschte Eigenschaften für eine Einheit dieser Art. Im Zuge der Entwicklung wurde unerwarteter weise festgestellt, daß dadurch, daß der Abstand der Platten 6 und 8 nicht kleiner als 0,9″ (23 mm) gewählt wurde, der Luftstrom erheblich verbessert wurde, indem die dem Wandlerkopf störende Turbulenz beseitigt wurde und die vorher angetroffenen unerwünschten Wärmegradienten nahezu beseitigt wurden. Weiter wurde festgestellt, daß dadurch, daß eine Abdeckung in der dargestellten Form vorgesehen wurde, die nur einen sehr kleinen Abstand (in der Größenordnung von 0,25″ (6,4 mm)) vom Umfang der rotierenden Platten um einen erheblichen Teil (etwa 270°) der Platten hat und dann eine Ausbuchtung zur Seite angrenzend an den Rest des Plattenumfangs hat, ein Luftstrom erhalten wurde, der allgemein durch die Pfeile in Fig. 3 angedeutet ist und ein zweckmäßiges Muster in Form einer 8 hat. Dieser Luftstrom bewirkt einen Austausch der Luft und zirku liert Kühlluft sowohl um die Plattennabe 12 als auch über den Kopf positionier-Schrittmotor 36. Es wurde ferner festgestellt, daß der er wünschte Luftstrom gefördert wird, wenn die Speicherplatte 8, die der Grundplatte 2 benachbart ist, in einem Abstand von wenigstens 0,9″ (23 mm) von dieser Grundplatte angeordnet wird, und die obere Speicherplatte 6, deren breite Fläche der Gehäuseabdeckung 4 benachbart ist, in einem Abstand von wenigstens 0,9″ (23 mm) von dieser Abdeckung angeordnet wird. Durch die Verwendung dieser Techniken sind die Probleme eines unerwünschten turbulenten, die Köpfe störenden Luftstroms sowie unerwünschte Wärmegra dienten beseitigt worden, ohne daß zusätzliche Ummantelungen oder andere, zur Komplexität beitragende Strukturen benötigt werden, wie sie beim Stand der Technik verwendet wurden. Beispielsweise betrug der Temperatur anstieg innerhalb der geschlossenen Speichereinheit etwa 3°C, wenn der Plattenantriebsmotor mit 2964 U/min betrieben wurde. Das steht in deut lichem Kontrast zum Temperaturanstieg in einem konventionellen Platten antrieb, der in der Größenordnung von 40°C liegt. Die Kombination dieser besonders erwünschten Abstände, zusammen mit dem Einbau der Fahneneinheit 42 auf der Plattenspindel mit dem benachbarten Filter 40, das eine Öffnung zur Umgebungsatmosphäre mit sich bringt, hat also für einen hochbefriedigenden Luftstrom und hochbefriedigendes Betriebs verhalten gesorgt, wie festgestellt wurde.

Claims

1. Magnetspeicherplatteneinheit mit mehreren, zur Drehung angetriebenen, harten Magnetspeicherplatten (6, 8), die koaxial zueinander und im Abstand voneinander angeordnet sind, und einer Anzahl selektiv positionier barer Magnetwandlerköpfe (18, 20, 22, 24), die über Teilen der Platten (6, 8) liegen und in einem vorgegebenen Abstand von den rotierenden Platten (6, 8) durch aerodynamischen Auftrieb getragen werden, der durch die Wechselwirkung der sich bewegenden Luftfilme, die von den flachen Oberflächen der rotierenden Platten (6, 8) mitgeführt werden, und der Wandlerköpfe (18, 20, 22, 24) verursacht ist, und die durch eine Grundplatte (2) abgestützt und mit einer Abdeckung (4) geschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verbesserung des Luftstroms über den Oberflächen von Platten (6, 8), die einen Durchmesser von weniger als 9″ (230 mm) haben zur Stabilisierung der Abstützung der Wandler köpfe (18, 20, 22, 24) unter Reduzierung von Wärmegradienten der Ab stand der Speicherplatten (6, 8) voneinander wenigstens 0,9″ (23 mm) beträgt und die Abdeckung (4) nur einen so kleinen Abstand vom Platten umfang um einen erheblichen Teil der Platten (6, 8) hat, daß der Luft strom die Form einer Acht um die Plattennabe (22) und den in einer Aus buchtung der Abdeckung (4) zur Seite angrenzend an den Rest des Platten umfangs befindlichen Kopfpositionier-Schrittmotor (36) hat.

2. Plattenspeichereinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der der Grundplatte (2) benachbarten Speicherplatte (8) von der Grundplatte wenigstens 0,9″ (23 mm) beträgt.

3. Plattenspeichereinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der Speicherplatte (6), deren breite Fläche der Ab deckung (4) benachbart ist, von der Abdeckung (4) wenigstens 0,9″ (23 mm) beträgt.