DE3041274A1

DE3041274A1 - Gekapselte plattenantriebseinheit

Info

Publication number: DE3041274A1
Application number: DE19803041274
Authority: DE
Inventors: Syed H. 94538 Fremont Calif. Iftikar; David L. 95128 San Jose Calif. Reeck
Original assignee: Shugart Technology Inc
Current assignee: Seagate Technology LLC
Priority date: 1980-04-11
Filing date: 1980-11-03
Publication date: 1982-02-18
Also published as: JPS6059661B2; US4367502A; GB2074360A; IT1134178B; FR2480478A1; GB2074360B; CA1154528A; JPS56159879A; NL8006048A; DE3041274C2; FR2480478B1; IT8025775A0

Description

D IP L.-ING.J. RICHfEH DIPL.-ING. F. WERDERMANN ^

ZÜGEL. VERTRETER BEIM EPA ■ PROFESSIONAL REPRESENTATIVES BEFORE

PATE NTANWA LTE

MANDATAlRES AGREES PRES L^-OEB

2OOO HAMBURG 36 NEUER WALL 1O

■g? (040) 34 0045/34 00 56

TELEGRAMME:
INVENTlUS HAMBURG

31. m 3

TELEX 2163 551 tNTU D

UNSER ZElCHEN/OUR FILE

S.I532-I-8OH92

Wäm/le

PATENTANMELDUNG

PRIORITÄT:

11. April I98O

(entspr. U.S. Serial No. 139 200)

BEZEICHNUNG; Gekapselte Plattenantriebseinheit.

AIiMELDER:

SHUGART TECHNOLOGY
3¹IO Pueblo Road, Suite C Scotts Valley, Kalif. 95066 V. St. A-.

ERFINDER:

Syed H. Iftikar

^6^17 Paseo Padre Parkway

Fremont, Kalif. 9^538 (V.St.A.)

David L. Reeck

1^85 Camino Cerrado

San Jose, Kalif. 95128 (V.St.A.)

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Die Erfindung bezieht sich auf eine gekapselte Plattenantriebseinheit.

Auswechselbare Plattenantriebe (floppy disc drives) werden in grossem Umfang in Verbindung mit Kleinrechnern, Kleinstrechnern j Wortverarbeitungsanlagen und dazugehörige Einrichtungen zur Datenspeicherung und Datenverarbeitung gebraucht. Bei vielen solchen Anwendungen besteht ein Bedürfnis nach einem verträglichen oder anpassbaren Antrieb mit höherer Speicherkapazität. Harte plattenförmige Speichermedien besitzen die Fähigkeit zu einer solchen höheren Speicherungsdichte.

Ganz allgemein liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde,, eine feste Antriebseinheit für harte Platten zu schaffen, die mit den bereits gebräuchlichen auswechselbaren Plattenantrieben nach Art eines Steckers verträglich oder austauschbar ist.

Die austauschbaren Platten sind im allgemeinen in einem Gehäuse untergebracht, das auswechselbar in die Plattenantriebsvorrichtung eingesetzt werden kann. Dabei sind die Platten nicht ausreichend gegen Staub und andere Verunreinigungen durch Fremdkörper geschützt. Wegen ihrer niedrigen Speicherungsaichte sind aber Verschmutzungen durch Staub od.dgl. kaum störend für ihren Betrieb. Dagegen ist es, wenn Platten

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mit hoher Speicherungsdichte gebraucht werden, von Wichtigkeit, Verschmutzungen durch Staub od.dgl. möglichst gering zu halten. Bei Anordnungen, wie sie hier zur Rede stehen, sind die Lese/Schreibköpfe während des Lese- bsw. Schreibbetriebs sehr dicht an der Plattenoberfläche angeordnet. Die Köpfe sind so angeordnet und belastet, dass, wenn die Platte umläuft, die Köpfe durch eine Luftschicht in allernächster Nähe der Platte gehalten werden. Die Kraft ist so gross, dass sie die Kraft der durch den Umlauf der Platte erzeugten Luftströmung überwindet. Kleine Teilchen, z.B. von Staub, auf der Plattenoberfläche geraten störend in den Kopfabstand und hindern den einwandfreien Betrieb. In vielen Fällen setzen sich Staubteilchen od.dgl. zwischen die Plattenoberfläche und den dazugehörigen Lese/Schreibkopf und verursachen Störungen, wie z.B. ein Geräusch.

Die Verschmutzungsprobleme werden durch Kapselung der Platten in einem hermetisch dichten Gehäuse und Erzeugung eines Umlaufs gereinigter Luft über die Plattenoberflache, durch welche diese gespült wird, kleingehalten. Ein Reinluftsystem in Verbindung mit in einem Gehäuse eingeschlossenen Plattenstapeln ist in dem U.S. Patent 3 846 835 beschrieben.

Der Erfindung liegt vielter die Aufgabe zugrunde, eine Platten-.-tntriebneinheit zu schaffen, bei der harte Platten drehbar in ; -inen herrr.c-iincL at^-Odichteten Ocnäuse eingeschlossen sind,

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erhaltung atmosphärischen Druckes in dem Gehäuse enthält.

Ferner soll durch die Erfindung eine Plattenantriebseinheit geschaffen werden, bei der Kopfantrieb und Plattenantrieb ausserhalb des Gehäuses angebracht sind, welches, die Luftreinigungseinrichtung, die Magnetköpfe und die Platten umgibt.

Diese Aufgabe wird durch die in dem Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Die neue Plattenantriebseinheit hat also ein Gehäuse mit einem zylindrischen Teil und einem quaderförmigen Teil. Mehrere Platten sind auf einer Antriebswelle in dem zylindrischen Teil des Gehäuses aufgesetzt. Die Antriebswelle wird durch einen aussen angesetzten Antriebsmotor angetrieben. An einem Ende des quaderförmigen Teils des Gehäuses ist eine Filtereinrichtung angeordnet. Durch die Einlaßseite der Filtereinrichtung wird Luft angesaugt und als reine Luft durch die Zentrifugalwirkung der umlaufenden Platten zur Plattenmitte und zur Spindel hin gepumpt, so dass sie über die Plattenoberflächen nach aussen strömen kann, um die Platten zu reinigen. Mehrere Magnetköpfe sind so angeordnet, dass sie mit den Plattenoberflächen zusammenwirken und eine Kopftrage- und Antriebsanordnung am andern Ende des quaderförmigen Gehäuseteils dient dazu, ei Lc- Köpfe in die Betriebsstellung an den Platten zu M'Lnrvn. Line ebenfalls auf der Aussenseite des Gehäuses an-Π''Γ':ΐ.ν. ; ■ Arttrie; svorr-Iehtung dient zum Antrieb der Köpfe,

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so dass diese in verschiedene radiale Stellungen gegenüber der Oberfläche der ihnen zugeordneten Platte geführt werden können.

Im folgenden ist die Erfindung anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 eine perspektivische auseinandergezogene Ansicht einer Plattenantriebseinheit gemäss der Erfindung,

Fig. 2 eine Grundrißansicht der Plattenantriebseinheit zur Veranschaulichung des Luftumlaufs,

Fig. 3 eine Schnittansicht längs der Schnittebene 3~3 von Fig. 2 zur Veranschaulichung des Luftumlaufs von der Mitte nach aus sen.

Die Plattenantriebseinheit dieses Ausführungsbeispiels enthält ein Gehäuse 11, das eine Grundplatte 2 mit nach oben ragenden Seitenwänden 13 aufweist. Die Gestaltung des Gehäuses umfasst einen zylindrischen Teil Ik,_ der zur Aufnahme mehrerer Platten 15 geeignet ist, und einen quaderförmigen Teil mit rechteckigem Querschnitt 16, der an seinem einen Ende eine Filtervorrichtung 17 und an seinem anderen Ende eine Kopfantriebsvorrichtung l8 enthält. Die Filtervorrichtung 17 ist vorzugsweise ein Hochleistungsfilter, bei dem eine relativ

kleine Druckdifferenz genügt, um Teilchen mit einer Grosse von etwa 0,3 Mikron auszufiltern. Ein Wandungsteil 19 im Innern des Gehäuses dient als Halterung für die Filtervorrichtung 17 und als Begrenzung eines Teils des zylindrischen Gehäuseabschnitts. Ein Deckel 21 ist auf die Gehäusewände aufsetzbar und kann an diesem befestigt werden, um einen hermetisch dichten Abschluss des Gehäuses zu bilden. Das Gehäuse umschliesst die Platten, die Filtervorrichtung und die Kopfantriebs vorrichtung.

Das Gehäuse ist auf einem Traggestell 22 montiert, das auch zur Aufnahme einer Schalttafel 23 dienen kann, welche die zur Steuerung des Betriebs der Antriebseinrichtungen für die Platten und die Magnetköpfe erforderlichen elektronischen Bauteile trägt.

Wie die Figuren 2 und 3 noch deutlicher zeigen, sind die harten Platten 26 und 27 auf einer Spindel 28 befestigt. Diese weist eine Schulter 29 zur Aufnahme einer Flachseite der Platte 27 auf. Auf die andere Flachseite zur Platte ist ein Abstandring aufgesetzt und dient zur Aufnahme der Platte 26. Eine Halterungsscheibe 32 ist durch mehrere Schrauben 33 auf der Oberseite der Spindel befestigt, um die Platten 26, 27 mit einem Abstand voneinander sicher zu halten. Die Spindel 28 enthält in ihrem Innern eine zylindrische Nut 35 _s die auf ihrer Unterseite mündet₃ nach oben reicht und einen Raum bildet _s der mit

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radialen öffnungen oder Löchern ~$k in Verbindung steht, so dass umlaufende Luft wie durch die Pfeile 36 angedeutet nach oben und aussen strömen kann. Der Luftstrom zwischen den Platten 26, 27 verhindert eine Stagnation der Luft und dient zur Kleinhaltung thermischer Gradienten. Vi en η die Spindel mit den Scheiben sich bei hohen Geschwindigkeiten dreht, strömt die Luft aufgrund der Druckdifferenz, die von der Zentrifugalpumpwirkung der Platten verursacht wird, in radialer Richtung auf dem ganzen Umfang nach aussen. Es wird also eine reinigende Schicht strömender Luft auf den Plattenoberflächen gebildet. Die Zentrifugalwirkung erteilt der Luft eine Geschwindigkeitskomponente in Umfangsrichtung, während sie in den Raum 41 zwischen der Wand I9 und dem Gehäuse 13 in die Einlaßseite 42 des Filters 17 strömt. Die durch das Filter gereinigte Luft strömt nach aussen, wie durch die Pfeile 43 angedeutet, zur Mitte des Niederdruckbereichs, der durch die Zentrifugalkräfte im mittleren Bereich der Platten erzeugt wird.

Bei Änderungen der atmosphärischen Drücke wird der Druck innerhalb des Gehäuses aufrechterhalten. Dies geschieht mit Hilfe einer öffnung HG, in der sich ein Filter ^l\'( befindet, so dass bei:?i Auftreten einer I>ru<"k"lrideruri£; Luft nach innen oder nach •riusaen st rc Kit, ui.'i den ltuck zu verrleichmäsi; igc-ri.

Die Magnetköpfe 51 sind, wie in einer anderen gleichzeitig hiermit eingereichten Anmeldung "Plattenantriebseinheit" der Anmelderin näher beschrieben, mit einer Kopftrage- und Antriebsvorrichtung derart versehen, dass sie mit den Plattenoberflächen zusammenwirken können. Die Magnetköpfe 51 sind, auf einer Kopfhalterung oder Tragvorrichtung 52 montiert, die auf einem Montageblock 53 befestigt ist, der von einem Schlitten 5k getragen wird. Der Schlitten ist auf einem Paar paralleler Schienen 56, 57 gelagert, von denen die eine federbelastet ist. In einem Abstand voneinander befindliche Lager laufen auf den Schienen, um eine lineare Bewegung zu sichern. Ein Schrittmotor 6l treibt den Schlitten mittels eines Bandes 62 an, dessen beide Enden an der Schiene durch Schrauben 63j Sk befestigt sind und das mit der Motorwelle 66 verbunden ist, so dass durch eine Drehung der Welle der dünne Teil des Bandes auf die Welle aufgewickelt oder von ihr abgewickelt wird und den Schlitten linear längs der Schienen 56, 57 entlanglaufen lässt. Diese Bewegung dient dazu, den Magnetkopf in radialer Richtung über die Scheibenoberflächen nach innen und nach aussen zu bewegen. Die Arbeitsweise dieses Magnetkopf-Transportsystems ist noch ausführlicher in der erwähnten gleichzeitig eingereichten Anmeldung beschrieben.

Vorzugsweise ist das Gehäuse als GuSkorper ausgebildet und i.'.it hi{ pen 71 vergehen, die den liärir.e üb erlang nach der Um- _£τ-Γ·υ.Ί{· .Ι Ir. tepilnst Igen.

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- >er-

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Die hier beschriebene gekapselte Antriebseinheit für harte Flatten ist als kompakte steckerartige Vorrichtung mit den üblichen auswechselbaren Plattenantrieben verträglich und gegen diese austauschbar. Sie weist ein Gehäuse.auf _y das die Platten, die Kopfanordnung und deren Antriebe eng umschliesst, wobei die Motoren ausserhalb des gekapselten Raumes angeordnet sind und dabei dient ein Luftumlauf zur Reinigung der Plattenoberflächen und es sind Mittel zum wirksamen Reinigen der Luft und zur Aufrechterhaltung des Atmosphärendruckes innerhalb des Kapselungsgehäuses vorgesehen.

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Claims

D IP L,-ING. J. RICHTER PATENTANWÄLTE

ZUSEL. VERTRETER BEIM EPA · PROFESSiOMAl, REPRESENTATIVES BEFORE EPO · MANDATAiRES AGREES PRES L^-OEB

2O00 HAMBURG 36 31, 10, SO

NEUER WALL IO

'S CO4O) 34 0045/340056

TEUESRAMM E: INVENTIUS HAMBURG

TELEX 2163 551 INTU D

s. 14532-1-80492

UMSER ZEICHEN/DUR FILE _TT , .,

Wdra/le

Patentansprüche

(Iy Gekapselte Plattenantriebseinheit, dadurch ^kennzeichnet, dass ihr aus Grundplatte (12), Seitenwänden (13) und Deckel (21) bestehendes Gehäuse (11) einen zylindrischen Teil {1k) und einen quaderförmigen Teil (16) aufweist, dass an der Grundplatte ein Plattenantriebsmotor angesetzt ist, dessen Antriebswelle in den zylindrischen Teil des Gehäuses hineinreicht, dass eine Antriebsspindel (28) auf die Antriebsvielle aufgesetzt ist und von dieser getragen wird, auf welche die Platte (27) mit Abstand von einer anderen, von dem gleichen Antriebsmotor angetriebenen Platte (26) aufsetzbar ist, dass in dem einen Ende des quaderformigen Gehäuseteils (l5) eine Filtervorrichtung (17) angebracht ist, über Vielehe durch Zentrifugalwirkung Luft von aussen angesaugt und gereinigt zur Plattemr.itte hin gepumpt wird, dass mehrere Magnetköpfe (51) so angeordnet sind, dass sie rr.it den Plattenoberflächen

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zusammenwirken, dass eine Kopftrage- und Antriebsvorrichtung (52, 53) am andern Ende des quaderförmigen Gehäuseteils (16) angeordnet ist und dass ein Kopfantriebsmotor (6l) seitlich aussen am Gehäuse (11) angebracht ist, dessen Antriebswelle (66) in das Gehäuse (11) hineinragt und mit der Kopfantriebsvorrichtung (52, 53) zusammenwirkt..
2. Gekapselte Plattenantriebseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsspindel (28) einen hohlzylindrischen Schlitz (35) und mehrere radial gerichtete öffnungen (3¹O aufweist, die dazu dienen, den Luftumlauf längs des hohlzylindrischen Schlitzes nach oben und durch die erwähnten Öffnungen gegen die Platte nach aussen hervorzurufen und auf diese Weise ein thermisches Gleichgewicht zu schaffen.
3. Gekapselte Plattenantriebseinheit nach Anspruch I₃ gekennzeichnet durch eine Luftdurchgangsöffnung {42) in dem Gehäuse (11) und eine darin angeordnete Filtervorrichtung (17), durch welche je nach der Höhe des Druckes in dem Gehäuse Luft in dieses und aus ihm heraus fliessen kann.

M. Gekapselte Plattenantriebseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse auf seiner Aussenseite mit mehreren Rippen (71) versehen ist, die zur Erleichterung des Wärmeübergangs in die Umgebung dienen.

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