DE3402569C2 - Plattenspeichergerät - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Plattenspeichergerät der im Oberbegriff der Ansprüche 1, 5 und 6 angegebenen Art.

Derartige Geräte werden insbesondere als Einschübe für Speicheranlagen verwendet und sind vor allem für 5 1/4-Zoll (micro-WINCHESTER)-Hartspeicherplatten bzw. Standardplatten mit z. B. 8 Zoll Durchmesser bestimmt. Der Plattenspeicher­ raum ist hierbei ein Reinraum, in den weder Staubpartikel noch andere Verunreinigungen gelangen dürfen. Deshalb muß dieser Raum sehr gut abgedichtet sein.

Dem Direktantrieb der Speicherplatten dienen häufig kollek­ torlose Gleichstrommotoren gemäß DE-OS 29 44 212, die mit 3000-5000 U/min umlaufen. Die Geräte arbeiten im allgemei­ nen mit einem Stapel von zwei Platten. Bei gleichzeitigem Einsatz vieler solcher Plattenspeichergeräte als Einschübe in Gerätegestellen werden störende Schwingungen bzw. größere Störgeräusche erzeugt, deren Geräuschpegel bei einer be­ stimmten Anzahl unzumutbar bzw. unzulässig groß wird.

Aus diesem Grunde sind die zulässigen Geräuschpegel bei solchen Geräten relativ niedrig. Die Laufruhe bei gleicher Qualität der Motoren läßt sich ohne großen Aufwand nicht leicht steigern.

Es ist bekannt, Gerätewände zum Zwecke der Geräuschminderung mit Schaumstoff zu bekleben. Versuche haben jedoch ergeben, daß bei wirksamer Geräuschdämmung auf der Außenseite des Motordeckels Schaumstofflagen in einer Stärke angebracht werden müssen, die ein Einbringen des Einschubes in das Gestell nicht mehr gestattet. Wegen der Gefahr einer Verun­ reinigung des Reinraums können dagegen an der Deckelinnen­ seite keine Schaumstoffdämmaterialien angebracht werden.

Auch ist es grundsätzlich bekannt, Gerätewandteile zum Zwecke der Geräuschdämmung aus geschichtetem Dämmblech, z. B. mit der Schichtenfolge Metall-Kunststoff-Metall, soge­ nannte Sandwich-Platten, zu verwenden. Diese Platten erbrin­ gen zwar eine gute Geräuschdämmung, sind aber wegen hoher Material- und Fertigungskosten kostspielig. Auch ist ihre Befestigung problematisch.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für Plattenspeichergeräte der gattungsgemäßen Art geräuschmin­ derende Maßnahmen anzugeben, die einfach und kostengünstig und insbesondere für eine Serienproduktion geeignet sind. Gelöst wird diese Aufgabe nach einem ersten Lösungsweg mit den in Patentanspruch 1 angegebenen Merkmalen, nach einem zweiten Lösungsweg mit den in Anspruch 5 angegebenen Merk­ malen und nach einem dritten Lösungsweg und dem im Anspruch 6 angegebenen Merkmalen.

Bei allen Lösungswegen werden die Dämmaßnahmen in beson­ ders einfacher Weise durch Ausgestaltung der vorhandenen Geräteteile, nämlich durch die Ausgestaltung der Motordeck­ platte, realisiert.

Bei dem Lösungsweg gemäß Patentanspruch 1 wird die Deck­ platte mit einem flächenmäßig kleinen Blech spezieller Anordnung und Gestaltung ausgestattet. Bei den Lösungswegen nach den Ansprüchen 5 und 6 wird die Deckplatte mit speziellen sicken­ artigen Vertiefungen versehen.

Alle Maßnahmen führen entgegen den bisher bekannten Dämmaß­ nahmen mit Schaumstoff nicht zu einer größeren Bauhöhe, so daß derart gedämmte Plattenspeichergeräte als Einschübe für Speicheranlagen verwendbar sind.

Aus dem Forschungsbericht "LÄRMARM KONSTRUIEREN VII" H.K. Tönshoff, U. Bernhardt, Bundesanstalt für Arbeitsschutz und Unfallforschung, Dortmund 1982, Seite 27 bis 35, Seite 81 bis 89 und Seite 142 bis 143 sind allgemein Regeln und Gesetzmäßigkeiten für die geräuschdämmende Gestaltung dünn­ wandiger Blechbauteile bekannt. Diese Veröffentlichung bezieht sich jedoch nicht auf feinmechanische Produkte bzw. Plattenspeichergeräte der gattungsgemäßen Art. Auch offen­ bart sie nicht die Kombination der in den Ansprüchen 1 und 5 jeweils angegebenen Merkmale, die, wie Versuche überraschen­ derweise gezeigt haben, bei geringem Material- und Bearbei­ tungsaufwand eine überraschende Geräuschdämmung bewirken.

Die Ausgestaltung des Motordeckels nach den Patentansprüchen 1 bis 4 ist insbesondere für bereits hergestellte und auf Lager liegende Motoren geeignet. Zur nachträglichen Ge­ räuschdämmung brauchen lediglich kleine Aluminiumplatten, die einseitig klebend ausgerüstet sind, in erfindungsgemäßer Weise auf den Deckel geklebt zu werden, wobei es auf eine innige Verbindung zwischen Aluminiumplatte und Motordeckel ankommt.

Die Lösung nach den Ansprüchen 5 bis 9 läßt sich am besten bei Neukonzipierung einer Fertigung realisieren, da für die Herstellung der gesickten Deckel besondere, allerdings einfach gestaltete Werkzeuge erforderlich sind.

Der Gegenstand der Erfindung ist im folgenden anhand von in der Zeichnung dargestellten, Ausführungsbeispielen erläutert.

Es zeigt

Fig. 1 ein perspektivisch dargestelltes Hartplattenspeichergerät mit abgenommenem Deckel;

Fig. 2 eine erste Einführung eines Deckels in Draufsicht;

Fig. 3 den Deckel gemäß Fig. 2 in Seitenansicht;

Fig. 4 eine weitere Ausführungsform eines Deckels in Draufsicht;

Fig. 5 einen Schnitt entlang der Linie V-V durch einen Deckel gemäß Fig. 4; und

Fig. 6 ein Diagramm der ermittelten Meßwerte bei ver­ schiednen Deckeln.

Fig. 1 zeigt zum besseren Verständnis eine vereinfachte perspek­ tivische Darstellung eines Hartplattenspeichergerätes ohne Deckel auch "disk storage" genannt. Dieser Plattenspeicher ist als Einschub 1 mit den Außenabmessungen von beispielsweise einer Breite von 146 mm, einer Tiefe von 203 mm und einer Hohe von 82 mm ausgebildet. Der Einschub enthält einen Rein­ raum 2, einen Kopfraum 3 und einen Elektronikraum 4. Rein­ raum 2 und Elektronikraum 4 sind durch eine Zwischenwand 5 ge­ trennt. Der nicht dargestellte Plattenantriebsmotor ist als Außenläufermotor ausgebildet und befindet sich im Elektronik­ raum 4. Die Abtastköpfe und deren Antrieb im Kopfraum 3 wurden nicht im Einzelnen dargestellt, da dies für die Erfindung ohne Bedeutung ist.

Eine ebenfalls nicht dargestellte Nabe des Plattenantriebs­ motors ist auf der Motorwelle 9 befestigt und ragt in den Rein­ raum 2. Dort werden Hartspeicherplatten 6 (hier zum Beispiel zwei Stück) durch die Nabe zentriert und mit einer kreisförmi­ gen Scheibe 7 mittels Schrauben 8 auf der Nabe befestigt. Der obere Rand 10 des Reinraums 2 ist eine Dichtfläche, die ent­ sprechend eben und glatt sein muß.

Auf diesen Rand 10 wird, wie in Fig. 2 bis 5 dargestellt, ein passender Deckel 11, 12 oder 13 unter Zwischenlage eines übli­ chen Dichtstreifens geschraubt. Der Deckel hat eine Dicke von etwa 1,0 bis 1,5 mm, im Beispiel 1,3 mm. Es ist erforderlich, daß der Deckel 11, 12, 13 den Reinraum 2 völlig dicht abschließt, da selbst kleinste Verunreinigungen Störungen bei der Ab­ tastung der Platten 6 hervorrufen können.

Aufgrund neuer Bestimmungen in Sachen Geräuschbelastung wurden bisher verwendete Geräte als zu laut befunden. Dabei ergaben umfangreiche Versuche, daß der Deckel an den Geräuschen einen wesentlichen Anteil hat.

Das Aufbringen eines einseitig selbstklebenden Aluminiumbleches 14 von etwa 80 mm × 80 mm × 1,5 mm (Fig. 2 und 3) brachte so gute Ergebnisse, daß die neuen Normen unterboten werden konn­ ten. Diese Maßnahme bietet vor allem den Vorteil, bereits vor­ handene Deckel (eingebaut oder auf Lager) nachzurüsten und damit mit geringem Aufwand, im Einsatz befindliche Geräte weiter ver­ wenden zu können. Das Blech 14, 15 kann auch aus einem anderen Material bestehen, es muß aber innig mit dem Deckel 11, 12 ver­ bunden (hier: gepreßt) werden, d. h. ein leichtes Andrücken genügt nicht.

Als weitere billige Maßnahme einer Geräuschminderung wurden Sicken 16 in den Deckel 13 eingebracht. Als besonders günstig erwiesen sich Sicken 16 in Kreuz-Form gemäß Fig. 4 und 5, des­ sen vier Balken jeweils etwa 50 mm bis 55 mm lang, 1 mm breit und 1 mm tief sind, wobei sich die Balken nicht im Zentrum des Kreuzes treffen, sondern etwa jeweils 5 mm voneinander entfernt enden. Ein Kreuzen der Balken ergibt den unerwünschten Schnapp- Effekt. Hierbei ist wichtig, daß das Kreuz etwa mittig über der Welle 9 des Antriebs angeordnet ist. Aber auch andere Anordnungen von Sicken 16 bringen gute Ergebnisse, wie z. B. ein konzentrisch zur Welle 9 etwa über 3/4 des Umfangs verlau­ fender parallel zur Rundungskante des Deckels 11, 13 verlaufen­ der, sickenartig (etwa 1 mm tief und 1 mm breit) eingeprägter Ring von ungefähr 75 mm Durchmesser. Eine ausreichende Geräuschminde­ rung wird außerdem mit konzentrisch zur Welle 9 angeordneten Sicken (1 mm breit, 1 mm tief) erreicht, deren Grundformen im Schaubild Fig. 6 angegeben sind. Hier wurden nur die Frequenzen aufgetragen, die das Gesamtgeräusch in der Hauptsache beeinflussen. Die Werte nach NC 45 sind gemäß der entsprechen­ den USA-Norm ermittelt. Zum Vergleich wurden auch die Geräusch­ meßwerte eines Original-Deckels, eines Deckels mit aufgeklebtem Aluminiumschild 14 und mit einem Deckel, der einstückig aus einem Sandwich-Material gefertigt wurde, dargestellt. Der Deckel aus Sandwich-Material bringt zwar etwas bessere Werte, ist aber bezüglich der Material- und Verarbeitungskosten hier nicht ein­ setzbar.

Die Messungen wurden an Einschüben mit an einem Ende halbrund abschließenden Deckeln durchgeführt, da diese in den meisten Fällen im Einsatz sind.

Die oben beschriebenen Maßnahmen am Deckel zur Verringerung der Geräusche lassen sich aber auch entsprechend bei Deckeln anwen­ den, deren über dem Reinraum 2 liegendes Ende rechteckig ausge­ bildet ist: So wird beispielsweise in Fig. 2 auf einen Deckel 12 (Strich-Punkt-Linie) eine runde Deckelplatte 15 (Strich- Punkt-Linie) geklebt. Entsprechend läßt sich auch hier gemäß Fig. 4 bis 6 durch Einprägungen die gewünschte Geräuschminde­ rung erzielen.

Die Einprägungen in der Deckplatte 13 können auch andere Formen als oben beschrieben aufweisen, wie beispielsweise nebeneinan­ dergereihte punktförmige Vertiefungen unterschiedlichen Quer­ schnitts.

Die Verwendung von Außenläufermotoren für den Antrieb der Plat­ ten 6 hat insbesondere den Vorteil einer kompakten Bauweise. Diese Motoren haben aber eine größere Masse oder ein größeres Trägheitsmoment des Rotors, was einerseits besseren Gleichlauf bringt, andererseits eine stärkere Dämpfung notwendig macht.

Claims (10)

1. Plattenspeichergerät für Speicherplatten von 5,25 Zoll oder kleinerem Durchmesser mit einem metallenen Gehäuse das ein vorzugsweise gegossenes Chassis und mindestens einen Betriebsraum aufweist, in welchem mindestens eine Speicherplatte rotiert, die von einem koaxial angeord­ neten Elektromotor mit einer Drehzahl von 3000-5000 U/min. angetrieben wird, wobei eine mit dem Rotor des Elektromotors verbundene Nabe die Platten trägt, dieses Gerät eine Breite von etwa dem maximalen Durchmesser der Platte aufweist, und wobei ferner eine der Kontur des Gerätes angepaßte, an ihrem Rande befestigte Deckplatte vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich des Zentrums des Motors ein Blech (14, 15), dessen Fläche gegenüber der Fläche der gesamten Deckplatte (11, 12) etwa 20% beträgt so gestaltet und aufgeklebt ist, daß sein Rand in ungleichem, entlang des Randes im Bereich des Endes der Deckplatte (11, 12), in dessen Bereich der Motor angeordnet ist, abwechselnd unterschiedlich großem Abstand zum Rand der Deckplatte (11, 12) verläuft.

2. Plattenspeichergerät nach Anspruch 1, wobei das Geräte­ gehäuse im Bereich des Motorzentrums halbkreisförmig ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich des Motorzentrums auf eine Deckplatte (11) konzentrisch im genannten Halbkreis ein quadratisches Blech (14) von einer Seitenlänge von etwa der halben Breitenabmessung des Gerätes aufgeklebt ist, dessen Längskanten parallel zu den Längskanten des Gerätes verlaufen.

3. Plattenspeichergerät nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das quadratische Blech (14) aus Aluminium besteht und vorzugsweise Abmessungen von 80 mm × 80 mm × 1,5 mm aufweist.

4. Plattenspeichergerät nach Anspruch 1, wobei das Geräte­ gehäuse im Bereich des Motorzentrums rechteckig ausge­ bildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich des Motorzentrums auf eine Deckplatte (12) konzentrisch im genannten Rechteck ein rundes Blech (15) aufgeklebt ist.

5. Plattenspeichergerät für Speicherplatten von 5,25 Zoll oder kleinerem Durchmesser mit einem metallenen Gehäuse das ein vorzugsweise gegossenes Chassis und mindestens einen Betriebsraum aufweist, in welchem mindestens eine Speicherplatte rotiert, die von einem koaxial angeord­ neten Elektromotor mit einer Drehzahl von 3000-5000 U/min. angetrieben wird, wobei eine mit dem Rotor des Elektromotors verbundene Nabe die Platten trägt, dieses Gerät eine Breite von etwa dem maximalen Durchmesser der Platte aufweist, und wobei ferner eine der Kontur des Gerätes angepaßte, an ihrem Rande befestigte Deck­ platte vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß in der im wesentlichen ebenen Deckplatte (13) des Gerätes im Bereich des Motorzentrums sickenartige Vertiefungen konzentrisch zum Motorzentrum vorgesehen sind, wobei zwischen benachbarten Sickenenden ebene, ungesickte Blechflächen vorgesehen sind.

6. Plattenspeichergerät nach dem Oberbegriff des Anspruches 5, dadurch gekennzeichnet, daß in der im wesentlich oberen Deckplatte (13) den Geräten im Bereich des Motorzentrums symmetrisch zu diesem sickenartige Vertiefungen vorgesehen sind, die sich im Motorzentrum nicht treffen, und zwischen deren Enden ungesickte Blechflächen vorgesehen sind.

7. Plattenspeichergerät nach Anspruch 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß in der im wesentlichen ebenen Deckplatte (13) des Gerätes im Bereich des Motorzentrums eine kreuzförmige, sickenartige Vertiefung im Abdeckblech vorgesehen ist, wobei vier Balken (16) des Kreuzes etwa gleich lang sind und etwa eine Abmessung von einem Drittel des Plattendurchmessers aufweisen und wobei ferner die Balken (16) im Zentrum des Kreuzes sich nicht treffen, sondern dort auf eine ungestörte Blech­ fläche mit einem Durchmesser von 3-15 mm, vorzugswei­ se 5 mm, zulaufen.

8. Plattenspeichergerät nach Anspruch 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die vier Balken (16) der in der Deckplat­ te (13) eingeprägten Sicken vorzugsweise jeweils eine Länge von 50 bis 55 mm und eine Tiefe und Breite von etwa 1 mm aufweisen.

9. Plattenspeichergerät nach Anspruch 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß im Bereich des Motorzentrums eine konzen­ trische, etwa über 3/4 des Umfangs, paral­ lel zur Rundungskante der Gerätedeckplatte verlaufen­ de Sicke mit einer Tiefe von etwa 1 mm und einem Durchmesser von ungefähr 75 mm vorgesehen ist.

10. Plattenspeichergerät nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebsmotor für die Speicherplatten (6) ein Außenläufermotor ist, der vorzugsweise im unteren Elektronikraum (4) angeordnet ist.