DE3430014A1 - Gekapselte plattenantriebseinheit - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine gekapselte Plattenantriebeinheit mit einer Antriebsspindel, die eine Nabe zur

*■ Aufnahme mehrerer Platten in paralleler Lage und mit Abständen übereinander trägt, und mit mehreren Tastköpfen (SchreibundZoder Leseköpfen), die von einem durch einen Linearmotor parallel zur Plattenebene beweglichen Schlitten getragen werden und mit den beiden Flachseiten jeweils einer Platte zusammenwirken.

Die Platten tragen einen magnetischen Belag auf ihren Flachseiten, der als Speicher für Bits von Daten dient, auf die ein direkter Zugriff mit hoher Geschwindigkeit zur Wiedergewinnung oder zur Speicherung der Daten, d.h. zum Lesen oder Schreiben erfolgen kann. In der Regel werden die magnetischen Tastköpfe parallel zur Plattenebene quer über die Plattenflächen bewegt, während die Platten rasch umlaufen, um die Daten in auf den Plattenoberflächen konzentrisch ver- ' laufenden Bahnen zu erfassen bzw. zu speichern. Die Köpfe laufen dabei auf einer dünnen durch den Plattenumlauf erzeugten Luftschicht in nächster Nähe, jedoch in einem Abstand von der Plattenoberfläche.

Um die mit der Möglichkeit der Verschmutzung und der Ausrichtung der Lese-ZSchreibköpfe zusammenhängenden Probleme zu entschärfen, wurden die gekapselten Plattenantriebseinheiten entwickelt. Diese Einheiten enthalten in ihrem Kapselgehäuse die Lese-ZSchreibköpfe, den Schlitten, eine lineare Stellvorrichtung oder einen linearen Motor für den Schlitten, die Spindel mit dem Antriebsmotor und die in dem

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Gehäuse dicht gekapselten Magnetplatten.

Die Erfindung beruht auf dem Bestreben, die Abmessungen 3er Platten und der gekapselten Plattenantriebseinheit immer mehr zu verkleinern, um sie dem Bedarf der Benutzer von Kleinstcomputern und Personalcomputern anzupassen- Die Platten wurden bereits von 35,6 cm (14 Zoll) bis zu 13,13 cm (5 1/4 Zoll) im Durchmesser verkleinert. Die Grenzen der Möglichkeiten zur Verkleinerung der Gesamtanordnung sind jedoch durch die Abmessungen des Spindelantriebsmotors und des Linearmotors .

für die Antriebsanordnung des die Köpfe tragenden Schlittens gegeben. Auch müssen bislang bestimmte Plattenabstände in dem Plattenstapel eingehalten werden, um die Tastköpfe zwischen den einzelnen Platten des Plattenstapels unterbringen zu können.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Plattenantriebseinheit der eingangs genannten Art zu schaffen, welche die Möglichkeiten zu einer noch weiteren Verkleinerung der Gesamtabmessungen, insbesondere der Bauhöhe und der Bautiefe in Richtung der Wirkungslinie des Linearmotors zu schaffen.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Tastköpfe für die einander benachbarten Flachseiten jeweils benachbarter Platten zueinander versetzt und im wesentlichen in derselben Ebene liegend angeordnet sind, und daß der Linearmotor paarweise mit dem Gehäuse der Einheit verbundene magnetische Polstücke aufweist, auf denen mit dem Schlitten verbundene Ringspulen beweglich geführt sind, deren Erregung durch einen nach Richtung, Stärke und Dauer steuerbaren elektrischen Strom eine entsprechende Bewegung

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der Spulen längs der Polstücke und damit des Schlittens bewirkt, durch den die Tastköpfe in die gewünschte ReIativlage zu den Platten gebracht werden. Dadurch kann einerseits an Raum zwischen den einzelnen Platten und damit an Bauhöhe gespart werden. Außerdem wird eine in Arbeitsrichtung des Linearmotors verkürzte Abmessung der Gesamtanordnung ermöglicht.

Möglichkeiten zur weiteren Ausgestaltung der Erfindung mit dem Ziel der weiteren Verkleinerung der gekapselten Plattenantriebseinhext sind in den Ansprüchen 2 und 3 angegeben .

Im folgenden ist die Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels einer gekapselten Plattenantriebseinheit gemäß der Erfindung bei abgenommenem Gehäusedeckel;

Fig. 2 eine perspektivische Darstellung des Doppel-Linearmotors der Plattenantriebseinheit nach Fig. 1 für sich, wobei die beiden Polstücke von den dazugehörigen rechteckförmigen Ringspulen des Linearmotors getrennt dargestellt sind;

Fig. 3 ist eine Grundrißansicht der gekapselten Plattenantriebseinheit von Fig. 1;

Fig. 4 eine Schnittansicht mit Blickrichtung auf die Ebene 4-4 von Fig. 2; und

Fig. 5 eine perspektivische Ansicht der mit Belüftungskanälen versehenen Nabe der Plattenantriebseinheit nach Fig. 1.

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In Fig. 1 ist 10 das Gehäuse der gekapselten Plattenantriebseinheit, deren Deckel 12 abgenommen ist, um das Innere "*■ des Gehäuses freizulegen. An dem Gehäuse 10 und in ihm angeordnet ist eine Spindel mit einer Nabe 14, auf der eine Mehrzahl übereinandergestapelter Platten (nicht dargestellt) mit ihr drehbar aufgesetzt ist. Auf dem Boden des Gehäuses 10 ist eine Führungsschiene 16 angebracht und auf dieser ist ein beweglicher Schlitten 18 gelagert, der eine Mehrzahl von Tastköpfen 20, 22 trägt. Der Schlitten 18 ist mit Rollen 23 versehen, die auf der Schiene 16 laufen können. Jeder Tastkopf 20, 22 ist einer Plattenfläche zugeordnet und der bewegliche Schlitten 18 bewegt die Tastköpfe quer über die Plattenflächen hinweg, um magnetische Daten davon abzulesen oder darauf aufzuzeichnen. Gemäß der Erfindung sind die Tastköpfe in zwei Gruppen 20 und 22 zueinander versetzt angeordnet, so daß die Tastköpfe, die einander zugewandten Flächen benachbarter Platten zugeordnet sind, etwa in einer gemeinsamen Ebene liegen. Dadurch wird es möglich, den Abstand zwischen jeweils zwei einander benachbarten Platten außerordentlich klein zu machen, wogegen bisher der räumliche Abstand zwischen den Platten genügend groß sein mußte, um zwei miteinander ausgerichtete Tastköpfe aufzunehmen.

In dem Gehäuse ist ein zwei Spulen aufweisender Linearmotor angeordnet und mit dem beweglichen Schlitten 28 gekuppelt, um die Tastköpfe 20, 22 anzutreiben. Dieser Doppelmotor enthält ein erstes magnetisches Polstück 19 und ein zweites magnetisches Polstück 21, die in dem Gehäuse beider-

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seits der Schiene 16 und des beweglichen Schlittens 18 fest angeordnet sind. Die auseinandergezogene Darstellung ~ von Fig. 2 veranschaulicht den Doppellinearmotor und den Schlitten 18 sowie die Anordnung der Polstücke 19 und 21 und der rechteckförmigen Ringspulen 24 und 26, die mit dem Schlitten verbunden sind. In an sich bekannter Weise verursacht ein Stromfluß durch die Ringspulen eine rasche Bewegung dieser längs der Polstücke. Die rechteckförmigen Ringspulen sind hier auf jeweils einem Rechteckquerschnitt aufweisenden Mittelschenkel der beiden Doppelrahmen 19, 21 geführt. Durch Steuern der Richtung, Größe und Dauer eines Stroms durch die Spulen können die Abtastköpfe 20, 22 rasch und genau in eine bestimmte gewünschte Lage zum Datenzugriff auf den Platten gebracht werden. Durch die Verwendung eines Doppelmotors der hier beschriebenen Art statt des sonst üblichen Einzelmotors läßt sich die Länge des Linearmotors und damit auch die Abmessung des Gehäuses 10 in Wirkungsrichtung des Linearmotors verkleinern.

Fig. 3 ist eine Grundrißansicht der Plattenantriebseinheit von Fig. 1 und Fig. 4 eine Schnittansicht mit Blickrichtung auf die Ebene 4-4 von Fig. 3. In Fig. 3 und 4 sind die gleichen Bezugsziffern wie bei Fig. 1 und 2 verwendet. Die in Fig. 3 gestrichelt angedeuteten Platten 30 sind auf die Nabe 14 aufgesetzt. Durch den Umlauf der Platten wird eine Luftströmung über einen Kanal 3 4 zu einem (nicht dargestellten) Filter und von da zurück zu den Platten 30 geführt (ein ähnliches Filter ist in dem U.S.-Patent 4,369,475 beschrieben). Die Nabe 14 kann mit Lüftungskanälen versehen sein, um die Luftströmung über die Plattenober-

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flächen und Tastköpfe zu leiten, wie in Fig. 4 durch die Pfeile 36 gezeigt. Die Luftströmung durch die Luftkanäle -»kühlt die Nabe und die Spindel noch zusätzlich.

Bei der hier gezeigten Ausführungsform ist der Antriebsmotor für die Spindel durch Anordnung innerhalb der Spindel mit dieser baulich vereinigt, wie in Fig. 4 dargestellt. Der Antriebsmotor enthält eine feststehende Feldwicklung 42 und einen Feldmagneten 44, der an der umlaufenden Spindel 40 angebracht ist. Die Spindel 40 ist auf einer Welle 46 befestigt, die in Lagern 48 und 50 umläuft. Dadurch, daß der Antriebsmotor innerhalb des Sockels angeordnet ist, wird der Raumbedarf des Plattenantriebsgehäuses verkleinert.

Hauptsächlich durch die Verwendung in Umfangsrichtung versetzter Tastköpfe wird eine verbesserte und besonders kompakte gekapselte Plattenantriebseinheit geschaffen.

Die mit Lüftungskanälen versehene Nabe fördert die Luftströmung über die in dichterem Abstand zusammenliegenden Platten und die Tastköpfe, wobei durch die Luftströmung zugleich Fremdstoffteilchen davon entfernt als auch die Spindel und der Antriebsmotor darin gekühlt werden.

Die Möglichkeiten zur Ausführung und Anwendung der Erfindung erschöpfen sich nicht mit den hier beschriebenen Einzelheiten.

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Claims (3)

DIPL.-ING. J. RICHTER 'PATENTANWÄLTE | DIPL.-ING. F. WERDERMANN - , _ - o4oUU14 ZUSEL. VERTRETER BEIM EPA · PROFESSIONAL REPRESENTATIVES BEFORE EPO · MANDATAIRES AQREES PRES L1OES 2OOOHamburg 36 13. August 1984 NEUER VVALL. 1O 'S" (O 4O) 340045/340056 TELEGRAMME: INVENTIUS HAMBUR6 TELEX 2163 551 INTU D UNSER ZEICHEN/OUR FILE P" ö4 2 54 Wdm/Wa Anmelder: PRIAM CORPORATION, . „ ».;... 20 Montague Expressway " ' ' '" San Jose, Kalif. 95 134 Bezeichnung: Gekapselte Plattenantriebseinheit. Patentansprüche

1. Gekapselte Plättenantriebseinheit mit einer Antriebsspindel, die eine Nabe zur Aufnahme mehrerer Platten in paralleler Lage und mit Abständen übereinander trägt, und mit mehreren Tastköpfen (Schreib- und/oder Leseköpfen), die von einem durch einen Linearmotor parallel zur Plattenebene beweglichen Schlitten getragen werden und mit den beiden Flachseiten jeweils einer Platte zusammenwirken, dadurch gekennzeichnet, daß die Tastköpfe für die einander benachbarten Flachseiten jeweils benachbarter Platten zueinander versetzt und im wesentliehen in derselben Ebene liegend angeordnet sind, und daß der Linearmotor paarweise mit dem Gehäuse

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der Einheit verbundene magnetische Polstücke aufweist, auf denen mit dem Schlitten verbundene Ringspulen beweglich gelrührt sind, deren Erregung durch einen nach Richtung, Stärke und Dauer steuerbaren elektrischen Strom eine entsprechende Bewegung der Spulen längs der Polstücke und damit des Schlittens bewirkt, durch den die Tastköpfe in die gewünschte Relativlage zu den Platten gebracht werden.

2. Gekapselte Plattenantriebseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor der Antriebsspindel für die Nabe und die Platten in die Antriebsspindel eingebaut ist.

3. Gekapselte Plattenantriebseinheit nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Nabe mit Luftkanälen zur Erzeugung einer die Platten und die Tastköpfe bestreichenden Luftströmung versehen ist.

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