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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung
zur Verbesserung des Leistungsverhaltens einer Platte bei kalten
Temperaturen.
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Bei
gewissen Bedingungen der äußeren Umgebung
führt das
Anlegen von Strom und der Versuch, eine Speichervorrichtung in Form
eines Magnetplattenlaufwerks in Drehung zu versetzen, zu einer häufig irreversiblen
Beschädigung
und zu Datenverlusten. Kälte
ist eine dieser Schäden
verursachenden äußeren Bedingungen.
Die Hersteller warnen die Benutzer von Computersystemen, insbesondere
von Personal Computern und Laptops, davor, "kalte" oder "gefrorene" Systeme in Betrieb zu nehmen, bevor
sie sich auf eine "sichere" Temperatur aufgewärmt haben.
Diese Warnungen werden jedoch von den Benutzern leider häufig nicht
gehört
oder völlig
in den Wind geschlagen. Daraus ergibt sich die Notwendigkeit, diese
Computersysteme vor Schäden und/oder
Datenverlusten, die als Folge solch unvernünftiger Versuche, "kalte" oder "gefrorene" Systeme vor einer
ausreichenden Erwärmung
des Systems in Betrieb zu nehmen, auftreten, zu schützen.
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Direktzugriffsspeichervorrichtungen
(DASD) oder Festplatten finden in modernen Computern häufig Anwendung.
Plattenlaufwerkseinheiten, die beispielsweise häufig gestapelte, üblicherweise
in Drehung versetzbare starre Magnetplatten verwenden, werden zur
Speicherung von Daten in magnetischer Form auf der Oberfläche der
Platten verwendet. Daten können
in Form von radial beabstandeten Informationsspurenanordnungen auf
den Oberflächen
der Platten aufgezeichnet werden. Wandlerköpfe, die in einem Pfad hin
und von der Laufwerksachse zurück angetrieben
werden, schreiben Daten auf die Platten und lesen Daten von den
Platten ab.
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2 ist
die Darstellung eines Beispiels eines Datenspeicherplatten-Stapels 100,
das eine Magnetplattenlaufwerkseinheit 102 umfasst und
eine Schnittstellensteuereinheit 114. Die Magnetplattenlaufwerkseinheit 102 umfasst
zumindest eine Platte 116 mit zumindest einer Magnetoberfläche 118,
die gegebenenfalls in einem Festplattengehäuse 122 untergebracht
ist. Die Platte 116 kann auf einer eingebauten Spindelmotoranordnung 126 zur
Drehung durch diese angebracht sein. Die Informationen auf jeder
Magnetplattenoberfläche 118 können von
einer entsprechenden Wandlerkopfanordnung 128, die gegebenenfalls
in einem Pfad mit einer radialen Komponente entlang der sich drehenden
Plattenoberfläche 118 bewegbar
ist, gelesen oder von dieser auf die Magnetplattenoberfläche 118 geschrieben
werden. Jede Wandlerkopfanordnung 128 wird gegebenenfalls
von einer Aufhängungsarmanordnung 130 getragen.
Die Aufhängungsarmanordnungen 130 sind
miteinander gebündelt,
um durch einen Aktuatorspulenmotor 132, der mit einem inneren
Magneten und einer Kernanordnung zusammenwirkt, gleichzeitig in
eine Drehbewegung versetzt zu werden. An den Aktuatorspulenmotor 132 angelegte
Signale verursachen die gleichzeitige Bewegung der Aufhängungsarmanordnungen 130,
um die Wandlerkopfanordnungen 128 in eine Position zu bringen,
die mit den Informationsspeicherspuren auf den Plattenoberflächen 118,
auf denen Informationen geschrieben oder von diesen gelesen werden
können, übereinstimmt.
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Im
Besonderen verfügt
die Plattenlaufwerkseinheit 102 über zwei mechanische Hauptmechanismen,
die von Kälte
beeinträchtigt
werden können. Den
ersten Mechanismus bildet der Aktuatorspulenmotor 132,
an dem die Schreib-/Leseköpfe
angeordnet sind, während
es sich beim zweiten Mechanismus um die Spindelmotoranordnung 126 handelt. Das
Problem, das kaltes Wetter bei der Spindelmotoranordnung 126 auslöst, besteht
darin, dass eine Drehmomentkonstante bei abnehmender Temperatur
der Anordnung ansteigt, weshalb die Schmiere in den Lagern dieser
viskoser wird und so die Leistung und das Bewegungs- oder Drehvermögen des
Plattenlaufwerks beeinträchtigt.
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Dem
Anmelder derzeit bekannte Lösungen für den Betrieb
einer Plattenlaufwerkseinheit 102 bei kalten Temperaturen
umfassen das Anbringen eines Heizwiderstands an der oberen Abdeckung 122 der Plattenlaufwerkseinheit 102,
worin die Heizvorrichtung gegebenenfalls ein mit einer Captanschicht
ummantelter Widerstandsdraht ist. Ein Thermistor oder ein gleichwertiger
Temperatursensor kann an der Plattenlaufwerkseinheit 102 oder
benachbart zu dieser angebracht sein, um die Umgebungstemperatur zu
messen. Beim Hochfahren des Systems wird zunächst die Temperatur der Plattenlaufwerkseinheit 102 gemessen,
bevor der Aktuatorspulenmotor 132 oder die Spindelmotoranordnung 126 in
Betrieb genommen werden. Liegt die gemessene Temperatur unter einer
festgelegten Mindestschwellentemperatur, so kann Strom (entweder
Gleichstrom, Wechselstrom oder Impulsstrom) an die Heizvorrichtung
angelegt und die Temperatur daraufhin erneut gemessen werden. Die
oben beschriebenen Schritte werden so oft wie nötig wiederholt, bis die gemessene Temperatur
die Mindestschwellentemperatur erreicht oder überschritten hat. Dann kann
die Heizvorrichtung ausgeschaltet und die Plattenlaufwerkseinheit 102 mit
Strom gespeist werden. Der Aktuatorspulenmotor 132 und
die Spindelmotoranordnung 126 sollten dann beim Drehen
und dem Schreib-/Lesezugriff ausreichend Wärme abgeben, um das Plattenlaufwerk
selbst zu wärmen.
Fällt die
Temperatur der Plattenlaufwerkseinheit 102 jedoch unter
einen festgesetzten Grenzwert (d. h. beispielsweise 10°C unter der
Mindestschwellentemperatur), so kann die Heizvorrichtung erneut
eingeschaltet werden, bis die Temperatur der Plattenlaufwerkseinheit 102 die
Mindestschwellentemperatur erreicht oder überschritten hat. Dieses Verfahren
verbraucht eine bedeutende Menge an Strom, um die gesamte Plattenlaufwerkseinheit 102 vor
der Inbetriebnahme des Aktuatorspulenmotors 132 und der
Spindelmotoranordnung 126 vollständig aufzuwärmen.
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Die
japanische Patentanmeldung JP-A Nr. 05.166.291 offenbart eine Plattenlaufwerksmotoranordnung,
die mit einer separaten Heizvorrichtung im Motor ausgestattet ist,
der zur Senkung der Viskosität des
Schmiermittels beim Betrieb der Einheit bei kalten Temperaturen
eingesetzt wird.
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Im
früheren
US-Patent Nr. 6.078.158 des Anmelders ist ein Steuersystem zum Betreiben
einer DASD bei kalten Temperaturen beschrieben. Wie schon erläutert wird
die Umgebungstemperatur detektiert und auf der Basis dieser Messung
die Kommutierungsphasenvoreilung angepasst, sodass bei Kaltstartbedingungen
ein stärkeres
Drehmoment erzeugt wird. Mit dieser Anordnung wird bei Kältebedingungen
nicht das Hochfahren verzögert,
sondern lediglich das Drehmoment für eine bessere Inbetriebnahme
angepasst.
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Es
ist von großer
Bedeutung, die Probleme einer durch kaltes Wetter verursachten Beschädigung beim
Normalbetrieb von Festplattenlaufwerken zu lösen, was bisher nur durch das
Vermeiden des Einschaltens eines "kalten" oder "gefrorenen" Systems bis zur Erwärmung auf eine "sichere" Temperatur getan
wurde. Da die Warnungen von den Benutzern jedoch häufig unbeachtet
bleiben oder zur Gänze
ignoriert werden, ist es notwendig, diese Computersysteme vor Schäden und/oder
Datenverlusten, die als Folge solch unvernünftiger Versuche, "kalte" oder "gefrorene" Systeme vor einer
ausreichenden Erwärmung
des Systems in Betrieb zu nehmen, auftreten, zu schützen.
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Gemäß einem
ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Verhinderung
einer kälteinduzierten
Beschädigung
einer Spindelmotoranordnung einer Direktzugriffsspeichervorrichtung (DASD)
bereitgestellt, umfassend:
das Messen der Temperatur der DASD;
das
Erwärmen
der Spindelmotoranordnung für
den Zeitraum, der zum Anheben der Temperatur der Spindelmotoranordnung
auf eine Mindestschwellentemperatur für den Normalbetrieb notwendig
ist;
das Starten des Drehbetriebs der Spindelmotoranordnung,
wenn die Temperatur der Spindelmotoranordnung die Mindestschwellentemperatur
für den Normalbetrieb
erreicht hat;
wobei das Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, dass
die Erwärmung
durch Anlegen eines Stroms an die Wicklungen der Spindelmotoranordnung
ohne den normalen Drehbetrieb der Anordnung durchgeführt wird.
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Einem
zweiten Aspekt der Erfindung gemäß ist ein
computerlesbares Medium mit darauf gespeicherten Programmbefehlen
bereitgestellt, wobei die Programmbefehle einer Steuervorrichtung
einer Direktzugriffsspeichervorrichtung (DASD) zur Verhinderung
einer kälteinduzierten
Beschädigung
einer Spindelmotoranordnung der Direkt zugriffsspeichervorrichtung
(DASD), die von der Steuervorrichtung gesteuert wird; dienen und
Folgendes umfassen:
einen Code zum Messen der Temperatur der
DASD;
einen Code zum Erwärmen
der Spindelmotoranordnung für
den Zeitraum, der zum Anheben der Temperatur der Spindelmotoranordnung
auf eine Mindestschwellentemperatur für den Normalbetrieb notwendig
ist;
einen Code zum Starten des Drehbetriebs der Spindelmotoranordnung,
wenn die Temperatur der Spindelmotoranordnung die Mindestschwellentemperatur für den Normalbetrieb
erreicht hat;
wobei die Befehle weiters dadurch gekennzeichnet sind,
dass der Code zum Erwärmen
die Durchführung
der Erwärmung
durch Anlegen eines Stroms an die Wicklungen der Spindelmotoranordnung
ohne den normalen Drehbetrieb der Spindelmotoranordnung veranlasst.
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Gemäß einem
dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Direktzugriffsspeichervorrichtungs(DASD)-Prozessor
zur Verhinderung einer kälteinduzierten
Beschädigung
einer Spindelmotoranordnung der von selbigem gesteuerten DASD (100) bereitgestellt,
wobei der Prozessor Folgendes umfasst:
Mittel zum Messen der
Temperatur der DASD;
Mittel zur Steuerung der Erwärmung der
Spindelmotoranordnung für
den Zeitraum, der zum Anheben der Temperatur der Spindelmotoranordnung
auf eine Mindestschwellentemperatur für den Normalbetrieb notwendig
ist; und
Mittel zum Starten des Drehbetriebs der Spindelmotoranordnung,
wenn die Temperatur der Spindelmotoranordnung die Mindestschwellentemperatur
für den
Normalbetrieb erreicht hat;
wobei der Prozessor dadurch gekennzeichnet
ist, dass die Mittel zur Steuerung der Erwärmung angeordnet sind, um einen
Strom an die Wicklungen der Spindelmotoranordnung ohne den normalen
Drehbetrieb der Spindelmotoranordnung anzulegen.
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Der
in den obigen Aspekten der Erfindung angelegte Strom kann ein beliebiger
aus einem Gleichstrom, einem Wechselstrom und einem Impulsstrom
sein.
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Weiters
kann der ausgewählte
Strom für
den Zeitraum, den der elektrische Widerstand einer entsprechenden
Wicklung zur Erreichung eines vorbestimmten Werts, der dem angelegten
Strom entspricht, benötigt,
an die Wicklungen der Spindelmotoranordnung angelegt werden kann.
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Der
Strom kann für
den Zeitraum, den der elektrische Widerstand einer entsprechenden
Wicklung zur Erreichung eines vorbestimmten Werts, der auf einer
in einer Steuervorrichtung der DASD gespeicherten Tabelle basiert,
benötigt,
an die Wicklungen der Spindelmotoranordnung angelegt werden kann.
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Im
letzteren Fall werden die den in der Tabelle in der Steuervorrichtung
gespeicherten Stromwerten entsprechenden Werte des Widerstands der Wicklungen
durch Messen der sich ändernden
Widerstandswerte in den entsprechenden Wicklungen in Übereinstimmung
mit einer Änderung
der an die entsprechende Wicklung angelegten Höhe an Strom oder Spannung vorbestimmt.
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Eine
weitere Möglichkeit
besteht darin, dass der an die Wicklungen der Spindelmotoranordnung angelegte
Strom der gemessenen Temperatur der DASD in einer in einer Steuervorrichtung
der DASD gespeicherten Tabelle entspricht. In diesem Fall kann der
Strom für
den Zeitraum, den die Lager der Spindelmotoranordnung zur Erreichung
einer vorbestimmten Mindestschwellentemperatur benötigen, an die
Wicklungen angelegt werden.
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Anstelle
des Anlegens von Strom an die Wicklungen als direkten Widerstandsheizstrom, könnte der
Strom zur Anregung der Wicklungen der Motoranordnung eingesetzt
werden, um eine eingeschränkte
Bewegung der Spindelmotoranordnung auszulösen und so einen Temperaturanstieg
der Anordnung bewirken.
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Es
ist von Vorteil, dass die eingeschränkte Bewegung die Anregung
der Phasen umfasst, sodass die Spindel mit einer vorbestimmten Geschwindigkeitsrate
im Uhrzeigersinn-gegen den Uhrzeigersinn vor und zurück bewegt
wird.
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Vorzugsweise
werden die Phasen der Spindelmotoranordnung so lange angeregt, bis
eine Lageranordnung der Spindelmotoranordnung eine Mindestschwellentemperatur
erreicht hat. In diesem Fall können
die Phasen der Spindelmotoranordnung so lange angeregt werden, bis
die Schmiere der Lageranordnung der Spindelmotoranordnung eine Mindestschwellentemperatur
erreicht hat.
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In
den verschiedenen Aspekten der Erfindung kann die Temperatur der
DASD an einem Thermistor, der auf einer Karte in dieser bereitgestellt
ist, gemessen werden.
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Alternativ
dazu kann die Temperatur der DASD an einem Thermistor auf der Spindelmotoranordnung
gemessen werden.
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Angesichts
der Tatsache, dass die Anforderungen an das Drehmoment der Spindel
mit einer Abnahme der Temperatur selbiger ansteigen, umgeht die
vorliegende Erfindung das aufgrund der erhöhten Viskosität der Schmiere
benötigte
stärkere
Drehmoment, indem Wärme
direkt an die Spindelmotoranordnung angelegt wird. So wird die Viskosität der Schmiere
gesenkt, und die vorliegende Erfindung ermöglicht die Selbsterwärmung des
Plattenlaufwerks während
und nach der Inbetriebnahme der Spindelmotoranordnung.
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Gemäß einem
ersten Beispiel einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung kann ein schwacher Strom (Gleichstrom,
Wechselstrom oder Impulsstrom) an eine oder mehrere Wicklungen eines
Stators einer Plattenlaufwerkseinheit angelegt werden. Durch den
elektrischen Widerstand innerhalb der Wicklungen kann Wärme in der
Spindelmotoranordnung abgeführt
und die abgeführte
Wärme in die
Lager und die Lagerschmiere geleitet werden. Die Schmiere kann sich
dann auf eine vorbestimmte Mindestschwellentemperatur erwärmen und
so für
eine sichere Umgebung für
den Normalbetrieb der Spindelmotoranordnung sorgen.
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Die
für das
Anlegen des Stroms, einschließlich
konstanten Gleichstroms und Wechselstroms sowie Impulsstrom, an
die Wicklungen des Stators der Plattenlaufwerks benötigte Zeit
kann unter Nutzung einer der folgenden Möglichkeiten bestimmt werden. Zunächst können, was
die Spannungsmessung der Spindelmotoranordnung betrifft, Versuchsmessungen
an der Spindelmotoranordnung durchgeführt werden, um die Änderung
des Widerstands der Wicklungen, die sich mit der Temperatur in Abhängigkeit der Änderungen
im Strom oder in der Spannung an einer bestimmten Wicklung ändern, zu
bestimmen. Derartige Messungen können
in einer Tabelle in einer Steuervorrichtung der Plattenlaufwerkseinheit
gespeichert werden, und sobald der bestimmte Widerstandswert erreicht
ist, kann der normale Drehbetrieb der Spindelmotoranordnung einsetzen.
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Als
zweite Möglichkeit
kann ein Thermistor an einer Karte der Plattenlaufwerkseinheit bereitgestellt
sein. Die Steuervorrichtung bestimmt zunächst vor dem Hochfahren die
Temperatur der Plattenlaufwerkskarte. Liegt die Temperatur der Plattenlaufwerkskarte
unter der Mindestschwellentemperatur, so prüft die Steuervorrichtung die
Tabelle und sucht die Temperatur, die der gemessenen Temperatur
am nächsten
kommt. Daraufhin legt die Steuervorrichtung für einen bestimmten Zeitraum,
der in der Tabelle spezifiziert ist, einen Strom an die Statorwicklungen
an, bevor die Spindelmotoranordnung in Betrieb genommen wird.
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Die
Zeitpunkte des Hochdrehens werden für jeden Motor durch Versuche
bestimmt, indem die Lagertemperatur über der Zeit der Stromzufuhr
zu der/den Wicklung(en) des Stators des Spindelmotors gemessen wird.
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Schließlich kann
auch eine geschlossene Rückkopplungsschleife
zur Steuervorrichtung für
den Heizzyklus bereitgestellt sein. Der am Spindelmotor angebrachte
Thermistor wird abgefragt, wenn der anfänglich Strom an die Plattenlaufwerkseinheit
angelegt wird. Liegt die gemessene Temperatur unter der Mindestschwellentemperatur,
so kann die Steuervorrichtung einen Strom, einschließlich eines
aus Gleichstrom, Wechselstrom oder Impulsstrom, an die Spindelmotorwicklungen
anlegen und daraufhin die Thermistortemperatur kontinuierlich überwachen,
bis die Mindestschwellentemperatur des Thermistors erreicht ist,
wodurch die normale Inbetriebnahme der Spindelmotorvorrichtung ermöglicht wird.
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Ein
zweites Beispiel einer Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung ist dem oben beschriebenen ersten Beispiel
einer Ausführungsform ähnlich, mit
der Ausnahme, dass anstelle des Anlegens eines Stroms als Heizstrom,
einschließlich
eines aus Gleichstrom, Wechselstrom oder Impulsstrom, die Phasen
der Spindelmotoranordnung angeregt werden, um eine Schwingbewegung
der Spindelmotoranordnung vor und zurück auszulösen – wobei eine Abnutzung der
Spindel verhindert wird – sodass
in den Wicklungen Wärme
abgegeben wird und in der Folge die Wärme in die Schmiere hinein
abgegeben werden kann. Der Zeitraum, während dem die Phasen in Schwingung
versetzt sind, um innerhalb der Wicklungen abzuführende Wärme zu erzeugen, kann durch
die oben beschrieben Beispielsmöglichkeiten bestimmt
werden.
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Zum
besseren Verständnis
der vorliegenden Erfindung wird nun ausschließlich zu Beispielzwecken auf
die beigefügten
Zeichnungen Bezug genommen:
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1 ist
ein Flussdiagramm, das ein Beispiel für den Ablauf des Hochfahrens
gemäß einem Beispiel
einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist;
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2 ist
eine schematisches Diagramm eines Beispiels für einen Datenspeicherplatten-Stapel nach
dem Stand der Technik;
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3 ist
eine Querschnittsansicht eines Beispiels für eine Spindelmotoranordnung;
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4 ist
eine perspektivische Ansicht eines Beispiels für eine sich drehende Magnetplattenlaufwerk-Speichervorrichtung;
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5 ist
ein Beispiel für
Wicklungen eines Spindelmotors eines Plattenlaufwerks; und
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6 ist
ein Flussdiagramm, das ein Beispiel für den Ablauf des Hochfahrens
gemäß einem weiteren
Beispiel einer Ausführungsform
der vorliegenden veranschaulicht.
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Vor
der Beschreibung der Erfindung in ihren Einzelheiten sollte angemerkt
werden, dass, falls dies angemessen ist, gleiche Verweisnummern
und -zeichen zur Kennzeichnung identischer, entsprechender oder ähnlicher
Komponenten in unterschiedlichen Zeichnungen verwendet werden. Außerdem werden
in der folgenden detaillierten Beschreibung Beispiele für Ausführungsformen
und Werte aufgeführt,
obwohl die vorliegende Erfindung jedoch nicht auf diese eingeschränkt ist.
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Einem
ersten Beispiel einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung gemäß, die auf
einen typischen Datenspeicherplatten-Stapel, wie etwa der in 2 gezeigte
Datenspeicherplatten-Stapel 100, angewendet werden kann,
wird Strom, einschließlich
eines aus einem schwachen konstanten Gleichstrom und Wechselstrom
sowie Impulsstrom, an eine oder mehrere Wicklungen des Stators 135 der
Plattenlaufwerkseinheit 102 angelegt. Durch den elektrischen
Widerstand in den Wicklungen kann Wärme an die Spindelmotoranordnung 126 abgegeben
und diese Wärme
kann in die Lager und die Lagerschmiere geleitet werden. Die Lageranordnung 127 ist
in 3, einem Querschnitt der Spindelmotoranordnung 126,
dargestellt. Die Schmiere kann dann auf eine Mindestschwellentemperatur
angewärmt
werden, wodurch eine sichere Umgebung für einen Normalbetrieb der Spindelmotoranordnung 126 bereitgestellt
ist.
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Die
für das
Anlegen des Stroms an die Wicklungen des Stators der Plattenlaufwerkseinheit 102 benötigte Zeit
kann unter Nutzung einer der folgenden Möglichkeiten bestimmt werden.
Zunächst
können,
was die Spannungsmessung der Spindelmotoranordnung 126 betrifft,
Versuchsmessungen an der Spindelmotoranordnung durchgeführt werden, um
die Änderung
des Widerstands der Wicklungen, deren Temperatur sich in Abhängigkeit
der Änderungen
im Strom oder in der Spannung an einer bestimmten Wicklung ändert, zu
bestimmen. Derartige Messungen können
in einer Tabelle in einer Steuereinheit 114 gespeichert
werden, und sobald der bestimmte Widerstandswert erreicht ist, kann
der normale Betrieb der Spindelmotoranordnung 126 einsetzen.
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Als
zweite Möglichkeit
kann ein Thermistor an einer Karte der Plattenlaufwerkseinheit 102 bereitgestellt
sein. 4 ist eine perspektivische schematische Darstellung
der in 2 gezeigten, sich drehenden Magnetplattenspeichervorrichtung 100 zur Verwendung
mit einem Beispiel einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. Die Plattenlaufwerkseinheit 102 umfasst
drehbare Platten 116, die starr an einer Nabenanordnung
oder Spindel 126A angebracht sind, welche an einer Plattenlaufwerksbasis 104 angebracht
sein kann. Die Spindel 126A und die Platten 116 werden
von einer Spindelmotoranordnung 126 mit konstanter Drehgeschwindigkeit angetrieben.
Die Spindelmotoranordnung 126 ist in 4 nicht
dargestellt. Daten können
auf den Oberflächen 118 der
Platten 116 gespeichert werden. Die Aktuatoranordnung 105,
die an einer Seite der Platte 116 angeordnet sein kann,
dreht sich durch den Antrieb des elektromagnetischen Motors in einem
Bogen um die Welle 106, parallel zur Achse der Spindel 126A,
um die Wandlerköpfe 128 zu
positionieren. Die Abdeckung 122, dargestellt in 2,
greift in die Basis 104 ein, um die Platte und die Aktuatoranordnungen
zu umgeben und zu schützen.
Elektronische Module zur Steuerung des Betriebs des Antriebs, die
mit anderen Vorrichtungen kommunizieren, einschließlich eines
Verarbeitungscomputers, sind an einer Platine 112 angebracht.
Die Platine 112 kann außerhalb des Gehäuses, das
von der Basis 104 und der Abdeckung 122 gebildet
wird, angebracht sein, obwohl die Platine 112 auch innerhalb
des Gehäuses
angeordnet sein kann, oder es ist ein Teil der Elektronik innerhalb
des Gehäuses
angebracht, während
der andere Teil außerhalb
des Gehäuses
angeordnet ist. Eine Vielzahl an Kopf-/Aufhängungsanordnungen 130 sind
starr an den Stiften des Aktuators 105 angebracht. Eine
aerodynamisches Gleitstück 109 mit Wandlerköpfen ist
gegebenenfalls an einem Ende der Kopf-/Aufhängungsvorrichtung 108 angebracht, das
benachbart zur Plattenoberfläche 118 angeordnet
sein kann. Um die Plattenoberfläche
und die Köpfe
zu schützen
und um einen einfacheren Start der Spindelmotoranordnung 126 vom
Stillstand aus zu unterstützen,
können
das Gleitstück
und die Wandlerkopfanordnung 109 "entlastet" sein, wenn die Plattenlaufwerkseinheit 102 nicht
verwendet wird, weshalb der Aktuator 105 gegebenenfalls
vom Mittelpunkt der Platte 116 weggedreht ist, sodass ein
am Ende einer jeden Aufhängung 108 vorstehender
Finger 115 in eine entsprechende Rampenoberfläche einer
Rampenanordnung 117 eingreift und das Gleitstück 109 von
der Plattenoberfläche 116 weg
anhebt. Der Thermistor 120 ist außerhalb des Gehäuses, das von
der Basis 104 und der Abdeckung 122 gebildet wird,
angebracht, obwohl der Thermistor auch, ähnlich wie die Platine 112,
innerhalb eines solchen Gehäuses
angeordnet sein kann.
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Zunächst bestimmt
gegebenenfalls die Steuervorrichtung 114 vor dem Hochfahren
die Temperatur der Plattenlaufwerkskarte. Liegt die Temperatur der
Plattenlaufwerkskarte unter der Mindestschwellentemperatur, so prüft die Steuervorrichtung 114 die Tabelle
und sucht die Temperatur, die der gemessenen Temperatur am nächsten kommt.
Daraufhin legt die Steuervorrichtung 114 für einen
bestimmten Zeitraum, der in der Tabelle spezifiziert ist, einen
Strom an die Statorwicklungen an, bevor die Spindelmotoranordnung 126 in
Betrieb genommen wird.
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Im
Allgemeinen wird der Thermistor abgefragt, wenn der anfängliche
Strom an die Plattenlaufwerkseinheit 102 angelegt wird.
Liegt die gemessene Temperatur unter der Mindestschwellentemperatur, so
kann die Steuervorrichtung 114 einen Heiz-Strom an die Spindelmotorwicklungen
anlegen und daraufhin die Thermistortemperatur kontinuierlich überwachen,
bis die Mindestschwellentemperatur des Thermis tors erreicht ist,
und dadurch die normale Inbetriebnahme der Spindelmotorvorrichtung 126 ermöglichen.
Der angelegte Heiz-Strom kann ein Gleich-, Wechsel- oder ein gepulster
Strom sein.
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In 1 zeigt
der Thermistor 120 nach dem Befehl zum Einschalten des
Stroms oder Starten in Schritt 1 an, ob die Temperatur
der Plattenlaufwerkseinheit 102 gleich oder unter 0°C in Schritt 5 ist.
Liegt die Temperatur über
0°C, so
empfängt
die Steuervorrichtung 114 in Schritt 15 die Statusinformation,
dass die Heizvorrichtung ausgeschaltet ist, und der Vorgang des
Hochfahrens des Festplattenlaufwerks wird in Schritt 40 begonnen.
Liegt die Temperatur jedoch bei oder unter 0°C, empfängt die Steuervorrichtung 114 in
Schritt 10 die Statusinformation, dass die Heizvorrichtung
einzuschalten ist, woraufhin das Festplattenlaufwerk in Schritt 20 für einen
vorbestimmten Zeitraum erwärmt
wird. In Schritt 25 kann erneut bestimmt werden, ob die
Temperatur unter 0°C
liegt. Liegt die Temperatur unter 0°C, so empfängt die Steuervorrichtung 114 die
Statusinformation, dass das Plattenlaufwerk noch nicht bereit ist,
und der Vorgang des Einschaltens wird in Schritt 35 abgebrochen.
Beträgt
die Temperatur jedoch der Bestimmung in Schritt 25 entsprechend
0°C oder
mehr, so wird in Schritt 40 der Vorgang des Hochfahrens
des Festplattenlaufwerks begonnen. In Schritt 45 wird bestimmt,
ob die Festplatte bereit ist. Falls ja, kann der entsprechende Status
an die Steuervorrichtung 114 übermittelt werden und der Vorgang
des Einschaltens wird in Schritt 60 gestoppt. Ist das Plattenlaufwerk
jedoch noch nicht bereit, kann dieser Status in Schritt 65 der
Steuervorrichtung 114 übermittelt
werden und der Vorgang des Hochfahrens wird in Schritt 70 beendet.
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Alternativ
dazu können
die Zeitpunkte der Inbetriebnahme bzw. des Hochdrehens für jeden
Motor durch Versuche bestimmt werden, indem die Lagertemperatur über der
Zeit der Stromzufuhr zu den Wicklungen des Stators des Spindelmotors
gemessen wird.
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Beispielsweise
kann, wie in 6 dargestellt ist, eine geschlossene
Rückkopplungsschleife
zur Steuervorrichtung 114 für den Heizzyklus bereitgestellt
sein. Nach dem Befehl zum Strom Einschalten oder Starten in Schritt 601 zeigt
der Thermistor 120 an, ob die Temperatur der Plattenlaufwerkseinheit 102 gleich
oder unter 0°C
in Schritt 605 ist. Liegt die Temperatur über 0°C, so empfängt die
Steuervorrichtung 114 in Schritt 615 die Statusinformation,
dass die Heizvorrichtung ausgeschaltet ist, und der Vorgang des
Hochfahrens des Festplattenlaufwerks wird in Schritt 640 begonnen.
Liegt die Temperatur jedoch bei oder unter 0°C, empfängt die Steuervorrichtung 114 in
Schritt 610 die Statusinformation, dass die Heizvorrichtung
für den
zu erwartenden oder geschätzten
Zeitraum, der zur ausreichenden Erwärmung nötig ist, einzuschalten ist,
und das Festplattenlaufwerk wird in Schritt 620 für den geschätzten Zeitraum,
der X Minuten dauert, geheizt. In Schritt 622 wird bestimmt,
ob die tatsächliche
Zeit der Erwärmung
weniger als der geschätzte
Zeitraum X beträgt.
Falls ja, kann in Schritt 625 erneut bestimmt werden, ob
die Temperatur unter 0°C
liegt. Liegt die Temperatur unter 0°C, wird erneut bestimmt, ob
die tatsächliche
Zeit der Erwärmung
weniger als der geschätzte
Zeitraum X beträgt.
Liegt die Temperatur hingegen nicht bei unter 0°C, so wird der Vorgang des Hochfahrens
der HDD in Schritt 640 begonnen. In Schritt 645 wird
bestimmt, ob das Festplattenlaufwerk bereit ist. Falls ja, kann
der entsprechende Status an die Steuervorrichtung 114 in
Schritt 650 übermittelt
werden, und der Vorgang des Einschaltens wird in Schritt 660 gestoppt.
Ist das Plattenlaufwerk jedoch noch nicht bereit, kann dieser Status
in Schritt 665 der Steuervorrichtung 114 übermittelt
werden, und der Vorgang des Hochfahrens wird in Schritt 670 beendet.
Beträgt
die tatsächliche
Zeit des Heizens hingegen nicht weniger als der in Schritt 622 geschätzte Zeitraum
X, so empfängt
die Steuervorrichtung 114 in Schritt 623 die Statusinformation,
dass die Heizvorrichtung ausgeschaltet ist, und weiters in Schritt 630 die
Statusinformation, dass das Festplattenlaufwerk nicht bereit ist,
woraufhin der Vorgang des Einschaltens in Schritt 635 beendet
wird.
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Ein
zweites Beispiel einer Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung ist dem oben beschriebenen ersten Beispiel
einer Ausführungsform ähnlich, mit
der Ausnahme, dass anstelle des Anlegens eines Gleichstroms, Wechselstroms
oder Impulsstroms die Phasen der Spindelmotoranordnung 126 angeregt werden,
um die Spindelmotoranordnung 126 in eine Schwingbewegung
nach vorn und zurück
zu versetzen, sodass Wärme
an das Innere der Wicklungen abgegeben und in der Folge an die Schmiere
abgeführt
werden kann. Wie 5 zu entnehmen ist, handelt
es sich bei der Spindelmotoranordnung 126 um einen bürstenlosen
Gleichstrommotor mit einem elektrischen Stator, der über Wicklungen
und einen Permanentmagnetrotor verfügt. Die Statorwicklungen sind
in einer dreiphasigen Y-Konfiguration mit einem mittleren Anschluss
geschaltet, obwohl auch eine andere Phasenanzahl oder andere Konfigurationen,
wie etwa eine Delta-Konfiguration, möglich sind. Vorzugsweise sind
die Statorwicklungen 301–309 so angeordnet,
dass drei Pole pro Phase reihengeschaltet sind, wodurch sich eine
Gesamtanzahl von 9 Polen ergibt, obwohl die Anzahl der Pole variieren
kann. Die drei Phasen der Statorwicklungen werden von entsprechenden
Ansteuertransistoren im Spindelmotortreiber angetrieben. Alle Pole
einer bestimmten Phase werden von einer gemeinsamen Ansteuerschaltung
an der zugeordneten Phasenleitung, z. B. die Pole 301, 304 und 307 sind
reihengeschaltet und werden von der Phasenleitung A angesteuert.
Alternativ dazu wäre
es möglich,
den unterschiedlichen Polen ein und derselben Phase separate Ansteuertransistoren
bereitzustellen.
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5 ist
die Darstellung eines typischen Spindelmotorkonfiguration eines
Plattenlaufwerks. Die spezifischen Konfigurationen der Phasen, Pole und
anderer Details sind in der vorliegenden Erfindung nicht entscheidend.
Ein hierin beschriebener Mechanismus zum Einschränken der Platten könnte in
einem Plattenlaufwerk mit einer beliebigen der möglichen Spindelmotorkonfigurationen
verwendet werden. In Bezug auf die vorliegende Erfindung wird der
zur Erzeugung von an die Wicklungen abzugebender Wärme benötigte Zeitraum,
während
dem die Phasen in Schwingbewegung versetzt werden, gegebenenfalls
durch die oben beschriebenen methodischen Beispiele bestimmt.
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Es
sollte festgehalten werden, dass die Methoden betreffenden Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung, die oben beschrieben wurden, auf die
oben beschriebenen verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden
Erfindung, die Gerätschaf ten
betreffen, angewendet werden können.
Beispielsweise können
die Verfahren betreffenden Ausführungsformen
auf einen beliebigen DASD-Computer angewendet werden, um kälteinduzierte
Beschädigungen
einer Spindelmotoranordnung der Direktzugriffsspeichervorrichtung
(DASD) zu verhindern.
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Somit
ist die Beschreibung der Beispiele für Ausführungsformen der vorliegenden
Erfindung abgeschlossen. Obwohl die vorliegende Erfindung unter
Bezugnahme auf veranschaulichenden Beispiele beschrieben wurde,
sollte es sich verstehen, dass Fachleute auf dem Gebiet der Erfindung
zahlreiche andere Modifikationen vornehmen und Ausführungsformen
entwickeln können,
die in den Schutzumfang der Erfindung fallen. Im Besonderen fallen
vernünftige
Variationen und Modifikationen; die die Bauteile und/oder die Anordnungen
der vorliegenden Kombinationsanordnung betreffen, in den Schutzumfang der
vorangegangenen Offenbarung, der Zeichnungen und der beigefügten Ansprüche, ohne
sich von der Erfindung zu lösen.
Zusätzlich
zu den Variationen und Modifikationen der Bestandteile und der Anordnungen
liegen für
Fachleute auf dem Gebiet auch mögliche
alternative Verwendungen der Erfindung auf der Hand.