SE438746B - Forfarande for rengoring av magnetiska skivytor och med tillhorande magnethuvuden - Google Patents

Description

@aoe12s~2 r riktningar för samverkan med motsatta ytor på varandra när- liggande skivorø Bärkonstruktionen är kopplad till en in- ställningsmotor och denna inställningsmotor kan omfatta toexø en spole, som är monterad i ett magnetfält för lineär rörelse och är riktad så i förhållande till skivorna, att huvudene förskjutes radiellt över ekivytorna, så att däri~ genom huvudena skall kunna inetällas över vilket som helst ringformigt spår på ytorna. Vid normal drift kan inställ- ningsmotorn i motsvarighet till styrsignaler från datan ställa in avepelningshuvudena radiellt för uppteckning av dataeignaler i eller läsning av datasignaler från ett för- utvalt spår i en omgång koncentriska uppteckningespår på skivornafl Avkännarhuvudena uppbäres ovanför skivytorna av en luftfilm för att hindra kontakt däremellan, vilket skulle kunna skada det ena eller båda organen. Huvudena är lämpligen utformade för att faktiskt sväva över skivuppspalningeytorna med en höjd på mindre än 50 mikrotum.

Moderna magnetskivorgan omfattar styva substratskivor, vilkas ytor är polerade till hög ytkvalitet, så att huvudena lätt kan sväva på luftskiktetn Ett system är för närvarande under utveckling, vid vilket huvudena svävar över skivupp- teckningsytorna på en höjd av mindre än 20 mikrotum. En sådan skivdrivanordning kan t.ex° omfatta ett filtrerat luftsystem för övervakning av renheten i det svävande huvudets omgiv- ning. Überonde av den omsorg, som ägnas åt renheten i om- givningen av det svävande huvudet förblir förmodligen fort- farande med stor säkerhet nedsmuteande partiklar i det svävande huvudets omgivning och sådana partiklar kan avsättas antingen på huvudet eller på ekivytorna. Detta är fallet fram- för allt vid löstagbara skivdrivurgan, varvid en skivförpeck- ning eller en patron avlägsnas från skivdrivorganet. När- varon av dessa avlagrade partiklar kan påverka svävförmågan ; ssoz12sÅ2 hos huvudena och därigenom minska deras Förmåga att upp- teckna och avläsa data från ekivytorna. Det kan t.o.m. inträffa, ett närvaron av ekivföroreningar kan förorsaka ett nedslag av det svävande huvudet, vilket kan medföra förstörelse av huvudet han/eller skivan. Följaktligen har det blivit viktigt att åstadkomma ett förfarande och en apparat för rengöring av akivytorna och huvudena i magne- tiska ekivdrivorgan.

Enligt föreliggande uppfinning har âstedkommits ett Förfarande För rengöring av ekivytorna och huvudena i en magnetisk skivdrivanordning. Enligt uppfinningen har en huvudet rengörande cykel inkopplats i en magnetisk skiv- drivanordning, varigenom kan avlägsnas partiklar, som är inbäddade såväl på huvudet som på den magnetiska skivans ytor. Detta uppnås medelst en på speciellt sätt utformad låg svävande rengöringscykel. Genom att men låter huvudena sväva lägre än deras normala svävhöjd kan partiklar avlägs- nas, som inbäddas på såväl huvudena som skivorna. Genom bortförande av alla förorenade partiklar på såväl huvudet som skivorna nedtill en nivå väl under den normala sväv- höjden kan ett tillförlitligt svävande uppnås vid normala evävhöjder.

Kort uttryckt har vid en ekivdrivanordning med en skiva, som är försedd med magnetiska ytor och är lagrad på en spindel för rotation har enordnate en epindelmotor för drivning av spindeln, ett uppteckningshuvud, en huvudet bärandekonstruktion, en drivmotor för att förflytta huvudet längs skivytan och etyrelektronik För styrning av driv- motorn och hastigheten hos spindelmotorn och uppfinningen avser ett förfarande För rengöring av skivytan och skiv- huvudet, vilket förfarande består i att belasta och driva huvudet svävande över ekivytan, reducering av spindel- motorns hastighet till en hastighet, där huvudet svävar vid ca 50% av den normala svävhöjden, förskjutning av huvudet fram och tillbaka över skivytan under flera cykler för av- 8363125-2 lägsnande av eventuella partiklar ned till en höjd, som upp- går till 50% av den normala svävhöjden, inställningen av huvudet ovanför ett oanvänt spår på en skivyta, minskning av spindelmotorhastigheten till en hastighet, där huvudet svävar vid ca 25% av den normala svävhöjden För att på så sätt borsta bort eventuella partiklar, som kvarlämnats på huvudet, samt att öka spindelmotorhastigheten till en has- tighet, där huvudet svävar vid normal svävhöjd.

Ett ändamål med uppfinningen är att lösa det problem, som är förknippat med rengöring av skivytorna och huuudene i magnetiska skivdrivorgan. Ett kännetecken på uppfinningen är att lösa dessa problem genom anordnandet av en rengörings- cykel med lågt svävande huvud, varigenom kan avlägsnas par- tiklar, som är inbäddade på såväl huvudene som den magnetiska skivans ytor i en magnetisk skivdrivanordning. En Fördel, som därvid uppnås, är att därigenom tillförsäkras en interferens- Fri drift. Ytterligare en fördel är minskningen av det problem, som är förknippat med de avsatta partiklarna, som inverkar på huvudena svävuppträdandet. Ännu en fördel är ökningen av hu- vudenas Förmåga att uppteckna och läsa data Från magnetiska skivor. En annan fördel är minskningen av sannolikheten För att "skivsmutsen" skall förorsaka ett nedslag av de svävande huvudena.

Ytterligare ändamål med och kännetecken på samt Für- delar med uppfinningen kommer att framgå För Fackmän från den Följande beskrivningen av en lämplig utföringsform av anord- ningen enligt uppfinninge1med hänvisning till de bifogade ritningarna, varvid samma hänvisningsbeteckningar använts för att beteckna varandra liknande eller motsvarande delar i de olika figurerna, Fig. 1 är ett generellt blockdiagram för det elektroniska styrsystemet hos en typisk magnetisk skivdrivanordning, och Fig. 2 är ett generellt blockdiagram, som åskådliggör det sätt, på vilket systemet enligt Pig. 1 kan drivas för att genomföra förfarandet enligt uppFinningen.

Såsom framgår av ritningarna ooh i synnerhet av Fig. 1, .-n--___.___._.___4 8303125-2 KH utgöres delarna till en vanlig magnetisk skivdrivanurdning, vilken som enhet har betecknats med 10, av en spindel 11, som uppbär en eller Flera magnetskivor 12. På välkänt sätt kan skivorna 12 vara antingen Fastgjorda vid spindeln 11 eller vara utbytbara. Spindeln 11 drivas av en spindelmotor 13, som bringar skivorna 12 att rotera kring en axel, vilken utgöres av spindeln 11.

Moderna magnetskivanordningar omfattar stela underlag För skivorna 12. Då välkänt sätt inom denna teknik har detta substrat belagts med magnetiskt material på ena eller båda ytorna för att data skall kunna magnetiskt uppteoknas därpå. Data upptecknas på skivytorna medelst signaler, som avges till magnetiska transduktorer 14, vilka vanligen benämnas "huvuden". Vid en typisk skivdrivanordning har anordnats en huvudbärkonstruktion 15, som exempelvis om- fattar För varje skiva 12 en bärarm 16 och alla bärarmarna är förbundna till en gemensam släde 17. Släden 17 är kopp- lad till en inställningspole 18 med en lineär inställninge- motor 19, som i motsvarighet till matningen av inställninge- signaler till denna kan lineärt Förskjuta bärkonstruktionen 15 i riktning av pilarna 20. Bärkonstruktionen 15 är monterad i Förhållande skjutas radiellt i Förhållande till uppteokningsytorna på skivorna 12. Detta innebär, att bärkonstruktionen 15 kan Förskjutas lineärt För att göra det möjligt att valbart ställa in huvudena 15 över det ena av ett flertal ring- formiga uppteckningsspâr, som är anbragtapà skivans upp- till skivorna 12 så, att huvudena 14 kan Fär- teckningsytor.

Motorn 19 har i det Föregående beskrivits som en lineär motor och eftersom en sådan utgör det lämpliga utfórings- exemplet enligt uppfinningen men en sådan är icke nödvändig.

Andra typer av motorer är välkända För rörlig uppbäring av konstruktionen 15 i förhållande till uppteckningeytorna på skivorna 12 t.ex. svängarmar, styrskruvstyper och lik- nande och föreliggande uppfinning kan lika väl tillämpas vid sådana andra konstruktioner. sso3125Ä2f Magnetiska skivdrivanordningar 10 styras vanligen av signaler från styrelektroniken 21 t.ex. en programmerbar mikroprocessor. En styrelektronik 21 styr hastigheten hos epindelmotorn 13 via en spindelhastigheten styrande krets 22 och styr det radiella läget av huüudena 1& via en lineär moteretyrkrets 23. Uteffekten från hastighetsstyrkretsen 22 lades till spindelmotorn 13 under det att uteffekten från den lineära motorns styrkrets 23 tillföras spolen 18 i en lineär motor 19. Alla ovan angivna komponenter för drivan- ordningen är välkända för en fackman.

Vid normal drift, dvs. när huvudena 14 upptscknar på eller läser data från ytorna på skivorna 12 skall huvu- dena 14 belastas. När huvudena 14 har belastats, innebär detta helt enkelt, att en fjäderkraft verkar mot huvudet 14 vanligen genom bärarmarna 16, för att pressa huvudena mot ytorna på skivorna 12. Denna kraft motverkas av en luft- kudde, som erhålles medelst snabb rotation av skivorna 12, så att huvudena 14 faktiskt svävar omedelbart ovanför skivans uppteckningsytor, så länge skivorna 12 roterar med en viss hastighet, I magnetiska ekivdrivanordningar kan huvudena sväva på ett avstånd mindre än 50 mikrotum över skivytorna och drivsystemen utvecklas för närvarande vid dylika huvudena kan sväva på avstând,som är mindre än 20 mikrotum, över skivytorna. Även om försök har gjorts För att upprätthålla ren- het i de svävande huvudenas omgivning, kvarstår risken fort- farande i hög grad att nedsmutande partiklar kan inbäddas i och är närvarande i de svävande huvudenae omgivning och dessa partiklar kan avsättas antingen på huvudena 14 eller skivorna 12. Detta gäller framför allt vid löstagbara mediaskivdrivorgan, vid vilka en skivpacke eller en patron avlägsnas från skivdrivanordningen. Närvfirßfl av ÜBSSB Ut- fällda partiklar kan påverka svävuppträdamet hos huvudena 14 och därigenom minska deras Förmåga att uppteckna på och läsa data från skivorna 12. I extremfallet kan närvaron av 8303125-2 skivfornroningar förorsaka ett »ads ag av att av huvudane 14, vilket i sin tur medför förstoring av huvudet och/allor dan tillhörande skivan.

Det är mycket vanligt vid skivpaokdrivanordningar eller skivpatrondrivanordningar att inkoppla en rengöringscykel, varvid skivpacksn bringas att rotera med en viss hastighet och under sn viss tid, varvid skivan roterar i närvaro av en ström av filtrerad luft. Speciella höljen och speciella mekanismer har anordnats för att åstadkomma detta luftflöde.

För ytterligare diskussion av sådan rsngöringscykel hänvisas till patsntansökan nr , som benämnas Förfarands För rengöring och huvudbslastning i en magnetisk skivdrivan- ordning (Method for Contaminant Purging and Head Loading in a Magnetic Disc Driva).

Enligt Föreliggande uppfinning är styrslektroniksn 21 programmerad så, att signalspindelhastighetens styrkrets 22 medför att spindelmotorn 13 roterar med en hastighet, vid vilken huvudsna 14 svävar lägre än deras normala svävhöjd.

Såsom skall närmare beskrivas i det följande blir det häri- gsnom möjligt att avlägsna partiklar, som är inbäddade såväl på huvudena 14 som på skivorna 12. Genom avlägsnande av alla Förorenade partiklar på såväl huvudena 14 som skivorna 12 ner till en nivå som är avsevärt lägre än normal svävhöjd kan tillförlitlig svävning uppnås vid normal svävhöjd. Da avlägsnads partiklarna bortförss från huvudena 14 och skivorna 12 medslst den cirkulsrande luften och uppsamlas i att av sys- temets luftfilter.

Det är lämpligt, att spindslmotorn 13 utgöras av en rltsranda likströmsmagnetmotor utan borstar. En sådan motor är lätt att styra under användning av spindslservoelaktronzk, så att spindslhastighatsn kan styras exakt till värden, som ar betydligt under normala drifthastighëtsr. Andra motorer kan amsllnrtid lika väl användas vid tillämpondut av förn~ liggande uppfinning. 3303125-'2 Vid det generella blockdiagram som visas i fig. 2 För den magnetiska skivdrivanordningen, har denna modi~ fiurats så, att styrelektroniken 21 har tre utgångar vid ledningarna 31, 32, 33 som är kopplade till spindelhaetig- hetsstyrkretsen 22. Uteffekten i ledningen 31 ger signaler till haetighetsstyrorganet 22, så att epindelmotorn 13 roterar med sin normala hastighet. Signalerna i ledningarna 32, 33 medför, att spindelmotorn 13 minskar sin hastighet till hastigheter, där huvudena svävar vid ca 50% resp. 25% av deras normalasväuhöjd. Styrelektroniken 21 matar även signaler till den lineäre motorstyranordníngen 23 genom ledningarna 34 och 35 För att den lineära motorn 19 skall förekjuta huvudena 14 i riktning Fram ooh tillbaka, Enligt en lämplig utföringeform av uppfinningen är huvudena 14 laddade och styrelektroniken 21 avger signaler till spindelhastighetsstyrkretsen 22 genom ledningen 31, så att huvudena 14 svävar över ytan på skivorna 12 på ett vanligt sätt.Vilken som helst rengöringscykel kan tillämpas vid denna tidpunkt, t.ex. cykeln enligt den ovan nämnda ansÖkningen....

Styrelektroniken 21 ger nu signaler till spindelhaetighe- tens styrkrets 22genom ledningen 32, så att spindelmotorn13 minskar sin hastighet till en hastighet, vid vilken huvudena 14 svävar vid en viss förutbestämd liten del av sin normala svävhüjd. Enligt det lämpliga utföringsexemplet på Före- liggande uppfinning väljas denna Flyghöjd till ca 50% av den normala evävhöjden. Vid denna tidpunkt styreslineär- motorstyranordningen 23 genom ledningar 34, 35, så att motorn 19 sveper huvudena 14 över skivytorna 12 framåt och bakåt med flera cykler. Denna Funktion avlägsnar eventuella par- tiklar Från ekivytorna ned till en höjd, som uppgår till 50% av den normala svëvhöjden.

Styrelektroniken 21 ger därefter signal till motor- etyrorganet 23 För att bringa motorn 19 att Förskjuta 8303125-2 huvudona 14 till ett Fürttbestämt läge över skivornas 12 yLor. Detta väljas lämpligen LiJ} att icke använt inre spår, där några data ej har upptecknats. Samtidigt avgur styr- elektroniken 21 signaler till haatighwtsstyrkretsen 22 genom ledningen 13, så att spindslmotorn 13 minskar sin hastighet till en hastighet, vid vilket huvudona 14 svävar vid en för- utbestämt mindre höJd än den normala svävhöjden. Enligt före- liggande uppfinning kan denna väljas till 25% av den normala svävhöjdsn. Genom denna verkan avsopas eventuslla partiklar, som kvarlämnats på huvudena 14 från tidigare användningatill- Fällen.

Vid denna tidpunkt erhåller spindelhastighetsstyran- ordningen 22 signaler genom ledningen 31 för att bringa motorn 13 att återta normal hastighet och en 25-procentig marginal (5Û% - 25%) För intsrferensfri drift har tillför- säkrats.

Huvudana 14 skall ha liten massa och låg belastnings- kraft, så att de är i stånd att rengöra ytorna på skivorna 12, utan att huvudena 14 slår ned på och/eller skadar skivorna 12. Huvudena 14 är lämpligen uppbyggda som en samman- satt transduktor, ett uttryck som är vanligt inom denna in- dustri. Detta innebär, att huvudena 14 lämpligen består av en slid, som kan bestå av bariumtitanat eller annat lämpligt slitbeständigt keramiskt material och ett Ferritiskt transduktoralement, som är glasbundet vid slidan. En sådan sammansatt transduktor överlever rengüringsprocessen utan någon som helst skada på transduktorelementet.

Det är sålunda uppenbart, att enligt uppfinningen man har erhållit ett förfarande för rengöring av skivytor och huvudsna 1 magnetiska skivdrivanordningar, Enligt läran enligt uppfinningen har en huvudrengöringscykal inkopplats l magnersnlvan 10, varigenom partiklar, som är inbäddade nl såväl huvudet 14 som de magnetiska ytorna på skivorna nu ä^aoaß. Genom avlägsnande av alla förorenade partiklar 8303125-2 « m på såväl huvudena 14 som skivorna ned till en nivå under normal svävhöjd kan tillförlitlig svävning erhållas vid normala svävhöjder, Uppfinningen har i det föregående beskrivits med hän- visning till ett lämpligt utföringsexempel, som har konstrue- rate enligt uppfinningen, men det torde stå klart För envar fackman på området, att många modifikationer och föränd- ringar kan ske inom ramen för de efterföljande kraven.

Exempelvis är det uppenbart, att uppfinningen är icke be- gränsad till två steg För minskning av evävhöjderna på an- gvet sätt. Rengöringscykeln kan genomföras med många olika antal steg, Faktiskt kan spindeln 11 stoppas Fullständigt med huvudena 14 vid oanvända spår i ändamål att rengöra huvudena 14 från föroreningar. Det är således uppenbart, att uppfinningen ej är begränsad till det visade utförings- exemplet utan blott genom de som anges i de efterföljande kraven.

Claims (9)

H 8303125-2 P a t e n t k r a v

1. Förfarande för rengöring av skivdrivanord- ningar med en skiva, som är försedd med magnetisk yta och som uppbäres för rotation på en spindel, med en spindel- motor för drivning av denna spindel, med ett magnethuvud, med en huvudet uppbärande konstruktion, med en drivmotor, som är kopplad till huvudbärkonstruktionen för förskjut- ning av huvudet längs skivytan, och med styrorgan för styrning av drivmotorn och hastigheten hos spindelmotorn, k ä n n e t e c k n a t d ä r a v, att man belastar och låter huvudet sväva över skivans yta, att man minskar spindelmotorns hastighet till en hastighet, vid vilken huvudet svävar med en första förutbestämd del av den normala svävhöjden, att man förskjuter huvudet över skivans yta, att man ställer in huvudet vid ett förutbestämt ställe på skivytan, att man minskar spindelmotorns has- tighet till en hastighet, där huvudet svävar vid en andra förutbestämd del lägre än den första förutbestämda delen av den normala svävhöjden och att man ökar spindelmotorns hastighet till en hastighet, vid vilken huvudet svävar vid den normala svävhöjden.

2. Förfarande enligt kravet 1, k ä n n e - t e c k n a t d ä r a v, att den första delsvävhöjden bestämmes till ca 50%.

3. Förfarande enligt kravet 1 eller 2, k ä n n e t e c k n a t d ä r a v, att den andra delen av svävhöjden bestämmes till ca 25%.

4. Förfarande enligt kravet 1, k ä n n e - t e c k n a t d ä r a v, att man förskjuter huvudet genom att förflytta det fram och tillbaka över skivytan med ett flertal cykler. 8303125-2 h

5. Förfarande enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a t d ä r a v, att som förutbestämt ställe väljes ett icke använt spår på skivytan,

6. Förfarande enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a t d ä r a v, att man belastar nämnda huvud och låter det sväva över skivytan, att man minskar spindélmotorns hastighet till en hastighet, vid vilken huvudet svävar vid en förutbestämd delhöjd av den normala svävhöjden, att man förskjuter huvudet fram och tillbaka över skivytan och att man ökar spindelmotorns hastighet till en hastighet, vid vilken huvudet svävar vid den normala svävhöjden,

7. Förfarande enligt kravet 6, k ä n n e - t e c k n a t d ä r a v, att man väljer höjden till ca 50% av den normala svävhöjden.

8. Förfarande enligt kravet 6 eller 7, k ä n n e t e c k n a t d ä r a v, att man minskar spindelmotorns hastighet till en hastighet, vid vilken huvudet svävar vid en andra förutbestämd del av den normala svävhöjden.

9. Förfarande enligt kravet 8, k ä n n e - t e c k n a t d ä r a v, att man minskar spindelmotorns hastighet till en hastighet, där huvudet svävar vid en andra förutbestämd del av den normala svävhöjden och att detta sker, efter det att man förskjutit huvudet fram och tillbaka över skivytan. TO. Förfarande enligt kravet 9, k ä n n e - t e c k n a t d ä r a v, att man väljer den andra förutbestämda svävhöjden till ca 25% av den normala svävhöjden. d