DK146670B - Aggregat til lagring af information paa magnetplader - Google Patents

Description

i 146670 o

Opfindelsen angår et aggregat til lagring af information på magnetplader, i hvilket aggregat der anvendes en aftagelig informationslagringsunderenhed, således som nærmere angivet i krav l's indledning.

5 Fordelene ved en modulær pladearkivopbygning, ved hvilken plader og bevægelige hoveder er indesluttet i et modul eller en underenhed, der kan indføres og udtages, er behandlet i amerikansk patentskrift nr. 3.786.454 og 3.849.800. Modulopbygninger giver enten en mulighed for 10 udskiftning af lagrede data mellem forskellige arkiver for en kunde, hvilket er tilfældet i det førstnævnte patentskrift, eller enkel montering og afmontering ved fremstilling eller service, som i det sidstnævnte patentskrift. Permanent sammenføring af hoveder og plader indenfor samme mo-15 dul reducerer tolerancekravene. Endvidere er modulerne lette af indføre, og hovederne eller pladerne kan holdes i et meget rent miljø for at reducere risikoen for at forurening påvirker hovedernes "flydeegenskaber". Det skal i denne sammenhæng påpeges, at hovederne "flyder" på pladerne i så små 20 afstande som 1,25 μ. Endelig giver anvendelsen af en underenhed mulighed for en vis isolering af hovederne og pladerne fra vibrationer, der frembringes andetsteds i apparatet.

US-patentskrift nr. 3.849.800 beskriver et magnetpladeudstyr, der indeholder et lukket modul, i hvilket 25 følgende dele er indeholdt: en magnetplade, i hoved/arm--enheden indgående magnethoveder, et elektromagnetisk påvirkningsorgan til placering af magnethovederne på hoved/-arm-enheden i forhold til pladen, og en drivspindel, på hvilken pladen anbringes. I modulets vægt indgår vægten af 30 påvirkningsmagnetorganet, der er monteret på samme grundplade som drivspindlen og pladerne. Spindlen og pladerne er således direkte udsat for vibrationer, der frembringes på grund af påvirkemagnetorganets reaktion under påvirkningsfunktionen. Ved et arkiv med flere plader, specielt af den type 35 hvor et stort antal hoved/arm-enheder er monteret til lineær bevægelse på bæreren, er det nødvendigt at anvende et endnu 146670 2 0 større og stærkere magnetorgan. Ethvert forsøg på at reducere tilgangstiden vil også kræve et stærkere og dermed normalt tungere magnetorgan. Dette vil medføre ulemper i form af såvel øget vægt som øgede reaktionskræfter.

5 US-patentskrift 3.786.454 angår et pladelagerap parat med en udskiftelig lukket kassette, der indeholder magnetplader, tilgangs-magnethoved/arm-enheder, en bevægelig bærer, på hvilken hovedarmene er monteret, og en drivspindel, som pladerne placeres på. For at hovederne kan få 10 tilgang til valgte dataspor findes der koblingsorganer, der er indrettet til at lade bæreren for hoved/arm-enhederne komme i berøring med en svingspolemotor, der er anbragt i et pladearkivhus til modtagelse af kassetten. Arkivhuset indeholder en drivmotor, der f.eks. over en drivplade er 15 . koblet til spindlen for at bibringe pladernes drejningsbevægelse.

Koblingsorganerne er en forholdsvis kompleks mekanisme. Ved spolen i svingspolemotoren er en fjederbelastet koblingstap og funktionsaksel fastgjort. En støtte- og på-20 virkningsmekanisme er også anbragt i arkivhuset for at bære spolen, når denne ikke er koblet til bæreren, og til påvirkning af arbejdsakslen til tilvejebringelse af kobling.

Selv om det ved tidligere pladearkiver, såvel med faste som med aftagelige plader, er kendt at anvende et line-25 ært svingspolepåvirkningsorgan, hvor påvirkningsspolen er permanent koblet til bæreren, har sådanne arkiver ikke så mange fordele som et modulhoved- og pladeunderorgan ifølge det ovenstående. Et sådant typisk anlæg er vist f.eks. i US-patentskrift nr. 3.470.399.

30 Det er derfor formålet for opfindelsen at tilveje bringe et nyt og forbedret aggregat af den indledningsvis nævnte art, som ikke er behæftet med de nævnte ulemper.

Ifølge opfindelsen opnås dette formål ved et aggregat der er udformet som angivet i krav l's kendetegnende del.

35 · Behovet for en kompleks mekanisk kobling mellem bærer og spole fjernes ved, at spolen allerede er ude af fysisk 3 0 146670 berøring med påvirkningsmagnetopstillingen. Således udnyttes lineærpåvirkningsorganet som et passende sted til adskillelse af hoved/plade-underenheden fra huset. På denne måde bliver den tunge, uhåndterlige og vibrationsfrembringende 5 magnetopbygning isoleret i huset. Ved permanent tilslutning af spolen til bæreren bliver denne endvidere bedre balanceret, og bæreren kan desuden fremstilles i ét stykke og dermed kortere, lettere og mere stabil end når der anvendes en koblingsmekanisme. Denne opbygning i et stykke er en 10 foretrukken egenskab ved nærværende opfindelse.

Opfindelsen skal i dét følgende forklares nærmere under henvisning til tegningen, på hvilken fig. 1 er et isometrisk billede af hovedkomponenterne i informationslagringsunderenheden ifølge opfindelsen, 15 fig. 2 og 2A viser et hus ifølge opfindelsen, og fig. 3 og 3A viser et delvis adskilt og delvis gennemskåret magnetpladeinformationslagringsorgan ifølge opfindelsen, set fra siden, hvilket organ indeholder lagringsunderenheden i fig. 1 og huset i fig. 2.

20 Under henvisning til fig. 1 og 3 omfatter hoved/plade- underenheden ifølge opfindelsen en grundramme 1, i hvilken en spindel 2 er drejeligt lejret. Et antal med indbyrdes afstand beliggende magnetinformationslagringsplader 3 er på kendt måde monteret på spindlen til drejning med denne. Et 25 antal bevægelige magnethoveder 4 er monteret i hoved/arm- -enheder 5 i et sådant forhold til magnetpladerne 3, at der ved hjælp af magnethovederne kan overføres information til og fra magnetpladerne. I dette eksempel findes to sådanne hoveder for hver pladeflade og fire på alle hoved/arm-enheder 30 med undtagelse af de yderste. Magnethovederne er ikke vist i detaljer men består f.eks. af luftlejrede ferritglidedele med omsætterspalte og elektriske viklinger i hovedsagen som vist i US-patentskrift nr. 3.823.416. Hovederne er udformet til at starte og standse i berøring med pladefladerne 35 og er forspændt imod pladefladerne ved bøjninger i hoved/arm--enhederne 5.

0 4 t46670

Hoved/arm-enhederne er fritbærende ophængt i en opretstående hovedstøttedel 7 på bæreren 6, Bæreren indeholder hjullejer 8 , der tillader dens bevægelse langs et vejanlæg 9. Vejanlægget indeholder en central styreskinne 5 samt fjedrene og faste sideplader, som lejehjulene løber på. Vejanlægget og bærelagerorganet er i hovedsagen det samme som vist i US-patentskrift nr. 3.838.455. Vej.anlæg-get 9 begrænser bærerens bevægelse til en lineær vej, der forløber radialt i forhold til spindlen 1 og pladerne 3.

10 Bærerens forskydning langs den lineære vej fører hovederne 4 til valgte dataspor på pladerne 3 til udlæsning eller indskrivning af data.

Alle fladerne med undtagelse af en enkelt på pladerne 3 anvendes til datalagring. Hovederne 4 samvir-15 ker med disse flader til udlæsning og indskrivning af data i valgte spor på pladerne. Disse datahoveder placeres i forhold til de ønskede spor ved forskydning af bæreren 6 under styring fra et hovedplaceringsservoanlæg. En af pladefladerne har permanent optegnet positionsreferenceservoinfor-20 mation, og denne læses af dertil beregnede servohoveder til tilvejebringelse af indgangsinformation til servoanlægget. Eftersom servohovederne og datahovederne, inklusive hovederne 4, er anbragt til bevægelse sammen på bæreren 6, bevirker placeringen af et servohoved på en ønsket plads på servo-25 pladefladen også placering af et eller flere af datahovederne på tilsvarende pladser på en datapladeflade. Sådanne servoanlæg omfatter normalt et sportilgangsanlæg til forskydning af hovedet mellem sporene, og et sporfølgeanlæg til at holde hovedet på et ønsket spor. Sådanne anlæg er 30 kendte indenfor teknikken og skal ikke beskrives nærmere her.

Et anlæg af denne art beskrives i en artikel af R. K. Oswald i IBM Journal of Research and Development, bind 18, nr. 6, side 506-512, november 1974 under titlen "Design of a Disk file Head-Positioning Servo".

35 Idet der atter henvises til fig. 1 og 3, indeholder bæreren 6 endvidere en vandret udragende del, der holder en 0 5 146670 hul spole 10. Spoleholderen indeholder en central husdel 11, ud fra hvilken der rager tre finner 12, der er placeret 120° fra hinanden omkring husdelen. Spolen 10 er viklet på en aluminiumsspoleform 13, der er fastgjort ved finnerne 5 12's spidser. Spoleformen er opslidset og belagt med et isolerende materiale til formindskelse af hvirvelstrømme.

Spolen 10 udgør drivmotoren i et lineært påvirkningsorgan for bæreren 6, som det senere skal beskrives nærmere. Bæreren 6's krop, der indeholder hoved- og spoleholderdelene, er 10 udformet i et stykke magnesium for at være let og stift.

Grundrammen 1 i hoved/plade-underenheden slutter i den bort fra pladerne 3 vendende ende i to blokke, hvoraf den ene, 20, ses i fig. 1. Ved disse blokke er en med et hul forsynet forplade 21 fastgjort. I en åbning på forpladen 15 er en magnetfluxskærm 22 indført.

Ved forpladen 21's ydre periferi er en i hovedsagen rektangulær rammedel 23 fast anbragt. Vinkelret ud fra forpladen 21 strækker sig en bøjleformet rammedel 24, der omgiver grundrammen 1 og pladerne 3. Et øvre låg 25, der kan 20 bestå af formstofmateriale, er fastgjort til rammedelene 23 og 24 og har til opgave at dække pladerne 3. Et nedre låg 26, der også består af formstofmateriale, er fastgjort til rammedelen 24's underside. Det nedre låg 26 har en cirkelrund åbning, der ligger tæt an imod en fri del af undersiden på 25 grundrammen 1. Fra denne frie del af grundrammen strækker sig spindlen 2, der slutter i en remskive 27, og endvidere to underenhedsstøttefødder 28 og 29, der er indskruet i grundrammen 1. Kun foden 28 er synlig i fig. 3. Som vist i fig. 3 er pladerne 3, hovederne 4 og hovedholderdelen af 30 bæreren 6 omgivet af lågene 25 og 26 og af grundrammen 1.

Det således dannede hus er pneumatisk lukket med undtagelse af et grænseområde ved forpladen 21.

Ved denne grænse passerer bæreren 6 igennem en åbning i fluxskærmen 22 for at møde spolen 10 ved hoved/plade-35 -underenhedens ydre. Fluxskærmen 22 består af to dele 30 og 31, der tilsammen danner en praktisk taget ringformet 0 6 148670 enhed, gennem hvis centrale åbning bæreren passerer. Den ringformede enheds middeldiameter er i hovedsagen den samme som spolens, så at fluxskærmen afmasker underenhedens indre fra spolen. Når fluxskærmdelene 30 og 31 låses på 5 plads i forpladen 21, kan bæreren ikke passere igennem åbningen i fluxskærmen. Den kan imidlertid bevæge sig tilstrækkeligt til at hovederne 4 kan få tilgang til samtlige spor på pladerne 3.

Hovederne 4 er over bøjelige ledere 32 elektrisk 10 sluttet til ikke viste klemmer. Disse klemmer er atter elektrisk sluttet til en trykt kredsløbsplade33, der er fastskruet i fluxskærmdelen 31's bagside. Et stifttilslutningsorgan 34 på den trykte kredsløbsplades ydre flade strækker sig gennem en åbning 35 i fluxskærmdelen 31 og låses i denne.

15 Signaler fra hovederne 4 ledes over tilslutningsorganet 34 til yderligere behandlings- og anvendelseskredsløb, der er indeholdt i huset.

Den elektriske tilslutning til spolen 10 består af en bøjelig ledning 40. Denne strækker sig imod underenheden 20 fra spolens øverste punkt og er bøjet 180° til tilslutning til en tilslutningsplade 41. Tilslutningspladen rager ud fra forpladen 21's øverste kant. Spolestrøm fra et hoved-placeringsservoanlæg ifølge ovenstående føres til tilslutningspladen 41 over en ledning og et tilslutningsorgan 45.

25 Nedenfor samme øvre del af forpladen findes en vip pelig spærrepal 42, der hele tiden presses nedad af en spiralfjeder 45. Spærrepalen 42 har til opgave at holde bæreren 6 i sin inderste stilling, når spærrepalen 42 falder ned bag ved den opretstående del 7 på bæreren 6. Spærrepalen hæves 30 til frigørelse af bæreren ved påvirkning af en ikke vist bevægelig stift, der rager ud fra forpladen 21's forreste del indenfor spærreområdet.

Indenfor underenhedens grænseområde findes endvidere luftindgangsåbninger 44 i forpladen 21. Filtreret trykluft 35 træder herind i underenheden gennem en ikke vist ydre slange-tilslutning. Efter cirkulation indenfor underenheden passerer luften ud igennem åbninger i fluxskærmen 22 og mellem bæreren 6's finner 12.

7 0 146670

Som vist i fig. 3 er en koblingsstift 43 indpresset i forpladen 21 og rager ud fra denne forbi spolen, når denne er låst i sin inderste stilling. Koblingsstiften 43 udgør det eneste middel, hvormed underenheden til-5 rettes ved grænsefladen imod huset. Stiften 43 og fødderne 28, 29 danner de flader, ved hjælp af hvilke underenheden tilrettes i huset på den nedenfor beskrevne måde.

Fig. 2 viser det hus, hvori underenheden ifølge fig. 1 monteres til dannelse af det i fig. 3 viste apparat 10 til lagring af information på plade.

Huset omfatter en ramme 50, på hvilken placeringsdelene eller "skoene" 51 og 52 for fødderne 28 og 29 på underenheden er fastgjort. En koblingsholder 53 til modtagelse af koblingsstiften 43 er nittet og låst til husets 15 ramme. Nærmest holderen 53 findes en indkapslet lineærmotor-magnetopbygning 54, der indeholder en midterpoldel 55, der er koncentrisk med en ydre ringformet poldel 56. Afstanden mellem de ydre og indre poldele danner en åben magnetflux-spalte, hvori spolen 10 optages. Midterpoldelen 55 er delt 20 på langs i tre separate dele til indeholdelse af finnerne 12 på bæreren 6's spoleholderdel. En skumgummibeskyttelse 57 omgiver fluxspalten på motoropbygningens yderside. Denne beskyttelse har kontakt med fluxskærmen 22 langs dennes åbning.

I en forsænkning i rammen 50 er der endvidere mon-25 teret en motor 60, der driver underenhedens plader. Motoren hænger ned fra en plade 61, der er monteret drejeligt om en tap 62. Pladen holdes bortdrejet fra magnetpakken 54 af en fjeder 63. En motordrivplade er koblet til spindelpladen 27 over en rem 65, der spændes af fjederen 63.

30 Hele rammen 50 bæres af støttebeslag 66 i en ind- bygget, ikke vist rammeopbygning. Inden i denne findes en ikke vist pumpe til at lade den filtrerede luft cirkulere indenfor underenheden. Indenfor rammeopbygningen findes også hovedsignalbehandlingskredsløb ud over underenhedens og endvidere 35 hovedplaceringsservokredsløb til placering af hovederne 4 ved styring af den stpøm, der føres til spolen 10 over tilslutningsorganet 45.

146670 δ Ο De midler, ved hjælp af hvilke underenheden kan monteres og lokaliseres i huset, skal nu beskrives mere detaljeret under henvisning til fig. 2, 2A og 3, 3A. Underenheden indføres manuelt i huset ved, at man først anbringer fødderne 28 og 29 på de forhøjede placeringsflader 5 70 og 71 på rammen 50 med henblik på indføring af de hen holdsvis U- og L-formede .placeringssko 51 og 52. Efter indføringen findes et ringe spillerum mellem sko og fødder. Samtidig indrettes koblingsstiften 43 til indføring i en udsparing 80 i holderen 53. Underenheden kan glide imod 10 magnetpakken 54 på fladerne 70 og 71, idet fødderne 28, 29 føres ind i skoene 51 og 52 og fastholdes der af øvre skinner 72. Foden 28 holdes desuden fast i skoen 51 af en todelt bladfjeder 73.

Koblingsstiften 43 indeholder en første del 81 med 15 reduceret diameter, en anlægsdel 82 og en afsluttende del 83 med noget mindre diameter end anlægsdelen 82. Ved den sidste del 83's ende findes en med gevind forsynet udsparing. Anlægsdelen 82 på stiften 43 kommer i indgreb med den indre flade i udsparingen 80 til fiksering af underenhedens 20 placering i huset. Stiften 43rs langsgående placering i holderen 53 bestemmes nøjagtigt ved påvirkning af skruen 84 og skiven 85. Skruen og skiven ligger an imod den bageste flade 86 på holderen 53 for at fastholde stiften i denne imod virkningen af motorpladefjederen 63, der over pladerammen 25 65 overføres til underenheden. Samtidig med indføringen af stiften 43 i holderen 53's udsparing 80 træder spolen 10 ind i den magnetiske fluxspalte mellem magnetpakken 54's midter-poldel 55 og yderpoldel 56. Eftersom stiften 43 rager noget ud forbi spolen 10 i den låste stilling, bliver spolen til-30 strækkeligt nøjagtigt placeret til at trænge ind i flux- spalten uden at komme i berøring med poldelen. Korrekt placering af underenheden omkring stiftens akse sikres ved anbringelse af fødderne 28 og 29 på fladerne 70 og 71.

Den spændekraft, der udøves på underenheden over 35 drivremmen 65, bevirker ikke blot tilretning i længderetningen af underenheden i forhold til holderen 53, men også et moment, 9 0 146670 der søger at dreje underenheden omkring stiften 43 og placere foden 29's ene side imod en indre placeringsflade 74 på placeringsskoen 51. Underenhedens placering i huset bestemmes således fuldstændigt af placeringsfladerne 70, 71, 5 74 og 86. Et stillingsplan bestemmes af fodplaceringsflader ne 70 og 71, og underenheden placeres i dette plan af sin egen vægt og af fjederen 73. To lodrette placeringsplaner bestemmes af fladerne 74 og 86, og underenheden placeres i disse planer udelukkende af den kraft, der udøves på un-10 derenhedens plade over randen 65. Det ovenfor beskrevne placerings- og monteringssystem kan også lette isoleringen af underenheden fra vibrationer, der hidrører fra huset.

Den informationslagrende underenhed, der er beskrevet i forbindelse med fig. 1-3, er ikke normalt beregnet 15 til at fjernes fra huset. En underenhed er tænkt at forblive i tilslutning til samme hus i maskinens levetid. Imidlertid kan det være nødvendigt at underenheden fjernes og udskiftes til reparation eller datagenvinding. Til fjernelse fra maskinen kan der være tilvejebragt et ikke vist låg 20 for underenhedsgrænseområdet for at beskytte spolen og hindre forurenende materialer i at trænge ind.

Selv om der endvidere er beskrevet et bærelegeme i et stykke, og et sådant er at foretrække, kan apparatet indenfor opfindelsens rammer indeholde et bærelegeme i flere 25 dele, der er stift sammenføjede.

Claims (8)

14-6670 ίο o

1. Stel-aggregat, der indgår i et apparat til lagring af information på magnetplader, hvilket aggregat er indrettet til på udløselig måde at optage en hoved/plade-5 -underenhed, der omfatter en stiv bæreramme (1), en spindel (2), der er drejeligt lejret i bærerammen, et drivorgan (60) til at frembringe rotationsbevægelse af spindlen (2) i underenheden, når denne er monteret i aktiv stilling i stellet, magnetlagringsplader (3), der er anbragt på 10 spindlen (2) til koncentrisk rotation med denne, magnethoveder (4) til overføring af information til og fra pladerne, en bærer (6), der bærer hovederne og er lejret i bærerammen til bevægelse langs en lineær vej (9) for at transportere hovederne til forskellige stillinger i for-15 hold til pladerne, orienteringsorganer (51, 52, 70, 71, 74, 43, 53) til at styre hoved/plade-underenheden parallelt med bærerens (6) lineære bevægelsesbane under indføringen af hoved/plade-underenheden i stel-aggregatet og til at bestemme underenhedens arbejdsstilling, kendete g-20 net ved en hul, stiv, elektrisk ledende spole (10), der støttes på bæreren, og midler (34) til elektrisk tilslutning af spolen til stel-aggregatet, organer til at føre elektrisk strøm til de nævnte elektriske tilslutningsmidler, en på stellet anbragt magnetpakke (54), der omfatter et par magnet-25 poler, som afgrænser en åben, magnetisk fluxspalte, der strækker sig parallelt med orienteringsorganerne og er indrettet til at modtage spolen (10) under indføringen af hoved/-plade-underenheden i sin arbejdsstilling i stel-aggregatet, så at spolen (10) og magnetpakken (54) tilsammen dan-30 ner et elektromagnetisk lineærpåvirkningsorgan til at forskyde bæreren (6) langs dens lineære bevægelsesbane som reaktion på den elektriske strøm fra de nævnte strømforsyningsorganer .

2. Aggregat ifølge krav 1 ,kendetegnet qe ved, at underenheden indeholder en magnetfluxskærm (22) til dæmpning af magnetfluxen fra magnetpakkens (54) fluxspalte til magnetpladerne (3). 146670 o

3. Aggregat ifølge krav 2, kendetegnet ved, at inagnetpakken (54) omfatter en midterpoldel (55) og en ydre poldel (56), hvor den sidstnævnte omgiver midter-poldelen og er skilt fra denne således, at der dannes en 5 åben spalte, der udgør fluxspalten, hvorhos spolen (10) anbringes i den nævnte fluxspalte.

4. Aggregat ifølge krav 3, kendetegnet ved, at bæreren (6) indeholder støttedele for spolen og hovederne, hvorhos fluxskærmen omfatter en med huller for- 10 synet plade (30, 31) af magnetiserbart materiale, der omgiver en del af bæreren mellem spole- og hovedstøttedelene, hvorhos pladen afmasker magnetpladerne fra spolen og fluxspalten, så at magnetfluxen dæmpes.

5. Aggregat ifølge krav 4, kendetegnet 15 ved, at spole- og hovedstøttedelene på bæreren er større end åbningen i pladen, samt at pladen er udformet af et antal overlappende pladedele, der tilsammen danner åbningen (fig. 1).

6. Aggregat ifølge krav 3, kendetegnet 20 ved, at underenheden har frilagte placeringsorganer (28, 29. til bestemmelse af underenhedens placering og orientering i forbindelse med orienteringsorganerne, så at spolen (10) placeres i den ønskede stilling i magnetpakkens (54) fluxspalte.

7. Aggregat ifølge krav 6, kendetegnet ved, at placeringsorganerne omfatter støttedele (70, 71), der er sluttet til undersiden af den stive bæreramme, og at · stellets orienteringsorganer omfatter styreorganer (fig. 2A), der samvirker med støttedelene, så at underenheden glidende 30 anbringes i arbejdsstillingen i huset.

8. Aggregat ifølge krav 7, kendetegnet ved, at placeringsorganerne og orienteringsorganerne indeholder en i indføringsretningen udragende stift (43) til placering i en komplementær udsparing (80) på de andre organer 35 eller midler, hvilken udragende stift og udsparing tilsammen med støttedelene og styreorganerne har som funktion at