SE426111B - Centreringsanordning for en uppteckningsskiva - Google Patents

Description

7712116-8 Tidigare har mitt-lokaliseringshålet för varje skiva varit helt runt för att svara mot skiv- packens runda drivnav. I varandra passande mitt-lokalíseringshäl och nav måste placeras och till- verkas med precision för förhindrande av att skivan förskjuts frånsin k-ancentriska placering, speci- ellt på grund av de starka centrifugalkrafter, vilka utövas på skivan under funktion. Ändamålet med föreliggande uppfinning är därför att åstadkomma en förbättrad och mer ekonomisk skivuppteck- níngsdel och en skivpackdrivstation att användas vid minnen med roterande lagingsmedier. lcke runda anslutningar för att stärka mekaniska drivarrangemang ha utnyttjats i samband med en axel, som skall passa íhoplmed ett nav vid mekaniska drivutrustningar. Det amerikanska patentet 2.397.382 beskriver en fattning och en kärna, vilka äro konstruerade att bilda en läsande drivanordning. Både kärnan och fattningen ha mot varandra svarande vinkelseparerade krökta lager- ytor, vilka utgöra delar av cylindriska ytor. Kärnan passar in i fattningen och ger upphov till en cylindrisk lageryta, varigenom säker väsentligen axiell orientering i linje uppnås mellan den drivande och den drivna delen. De krökta eller excentriska lagerytorna fästa med en kilande låsverkan.

Ytterfattningen innehåller Iagerytor, vilka omfatta ett excentriskt format, med flera lober försett mitt-lokalíseringshäl, som passar ihop med ett på liknande sätt format nav, varvid lob-lagerytorna överensstämma. .Nyssnämnda patent beskriver icke ett excentriskt format, med flera lober försett lokalíseringshäl för ett skivsubstrat, som skall passa ihop. med ett med utsprång utrustat nav för exakt central inrättning och placering i sidled av varje skiva i en skivpacke.

Ett ändamål med föreliggande uppfinning är därför att åstadkomma en självcentrerande skiva, som har ett med flera lober försett mitt-lokalíseringshäl, vilken skiva kan lagra information och användas såsom ett minne. .

Före inordnandet i en skivpacke kontrolleras de individuella skivorna vad beträffar de- fekter för kartlàgning av defekternas läge och för kvalitetskontroll, så att skivor med alltför många defekter kunna kasseras. Defekterna utgöras -i allmänhet av otillräcklig skikttjocklek hos den mag- netiska beläggningen, som då icke lagrar de magnetiska övergångar, vilka representera datainforma- tion. Alla mekaniska sammankopplingar kräva en toleransgradering, eftersom mekanismen för att bilda hålen i skivorna och axeldrivningen för skivorna ändras med användningen och mellan olika verktyg. Sålunda kanske det spårtest, som utnyttjar ett visst nav, icke ger samma koncentriska inrättning, och det spår, som avkännes av enkelskivtestaren, kanske placeras annorlunda än den sammanställda skívpacken.

Det amerikanska patentet 3.156.918 beskriver en uppteckningsskiva med flerlobhål i avsikt att lösa problemet med exakt centrering av varje skiva i en skivpacke. Flerlobhålen i skivan enligt nyssnämnda patent användas icke för att driva skivan eller för att automatiskt centrera skivan på navdrivdelen. Loberna i skivans mitthål äro kombinerade med ett positionsavkännande organ, som lokaliserar varje lob för exakt inrättning. Loberna avkännas för åstadkommande av en optisk verifiering av skivorienteringen, och ingen kontakt upprättas mellan skivan och den drivande nav- delen.

Ett annat ändamål med föreliggande uppfinning är därför att åstadkomma ett mittlokali- seringshål iforrn av en excentrisk polygon i en magnetskiva, vilket hål passar ihop med en navdrivdel i en skivpacke i och för upprättande av exakt koncentrisk och lateral inrättning av varje skiva på navet utan krav på passning med snäv tolerans.

I enlighet med föreliggande uppfinning åstadkommas en skivuppteckningsdel för själv- centrering i ett skivregister, som kan användas såsom ett dynamiskt minne, vilken uppteckningsdel innefattar ett excentriskt, centralt placerat flerloblokaliseringshål i ett plant substrat, som bildar skivan, på vilken information kan lagras i form av magnetiska övergångar. De individuella skivorna 7712116-8 kunna ingå i en skivpacke, varvid signaler behandlas genom omvandlingsoperationer mellan en omvandlare och en roterande skiva, där varje skiva innehåller ett med flera lober försett, koncen- trískt mittlokaliseringshål jämte information, som är lagrad på skivan i form av impulser såsom exempelvis magnetiska övergångar. Vidare finns omvandlare, vilka avkänna de magnetiska över- gångarna från skivan för användningsändamål. Skivregistret omfattar ett vrídbart drivnavarrange- mang med ett antal utsprång, till antalet lika med varje skivas lober, i och för ingrepp med mittloka- liseringshålet för drivning av skivorna. Ett drivorgan, t.ex. en elektrisk motor, är anslutet till nav- arrangemanget för vridning av detta och skivoma via utsprången på navet. Skivregistret innehåller medel för att placera skivorna i nära kontakt med omvandlaren, vilka medel kunna vara en linjär- motor, en vagn och placeringsarmar för att befordra omvandlarna så att de placeras i exakt läge för skrivning av data på skivan i koncentriska spårpositioner och att läsa informationen därifrån.

Sålunda är ändamålet med föreliggande uppfinning att åstadkomma en förbättrad skiv- uppteckningsdel och ett förbättrat skivpackminne.

Ytterligare ett ändamål är att åstadkomma en skivuppteckningsdel, som innehåller ett med flera lober försett mittlokaliseringsdrivhål för exakt centrering och drivning av skivan utan behov av passning med snäv tolerans mellan ett navarrangemang och lokaliseringshålet i skivan.

Ytterligare ett ändamål är att åstadkomma ett databehandlingsminne med en roterande skiva, som har ett med flera lober försett koncentriskt mittlokaliseringshål, jämte ett drivnavarrange- mang med ett antal utsprång för ingrepp med mittlokaliseringshålet i och för vridning av en skiva relativt en omvandlare.

Ovannämnda och andra ändamål, egenskaper och fördelar med uppfinningen, som definie- ras i nedanstående patentkrav, framgå av följande, mera detaljerade beskrivning av föredragna utför- ingsformer som illustreras på bifogade ritningar.

Fig. 1 är en översiktsillustration av en skívuppteckningsdel med ett mittlokaliseringshål, vilken del är framställd i enlighet med föreliggande uppfinning.

Fig. 2 är en förstorad illustration av mittiokaliseringshålet i skivan enligt fig. 1 tillsam- mans med ett drivnavarrangemang.

Fig. 3 visar den potentiella, icke koncentriska skivplaceringen vid ett tidigare känt ar- rangemang.

Fig. 4 är en isometrisk illustration av en skivpacke med ett drivnavarrangemang enligt föreliggande uppfinning. l fig. 1 visas en enkel skiva 10 med ett excentriskt mittlokaliseringshål 12. Själva skivan kan bestå av vilket som helst välkänt material, som används i databehandlingssystem, och kan exempelvis vara ett aluminiumskivsubstrat med ett spinnbelagt magnetiskt skikt av järnoxid, som är magnetiserbart för lagring av magnetiska impulser. Skivan kan också utgöras av en plastbas för uppteckning av tal- eller optiska impulser, vilka kunna skrivas och läsas av ett omvandlarelement, t.ex. ett ljus från ett lasersystem. Uppräkningen av material för själva skivan är icke avsedd att begränsa de material, vilka kunna komma till användning. Ändamålet med uppfinningen är att åstadkomma en uppteckningsskiva med ett mittplaceringshål, som tillåter täta spårplatser kring skivornas periferi. En förstorad illustration av lokaliseringshålet 12 i skivan 10 finns i fig. 2. l fig. 2 på ritningarna visas excentriska polygonhålet 12 i skivan 10 i den föredragna utföringsformen med tre lober 14, varvid varje lob spänner över cirka 120° av mittlokaliseringshålet 12. Ett drivnav 16 med tre utsprång 18 för att svara mot loberna 14 i ett lokaliseringshål visas anordnat att vrida en skiva i motursriktningen såsom angives av pilen 20. Antalet utsprång 18, som kommer till användning i navet 16, svarar mot antalet lober 14 i mittlokaliseringshålet 12. Varje 7712116-sj antal utsprång kan finnas på navet, eftersom det är uppenbart, att mittlokaliseringshålet kan ha många lober. Det torde vidare vara uppenbart, att skivan 10 kan arrangeras för vridning í någondera riktningen genom att utsprängen 18 placeras i kontakt med en lämplig, vinkelseparerad krökt lageryta 22. . .

De vinkelseparerade krökta lagerytorna 22 vid Iobema 14 pä skivan centrera sig automat- iskt själva kring drivnavet 16 genom att komma i kontakt med utsprången 18, då drivnavet 16 och skivan 10 vrids relativt varandra. Skivans och navets mittlinjer förbli koncentriska. Härigenom undvikes den potentiella icke koncentriska placeringen av skivan, när standardmetoden för drivning av skivan utnyttjas.

I fig. 3 visas den tidigare kända standardmetoden för att driva en skiva í ett skivpack- arrangemang, som utnyttjas i ett databehandlingssystem. Både drivnavet och mittlokaliseringshålet äro cirkelrunda. Skivorna låsas vid drivnavet för rotation tillsammans med detta. För placering av skivan på drivnavet måste viss tolerans föreligga för att en operatör skall kunna placera skivan pä navet. Oberoende av hur noga navets och skivans toleranser bevakas måste visst spelrum lämnas mellan nav och mittlokaliseringshål i skivan. Detta gäller särskilt vid en skivpacke, där ett flertal skivor låsas på ett enda nav. Uppenbart är, att skivorna kunna placeras så på det runda drivnavet, att toleransen finns i varje läge kring navets periferi. Ett för databehandlingstillämpningar speciellt krav går ut på att varje skiva testas individuellt på ett sätt, som liknar verklig användning, för att den resulterande skivan skall ha ett visst minimum av defekter. Det torde vara underförstått, att skivan under ett enkelskivtest kan placeras med toleransen i ett koncentriskt läge och ge indikation på en yta med låg defektnivå. När emellertid skivan placeras i slutarrangemanget, kan toleransen finnas på ett helt annat ställe och få omvandlaren att avkänna ett annat koncentriskt spår, vilket kanske icke är så defektfritt som det tidigare- testet indikerade. Så t.ex. visas i fig. 3 en skiva 30 med två skivpositioner indikerade, varav den ena har mittlokaliseringshålet 32 i form av en heldragen linje och den andra har mittlokaliseringshålet 34 såsom en strecklinje. Tre defekter 36 visas spridda på skivan 30. Ett drivnav visas, som har mindre diameter än mittlokaliseringshälen i skivorna. Tolerans- en t mellan skivan 30 och navet 38 visas till vänster (för skivläget med heldragen linje) och till höger (för strecklinjeläget). Toleransen visas i överdriven form, men det torde observeras, att hela tolerans- en visas i "värsta failed-formen, dvs. helt och hållet belägen vid potentiellt motstående sidor. lnformationsspåren 40 och 42 visa en huvud/omvandlar-position, som motsvarar skivmitt- lokaliseringshälen 32 och 34. När skivan är placerad med hålet 32 såsom visas (tolerans t till vänster om navet 38), följer omvandlaren spåret 40. l detta fall påträffas inga defekter. När emellertid skivan ändrar läge enligt vad som visas av hålets 34 strecklinjer, kommer spåret att ändras till strecklinjen 42, där omvandlaren 'påträffar alla tre defekterna 36.

De heldragna linjerna för hålet 32 och tillhörande spårposition 40 kan vara aktuella för skivan 30 under ett enkelt skivtest. Inga fel påträffas, och skivan passerar testet. Om det emellertid antages, att toleransen t finns på motstående sidan av navet 38 i skivpacken, kommer omvandlaren att avkänna skivdelen vid spårets 42 strecklinjer. Tre defekter påträffas, vilka kunna leda till att skivan kasseras. Hela packen måste monteras isär för att denna i övrigt testade skiva skall kunna avlägsnas och utbytas. Detta problem blir mer och mer akut, allteftersom spårtätheten på skivoma ökar. Med flerlobmittlokaliseringshålen enligt föreliggande uppfinning (se fig. 2) kan anordnandet av skivan 10 på navet 16 åstadkommas relativt lätt. Punkterna 14 på loberna kunna placeras direkt mitt för utsprången 18 på navet 16. Vid dessa punkter på loberna har hålet en relativt större diameter än utsprången. Navet 16 hålles stationärt, medan den individuella skivan 10 vrids i en riktning motsatt den slutliga drivrotationsriktningen. Rotationen kan vara i någondera riktningen, 7712116-8 eftersom utsprången 18 kunna placeras i kontakt med lagerytorna 22 i vilken riktning som helst.

Eftersom vidare den koncentriska placeringen av varje skiva är exakt styrd, är det lätt att uppnå balansering av varje skiva och av skivorna i skivpacken. Skivpackarna kunna även lättare omarbetas, eftersom fördelningen av fel i varje skiva finns kvar vid samma spårförskjutníng. Sektor- felfördelning kan bevaras genom utmärkning av placeringen av varje lob på en skiva relativt ett visst utsprång på navet. Utbyte av skivoma i samma position, så att samma utsprång på navet driver samma lageryta som tidigare tryggar, att varje skivas sektorer hamna på samma plats.

Enligt vad som visas i fig 4 kan minst en av skivorna med flerlobmittlokaliseringshål enligt uppfinningen kombineras med ett vriddrivnavarrangemang, ett drivorgan för vridning av navet och skivorna och en omvandlare, som är förbunden med en accessmekanism för att placera omvand- laren i kontakt med skivorna för avkänning av den på skivan lagrade informationen. Varje skiva placeras så på drivnavet, att lobpunkterna hamna mitt för utsprång, vilka finns jtring drivnavets períferi. Så snart skivan placerats på drivnavet, vrids skivan i en riktning motsatt den slutliga drivriktningen för att den skall låsas på plats genom utsprångens kontakt med lagerytorna på skivan.

Om flera skivor skola placeras i skivregistret, placeras en avståndsdel över skivan för att låta omvand- lare avkänna skivytan genom att pæsera över ytan på skivan. Nästa skiva kan då placeras på liknande sätt över drivnavet och åter vridas motsatt drivrotationen för att komma i kontakt med den krökta Iagerytdelen i skivornas mittlokaliseringshål. Varje skiva i skivregistret kan placeras på motsvarande sätt, varigenom slutligen en skivpacke bildas med ett flertal skivor eller en enda skiva om så önskas.

Ett låsorgan kan placeras över drivnavet, varigenom skivorna hindras att röra sig på drivnavet under funktion. l fig. 4 visas en magnetminnesskivpacke för uppteckning och läsning av magnetiska im- pulser. Till skivpacken hör en vridbar spindel 50, som vrids av en elektrisk motor 52 för drivning av navet 16 i ett navarrangmang. Navet 16 driver samtliga skivor 10, vilka hållas separerade för att ett flertal magnetuppteckningshuvuden 54 skall få access till skivorna. Varje huvud 54 är vid sin ytterdel fäst vid en glidarm 56. Glidarmarna 56 äro fästa vid en vagn 58, vilken är rörlig i tvärrikt- ningen relativt skivornas 10 rotationsriktning. Vagnen 58 styrs av ett linjärplaceringsorgan 60, t.ex. en talspolemotor (ej visad) för att föra magnethuvudena 54 i nära kontakt med skivorna 10.

Magnetuppteckningshuvudena 54 äro konventionella "flytande" huvuden med en luft- lageryta, som tillåter huvudet att flyta på ringa avstånd från varje skivas uppteckningsyta. Var och en av skivorna 10 kan vara en standardskiva med ett substrat av aluminium eller en aluminiumlege- ring, t.ex. aluminium och mangan, med ett spinnbelagt skikt av magnetiserbart material, t.ex. en järnoxid i ett bindemedel. Huvudena 54 bilda tillsammans med armarna 56, vagnen 58 och linjär- placeringscrganet 60 ett medel för att placera en omvandlare i varje huvud i nära kontakt med det magnetiska skiktet på skivorna för bildande eller avkänning av magnetiska impulser på välkänt sätt.

Mittlokaliseringshålen 12 i varje skiva äro enligt föreliggande uppfinning utformade att innehålla excentriska, elliptiskt formade lober 14 för kontakt med några utsprång 18 på navet 16i navarrangemanget. När drivningen sker i motursriktningen såsom illustreras, placerar man vid sam- manföring av skivpacken varje skiva 10 i tur och ordning på navarrangemanget med varje lob 14 mitt emot tillhörande utsprång 18. Navarrangemanget hålles stationärt, och den i skivpacken inordnade skivan vrids medurs för centrering av skivan genom att utsprången 18 pressas i kontakt med den excentriskt formade krökta lagerytan 22 i hålet 12. Sedan alla skivor monterats på detta sätt placeras ett icke illustrerat navlås över skivorna för att hindra dem från att röra sig ytterligare relativt navet.

En annan fördel med flerlobmittlokaliseringshålet 12 för skivorna 10 är, att en skivpacke

Claims (3)

1. -.._ _...._.._.._ _.. _.. 7712116-8 kan monteras isär utan att en skivas position relativt resterande skivor i packen störs. Grov- placeringen av varje skiva kan indikeras genom markering av en viss Iob 14 på varje skiva för ett visst utsprång, t.ex. utspränget 18a på navet 16 i fig. 2. Alla skivorna kunna lösgöras från skrivpacken och utbytas genom att samma Iob får kontakt med det markerade utsprånget 183 på drivnavet. När sålunda skivan vrids i kontakt med utsprângen 18, kommer skivan att placeras i samma läge relativt drivnavet. Nästa skiva införes på samma sätt, och efter vridning för upprättande av kontakt mellan utspräng och drivnav har skivan samma plats relativt de övriga skivorna iskivregistret som den hade före demonteringen av skivregistret. Uppfinningens principer ha klargjorfs i samband med en illustrerad utföringsform. Det torde emellertid vara uppenbart inom tekniken, att många modifikationer av strukturer, arrange- mang, proportioner, element, material och komponenter äro möjliga vid tillämpning av uppfinning- en; Exempelvis ha de skivor, vilka nomialt användas i databehandlingssystem för lagring av magnet- isk information på aluminiumsubstrat, en järnoxidbeläggning. Av ovanstående beskrivning torde framgå, att skivor för användning i optiska system kunna dra fördel av flerlobmittlokaliseringshälet enligt föreliggande uppfinning. Skivorna kunna vara ometalliska, t.ex. av glas eller plast, och kunna bestå av ett pläterat magnetiskt skikt eller ett belagt magnetiskt skikt. De kunna innefatta en deformerad optisk väg för användning vid optisk läsning av ytdeformation i beläggningen på skiv- ytan. Även om den särskilda fördelen med föreliggande uppfinning är bevarandet av cirkeldataspärs koncentriska läge, är det uppenbart, att samma fördelar kunnazuppnås relativt spiralspâr. Patentkrav . ll Centreringsanordning för uppteckningsskivminne innefat- tande åtminstone en uppteckningsskiva (l0) för informations- uppteckning samt ett vridbart drivnav (16) för drivning av skivan, k ä n n e t e c k n a d därav, att skivan innefattar ett excentriskt, med flera lober (22) försett mittlokaliserings- drivhål (12) samt att drivnavet innefattar ett antal utsprâng (18), till antalet lika med loberna i skivan, för ingrepp med lobernas krökta ytor (22) i drivhålet (12) i och för drivning och centrering av skivan.

2. Anordning enligt patentkravet l, k ä n n e t e c k n a d därav, att lobernas (22) och utsprångens (18) antal är tre.

3. Anordning enligt patentkravet l, k ä n n et e c k n a d därav, att uppteckningsskivan (10) är en magnetskiva. ANFURDA PußuKAnoNER; us 3 156 918 (346-74)