SE426112B - Momentutjemnat skivmagasin - Google Patents

Description

7809227-7 Dessa böjmoment kan orsaka dynamisk böjning av spindeln och spârinrättnings- fel. Eftersom det vidare finns en temperaturdifferential mellan basplattans övre och nedre ytor ger den resulterande termiska expansionen upphov till statisk ur-plan-böjning av basplattan.

För att reducera denna böjning har man i det amerikanska patentet 3.768.083 föreslagit användning av två plana. över-liggande basplattsektioner.

Den ena är :mycket styv och stöder skivpacken, magnethuvudena, huvudhållaren och spindeln, medan den andra stöder talspolemotorns kraftiga polkärnor.

Fortfarande förekommer emellertid ur-plan-böjníng därför att kraftcentrxzm för talspolemotorn och tyngdpunkten för både motorn och skivorna finns på ett betydande avstånd från basplattana neutralplazx, och distorsíon uppkommer fortfarande på. grund av skillnaden i temperatur mellan den övre och den nedre ytan på. basplattazi. i 7 __ Dessa problem blir i huvudsak eliminerade vid skivmagasinet enligt föreliggande uppfinning, där varje talspolemotozpåverkare är monterad inom och xqapbäres av en ihålig, generellt ringformad. synnnetrisk bas så. nära ett neutralplan som nnöjligt, vilket uppdelar basens motstående väggar i två väsentligen symmetriska partier, och där skiva/spindel-kåpai-arrangemanget är oberoende fäst vid basen med spindeln i rät vinkel mot neutralplanet och med tyngdpunkten väsentligen sanmanfallande med detta plan.

Ovannâmnda förbättrade konfiguration har ej föreslagits tidigare inom tekniken. Det amerikanska patentet 14.0O5.h90 visar en cylindrisk ram och bryggplattor för centralt uppbärande av en skiva., en spindel och en motor i ett symmetriskt arrangemang, varvid emellertid motorn består av en rotor som omger en stator, vidare blott fasta huvuden utnyttjas, och slutligen ingen talspolemotor- eller någon ekvivalent förflyttbartrörlig påverkar-e finnes, som år monterad enligt vad här beskrivits för styrning av huvudena..

Ett tidigare känt skivarkiv har ett flertal accessmekanismer, vilka är monterade på utsidan av ett gjutet inetallhölje, som omgiver skivstapeln.

Höljet uppbär emellertid här ej skivstapeln och spindeln, utan dessa äro stödde. från undersidan. Följaktligen fungerar höljet ej såsom en bas.

Det amerikanska patentet 14.0O8.1»92 beskriver ett magnetiskt skiv- minne, där en skivpacke år innesluten i ett hölje. Höljet har en kammare, till vilken luft matas för att kyla skivorna i och för reducering av tempe- raturgradienten mellan komponenterna inuti kammaren. Detta arrangemang inne- bär emellertid ingen lösning på. problemet med dynamisk ur-plan-böjning, vilket 7809227-7 är aktuellt i föreliggande fall. Skivmagasinet enligt uppfinnningen prak- tiskt taget eliminerar såväl dynamisk som statisk ur-plan-böjning hos basen.

Skivmagasinet enligt uppfinningen består av en i huvudsak symmetrisk, ihålig, generellt ringformad bas, som uppdelas i två. väsentligen identiska partier av ett neutralplan, som passerar genom motstående symmetriska väggar i basen. Ett skiva/spindel-kåpa-arrangemsng är infört axiellt i hålruxmnet och så. fäst vid basen att tyngdpunkten ligger i huvudsak i nämnda plan. Arrange- manget uppbär spolen i åtminstone en talspolemotor (VCM), vars polkärnor har förts axiellt relativt spolen och därefter fästs vid hållare på. basen inom hälruxnmet. Om två VCM komer till användning arrangeras de vid. diametralt motstående sidor på skivan. Varje VCM-kraftcentrum ligger så nära. som :möjligt nämnda plan för att i huvudsak eliminera. böjmoxnent pä basen mder VCM-på- verkan av huvudena.. Ringbaskonfigurationen upprätthåller en väsentligen likformig temperaturdifferential mellan basens inner- och ytterytor. Skivor- na är monterade med sina. plan vertikala och parallella med neutralplanet, så. att den signifikanta temperaturgradienten kommer att uppträda parallellt med skivornas plan.

Ovannämnda och andra ändamål, egenskaper och fördelar med uppfin- ningen, som definieras i nedanstående pstentkrav, framgår av följande, mera detaljerade beskrivning av en föredragen utföringsform, som illustreras på bi fogade ritningar.

Fig. l, 2 och 3 är schematiska diagram över ett skivmagasin, som är konstruerat enligt principerna för tidigare känd teknik.

Fig. h är en schematisk översiktlig tvärsnittsillustration av ett skivmagasin enligt uppfinningens principer.

Fig. 5A och SB utgör en perspektivillustration av magasinet enligt fig. h i isärtaget skick.

BESKRIVNING AV FIG, l, 2 OCH 3.

Dessa figurer visar schematiskt ett tidigare känt skívmagasin med en 'oasplatta 10, som är ansluten till en maskinram ll med hjälp av stöt- dämpare, visade såsom fjädrar 12. Vid basplattans 10 övre yta är en talspole- :notor (VCM) l3 fäst. bbtom 13 består av en talspole 13A, som är fäst vid ett bärare/arm-arrangemang lh. Arrangemanget lh kan förflyttas så. att magnet- huvuden 15 bringas i access-omvandlingsreletion till ett valt koncentriskt spår på. en viss bestämd av ett flertal koaxziellt arrangerade magnetskivor 16.

Skivpacken är vridbart nnnterad nära en spindels lT ena ände. Spindeln upp- 7809227-7 bâres nåra. sin motstående ände i icke illustrerade lagringar, som 'uppbäres av basplattaxx 10.

Då. bärare/arm-arrangemarxget lh uppsöker olika. spår alstras realctions- krafter Fl (rig. 2) av och vid VCM 13. Eftersom basplattans 10 neutralaxel lOa befinner sig på. ett avstånd Yl från den punkt där kraften Fl anbringas, blir basplattan utsatt iör ett böjmoment av storleken FlYl. .Andra böjmoment påläggs basplattazx 10, varje gång den accelererar i radiell rikting, på. grund av att motorns 13 och skiva/spindel-arrangemangets 16, lT massacentra finns över neutralaxeln lOa. En kraft F2, som verkar vid en sträcka '12 fiån neutralaxeln lOa, ger upphov till ett monent F2Y2 på. basplattan 10. Om den korrekta söklängden och fördröjningen mellan sökningarna etableras så. att en avsevärd kraft pâlägges VCMlS vid basplattans 10 naturliga frekvens, upp- träder ur-plan-böjning enligt vad som visas i fig. 3. Detta får bärare/arm- arrmgemanget 114 att luta relativt skivan 16, vilket resulterar i ur-spår- -fel mellan huvudena lS och skivorna. Såsom ovan påpekats har man inom tidi- gare känd teknik sökt reducera detta fel genom att göra basplattan l0 styvare genom ökning av tj ockleken. Detta tillvägagångssätt âr emellertid otillfreds- ställande därför att basplattan blir tyngre och dyrare. _ Ett annat problem som hör samman med skivmagasin av denna tidigare kända. typ är statisk ur-plan-böjning till följd 'av temperaturgradienter mellan basplattans 10 övre och nedre yta. Höjning av detta slag orsakar termiska ur-spår-fel på. grund av basplattans ojämna upphettning och termiska distor- sion. Närmare bestämt âr de snurrande skivorna 16 och talspolen l3a betydande värznekällor. De höja temperaturen inuti skivatapelns hölje 18 innanför omgiv- ningsluftens, varigenom basplattans övre yta upphettas. På. grund av den om- fattande turbulensen inuti höljet är temperaturskillnaden mellan två god- tyckliga punkter inuti höljet liten i förhållande till temperaturskillnaden :mellan omgivningsluften och luften inuti höljet. Basplattans bottenyta år normalt exponerad för atmosfären eller för strömförsörjningsenhetens värnne, vilken enhet ligger nedanför plattan i maskinraznen ll. Den resulterande ver- tikala temperaturgradienten över basplattan l0 får den att böjas ur skivor-nas' 16 plan, liknande distorsionen i fig. 3, vilket resulterar i ur-spår-fel.

De ovan beskrivna böjproblemen blir i huvudsak eliminerade vid skiv- msgasinet enligt föreliggande uppfinning, vilket härnâst kommer att beskrivas. aasxæïvmmc Av nan' rönanamwx xmrönïncsmnmn ans. h ocn s.

Slåsom visas schematiskt i fig. h består skivmagasinet enligt uppfin- ningen av ett skiva/spindel/kåpa-arrangemang 3l med ett flertal parallella skivor 32 koaxiellt arrangerade i en stapel 33. Dessa skivor har på sina mot- 7809227-7 stående planarytor ett magnetiskt material, på. vilket digitaldata kan upp- tecknas på. magnetisk väg. Skivorna i stapeln 33 är fästa vid ett nav 314, som är anslutet till en spindel 35, som i sin tur xrppbšíres i axiellt separerade lagringar 36 och drivs från en yttre källa (ej visad) via en trissa 37 utan- för lagringarna. Skivstapeln 33 oxngíves av en kåpa 38, som innehåller ett flertal perifert separerade radiellt förlöpazxde förstyvningsribbor 39.

Två uppsättningar (a, b) magnetiska huvuden 110 finns anordnade, vilka huvuden läser eller skriver magnetiska tecken på en motsvarande, axi- ellt separerad grupp av skivor 32. Varje uppsättning huvuden kan förflyttas av ett bärare/arm-arraxxgemmg bl, som för ett valt huvud till omvandlinge- kontakt med ett bestämt spår på en viss skiva 32. Arrangemangen 141 år före- trädesvis av den typ som beskrivs i ovan anförda exempel. Till arrangemangets hl från huvudena vettande ände har anslutíts en elektrisk ledande spole 142 i en rnotsvarande linjärpåverkare, företrädesvis en talspolemotor (VCM) 1:3.

Med hänvisning till fig. 5A innehåller varje VCM 743 en stationär del bh med ett par elektromagneter l15a,b anordnade i perifert separerad relation till en främre polkärna H6 och en mittpolkârna (ej visad), som är utformad i ett stycke med en rund bakre platta W. Dessa polkårnor separeras radiellt av ett ringforxnat luftgap (ej visat). Axiell förflyttning av motsvarande spole H2, bärare/arm-axrmgemang hl och huvuden 140a eller b initieras på konventionellt sätt genom att ström får passera genom en viss vald spole.

Med hänvisning till fíg. SB innehåller skivmagasinet vidare en väsent- ligen symmetrisk, ringformad bas 50. Basen år företrädesvis helgjuten och be- står av övre och nedre kåppartier Sla, b med motstående ring*- eller segment- formade rundade delar. Ytterândarna på varje rundad del avslutas med i linje med varandra orienterade raka avsnitt. De raka avsnitten på den övre delen Sla är parallella med, separerade från och vid sina yttre ändar förbundna med de raka avsnitten på det nedre partiet Slb. Varje käppar-ti Bla, b bildar ett par hållare 52, 53 (varav blott en uppsättning visas).

Ett viktigt kännetecken för uppfinningen, vilket framgår av fíg. Sa, b, är att basen 50 uppdelas i väsentligen identiska halvor av ett imaginärt neutralplan Sh, som passerar vertikalt genom de motstående väggarna i de övre och nedre kåppartiema Sla, b. Skiva/spindel-kåpa-arrangemanget 31, bärare/ /arnrarrangemangen 141 och spolarna 112 i talspolemotorerna 143 förflyttas såsom en enhet i spindelaxelns riktning in i ett hålrum eller en kavitet 56, som definieras :mellan övre och nedre baspartierna Sla, b. Skiva/spindel/kåpa- 7809227-7 -arrangemanget 31 anslöts därefter t.ex. med nitar direkt till nav-paret 57 i övreoch nedre kâppartierna. 5la, b. De stationära. delarna. 1414 av varje VCM 1:3 förs nu ini kaviteten 56 i en. riktning väsentligen parallell med spindelns axel fram till motsvarande spole 142, varefter de flyttas inåt mot spindel- axeln i partiellt-överliggande koncentrisk relation till respektive spole samt nitas vid korrekt hållare 52 eller 53. De stationära delarna 1414 på. de båda VCM nitas därefter direkt vid hâllarna 52, 53. Arrangemanget 31, 141, 142, 1414, centreras inuti kaviteten 56 (dvs. på. lika avstånd från kåppartiernas 5la, b innervâggar), varvid de stationära delarna 1414 placeras mellan kåppartiernas parallella raka avsnitt.

'Naven 57 är så. placerade axiellt i basen 50 att tyngdpunkten hos arrangemanget 31 inklusive den därtill hörande strukturen 1ßl, 142 väsentligen sammanfaller med neutralplanet. Likaså är hållarna 52, 53 så anordnade att krafizcentrxnn hos den stationära delen 1414 i varje VCM 143 ligger så. nära som möjligt och företrädesvis sammanfaller med neutralplanet 514.

Det torde vara xmderförstått att när blott en VCM använts - eller när två. VCM använts för att styra huvuden, som gör access till olika eller samma skivor - år det fullt möjligt för varje VCM 143-kraftcentrum att ligga i neutralplanet 514., Om emellertid - såsom fallet är i den illustrerade ut- föringsforxnen - tvâ VCM 143 använts fór att styra accessen hos olika axiellt separerade uppsättningar huvuden 140a., b, kan det vara nödvändigt att något förskjuta VCM-kraftcentra från neutralplanet, men i ett sådant fall bör kraftcentra förskjutas identiska, :rycket små sträckor från neutralplanet.

Hela skiva/spindel/kåpa-arrangemanget måste ha sin tyngdpunkt pla- cerad vid ringbasens 50 neutralplan för att hindra att tröghetskrafber, här- rörande från basens i-plaxr-acceleration, alstrarböjmoment och framkallar ur-plan-böjmod av den typ som tidigare beskrivits i anslutning till fig. l~3.

Eftersom VCM-reaktionskrafterna verkar antingen -wdd eller nära neutralplanet 514 och tröghetskrafterna hos skiva/spindel/kåpa-arrangemanget verkar genom neutralplanet , 'blir dynamisk cur-plan-höjning väsentligen eliminerad, Statisk ur-plan-böjning på grund* av temperaturgradienter blir också väsentligen eliminerad vid skivmagasinet enligt uppfinningen. Det torde ob- serveras att spindelns 35 axel är horisontell, så. att skivornas plan är ver- tikala. Den betydande tenmeraturgradienten uppträder sålunda parallellt med skivornas plan (ej "ur plan" såsom i den tidigare kända utföringsforlmen enligt fíg. 1-3). Eftersom skiva/spindel/kåpa-arrangemanget 31 är centrerat inuti kaviteten 56 i den väsentligen symmetriska basen 50 och väggarna i kåppartierna 5la., b över och under arrangemanget har likformig tjocklek,

Claims (7)

1. 7809227-7 existerar en väsentligen likforniig temperaturdifferential mellan kaviteten och omgivningsluften utanför basen. Basens 50 axiella. ändar tillslutes av höljen av plast eller lättmetall. Dessa höljen har så. obetydlig styvhet i förhållande till basen ett temperaturgradienterna över dem ej får ringbasen att böjas ur plan. Sammanfattningsvis kan sägas att vid det förbättrade skiv* magasinet enligt föreliggande uppfinning blir den dynamiska höjningen av basen ur planet för skivorna, som orsakas av talspolemotor~reaktionskrafter, och den statiska höjningen av basen ur planet för skivorna., som beror på temperaturgradienter, väsentligen eliminerade. Härigenom utplånas en viktig anledning till ur-spår-fel, vilket :möjliggör reducering i tillåtet spå:- -till-spâr-avstånd pä respektive skivor. Vidare förenklas utbyte på fältet av skiv/spindel/käpa-arrmgemanget 31, eftersom detta. arrangemang md till- hörande rörliga. strulctur 142, 111, 140 kan avlägsnas axiellt såsom en enhet sedan de relativt tunga stationära delarna 1414 av VCM 143 avlägsnats genom lösgöring i rakt mtsatta riktningar. PATENTKIMV l. Skivmagesin, innefattande en elektromagnetiskt styrd päverkare.(143), som har en fast del (1414) och en rörlig del (142), vilken är förflyttningsbar parallellt med och uppbäres av ett arrangemang ned skivor (32) i en kåpa, k ä. n n e t e c k n a. t av en ihålig bes (50), vars neutralplan (514) sträcker sig genom centrum i basens :notstående övre och nedre kåppartier (Bla, Slb), vilken bas år anordnad att i sig för montering mottaga skiva/kâpa-arrange- manget (31) med dettas tyngdpunkt väsentligen sammanfallande med neutrslplanet, varvid basen vidare är anordnad att fór direkt montering :mottaga den fasta delen (1414) i pâverkaren (141, 142, 143, 1414), så att dennas tyngdpunkt och kreftreak- tionscentnnn väsentligen sammanfaller med neutralplanet (514).

2. Skivmagasin enligt patentkravet l med minst en talspolemotor (143), k ä n n e t e c k n a t av medel (57) för nnnterande mottagning av arrangemanget (31) i basen väsentligen centrerat inuti bashålruinmet (56) och med tyngdpunkten väsentligen samnanfallande med neutralplanet samt organ (52, 53) för mnterande mottagning av motorns polkärnor (146) direkt i basen på sådant sätt, att varje motors kraftcentrum väsentligen saxmnanfaller med nentralplanet (514).

3. Skivmagasin enligt patentkraven l och 2, k ä n n e t e c k n a. t därav, att de medel (57), som mottager skiv/kåp-arrangemanget (31) placerar errangemangets axel i rät vinkel mot planet och väsentligen centrerad i nämnda kâppartier (Bla, Slb) i basen (50) för att upprätthålla en väsentligen likformig temperaturdifferential mellan basens inside. och utsida. 7809227-7 h.

4. Skivmagasin enligt pstentkravet 3, k å. n n e t e c k n a. t därav, ett nämnda. arrangemang (31) omfattar en stapel (33) av magnetskivor (32), monterade med skivornas plan vertikala och parallella med neutralplanet, så. att den signifikanta temperaturgradienten uppträder parallellt med skivornas plan.

5. Skívmagasin enligt patentkravetß, k ä. n n e t e c k n a. t 'av minst' en av påverkar-en (143) förskjutbar magxethuvuduppsâttning (t.ex. lma, hOb i fig. h), som är rörligt i riktningar parallella med neutralplmet (Sh) för omvandlingsingrepp med skivan (32), varvid kraftcentnm får påverkarens fasta. och rörliga del ligger väsentligen i neutralplanet för att i huvudsak eliminera eventuella böjmoment på. basen under parallellförflyttningen av den rörliga. delen. _

6. Skivmagasinenligt patentkravet l, k â n n e t e c k n a t därav, att nämnda fasta del (M4) är lösgörbar i en riktning parallellt med neutral- planet, och att nämnda. rörliga del (142) är därefter lösgörbar tillsammans med arrangemanget (31) i en riktning väsentligen vinkelrät mot nämnda plan.

7. Skivmagasin enligt patentkravet 5, innefattande två påverkar-e och två magnethuvuduppsättningar, k ä n n e t e c k n a t därav, att magnet- huvuduppsättningarna. gör access till olika axiellt separerade grupper av skivor, samt att tyngdpunkten och krafbcentrum hos respektive påverkare är förskjutna väsentligen identiska, uwcket små sträckor åt motsatta håll från neutralplanet räknat .