DE2830828A1 - Traeger fuer einen stapel von drehbaren speicherplatten, insbesondere fuer einen magnetplattenspeicher - Google Patents

Description

Anmelderin: International Business Machines

Corporation, Armonk, N.Y. 10504

ka/bm

Träger für einen Stapel von drehbaren Speicherplatten, insbesondere für einen Magnetplattenspeicher

Die Erfindung betrifft einen Träger für einen Stapel von drehbaren Speicherplatten, insbesondere für einen Magnetplattenspeicher, an dem das Drehlager der Speicherplatten und das Lager von mindestens einem Antriebsmotor für mindestens einen in Radialrichtung einstellbaren Tragarm angeordnet sind, der Lese-/Schreibköpfe trägt, die auf die Aufzeichnungsspuren der Speicherplatten einstellbar sind.

Es ist bekannt (US-PS 3 815 150), den Träger für einen Magnetplattenspeicher so auszubilden, daß dieser T-förmige Profilteile aufweist, an deren Mittelstücken jeweils die Antriebsspindel der drehbaren Magnetplatte und der Antriebsmotor für idie Einstellung des Magnetkopftragarmes gelagert sind. Die in einem rechten Winkel zueinander angeordneten Mittelstücke [der T-Profile bilden für den Magnetplattenspeicher einen einjseitig offenen Rahmen, an dessen offener Stirnseite Magnet-

!platten wahlweise an der Antriebsspindel einsetzbar und von [dieser entnehmbar sind. Der offenen Stirnseite gegenüberliegend befindet sich das Mittelstück eines T-Profilteils, an dem der Antriebsmotor des Magnetkopftragarms befestigt ist. Die Anordnung eines zusätzlichen Magnetkopftragarms in diametraler Position zu dem bereits vorhandenen Tragarm, ist bei dieser bekannten Anordnung nicht möglich.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, den Träger für einen Stapel von drehbaren Speicherplatten, insbesondere für einen Magnetplattenspeicher mit einem oder mehreren Magnetkopftragarmen so auszubilden, daß er bezüglich der im Betrieb auftretenden thermischen und dynamischen Kräften

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[eine hohe Biege- und Verwindungssteifigkeit aufweist.

-Diese Aufgabe wird gemäß der vorliegenden Erfindung dadurch jgelöst, daß der Träger als ein die Stapelachse umschließender symmetrischer Rahmen ausgebildet ist, der zwei in einem Abstand gegenüberstehende Rahmenteile enthält, die eine gemeinsame Längsschnittebene aufweisen, die zu den Ebenen der Aufzeichnungsflächen der Speicherplatten parallel ausgerichtet ist, und welche annähernd die Ebene bildet, in [welcher die Resultierende der Antriebskräfte von einem oder mehreren Antriebsmotoren der Tragarme wirkt, und in welcher annähernd der Schwerpunkt der aus dem Plattenstapel, den Tragarmen und deren Antriebsmotoren gebildete Anordnung liegt.

Durch eine Anordnung der genannten Art besteht die Möglichkeit , den Magnetkopf eines Magnetplattenspeichers, der mit hoher Dichte der Aufzeichnungsspuren betrieben wird, mit großer Genauigkeit auf eine ausgewählte Aufzeichnungsspur einzustellen, unabhängig davon, ob auf den Träger erhebliche dynamische oder thermische Kräfte einwirken.

Die Erfindung wird anhand von Abbildungen näher erläutert. Es zeigen:

Fign. 1-3 das Schema eines Magnetplattenspeichers, dessen Träger bei Betriebsbedingungen durch auf ihn einwirkenden Kräfte verformt wird,

Fig. 4 die Seitenansicht eines gemäß der Erfindung ausgebildeten Plattenspeichers,

Fign. 5A die Gesamtanordnung eines gemäß der vorliegenden und 5B Erfindung ausgeführten Magnetplattenspeichers, mit besonderer Anordnung der Einzelteile in perspektivischer Ansicht.

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Der in den Fign. 1 bis 3 dargestellte Magnetplattenspeicher ist befestigt an einem Träger 10, der durch federnde Befestigungselemente 12 mit der Grundplatte 11 verbunden ist. ;An der Oberseite des plattenförmigen Trägers 10 ist der Antriebsmotor 13 des Magnetkopftragarms 14 befestigt. Der Antriebsmotor 13 des Magnetkopftragarms ist ein Tauchspulenmotor, dessen Tauchspule 13a den Magnetkopftragarm bezüglich der Antriebsspindel 17 der Magnetplatten 16 in ,'radialer Richtung bewegt, wodurch Magnetköpfe 15 auf ausgewählte Aufzeichnungsspuren der Magnetplatten 16 eingestellt werden.

Wenn der Magnetkopftragarm 14 durch den Antriebsmotor 13 !eingestellt wird, ergeben sich gemäß der Darstellung nach .Fig. 2 Reaktionskräfte F1 am Lager des Antriebsmotors 13. Da die Hauptachse 10a des Trägers 10 unterhalb der am Antriebsmotor 13 angreifenden Kraft F1 in einem Abstand von Y1 verläuft, wird ein Biegemoment der Größe F1 χ Y1 erzeugt, das auf den Träger einwirkt. Biegemomente dieser Art wirken immer dann auf den Träger 10 ein, wenn der Magnetkopftragarm in Richtung der Antriebsspindel 17 beschleunigt wird. Es ergibt sich ferner eine Kraft F2, die am Träger 10 im Abstand von Y2 von der Hauptachse 10a angreift. Dieses Biegemoment ergibt sich durch die am Massenschwerpunkt des Plattenstapels wirkende resultierende Masse des Plattenspeichers, die durch Kräfte des Antriebsmotors beschleunigt wird. Diese Biegemomente können erhebliche Werte erreichen, wenn zeitlich aufeinanderfolgende Antriebskräfte des Antriebsmotors 13 im Bereich der Eigenfrequenz der Gesamtanordnung liegen. In diesem Fall kann eine Ausbiegung des Trägers 10 erfolgen, wie dies aus der Darstellung der Fig. 3 hervorgeht. Der Magnetkopftragarm 14 erhält dadurch eine Schrägstellung, welche eine fehlerhafte Spureinstellung der Magnetköpfe bewirkt. Betriebsfehler dieser Art könnten durch erhöhte Festigkeit des plattenförmigen

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Trägers 10 vermieden werden. Daraus ergibt sich jedoch ein höherer Materialaufwand, der das Gesamtgewicht des Magnetplattenspeichers erhöht.

Der plattenförmige Träger 10 erhält ferner gemäß der Darstellung nach Fig. 3 eine Biegung durch die Wirkung von Temperaturunterschieden, die zwischen der Oberseite und der fonterSeite des Trägers 10 bestehen. Innerhalb des Gehäuses |des Magnetplattenspeichers ergibt sich eine Erwärmung in den 'zwischenräumen der Magnetplatten 16 durch die mit hoher 'Geschwindigkeit bewegten Luftmoleküle, wenn der Platten-'stapel mit hoher Geschwindigkeit gedreht wird. Eine andere !Wärmequelle ergibt sich durch den Antriebsmotor 13, der !mit sehr hohen Erregerströmen betrieben wird.

Die Fig. 4 zeigt den in einem Gehäuse drehbar angeordneten Stapel von koaxial angeordneten Magnetplatten 32. Beide Oberflächen dieser Magnetplatten sind mit einem magnetischen Material beschichtet, an dem Informationsdaten in konzentrischen Kreisspuren aufgezeichnet werden. Die Magnetplatten 32 des Stapels 33 sind mit einer Nabe 34 verbunden, die an der Antriebsspindel 35 befestigt ist. Die Antriebsspindel 35 ist an den Kugellagern 36 drehbar gelagert, so daß sie über die Riemenscheibe 37 mit einem Antriebsmotor verbunden werden kann. Das Gehäuse 38 des Plattenspeichers ist verstärkt durch Verstärkungsrippen 39.

Die beiden Sätze von Magnetköpfen 40a und 40b, die an den radial einstellbaren Magnetkopftragarmen 41 befestigt sind, dienen der Aufzeichnung/Abfühlung von Datensignalen an den Magnetplatten 32. Die Magnetkopftragarme 41 sind einander diametral gegenüberstehend am Umfang des Plattenstapels angeordnet. Die Tauchspule 42 eines als Tauchspule ausgebildeten Antriebsmotors 43 ist am Ende des Magnetkopftragarmes 41 befestigte

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Wie aus Fig. 5A hervorgeht, besteht jeder Antriebsmotor 43 aus einem Stator 44 mit den beiden Elektromagneten 45a und 45b, die in einem Abstand zum Polstück 46 und einem (mittleren, nicht dargestellten Polstück angeordnet und mit der rückseitigen Jochplatte 47 verbunden sind. Die Polstücke sind in Radialrichtung durch einen ringförmigen, nicht näher dargestellten Luftspalt in radialem Abstand angeordnet. Die axiale Bewegung der Tauchspule 42 erfolgt durch einen Erregeristrom in einer ausgewählten Tauchspule, wodurch die Magnetköpfe 40a oder 40b eines Magnetkopftragarms 41 auf ausgewählte Aufzeichnungsspuren eingestellt werden.

Wie aus Fig. 5B hervorgeht, enthält der Magnetplattenspeicher einen Träger 50, der als ein die Stapelachse umschließender symmetrischer Rahmen ausgebildet ist. Der Träger 50 besteht aus den beiden in einem Abstand gegenüberstehenden Rahmenteilen 51a und 51b, die eine gemeinsame Längsschnittebene aufweisen. An der Innenseite eines jeden der beiden Rahmenteile ist eine Befestigungsklammer 52 bzw. 53 für die Befestigung eines der Antriebsmotoren 43 vorgesehen.

Die Längsschnittebene 54, ist durch die beiden Rahmenteile 51a und 51b zu den Ebenen der Speicherplatten 32 parallel ausgerichtet. Ihre Lage ist so gewählt, daß die Resultierende der von den Antriebsmotoren 43 ausgehenden Schubkräfte in ihr wirkt. Ferner ist der Schwerpunkt der aus dem Plattenstapel, dem Tragarm und den Antriebsmotoren gebildeten Anordnung so gewählt, daß er annähernd in die Längsschnittebene 54 zu liegen kommt. Das Gehäuse 31 des Plattenstapels ist durch Bolzen direkt mit jeweils zwei paarweise an der Innenseite des Rahmens 50, an dessen oberen Rahmenteil 51a und an dessen unteren Rahmenteil 51b angeordneten Gehäusenocken 57 befestigt. Die dem Rahmen fest zugeordneten Statoren 44 eines jeden Antriebsmotors 43, werden jeweils mit einer Halteklammer 52 bzw. 53 verbunden, die jeweils an

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gegenüberliegenden Seiten innerhalb des Rahmens 50 angeordnet !sind. Das Gehäuse 31 des Plattenspeichers mit dem Magnetkopf tragarm 41, der Tauchspule 42 und dem Antriebsmotor 43 werden im Inneren des Rahmens 50 zentriert.

;Die Gehäusenocken 57 sind im Rahmen 50 so angeordnet, daß der Schwerpunkt des im Gehäuse 31 angeordneten Plattenspeichers .mit dem Magnetkopftragarm 41 und der Tauchspule 42 in der neutralen Längsschnittebene 54 des Rahmens 50 liegt. Die Lage der Halteklammerη 52 und 53 ist so gewählt, daß der im Rahmen fest angeordnete Stator 44 eines jeden Antriebsmotors 43 !annähernd in der neutralen Längsschnittebene 54 liegt. Diese ' JArt der Montage kann vorgesehen sein entweder für einen oder zwei Antriebsmotoren, abhängig davon, ob ein Magnetkopftragarm , oder zwei Magnetkopftragarme vorgesehen sind. Wenn entsprechend der Darstellung nach den Fign. 5A und 5B zwei diametral einander gegenüberstehende Antriebsmotoren vorgesehen sind, sind beide gegenüber der neutralen Längsschnittebene 54 in Richtung der Spindelachse geringfügig nach links bzw. nach !rechts versetzt. Die Resultierende der durch die Antriebs- ^!motoren verursachten Antriebskräfte wirkt dadurch in der neutralen Längsschnittebene 54. Sie wirkt in einer Ebene, die bezüglich den Oberflächen der Speicherplatten 32 parallel !ausgerichtet ist, so daß ein Biegemoment auf die Lagerung des Plattenspeichers 31 bezüglich der Lagerung des Magnetkopftragarmes nicht auftreten kann.

Die am Rahmen 50 auftretenden thermischen Kräfte ergeben sich durch Temperaturunterschiede zwischen der im Innenraum des j Rahmens erzeugten Betriebstemperatur, die wesentlich höher ist als die an der Außenseite des Rahmens bestehende Außentemperatur. Im oberen Rahmenteil 51a und im unteren Rahmenteil 51b werden dadurch Kraftkomponenten erzeugt, die sich im Bereich der neutralen Längsschnittebene 54 kompensieren. Eine Biegung des Rahmens, die sich auf die relative Lage der Lagerung des Magnetkopftragarmes 41 und der Speicherplatten 32 auswirkt, kann somit nicht auftreten.

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Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH

   Träger für einen Stapel von drehbaren Speicherplatten, insbesondere für einen Magnetplattenspeicher, an dem das Drehlager der Speicherplatten und das Lager von mindestens einem Antriebsmotor für mindestens einen in Radialrichtung einstellbaren Tragarm angeordnet sind, der Lese-/Schreibköpfe trägt, die auf die Aufzeichnungsspuren der Speicherplatten einstellbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (50) als ein die Stapelachse umschließender, symmetrischer Rahmen ausgebildet ist, der zwei in einem Abstand gegenüberstehende Rahmenteile (51a, 51b) enthält, die eine gemeinsame Längsschnittebene (54) aufweisen, die zu den Ebenen der Aufzeichnungsflächen der Speicherplatten (32) parallel ausgerichtet ist, und welche annähernd die Ebene bildet, in welcher die Resultierende der Antriebskräfte von einem oder mehreren Antriebsmotoren (43) der Tragarme wirkt, und in welcher annähernd der Schwerpunkt der aus dem Plattenstapel, den Tragarmen und deren Antriebsmotoren gebildeten Anordnung liegt.

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