DE2107184A1

DE2107184A1 - Magnetplattenspeicher

Info

Publication number: DE2107184A1
Application number: DE19712107184
Authority: DE
Inventors: Warren Lewis Nilson Jay Brent Wartner Donald Lee San Jose Calif Daniel (V St A )
Original assignee: International Business Machines Corp
Current assignee: International Business Machines Corp
Priority date: 1970-03-13
Filing date: 1971-02-15
Publication date: 1971-09-23
Also published as: FR2083970A5; DE2107184B2; US3678481A; JPS5141334B1; GB1351274A; CA948309A; DE2107184C3; BE764183A

Description

Böblingen, ΙΟ. Februar 1971 sa-fr

Anmelderin: International Business Machines

Corporation, Armonk, N.Y. 10504

Amtl. Aktenzeichen: Neuanmeldung

Aktenzeichen der Anmelderin; Docket SA 970 002

Magnetplattenspeicher

Die Erfindung betrifft einen Datenspeicher unter Verwendung von auswechselbaren, in jeweils einer Schutzhülle untergebrachten, plattenförmigen Aufzeichnungsträgern mit magnetisierbarer Oberfläche, die mitsamt ihrer Schutzhülle in das Speichergerät einsetzbar und mit einem Magnetkopf in Eingriff bringbar sind.

Bei den derzeit in der Datenverarbeitung üblichen Magnetplattenspeichern werden entweder fest eingebaute oder auswechselbare Aufzeichnungsträger in der Form von einzelnen Platten oder von Plattestapeln benutzt. Speicher mit auswechselbaren Platten sind bekannt unter Verwendung von zu einer Baueinheit zusammengefaßten Plattenstapeln. Diese Speicher bieten eine große Flexibilität, da die aufgezeichneten Daten außerhalb des Geräts aufbewahrt werden können und auch an anderen Orten wieder andere Gerät eingesetzt werden können. Da bei der hohen Aufzeichnungsdichte der Daten auf diesen Platten die Plattenoberflächen sehr sorgfältig von Staub und anderen Verunreinigungen freigehalten werden müssen, ist bei den bekannten Datenspeichern dieser Art für jeden Plattenstapel ein abgedichteter Behälter erforderlich, der die Platten bei der Aufbewahrung und beim Transport zu schützen hat. Dieser Behälter muß nach dem Einsetzen des Plattenstapels in das Speichergerät abnehmbar sein.

Für viele Anwendungszwecke, z.B. für die Eingabe von Steuerpro-

1 09839/ 1522

graitimen in eine datenverarbeitende Maschine, erscheint die Ver-V7endung eines ganzen Plattenstapels zu unhandlich, und es besteht daher das Bedürfnis, die Magnetplatten auch einzeln in das Speichergerät einsetzen zu können. In diesem Falle ist die Verwendung . von abschließbaren und abnehmbaren Behältern zu aufwendig. Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Datenspeicher mit auswechselbaren Magnetplatten anzugeben, bei welchem die Speicherplatten, wie bereits vorgeschlagen wurde, in einer verschlossenen Schutzhülle enthalten sind, und bei welchem die Platten in einfacher Handhabung mitsamt ihrer Schutzhülle in das Speichergerät einsetzbar sind.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe bei einem Speichergerät der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß eine über Schienen zur Führung und Arretierung der Schutzhülle in das Speichergerät einschiebbare Magnetplatte mittels eines in ihre zentrale Öffnung eindringenden Kegels bezüglich der Antriebsachse zentrierbar und mit einer Schwungscheibe kuppelbar sowie durch Freigabe eines durch eine Feder belasteten Andruckkissens mit dem in radialer Richtung verschiebbar angeordneten, einer entsprechenden Ausnehmung in der Schutzhülle gegenüberliegenden Magnetkopf in Eingriff bringbar ist.

Der erfindungsgemäße Datenspeicher ist in vorteilhafter Weise so ausgebildet, daß der zur Zentrierung der Magnetplatte dienende Kegel einen zylindrischen Schaft mit einem der zentralen öffnung der Magnetplatte entsprechenden Durchmesser aufweist, und daß die nach der Zentrierung von dem zylindrischen Schaft aufgenommene Magnetplatte durch eine am Ende des Schafts angeordnete Flanschplatte an die Schwungscheibe anpreßbar ist. In vorteilhafter Weise ist der zur Zentrierung der Magnetplatte dienende Kegel mit dem zylindrischen Schaft und der am Ende des Schafts angeordneten Flanschplatte auf einer verschiebbaren Achse angeordnet, mittels der durch das Schließen des aufklappbaren Gerätedeckels zunächst der Kegel und sodann die Flanschplatte federnd gegen die Schwung-

10 9 8 3 9/1522

Docket SA 970 002

scheibe preßbar sind.

Eine weitere vorteilhafte Ausbildung des erfindungsgemäßen Daten-Speichers besteht darin, daß ein den Magnetkopf und das Andruckkissen aufnehmender Bügel auf einem in einer Führungsstange und einer Gewindespindel geführten Träger befestigt und mittels eines die Gewindespindel antreibenden Schrittmotors auf die einzelnen Aufzeichnungsspuren der Magnetplatte einstellbar ist. Dabei sind auf der Gewindespindel, deren·Antrieb über eine Federkupplung erfolgt, Stellringe zur Begrenzung der Verschiebung des Trägers angeordnet.

In vorteilhafter Weise ist das Andruckkissen innerhalb des Bügels auf einem federnd schwenkbar gelagerten Träger befestigt und mittels einer vorgespannten Blattfeder gegen die Magnetplatte preßbar. An dem schwenkbar gelagerten Träger des Andruckkissens ist ein Ansatz vorgesehen, über den das Andruckkissen in Abhängigkeit von der Erregung eines Elektromagneten von der Magnetplatte abhebbar ist.

Ein weiterer Vorteil wird darin gesehen, daß auf einem mit dem Magnetanker verbundenen Hebelarm ein weiteres Andruckkissen befestigt ist, das sich-bei mit der Magnetplatte in Eingriff stehendem Magnetkopf gegen die auf ihrer Innenseite mit einem Reinigungsbelag versehene Schutzhülle legt.-

Eine vorteilhafte Ausbildung des erfindungsgemäßen Datenspeichers besteht ferner darin, daß eine optische Abtasteinrichtung vorgesehen ist, durch die mittels einer öffnung in der Schutzhülle und in regelmäßigen Abständen angeordneten öffnungen am Umfang der Magnetplatte Sektoren der Aufzeichnungsspuren kennzeichnende Taktsignale erzeugbar sind.

Die Erfindung wird anhand eines durch die Zeichnungen erläuterten Ausführungsbeispiels beschrieben. Es zeigen:

1 09839/1522

Docket SA 970 002

Fig. 1 in schaubildlicher Ansicht den Datenspeicher

mit teilweise weggebrochenem Deckel,

Fig. 2a die bei dem Datenspeicher verwendete Magnetplatte,

Fig. 2b die Schutzhülle mit der darin enthaltenen Magnetplatte,

Fign. 3a, b Seitenansichten zur Erläuterung der Wirkungs-

weise der durch den aufklappbaren Deckel betätigten Zentriereinrichtung,

Fig» 4 den Antriebsmechnismus in schaubildlicher Ansicht,

Fig. 5 den Zentriermechanismus der Magnetplatte in

einem Längsschnitt,

Fig. 6 den Mechanismus zur Positionierung des Magnetkopfs und die Einrichtung zur Erzeugung von Taktsignalen, in schaubildlicher Ansicht,

Fig. 7 ebenfalls in schaubildlicher Ansicht, den Magnetkopf mit seiner Befestigung und das den Magnetkopf mit der Magnetplatte in Eingriff bringende Andruckkissen,

Fig. 8a, b den Mechanismus zur Steuerung des Ineingriff-

bringens des Magnetkopfs mit der Magnetplatte.

Das in Fig. 1 mit 10 bezeichnete Gehäuse hat einen aufklappbaren Deckel 12 aus durchsichtigem Material, der mit dem Gehäuse durch das Scharnier 13 verbunden ist.

Nach dem öffnen des Deckels 12 kann in das Gerät eine flexible

109 839/152 2

Docket SA 970 002

Magnetplatte 14 eingesetzt werden, die, wie in Fig. 2 dargestellt, in einer verschlossenen Schutzhülle 16 untergebracht ist. Die Schutzhülle 16 hat auf beiden Seiten eine* zentrale öffnung 18, deren Durchmesser größer ist als die konzentrische zentrale öffnung 20 der Magnetplatte 14, so daß ein ringförmiger Bereich der Magnetplatte freigelegt ist. Die Schutzhülle 16 besitzt ferner eine längliche öffnung 24, durch welche ein in radialer Richtung sich erstreckender Bereich der Magnetplatte freigelegt wird und die kreisförmigen Aufzeichnungsspuren bei der Rotation der Platte innerhalb der quadratischen Schutzhülle dem Magnetkopf zugänglich gemacht werden. An gegenüberliegenden Stellen der Schutzhülle 16 ist ferner eine kleine öffnung 26 angebracht, derart, daß bei der Rotation der Platte innerhalb der Schutzhülle in gleichen Abständen angeordnete öffnungen 28 in der Platte sich an der öffnung 26 vorbeibewegen und einen Lichtstrahl zur Erzeugung eines Sektor-Taktsignals hindurchtreten lassen.

Zur Inbetriebnahme des Speichergerätes wird der Deckel 12 geöffnet und durch den Anschlag 15 in der offenen Stellung gehalten. Sodann wird eine Magnetplatte 14 mitsamt ihrer Schutzhülle 16 in die Führungsschienen 30 bis zu einem Anschlag an ihrem unteren Ende eingeschoben. Der Deckel 12 wird sodann um sein Scharnier 13 zurückgeschwenkt, wobei er an dem Anschlag 15 gleitet, und durch den Schnappverschluß 32 verriegelt. Wenn der Deckel 12 geschlossen ist, legt sich der Fensterteil des Deckels gegen den federbelasteten Stift 34, der aus der Stirnseite der innerhalb des Gehäuses 10 verschiebbar gelagerten Welle 36 herausragt (Fig. 3). Am anderen Ende der Welle 36 befindet sich ein Kegel 38, der dazu dient, mit der zentralen öffnung 20 der Magnetplatte in Eingriff zu kommen und dadurch die Magnetplatte in vertikaler und horizontaler Richtung zum Gehäuse zu zentrieren. Der Kegel 38 und die Welle 36 dienen als Bezugswerte für andere kritische Teile der Maschine, beispielsweise dem Magnetkopf und der optischen Abtasteinrichtung.

Durch das Schließen des Deckels 12 wird die flexible Magnetplatte Docket SA 970 OO2 109839/1522

14 auch mit dem Antriebsmechanismus der Maschine gekuppelt. Dies geschieht dadurch, daß die Welle 36 und der Zentrierkegel 38 gegen die Schwungscheibe 40 gepreßt werden, die, wie in Fig. 4 dargestellt, über den flachen Antriebsriemen 44. mit dem Motor 42 verbunden ist. Dabei kommt die am Ende des Kegels 38 angeordnete Flanschscheibe 46 mit einer Seite des ringförmigen Bereichs 22 der Magnetplatte in Eingriff, während eine in einer Ausnehmung der Schwungscheibe 40 angeordnete Reibungsplatte 47 mit kreisförmiger öffnung mit der anderen Seite des ringförmigen Bereichs 22 der Magnetplatte in Eingriff kommt. Der Kegel 38 und die Flanschscheibe 46 sind frei drehbar auf der Welle 36, deren Drehlage durch die in eine Längsnut der Welle 36 hineinragende Schraube 48 festgelegt ist. Auf diese Weise wird die Magnetplatte 14 innerhalb der durch die Führungsschienen 30 gehaltenen Schutzhülle 16 zu einer Rotationsbewegung veranlaßt.

Durch das Schließen des Deckels 12 wird auch der Mikroschalter 50 betätigt, über den der Magnet 52 (Fig. 6) erregt wird, um den Magnetkopf mit der Magnetplatte in Eingriff zu bringen. Die Anordnung ist so getroffen, daß die Magnetplatte mit dem Magnetkopf bei Erregung des Elektromagneten 52 in Eingriff kommt, wenn ein Steuersignal für den Schreib- oder Lesebetrieb vorliegt.

Um eine magnetische übertragung zwischen dem Magnetkopf 54 und der Magnetplatte 14 zu erreichen, wird die Magnetplatte unter der Wirkung des Elektromagneten 52 (Fig. 8a) zu der Magnetkopfanordnung hin bewegt, so daß der Magnetkopf 54 mit demjenigen Teil der Magnetplatte in Eingriff kommt, der durch die längliche öffnung 24 in der Schutzhülle freigelegt ist. Der Magnetkopf 54 ist über den Kopfträger 56 auf einem U-förmigen Bügel 58 (Fig. 7) befestigt, in dessen öffnung die Magnetplatte 14 hineinragt.

Zur Herstellung eines guten Kontakts zwischen dem Magnetkopf 54 und der Magnetplatte 14 dient das Andruckkissen 60, dessen Träger 62 mit dem Befestigungswinkel 64 durch einen biegsamen Streifen

Docket SA 970 002 109839/1522

66 verbunden ist. Mittels des biegsamen Streifens 66 kann das Andruckkissen 60 gegen den Aufzeichnungsträger mit Hilfe der Blattfeder 68 gepreßt oder hinter die Führung 70 zurückgezogen werden. Die Führung 70 dient zugleich als Bezügsfläche bei der Befestigung der Magnetkopfanordnung 58. Der flexible Streifen 66 und der durch den Andruckkissenträger 62 mit dem Befestigungswinkel 64 gebildete Winkel bewirken, daß das Andruckkissen sich nur in einer Richtung frei bewegen kann. Dadurch wird eine genaue Ausrichtung des mechanischen Kontaktes zwischen Magnetkopf und Aufzeichnungsträger erreicht. Zur Justierung des Anpreßdrucks des Kissens 60 dient die Justierschraube 71, durch welche die Vorspannung der Blattfeder 68 veränderbar ist. Das Andruckkissen ' besitzt eine Öffnung, durch die es möglich ist, daß der Magnetkopf die flexible Magnetscheibe etwas beiseite drückt. Ein dauernder Oberflächenkontakt zwischen dem Magnetkopf und der Magnetplatte ist dadurch gewährleistet.

Wenn beim Betrieb der Magnet 52 erregt wird, schwenkt der Magnetanker 73 entgegen der Wirkung der Feder 75, die normalerweise die Magnetkopfanordnung außer Eingriff mit dem Aufzeichnungsträger hält (Fig. 8a und -8b). Durch die Schwenkbewegung des Magnetankers 73 legt sich die Blattfeder 68 gegen den Träger 62 des Andruckkissens, so daß dieser um den flexiblen Streifen 66 gegenüber dem Magnetkopf 54 zu der Platte hin geschwenkt wird.

Dabei wird ein weiteres Andruckkissen 77 aus Schaumgummi, das auf einem mit dem Magnetanker 73 verbundenen Hebelarm 79 befestigt ist,' gegen die Schutzhülle der Magnetplatte gelegt in einem Bereich, der bezüglich der Plattenbewegung kurz vor dem für die magnetische Übertragung vorgesehenen Bereich liegt. Die Schutzhülle enthält auf ihrer Innenseite ein Reinigungsmaterial, das die Magnetplatte 14 während der Rotation abfegt und das Andruckkissen 77 preßt die Schutzhülle und die Magnetplatte gegen eine Unterlage mit einer Kraft die für das Abfegen ausreichend ist, die Drehbewegung der Platte jedoch nicht behindert. Zur Justierung des Anpreßt aeks dient die Schraube 67, die mit der .(nicht

Docket SA 970 002 10 9 8 3 9/1522

dargestellten), auf der Grundplatte 65 des Gehäuses angeordneten unterlage zusammenwirkt.

Um die Magnetplatte außer Eingriff mit dem Kopf zu bringen, wird der Deckel 12 geöffnet. Dabei wird der Magnet 52 abgeschaltet, so daß die Feder 75 den Magnetanker 73 zurückzieht, und mittels des Ansatzes 63 den Träger 62 des Andruckkissens und die Blattfeder 68 von der Magnetplatte abhebt.

Zur Einstellung einer bestimmten Spur ist die Magnetkopfanordnung 58 auf dem Träger 72 befestigt und in drei Registrierungsebenen ausgerichtet. Der Träger 72 ist verschiebbar entlang der Führungsstange 74. Ein mit ihm verbundener, starrer Meißel 76 greift in das Gewinde der Spindel 78 ein, die über die Federkupplung 80 durch den Schrittmotor 82 in beiden Richtungen drehbar ist. Durch die Drehbewegung der Gewindespindel 78 über den Motor 82 wird der Träger 72 schrittweise vorwärts- oder rückwärtsbewegt. Die Steigung des Gewindes der Spindel 78 kann beispielsweise so gewählt sein, daß für jeden Schritt des Motors 82 der Magnetkopf in radialer Richtung um eine Aufzeichnungsspur weiterbewegt wird. Ein überdrehen der Gewindespindel wird durch die Stellringe 83 verhindert, durch die zugleich der Träger auf eine bestimmte Spur zwischen der Spur O und einer gegebenen Spur η eingestellt werden kann. Auf diese Weise kann der Magnetkopf 54 in beiden Richtungen von Spur zu Spur entlang des freigelegten Bereichs 24 der Magnetplatte unter dem Einfluß von Steuersignalen durch den Schrittmotor 82 bewegt werden.

Zur Feststellung der Lage der Spursektoren ist die Abtasteinrichtung 84 vorgesehen (Fig. 6). Ein von der Lichtquelle 86 ausgehender Lichtstrahl trifft auf die Öffnungen 26 in der Schutzhülle und, sobald eine Öffnung 28 der Magnetplatte mit den Öffnungen 26 übereinstimmt, auf das lichtempfindliche Element 88. Das hierbei erzeugte Sektor-Taktsignal wird benutzt, um die Anzahl der Sektoren die, ausgehend von einer Startposition, an einer Bezugsmarke vorbeigelaufen sind.

Docket SA 970 002 109839/1522

Claims

PATENTANSPRÜCHE

rl/ Datenspeicher unter Verwendung von auswechselbaren, in jeweils einer Schutzhülle untergebrachten, plattenförmigen Aufzeichnungsträgern mit magnetisierbarer Oberfläche, die mitsamt ihrer Schutzhülle in das Speichergerät einsetzbar und mit einem Magnetkopf in Eingriff bringbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß eine über Schienen (30) zur Führung und Arretierung der Schutzhülle (16) in das Speichergerät (10) einschiebbare Magnetplatte (14) mittels eines in ihre zentrale Öffnung (20) eindringenden Kegels (38) bezüglich der Antriebsachse zentrierbar und mit einer Schwungscheibe (40) kuppelbar sowie durch Freigabe eines durch eine Feder (68) belasteten Andruckkissens (60) mit dem in radialer Richtung verschiebbar angeordneten, einer entsprechenden Ausnehmung (24) in der Schutzhülle (16) gegenüberliegenden Magnetkopf (54) in Eingriff bringbar ist.
2. Datenspeicher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zur Zentrierung der Magnetplatte (14) dienende Kegel (38) einen zylindrischen Schaft mit einem der zentralen Öffnung (20) der Magnetplatte entsprechenden Durchmesser aufweist, und daß die nach der Zentrierung von dem zylindrischen Schaft aufgenommene Magnetplatte durch eine am Ende des Schafts angeordnete Flanschplatte (46) an die Schwungscheibe (40) anpreßbar ist.
3, Datenspeicher nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der zur Zentrierung der Magnetplatte (14) dienende Kegel (38) mit dem zylindrischen Schaft und der am Ende des Schafts angeordneten Flanschplatte (46) auf einer verschiebbaren Achse (36) angeordnet ist, mittels der durch das Schließen des aufklappbaren Gerätedeckels (12) zunächst der Kegel (38) und sodann die Flanschplatte (46) federnd

D_Oclcet SA 970 002 109839/1522

- ίο -

gegen die Schwungscheibe (40) preßbar sind.
4. Datenspeicher nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein den Magnetkopf (54) und das Andruckkissen (60) aufnehmender Bügel (58) auf einem in einer Führungsstange (74) und einer Gewindespindel (78) geführten Träger (72) befestigt und mittels eines die Gewindespindel (78) antreibenden Schrittmotors (82) auf die einzelnen Aufzeichnungsspuren der Magnetplatte (14) einstellbar ist.
5. Datenspeicher nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Gewindespindel (78), deren Antrieb über eine Federkupplung (80) erfolgt, Stellringe (83) zur Begrenzung der Verschiebung des Trägers (72) angeordnet sind.
6. Datenspeicher nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Andruckkissen (60) innerhalb des Bügels (58) auf einem federnd (66) schwenkbar gelagerten Träger (62) befestigt ist und mittels einer vorgespannten Blattfeder (68) gegen die Magnetplatte (14) preßbar ist.
7. Datenspeicher nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß an dem schwenkbar gelagerten Träger (62) des Andruckkissens (60) ein Ansatz (63) vorgesehen ist, über den das Andruckkissen (60) in Abhängigkeit von der Erregung eines Elektromagneten (52) von der Magnetplatte (16) abhebbar ist.
8. Datenspeicher nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß auf einem mit dem Magnetanker (73) verbundenen Hebelarm (79) ein weiteres Andruckkissen (77) befestigt ist, das sich bei mit der Magnetplatte (14) in Eingriff stehendem Magnetkopf (54) gegen die auf ihrer Innenseite mit einem Reinigungsbelag versehene Schutzhülle (16) legt.
9. Datenspeicher nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekenn-

109839/15 22

Docket SA 970 002

zeichnet, daß eine optische Abtasteinrichtung (84, 86, 88)
vorgesehen ist, durch die mittels einer Öffnung (26) in der Schutzhülle (16) und in regelmäßigen Abständen angeordneten Öffnungen (28) am Umfang der Magnetplatte (14) Sektoren der Aufzeichnungsspuren kennzeichnende Taktsignale erzeugbar
sind.

109839/1522

Docket SA 970 002

L e e r s e i t