用於數據存儲系統的可升級和可擴展裝置的製作方法
2023-07-09 15:01:31 1
專利名稱：用於數據存儲系統的可升級和可擴展裝置的製作方法
技術領域：
本發明主要涉及一種計算機數據歸檔設備，並且特別是涉及一種使用磁帶盒的自動數據記錄和回放設備。
背景技術：
計算機系統和基於計算機的系統需要用於儲存計算機數據的數據存儲系統。為確保數據不丟失，已開發出數據歸檔系統。普通的數據歸檔系統包括一個或多個磁帶驅動器，所述磁帶驅動器使用用於記錄和回放計算機數據的可拆卸的磁帶盒。所述磁帶盒具有大存儲容量的優點及其改造盒以將存儲容量延伸至幾乎無限大的能力。然而，手動操作的磁帶驅動器需要有經驗的工作人員定期更換磁帶。
已研發出自動更換磁帶驅動器中的磁帶盒的所謂的自動裝載器。這些自動裝載器一般從保持和存儲一定數量的磁帶盒的存儲箱中每次移動一個磁帶至磁帶驅動器，並且在磁帶驅動器完成記錄和/或回放後，返回存儲箱中的存儲位置。這些自動裝載器通常都連入計算機系統和計算機網絡中，並且在存儲箱中設有適當數量的磁帶盒。具有單個驅動器的自動裝載器將數據在驅動器中每次一個地記錄到磁帶上。具有多個磁帶驅動器的自動裝載器系統允許數據幾乎同時被提供至多個驅動器，由此減少數據備份時間。
然而，磁帶備份系統仍然存在缺點，即與在計算機系統或網絡內的絕大多數其它元件的數據傳送速率相比，向磁帶盒或從磁帶盒的數據傳送速率是有限的。結果是通常必須在計算機系統的停機時間進行數據備份和/或數據歸檔。例如，在每天業務停止時通常進行數據備份。然而，許多業務要求24小時的時間計劃，使得沒有合適的時間進行數據備份。即便是在業務停止時間內為計算機系統進行數據備份的工作，由於故障會造成自上次備份以後的所有數據的丟失，因此在工作時間計算機系統的故障會導致丟失一些或整天的數據。
如果設置具有足夠快速度的數據歸檔系統以在計算機系統或網絡的全部投入使用過程中進行備份，那將是有利的。如果數據歸檔系統具有較高的數據傳送速率和較小的備份窗口，也將是有利的。
發明內容
本發明提供一種使用磁帶盒用於記錄通過盒梭自動提供給所述盒的磁帶驅動器中的數據的數據存儲系統。盒梭在磁帶驅動器和磁帶存儲箱中的存儲位置之間移動磁帶盒。現有的設備，通常被稱作「自動裝載器」，被罩在殼體內，設置所述殼體的尺寸以適合標準形狀因子。本發明的優點在於通過構造可由具有不同尺寸的相似元件所更換的現有「自動裝載器」的不同操作元件，以便能夠製造出符合不同形狀因子的尺寸但不需要對元件進行重新設計的「自動裝載器」。換句話說，不同尺寸的裝置通過使用通用部件並且僅改變一些關鍵元件的尺寸，現有的「自動裝載器」可被構造成許多不同的尺寸。通過這種方式，可設置「自動裝載器」系統，以適合不同尺寸的安裝位置或容納不同的存儲容量，而不產生重新設計不同比例元件的高成本。
圖1是根據本發明原理的自動裝載器的框架、磁帶驅動器和盒梭的頂部透視圖；圖2是現有的「自動裝載器」的盒梭及其橫向移動驅動器的頂部透視圖；圖3是在現有的自動裝載器設備中使用的兩個盒存儲箱的頂部透視圖；圖4a是盒存儲箱的橫剖面視圖；圖4b是圖3中所示的兩個盒存儲箱的透視圖，其中去掉了上部存儲箱的外殼；圖4c是圖4b中所示的兩個盒存儲箱的側視圖；圖4d是圖4c中所示的盒存儲箱的縱剖視圖；圖5a是盒存儲箱中的盒閂鎖的不完整放大透視圖；圖5b是圖5d中所示的盒存儲箱的一部分的剖視圖；
圖5c是去掉外殼的盒存儲箱的側視圖；圖5d是去掉外殼的盒存儲箱的端視圖；圖6是現有的自動裝載器系統中的盒梭的頂部透視圖；圖7是圖6中所示的盒梭中的盒旋轉設備的頂部透視圖；圖8是圖6中所示的盒梭中的盒梭底座的頂部透視圖；和圖9是現有的自動裝載器設備中的殼體的側向透視圖。
具體實施例方式
現有的數據存儲與檢索裝置是對於2003年10月31日提出的美國臨時專利申請No.60/516,542和要求其權利的非臨時申請，以及於2003年10月30日提出的美國臨時專利申請No.60/515,738和要求其權利的非臨時申請中所披露的數據存儲與檢索裝置的改進，以上所有文獻均在此作為參考而被引用。
首先參見圖1，「自動裝載器」框架10具有基本上為矩形的平面構形，包括底部12、側軌14和16和橫向壁18。從橫向壁18延伸出一對縱向壁部分20和22，在其間安裝有磁帶驅動器24。磁帶驅動器24可操作從磁帶盒中讀出數據並向磁帶盒中寫入數據。
在下部部件12上橫向壁18自磁帶驅動器24的相對側上設置一對箱安裝軌26和28，存儲箱(後面所示)被安裝到所述安裝軌上。在安裝軌26和28之間為盒梭30，所述盒梭30在安裝軌26和28之間沿傳送空間32可移動。馬達34被設置靠近磁帶驅動器24並且包括工作以使盒梭30沿傳送空間22縱向移動的傳動裝置36。
在橫向壁18上安裝有箱鎖定馬達38和40，其分別有選擇地在支承軌26和28上的適當位置將存儲箱(後面所示)鎖定和解除鎖定。印刷電路板42被設置接近磁帶驅動器24並且在橫向壁18後面。印刷電路板42包括用於控制和操作現有的自動裝載器的電路元器件，並且在連接到自動裝載器上的計算機或網絡與磁帶驅動器24之間提供數據傳輸。通過印刷電路板42上的硬體以及在與本裝置相連的計算機系統或計算機網絡上運行的軟體對本裝置進行控制。
現有的自動裝載器框架10具有與標準計算機機架相配合的尺寸和形狀。例如，形狀因子「U」如1U，2U，3U和4U已限定出計算機設備機架的標準機架位置的尺寸。這些機架具有與沿X向的長度相對應的X向標準寬度，如圖1所示。標準形狀因子「U」規定了19英寸的X向尺寸。自動裝載器設備的Y向尺寸在圖1中由對應於所述裝置的縱向尺寸的箭頭所示。Y向尺寸可根據用戶的需要而改變，而不需要對自動裝載器內的元件進行重新設計。
此外，圖中所示的Z向尺寸對應於自動裝載器的高度。所述高度用標準形狀因子如「U」進行表示，並且用戶可從標準形狀因子1U，2U，3U或4U中進行選擇。現有的自動裝載器內的元件尺寸沿Z向可變，從而提供不同的形狀因子「U」，而不用改變元件的設計。因此，本自動裝載器可適於用戶對被自動裝載器應具有的存儲容量所需的自動裝載器所佔用的空間的需要。通過使用相同的模塊化部件，並且僅稍微增加每一形狀因子「U」的部件或特定部件，可實現在Y和Z方向上的變化。
主框架或底盤12在相同Y向尺寸內對於所有形狀因子「U」來說都是相同的。對於不同裝置來說，框架在Z方向上不需要進行改變。當然，對於具有不同Y向尺寸的自動裝載器來說，設置不同的框架12。
在以下說明中，被更換或替換以改變現有裝置的高度或形狀因子U的部件被稱作U單位元件。
參見圖2，盒梭30包括梭底座42，在所述梭底座上設有用於降低和抬起盒轉盤或旋轉殼體46的升降機組件44，所述升降機組件進而保持盒取回和彈出設備48，例如盒拾取器。
盒梭30通過由馬達52和驅動驅動帶輪56的減速器齒輪傳動裝置54驅動的帶50已在自動裝載器裝置內移動。帶50被連接到同樣安裝到自動裝載器裝置上的第二帶輪58上。梭底座或底盤42通過帶夾60被保持到帶50上。通過螺紋軸62的轉動實現保持在梭30中的盒的升降移動，所述螺紋軸被旋轉通過受到升降機馬達64驅動的帶。升降機馬達和螺紋軸被升降機支承框架66保持住。螺紋軸62帶有附接到轉子平臺46上的車有螺紋的螺母，以根據需要抬升轉子平臺。轉子平臺46包括正齒輪和正齒輪環(未示出)，以使盒保持殼體產生轉動。盒取回和彈出設備48在盒保持殼體內移動以吸入或推出其盒。
通過改變帶50的長度以容納不同規格的自動裝載器設備，現有裝置的形狀因子在Y向上可改變。改變梭橫移組件的Y向尺寸不需要對元件進行其它改變。
參見圖3，存儲箱68和70被安裝到安裝軌28和26上的自動裝載器設備10上。每一個存儲箱68和70包括多個存儲插槽72，在所述存儲插槽中插入數據盒74。存儲插槽72被分隔壁76隔開。存儲箱68和70還包括前面板78和端蓋80。
為適應自動裝載器設備在Y向尺寸上的變化，存儲箱68和70根據需要被加長或被縮短，並且可具有更多的或更少的存儲插槽72。可通過設置更長的或更短的外部殼體84以及設置更多或更少的分隔壁76而實現這一點，在優選實施例中，所述外部殼體由板狀金屬形成。為適應自動裝載器在Y向尺寸上的變化，不需要對存儲箱的部件或元件進行其他改動。
圖4a-4d為示出了分隔壁76之間的存儲插槽72的內部結構的存儲箱68和70的不同視圖。分隔壁76主要在相鄰數據盒之間的垂直方向上進行延伸，並且不要求在數據盒之間設置水平板。此外，彈出彈簧88被設置在每一個插槽72中，以在閂鎖釋放時將數據盒74推出插槽。如圖4a所示，閂鎖被設置為在數據盒被完全插入插槽72中時接合數據盒74的柔性部分90。
如圖所示，通過沿更長或更短的箱殼體84的長度包括更多或更少個數的分隔壁76以在平放方向上擴展現有設備，從而提供存儲箱的可升級性。
還有可能的是，在垂直方向或Z向上升級本裝置，該目標可通過設置具有更多或更少個數的與空間接合的盒，使得所述存儲箱或是更高或是更短並且具有疊置在每一筒內的更多或更少個數的盒的分隔壁76而實現。
圖5a-5d示出了存儲箱的進一步細節，包括在分隔壁76中的數據盒的閂鎖90。閂鎖90在由插槽94和插槽96從分隔壁76上切出的柔性構件92上彎曲。突出部98延伸進入數據盒74的開口中。易於理解分隔壁76是如何在高度上進行擴展以通過簡單地增加每個數據盒所需要的結構而容納更多個數的數據盒的，以提供現有存儲箱的可升級性。
圖6示出了盒梭30的放大詳圖。對於各種尺寸的梭30，底盤42可保持相同的尺寸，轉子組件46和盒殼體100同樣也是如此。盒取回和彈出設備48也可以保持相同的尺寸。為了在垂直或Z方向上進行升級，本發明提出，為使現有自動裝載機在Z方向上具有更大或更小的高度，升降機支承組件66根據需要被更短或更高的框架所替換。這與不同的U尺寸相對應。除改變升降機支承框架66的尺寸外，改變螺紋軸62的長度以適合升降機機構44的不同的垂直行程。對於具有不同規格尺寸的現有裝置，盒梭中的其它元件可保持相同。
在圖7中，盒保持器100具有安裝在其中的數據盒74。由於數據盒具有標準尺寸，因此對於採用特定尺寸的盒的現有自動裝載器的所有可升級性是在部件中，而不是在盒保持器100中。換句話說，只要使用具有給定尺寸的盒，不管對自動裝載器本身的尺度進行什麼改變，該元件不需要進行任何改變。
對於使用不同規格的盒的自動裝載器，所述盒殼體100被具有合適尺寸的盒殼體所更換，以與所述盒的規格相配合。同樣，將根據所述盒的規格確定存儲箱的尺寸。
現參見圖8，現有的梭30的底盤42包括升降機機構44，其通過設置不同的升降機支承框架66和具有不同長度的切分軸62而設定尺寸，如上所述。螺紋軸帶有車有螺紋的螺母106，在所述軸62旋轉時垂直移動的升降機平臺108支承在所述螺母上。現有自動裝載器在Y向或Z向上的縮放比例不需要改變升降機平臺108或底盤42。
最後，圖9中示出了殼體110，所述殼體110包括安裝在標準計算機網絡構架中的構架安裝凸緣112。如圖1所示，殼體110套在底盤112上以封閉現有的自動裝載器。當自動裝載器在Y向上定標時，殼體110已改變了在Y向上的長度。當自動裝載器在Z向上定標時，對應於被構架所約束的元件的不同的「U」尺寸，殼體110增大在Z向上的長度以給出更大或更小的高度。
因此，本發明提供一種可升級的自動裝載器，可容易地增大或減小所述自動裝載器的尺寸，同時保持使用其中的大多數元件和部件。為了實現自動裝載器尺度或尺寸的變化，只需改變現有裝置中的少數元件和部件。由於可製造出同樣的許多部件用於不同尺寸的自動裝載器，這樣就降低了部件成本和投資成本。
本發明易於適合特定用戶的需要，取決於要佔據多大的空間以及特定的自動裝載器所必須具有的存儲容量。此外，可進行最少數量的重新測試引入新款自動裝載器，這是由於具有不同尺寸的自動裝載器中的大多數元件已進行過測試。
可預見的是，現有的自動裝載器可通過為每一尺寸的裝置增加部件或特定部件而縮放其尺寸，如向最終用戶或向中間製造商提供這些用於縮放自動裝載器尺寸的不同包裝的部件。
圖中示出現有自動裝載器包括在存儲箱的每一空間中具有兩個疊置的盒的兩個U的型式。一個U的型式中設有具有僅單個盒高度存儲箱的存儲箱。在這種情況下，可放棄升降機機構，這是由於不需要移動不同高度存儲箱之間的盒至存儲箱的另一高度。
設計除轉子外的所有上述模塊，使得所述模塊沿長度軸(Y軸)和高度軸(Z軸)可擴展。參見圖1中的X-Y-Z的定義。其主要目的在於由於許多部件可被製成相同的，這樣就保持部件成本和投資成本較低。
本產品在要佔據多大的空間以及特定的自動裝載器所應具有的存儲容量方面易於適合特定用戶的需要。由於每一個模塊已進行預測試，因此可進行最少數量的重新測試而生產出新式產品。通過使用相同的模塊以及為每一個「U」僅少量「附加」部件或特定部件，存儲系統可在Y軸和Z軸上得到擴展。
在相同的Y向尺寸(相同理念)內，所有「U」尺寸的主底盤是相同的。主底盤應具有與「U」無關的標準高度。頂蓋具有與「U」相關的不同高度。當改變主底盤的Y向尺寸時，頂蓋的Y向尺寸必須隨之進行改變。所述理念保持相同。
儘管本領域的技術人員可建議提出其它的改變和變化，但是發明人的專利旨在保護的是合理地並且適當地在對本發明的技術所作出的貢獻的範圍內的所有這些改變和變化。
在前面說明書、技術方案和/或附圖中所披露的特徵可單獨地或相互間組合在一起作為以不同形式實現本發明的實質性條件。
權利要求
1.一種數據存儲和檢索裝置，其包括殼體；在所述殼體中的磁帶驅動器；在所述殼體中的至少一個存儲箱，所述存儲箱具有多個數據盒存儲插槽；在所述殼體中並且在操作上能夠使該數據盒從所述存儲箱中的存儲插槽傳送到磁帶驅動器並且反之亦然的盒梭；通過用不同尺寸的殼體更換所述殼體，用不同尺寸的存儲箱更換所述存儲箱以及用不同尺寸的升降機機構僅更換所述盒梭的升降機機構，同時保留所述數據存儲和檢索裝置中的所有其它元件，所述數據存儲和檢索裝置在垂直於盒梭的行進方向上可升級。
2.根據權利要求1所述的數據存儲和檢索裝置，其中通過用不同尺寸的螺紋軸和升降機架更換所述螺紋軸和升降機機構的升降機架，同時保留所述盒梭的其它元件，所述盒梭是可升級的。
3.根據權利要求1所述的數據存儲和檢索裝置，其中通過調換存儲箱的分隔壁、端蓋和存儲箱的面板、箱殼體，以及改變存儲箱中所需彈出彈簧的個數，所述裝置的存儲箱形成不同的尺寸。
4.根據權利要求1所述的數據存儲和檢索裝置，其中通過用不同長度的盒梭帶調換所述盒梭帶而不改變盒梭中的其它元件，所述盒梭在梭傳送方向上是可升級的。
全文摘要
一種數據存儲和檢索裝置，包括用於將數據記錄到或從數據盒中讀出數據的磁帶驅動器，至少一個存儲數據盒的存儲箱及在磁帶驅動器和數據箱中的存儲位置間移動數據盒的盒梭。本數據存儲和檢索裝置被罩在被構造用以配合與計算機網絡相關的裝置的標準形狀因子，如形狀因子U的殼體內。通過更換設備中有限數量的部件同時保持大多數部件和元件不變，本數據存儲和檢索裝置對於不同的形狀因子是可升級的。如可通過僅改變盒梭升降機部分中的元件和在殼體內設置更高或更短的存儲箱，改變形狀因子U。還可通過為盒梭提供不同長度的帶並提供具有更多或更少插槽的更長或更短的存儲箱以延長所述裝置的深度而不改變U形狀因子，提供更多或更少的存儲容量。
文檔編號G11B17/22GK1815594SQ200510006178
公開日2006年8月9日 申請日期2005年1月31日 優先權日2005年1月31日
發明者H·赫爾塞特 申請人:坦德伯格數據有限公司