DE1574508C3

DE1574508C3 - Luftlager zur Abstandhaltung eines folienförmigen Aufzeichnungsträgers an einer ebenen Führungsfläche

Info

Publication number: DE1574508C3
Application number: DE1574508*CA
Authority: DE
Inventors: Philip Joseph Poughkeepsie N.Y. Mullan; Sandford Boulder Col. Platter
Original assignee: International Business Machines Corp
Current assignee: International Business Machines Corp
Priority date: 1967-01-23
Filing date: 1968-01-20
Publication date: 1976-01-08
Also published as: NL6800960A; FR1549854A; DE1574508A1; ES349549A1; US3398870A; SE325313B; CH493062A; DE1574508B2; GB1167625A; NL145327B; BE707107A

Description

i O /4 OUÖ

der Ableitung der Luftteilchen erhöht sich, wenn durch zunehmende Transportgeschwindigkeit des Aufzeichnungsträgers der durch die gestauten Luftteilchen erzeugte Luftdruck erhöht wird. Dadurch ergibt sich eine selbsttätige Regelung der auf den Aufzeichnungsträger an der zulaufenden Seite der Führungsfläche wirkenden Ansaugkraft. Dadurch kann der Aufzeichnungsträger in allen Betriebszuständen reibungsarm und flatterfrei in einem vorbestimmten Abstand über die Führungsfläche bewegt werden.

Ausführungsformen der Erfindung werden an Hand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Seitenansicht eines Luftlagers zur Abstandhaltung eines folienförmigen Aufzeichnungsträgers an einer ebenen Führungsfläche,

Fig. 2 eine Seitenansicht eines Luftlagers zur Abstandhaltung eines folienförmigen Aufzeichnungsträgers an einer abgerundeten Führungsfläche,

F i g. 3 eine Ansicht der Führungsfläche des Luftlagers, die entlang der in F i g. 1 dargestellten Schnittlinie A-A gebildet ist, mit Darstellung der an der Führungsfläche in Neigungswinkeln verlaufenden nutenförmigen Vertiefungen,

F i g. 4 eine Ansicht der Führungsfläche mit bogenförmig verlaufende Vertiefungen,

F i g. 5 die Ansicht einer weiteren Ausführungsform der Führungsfläche mit in Neigungswinkeln verlaufenden nutenförmigen Vertiefungen,

F i g. 6 eine Ansicht der Führungsfläche, die für in beiden Transportrichtungen bewegte Aufzeichnungsträger benützt wird,

Fig. 7A bis 7C weitere Ausführungsformen der Erfindung,

F i g. 8 und 9 Ausführungsformen von Luftlagern, die für scheibenförmige, rotierende Aufzeichnungsträger benützt werden.

Die in F i g. 1 dargestellte Anordnung besteht aus der ebenen Führungsfläche 10 eines Luftlagerkörpers 12, an dem ein Magnetband 14 zwischen den Lagerelementen 26 und 28 mit einer vorgegebenen Geschwindigkeit in Pfeilrichtung über die Führungsfläche 10 in einem bestimmten Abstand zu dieser transportiert wird. Das zulaufende Magnetband 14 erreicht zuerst die Vorderkante 20 des Luftlagerkörpers 12 und verläßt diesen wieder an der gegenüberliegenden Hinterkante 22.

Mehrere nutenförmige Vertiefungen 24 sind in die Führungsfläche 10 des Luftlagerkörpers 12 eingelassen. Sie bedecken die ganze Führungsfläche 10 und bilden an deren Seitenbegrenzungen Luftaustrittsöffnungen. Der in Fig. 3 dargestellte und an der Linie A-A der Fig. 1 genommene Schnitt zeigt, daß die nutenförmigen Vertiefungen 24 an der Führungsfläche 10 in Neigungswinkeln mit an den Seitenbegrenzungen in Transportrichtung des Magnetbandes 14 vorgeschobenen Luftaustrittsöffnungen angeordnet sind. Die am dichtesten an der Vorderkante 20 des Luftlagerkörpers 12 gelegenen nutenförmigen Vertiefungen 24 schneiden die Vorderkante 20, wie dies aus den Darstellungen nach den Fig. 3 bis 6 hervorgeht. Die Anzahl der nutenförmigen Vertiefungen 24 richtet sich nach den gewünschten Abstand h', der zwischen der Führungsfläche 10 und dem Magnetband 14 eingehalten werden soll. Die Anzahl der nutenförmigen Vertiefungen 24 ist außerdem abhängig von der Winkelanordnung, die Höhe und der Breite der Vertiefungen, sowie von den Abständen zwischen den Vertiefungen und der Geschwindigkeit V des Magnetbandes.

Das Magnetfeld 14 wird an den Lagerelementen 26 und 28 durch Luftlager geführt. Am Magnetband 14 besteht ferner eine vorgegebene Zugspannung, die ausreicht, um das Magnetband die gerade Linie 30 zwischen den Lagerelementen 26 und 28 einnehmen zu lassen, wenn es nicht transportiert wird.

Wenn das Magnetband 14 zwischen den Lagerelementen 26 und 28 mit der vorgegebenen Geschwindigkeit transportiert wird, gelangt es in die durch die zweite Linie 32 bestimmte Lage. Diese Verschiebung des Magnetbandes 14 von der Linie 30 in die Linie 32 hat einen Wert C, der nur wenige hundertstel Millimeter beträgt. Dementsprechend wird die Führung des Magnetbandes an jedem der Lagerelemente 26 und 28 um einen kleinen Winkel G geneigt.

Bei der in F i g. 2 dargestellten Ausführungsform einer Führungsfläche für das Magnetband 14 wird diese durch die Krümmung des Luftlagerkörpers 12 gebildet, die einen großen Radius aufweist. Auch die an diesem Luftlagerkörper gebildete Führungsfläche enthält nutenförmige Vertiefungen, die entsprechend den Darstellungen nach den F i g. 3 bis 6 ausgebildet sein können.

Wie bereits erwähnt, sind Geschwindigkeit V und die Zugspannung des Magnetbandes, Tiefe, Breite und Anzahl der nutenförmigen Vertiefungen sowie deren Abstand zueinander bestimmend für den Abstand W des Magnetbandes 14 von der Führungsfläche 10. Ein weiterer wichtiger Parameter ist der Winkel der nutenförmigen Vertiefungen 24 zur Bewegungsrichtung des Magnetbandes 14. Wie aus F i g. 3 hervorgeht, zeigen die Spitzen der dort dargestellten viel keilförmigen, nutenförmigen Vertiefungen 24 zur Vorderkante 20 des Lagerkörpers 12, der Bewegungsrichtung des Magnetbandes entgegengerichtet. In der Praxis erwies sich diese Winkelstellung als für die Pumpwirkung erforderlich. Der tatsächliche Winkel, den die nutenförmigen Vertiefungen 24 mit der Bewegungsrichtung des Magnetbandes 14 bilden, ist mit Θ bezeichnet und liegt unter 90°. Bei Umkehrung des Winkels bezüglich der Bewegungseinrichtung des Magnetbandes 14 wird die gegenteilige Wirkung erzeugt, d. h. das Magnetband 14 wird von der Führungsfläche 10 wegverschoben, weil Luft zwischen das sich bewegende Magnetband 14 und die Führungsfläche 10 gepumpt wird. Eine weitere Anordnungsmöglichkeit für die nutenförmigen Vertiefungen 24 ist in F i g. 4 gezeigt, wo diese kurvenförmig, bogenförmig zur Vorderkante 20 des Lagerkörpers 12 verlaufen. Somit verlaufen die nutenförmigen Vertiefungen in einem Winkel zur Bewegungsrichtung des Magnetbandes und von einer zur anderen Seitenbegrenzung des Lagerkörpers 12.

Die in F i g. 5 dargestellte Anordnung der nutenförmigen Vertiefungen 24 zeigt ein weiteres wichtiges Erfindungsprinzip. Die nutenförmigen Vertiefungen laufen hier nicht ganz von einer Seitenbegrenzung zur anderen quer über den Lagerkörper 12, sondern in der Mitte der Führungsfläche sind sie in Längsrichtung des Lagerkörpers 12, in einem Abstand 34 angeordnet. Die nutenförmigen Vertiefungen 24 sind symmetrisch zu den Mittellinien 39 bzw. 41 angeordnet.

Bei der in F i g. 6 gezeigten Ausführung sind die

nutenförmigen Vertiefungen 24 an der Vorderkante 20 und an der Hinterkante 22 bogenförmig angeordnet, wobei der Transportweg L_H dazwischenliegt. Der Winkel dieser Vertiefungen zur Längsrichtung des Lagerkörpers 12 sind, gemessen im Bogenmaß, einander entgegengesetzt. Wenn das Magnetband 14 über die Vorderkante 20 läuft, tritt die durch die Vertiefungen 24 verursachte Pumpwirkung auf und das Magnetband läuft über den ausgewählten Bereich L₁₁ mit dem gewünschten vorbestimmten Abstand h' über der Führungsfläche. Wenn das Magnetband 14 über die nutenförmigen Vertiefungen an der Hinterkante 22 des Lagerkörpers 12 läuft, wird der entgegengesetzte Effekt erzeugt und das Magnetband 14 vom Lagerkörper wegbewegt, weil ja auch der Winkel der Vertiefungen 24 zur Bewegungsrichtung des Magnetbandes 14 entgegengesetzt ist. Die Transportrichtung des Magnetbandes 14 kann bei der in F i g. 6 gezeigten Ausführung umgekehrt werden und der gewünschte Abstand h' bleibt entlang des Transportweges L_n erhalten.

Die in Fig. 7A vor dem Lese- bzw. Schreibmagnetkopf 44 und 45 dargestellten nutenförmigen Vertiefungen 24 haben eine Gesamtlänge, die kürzer ist als die Breite des darüberlaufenden Magnetbandes 14. Die F i g. 7 B zeigt eine Anordnung mit je einem Lese- und Schreibmaschinenkopf 46, 47 bzw. 48, 49, 50, 51 und 52, 53 für die einzelnen Aufzeichnungsspuren des Magnetbandes, vor denen nutenförmige Vertiefungen 24 verlaufen, deren Gesamtlänge größer ist als die Breite des darüberlaufenden Magnetbandes 14. Bei der Anordnung in Fig. 7C liegen Lese- und Schreibmagnetkopf 54, 55 bzw. 56, 57 für die beiden Aufzeichnungsspuren nebeneinander und die Gesamtlänge der nutenförmigen Vertiefungen 24 ist wesentlich größer als die Breite des darüberliegenden Magnetbandes 14, so daß diese Anlage mit den verschiedensten Bandbreiten arbeiten kann. Sowohl bei der in Fig. 7B wiedergegebenen Anordnung als auch bei der Anordnung der F i g. 7 C kann der in den F i g. 1 und 2 dargestellte konstante Abstand h' für jede Bandbreite aufrechterhalten werden, die kleiner ist als die Länge der nutenförmigen Vertiefungen 24.

Außer den bisher beschriebenen Anordnungen mit einem beweglichen Magnetband 14 können auch die in den F i g. 8 und 9 dargestellten Anordnungen mit einer flexiblen Scheibe 60 benutzt werden, die über einer nicht dargestellte Bohrungen aufweisenden Platte 64 rotierend, zentrisch mit einem Motor 61 verbunden ist. Die ebenfalls rotierende Platte 64 stabilisiert grundsätzlich die Lage der Scheibe 60. Der Magnetkopf 66 wird durch einen Lagerkörper 12, der durch die Verbindungsstange 70 an einem Zugriffsarm 68 befestigt ist, über der Scheibe 60 gehalten. Im Betrieb bildet die Scheibe 60 an der Führungsfläche des Lagerkörpers 12 eine Auswölbung, um einen gewünschten Abstand zu erhalten.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

ΙΟ /4 OUO 1 2 genden Führungsfläche so auszubilden, daß an der Patentansprüche:. zulaufenden Seite der Führungsfläche eine Unterdruckkammer angeordnet ist, welche ein Absaugen

1. Luftlager zur Abstandhaltung eines folien- der Luftteilchen bewirkt, die zwischen dem Magnetförmigen Aufzeichnungsträgers an einer einen 5 band und der Führungsfläche gestaut werden. In Aufzeichnungskopf tragenden Führungsfläche, an dieser Weise kann eine Auswölbung des Magnetweicher der Aufzeichnungsträger mit vorgege- bandes an der zulaufenden Seite der Führungsfläche bener, den Aufzeichnungsträger von der Füh- vermieden werden, so daß sich eine flatterfreie Führungsfläche abhebenden Bandspannung und mit rung des Magnetbandes am Magnetkopf ergibt. Um hoher, eine Ansaugkraft zwischen Aufzeichnungs- io den Abstand zwischen dem Magnetband und der träger und der Führungsfläche bewirkenden Führungsfläche abhängig von der Transportgeschwin-Transportgeschwindigkeit geführt' wird, mit einer digkeit des Magnetbandes und den geometrischen Einrichtung, durch weiche an einem an der zu- Abmessungen des Luftlagers regelbar zu machen, laufenden Seite der Führungsfläche gebildeten ist die Unterdruckkammer mit einer regelbaren Abschnitt des Luftlagers stufenweise durch über 15 Vakuumquelle verbunden.

der ganzen Breite der Führungsfläche in Trans- Es wurde ferner schon vorgeschlagen (DT-PS portrichtung in Abständen hintereinander ange- 14 99 678), das Absaugen der Luftstauung an der ordnete Vertiefungen der Führungsfläche Luft zulaufenden Seite der Führungsfläche derart zu verabgesaugt wird, dadurch gekennzeich- bessern, daß das Absaugen der Luft durch über der net, daß an der Führungsfläche (10) in Nei- 20 ganzen Breite der Führungsfläche in Transportgungswinkeln verlaufende, nutenförmige Ver- richtung in Abständen hintereinander angeordnete tiefungen (24) mit an den Seitenbegrenzungen Vertiefungen der Führungsfläche erfolgt. Diese Verder Führungsfläche in Transportrichtung vor- tiefungen, die mit Vakuumquellen verbunden sind, geschobenen Luftaustrittsöffnungen angeordnet haben zur Folge, daß die Stabilisierung des Magnetsind. 25 bandes am Magnetkopf verbessert wird.

2. Luftlager nach Anspruch 1, dadurch ge- Bei den bekannten Einrichtungen besteht der kennzeichnet, daß die nutenförmigen Vertiefun- Nachteil, daß an einem Luftlager der genannten Art gen (24) geradlinig angeordnet sind. Luftdruckänderungen auftreten, wenn sich die Ge-

3. Luftlager nach den Ansprüchen 1 und 2, schwindigkeit eines Aufzeichnungsbandes ändert, dadurch gekennzeichnet, daß die nutenförmigen 3° d. h. wenn es vom Stillstand bis zum Nennwert seiner Vertiefungen (24) bogenförmig angeordnet sind. Transportgeschwindigkeit beschleunigt wird. Es ist

4. Luftlager nach den Ansprüchen 1 bis 3, daher erforderlich, den Unterdruck der Vakuumdadurch gekennzeichnet, daß die nutenförmigen quellen von der Transportgeschwindigkeit eines AufVertiefungen (24) zu der Mittellinie der Füh- zeichnungsbandes zu regeln. Die Regelung ist erforrungsfläche (10) symmetrisch angeordnet sind. 35 derlich, damit beim Anlaufen des Magnetbandes

5. Luftlager nach den Ansprüchen 1, 2 und 4, dieses nicht durch überhöhte Saugkraft an die Fühdadurch gekennzeichnet, daß die nutenförmigen rungsfläche gedrückt wird, wodurch sich bei einem Vertiefungen (24) keilförmig mit in der Mitte der Magnetband eine starke Abnützung der Magnet-Führungsfläche (10) entgegengesetzt zur Trans- schicht ergeben könnte. Wenn dagegen andererseits portrichtung zeigender Keilspitze ausgebildet sind. 40 der Unterdruck erst nach dem Anlaufen des Magnet-

6. Luftlager nach den Ansprüchen 1 bis 5, bandes wirksam gemacht wird, besteht der Nachteil, dadurch gekennzeichnet, daß eine nutenförmige daß der für die Aufzeichnung/Abführung von Daten Vertiefung (24) an der Vorderkante (20) der erwünschte Abstand zwischen Magnetband und Führungsfläche (10) eine Lufteintrittsöffnung Magnetkopf während der Anlaufperiode nicht genau aufweist. 45 eingehalten wird. Daraus ergibt sich die Notwendigkeit einer genauen Druckregelung der Vakuumquelle, die einen erheblichen Aufwand zur Folge hat.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein

Luftlager zur Abstandhaltung eines folienförmigen

50 Aufzeichnungsträgers an einer Führungsfläche so

Die Erfindung betrifft ein Luftlager zur Abstand- auszubilden, daß die an der zulaufenden Seite der haltung eines folienförmigen Aufzeichnungsträgers an Führungsfläche entstehende Luftstauung durch eine einer einen Aufzeichnungskopf tragenden Führungs- selbsttätig von der Geschwindigkeit des Aufzeichfläche, an welcher der Aufzeichnungsträger mit vor- nungsträgers abhängige Saugwirkung beseitigt wird,
gegebener, den Aufzeichnungsträger von der Füh- 55 Die genannte Aufgabe wird gemäß der vorliegenrungsfläche abhebenden Bandspannung und mit einer den Erfindung dadurch gelöst, daß an der Führungshohen, eine Ansaugkraft zwischen Aufzeichnungs- fläche in Neigungswinkeln verlaufende, nutenförmige träger und der Führungsfläche bewirkenden Trans- Vertiefungen mit an den Seitenbegrenzungen der Portgeschwindigkeit geführt wird, mit einer Einrich- Führungsfläche in Transportrichtung vorgeschobenen tung, durch welche an einem an der zulaufenden 60 Luftaustrittsöffnungen angeordnet sind.
Seite der Führungsfläche gebildeten Abschnitt des Durch die genannte Anordnung der nutenförmigen Luftlagers stufenweise durch über der ganzen Breite Vertiefungen an der Führungsfläche des foliender Führungsfläche in Transportrichtung in Abstän- förmigen Aufzeichnungsträgers wird erreicht, daß bei den hintereinander angeordnete Vertiefungen der zunehmender Stauwirkung der Luftteilchen an der Führungsfläche Luft abgesaugt wird. 65 zulaufenden Seite ein Luftdruck entsteht, der die

Es ist bekannt (US-PS 3151 796), ein Luftlager Luftteilchen durch die aus den nutenförmigen Ver-

zur Abstandhaltung eines folienförmigen Aufzeich- tiefungen gebildeten Kanäle von der Mitte der Füh-

nungsträgers an einer einen Aufzeichnungskopf tra- rungsfläche nach außen ableitet. Die Geschwindigkeit