DE2061327C3

DE2061327C3 -

Info

Publication number: DE2061327C3
Application number: DE2061327A
Authority: DE
Inventors: Charles Edward San Jose Hasty; Fred Saratoga Kurzweil Jun.; Peter Isodore Los Gatos Prentky
Original assignee: International Business Machines Corp
Current assignee: International Business Machines Corp
Priority date: 1969-12-31
Filing date: 1970-12-12
Publication date: 1980-10-09
Also published as: FR2072751A5; US3632900A; DE2061327B2; CA925203A; JPS506774B1; GB1317316A; DE2061327A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Steuerung und Konstanthaltung des Anpreßdruckes eines auf einem Aufzeichnungsträger mit magnetisierbarer Oberfläche gleitenden Magnetkopfes, bei welcher ein durch Schwankungen der Oberfläche des Aufzeichnungsträgers in einem Abtastorgan erzeugtes Signal über einen, mit dem Magnetkopf verbundenen, elektrisch· mechanischen Wandler die Lage des Magnetkopfes beeinflußt.

Bei den derzeit üblichen Speichern mit einem bewegten, magnetisierbaren Aufzeichnungsträger, den Bandspeichern, den Trommelspeichern und den Plattenspeichern, sind die Magnetköpfe entweder in einem bestimmten Abstand von der Oberfläche des Aufzeichnungsträgers angeordnet oder sie stehen in mechanischem Kontakt mit der Oberfläche des Aufzeichnungsträgers. Im ersten Falle gleiten die Magnetköpfc auf einem Luftlager, das zwischen dem Aufzeichnungsträger und dem Magnetkopf ausgebildet wird.

Die wachsende Pichte der Aufzeichnungen auf derartigen Speichern, die eine zur Erzielung eines günstigen Signal-Störpegel-Verhältnisses entsprechende Vergrößerung der Signalamplituden erfordert, bringt es mit sich, daß man bestrebt ist, den Abstand zwischen den Magnetköpfen und dem Aufzeichnungsträger nach Möglichkeit zu verkleinern. In dieser Hinsicht günstige Verhältnisse erhält man, wenn der Magnetkopf mit dem Aufzeichnungsträger in mechanischem Konfkt steht.

ίο Diese Betriebsweise bringt jedoch Probleme in bezug auf die entstehende Reibung und Abnutzung mit sich. Die dabei entstehenden Schwierigkeiten können weitgehend gemeistert werden, wenn es gelingt, den Anpreßdruck eines Magnetkopfes regeln und konstant

:5 halten zu können.

Zur selbsttätigen Regelung des Abstandes zwischen einem Magnetkopf und einem magnetischen Aufzeichnungsträger ist bereits eine Vorrichtung bekannt, bei welcher eine mit dem Magnetkopf starr verbundene Metallplatte mit dem Träger der Magnetschicht einen Kondensator bildet. Die Größe dieser Kapazität beeinflußt eine Brücken- oder eine Osziiiatorschaitung, und die gemessene Verstimmung wird einem Verstellglied zum Steuern des Abstandes des Magnetkopfes zugeführt. Diese Vorrichtung ist jedoch für Speicher, bei denen der Magnetkopf mit dem Aufzeichnungsträger in mechanischem Kontakt steht und somit keine Abstandsänderungen sondern Druckänderungen auszugleichen sind, nicht verwendbar. Es besteht dabei ferner die Schwierigkeit, daß für den Träger der Magnetschicht nur bestimmte Materialien verwendet werden können und daß, um eine Kontaktierung des rotierenden Trägers zu vermeiden, zwei Kondensatorelektroden, darunter eine ortsfeste, in Hintereinanderschaltung über dem Träger vorgesehen werden müssen.

Eine andere bekannte Vorrichtung zur Einhaltung eines konstanten Abstandes zwischen einem Magnetkopf und einem Aufzeichnungsträger besteht darin, daß der Magnetkopf auf einem magrietostriktiven, in seiner

•to Länge veränderbaren Träger angeordnet ist. Ein in einem bestimmten Abstand in Laufrichtung vor dem Magnetkopf angeordneter, zweiter, ortsfester Magnetkopf tastet eine Steueraufzeichnung ab, und aus dem Amplitudenverlauf der abgetasteten Steuerspur wird ein Regelsignal für die Verstellung des ersten Magnetkopfes gewonnen. Auch diese Vorrichtung setzt in ihrer Wirkungsweise einen bestimmten Abstand zwischen dem Aufzeichnungsträger und dem Magnetkopf voraus und ist deshalb für einen Speicher mit einem Magnetkopf, der mit dem Aufzeichnungsträger in mechanischem Kontakt steht, nicht geeignet. Auch ist sie durch die Verwendung einer speziellen Steuerspur pnd eines zweiten Magnetkopfes zur Abtastung der Steuerspur relativ aufwendig.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Einrichtung zur Steuerung und Konstanthaltung des Anpreßdruckes eines Magnetkopfes an einem bewegten Aufzeichnungsträger mit magnetisierbarer Oberfläche anzugeben, die besonders einfach, stabil und unempfindlich ist.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe durch die im Patentanspruch 1 gekennzeichneten Merkmale gelöst. Vorteilhafte Ausbildungen der erfindungsgemrlßen Merkmale der Vorrichtung sind in den Unteranspriichen 2 bis 6 gekennzeichnet.

b·) Die Erfindung w ird anhand eines Ausführungsbeispielcs beschrieben, das in der Zeichnung schematisch dargestellt ist.

In der Zeichnung ist der scheibenförmige Aufzeich-

nungsträger mit 10 und der mit diesem in Eingriff stehenden Magnetkopf mit 12 bezeichnet. Die Steuereinrichtung, die insgesamt mit 100 bezeichnet ist, enthält den Druckgeber 30, den Dehnungsmeßstreifen 40 und eine, mit 60 bezeichnete, elektrische Schaltung. Der Druckgeber 30 ist mittels eines starren Trägers 22 am Gleitkörper 21 befestigt Der Druckgeber 30 bildet die oberste Schicht des schichtweise aufgebauten Körpers 20, in welchem der Dehnungsmeßstreifen 40 zwischen dem DiuckgeDer 30 und dem Magnetkopf 12 angeordnet ist

Der Gleitkörper 21 ist mit seiner unteren Fläche von der Oberfläche 11 des Aufzeichnungsträgers 10 während dessen Drehbewegung durch ein Luftlager getrennt Der starre Arm 22, der an dem Gleitkörper 21 befestigt ist, hält die Polschuhe des Magnetkopfes 12 in mechanischem Kontakt mit der Oberfläche 11 des Aufzeichnungsträgers 10.

Der Druckgeber 30 besteht aus einem magnetostriktiven Kristall oder einem piezoelektrischen Kristall. Seine Anschlüsse sind mit der Schaltung 60 verbunden. Abhängig von der Amplitude eines angelegten Signals ergibt sich eine bestimmte Ausdehnung oder Zusammenziehung der Oberflächen des Druckgebers.

Der Dehnungsmeßstreifen 40 besteht aus einem Halbleiterbauelement, das auf einen über die mit dem Magnetkopf 12 verbundene Oberfläche ausgeübten Druck anspricht und ein elektrisches Signal abgibt, das über die Leitung 54 der Schaltung 60 zugeführt wird.

Die Schaltung 60 besteht aus dem Vergleicher 50, dem Bezugssignalgenerator 51, dem Verstärker 53 und dem Treiber 57. Der Vergleicher 50 hat zwei Eingänge, von denen einer über die Leitung 52 mit dem Bezugssignalgenerator 51 und der andere über die Leitung 55 mit dem Ausgang des Verstärkers 53 verbunden ist. Der Eingang des Verstärkers 53 ist mit dem Ausgang des Dehnungsmeßstreifens 40 über die Leitung 54 verbunden. Der Ausgang des Vergleichen 50 ist über die Leitung 58, den Treiber 57, die Leitung 59 mit dem Druckgeber 30 verbunden.

Im Betrieb kommt der Magnetkopf 12 mit der Oberfläche 11 des Aufzeichnungsträgers in Eingriff und übt einen bestimmten, leichten Druck auf den Aufzeichnungsträger aus. Wenn der Aufzeichnungsträger 10 in Bewegung versetzt wird, muß ein konstanter Anpreßdruck des Magnetkopfes nn die Oberfläcne aufrechterhalten werden, damit die Stärke der abgetasteten Signale möglichst konstant bleibt, infolge von Schwankungen in der Oberfläche des Aufzeichnungsträgers kann es jedoch vorkommen, daß der Magnetkopf den Kontakt mit der Oberfläche verliert oder so stark gegen den Aufzeichnungsträger gepreßt wird, daß dieser ausgekerbt wird. Die Schaltung 60 dient dazu, die Stellung des Magnetkopfes so zu steuern, da3 dieser mit seiner Polfläche trotz der Schwankungen in der Oberfläche des Aufzeichnungsträgers stets mit gleichbleibendem Druck auf dem Aufzeichnungsträger aufliegt

Der Dehnungsmeßstreifen 40 ist mit einer Fläche mit dem Magnetkopf 12 verbunden und spricht auf den vom Aufzeichnungsträger auf den Magnetkopf ausgeübten Druck an. Druckschwankungen erzeugen ein elektrisches Ausgangssignal, das über den Verstärker 53 einem Eingang des Vergleichers 50 zugeführt wird. Dieses verstärkte Signal wird mit dem Signal des Bezugssignalgenerators 51 verglichen. Die Amplitude des Signals vom Bezugssignalgenerator 51 entspricht der Amplitude des verstärkten Signals des Dehnungsmeßstreifens. Die sich ergebende Signaldifferenz Null zeigt an, daü der Anpreßdruck des Magnetkopfes konstant bleibt. Eine von Null verschiedene Differenz dieser Signalamplitudc erscheint als Fehlersignal am Ausgang des Vergleichers 50. Dieses Fehlersignal wird im Treiber 57 verstärkt und dem Druckgeber 30 zugeleitet. Durch die Betätigung des Druckgeber 30 auf ein solches Fehlersignal wird die mit dem Dehnungsmeßstreifen 40 verbundene Oberfläche des Druckgebers 30 verändert. Diese Veränderung wird durch den Dehnungsmeßstreifen 40 auf den Magnetkopf übertragen, was zur Folge hat, daß der Magnetkopf senkrecht zu der Oberfläche des Aufzeichnungsträgers verschoben wird, bis der gewünschte Anpreßdnick wieder hergestellt ist.

Dieser geschlossene Regelkreis steuert somit den Anpreßdruck des Magnetkopfes an die Oberfläche des Aufzeichnungsträgers und bestimmt die zwischen diesen Elementen auftretende Abnutzung. Dadurch wird eine längere Lebensdauer dieser Elemente gewährleistet, da überhöhter Druck und die damit verbundene Reibungserwärmung vermieden werden. Darüber hinaus ist mit Hilfe dieses Syttems eine Erhöhung der Geschwindigkeit des Aufzeichnungsträgers möglich.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Einrichtung zur Steuerung und Konstanthaltung des AnpreBdruckes eines auf einem Aufzeichnungsträger mit magnetisierbarer Oberfläche gleitenden Magnetkopfes, bei welcher ein durch Schwankungen der Oberfläche des Aufzeichnungsträgers in einem Abtastorgan erzeugtes Signal über einen, mit dem Magnetkopf verbundenen, elektrisch-mechanischen Wandler die Lage des Magnetkopfes beeinflußt, dadurch gekennzeichnet, daß das Abtastorgan einen vom Anpreßdruck beeinflußten Dehnungsmeßstreifen (40) aufweist, daß auf dem Magnetkopf (12) der Dehnungsmeßstreifen (40) angeordnet ist, dessen Ausgangssignal zusammen mit dem Signal eines Bezugssignalgenerators (51) einem Vergleicher (50) zuführbar ist, und daß ein vom Vergleicher erzeugtes Fehlersignal einem mit dem Magnetkopf verbundenen, elektrisch-mechanischen Druckgeber (30) zuführbar ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnetkopf (12), der Dehnungsmeßstreifen (40) und der Druckgeber (30) einen schichtweise aufgebauten Körper (20) bilden, wobei der Dehnungsmeßstreifen (40) zwischen dem Magnetkopf (12) und dem Druckgeber (30) angeordnet ist.

3. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Dehnungsmeßstreifen (40) ein Halbleiterbauelement ist.

4. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der aus dem Magnetkopf (12), dem Dehnungsmeßstreifen (40) und dem Druckgeber gebildete Körper (20) an einem Träger (22) eines Gleitkörpers (21) befestigt ist, der in konstantem Abstand von der Oberfläche (11) des Aufzeichnungsträgers (10) auf einem Luftlager gleitet.

5. Einrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckgeber (30) ein magnetostriktives Element ist.

6. Einrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckgeber (30) ein piezoelektrisches Element ist.