DE2159388A1 - Halterung für einen Signalwandler - Google Patents

Description

7274-71/Kö/S
RCA Docket No.: 63,650
Convention Date:
December 7, 1970

RCA Corporation, New York, N.Y., V.St.A.

Halterung für einen Signalwandler

Die Erfindung betrifft eine Halterung für einen Signalwandler mit einem Trägerteil, an dem der Signalwandler befestigbar ist, und einem offenen Rahmen.

Die Halterung eignet sich besonders für Geräte, bei denen eine Relativbewegung zwischen dem Signalwandler und einem zugeordneten Aufzeichnungsträger stattfindet. Bevorzugte, jedoch nicht ausschließliche, Anwendungsgebiete sind Magnetband-, Magnettrommel- und Magnetplatten-Aufzeichnungs/Wiedergabegeräte, wie sie als Speicher für elektronische Datenverarbeitungsanlagen und dergl. verwendet werden.

Bei Geräten, wo der Aufzeichnungsträger sich relativ zum Signalwandler bewegt, ist es in gewissen Fällen erwünscht, daß der Signalwandler im Betrieb sich im dichten Abstand vom Aufzeichnungsträger befindet, ohne jedoch diesen zu berühren. Ein solcher dichter Abstand ist besonders wichtig bei Geräten, wo Daten in Form von Binärbits magnetisch aufgezeichnet sind, da der Abstand zwischen Aufzeichnungsträger und Signalwandler (Magnetkopf) die maximale Bitdichte und folglich die erzielbare Speicherkapazität bestimmt. Andererseits hat eine dauernde oder längere Berührung zwischen dem Wandler und dem Aufzeichnungsträger eine übermäßige Abnutzung sowie die Ansammlung von Schmutz zur Folge, so daß die

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Signalaufzeichnung verschlechtert wird.

Bekanntlich bildet sich bei sehr rascher Relativbewegung zwischen Aufzeichnungsträger und Wandler eine laminare Luftoder Gasströmung zwischen beiden aus. Diese rasch strömende Luftschicht (Gasschicht) kann man dazu ausnützen, daß man den Wandler in einem gegebenen Abstand vom Aufzeichnungsträger "fliegen" oder schweben läßt. Es sindentsprechende Methoden bekannt, nach denen Signalwandler mit Hilfe einer solchen "Luftkissenlagerung¹¹ zum Schweben gebracht werden können. Jedoch ergeben sich dabei in der Praxis viele Schwierigkeiten hinsichtlich der Regulierung oder .Beherrschung der relativen Lage zwischen Wandler und Aufzeichnungsträger. Bei hohen Relativgeschwindigkeiten sind viele bekannte Konstruktionen anfällig gegen Beschleunigungskräfte, wie sie durch Vibration und Lageänderungen hervorgerufen werden können, Diese Kräfte können bewirken, daß der Wandler willkürlich oder unregelmäßig seine Lage verändert oder sogar in unerwünschter Weise auf die Oberfläche des Aufzeichnungsträgers aufschlägt.

Um mit diesen Schwierigkeiten fertig zu werden, hat man Wandlerhalterungen mit Kardan- oder Mehr feder aufhängung in getrennten Ebenen konstruiert. Die Kardanvorrichtung kann vom üblichen Drehlagerungstyp oder eine Planfeder (ebene Feder) mit rechtwinklig zueinander angeordneten Teilen sein. Dadurch kann sich der Wandler um Achsen sowohl parallel als auch senkrecht zur Richtung der Relativbewegung zwischen Wandler und Aufzeichnungsträger verdrehen. Zwar ist es erwünscht, daß der Wandler sich in bezug auf die Oberfläche des Auf Zeichnungsträgers bewegen kann, damit er sich dem Luftkissen anpaßt; jedoch sollte diese Bewegung selektiv sein. Das heißt, der Wandler sollte sich um eine Achse, die in Richtung der Relativbewegung zur Aufzeichnungsfläche verläuft, jedoch nicht um eine zweite Achse drehen können, die zu der erstgenannten Achse senkrecht ist und in einer Ebene liegt, die parallel oder, wenn es sich um einen trommeiförmigen Aufzeichnung^ träger handelt, tangential zur Aufzeichnungsfläche ist. Diese Bewegung um die zweitgenannte Achse ist die Schwierigkeit, die bei den bekannten Kardan- oder Mehrfederaufhängungen auftritt.

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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Halterung für einen Signalwandler zu schaffen, die diese Schwierigkeit behebt, d.h. eine unerwünschte Bewegung des Wandlers um die. zweitgenannte Achse ausschließt.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist eine Halterung für einen Signalwandler der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß zwei langgestreckte, allgemein Z-förmige Federblätter mit jeweils einem langen Mittelteil und kürzeren Endteilen jeweils an ihrem einen Ende mit dem Trägerteil und an ihrem anderen Ende mit gegenüberliegenden Teilen des Rahmens verbunden sind und daß ein drittes, parallel zu den Mittelteilen der beiden Federblätter vom Trägerteil sich wegerstreckendes Federblatt das andere Ende des Trägerteils mit einem weiteren Teil des Rahmens verbindet.

Durch diese Maßnahmen wird eine Dreipurikt-Planärfeder-aufhängung erhalten, die den Wandler so lialtert, daß er parallel zu seiner Anfangslage bleibt. Das heißt , die den Wandler halternden flachen Federelemente sind drei parallele Arme, die eine echte Parallelogrammaufhängung bilden, bei der die Arme parallel zueinander bleiben, wenn der Wandler entlang der. Lagerung gleitet. Der Wandler kann sich zwar um eine ihn durchsetzende Achse, die in Richtung der Relativbewegung zwischen Wandler und Aufzeichnungsfläche verläuft, verkippen oder verdrehen^ jedoch bleibt diese Achse parallel t>zw. tangential zur Aufzeichnungsfläche und auf die aufgezeichnete Informationsspur ausgerichtet.

In den Zeichnungen zeigen:

Figur la und Ib eine Draufsicht bzw, Seitenansicht eines . Teils der erfindungsgemäßen Wandlerhalterungj

Figur 2 eine perspektivische Darstellung eines Wandlersystems mit der erfindungsgemäßen Halterung} und

Figur 3 eine Seitenansicht der Anordnung nach Figur 2, wobei der Wandler und seine Halterung bzw* Aufhängung im Zusammenwirken mit einem vorbeigeführten Aufzeichnungsträger unter Ausbildung eines Luftkissens dargestellt ist.

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Figur la und Ib zeigen eine Halterung in Form einer Dreipunktaufhängung. Die Halterung 2 besteht aus mehreren untereinander verbundenen Teilen^ die in einer gemeinsamen Ebene liegen, wenn keine beanspruchende Kraft im Winkel zu dieser Ebene angreift. Die Halterung 2 weist einen offenen Rahmen 4 auf, der ein geschlitztes Trägerteil 6 umgibt, in dessen Schlitz ein Signalwandler oder Magnetkopf (nicht gezeigt) befestigt werden kann.

Das geschlitzte Trägerteil 6 ist an seinem einen Ende 7 durch langgestreckte elastische Teile oder Federblätter 12 und 14 mit gegenüberliegenden Teilen 8 und 10 des Rahmens 4 verbunden. Die Federblätter 12 und 14 sind allgemein Z-förmig mit je einem verhältnismäßig langen Mittelteil 16 und kürzeren Endteilen l8, die allgemein quer zum Mittelteil 16 verlaufen* Mit dem Ende 20 des Trägerteils 6 ist ein drittes langgestrecktes elastisches Teil oder Federblatt 22 verbunden, das sich vom Trägerteil 6 in einer allgemein zum Mittelteil der Federblätter 12 und 14 parallelen Richtung weg erstreckt und an einem weiteren Teil 24 des Rahmens 4 befestigt ist.

Wie ebenfalls in Figur la und Ib ersichtlich, hat die Halterung 2 einen planaren Flanschteil 26, der im wesentlichen rechtwinklig zum Rahmen 4 angeordnet und vorzugsweise an diesem angeformt ist. Der Flansch 26 dient zur Befestigung der Halterung 2 an weiteren Teilen eines umfassenden Wandlersystems, wie noch beschrieben werden wird. Die Achsen 28 und 30 zeigen eine bevorzugte Orientierung der Halterung 2 in bezug auf einen hierzu bewegten Aufzeichnungsträger an. Die Achse 28 verläuft in Richtung der Relativbewegung zwischen Aufzeichnungsträger und Halterung 2, während die Achse 30 quer oder rechtwinklig zu dieser Richtung verläuft.

Die Halterung 2 wird vorzugsweise einstückig aus elastischem nichtmagnetischen Material wie Beryllkupfer oder Kunststoff gefertigt. Dies kann in der Weise geschehen, daß ein Stück aus dem entsprechenden Material auf die in Figur la und Ib gezeigte Form geätzt, gestanzt oder anderweitig zugeformt wird. Eine Gesamtlänge L von 0,856 cm (0,337 Zoll), eine Breite W von 0,445 cm (0,175ZoIl)

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und eine Dicke T von 0,0051 cm (0,002 Zoll) für die Halterung 2 nach Figur 1 haben sich als für die erfindungsgemäßen Zwecke geeignet erwiesen. Die langgestreckten Federblätter 12, 14 und 22 haben vorzugsweise die gleiche Längsabmessung A. Bei den angegebenen Abmessungen von L, W und T ist 0,279 cm (0,110 Zoll) für die Abmessung A geeignet. Die Breite B der Federblätter 12 und beträgt typischerweise die Hälfte der Breite C des Federblattes 22, d.h. 0,025 cm (0,010 Zoll), während die Abmessung D des Rahmens 4 typischerweise 0,076 cm (0,030 Zoll) beträgt. Das Trägerteil 6 kann ungefähr 0,406 cm (Ö,l60 Zoll) lang und 0,127 cm (0,050 Zoll) breit sein, bei Schlitzabmessungen von 0,192 χ 0,025 cm (0,115 χ 0,010ZoIl).

Figur 2 zeigt in perspektivischer Darstellung eine bevorzugte Ausführungsform einer vollständigen Signalwandlereinheit (Magnetkopfeinheit) . Die Platten 32 und 34 bilden eine Einfassung für den Wandler- oder Magnetkopfkern 36. Sie sind jeweils mit einem Ende an einem Gehäuseteil 38 befestigt und haben an ihren freien Enden einen Abstand, der ungefähr gleich der Breite der Halterung 2 ist. Das Gehäuse 38 ist durch geeignete Mittel (nicht gezeigt) in fester relativer Lagebeziehung zum Aufzeichnungsträger gehaltert. Wie in Figur la und Ib besteht die Halterung 2 aus dem offenen Rahmen 4^ der das geschlitzte Trägerteil 6 umgibt, das durch die Federblätter 12, 14 und 22 mit dem Rahmen 4 verbunden ist. Wie in Figur 2 gezeigt, sind der Außenrand des Rahmens 4 und der abgewinkelte Flansch 26 der Halterung 2 an den Platten und 34 befestigt, und zwar durch Verkitten oder z.B. mittels einer Nut (nicht gezeigt) in den freien Rändern der Platten 32 und 34· Das den Kopfspalt 40 aufweisende Ende des Kopfkerns 36 ist durch den Schlitz des Trägerteils 6 der Halterung 2 hindurchgesteckt. Das Spaltende des Kopfkerns 36 sitzt in einem Schlitz 42 eines Rjfferteils 44 und schließt vorzugsweise bündig mit dessen Arbeitsfläche 46 ab. Das Pufferteil 44, das z.B. aus nichtmagnetischem Keramikmaterial bestehen kann, ist mit seinem Ende 47 am Träger-.

teil 6 der Halterung 2 befestigt, so daß das Trägerteil 6 selbst im wesentlichen starr ist.

Die Achse 28 gibt die bevorzugte Richtung an, in der der

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Aufzeichnungsträger (nicht gezeigt) an der den Kopfspalt 40 des Kopfkerns 36 enthaltenden Arbeitsfläche 46 vorbeiläuft/ wobei die Achse 30 quer oder rechtwinkelig zu dieser Richtung verläuft. Signalleitungen 48 sind an und um den Kopfkern 36 geführt.

Figur 3, in der gleiche Bezugsnummern gleiche Teile wie in Figur la und Ib sowie Figur 2 bezeichnen, zeigt den Signalwandler oder Magnetkopf 36 mit seiner Halterung 2 in Verbindung mit einer durch die Pfeile 50 angedeuteten Fluidunterlage 50, gewöhnlich in Form eines Luftkissens, das durch die Vorbeibewegung des Aufzeichnungsträgers am Pufferteil 44 erzeugt wird. Der Aufzeichnungsträger oder, falls es sich um eine Trommel 52 handelt, die Tangente dazu ist schematisch durch die Gerade 54 angedeutet. Das Luftkissen übt eine Kraft aus auf die Aufhängung oder Halterung Diese Kraft, die in der allgemeinen Richtung der Luftkissenpfeile 50 wirkt, wird über das Pufferteil 44 und den Kopfkern 36, die am geschlitzten Trägerteil 6 befestigt sind, auf dieses übertragen. Wie in Figur 3 gezeigt, wird das Trägerteil 6, das durch das daran befestigte starre Pufferteil 44 am Verbiegen gehindert wird, aus der gemeinsamen oder Ruheebene der Halterung 2 ausgelenkt oder verschoben, wobei das Trägerteil 6 und die Arbeitsfläche 46 im wesentlichen parallel zur Achse 28 bleiben.

Die Federblatter 12, 14 und 22 bleiben zwischen den Teilen 4 und 6 befestigt, jedoch werden durch die einwirkende Kraft des Luftkissens 50 die verhältnismäßig kürzeren Teile 18 der Federblätter 12 und 14 verdreht oder verwunden und die Enden des Federblatts 22 verdreht oder verbogen. Die verhältnismäßig langen Mittelteile der Federblätter 12, 14 und 22, die ihre im wesentlichen gerade oder lineare Form beibehalten, bilden die Seiten oder Schenkel eines Parallelogrammgerüsts. Die Halterung 2, die elastisch ist, um die Ausbildung des Parallelogramms zu erleichtern ist in der Länge, Breite und Dicke so bemessen und proportioniert, daß, wie angegeben, eine Ausbiegungoder lineare Ausdehnung in diesem beanspruchten Zustand verhindert wird. Der an dieser parallelogrammförmigen Halterung befestigte Magnetkopf 36 wird dadurch frei nach oben und unten in Richtung des Luftkissens 50 beweglich, während er in beschränktem Maße um die Achse 28 ver-

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drehbar ist, und zwar aufgrund der Verbiegung und/oder \^Aerdrehung an den Stellen, wo das Trägerteil 6 mit dem Magnetkopf 36 verbunden ist, sowie der Federblätter 12, 14 und 22. Dagegen ist der Magnetkopf 36 gegen Drehung um eine Querachse wie 30 (in Figur 3 senkrecht zur Zeichenebene) gefesselt, weil, wie angegeben, die Federblätter 12, 14 und 22 ein Parallelogramm bilden, dessen Seiten an ihren Enden auslenkbar sind, während die Mittelteile der Feder 12, 14 und 22 nicht ausgebogen werden oder ihre lineare Abmessung ändern.

Durch die Erfindung wird somit eine selbstausrichtende Halterung und Aufhängung für einen Signalwandler geschaffen, bei welcher der Wandler-kopf die gewünschte Beweglichkeit hat, um einem Luftkissen zu folgen, während eine unerwünschte Verdrehung des Wandlerkopfes verhindert wird.

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Claims (3)

1. - 8 Patentansprüche

   Halterung für einen Signalwandler mit einem Trägerteil, an dem der Signalwandler befestigbar ist, und einem offenen Rahmen, dadurch gekennzeichnet, daß zwei langgestreckte, allgemein Z-förmige Federblätter (12, 14) axt jeweils einem langen Mittelteil (l6) und kürzeren Endteilen (18) jeweils an ihren einen Ende mit dem Trägerteil (6) und an ihrem anderen Ende mit gegenüberliegenden Teilen (8, 10) des Rahmens (4) verbunden sind und daß ein drittes, parallel zu den Mittelteilen der beiden Federblätter vom Trägerteil sich wegerstreckendes Federblatt (22) das andere Ende (20) des Trägerteils mit einem weiteren Teil (24) des Rahmens verbindet»
2. 2. Halterung nach Anspruch 1, dadurch g e k en ii~ zeichnet, daß die Federblätter (12, 14, 22) und der Rahmen (4) einstückig aus elastischem Material gefertigt sind.
3. 3. Halterung nach Anspruch 1 oder 2 für einen Relativ

   einem Aufzeichnungsträger bewegbaren Signalwandler, da d u r ch gekennzeichnet , daß die Mittelteile (16) der beiden Z-föraigen Federblatter (12, 14) parallel «u einer ersten Achse (28) in Richtung der Relativbewegung zwischen Aufzeichnungsträger und Signalwandler angeordnet Kind, derart, daft das TrÄgerteil (6) und der an ihm befestigte Signalwandler in beschrankte* Haße iui die erste Achse verdrehbar, jedoch gegen Verdrehung ue eine weitere, zur ersten Achse rechtwinklige Achse (30) gefesselt sind*

   4, Halterung nach einem der vorhergehenden Ansprüche» d a ~ durch gekennzeichnet, daß der relativ zu einem Aufzeichnungsträger bewegbare Signalwandler auf einer Fluidunterlage, die als Folge der Relativbewegung entsteht, auflagert»

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