DE2159388B2 - Elastische Halterung für einen Signalwandler - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine elastische Halterung für einen Signalwandler, der unter Trennung durch ein Luftkissen von einem Aufzeichnungsträger in Ausrichtung zu diesem geführt ist, mit einem Rahmen, der eine Trägerplatte für den Signalwandler umgibt und mit ihr über zwei Z-förmige Federblätter verbunden ist, die durch je ein kurzes, innen an gegenüberliegenden Seiten des Rahmens befestigtes Endteil, ein längeres Mittelteil und ein anderes kurzes, mit der Schmalseite der Trägerplatte verbundenes Endteil gebildet sind.

Bei Magnetband-, Magnettrommel- und Magnetplatten-Aufzeichnungs- und Wiedergabegeräte, wie sie als Speicher für elektronische Datenverarbeitungsanlagen u.dgl. verwendet werden, bei denen der Aufzeichnungsträger sich gegenüber dem Signalwandler bewegt, soll häufig im Betrieb der Signalwandler einen geringen Abstand vom Aufzeichnungsträger haben, ohne ihn jedoch zu berühren. Ein solcher kleiner 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 folg- SS lieh 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 Signalaufzeichnung verschlechtert wird.

Bekanntlich bildet sich bei sehr rascher Relativbewegung zwischen Aufzeichnungsträger und Signalwandler eine laminare Luft- oder Gasströmung zwischen beiden aus. Diese rasch strömende Luftschicht kann man zur Ausbildung eines Luftkissens zwischen Signalwandler und Aufzeichnungsträger ausnützen. Jedoch läßt sich in der Praxis die relative Lage zwischen Wandler und Aufzeichnungsträger schwer beherrschea Bei hohen Relativgeschwindigkeiten sind viele bekannte Konstruktionen anfällig■ gfegen Beschleunigungskräfte, wie sie durch Vibration und Lageänderungen hervorgerufen werden können- Diese Kräfte können bewirken, daß der Signalwandler willkürlich oder unregelmäßig seine Lage verändert oder sogar auf die Oberfläche des Aufzeichnungsträgers aufschlägt

Um mit diesen Schwierigkeiten fertig zu werden, hat man Signalwandlerhalterungen mit kardanischer Aufhängung als Drehlagerungstyp oder Planfeder mit rechtwinklig zueinander angeordneten Teilen konstruiert (US-PS 3310792 und 33 20 599). Dadurch kann sich der Signalwandler um Achsen sowohl parallel als auch senkrecht zur Richtung der Relativbewegung zwischen ihm und Aufzeichnungsträger verdrehen. Der Signalwandler soll sich zwar in bezug auf die Oberfläche des Aufzeichnungsträgers bewegen können, um sich dem Luftkissen anzupassen, jedoch sollte diese Bewegung in einer Vorzugsrichtung erfolgen.

Die Aufgabe der Erfindung besteht demgemäß darin, eine elastische Halterung zu schaffen, welche eine Drehbewegung des Signalwandlers nur in Richtung der Relativbewegung zur Oberfläche des Aufzeichnungsträgers erlaubt nicht jedoch um eine Achse senkrecht dazu in einer Ebene parallel oder — bei einem trommeiförmigen Aufzeichnungsträger — tangential zur Aufzeichnungsfläche. Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst

Durch diese Maßnahmen wird unter Verwendung einer ebenen Feder eine Dreipunkt-Aufhängung erhalten, die den Signalwandler so haltert daß er parallel zu seiner Ruhelage bleibt Das heißt, die den Wandler halternden drei parallelen Federteile bilden eine echte Parallelogrammaufhängung zur Parallelführung des Signalwandlers. Der Signalwandler kann sich zwar um eine ihn durchsetzende Achse, die in Richtung der Relativbewegung zwischen ihm und Aufzeichnungsoberfläche verläuft, verdrehen, jedoch bleibt diese Achse parallel bzw. tangential zur Aufzeichnungsoberfläche und auf die aufgezeichnete Informationsspur ausgerichtet. Während die bekannten elastischen Halterungen mit der kardanischen Aufhängung des Signalwandlers diesen in zwei aufeinander senkrechten Richtungen gegenüber dem Aufzeichnungsträger kippbar lagern, so daß bei Unstetigkeiten des Luftkissens, wie sie im Betrieb häufig vorkommen, unerwünschte Taumelbewegungen des Signalwandlers möglich sind, unterbindet die erfindungsgemäße Lagerung Kippbewegungen des Signalwandlers in einem bei den bekannten Lagerungen möglichen Freiheitsgrad, so daß die Abtasteigenschaften zwischen Signalwandler und Aufzeichnungsträger gegenüber den bekannten Lagerungen wesentlich verbessert werden. Auf diese Weise lassen sich die Vorteile der Luftkissenlagerung ausnutzen, ohne daß Nachteile wie unkontrollierte Bewegungen des Signalwandlers in Kauf genommen werden müssen.

Die Erfindung ist nachfolgend an Hand der Darstellungen eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen

Fig. la und Ib eine Draufsicht bzw. Seitenansicht der elastischen Halterung;

F i g. 2 eine perspektivische Darstellung eines Signalwandlersystems mit der elastischen Halterung gemäß den Fi g. la und !bund

F i g. 3 eine teilweise geschnittene Seitenansicht des Systems nach Fig.2 im Zusammenwirken mit einem vorbeigeführten Aufzeichnungsträger unter Ausbildung

eines Luftkissens.

F i g. la und Ib zeigen eine elastische Halterung Für eine Dreipunkt-Aufhängung eines Signalwandlers. Die Halterung 2 besteht aus mehreren miteinander verbundenen Teilen, die in einer gemeinsamen Ebene Hegen, wenn keine beanspruchende Kraft im Winkel zu dieser Ebene angreift Die Halterung 2 weist einen Rahmen 4 auf, der eine geschlitzte Trägerplatte 6 umgibt, in deren Schlitz ein Signalwandler oder Magnetkopf befestigt werden kann. Die Trägerplatte 6 ist an ihrem einen Ende 7 durch langgestreckte Federblätter 12 und 14 mit gegenüberäegenden Seiten 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 18, die quer zum Mittelteil 16 verlaufen. Mit dem Ende 20 der Trägerplatte 6 ist ein drittes langgestrecktes Fedc?blatt 22 verbunden, das sich von der Trägerplatte 6 in Längsrichtung der Mittelteile der Federblätter 12 und 14 erstreckt und an der benachbarten dritten Seite 24 des Rahmens 4 befestigt ist.

Wie ebenfalls in Fig. 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 des gesamten Wandlersystems, wie noch beschrieben werden wird. Die Achsen 28 und 30 ,'.eigen 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 nichtmagnetischem Material wie Beryllkupfer oder Kunststoff gefertigt. Dies kann in der Weise geschehen, daß ein Stück aus dem entsprechenden Material auf die in Fig. la und Ib gezeigte Form geätzt, gestanzt oder anderweitig zugeformt wird. Eine Gesamtlänge L von 8,56 mm, eine Breite VV von 4,45 mm und eine Dicke T von 51μπι für die Halterung 2 nach F i g. 1 haben sich als für den vorgesehenen Zweck geeignet erwiesen. Die Fedtrblätter 12, 14 und 22 haben vorzugsweise die gleiche Längsabmessung A. Bei den angegebenen Abmessungen von L, Wund Γ ist 2,79 mm für die Abmessung A geeignet. Die Breite B der Federblätter 12 und 14 beträgt typischerweise die Hälfte der Breite C des Federblattes 22, d. h. 0,25 mm, während die Abmessung D des Rahmens 4 typischerweise 0,76 mm beträgt Das Trägerteil 6 kann ungefähr 4,06 mm lang und 1,27 mm breit sein bei Schlitzabmessungen von 1,92 χ 0,25 mm.

F i g. 2 zeigt in perspektivischer Darstellung eine bevorzugte Ausführungsform eines vollständigen Signalwandlersystems (Magnetkopfeinheit). Die Platten 32 und 34 bilden eine Einfassung für den Magnetkopf 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 in fester Lage gegenüber dem bewegten Aufzeichnungsträger gehaltert. Wie in F i g. la und Ib besteht die Halterung 2 aus dem Rahmen 4, der die geschlitzte Trägerplatte 6 umgibt, die durch die Federblätter 12, 14 und 22 mit dem Rahmen 4 verbunden ist Wie in F i g. 2 gezeigt, sind der Außenrand des Rahmens 4 und der abgewinkelte Flansch 26 der Halterung 2 an den Platten 32 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 Magnetkopfes 36 ist durch den Schlitz der Trägerplatte 6 der Halterung 2 hindurchgesteckt Das Spaltende des Magnetkopfes 36 sitzt in einem Schlitz 42 eines Pufferteils 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 an der Trägerplatte 6 der Halterung 2 befestigt so daß die Trägerplatte 6 selbst im wesentlichen starr ist

Die Achse 28 gibt die bevorzugte Richtung an, in der der Aufzeichnungsträger an der den Kopfspalt 40 des Magnetkopfes 36 enthaltenden Arbeitsfläche 46 vorbeiläuft, wobei die Achse 30 quer oder rechtwinklig zu dieser Richtung verläuft. Signalleitungen 48 sind an und um den Kopfkern 36 geführt.

F i g. 3 zeigt den Magnetkopf 36 mit seiner Halterung 2 in Verbindung mit einem durch die Pfeile 50 angedeuteten Luftkissen, 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 2. Diese Kraft, die in der allgemeinen Richtung der Luftkissenpfeile 50 wirkt, wird über das Pufferteil 44 und den Magnetkopfkern 36, die an der geschlitzten Trägerplatte 6 befestigt sind, auf diese übertragen. Wie in F i g. 3 gezeigt, wird die Trägerplatte 6, die durch das daran befestigte starre Pufferteil 44 am Verbiegen gehindert wird, aus der gemeinsamen oder Ruheebene der Halterung 2 ausgelenkt oder verschoben, wobei die Trägerplatte 6 und die Arbeitsfläche 46 im wesentlichen parallel zur Achse 28 bleiben.

Die Federblätter 12,14 und 22 bleiben zwischen Rahmen 4 und Trägerplatte 6 befestigt, jedoch werden durch die einwirkende Kraft des Luftkissens 50 die kürzeren Endteile 18 der Federblätter 12 und 14 verwunden und die Enden des Federblatts 22 verbogen. Die längeren Mittelteile der Federblätter 12, 14 und 22, die ihre im wesentlichen gerade oder lineare Form beibehalten, bilden die Seiten eines Parallelogramms. Die Halterung 2 ist in der Länge, Breite und Dicke so bemessen und proportioniert, daß, wie angegeben, eine Ausbiegung oder 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 verdrehbar ist und zwar auf Grund der Verbiegung und/oder Verdrehung an den Stellen, wo die Trägerplatte 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 F i g. 3 senkrecht zur Zeichenebene) gesichert, weil die Federblätter 12, 14 und 22 ein Parallelogramm bilden, dessen Seiten an ihren Enden auslenkbar sind, während die Mittelteile der Federblätter 12, 14 und 22 nicht ausgebogen oder ihre lineare Abmessung ändern.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Elastische Halterung für einen Signalwandler, der unter Trennung durch ein Luftkissen von einem s Aufzeichnungsträger in Ausrichtung zu diesem geführt ist, mit einem Rahmen, der eine Trägerplatte für den Signalwandler umgibt und mit ihr über zwei Z-förmige Federblätter verbunden ist, die durch je ein kurzes, innen an gegenüberliegenden Seiten des Rahmens befestigtes Endteil, ein längeres Mittelteil und ein anderes kurzes, mit der Schmalseite der Trägerplatte? .^verbundenes Endteil gebildet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerplatte (6) im Bereich der Mitte ihrer anderen Schmalseite über ein drittes, bei Auslenkung der Trägerplatte aus ihrer Ruhelage parallel zu den beiden Mittelteilen (16) ausgelenktes Federblatt (22) mit der benachbarten dritten Seite (24) des Rahmens verbunden ist

2. Halterung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Federblätter (12, 14, 22) und der Rahmen (4) einstückig aus elastischem Material bestehen.

3. Halterung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittelteile (16) der beiden Z-förmigen Federblätter (12, 14) in Richtung der Relativbewegung zwischen Aufzeichnungsträger und Signalwandler angeordnet sind.

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