DE2239583C3 - Schreib'/Lese-Magnetkopf für ein luftgelagertes Magnetband - Google Patents

Description

3 ' 4

des Uraschlingungsbereiclies des Bandes für den ent- band 3 sowohl in Vorwärtsrichtung 4 als auch in sprechenden Kreisausschnitt. Es ist auch bereits be- Rückwärtsrichtung 5 bewegt wird. Der Schreibspalt 2 kannt, die Spalte gegenüber dieser Mitte zu verschie- dagegen wird nur zum Schreiben von Informationen ben, um sie so an die Orte zu bringen, an denen der auf das Band 3 benutzt, wenn dieses in Vorwärtskleinste Abstand zwischen Band und Kopf oberfläche 5 richtung 4 bewegt wird. Das Band 3 bewegt sich an vorliegt Dabei sollten in dem einen F*ll die Über- der Oberfläche 6 des Magnetkopfes entlang. Die tragungsspalte um einen gleichen Betrag gegenüber Oberfläche 6 besitzt kreiszylindrische Auswölbungen det Mitte des jeweiligen Uinschlingungsbereiches in zwischen den Punkten 7 und 8 sowie 9 und 10, die Richtung der Bandbewegung verschoben werden, durch die Umschlingungswinkel 16' und 17' zwischen während im anderen Fall die Spalte um einen jeweils io jeweils zwei von den Kreismittelpunkten 12 und 13 gleichen Betrag näher zueinander angeordnet wurden. ausgehenden Radien Rr und Rw definiert sind. Der Hierbei wird jedoch ein bidirektionales Lesen nicht Umschlingungswinkel 16' ist gleich dem Zuführungsnur nicht berücksichtigt, sondern sogar erschwert, da winkel 16 und der Umschlingungswinkel 17' gleich sich der Punkt mit dem geringsten Abstand zwischen dem Abführungswinkel 17 des Magnetbandes. In den Band und Kopfobeifäche in bezug auf die Mitte des 15 Punkten 8 und 9 stehen die Radien Rr und Rw senk-Umschlingungsbereiches auf dieandere Seite verschiebt, recht auf der beide Auswölbungen des Magnetkopfes wenn die Bewegungsrichtung des Bandes umgekehrt tangierenden, horizontalen Geraden 11. In den Punkwird. Das Band wird dabei in der einen Bewegungs- ten 7 und 10 verläuft das Magnetband 3 tangential zur richtung am Kopf vorbeigezogen und in der anderen Oberfläche 6. Diese beiden Punkte werden durch die Bewegungsrichtunggeschoben, wenn nur eine Antriebs- ao in F i g. 2 gezeigten Führungen 37 und 44 vorgeroUe an einer Seite des Kopfes vorgesehen ist. Auch geben. Die beiden Radien 14 und 15 stellen die Winkelhierdurch ergeben sich bei den entgegengesetzten halbierenden der Umschlingungswinkel 16' und 17' dar. Bewegungsrichtungen verschiedene Übertragungsei- Der Lesespalt 1 und der Schreibspalt 2 sind innergenschaften. halb der durch die Umschlingungswinkel 16' und 17'

Es ist somit die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, 15 definierten Bereiche angeordnet. Die Lage der beiden einen Magnetkopf zur Übertragung magnetisch spei- Spalte innerhalb dieser Bereiche wird durch die Vercherbarer Informationen anzugeben, mit dem ein wendung des Magnetkopfes bestimmt. Wenn der Lesen für beide Bewegungsrichtungen und ein Schrei- Kopf zum Schreiben in einer Richtung und für biben für eine Bewegungsrichtung möglich ist, wobei direktionales Lesen benutzt werden soll, ergeben sich der Einfluß der unterschiedlichen Abstände zwischen 30 spezielle Probleme, da sich das Band in den entgegeiidem Aufzeichnungsträger und der diesem zugewandten gesetzten Bewegungsrichtungen unterschiedlich verhält. Oberfläche des Magnetkopfes weitgehend reduziert Insbesondere sind die Abstände zwischen dem Band ist. Diese Aufgabe wird bei dem anfangs genannten und dem Kopf in den beiden Bewegungsrichtungen Magnetkopf erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß verschieden. Dementsprechend erhält man auch unterder Lesespalt an der durch die Winkelhalbierende des 35 schiedliche Lesesignale für die beiden Bewegungs-Umschlingungswinkels definierten Stelle der einen richtungen. Es wurde jedoch gefunden, daß die sich Auswölbung angeordnet ist, und daß der in der anderen hieraus ergebenden Schwierigkeiten am geringsten Auswölbung liegende Schreibspalt gegenüber der sind, wenn der Lesespalt 1 in der Mitte des durch den Winkelhalbierenden des zugehörigen Umschlingungs- Umschlingungswinkel 16' gegebenen Bereiches angewinkeis in Bewegungsrichtung des Magnetbandes beim 40 ordnet wird. Der Schreibspalt 2 dagegen wird gegenschreiben versetzt ist. Durch diesen Magnetkopf wird über der Mitte des durch den Umschlingungswinkel 17' in einfacher Weise bewirkt, daß beim Schreiben auf gegebenen Bereiches etwas in Vorwärtsrichtung 4 verdas Magnetband eine maximale Feldstärke einwirkt, schoben. Nur dann, wenn sich das Band in dieser wodurch eine sichere und gegen Bandfehler wider- Richtung bewegt, soll ein Schreibvorgang stattfinden standsfähige Aufzeichnung gewährleistet ist. Gleich- 45 können. Die beiden Winkel 16 und 17 sind vorzugs-/ itig ist das beim Lesen des Bandes auf den Lesespalt weise verschieden, wobei der Zuführungswinkel 16 einwirkende Signal unabhängig von de ßewegungs- größer als der Abführungswinkel 17 sein soll,
richtung des Bandes. Die senkrecht auf der Geraden 11 stehenden Radien

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung be- Rr und Rw schneiden diese in den Punkten 8 und 9.

steht darin, daß die Radien der beiden kreiszylindri- 50 Neben diesen beiden Radien wird außerhalb des

sehen Auswölbungen groß gegenüber dem Abstand zwischen diesen liegenden Bereiches jeweils ein Über-

der beiden Übertragungsspalte sind. Dadurch kann tragungsspalt angeordnet. Die Abstände zwischen

der insgesamt notwendige Bandkrümmungswinkel dem Punkt 8 und dem Lesespalt 1 sowie zwischen dem

relativ klein gehalten werden, wodurch eine günstige Punkt 9 und dem Schreibspalt 2 sind verschieden. Die

Beeinflussung der Schnellaufeigenschaften ebenso wie 55 beiden Übertragungsspalte sind senkrecht zur Geraden

der Bandlebensdauer erzielt wird. Weitere Merkmale 11 gerichtet. Der Lesespalt 1 und der Radius 14

der Erfindung können den Patentansprüchen ent- schneiden sich an der Oberfläche 6. Der Lesespalt 1

nommen werden. tritt somit in der Mitte des durch den Umschüngungs-

Die Erfindung wird im folgenden an Hand eines in winkel 16' definierten Bereiches an die Oberfläche 6.

den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiels näher 60 Der Winkel 18, der zwischen dem Radius Rr und der

erläutert. Es zeigt Verbindungslinie zwischen dem Mittelpunkt 12 und

F i g. 1 den Querschnitt eines Magnetkopfes mit der öffnung des Lesespaltes 1 liegt, entspricht somit

einem sich darunter befindlichen Magnetband und dem halben Umschlingungswinkel 16'. Der Schreib-

F i g. 2 eine Magnetbandeinheit mit den züge- spalt 2 ist gegenüber der Mitte des durch den Winkel

hörigen Antriebs- und Wickelvorrichtungen. 65 17' definierten Bereiches in Richtung auf den Punkt 9

Der in F i g. 1 dargestellte Magnetkopf besitzt verschoben. Der zwischen dem Radius Rw und der

einen Lesespalt 1 sowie einen Schreibspalt 2. Der Verbindungslinie zwischen dem Mittelpunkt 13 und

Lesespalt kann verwendet werden, wenn das Magnet- der öffnung des Schreibspaltes 2 liegende Winkel 19

ist somit kleiner als der halbe Wert des Umschlingungswinkels 17'. Daraus ergibt sich, daß bei gegebenem Abstand 23 zwischen den Kreismittelpunkten 12 und 13 der Abstand 21 des Lesespaltes 1 vom Punkt 8 größer ist als der Abstand 22 des Schreib-Spaltes 2 vom Punkt 9.

Das Magnetband 3 wird unter verschiedenen Winkeln 16 und 17 zur Geraden 11 zum Magnetkopf hin- und von diesem abgeführt. Je größer diese Winkel sind, desto größer sind auch die entsprechenden Umschlingungswinkel 16' und 17'. Wenn z. B. der Winkel 16 Vergrößert wird und der Lesespalt in der Mitte des durch den Umschlingungswinkel 16' definierten Bereiches verbleiben soll, dann muß der Lesespalt 1 weiter in der mit 4 gekennzeichneten Vorwärtsrichtung »5 verschoben werden.

Die folgende Tabelle zeigt verschiedene Maße eines speziellen Magnetkopfes, der in gleicher Weise wie der in F i g. 1 dargestellte Kopf aufgebaut ist.

Radius Rr 12,7 mm Radius Rw 12,7 mm Zuführungswinkel 16 6° Umschlingungswinkel 16' 6°

Winkel ί8 3° »5

Abführungswinkel 17 3° 30' Umschlingungswinkel 17' 3° 30'

Winkel 19 1°

Spaltabstand 20 3,80 mm

Abstand 21 0,67 mm

Abstand 22 0,21 mm

Abstand 23 2,92 mm

Aus F i g. 2 ist der Zusammenbau des Kopfes mit den weiteren Teilen der Magnetbandeinheit ersichtlich. Der Weg des Magnetbandes 3 von einer Abgaberolle 31 zu einer Auf nahmerolle 30 wird durch Antriebsmotoren 32 und 33 gesteuert. Die Führungsrolle 44, die gleichzeitig als Bandantrieb verwendet wird, wird durch einen Motor 39 getrieben. Die Geschwindigkeit und Drehrichtung der Motoren 32, 33 und 39 wird von einer Steuereinheit 40 bestimmt, der über die Tachometer 41, 42 und 43 Informationen über den Lauf des Bandes zugeführt werden. Die Führungsrolien 44 und 37 bestimmen die Winkel, unter denen das Band 3 dem Kopf zu- und von diesem abgeführt wird. Der Motor 39 kann die Führungsrolle 44 in beiden Drehrichtungen antreiben, so daß durch diese das Band sowohl in der Richtung 4 als auch in der Richtung 5 am Kopf vorbeibewegt werden kann. Die Aufnahmerolle 30 und die Abgaberolle 31 sind in bekanntet Weise durch Vakuumsäulen 34 und 35 von dem sich zwischen den Führungsrollen 37 und 44 befindlichen Teil des Bandes 3 entkoppelt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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Claims (8)

diesem. Für diesen Abstand gilt angenähert die fol-Patentansprüche: gende Beziehung:

1. Magnetkopf mit Schreib- und Lesespalt für *» *** ^Λ J _T \ ein bewegtes, luftgelagertes Magnetband, dessen S

Kopf Spiegelfläche zwei kreiszylindrische Auswöl- Hierin bedeuten: K eine Konstante, «die Viskosität,

bungen mit jeweils einem Übertragungsspalt auf- U die Bandgeschwindigkeit und T die Bandspannung, weist, die das Magnetband in seiner Bewegungs- Außerhalb des genannten Bereiches ist der Abstand

richtung nacheinander umschlingt, dadurch zwischen dem Band und der gegenüberliegenden Kopfgekennzeichnet, daß der Lesespalt (1) an i« oberfläche nicht konstant. Insbesondere in dem Bereich, der durch die Winkelhalbierende (14) des Um- in dem das Band vom Kopf abgeführt wird, ergibt schlingungswinkels (16') definierten Stelle der einen sich ein minimaler Wen für den Abstand Band/Kopf. Auswölbung angeordnet ist und daß der in der Die Größe der einzelnen Bereiche, d.h. Zuführungsanderen Auswölbung liegende Schreibspalt (2) bereich mit sich änderndem Abstand, mittlerer Bereich gegenüber der Winkelhalbierenden (15) des züge- 15 mit konstantem Abstand und Abführungsbereich mit hörigen U mschlingungswinkeis (17') in Bewegungs- sich änderndem Abstand, hängt im wesentlichen von richtung (4) des Magnetbandes (3) beim Schreiben den Winkeln, unter denen das Band in bezug auf die versetzt ist horizontale Tangente an die Kopfoberfläche zu- und

2. Magnetkopf nach Anspruch 1, dadurch ge- abgeführt wird, dem Radius der Kopfoberfläche, der kennzeichnet, daß die Radien (Rr, Rw) der beiden ao Bandgeschwindigkeit, der Bandspannung und der kreiszylindrischen Auswölbungen groß gegenüber Bandsteifigkeit ab. Sind die beiden genannten Winkel dem Abstand (20) der beiden Übertragungsspalte klein, so tritt der Bereich mit konstantem Abstand (1, 2) sind. zwischen Band und Kopf praktisch nicht auf. Erst

3. Magnetkopf nach Anspruch 1, dadurch ge- bei ausreichend großen Winkeln kann daher zwischen kennzeichnet, daß die Radien (Rr, Rw) der kreis- »5 den drei zitierten Bereichen unterschieden werden, zylindrischen Auswölbungen gleich sind. Untersuchungen haben gezeigt, daß mit steigender

4. Magnetkopf nach Anspruch 1, dadurch ge- Bandgeschwindigkeit der Punkt mit dem geringsten kennzeichnet, daß die Summe der Umschlingungs- Abstand zwischen Band und Kopf sich vom Berühwinkel (16', 17') kleiner als 10° ist. rungspunkt der horizontalen Tangente weiter in

5. Magnetkopf nach Anspruch 1, dadurch ge- 30 Richtung der Bandbewegung entfernt, kennzeichnet, daß die Umschlingungswinkel (16', Der Abstand zwischen Band und Kopf hat einen 17') ungleich groß sind, daß insbesondere der Um- wesentlichen Einfluß auf die Eigenschaften der Inforschlingungswinkel (16') des Magnetbandes (3) ge- mationsübertragung, da die Effektivität der Übergenüber der den Lesespalt (1) enthaltenden Aus- tragungsspalte nur bei einem nahe vorbeigeführten wölbung größer als der Umschlingungswinkel (17') 35 Band gewährleistet ist. Dies ist insbesondere kritisch der anderen Auswölbung ist. bei einem einzelnen Kopf, der sowohl zum Lesen bei

6. Magnetkopf nach Anspruch 1, dadurch ge- Bandbewegungen in zwei entgegengesetzten Richtunkennzeichnet, daß in Bewegungsrichtung (4) des gen als auch zum Schreiben bei Bandbewegungen in Magnetbandes (3) beim Schreiben der Lesespalt (1) nur einer oder ebenfalls in entgegengesetzten Richtunhinter dem Schreibspalt (2) liegt. 40 gen verwendet wird. Für jede Bewegungsrichtung sind

7. Magnetkopf nach Anspruch t, dadurch ge- die Abstände zwischen den Übertragungsspalten und kennzeichnet, daß Schreib- (2) und Lesespalt (1) dem Band verschieden, und da die zum Lesen und parallel zueinander und parallel zu den einander zum Schreiben benutzten Spalte nicht an der gleichen zugewandten Schenkeln der Umschlingungswinke! Stelle des Kopfes angeordnet werden können, ändert (16', 17') angeordnet sind. 45 sich der Abstand zwischen dem Band und den Lese-

8. Magnetkopf nach Anspruch 7, dadurch ge- bzw. Schreibspalten bei einer Umkehr der Bewegungskennzeichnet, daß der Abstand (21) des Lese- richtung. Diese Änderungen sind natürlich unerspaltes (t) von dem ihm parallelen Schenkel seines wünscht, da der Magnetkopf über seinen gesamten Umschlingungswinkels (16') größer als der Abstand Arbeitsbereich keine konstanten Eigenschaften auf· (22) zwischen Schreibspalt (2) und dem diesem 50 weist. Es müssen daher zusätzliche elektrische Schaltparallelen Schenkel seines Umschlingungswinkels kreise vorgesehen werden, die die Wirkungen der (17') ist. unterschiedlichen Eigenschaften des Kopfes beim

Schreiben und Lesen kompensieren. Außer dem zu-

sätzlichen Aufwand hierfür stellen diese Schaltkreise

55 auch Quellen für mögliche Fehler und Störsignale dar.

Es wurden verschiedene Versuche unternommen,

die Änderungen des Abstandes zwischen Band und

Die Erfindung betrifft einen Magnetkopf mit Schreib- Kopf zu reduzieren. In der USA.-Patentschrift 3170045 £?.<· Lesespalt für ein bewegtes, luftgelagertes Magnet- wird ein Magnetkopf beschrieben, der auf der dem band, dessen Kopfspiegelfläche zwei kreiszylindrische 60 Magnetband gegenüberliegenden Seite eine Kontur Auswölbungen mit jeweils einem Übertragungsspalt besitzt, die in Richtung der Bandbewegung zwei Aufweist, die das Magnetband in seiner Bewegungs- hintereinanderliegende Kreisausschnitte aufweist, worichtung nacheinander umschlingt. bei jedem dieser Kreisausschnitte ein Übertragungs-

Ein auf einem Luftkissen gleitendes Magnetband, spalt zugeordnet ist. Durch diesen Kopfaufbau können das mit konstanter Geschwindigkeit und konstanter 65 die Unterschiede zwischen den verschiedenen Eigenmechanischer Spannung an einem Magnetkopf vorbei- schäften beim Schreiben und Lesen infolge des örtbewegt wird, besitzt über einem bestimmten Bereich liehen Abstandes zwischen den Spalten verringert des Magnetkopfes einen konstanten Abstand h₀ von werden. Die beiden Spalte liegen jeweils in der Mitte