DE2325958A1 - Vorrichtung zur berichtigung von thermisch bedingten fehlern bei der spuradressierung in plattenspeichern - Google Patents
Vorrichtung zur berichtigung von thermisch bedingten fehlern bei der spuradressierung in plattenspeichernInfo
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Description
PATENTANWÄLTE HENKEL— KERN — FEILER— HÄNZCL— MÜLLER
o5 29 »02 HNKi. η E D UAR D-S C H M I D - STRAS S E 2 V^»^^^™
" D-8000 MÜNCHEN 90 Postscheck: mchn .621 47-6o,
Control Data Corporation
Minneapolis, Minn., V.St.A.
22. MAl 1973
Vorrichtung zur Berichtigung von thermisch bedingten Fehlern bei der Spuradressierung
in Plattenspeicher^
Die Erfindung bezieht sich auf Vorrichtungen zur Ermöglichung eines Zugriffs
zu einer Magnetplatten-Aufzeichnungsspur mittels eines Wandler-'
kopfes und betrifft insbesondere Verbesserungen an Daten-Wandlerköpfen, die eine genauere Ausrichtung des Wandlerkopfes auf die Plattenspur ermöglichen.
Thermisch bedingte Maßänderungen sind seit langem als Ursache für einen
unpräzisen Zugriff zu den Datenspuren eines Datenspeicherpiattenstapels
erkannt worden. Die durch solche Maßänderungen hervorgerufenen Fehler können in vielen Fällen bei der Inbetriebnahme anfänglich dadurch ausreichend
begrenzt werden, daß die einzelnen Plattenstapel in einer Kammer "vorgewärmt" v/erden, wodurch ihre Temperatur ungefähr auf die Temperatur
des Plattenantriebs selbst angehoben wird. Bei einem anderen, in der US-PS 3 531 789 beschriebenen Verfahren wird die Maßänderung einer Platte
bei Umgebungs-Raumtemperatur beim ersten Einsetzen in den Antrieb mittels einer Analogschaltung angenähert bestimmt.- Eine dritte Lösung besteht darin,
mit Daueraufzeichnung versehene Spuren, die nicht für Daten benutet werden,
auf einer Piattenfläche in einem Mehrplattenantrieb vorzusehen und diese
Mü/Bl/Re / 2
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Spuren beim Abgreifen der anderen Platten als Bezugspunkte abzugreifen,
um eine Positionsinformation zu erlangen. Bei den beim heutigen Stand der Technik vorgesehenen hohen Spurdichten von 200 Spuren je 25,4 mm
radialer Länge war bisher nur die dritte Lösung anwendbar. Diese Lösung
ist jedoch unzweckmäßig, weil die eine Plattenfläche nicht für die Datenaufzeichnung
zur Verfügung steht, wodurch die Kosren pro Spur erhöht werden und ein häufigeres Wechseln des Plattenstapels selbst erforderlich
wird.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe ergibt sich bei einem Plattenspeicher
aus dem Umstand, daß die Temperatur von Platte und dem den Wandlerkopf tragenden Arm gegenüber derjenigen der Arm-Zustelivorrichtung
schwankt. Dies kann z.B. bei schwankender Umgebungs-Raumtemperatur der Fall sein und tritt nahezu immer dann auf, wenn eine Platte auf dem Antrieb
ausgewechselt wird. Beim herkömmlichen Plattenspeicher ist ein den Wandlerkopf für die Daten tragender Arm auf einem verschiebbar an einer
Platine gelagerten Schlitten, d.h. der eigentlichen Arm-Zuste!!vorrichtung,
montiert. Die Verschiebebewegung erfolgt für gewöhnlich in einer geraden Linie. Die Platte(n) ist (sind) auf eine Spindel aufgesetzt, die an der Platine
an einer an oder nahe der Verschiebelinie des Schlittens befindlichen Stelle
drehbar gelagert ist, und ist (sind) von einer Haube umschlossen, durch welche der Arm hindurchreicht. Wenn der Schlitten daher bis dicht an die Spindel
heran verschoben worden ist, kann die innerste Spur der Platte durch den Wandlerkopf abgegriffen werden. Wenn der Schlitten fortschreitend von der
Spindel wegbewegt wird, werden nacheinander die zum Außenumfang der Platte hin gelegenen Spuren adressiert. Wenn der Schlitten so ausgerichtet ist,
daß der Wandlerkopf eine ganz bestimmte Spur abgreifen kann, und sich die
Umgebungstemperatur von Arm und Platte ändert, ändern sich die Abmessungen von Arm und Platte entsprechend der Richtung der Temperaturänderung in
einem ausdehnenden oder zusammenziehenden Sinn. In der folgenden Beschrei-
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#S8
bung schließt der Ausdruck "Ausdehnung" auch eine Zusammenziehung bzw.
Kontraktion ein, sofern nicht ausdrücklich eine andere Bedeutung angegeben ist. In jedem Fall addieren sich die Abweichfehler, so daß sie leider meist
verstärkt werden, anstatt sich gegenseitig aufzuheben. Eine Berichtigung dieser Fehler wird weiterhin'dadurch erschwert, daß sich bei vorgegebener
Temperaturänderung der der Platte zuzuschreibende Fehler in Abhängigkeit
vom Radius der abgegriffenen Spur ändert.
Mit der erfindungsgernäßen Vorrichtung läßt sich die zugrundeliegende Aufgabe
lösen, d.h. eine Kompensation der erwähnten thermischen Auswirkungen erreichen. Ihr Kernstück besteht aus einer neuartigen Kompensatorstreifen-Anordnung,
auf die eine Skala mit Markierungen aufgesetzt ist, welche die Stellung des Daten-Wandlerkopfes gegenüber der Plattenspindel angeben.
Diese Markierungen können Beschriftungen auf dem' Streifen sein, welche die Position des Streifens relativ zu. einem Markierung-Näherungsfühler angeben»
Der Fühler greift jede Markierung ab, wenn sie sich innerhalb eines vorbestimmten
Signalabstands von einem Meßpunkt des Fühlers befindet. Die Stellung
des Fühlers relativ zur Markierung muß sehr genau bestimmbar sein, um den Schlitten einwandfrei gegenüber der Spindel auszurichten. Bei einer Spurendichte
von 200 Spuren auf 25,4 mm muß der Fühler mithin Positionsänderungen von 0,025 mm oder weniger feststellen können. Derartige Skalen-Fühleranordnungen
sind im Handel erhältlich. Der Fühler ist so angeordnet, daß er die Skala überläuft, wenn sich der Schlitten zwischen der äußersten und der innersten Spur
verschiebt. Der Fühler erzeugt ein Markiersignal, das sich ändert, wenn jede sich relativ zum Fühler verschiebende Markierung den vorbestimmten Signalabstand
vom Meßpunkt überschreitet und sich eine andere Markierung in diese Strecke verschiebt. Dies geschieht dann, wenn der Schlitten verschoben wird,
um den Wandlerkopf eine andere Spur abgreifen zu lassen. Die bevorzugte Fühlerart mißt elektronisch eine Reihe von Nullpunkten in einem genauestens
erzeugten Magnetfeld, wobei jeder Nullpunkt effektiv als Skalenmarkierung
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dient.
Eine bevorzugte Ausführungsform des Kompensatorstreifens weist zwei
Streifensegmente auf, die an einem Verbindungspunkt miteinander ver- . bunden sind. In einfachster Form besitzt das erste Segment eine Länge,
die zumindest dem Radius der äußersten Datenspur auf der Platte entspricht. Es besteht aus einem Werkstoff, der ähnliche statische und dynamische Wärmeausdehneigenschaften besitzt wie die Platte. Das zweite Segment besitzt eine
zumindest dem festen Abstand zwischen den Anschlußpunkten des Wandlerkopfes und des Schlittens am Arm, d.h. der Armlänge, entsprechende Länge und
simuliert die Ausdehnung des Arms. Das zweite Segment besteht aus einem Werkstoff mit ähnlichen statischen und dynamischen Ausdehneigenschaften
wie der Arm. Der Streifen weist einen Befestigungspunkt am zweiten Segment auf, der in einem solchen Abstand vom Verbindungspunkt angeordnet ist, welcher
der Strecke zwischen den Befestigungspunkten des Schlittens und des Wandlerkopfes
am Arm entspricht. Die Skalenmarkierungen befinden sich zwischen dem ersten und dem zweiten Punkt am ersten Segment des Streifens, die in einem
den Radien der innersten bzw. der äußersten Spur auf der Platte entsprechenden Abstand vom Anschlußpunkt angeordnet sind. Der Abstand zwischen den
aufeinanderfolgenden Markierungen kann dem Abstand zwischen aufeinanderfolgenden
Spuren entsprechen. Der Kompensatorstreifen ist an seinem Befestigungspunkt
an der Plattform dn einer Stelle befestigt, die in einer Ebene liegt, welche durch die Achse der Spindel und senkrecht zur Bewegungsrichtung des
Schlittens verläuft. Der Kompensatorstreifen ist so angeordnet, daß er sich im wesentlichen längs einer parallel zur Bewegungsrichtung des Schlittens verlaufenden
Linie zum Schlitten erstreckt. Das am Schlitten befindliche Streifenende kann zweckmäßig durch einen Biegestreifen gehaltert sejn, welcher die
Streifenausdehnung nicht behindert, aber eine Bewegung des Streifens quer zur Schlittenbewegung verhindert. Der Fühler ist an seinem Befestigungspunkt
in solcher Position am Schlitten angebracht, daß sein Meßpunkt in dichte
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Nähe zu der die Skalenmarkierungen tragenden Fläche gelangt, wenn
sich der Schlitten einwärts und auswärts verschiebt. Der Fühler besitzt einen sehr nahe am Befestigungspunkt gelegenen Meßpunkt und ist über
seinen Befestigungspunkt derart am Schlitten angebracht, daß der Abstand
zwischen dem Meßpunkt und der Spindel achse bei der Schlittenverschiebung
gleich dem Abstand zwischen dem Anschlußpunkf des Arms am Schlitten
und der Spindel achse ist.
Der Fühler erzeugt infolge der dichten Nähe an einer ersten Skalenmarkierung,
die vergleichsweise dicht am Verbindungspunkt liegt, ein Signal, wenn der Wandlerkopf die innerste Spur auf der Platte abgreift. Bei der
Auswärtsverschiebung des Schlittens werden die aufeinanderfolgenden Markierungen
durch den Fühler abgegriffen, wobei eine zweite, ziemlich weit vom Verbindungspunkt entfernte Skalenmarkierung abgegriffen wird, v/enn
die äußerste Spur abgetastet wird.
Zur Veranschaulichung der Temperaturkompensation sei nunmehr angenommen,
daß sich der Schlitten in einer Stellung befindet, in welcher der Wandlerkopf
die innerste Spur abtasten kann. Die Temperatur von Platte und Arm erhöht
sich, so daß sich die Länge des Arms, des'Spurradius und des Kompensatorstreifens
jeweils vergrößern. In bevorzugter Konstruktion sind Einrichtungen vorgesehen,
welche die Umgebungstemperaturen, denen diese drei Elemente während
der Temperaturänderung ausgesetzt sind, auf identische Werte einstellen. Hierbei
dehnt sich das zweite Segment des Streifens um einen Betrag aus, welcher der Änderung des Abstands zwischem dem Wandierkopf und dem Schlitten entspricht.
Auf ähnliche Weise paßt sich die Vergrößerung des Radius der abgetasteten Spur der Vergrößerung der Strecke zwischen der abgegriffenen Markierung
und dem Verbindungspunkt an«, Dies ist deshalb der Fall, weil die der
thermischen Ausdehnung unterworfenen und die Position des Wandlerkopfes
relativ zur Spur beeinflussenden Längen der Werkstoffe sowohl der Platte als
auch des ersten Streifensegments gleich groß sind» Die Strecke, über die sich
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die vom Fühler abgegriffene Skalenmarkierung bewegt, ist gleich der Summe
aus der Ausdehnung der Länge des ersten Segments zwischen der abgegriffenen Markierung und dem Verbindungspunkt einerseits und des zweiten Segments
andererseits. Durch die Ausdehnung des Wandlerkopf-Arms und der Platte würde der Wandlerkopf normalerweise um einen der gemessenen Verschiebung der
Skalenmarkierung entsprechenden Betrag außer Ausrichtung auf die betreffende Spur gelangen. Die den Schlitten positionierende bzw. zustellende Vorrichtung
mißt die Verschiebung der Skalenmarkierung in dem vom Fühler gelieferten Signal und verschiebt den Schlitten geringfügig, um die Markierung wieder
in Ausrichtung zu bringen. Durch diese Verschiebung wird die Ausrichtung des Wandlerkopfes auf die vorbestimmte Spur wieder genau hergestellt. Wenn der
Wandlerkopf die äußerste Spur abtastet, wird der Fehler für eine vorgegebene Temperaturänderung größer als bei der inneren Spur, da die thermische Ausdehnung
über einen größeren Plattenradius hinv/eg auftritt. Dementsprechend ist die Markierung auf dem Kompensatorstreifen entsprechend weiter entfernt und
kommt somit um einen entsprechend größeren Betrag außer Übereinstimmung mit
dem Fühler. Auf ähnliche Weise wird eine Kompensation bei Temperaturabnahme bewerkstelligt. Durch diesen Streifen werden unterschiedliche Größen des ther-
misch bedingten Fehlers automatisch kompensiert.
Diese Wahl der Längen für die Streifensegmente und für die Lage der Befestigungspunkte ermöglicht die sehr zweckmäßige Realisierung dieses Komp^nsationsschemas
und die sehr genaue Durchführung der eigentlichen Kompensation. Da die Befestigungspunkte
von Streifen und Fühl er. an den vorbestimmten Stellen gegenüber der Spindel und dem Arm angeordnet werden, sind die Positionen der Skalenmarkierungen
und des Wandlerkopfes unmittelbar auf die Spindelachse bezogen. Aus diesem Grund hat ehe Ausdehnung der Plattform und des Schlittens keinen
Einfluß auf die Anordnung des Schlittens,, Dadurch, daß zudem von verschiedenen
Streifensegmentlängen und von Temperaturkoeffizienten ausgegangen wird, welche den entsprechenden Parametern des Platten-Antriebselements gleich
sind, sind Längenunterschiede zwischen den beiden konstanten Temperaturen
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identisch, so daß ein 1: !-Abgriff von der Skalenmarkierung möglich und ein
Satz von Veränderlichen im Ausgleichansprechen auf die thermischen Abweichungen,
denen der Plattenantrieb unterworfen ist, ausgeschaltet wird.
Während die vorgenannten Konsfruktionsmerkmale zufriedenstellend auf zwar
langsame, aber möglicherweise große'Temperaturschwankungen anwendbar
sind, sind sie für die Kompensierung von schnellen Temperaturänderungen
unzureichend, wie sie z.B. durch eine Klimaanlage hervorgerufen werden,
welche die Raumtemperatur schnell schwanken läßt. Bei dem Plattenantrieb,
auf den sich eine Ausführungsform der Erfindung bezieht, sind die Platten ziemlich
dünn, z.B. nur etwa 1,27 mm dick. Versuche haben gezeigt, daß diese
Platten bei Änderungen der Umgebungstemperatur schnell abgekühlt oder erwärmt werden. Die Temperatur der sehr dicht an den Platten befindlichen
Arme bleibt dabei auf einem Wert sehr dicht bei der Plattentemperatur. Der
Kompensatorstreifen ist dagegen weiter entfernt angeordnet, in den meisten
Fällen zur Ermöglichung eines einfachen Wechselns des Plattenstapels unter den Platten, so daß er diesen Temperaturänderungen nicht so stark unterworfen
ist. Da die die Plattentemperatur beeinflussende Luft infolge der Drehung der
Platten an deren Umfang wegströmt und sich der Befestigungspunkt des Streifens an der Spindel befindet, kann diese erwärmte Luft keinesfalls auf das zweite
Streifensegment gerichtet werden. In bevorzugter Konstruktion kann daher das
zweite Segment hohl ausgebildet sein und Öffnungen nahe der Achse der Spindel sowie in der Nähe des Plattenumfangs aufweisen. Durch die Drehung der
Platten erhöht sich der Luftdruck an ihren Umfangsrändern geringfügig, wodurch
eine Einwärtsströmung der wärmeren peripheren Luft über das zweite Segment
hervorgerufen wird.
Mit der Erfindung wurde somit die Aufgabe gelöst, eine Vorrichtung zur genauen
Berichtigung von thermisch bedingten Ungenauigkei+en beim Zugriff bzw.
beim Abtasten von Datenspuren auf einer Magnetplatte zu schaffen. Es lassen
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sich die Auswirkungen der verschiedenen Arten von thermischen Abweichungen
in der Schlitten-Platine und in der Plattenkammer ausschal ten^ und außerdem ist
die neuartige Vorrichtung zur Durchführung dieser Berichtigungen vergleichsweise
billig und weiterhin läßt sich als wesentlicher Vorteil das Datenspeicher-Vermögen
von Magnetplattenspeichern vergrößern.
im folgenden sind bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung anhand der beigefügten
Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine Darstellung der mechanischen Elemente eines her
kömmlichen Magnetplattenspeichers und ihrer Zuordnung zum erfindungsgemäßen Kompensatorstreifen,
Fig. 2 eine abgewandelte, bevorzugte Ausführungsform des Korn-
pensatorstreifenS/
Fig. 3 ehe abgewandelte Befestigungsart für die Fühler-und
Kpmpensatorstreifenanordnung,
Fig. 4 und 5 eine Seitenansicht und eine Aufsicht zur Darstellung einer
in Betrieb befindlichen AhIage mit den dabei auftretenden
Luftströmungspfaden und
Fig. 6 , eine bevorzugte Anbringungsart des Kompensatorstreifens
und einer bevorzugten Form desselben.
In Fig. 1 ist eine Platine 10 dargestellt, auf der ein Schlitten 15 längs einer
geraden Linie über eine vorbestimmte Strecke hinweg verschiebbar geführt ist. Am Schlitten 15 ist ein Wandlerkopf-Arm 13 auskragend montiert, so daß er sich
im wesentlichen parallel zur Linie der Verschiebebewegung des Schlittens 15 erstreckt,
in der Nähe des Arms 13 ist eine Spindel 12 an einem auf der Verschiebe-
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linie'des Schlittens 15 liegenden Punkt drehbar an der Platine 10 gelagert und
mit ihrer Drehachse senkrecht zur Verschiebelinie angeordnet. Auf der Spindel
12 ist eine Platte 11 derart angeordnet, daß ihre flachen Seiten senkrecht
zur Achse der Spindel 12 und in einem vorbestimmten lotrechten Abstand vom Arm 13 liegen. Am einen Ende des Arms 13 ist ein Daten-Wandlerkopf 14 montiert,
dessen Abgreiffläche dicht an der Oberfläche der Platte 11 liegt, so daß
bei sich drehender Platte 11 Daten in diese Platte eingeschrieben und aus ihr
abgegriffen werden können. Die Platte 11 wird durch einen in der Platine 10
angeordneten und in Fig. 1 nicht dargestellten Antriebsmotor angetrieben. Auf der Scheibe 11 ist eine Vielzahl von konzentrischen, kreisförmigen Datenspuren
vorgesehen, wobei durch Verschiebung des Schlittens 15 zur entsprechenden
Stelle jede gewünschte Spur durch den Wandlerkopf 14 abgegriffen bzw.
abgetastet werden kann. Die automatische Verschiebung des Schlittens 15 erfolgt
durch eine Schwingspule 20, die an der Platine 10 angebracht ist und auf ihren Anker 21 einwirkt, der seinerseits mit dem Schlitten 15 verbunden ist.
Die Position des Ankers 21 wird durch ein auf einer Leitung 29 durch eine Steuereinheit 28 der SchwingspuSe 20 eingespeistes Signal gesteuert. Die Steuereinheit
28 wird über eine Leitung 26 mit einem Signal beaufschlagt, welches die Adresse der durch den Wandlerkopf 14 abzugreifenden gewünschten Spur
angibt. Ein zweites Eingangssignal 24 zur Steuereinheit 28 ist ein Markierungssignal von einem Markierungs-Annäherungsfühler 19, der mit seinem Anschlußoder
Befestigungspunkt in der Weise am Schlitten 15 angebracht ist, daß ein an ihm vorgesehener Meßpunkt unmittelbar unter den Punkt gelangt, an dem der
Arm 13 am Schlitten T5 befestigt ist. Der Fühler 19 liefert ein die Position
von Skalenmarkierungen 23 gegenüber dem Meßpunkt angebendes Markierungssignal, d.h. das Markierungssignal variiert, wenn sich der Meßpunkt innerhalb
einer vorbestimmten Signalisierstrecke relativ zu den Skalenmarkierungen 23 bewegt. Die Skalenmarkierungen 23 sindän einem ersten Streifensegment 18
vorgesehen, das einen Teil einer Kompensatorstreifen-Anordnung 22 bildet, die
weiterhin ein zweites Streifensegment 17 aufweist, das an einem Verbindungspunkt bzw. Anschluß 25 mit dem ersten Segment 18 verbunden ist. Die Streifen-
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anordnung 22 ist an der Platine 10 mittels einer Klammer oder eines Stifts 16
befestigt, welcher einen am Ende des Segments 17 befindlichen Lagerpunkt
gegenüber der Spindel 12 festlegt. Dieser Lagerpunkt ist auf der Platine 10
in einer Ebene angeordnet, weiche die Achse der Spindel i2 durchsetzt und
senkrecht zur Bewegungsrichtung des Schlittens 15 verläuft. Die Streifenanordnung
22 wird am ersten Segment 18 durch in Fig. 5 und 6 dargestellte Biegestreifen 35a, 35b gehaltert, welche das Segment 18 in einem genauen Abstand
vom Fühler 19 halten und dennoch einer Ausdehnung der Anordnung 22 nur geringen Widerstand entgegensetzen.
Die Kompensatorstreifenanordnung muß in einer Position angeordnet sein, in
welcher sie ähnlichen Temperaturschwankungen ausgesetzt ist wie diejenigen, welche die Länge des Arms 13 und den Radius der Platte 11 beeinflussen. Dies
stellt ein nicht unwichtiges Merkmal der Erfindung dar, doch wird die Erläuterung
dieses Merkmals bis zur Beschreibung der Arbeitsweise der verschiedenen Ausführungsformen der Kompensatorstreifen-Anordnung zurückgestellt. Vorläufig
sei lediglich vorausgesetzt, daß die Anordnung 22 mit ihrer Temperatur die
Temperatur des Arms 13 und der Platte 11 "abgreift", d.h. diese Temperaturen
unterscheiden sich, wenn überhaupt, um eine feste Gradzahl voneinander.
In bevorzugter Ausführungsform bestehen die Markierungen 23 tatsächlich aus
einer Anzahl magnetischer Nullen, die durch Wicklungen auf dem Segment 18 der Anordnung 22 gebildet werden, während der Fühler 19 aus einem weiteren
Wickiungssatz besteht. Die die Markierungen 23 bildenden Wicklungen v/erden
durch eine elektrische Spannung von 50 kHz erregt. Wenn sich der Fühler 19 an den einzelnen Wicklungsschleifen vorbeibewegt, wird in seinen Wicklungen
eine Spannung induziert, die den Wert Null erreicht, wenn jede Wicklung mit
dem Meßpunkt übereinstimmt. Obgleich nicht jeder Nullpunkt bzw. jede Markierung genau mit einer Wicklung oder Windung übereinstimmt, werden diese
Ausdrücke zur Erläuterung und zur Vereinfachung der Beschreibung auswechselbar benutzt. Stellungsanzeiger der genannten Art sind dem Fachmann bekannt.
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-Il -
Die Steuereinheit 28 zählt die Häufigkeit des Auftretens der Nullen, und der
Richtungs-Schlitten 15 verschiebt sich bei der Feststellung jeder Null, wodurch
die Stellung des Schlittens 15 gegenüber den Markierungen auf dem Kompensatorstreifen 22 und mithin die Position des Wandlerkopfes 14 gegenüber
der Spindel 12 bestimmt wird. Diese Stellungsinformation wird durch die Steuereinheit 28 mit der Position der durch die am Eingang 26 empfangene
Spurenadresse angesprochenen Spur verglichen, worauf die Steuereinheit 28
ein Steuersignal zur Schwingspule 20 übermittelt. Hierdurch wird die Schwingspule 20 betätigt, so daß sie den Anker 21 verschiebt und dabei den Schlitten
15 derart ausrichtet, daß der Wandlerkopf 14 Zugang zur bestimmten Spur hat.
Die Steuereinheit 28 überwacht die durch den Fühler 19 bestimmte Position des Kopfes 14, und wenn diese mit der durch die am Eingang 26 empfangene Spurenadresse
vorgeschriebenen Position übereinstimmt, läßt die Steuereinheit 28 die Schwingspule 20 die Verschiebung des Ankers 21 beenden. ·
In bevorzugter Aosführungsform bildet die die Markierungen 23 darstellende
Wicklung aufeinanderfolgende Nullpunkte, die jeweils etwa 0,13 mm (0,005
inch) voneinander entfernt sind. Ebenso beträgt der Unterschied zwischen den einzelnen Spurenradien jeweils etwa 0,13 mm. Folglich besteht zwischen beiden
ein einfaches abstandsgleiches Verhältnis, Der in der Steuereinheit 28 vorgesehene
Zähler braucht lediglich die aufeinanderfolgenden Signalnullen bei der Verschiebung
des Schlittens und die Bewegungsrichtung festzustellen, um die vom Wand-'
lerkopf 14 abgegriffene Spur zu bestimmen. In bevorzugter Ausführungsform sind
die Abmessungen und Werkstoffe der Streifenanordnung 22 derart gewählt, daß die thermische Ausdehnung und der Ausdehnungsgrad im Kompensatorstreifen
genau dem dynamischen, thermisch bedingten Fehler in der Wandlerkopf- und x
Plattenübereinstimmung an den Spuren entsprechen. Das erste Streifensegment weist eine erste Markierung 23a auf, deren Abstand vom Verbindungspunkt 25
dem Radius der innersten Spur auf der Platte 11 entspricht, und ist außerdem mit
einer zweiten Markierung versehen, deren Abstand vom Verbindungspunkt 25
genau dem Radius der äußersten Spur auf der Platte 11 entspricht. Der Werk-
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stoff des ersten Segments 18 - meist Aluminium - ist der gleiche wie derjenige
der Platte 11, und das Segment 18 besitzt auch eine ähnliche Dicke wie die
Platte 11, so daß beide Teile bei vorgegebener Temperaturänderung gleiche
Ausdehnungsgröße und -geschwindigkeit besitzen. Auf ähnliche Weise ist das
zweite Streifensegment 17 so ausgebildet, daß alle seine Abmessungen zwischen
seinem Lagerpunkt und dem Verbindungspunkt 25 genau den Abmessungen des Arms 13 zwischen seinen Anschlußpunkten am Schlitten 15 und am Kopf 14 entsprechen.
Außerdem bestehen der Arm 13 und das zweite Streifensegment 17
aus. dem gleichen Werkstoff.
Wenn die Temperatur der den Arm 13, die Platte 11 und den Kompensatorstreifen
22 gemäß Fig. 1 umgebenden Luft ansteigt, dehnt sich der Streifen 22 aus, so daß sich der Fühler 19 nicht mehr am Nullpunkt befindet. Infolge dieses Temperaturanstiegs
verliert auch der Wandlerkopf 14 seine genaue Ausrichtung auf die vorbestimmte Spur auf der Platte 11. Infolge ihrer Ausdehnung hat sich die Spur
der Platte 11 gegenüber dem Wandlerkopf 14 nach links verschoben. Auf ähnliche
■s
Weise hat der Arm 13 infolge seiner Ausdehnung den Wandlerkopf 14 nach rechts
aus seiner ursprünglichen Stellung heraus verschoben. Die Strecke zwischen der richtigen Stellung des Wandlerkopfes 14, in welcher eine genaue Übereinstimmung
zwischen letzterem und der bestimmten Spur vorhanden wäre, und der tatsächlichen bzw. Ist-Stellung des Wandlerkopfes 14 entspricht genau dem
Bewegungsweg, den der Schlitten 15 durchführen muß, um die NuiJposition des
Fühlers 19 wieder herzustellen. Dies ist darauf zurückzuführen, daß die Ausdehnung
des zweiten Segments 17, d.h. die Änderung der Strecke Xr , genau
der Ausdehnung des Arms 13 zwischen dem Schlitten und dem Wandlerkopf, d.h. der Änderung der Strecke X, entspricht, während die Ausdehnung des ersten
Segments 18 zwischen dem Verbindungspunkt 25 und der durch den Fühler 19
abgetasteten Markierung 23, nämlich Y', genau der durch die Ausdehnung der Platte 11 bewirkten Zunahme des Radius der abgegriffenen Spur, d.h. der Änderung
der Strecke Y, gleich ist. Der Fühler 19, der Fehler bis herab zu etwa 2,5 as
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festzustellen vermag, signalisiert der Steuereinheit 28 den Mißausrichtungszustand.
Die Steuereinheit 28 reagiert durch Lieferung eines Signals zur Schwingspule 20, unter dessen Einfluß sich der Schlitten zur Berichtigung des Fehlers
entsprechend verschiebt. Effektiv ist dabei eine kleine Servoschleife vorhanden,
wobei das Skalenmarkierungssignal auf der Leitung 24 als Fehlersignal dient und sein vorbestimmter richtiger Wert den Sollwert darstellt, während das Schwingspulen-Steuersignal
auf der Leitung 29 als Rückkoppiungs- oder Steuersignal dient.
Es könnte den Anschein haben, als ob die Steuereinheit 28 nicht in der Lage
wäre festzustellen, ob eine Maßänderung des Streifens 22 eine Ausdehnung oder
eine Verkürzung ist. Die Steuereinheit 28 ist jedoch so ausgelegt, daß sie die Schwingspule 20 derart ansteuert, daß der Schlitten 15 ständig um den Nullpunkt
herum "pendelt" bzw. diesen abtastet. Dieses Pendeln erfolgt jedoch mit solcher Frequenz und so schnell, daß - obgleich die Bewegung sehr klein ist und weniger
als 2,5 χι beträgt - die Ausdehnung des Streifens 22 nie schnell genug vor sich
gehen kann, um den gewünschten Nullpunkt aus dem Pendelbereich herauszuverlagern.
Solange der Nullpunkt innerhalb dieses Bereichs bleibt, ermöglicht es die Feststellung des Nullwerts während jedes Pendelzyklus der Steuereinheit
28, die Position des Schlittens 15 nachzustellen und den Nullpunkt mit solcher
Genauigkeit dicht an die Mitte des Pendelbereichs heranzubringen, daß die Adressierung der adressierten Spur unbeeinflußt bleibt.
Fig. 2 veranschaulicht eine abgewandelte Ausführungsform der Kompensatorstreifen-Anordnung
221 Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 1 simuliert ein Abschnitt 18 b des ersten Segments 18 die Ausdehnung des die Spuren tragenden
Teils der Platte 11. Der an derrechten Seite des ersten Segments 18 befindliche
Abschnitt 18a simuliert die Ausdehnung der Platte 11 innerhalb der innersten
Spur. Es ist zweckmäßig, den Abschnitt 18b des ersten Segments 18, welcher die Skalenmarkierungen trägt, als normalen handelsüblichen Bauteil zu beschaffen, welcher den markierungslosen Abschnitt 18a nicht aufweist. Durch einfache
Verbindung des markierten Segments mit einem dritten Segment, welches
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die Länge und die Wärmedehnungseigenschaften des Abschnitts 18a verdoppelt
bzw. nachbildet, bleibt die Ausdehnung der Kompensatorstreifen-Anordnung 22 unbeeinflußt. Eine Alternative zu dieser Ausführungsform besteht darin,
das zweite Segment 17 und den ersten Segment-Abschnitt 18a durch ein einziges, einstückiges Segment 17a (Fig. 2) zu ersetzen. Das Segment 17a besitzt
eine Länge entsprechend Y', + X' (vergl. Fig. 1) und einen thermischen
Ausdehnungskoeffizienten entsprechend dem ausgewogenen Durchschnittswert des zweiten Segments 17 und des ersten Segmenfetschnitts 18a. Algebraisch'
ausgedrückt läßt sich die Formel für den thermischen Ausdehnungskoeffizienten α) des Segments 17a wie folgt darstellen:
a)
Y'j +X'
worin ,^(Ιδα) und ,^(17) die thermischen Ausehnungskoeffizienten des ersten
Segment-Abschnitts 18a bzw. des zweiten Segments 17 bedeuten. Bei einem
bereits gebauten Prototypsystem, bei dem der Arm 13 und mithin das zweite
Segment 17 aus rostfreiem Stahl mit <*(17) gleich 6 χ 10 Zoll/Zoll/ F und
die Platte 11 sowie das erste Segment 18 aus Aluminium mit c*/08) gleich
12 χ 10~6 ZoII/ZoII/°F hergestellt waren, gelten X und X' =83,8 mm (3,3 Zoll),
während Y und Y' im Bereich von 114 - 165 (4,5 - 6,5 Zoll) mm lagen. Die
Länge Yf. des ersten Segments 18 betrug 114 mm (4,5 Zoll). Folglich gilt:
4,5(12) +3,3(6)
a) = (10~°)ZoII/ZollA =
4,5 + 3,3
Dieser Wert liegt ausreichend dicht am Faktor .χ. einiger Messingsorten, wes-
i U H H b 1 / U 8 0 3
halb das Segment 17a aus diesem Werkstoff hergestellt wurde. Für unterschiedliche
Werkstoffe und Abmessungen von Platte und Arm können unterschiedliche
Werkstoffe für das Segment 17a verwendet werden.
Der Punkt 25 am Segment 17a entspricht im allgemeinen dem Verbindungspunkt
25 gemäß Fig. 1, da das Segment 17a gemäß Fig. 2 rechts vom Punkt 25 bei vorgegebener
Temperaturänderung eine Ausdehnungsgröße besitzt, weiche der kombinierten Ausdehnung des zweiten Segments 17 und des Abschnitts 18a des Segments
18 gemäß Fig. 1 entspricht. Da die kombinierte Länge der Segmente 17a
und 18 sowie ihre Gesamtausdehnung bei vorgegebener Temperaturänderung den gleichen Werten der Streifenanordnung 22 gemäß Fig. 1 entsprechen, ist die
Anordnung 22 gemäß Fig. 2 mit der Anordnung 22 gemäß Fig. 1 austauschbar.
Selbstverständlich sind diese Ausführungsformen nur beispielhaft. Das Grundmerkmal
der Erfindung besteht in der Nachbildung der Ausdehnung von Platte und Arm durch die Ausdehnung der Streifenanordnung 22, was auf verschiedene Weise
erfolgen kann. Es ist sehr zweckmäßig, wenn auch nicht notwendig, daß die Strecke zwischen dem Meßpunkt und dem Streifen-Lagerpunkt den betreffenden
Längen der Platte 11 und des Arms 13 entspricht. Wenn die Größe des gesamten
Streifens um die Hälfte verkleinert und eine Servo-oder Hebel anordnung benutzt wird, um die Bewegung des Fühlers 19 ebenfalls um die Hälfte zu verringern,
wäre die Vorrichtung theoretisch immer noch betriebsfähig. Obgleich praktische Erwägungen, wie zusätzliche Kosten, Ausdehnung des Gestänges, Totgang usw.,
einen wirtschaftlichen Erfolg unwahrscheinlich erscheinen lassen, würde die
theoretische Basis hierdurch nicht berührt werden. Obgleich der Streifen bei den
dargestellten Ausführungsformen die angegebene Länge besitzt, brauchen die relativen Prozentsätze der Gesamt-Streifenlänge, welche jedes Segment einnimmt,
bei anderen Ausführungsformen ebenfalls nicht den angegebenen Werten zu entsprechen. Das Segment 17 gemäß Fig. 1 könnte ein zusammengesetzter
Bauteif aus zwei Materialstücken sein, die eine ausgewogene durchschnittliche
/16 309851/0803
Ausdehnung entsprechend derjenigen des Arms 13 besitzen. Für den Fall gleicher
Längen bei den bevorzugten Ausführungsformen gelten folgende erforderliche Bedingungen:
a) Der Abstand zwischen den Markierungen für die inneren und äußeren
Spuren muß dem Unterschied zwischen den Radien dieser Spuren gleich sein;
b) die Ausdehnung des ersten Segmentteils 18b zwischen diesen Markierungen
muß bei vorgegebener Temperaturänderung der Änderung im Unterschied
zwischen diesen Spuren entsprechen und gleichmäßig sein; und
c) die Ausdehnung zwischen der Markierung 23a für die innere Spur und dem
Lagerpunkt muß bei vorgegebener Temperaturänderung der kombinierten Längenzunahme des Arms 13 und des Radius Y. der inneren Spur entsprechen.·
Obgleich es bei der Erfindung nicht grundsätzlich erforderlich ist, daß der Meßpunkf
unmittelbar unter dem Punkt, an dem der Arm 13 am Schlitten 15 angebracht
ist, und der Lagerpunkt unmittelbar neben der Achse der Spindel 12 liegt, ergeben sich aus dieser Anordnung insofern große Vorteile, als die Wirkung der
Ausdehnung von Schlitten und Platine vollständig ausgeschaltet werden kann. Bei Anwendung dieser Bedingungen müssen ersichtlicherweise auch die eben erwähnten
Längenerfordernisse berücksichtigt werden.
Bei der abgewandelten Ausführungsform gemäß Fig. 3 ist die Anbringungsstelle der
Lagerpunkte des Fühlers 19 und der Streifenanordnung 22 umgekehrt. Die Arbeitsweise
ist aber die gleiche wie bei der Vorrichtung gemäß Fig. 1. Im Hochgeschwindigkeifsbetrieb
ist diese Konstruktion der Vorrichtung gemäß Fig. 2 unterlegen, da das zweite Segment 17 die Kraft zur Beschleunigung des Segments 18
während des Zugriffs zu einer neuen Spur aufbringen muß, wodurch unerwünschte Schwingungen im Streifensegment 18 hervorgerufen werden können, die zu einer
weniger genauen Abtastung durch den Fühler 19 führen. Aus. dem Umstand, daß
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23?5958
bei den meisten angewandten Markierungsr- und Abtastarten weniger Leitungen
zur Streifenanordnung 22, die das bewegliche Element darstellt, als zum feststehenden
Fühler 19 geführt werden müssen, ergeben sich jedoch Vorteile
für Anwendungsfäile, in denen mit niedrigerer Geschwindigkeit gearbeitet
wird. Der Umstand, όαβ bei dieser Ausführungsform die die Ausdehnung des
Arms 13 und der Platte Π nachahmenden Streifensegmente genauso relativ zueinander
angeordnet sind, wie der Arm relativ zur Platte angeordnet ist, bietet
auch Vorteile bezüglich der Aufrechterhaitung gleicher Temperaturen bei diesen
Teilen der Vorrichtung.
Theoretisch ist es nicht notwendig, daß die Temperatur des Streifens 22 der
Temperatur von Arm 13 und Platte 11 nachfolgt, d.h. daß die Temperaturen,
wenn überhaupt, jederzeit um einen festen Betrag voneinander "abweichen.
Die Steuereinheit 28 vermag eine Korrektur durchzuführen, sobald das funktionel-Ie
Verhältnis zwischen diesen Temperaturen bestimmt worden ist. Vorzugsweise sollte jedoch nicht nur die Temperatur des Streifens 22 den anderen Temperaturen
nachfolgen, sondern sollten die Temperaturen jederzeit nahezu gleich sein. Die Erfahrung hat gezeigt, daß die Bedingung der gleichen Temperatur am leichtesten
in der Platten-Antriebsanordnung zuverlässig zu erreichen ist. Die mathematische
Analyse der Konstruktion des Kompensatorstreifens 22 wird hierdurch ebenfalls
vereinfacht.
Fig. 4 zeigt eine betriebliche Anpassung der Konstruktion gemäß Fig. 2 unter
Hinzufügung einer Haube 33, welche die Platten 11 umschließt und mit einer
Öffnung 36 versehen ist, welche der Wandlerkopf-Arm 13 beim Suchen einer
Spur auf den Platten 11 durchsetzt. Eine Druckiuftquefle liefert über eine Öffnung
30 Druckluft von der Unterseite der Platine 10 in die Haube 33. Der Streifen 22 ist in ein unmittelbar unter der Haube 33 befindliches U-Profi! 34 eingesetzt.
Zunächst sei angenommen, daß der Streifen 22 die einfache Konstruktion gemäß
Fig. 1 besitzt. Die Luft tritt aus der Haube 33 über die Öffnung 36 und das Profil
34 aus, strömt an den sowohl innerhalb als auch außerhalb der Haube 33 befind-
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237595^
lichen Teilen des Arms 13 und des Streifens 22 vorbei und läßt diese Teile eine
Temperatur annehmen, die sehr dicht bei der Temperatur der in der Haube 33 befindlichen Luft liegt. Da die Platten 11 normalerweise ziemlich dünn sind
(1,3 mm bei einer derzeit gebräuchlichen Art), bewirken Schwankungen der
Eintrittslufttemperatur augenblicklich eine Änderung der Temperatur der Platten 11. Wenn der Streifen 22 aus einem ähnlich dünnen Werkstoff besteht,
erfolgt sein Ansprechen ähnlich schnell. Die Arme 13 bestehen ebenfalls aus
dünnem Werkstoff und ändern ihre Temperatur bei Temperaturschwankungen der an der Öffnung 30 einströmenden Luft sehr schnell.
Obgleich die einfache Ausführungsform der Vorrichtung gemäß Fig. 4 Temperaturschwankungen
der einströmenden Luft gut zu kompensieren vermag, müssen zur Erzielung einer präzisen Berichtigung noch verschiedene andere Faktoren
berücksichtigt werden. Die Drehung der Platten 11 kann eine Erwärmung der
neben ihnen befindlichen Luft bewirken. Da die Luft durch die Platten 11 zentrifugal
beschleunigt wird, strömt sie in spiraliger Bahn zum Außenbereich der
Haube 33. Da die Geschwindigkeit der Platte Π an ihrem Rand größer ist als
In der Mitte und die nahe der Spindel 12 erwärmte Luft über die Außenkante
der Scheiben 11 strömen muß, ist innerhalb der Platten 11 und in der sie umgebenden
Luft ein Temperaturgefälle vorhanden, wobei die Luft an der Spindel
12 kühler ist als an den Rändern der Platten 11„ Infolgedessen wird das zweite
Segment 17 nicht gleichmäßig erwärmt, d.h. es ist an seinem rechten Ende
gemäß Fig. 4 wärmer als an seinem linken Ende. Da der Streifen 22 nicht zweckmäßig
zwischen zwei Platten-11 angeordnet v/erden kann, weil die Platten 11
im Normal betrieb häufig gewechselt werden, ist er unter ihnen angeordnet, wobei
der Luftstrom von den Platten U am Streifen 22 vorbei nicht so schnell ist, wie dies wünschenswert wäre. Infolgedessen ist bei einer verbesserten Ausführungsform
des Streifens 22 das Segment 17, das aus einem dünnwandigen (0,64 mm dicken) hohlen Rohr besteht, auf die in Fig. 5 gezeigte V/eise abgebogen,
so daß sein linker Abschnitt nahezu tangential zu den Platten 11 liegt.
Bei der Drehung der. Platten 11 werden sowohl ein Druck- als auch ein Tempe-
30 985 1/0803
raturgefälle erzeugt, die in Radial richtung zunehmen. Infolgedessen strömt
gemäß den Fig. 4 und 5 infolge des Druckunterschieäsständig Luft vom wärmeren
Teil der Platten 11 über das Segment 17.
Aus dieser Anordnung ergeben sich verschiedene Vorteile, da die erwärmte
Luft durch das Segment 17 strömt. Da das Segment 17 die Ausdehnung des Arms
13 simuliert, der unmittelbar dem über die Öffnung 36 aus der Haube 33 ausströmenden
erwärmten Luftstrom ausgesetzt= ist, gibt das Segment 17 die Ausdehnung des
Arms 13 genauer wieder. Das linke Ende des Arms 13 wird durch diese ausströmende Luft weniger stark beeinflußt, weil sie sich nach dem Austritt verteilt.
Das Segment 17 dehnt sich pro Längeneinheit auf sein rechtes Ende zu weniger
stark aus, weil der Temperaturunterschied zwischen ihm und der es durchströmenden
Luft auf dieses Ende zu abnimmt. Aus diesem Grund simuliert das Segment 17 das Temperaturprofil im Arm 13.
Diese Nachahmung kann noch weiter verbessert werden, indem gemäß Fig. 6
ein flexibles Rohr bzw. ein flexibler Schlauch 37 verwendet wird, das bzw. der mit dem einen Ende am linken Ende des Segments 17 befestigt ist. Der
Schlauch 37 nimmt die die Platten 11 umgebende Luft sehr dicht an der Öffnung
36 ab, wo die erwärmte Luft den Arm 13 am stärksten beeinflußt. Infolgedessen
ist das Segment 17 unmittelbar einer erheblichen Luffmenge mit genau der
Temperatur ausgesetzt, welche die Temperatur des Arms 13 beeinflußt.
Zusammenfassend läßfstch feststellen, daß mit der Erfindung somit eine Vorrichtung
zur Kompensation von thermisch bedingten Maßänderungen in einem den Lese/Einschreib-Kopf tragenden Arm und einer Aufzeichnungs-Platte mit auf
ihrer Flachseite vorgesehenen Spuren geschaffen wurde, die beim Speichern und Abgreifen von Daten durch den Kopf abgesucht werden. Diese Vorrichtung
weist Dehnglieder auf, welche die Maßänderungen von Arm und Platte simulieren
und dabei eine genaue Signalberichtigung gewährleisten.
3 0 9 8 5 1/0803
Claims (24)
1./ Nforrichtung zur Berichtigung von durch thermisch bedingte Maßände-
*" rungen der Platte, des Magnetkopf-Arms, des Schlittens und der Platine .
eines Plattenspeichers hervorgerufenen Fehlern bei der Spuradressierung,
gekennzeichnet durch einen Kompensatorstreifen (22), bestehend aus einem ersten Segment (18), das eine Anzahl von Skalenmarkierungen
(23) trägt und thermische Ausdehnungseigenschaften besitzt, welche die thermische Radialausdehnung zumindest des die Spuren aufweisenden Teils
der Platte (11) nachbilden, und einem sich an einem Verbindungspunkt (25)
an das erste Segment anschließenden zweiten Segment (17) mit
thermischen Ausdehnungseigenschaften, weiche die thermische Längsausdehnung des Magnet- oder Wandlerkopf-Arms (13) sowie die thermische
Radial ausdehnung eines innerhalb der innersten Spur befindlichen, vom ersten Segment nicht berücksichtigten Teils der Platte nachahmen, und
mit einem vom Verbindungspunkt entfernten Lagerpunkt, durch ein Fühlerelement (19) mit Meß- und Lagerpunkten, welches ein den Abstand
einer Skalenmarkierung vom Meßpunkt angebendes Markierungssignal liefert, durch eine Einrichtung zur Anbringung des einen Elements an
der Platine (10) über seinen Lagerpunkt und des anderen Elements am Schlitten(l5)über seinen Lagerpunkt sowie zur Ausrichtung bzw. Zustellung
der Elemente, um die Skalenmarkierungen (23) am* Fühler (19) vorbei laufen'zu lassen, wenn sich der Schlitten (15) relativ zur Platte
(11) und zum Fühler (19) bewegt, um ein den Abstand des Schlittens von
der Platte angebendes Markierungssignal zu liefern, und durch eine Temperatur-Ausgieicheinrichtung, um den Kompensatorstreifen (22) den
Temperaturschwankungen von Platte und Arm nachfolgen zu lassen.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste
Segment 08) des Kompensatorstreifens (22) eine erste Markierung aufweist,
309851/080 3
- die in einem dem Unterschied in den Radien der ersten und der zweiten Spur der Platte (11) entsprechenden Abstand von einer zweiten
Markierung angeordnet ist, und einen thermischen Ausdehnungskoeffizienten
besitzt, welcher praktisch demjenigen der Platte entspricht.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das
zweite Segment (17) des Kompensatorstreifens (22) zwischen dem Lagerpunkt und dem Verbindungspunkt (25) eine Länge, weiche der Strecke
zwischen den Befestigungspunkten des Wandlerkopfs (14) und des
Schlittens (15) am Arm (13) zuzüglich des Radius eines Teils der Platte (11) entspricht, dessen thermische Ausdehnungseigenschaften nicht durch
das erste Segment simuliert werden, und· einen thermischen Ausdehnungskoeffizienten
besitzt, welcher praktisch dem ausgewogenen Durchschnitt der thermischen Ausdehnungskoeffizienten dieser Längen entspricht.
4. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die Element-Anbringvorrichtung weiterhin Mittel zur Befestigung des Fühlers (19) an seinem Lagerpunkt am Schlitten (15) In
solcher Position aufweist, daß der Meßpunkt in einer Ebene zu liegen kommt, die durch den Befestigungspunkt des Arms (13) am Schlitten und
senkrecht zur Bewegungsrichtung des Schlittens verläuft.
5. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekenn-,
zeichnet, daß die Anbringvorrichtung weiterhin Mittel zur Befestigung des Kompensatorstreifens (22) über seinen Lagerpunkt an der Platine (10)
in solcher Position aufweist, daß sein Lagerpunkt in einer Ebene neben der Spindelachse und senkrecht zur Bewegungsrichtung des Schlittens (15)
zu liegen kommt.
6. Vorrichtung räch Anspruch 1 oder einem anderen der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß das erste Segment (18) des Kompen-
309851/0803
2375958
satorstreifens (22) aus einem Werkstoff besteht, dessen thermische Ausdehnung
praktisch derjenigen der Platte (11) entspricht.
7. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß der Fühler (19) eine Spule (20) aufweist und daß die Skalenmarkierungen (23) auf dem Kompensatorstreifen (22) aus einer
Anzahl von Windungen bestehen, die eine Reihe magnetischer Änderungen
über die Länge des ersten Segments (17) hinweg erzeugen, weiche bei der Bewegung des Schlittens (15) gegenüber der Platte (11) nacheinander
durch die den Fühler bildende Spule feststellbar sind.
8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste
Kompensatorstreifen-Segment (18) aus einem Werkstoff besteht, dessen
thermisch bedingte Maßänderung praktisch derjenigen der Aufzeichnungs-Platte (11) entspricht, und daß der Abstand zwischen zwei Skalenmarkierungen
(23) etwa der Entfernung zwischen den Radien der ersten und der zweiten Spur entspricht.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Fühler
(19) eine einen magnetischen Nullpunkt messende Spule (20) aufweist und daß die auf dem Kompensatorstreifen (22) vorgesehenen Skalenmarkierungen
(23) durch Windungen gebildet sind, die am und über die Länge des ersten Segments (18) hinweg eine Anzahl magnetischer Nullpunkte
bilden.
10. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß eine Einrichtung vorgesehen ist, welche die Umgebungstemperatur des Kompensatorstreifens (22) und des Arms (13) der Umgebungstemperatur
der Platte (1 T) nachfolgen läßt.
3 0985 1/080 3
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die
Temperatur-Ausgleicheinrichtung Mittel zur Zufuhr von Luft am Umfang der Platte (11) zum Arm (13) und zum Kompensatorstreifen
(22) aufweist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch^gekennzeichnet, daß die
Temperatur-Ausgleicheinrichtung eine die Platte (11) und mindestens einen Teil des Arms (13) und des Kompensatorstreifens (22) umschlie=
ßende Haube (33) sowie eine Druckluftquelle aufweist, welche Druckluft
neben der Platte am Kompensatorstreifen und am Arm vorbeiströmen läßt.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der
Kompensatorstreifen (22) weiterhin einen von einer Bohrung durchsetzten Längsabschnitt aufweist und daß eine Einrichtung vorgesehen ist,
welche Luft am Umfang der Platte (11) durch diese Bohrung hindurchdrängt.
14„ Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der
Kompensatorstreifen (22) einen von einer Bohrung durchsetzten Längsabschnitt aufweist und daß die Bohrung mit der einen Öffnung wesentlich
dichter an der Spindelachse angeordnet ist als mit der anderen Öffnung.
15„ Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Element-Anbringeinrichtung
ein Glied aufweist, welches den Kompensatorstreifen (22) an seinem Lagerpunkt unter der Platte (M)Jn einer Ebene
an der Platine (10) festlegt, welche durch die Spindelachse und senkrecht zur Schlitten-Bewegungsrichtung verläuft, und den Kompensatorstreifen
(22) so ausrichtet, daß ersieh praktisch parallel zur Schlittenbewegung
/24 309851 /0803 -
232595a
zum Schlitten (15) hin erstreckt, und daß das zweite Segment (17)
ein Rohr mit einer neben dem Verbindungspunkt (25) vorgesehenen Biegung aufweist, so daß die Öffnung des Rohrs in die Bewegungs-•
richtung des Plattenumfangs weist.
16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß ein
Schlauch (37) vorgesehen ist, der mit seinem einen Ende an dem neben dem Verbindungspunkt (25) befindliehen Ende des Rohrs und mit
seinem anderen Ende neben dem Plattenümfang befestigt und unmittelbar der Bewegungsrichtung des Plattenumfangs zugekehrt ist.
17. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß ein in einer ersten Richtung vergleichsweise flexibles und unter einem rechten Winkel zu dieser Richtung vergleichsweise
steifes Tragelement (35a, b) vorgesehen ist, das an der Platine (10) und am ersten Streifen-Segment (18) befestigt ist und dessen erste Richtung
praktisch parallel zur Länge des Kompensatorstreifens (22) verläuft.
18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Tragelement
(35a, b) einen dünnen Balken aufweist, der in einer ersten Richtung leicht biegbar und unter eiligem rechten Winkel zu dieser
Richtung vergleichsweise steif ist und der zwischen dem ersten Streifen-Segment (18) und der Platine (10) angebracht ist, wobei die erstgenannte
Richtung praktisch parallel zur Ausdehnrichtung des Kompensatorstreifens (22) verläuft.
19. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß das zweite Segment (17) des Kompensatorstreifens (22) aus einem Werkstoff mit ausgewogenem durchschnittlichen thermischen
Ausdehnungskoeffizienten und thermisch bedingter Maßänderungsrate besteht, welche praktisch denjenigen des Arms (13) und einem Teil der
3098 5 1 /0 803 /25
Platte (U) entsprechen, deren Ausdehnung nicht durch das erste Segment
(18) simuliert wird, und bei dem der Abstand vom Verbindungspunkt (25) zum ersten Lagerpunkt praktisch der Strecke zwischen den
Befestigungspunkten des Arms (13) am Schlitten (15) und am Wandlerkopf (14) zuzüglich des Radius eines Teils der Platte (11) entspricht,
dessen Ausdehnung durch das erste Segment nicht simuliert wird.
20. Vorrichtung zur Berichtigung von durch thermisch bedingte Maßänderungen
der Platte, des Magnetkopf-Arms, des Schlittens und der Platine eines Plattenspeichers hervorgerufenen Fehlern bei der Spurenadressierung,
wobei die Platte eine innerste und eine äußerste Spur eines ersten
bzw. eines zweiten Radius aufweist, insbesondere nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen Kompensaforstreifen
(22) mit zwei an einem Verbindungspunkt (25) zusammenstoßenden Segmenten (17,18), von denen das erste Segment (18) eine
Anzahl von Skalenmarkierungen (23) mit ersten und zweiten Markierungen
aufweist, die an derselben Seite des Verbindungspunkts (25) angeordnet
und jeweils näher bzw. weiter von diesem Punkt entfernt und um den Unterschied zwischen dem ersten und dem zweiten Radius auf Abstand
voneinander angeordnet sind, und thermische Ausdehnungseigenschaften besitzt, welche denen der Platte (11) entsprechen, während das zweite
Segment (17) einen Lagerpunkt aufweist, der um einen der Summe aus der Armlänge zwischen dem Schlitten (15) und dem Arm (13) sowie dem
ersten Radius abzüglich des Abstands der ersten Skalenmarkierung vom Verbindungspunkt (25) entsprechenden Absfand vom Verbindungspunkf
(25) entfernt angeordnet ist, und thermische Ausdehnungseigenschaften besitzt, welche den Gesamt-Ausdehnungseigenschaften des Arms (13) und
eines Teils der Platte (11) innerhalb eines konzentrischen Kreises entsprechen,
dessen Radius dem ersten Radius abzüglich des Abstands zwischen
der ersten Skalenmarkierung und dem Verbindungspunkt gleich ist, durch ein Fühlerelement (19) mit Meß- und Lagerpunkten, welches ein
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den Abstand einer Markierung vom Meßpunkt angebendes Signal liefert,
durch eine Einrichtung zur Anbringung des einen Elements mittels seines
Lagerpunkts an der Platine (10) und des anderen Elements mittels seines Lagerpunkts am Schlitten (15) sowie zur Ausrichtung bzw. Zustellung
der Elemente, so daß der Meßpunkt und der Lagerpunkt des Fühlers (19) eine praktisch senkrecht zur Schlittenbewegung verlaufende Linie bilden
und die Skalenmarkierungen (23) bei der Bewegung des Schlittens
relativ zur Platte (11) am Fühler vorbei laufen, und um den Fühler ein
Markierungssignal liefern zu lassen, welches den Abstand des Schlittens von der Platte angibt, und durch eine Temperatur-Ausgleicheinrichtung,
um den Kompensatorstreifen (22) den Temperaturschwankungen der Platte
(11) und des Arms (13) nachfolgen zu lassen.
21. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Anbringeinrichtung
Mittel zur Befestigung des Fühlers (19) am Schlitten (15) aufweist, so daß der Meß- und der Lagerpunkt in die durch den Befestigungspunkt
des Arms (13) am Schlitten (15) und senkrecht zur Schlittenbewegung
verlaufende Ebene gelangt.
22. Vorrichtung nach Anspruch 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, daß das
zweite Segment (17) ein Rohr mit einer Wanddicke, weiche die Dicke der Platte (11) nicht überschreitet, und eine Einrichtung aufweist, um Luft
am Umfang der Platte durch die Bohrung des Rohrs strömen zu lassen.
23. Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur-Ausgleicheinrichtung
die Platine (10) und eine die Platte (11) umschließende Haube (33) umfaßt, die gemeinsam eine Einrichtung bilden,
Welche Luft vom Plattenumfang zumindest längs eines Teils des Kompensatorstreifens (22) und des Arms (13) sowie durch die Bohrung des
Rohrs strömen läßt, und daß weiterhin eine Druckluftquelle vorgesehen
ist, welche kontinuierlich Außenluft in die Kammer einströmen läßt.
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24.' Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite
Segment (17) ein an seinem Lagerpunkt nahe der Spindel (12) unter der
Platte (11) befestigtes Rohr aufweist, das sich über die Verbindung hinaus
erstreckt und an einer Öffnung ausläuft, welche entgegengesetzt zur Bewegungsrichtung der Plattenkante gerichtet ist.
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