DE2345407A1

DE2345407A1 - Vorrichtung zum verarbeiten von daten in form magnetischer aufzeichnungen

Info

Publication number: DE2345407A1
Application number: DE19732345407
Authority: DE
Inventors: Jacobus Pieter Reinhoudt
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1972-09-29
Filing date: 1973-09-08
Publication date: 1974-04-11
Also published as: CH563646A5; NL7213193A; SE395195B; GB1446950A; FR2201514A1; CA997861A; DE2345407C2; FR2201514B3; IT994384B; JPS4973113A

Description

PHH.6560 JW/FF/ZWRD

Df. Heribert Scholj

Anmefder: N.V.Philips¹ Gloeüatnpenfabrieken
Aiae No.; PHIi- 6560

Aomeldung vpinj 7 ο Sept. 1973

"Torrichtung zum Verarbeiten von Daten in Form magnetischer Aufzeichnungen¹¹

Die Erfindung bezieht eich auf eine Vorrichtung zum Verarbeiten von Daten in Form magnetischer Aufzeichnungen auf einer drehbaren Aufzeiohnungsscheibe mit Hilfe eines oder mehrerer Magnetkopfe, die in einer im Betrieb in einem verhältnismäßig geringen Abstand von der Aufzeichnungsacheibe liegenden Kopfplatte angeordnet sind, deren der Aufzeichnungssoheibe zugewandte Fläche mit Ausnehmungen versehen ist.

Sine Vorrichtung dieser Art ist aus der deutschen Patentschrift 1 424 430 bekannt. Bei der bekannten Vorrichtung werden die in der Kopfplatte vorhandenen Ausnehmungen durch in der Fläche der Platte vorgesehene Vertiefungen gebildet, die an einer Seite in radiale Rillen munden, über die im Betrieb das Mittel, beispielsweise Luft, in der sich die Aufzeichnungescheibe und Kopfplatte be-

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finden, zuströmen kann, so dass zwischen der Scheibe und der Platte ein gewisser Druck aufgebaut wird. Ein derartiges Luftlager zwischen der Scheibe und der Platte weist eine hohe Starrheit auf und ergibt eine grosse Tragkraft. Die hohe Starrheit ist günstig, da dadurch die Möglichkeit geboten wird, die Aufzeiohnungsscheibe und die Kopfplatte in geringem Abstand voneinander zu halten, wodurch eine hohe Schreibdichte erreicht werden kann. Der Nachteil der bekannten Torrichtung ist, dass die grosse Starrheit des Luftlagers mit einer hohen Tragkraft einhergeht, was bedeutet, dass einerseits das Luftlager im Betrieb mittels zusätzlicher Vorkehrungen, bei der bekannten Torrichtung in Form eines Elektromagneten, schwer belastet wefden muss und andererseits Massnahmen getroffen werden müssen um beim Starten der Vorrichtung diese Belastung vorübergehend auszuschalten. Diese letzten Massnahmen bestehen bei der bekannten Torrichtung darin, dass beim Starten der Elektromagnet noch nicht erregt wird und eine um die Achse der Aufzeichnungsscheibe vorgesehene Teder eine auf diese Achse angeordnete Ankerplatte in einem Abstand vom Elektromagneten und damit die Aufzeichnungsscheibe in relativ grossem Abstand von der Kopfplatte hält, bis beim Erreichen einer Geschwindigkeit, die zum Herstellen des Luftlagers zwischen der Aufzeichnungsscheibe und der Kopfplatte ausreicht, der Elektromagnet erregt wird.

Die Erfindung bezweckt nun, die genannten Nachteile auszuschalten und eine Torrichtung zu schaffen, bei der unter Beibehaltung einer hohen Starrheit des Luftlagers bei einer bestimmten Entwurf spalthohe die Tragkraft ausgeschaltet ist. Dazu wird eine Torrichtung der eingangs erwähnten Art dadurch gekennzeichnet, dass in der genannten Fläche der Kopfplatte mindestens zwei Rillenmuster

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vorhanden sind, die bei Drehung der Aufzeichnungsscheibe entgegengesetzte Drucke in einem im Betrieb zwischen der Aufzeichnungsscheibe und der Kopfplatte vorhandenen Spalt erzeugen, wobei die Geometrie der Rillenmuster derart gewählt worden ist, dass bei einer bestimmten Drehrichtung das eine Muster eine positive stark von der Spalthohe abhängige Tragkraft und eine hohe Starrheit ergibt und das andere Muster, deren Rillen tiefer sind als die des erstgenannten Musters, eine nur wenig spaltabhängige negative Tragkraft und eine geringe Starrheit ergibt, dies und jenes derart, dass bei einer bestimmten Entwurfspalthöhe die Summe derTragkfafte Hull beträgt und eine hohe positive Starrheit vorhanden ist.

Durch die erfindungsgemässen Massnahmen ist eine Torrichtung erhalten worden, bei der zwischen der Aufzeichnungsscheibe und der Kopfplatte ein Luftlager gebildet wird, das bei einer bestimmten vorher gewählten Bntwurfspalthb'he keine Tragkraft hat und daher keine aussere Belastung erfordert und dabei trotzdem eine hohe positive Starrheit aufweist. Die erfindungsgemässe Torriehtung bietet ausserdem den Torteil, dass der Spalt zwischen der Aufzeichnungsscheibe und der Kopfplatte bei einer Tragkraft entsprechend Null von der Drehzahl der Scheibe und von der Tiskosität des Arbeitsmittels unabhängig ist.

Eine geeignete Ausführungsform der Erfindung besteht darin, dass die Rillenmuster in ringförmigen gegenübereinander konzentrischen Gebieten vorgesehen sind, wobei das Rillenmuster, das die stark von der Spalthöhe abhängige Tragkraft ergibt, in einem Aussenring und das andere Rillenmuster in einem Innenring vorgesehen ist. Dadurch entsteht eine Gewährleistung gegen ein gegenseitiges Kippen der gegenüberliegenden Flächen der Aufzeichnungsscheibe und der

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Kopfplatte.

Torzugeweise ist die Rillentiefe des Husters, das die stark von der Spalthöhe abhängige Tragkraft liefert, der Entwurfspalthöhe nahezu gleich und die Rillentiefe des anderen Musters beträgt mindestens das Fünffache der Tiefe des erstgenannten Musters, Bei einer geeigneten Ausföhrungsform der Erfindung Bind die Rillen als Spiralrillen ausgebildet, wobei zwei Rillenmuster vorgesehen und die Spiralrillen der beiden Muster entgegengesetzt gekrümmt sind.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen eingestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Ss zeigern

Fig. 1 eine graphische Sarstellung des Zusammenhanges zwischen der Tragkraft und der Spalthohe bei dem in der bekannten Torrichtung erzeugten Luftlager,

Fig. 2 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemässen Torrichtung,

Fig. 3a eine Ansicht der Kopfplatte die in der Torrichtung nach Fig. 2 verwendet wird, in vergrössertem Masstab,

Fig. 3h eine Darstellung des zu der Kopfplatte nach Fig. 3a gehörenden Druckverlaufes des Arbeitsmediums über die Platte,

Fig. 4 eine Darstellung des Zusammenhange zwischen der Tragkraft und der Spalthöhe jedes der beiden Rillenmuster der in Fig. 3a· dargestellten Kopfplatte,

Fig. 5 eine Darstellung des aus Fig. 4 hervorgehenden Zusammenhanges zwischen der Tragkraft und der Spalthohe, die bei einer Torrichtung nach der Erfindung vorhanden ist.

Bei einer Scheibenspeichereinheit, wie diese aus der oben-

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genannten deutschen Patentschrift 1 424 430 bekannt ist, gibt es zwischen der Tragkraft J des im Betrieb zwischen der Aufzeichnungsscheibe und der Kopfplatte gebildeten Luftlagers und der Spalthöhe h zwischen der Scheibe und der Platte einen Zusammenhang, der in Jig. 1 dargestellt ist. Der Tangens eines Winkels CX. der durch eine Tangente an der Jh-Kurve und die h-Achse eingeschlossen wird, ist für die Starrheit des Luftlagers bei dem zum Berührungspunkt gehörenden Wert der Spalthohe massgebend. Um eine hohe Schreibdichte zu erzielen wird eine immer geringere Spalthöhe h angestrebt. Aus Jig. 1 folgt, dass bei einer verhältnismässig geringen Spalthöhe die Tragkraft und die Starrheit des Luftlagers hoch ist. Die hohe Starrheit ist günstig,- da Belastungsänderungen dann nahezu keinen Einfluss auf die Spalthöhe ausüben. Die mit der hohen Starrheit einhergehende hohe Tragkraft bildet jedoch einen Nachteil, da das Luftlager äusserlich entsprechend hoch belastet werden muss.

Die in Fig. 2 dargestellte Torrichtung nach der Erfindung enthält eine Aufzeichnungsscheibe 1, die mittels einer biegsamen Membrankopplung 2 auf der Welle eines Motors 3 angeordnet ist. Die vom Motor abgewandte Fläche der Scheibe 1 ist auf bekannte nicht näher dargestellte Weise mit einer Schicht aus magnetischem Material bedeckt. Der Aufzeichnungsscheibe 1 gegenüber ist eine Kopfplatte 4 angeordnet, in der ein oder mehrere Magnetköpfe 5> 5' ···#. angeordnet sind. In der der Scheibe 1 zugewandten Fläche der Kopfplatte 4 sind zwei Rillenmuster I, II vorgesehen, die in Fig. 3a näher dargestellt sind. Wie aus dieser Figur hervorgeht, liegen die Muster I, II in ringförmigen konzentrischen Gebieten.

Das Rillenmuster I enthält eine Anzahl Rillen 6, 6· ·..., deren Geometrie derart gewählt worden ist, dass bei einer bestimmten

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Drehrichtung der Aufzeichnungsscheibe dieses Muster eine positive von der Spalthöhe stark abhängige Tragkraft und eine hohe Starrheit

liefert (siehe Kurve I in Fig. 4). Die Rillen 6, 6' sind als

Spiralrillen ausgebildet und die Tiefe der Rillen entspricht nahezu einer vorbestimmten Entwurfspalthohe h., die beispielsweise in der Grossenordnung von 2/um gewählt worden ist.

Das Rillenmuster II enthält eine Anzahl Spiralrillen 7» 7¹» ...., die gegenüber den Rillen 6, 6' .... entgegengesetzt gekrümmt sind, und deren Rillentiefe mindestens das Fünffache der Tiefe der Rillen 6, 6·, .... beträgt, wodurch das Muster II nur wenig spaltabhängig ist. Die Geometrie des Rillenmusters II ist derart gewählt worden, dass bei der obengenannten bestimmten Drehrichtung dieses Musters eine negative Tragkraft und eine geringe Starrheit liefert (siehe Kurve II in Fig. 4).

Im betrieb werden durch die Rillenmuster in dem zwischen der Aufzeichnungsscheibe und Kopfplatte vorhandenen Spalt entgegengesetzte Drücke erzeugt, deren Verlauf in Fig. 3b dargestellt ist.

Der schlussendliche Effekt, der mit den Rillenmustern I und II nach derErfindung erreicht wird, geht aus Fig. 5 hervor, welche die Summe der zwei in Fig. 4 dargestellten Kurven darstellt. Aus Tig. 5 geht hervor, dass bei der erfindungsgemässen Torrichtung bei der Sntwurfspalrhohe h.. die sich daraus ergebende Tragkraft ^T Null ist, während auf beiden Seiten dieses Punktes, d.h. bei positiver sowie negativer Tragkraft, eine hohe positive Starrheit vorhanden ist. Beim erfindungsgemässen Luftlager ist daher unter Beibehaltung einer hohen positiven Starrheit die Tragkraft eliminiert. Der Verlauf der in Fig. 5 dargestellten Kurve ist von der Viskosität des Mittels, in dem die Aufzeichnungsscheibe dreht, und

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von der Drehzahl der Scheibe unabhängig. Bei Stillstand der in Fig, 2 dargestellten Torrichtung kann die Aufzeichnungsscheibe bedenkenlos gegen die Kopfplatte ruhen. Wenn die Aufzeichnungsscheibe in Drehung versetzt wird, wird sich die Scheibe fast unmittelbar in die Betriebslage bewegen, die durch den "harten" Entwurfspalt h^ bestimmt wird.

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Claims

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PATENTANSPRUCHEt

M.'' Torrichtung zum Verarbeiten von Daten, in Form magnetischer Aufzeichnungen auf einer drehbaren Aufzeichnungsscheibe mit Hilfe eines oder mehrerer Magnetköpfe, die in einer im Betrieb in einem verhältnismässig geringen Abstand von der Aufzeiohnungsscheibe liegenden Kopfplatte angeordnet sind, deren der Aufzeichnungsscheibe zugewandte Jläche mit Ausnehmungen versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass in der genannten Fläche der Kopfplatte mindestens zwei Rillenmuster vorhanden sind, die bei Drehung der Aufzeichnungsscheibe entgegengesetzte Drücke in einem im Betrieb zwischen der Aufzeichnungsscheibe und der Kopfplatte vorhandenen Spalt erzeugen, wobei die Geometrie der Rillenmuster derart gewählt worden ist, dass bei einer bestimmten Drehrichtung das eine Muster eine positive von der Spalthöhe stark abhängige Tragkraft und eine hohe Starrheit liefert und das andere Muster, deren Rillen tiefer als die des erstgenannten Musters sind, eine wenig spaltabhängige negative Tragkraft und eine geringe Starrheit liefert, dies und jenes derart, dass bei einer bestimmten Entwurfspalthöhe die Summe der Tragkräfte Null beträgt und eine hohe positive Starrheit vorhanden ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dieRillenmuster in ringförmigen gegenüber einander konzentrischen Gebieten vorgesehen sind, wobei das Rillenmuster, das die von der Spalthohe stark abhängige Tragkraft liefert, in einem äusseren und das andere Rillenmuster in einem inneren ringförmigen Gebiet vorgesehen ist.
3· Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,

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dass die Rillentiefe des Musters, das die von der Spalthöhe stark abhängige Tragkraft liefert, der Entvrurfspalthöhe nahezu entspricht und die Rillentiefe des anderen Musters mindestens das Fünffache der Tiefe des erstgenannten Musters beträgt.

4. Torrichtung nach einem der Ansprüche 1-3» dadurch gekennzeichnet, dass die Rillen als Spiralrillen ausgebildet sind, dass zwei Rillenmuster vorgesehen und die Spiralrillen der beiden Muster entgegengesetzt gekrümmt sind.

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