DE2411402A1

DE2411402A1 - Rotierende magnetkopfanordnung

Info

Publication number: DE2411402A1
Application number: DE2411402A
Authority: DE
Inventors: Gene Alan Fisher; Donovan Milo Janssen; David Stedman
Original assignee: International Business Machines Corp
Current assignee: International Business Machines Corp
Priority date: 1973-04-11
Filing date: 1974-03-09
Publication date: 1974-10-31
Also published as: FR2225808A1; US3823415A; JPS49131409A; IT1006152B; FR2225808B1; JPS574964B2; GB1440279A

Description

Die Erfindung betrifft eine Magnetkopfanordnung zur Abtastung magnetisierbarer Aufzeichnungsträger aus einem festen Kern und einem auf diesem drehbar gelagerten Kopfrotor, der mindestens einen magnetoelektrischen Wandler trägt. Die Erfindung liegt damit auf dem Gebiet der Datenspeicherung auf magnetisierbaren Aufzeichnungsträgern, insbesondere Magnetbändern, bei denen Aufzeichnung und Wiedergabe mittels eines rotierenden Kopfsystems erfolgt. Dabei kann, wie es in der Fernsehaufzeichnung üblich ist, das Magnetband stetig bewegt werden, oder aber von den rotierenden Köpfen festgelegte Spuren beschrieben oder gelesen werden, wozu eine schrittweise Bewegung des Bandes zur Spureinstellung notwendig ist.

Rotierende Magnetkopfanordnungen sind beispielsweise aus den US-Patentschriften 3 414 683 und 3 591 732 bekannt. Im allgemeinen wird zur Aufzeichnung und Wiedergabergabe eine Anordnung benutzt, die aus einem meist zylindrischen Kern oder einer Trommel besteht, in deren Nähe sich ein Kopfrotor - auch als Kopfrad bezeichnet - mit mindestens einem Lese/Schreib-Kopf befindet. Das Magnetband umschlingt zumindest einen Teil des Kerns meist in Spiralform, d.h., sein Austrittspunkt ist gegenüber dem Eintrittspunkt, an dem die in Laufrichtung gesehene erste Berührung stattfindet, sowohl axial als auch über den Umfang des Kerns versetzt. Der Umschlingungswinkel hängt von der gewählten Auslegung des Systems ab, er bewegt sich überlicherwelse

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zwischen 180° und 360°. Während der Drehung des Kopfrotors werden nun sein Kopf bzw. seine Köpfe auf schrägen Bahnen über das Magnetband geführt. Die Neigung der einzelnen Spuren gegenüber der Längsrichtung des Aufzeichnungsträgers hängt von den gewählten Dim
tragen.

ten Dimensionen ab und kann zwischen nahezu 90 und etwa 15 be

Bei einer anderen Ausführungsform ist der Kopfrotor zusammengebaut mit einer Führungseinrichtung, die das Magnetband entsprechend der Form des Kopfrotors krümmt. Da die Transportrichtung des Magnetbandes senkrecht zur Kopfrotorebene verläuft, erfolgt die Krümmung des Bandes ebenfalls senkrecht zur Längsrichtung. Ein besonderes Problem bei diesen genannten Vorrichtungen besteht darin, eine möglichst gute Aussrichtung zwischen Führungseinrichtung und Kopfrotor herbeizuführen. Dies ist notwendig, da üblicherweise der Kopf in einem sehr geringen Abstand über der Aufzeichnungsoberfläche schwebt bzw. fliegt. Mittels der bekannten Anordnungen konnte dieses Problem nur teilweise gelöst werden.

Eine weitere Schwierigkeit besteht darin, daß eine übertragung der aufzeichnenden bzw. wiederzugebenden Information vom sich bewegenden Kopfrotor an den Kern und umgekehrt erfolgen muß. Weiterhin ist es notwendig, eine einfache Möglichkeit zum Austausch des Kopfrotors vorzusehen, da dieser ein relativ empfindliches Bauteil darstellt, das einem hohen Verschleiß unterworfen sein kann.

Diese Aufgaben löst die Erfindung dadurch, daß der Kern auf seiner Außenfläche eine kreisringförmige, den Kern umgebende Aussparung aufweist, daß der Kopfrotor ringförmig ausgebildet und in der Aussparung des Kerns hydrostatisch gelagert ist. Als Vorzug einer solchen Anordnung ergibt sich noch die geringe Masse des Kopfrotors, wodurch sowohl die Antriebsleistung - und damit die Wärmeentwicklung - gering gehalten werden kann, als auch mechanische Spannungen und Verzug vermieden werden können.

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Eine vorteilhafte Ausfuhrungsform der Erfindung besteht darin, daß der feste Kern aus mindestens zwei miteinander verbindbaren Kernteilen besteht, die im verbundenen Zustand den Kopfrotor teilweise umschließen« Diese Aus führ ungs form kann noch dahingehend erweitert werden, daß die beiden Kernteile ungefähr gleiche äußere Form, insbesondere kreiszylindrischen Querschnitt aufweisen und im verbundenen Zustand einen kreisringförmigen Ausschnitt freilassen, in dem der Kopfrotor umläuft.

Die erfindungsgemäße Anordnung weist weiterhin eine vorteilhafte Ausgestaltung der Art auf, daß im oder am Kopfrotor Schaltkreise für die Verstärkung und/oder Verarbeitung der abgetasteten bzw. aufzuzeichnenden Signale vorgesehen sind. Weiterhin ergibt sich die Möglichkeit, zur berührungslosen übertragung von Signal- und/oder Antriebs- und/oder Speisespannungen bzw. -leistungen im Kern und Kopfrotor entsprechende übertragungsglieder vorzusehen.

Wird dazu noch eine günstige Ausführung in der Weise gewählt, daß der Antrieb des Kopfrotors durch einen Induktionsmotor erfolgt, dessen Stator am oder in einem Kernteil und dessen Rotor im oder am Kopfteil befestigt ist, so ergibt sich ein vorteilhaftes Verfahren zum Betrieb einer solchen Anordnung in der Weise, daß der Induktionsmotor asynchron betrieben wird und aus einer zusätzlichen Rotorwicklung die Speisespannung für die Schaltkreise im Kopfrotor gewonnen wird.

Eine detaillierte Beschreibung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung findet sich in der nachfolgenden Beschreibung, die durch die Zeichnungen erläutert wird. Auf diesen zeigen:

Fig. 1 eine rotierende Magnetkopfanordnung, bei der

das Magnetband in Spiralform einen Kern mit eingeschlossenem Kopfrotor umschlingt

Fig. 2 eine Anordnung, bei der die Spuren senkrecht

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zur Längsrichtung des Magnetbandes angeordnet sind

Fig. 3 eine auseinandergezogene Schnittdarstellung

eines Ausführungsbeispiels

Fig. 4 einen Längsschnitt durch ein zusammengebautes

Ausführungsbeispiel der Erfindung

Fign. 5 und 6 Details der hydrostatischen Lagerung

Fig. 7 eine Schnittdarstellung einer anderen Ausfüh

rungsform der Erfindung

Fig. 8 eine schematische Darstellung eines weiteren

Merkmals der Erfindung.

Bei der in Fig. 1 gezeigten rotierenden Magnetkopfanordnung umschließt ein Magnetband 14 einen insgesamt zylindrischen Kern. Dieser besteht aus den beiden Kernhälften 10 und 11, die durch nicht dargestellte Vorrichtungen zusammengehalten werden. Die beiden Kernhälften besitzen kreiszylindrischen Querschnitt und sind exakt miteinander ausgerichtet. Wie aus der nachfolgenden Beschreibung noch deutlich werden wird, sind die beiden Kernhälften 10 und 11 so miteinander verbunden, daß sie zwischen sich einen kreisringförmigen Hohlraum frei lassen. In diesem befindet sich ein Kopfrotor 12, der ebenfalls Kreisringform besitzt und dessen Oberfläche mit den Oberflächen der Kernhälften ausgerichtet ist. Der Kopfrotor 12 trägt mindestens einen Magnetkopf 13, der, wie dargestellt, eine schräge Spur auf dem Magnetband 14 abzutasten bzw. zu beschreiben in der Lage ist. Das Magnetband 14 kann dabei kontinuierlich bewegt werden; es kann jedoch auch von Spur zu Spur bewegt werden und während der Abtastung stillstehen. Der Magnetkopf 13 kann als reiner Lese-, Schreib- oder auch Löschkopf ausgebildet sein und muß sich in solcher Nähe zum Mabnetband 14 befinden, daß das Einspeichern

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und Lesen von Informationen möglich ist. Die Rotationsgeschwindigkeit des Kopfrotors 12 wird im Idealfall konstant gehalten, übliche Umfangsgeschwindigkeiten bewegen sich zwischen 5 und 15 m/sec. Der Magnetkopf 13 kann außerdem einen Lesewandler enthalten, der Bandpositionsinformation liest, die sich entlang der beiden Außenkanten des Magnetbandes befindet. Diese Positionsinformation dient zur Spureinstellung des Kopfes. Im Idealfall "fliegt" der Magnetkopf auf der ihm zugewandten Fläche des Aufzeichnungsträgers 14, wobei der Luft- oder Gasfilm hydrostatisch oder hydrodynamisch erzeugt wird.

Während die in Fig. 1 dargestellte Anordnung mit spiraliger Umschlingung durch das Magnetband arbeitet, ist in Fig. 2 eine Anordnung dargestellt, bei der das Magnetband senkrecht zu seiner Längsrichtung über den Kopfrotor gekrümmt wird. Zur Krümmung des Magnetbandes 20 dient die U-förmige Führung 15, die im Schnitt dargestellt ist. Durch diese wird das Magnetband 20 so um den Kopfrotor 19 und die beiden Kernhälften 16 und 17 gekrümmt, daß es die Kopfanordnung um nahezu 180° umschließt. Die Längskanten 18 des Magnetbandes 20 bilden - gekrümmt durch die Führung 15 - eine Art Trog, der die Kopfanordnung aus den Kernhälften 16 und 17 und den Kopfrotor 19 aufnimmt. Der Kopfrotor 19 läuft so dicht über das Band, daß die in ihm angeordneten magnetoelektrischen Wandler sich in so großer Nähe zur Oberfläche des Magnetbandes 20 befinden, daß Aufzeichnung und Wiedergabe ermöglicht wird.

Innerhalb der Lehre dieser Erfindung können die Kernhälften und 11 bzw. 16 und 17 nahezu beliebige Formen annehmen. Jede Kernhälfte weist eine Oberfläche auf, die in exakter axialer Ausrichtung mit der entsprechenden Oberfläche der anderen Kernhälfte steht. Dies ist notwendig, da die beiden Kernhälften und der dazwischenliegende Kopfrotor eine kritische Fläche bezüglich der Aufnahme des gekrümmten Magnetbandes bilden. Die Berührungsfläche zwischen Band und Magnetkopfvorri entlang kann durch ein hydrostatischen Lager - beispielswaise ein Lufcpcl-

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ster - gebildet werden; außerdem können Bandführungen vorgesehen sein, um eine optimale Übertragung zwischen magnetischem Aufzeichnungsträger und megnetoelektrischen Wandlern sicherzustellen. Derartige Ausgestaltungen sind in den Figuren 1 und 2 nicht dargestellt, da sie dem Fachmann selbstverständlich sind.

Bei Fig. 3 handelt es sich um eine auseinandergezogene Längsschnittdarstellung, die die mittleren Teile der beiden Kernhälften 10 und 11 und eines Kopfrotors 12 zeigt. Die beiden Kernhälften 10 und 11 sind von ähnlicher Gestalt und besitzen insbesondere gleiche Außenform, die ja die Berührungsfläche mit dem Magnetband definiert. Im vorliegenden Fall sind diese miteinander auszurichtenden Flächen als Kreiszylinder ausgebildet. Verbunden werden die beiden Kernhälften durch Zusammenfügen der beiden Berührungsflächen 25 und 26. Diese Oberflächen und eine entsprechende Kupplungsvorrichtung - diese kann als durch die Bohrung 27 und 28 verlaufender Bolzen ausgebildet sein - fixieren die relative Lage der beiden Kernhälften 10 und 11 zueinander. Sobald die Verbindung zwischen den beiden Kernhälften hergestellt ist, ergibt sich im Bereich der Verbindungsflächen 25 und 26 eine um den gesamten Kern laufende Vertiefung 29. In dieser Vertiefung befindet sich der Kopfrotor 12. Dabei entspricht der Querschnitt des Kopfrotors 12 im wesentlichen dem Querschnitt des durch die beiden Kernhälften 10 und 11 gebildeten Hohlraums 29. Der Rotor 12 wird selbstverständlich etwas kleiner sein als der Ausschnitt im Kern, da nur so Raum für die zur hydrostatischen Lagerung notwendigen Gaspolster gewonnen werden kann. Die Abstände zwischen den Lageroberflächen können sich dabei in der Größenordnung von 25 pn bewegen.

Auf den Vorsprung 31 einer Kernhälfte 11 ist der Stator 30 eines Elektromotors montiert. Der Motor entsteht durch Zusammenwirkung dieses Stators 30 mit einem Rotor 33, der fest mit dem Kopfrotor verbunden ist. Dabei sind die Maße der genannten Teile so gewählt, daß während des Betriebes keine Berührung zwischen Stator und Rotor des Elektromotors stattfindet.

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Die äußere zylindrische Oberfläche des Kopfrotors 12 besitzt die gleichen Maße wie die Oberflächen der beiden Kernhälften 10 und 11. Dadurch ist eine einwandfreie Führung des die gesamte Anordnung umschlingenden Magnetbandes gewährleistet.

Die Signalübertragung vom in den Kopfrotor eingelassenen Kopf erfolgt über zwei rotierende Transformatoren mit den Rotoren und 35 und den Statoren 36 und 37. Diese übertragen die Schreibund Lesesignale zwischen Kopf 13 und den zugehörigen Schreibund Leseschaltkreisen. Auch diese Transformatoren sind so ausgebildet, daß während des Betriebes eine berührungslose übertragung möglich ist.

Die Rotationsgeschwindigkeit des Kopfrotors 12 wird durch einen Geschwindigkeitsregler beeinflußt, dessen Ausgangssignal auf den Stator 30 des Motors einwirkt. Der Istwertgeber dieses Regelkreises ist ein optischer Tachometer, der aus einem kreisförmigen Reflexmuster 40 auf dem Kopfrotor 12, welches Licht von einer nicht dargestellten Lichtquelle empfängt, und einer Fotozelle besteht. Letztere empfängt das vom dem Reflexmuster 40 in irgendeiner Weise modulierte Lichtsignal..Das Reflexmuster 40 kann beispielsweise aus einer großen Anzahl von abwechselnd reflektierenden und nichtreflektierenden Flächenteilen bestehen, wodurch die Fotozelle 41 - gleichmäßige Beleuchtung des Reflexmusters vorausgesetzt - ein Signal empfängt, dessen Frequenz direkt proportional der Drehgeschwindigkeit des Kopfrotors 12 ist. Auch diese optische Abtastung erfolgt ohne Berührung zwischen Kopfrotor 12 und Kern. Die während des Betriebes erforderliche genaue Lagefixierung des Kopfrotors 12 wird durch das bereits erwähnte hydrostatische Lager gewährleistet. Dieses Lager, das im vorliegenden Beispiel als Luftlager ausgebildet ist, wird durch Einpressen von Luft durch die öffnungen 42 und 43 erzeugt. Während die Einblasöffnungen 43 zur Erzeugung eines axial konzentrischen Luftpolsters, d.h. zur radialen Lagerung vorgesehen sind, bewirken die Einblasöffnungen 42 die Entstehung zweier radialer Luftpolster zu beiden Seiten des Kopfrotors 12. Die Maßnahme

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der hydrostatischen Lagerung bewirkt, daß die Spurabweichung des Magnetkopfes 13 während des Laufes auf wenige Mikrometer begrenzt werden. Die exakte Ausbildung der radialen und axialen Lagerflächen ist eine dem Fachmann vertraute Maßnahme.

Wie aus Fig. 3 zu sehen ist, ergibt die Integration des Motorrotors 33, des Tachometerrotors 40 und der Transformatorrotoren 34 und 35 in den Kopfrotor 12 in der Weise, daß zwischen Kopfrotor und dem Kern während des Betriebes keine Berührung stattfindet, zusammen mit der hydrostatischen Lagerung eine sehr genaue und reproduzierbare Spurlage des Kopfes.

Vorzugsweise ist der Antriebsmotor aus den Teilen 30 und 33 ein achtpoliger Dreiphasenmotor, der sozusagen umgekehrt konstruiert ist. Der bewickelte Stator ist nämlich innerhalb des Rotors 33 angeordnet und fest mit einer Kernhälfte 11 verbunden, während der Rotor 33 direkt mit dem Kopfrotor verbunden ist.

Die Transformatoren 34, 36 und 35, 37 bestehen aus konzentrischen Ferritringen. Die äußeren Rotorringe sind physisch mit dem Kopfrotor 12 verbunden, während die konzentrischen Stator-Ringe der Transformatoren fest auf einer Kernhälfte 10 angeordnet sind. In der in Fig. 3 gezeigten Ausführungsform sind zwei rotierende Transformatoren vorgesehen, wovon der eine zur übertragung der Lese-, der andere zur übertragung der Schreibsignale dient. Im Idealfall besitzen diese Transformatoren Breitbandcharakteristik mit niedrigem Störanteil.

Fig. 4 zeigt die gleiche Anordnung wie Fig. 3. Der Unterschied besteht darin, daß die gesamte Vorrichtung im zusammengebauten Zustand und zusätzlich die Lage eines Magnetbandes 14 dargestellt sind. Es ist erkennbar, daß die beiden Kernhälften 10 und 11 und der Kopfrotor 12 in exakter axialer Ausrichtung angeordnet sind und eine sehr gute Oberfläche für die Umschlingung durch das Magnetband 14 bilden. Die spiralige Umschlingung

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durch das Magnetband 14 erfolgt wie in Fig. 1 dargestellt. Der für die Luftlagerung vorgesehene Raum 45 ist in der Zeichnung vergrößert gegenüber der Wirklichkeit dargestellt. Das Wesentliche für die Erfindung ist in dieser Zeichnung klar erkennbar: Die Kernhälften 10 und 11 sind exakt miteinander und dem Kopfrotor 12 ausgerichtet und ergeben eine nahezu fugenlose Oberfläche für die Führung des Magnetbandes 14.

In Fig. 5 ist eine der Einblasöffnungen 42 stark vergrößert dargestellt. Sie befindet sich hier im Kernteil 11 und besitzt in Richtung auf den Zwischenraum zwischen Kernteil und Kopfrotor 12 eine eingelassene Tasche oder ein Becken 50. Zur Minimisierung sowohl der axialen als auch der radialen Bewegungen des Kopfrotors 12 sollten die verschiedenen Luftlager relativ steif sein. Die Lagersteifigkeit ist nun wiederum eine Funktion des Luftförderdruckes, Die grundsätzliche Überlegung für das Design eines solchen Luftlagers besteht demnach darin, eine Tasche vorzusehen, deren Durchmesser und Tiefe so gewählt wurden, daß auf jeden Fall das Auftreten von Überschallgeschwindigkeiten in der Luftströmung vermieden wird. Dennoch soll das Volumen des Beckens 50 so klein gehalten werden, daß eine als "pneumatisches Hämmern" (pneumatic hammering) beschriebene Erscheinung nicht auftritt.

Statt der beschriebenen austrittskompensierten Einblasöffnungen können auch solche Luftlager verwendet werden, deren Einblasöffnungen anders kompensiert werden oder die mit porösen Lagerflächen versehen sind.

Fig. 6 zeigt eine andere Ausführungsform der Erfindung in einer der Fig. 4 entsprechenden Darstellung. In diesem Fall sind die beiden Kernhälften 60 und 61 über die Verbindungsfläche 62 miteinander verbunden. In einer konzentrischen ringförmigen Vertiefung 63 befindet sich der Stator 64 des Antriebsmotors. Weiterhin weist die Vertiefung 63 Raum auf, um den Rotor 65 des Motors ebenfalls aufzunehmen. Der Stator 64 ist fest an zumindest einer der Kernhälften 60 oder 61 angebracht. Demgegenüber ist der Ro-

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tor 65 des Antriebsmotors an den Kopfrotor 67 montiert, um auf diesem seine Bewegung zu übertragen.

Bei der dargestellten Ausfuhrungsform weist eine der Kernhälften 61 einen ringförmigen Rand 68 auf, der bis fast zum Beginn der Oberfläche der anderen Kernhälfte 60 reicht. Der verbleibende ringförmige Spalt wird durch einen ebenfalls ringförmigen Kragen 69 des Kopfrotors 67 ausgefüllt. Innerhalb dieses Kragens befindet sich mindestens ein magnetoelektrischer Wandler, der jedoch nicht dargestellt ist.

Wie bereits im Zusammenhang mit den Fign. 3 und 4 beschrieben, besitzt der Kopfrotor 67 nicht nur einen.integrierten Rotor 65 des Antriebsmotors, sondern auch zwei Rotoren 70 und 71 von Transformatoren, die zur übertragung der Lese- und Schreibsignale dienen. Die Statoren 72 und 73 der Transformatoren sind fest am Kernteil 60 montiert.

Während bei der Geschwindigkeitsmessung der in den Fign. 3 und 4 gezeigten Anordnung von dem Reflektionsprinzip Gebrauch gemacht wurde, erfolgt bei der in Fig. 6 gezeigten Anordnung die Geschwindigkeitsmessung nach dem Transmissionsprinzip. Dazu ist für den optischen Tachometer eine stationäre Lichtquelle und eine ebenfalls stationäre Fotozelle 75 vorgesehen, zwischen denen sich eine mit dem Kopfrotor 67 verbundene Tachometerscheibe 6 6 und eine Tachometermaske 77 bewegen.

Der Kopfrotor 67 weist noch eine Aussparung 78 auf, die zur Aufnahme von Schreib/Lese-Schaltkreisen, insbesondere Verstärkern, vorgesehen ist, die einerseits mit den rotierenden Transformatoren 70, 71, 72 und 73, andererseits mit dem oder den magnetoelektrischen Wandler(n) verbunden sind.

Betrachtet man die Luftlagerflachen der in Fig. 6 gezeigten Anordnung, so erkennt man, daß die Kernhälfte 61 eine ringförmige Vertiefung 79 aufweist, die mit einer Luftzufuhrbohrung 80 ver-

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bunden ist. Durch diese wird Druckluft zugeführt, die schließlich durch die Bohrungen 81, die über den Umfang der Lagerfläche verteilt sind, dem Lager zugeführt werden. Insbesondere kann je<de dieser Einblasöffnungen 8!.entsprechend der in Fig. 7 gezeigten Ausfuhrungsform ausgebildet sein. Bei dieser Ausführung wird die Tasche oder das Becken 82 durch ein besonderes Glied 83 mit einer Zufuhrbohrung 84 gebildet.

Die Kernhälfte 60 enthält eine prinzipiell gleiche Ringleitung 85. Von dieser Leitung 85 erfolgt die Zufuhr zu der Axiallagerfläche durch über den Umfang der Lagerfläche verteilte Einblasöffnungen 87. Weiterhin enthält die Kernhälfte 60 eine Ringleitung 88, der über die Bohrung 89 ebenfalls Druckluft zugeführt wird. Die Ringleitung 88 besitzt an ihrer Außenseite über den Umfang der radialen Lagerfläche .verteilt eine Reihe von iüinblasöffnungen 90.

Eine weitere Ausführung der Erfindung besteht darin, daß der Antriebsmotor für den Kopfrotor (30 und 33 in den Fign. 3 und 4 bzw. 6 4 und 65 in Fig. 6) als servogesteuerter Induktionsmotor ausgebildet ist. Dieser Motor läuft mit einer Drehzahl, die geringer als die Synchrondrehzahl ist. Dadurch rotiert das magnetische Feld des Stators schneller als der Kopfrotor 12 oder 67. Der Kopfrotor trägt nun zusätzlich zur Rotorwicklung des Antriebsmotors eine Sekundärwicklung eines Leistungstransformators. Die beiden letztgenannten Wicklungen können geschichtet oder in anderer Weise zusammen aufgebracht sein. Die Verschiedenheit der Rotationsgeschwindigkeiten vom durch die Statorwicklung erzeugten •Feld und vom Kopfrotor bewirkt eine Leistungsübertragung in die Sekundärwicklung, die zur Speisung der im Kopfrotor untergebrachten Schaltkreise - wie sie im Zusammenhang mit Fig. 6 beschrieben wurden - Verwendung finden kann.

Diese Ausgestaltung der Erfindung ist noch einmal detailliert in Fig. 8 dargestellt. Die feststehende Statorwicklung 100 des Antriebsmotors erzeugt einen magnetischen Wechselfluß, der so-

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wohl die Rotorwindungen als auch die Sekundärwicklung des Leistungstransformators 101 durchsetzt. Die beiden letzteren sind am Kopfrotor befestigt. Weiterhin ist ein Geschwindigkeitsfühler 102 vorgesehen, der über ein Steuerservo 103 die Rotationsgeschwindigkeit des vom Stator 100 erzeugten Feldes auf beispielsweise die Hälfte der Rotationsgeschwindigkeit des Kopfrotors regelt. Dadurch wird in die Sekundärwicklung 101 eine Leistung übertragen, die über Leitung 104 der Schreib/Lese-Elektronic 105 zugeführt werden kann. Die letztgenannten Schaltkreise verbinden den oder die magnetoelektrischen Wandler des Kopfrotors mit den auf oder an diesen befindlichen Wicklungen des oder der Transformatoren zur Signalübertragung.

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

Magnetkopfanordnung zur Abtastung magnetischer Aufzeichnungsträger aus einem festen Kern und einem auf diesem drehbar gelagerten Kopfrotor, der mindestens einen magnetoelektrischen Wandler trägt, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern (10, 11; 60, 61) auf seiner Außenfläche eine kreisringförmige, den Kern umgebende Aussparung (29) aufweist, daß der Kopfrotor (12; 67, 69) ringförmig ausgebildet und in der Aussparung (29) des Kerns hydrostatisch gelagert ist.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der feste Kern aus mindestens zwei miteinander verbindbaren Kernteilen (10, 11; 60, 61) besteht, die im verbundenen Zustand den Kopfrotor (12; 67, 69) teilweise umschließen.
3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Kernteile (10, 11) ungefähr gleiche äußere Form, insbesondere kreiszylindrischen Querschnitt aufweisen und im verbundenen Zustand einen kreisringförmigen Ausschnitt (29) freilassen, in dem der Kopfrotor (12) umläuft.
4. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das hydrostatische Lager als Gas-, insbesondere Luftlager ausgebildet ist und durch Einblasen von Gas bzw. Luft durch öffnungen (42, 43; 81, 87, 90) im Kern (10, 11; 60, 61) in die zwischen letzterem und dem Kopfrotor (12; 67, 69) befindlichen Zwischenräume erzeugt wird.
5. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb des Kopfrotors (12; 67, 69) durch einen Induktionsmotor erfolgt, dessen Stator (30-, 64) am oder in einem Kernteil (11, 61) und dessen Rotor (33, 65)

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im oder am Kopfrotor (-12; 67, 69) befestigt ist.
6. Anspruch nach Anordnung 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung (40, 41; 74-77; 102) zur berührungslosen Messung der Kopfrotorgeschwindigkeit vorgesehen ist.
7. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßeinrichtung (40, 41; 74-77; 102) für die Kopfrotorgeschwindigkeit den Istwert-Geber eines Kegelsystems (100, 102, 103) zur Geschwindigkeitsregelung bildet.
8. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im oder am Kopfrotor (12; 67, 69) Schaltkreise für die Verstärkung und/oder Verarbeitung der abgetasteten bzw. aufzuzeichnenden Signale vorgesehen sind.
9. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur berührungslosen übertragung von Signal- und/oder Antriebs- und/oder Speisespannungen bzw.- Leistungen im Kern (10, 11; 60, 61) und Kopfrotor (12; 6 7, 69) entsprechende Übertragungglieder (34, 35 und 36, 37; 70, 71 und 72, 73) vorgesehen sind.
10. Anordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalkoppelung zwischen dem oder den rotierenden magnetoelektrischen Wandler(n) (13) und dem Kern (10, 11; 60, 61) mittels induktiver übertragung erfolgt, wozu Kopfrotor (12; 67, 69) und mindestens ein Kernteil (10, 60) mindestens je eine Wicklung (34, 35 und 36, 37; 70, 71 und 72, 73) tragen.
11. Anordnung nach den Ansprüchen 5 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (33, 65) des Antriebsmotors bei asynchronem Motorbetrieb als Sekundärwicklung eines Leistungstrans formators wirksam ist, dessen Primärwicklung der Stator (30, 6 4) bildet.

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12. Anordnung nach den Ansprüchen 5 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (101) des Antriebsmotors eine zusätzliche Wicklung enthält, die bei asynchronem Mo-, torbetrieb als Sekundärwicklung eines Leistungstransformators wirksam ist, dessen Primärwicklung der Stator (100) bildet.
13. Anordnung nach Anspruch 8 und einem der Ansprüche 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß die LeistungsVersorgung der Schaltkreise für die Verstärkung und/oder Verarbeitung der abgetasteten bzw. aufzuzeichnenden Signale, die in den Kopfrotor (12; 67, 69) integriert sind, mittels des Leistungstransformators (30, 64, 100 und 33, 65, 101) erfolgt.

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