DE2847493A1

DE2847493A1 - Antriebsvorrichtung fuer einen bandfoermigen aufzeichnungstraeger

Info

Publication number: DE2847493A1
Application number: DE19782847493
Authority: DE
Inventors: Horst Ing Althuber; Heinz Dipl Phys Dr Rer Dimigen; Hubertus Huebsch
Original assignee: Philips Patentverwaltung GmbH
Current assignee: Philips Intellectual Property and Standards GmbH
Priority date: 1978-11-02
Filing date: 1978-11-02
Publication date: 1980-05-14
Also published as: JPS5577049A; AT368312B; FR2440596B1; GB2035660A; ES485579A1; ATA707579A; NL7907945A; IT1119449B; US4264027A; FR2440596A1; IT7969121A0; GB2035660B

Description

Philips Patentverwaltung GmbH, Steindamm 94, 2000 Hamburg

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du

"Antriebsvorrichtung für einen bandförmigen Aufzeichnungsträger"

Die Erfindung betrifft einen Antrieb für einen bandförmigen Aufzeichnungsträger mit einer von einem Antrieb angetriebenen und den Aufzeichnungsträger treibenden Welle und einer als Gegenlager wirkenden Andruckrolle mit hohem Oberflächenreibungswiderstand, zwischen denen der bandförmige Aufzeichnungsträger hindurchgeführt ist.

Der Antrieb eines bandförmigen Aufzeichnungsträgers mit glatter Oberfläche, beispielsweise eines Magnetbandes, erfolgt in der Regel durch Friktion zweier Wellen oder kleiner Trommeln. Dabei stellt die eine Welle oder Trommel das den Aufzeichnungsträger antreibende Element dar und die andere Welle oder Trommel das Gegenlager, das den für den Antrieb des Aufzeichnungsträgers erforderlichen Gegendruck erzeugt. Die erstgenannte Welle oder Trommel ist mit einer möglichst glatten und daher reibungsarmen Oberfläche mindestens im Berührungsbereich mit dem Aufzeichnungsträger versehen (z. B. nach der DE-PS 702 998). Diese glatte Oberfläche ist notwendig, um dem Aufzeichnungsträger einen für die Tonqualität erforderlichen Gleichlauf senkrecht zur Längsachse des Aufzeichnungsträgers zu geben. Aus diesen Gründen wird die treibende Welle oder Trommel auch als Tonwelle und die zweite Welle oder Trommel als Andruckrolle bezeichnet.

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Die glatte Oberfläche der Tonwelle hat aber bekanntlich Nachteile, die insbesondere in dem Schlupf begründet sind, der entsteht, wenn die Tonwelle schnell auf eine hohe Drehzahl gebracht werden muß. Dies ist beispielsweise bei der Betriebsart "Schnellauf" in Tonbandgeräten der Fall. Der Schlupf wird aber auch bei bandförmigen glatten Aufzeichnungsträgern als störend empfungen, die als Datenspeicher in Buchungsmaschinen verwendet und im sogenannten Start-Stop-Betrieb transportiert werden.

Um diesen Nachteil zu vermeiden, hat man nicht nur die als Gegenlager wirkende Andruckrolle mit einem Reibbelag aus Gummi belegt, sondern auch die Tonwelle selbst (z. B. IBM Technical Disclosure Bulletin, Vol. 11, No. 2, Juli 1968). Zwar wird dadurch der Aufzeichnungsträger relativ schnell auf die gewünschte Bandgeschwindigkeit gebracht, jedoch geschieht dies auf Kosten des für die Tonqualität erforderlichen Gleichlaufes senkrecht zur Längsachse des Aufzeichnungsträgers. Der Grund hierfür ist in dem schnellen Abrieb der weichen Oberflächen von Tonwelle und Andruckrolle und von der Abhängigkeit der Beläge von der umgebenden Luftfeuchtigkeit zu suchen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Antriebsvorrichtung für einen bandförmigen Aufzeichnungsträger zu schaffen, mit der einerseits schnell eine gewünschte hohe Bandgeschwindigkeit erreichbar ist und bei der andererseits der für die Tonqualität oder für eine einwandfreie Lesung von gespeicherten Daten erforderliche Gleichlauf des Bandes beibehalten wird. Außerdem soll erreicht werden, daß die Haftreibung zwischen bandförmigem Aufzeichnungsträger und der Tonwelle weitgehend vom Einfluß der Luftfeuchtigkeit unabhängig ist.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die angetriebene Welle mindestens im Berührungsbereich mit dem Aufzeich-

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nungsträger auf ihrem Umfang mit einer Schicht aus den Boriden, Nitriden oder Karbiden eines Hartmetalles in einer Stärke von 0,01 bis 10 /um versehen ist. Es wurde festgestellt, daß dünne, aufgesputterte Beschichtungen der Tonwelle mit Materialien wie Titankarbid oder Bornitrid/ Titan die Haftung zwischen Band und Tonwelle stark erhöhen. Besonders vorteilhaft sind dabei Schichten in einer Stärke von 0,1 bis 1 /um

Die Erfindung wird anhand eines in der Zeichnung dargestellten Beispieles näher erläutert.

In der Zeichnung ist eine bekannte Antriebsvorrichtung für ein Magnetband 2 prinzipmäßig dargestellt. Auf dem Geräteboden 1 ist ein Elektromotor 3 befestigt, der die Tonwelle 4 in Pfeilrichtung antreibt. Außerdem ist auf dem Gestell 1 ein Haltestift 9 befestigt, an dessen freiem Ende der Schwenkarm 8 drehbeweglich gelagert ist. Am freien Ende des Schwenkarmes 8 ist in einem Drehlager 7 die Andruckrolle 6 gelagert. Der Schwenkarm 8 steht in nicht dargestellter Weise unter Federdruck, durch den die Andruckrolle 6 in der dargestellten Betriebslage ständig gegen die Tonwelle 4 gedruckt wird und in der nicht dargestellten Ruhelage von der Tonwelle 4 abgeschwenkt gehalten wird. Zwischen Tonwelle 4 und Andruckrolle 6 ist das Magnetband 2 hindurchgeführt. Beim Antrieb des Elektromotors 3 in Pfeilrichtung wird das Magnetband 2 und die Andruckrolle jeweils in Pfeilrichtung bewegt.

Die Tonwelle 4 ist an seiner Oberfläche zumindest im Berührungsbereich mit dem Magnetband 2 mit einer sehr dünnen Schicht aus den Boriden, Nitriden oder Karbiden eines Hartmetalles versehen. Die Schichtdicke beträgt dabei zwischen 0,01 und 10 /um, vorzugsweise zwischen 0,1 und 1 ,um. Die Auftragung dieser dünnen Schicht erfolgt in einem Hochvakuum-Verfahren mittels Hochfrequenz-Kathoden-

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zerstäubung. Dabei wurde ein Titankarbid-Target von 15 cm Durchmesser mit einer Hochfrequenz-Leistung von etwa 1 kW in einer Argon-Sauerstoff-Atmosphäre zerstäubt. Bei einem

2 Druck innerhalb des Zerstäubungsgerätes von 10 Torr und einer Substrattemperatur von etwa 15O⁰C wurde eine Schichtdicke von 1 /um auf der Tonwelle erzeugt. Die Miederschlagsrate betrug etwa 65 S/min. Die derart hergestellte Titan-Oxykarbid-Schicht erwies sich als sehr hart. Die Schlupfmessungen zwischen einer derart beschichteten Tonwelle und dem Magnetband ergaben, daß sie gegenüber Tonwellen mit glatter Oberfläche vernachlässigbar klein sind.

Anstelle der Hochfrequenz-Kabhodenzerstäubung kann auch . ein Ionen-Plattierverfahren verwendet werden.

Hierbei wird das zu beschichtende Substrat auf ein negatives Potential gebracht. Da der Rezipient (wie bei der Kathodenzerstäubung) Argon geringen Drucks (1-30 mTorr) enthält, bildet sich eine Gasentladung aus. Die von einer Quelle freigesetzten atomaren Partikel werden in der Gasentladung angeregt und zum Teil ionisiert; sie treffen mit großer Energie auf das Substrat, wodurch eine hervorragende Haftfestigkeit der Schichten erzielt wird.

Außerdem kann zur Herstellung der Schicht ein Chemical-Vapor-Deposition (CVD)-Prozeß benutzt werden. Hierbei werden die Bestandteile, aus denen die herzustellende Schicht aufgebaut ist, als gasförmige chemische Verbindungen einem Reaktorgefäß zugeführt. Auf dem geheizten Substrat setzen sich diese Gase zu der gewünschten Schicht um. Beispiel: TiCIz_1- + CH^TiC (+4HCl). Die Aktivierung der Gase zur Erreichung der chemischen Umsetzung kann auch dadurch erreicht werden, daß diese mittels eines angelegten Hochfrequenzfeldes angeregt werden (sog. Plasma-aktivierter CVD-Prozeß).

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ORIGINAL INSPECTED

Leerseite

Claims

Philips PatentvervsioXtuiig GmbH,- Steindamm 94, 2000 Hamburg

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Patentansprüche:

(T) Antriebsvorrichtung für einen bandförmigen Aufzeichnungsträger mit einer von einem Antrieb angetriebenen und den Aufzeichnungsträger treibenden Welle und einer als Gegenlager wirkenden Andruckrolle mit hohem Oberflächenreibungswider stand, zwischen denen der bandförmige Aufzeichnungsträger hindurchgeführt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die angetriebene Welle (4) mindestens im Berührungsbereich mit dem bandförmigen Aufzeichnungsträger (2) auf ihrem Umfang mit einer Schicht aus den Boriden, Nitriden oder Karbiden eines Hartmetalles in einer Stärke von 0,01 bis 10 /um versehen ist.
2. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schichtstärke insbesondere 0,1 bis 1 /um beträgt.
3. Antriebsvorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht der angetriebenen Welle aus Titankarbid, Titan-Oxykarbid oder Bornitrid/ Titannitrid besteht.
4. Antriebsvorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, da-

durch gekennzeichnet, daß die Schicht durch einen Che.mical-Vapor-Deposition-Prozeß aufgetragen ist.
5. Antriebsvorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht durch eine Ionen-Plattierung aufgetragen ist.
6. Antriebsvorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht durch eine Kathodenzerstäubung aufgetragen ist.

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