DE2901285A1 - Lese-schreibkopfantrieb fuer flexible magnetplatten - Google Patents
Lese-schreibkopfantrieb fuer flexible magnetplattenInfo
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Description
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DR. KARL TH. HEGEL ■ DIPL.-ING. KLAUS DICKEL
50 JULIUS
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V. St. A.
Linden, N. J. 07036
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Lese-Schreibkopfantrieb für flexible Magnetplatten
909831/0Θ13
Postscheckkonto: Hamburg 291220-205 ■ Bank: Dresdner Bank AG. Hamburg, Kto.-Nr. 3813897
Beschreibung
betrifft
Die Erfindung/einen Lese-Schreibkopfantrieb für flexible Magnetplatten, die normalerweise auch als "Floppy-Disks" bezeichnet werden.
Die Erfindung/einen Lese-Schreibkopfantrieb für flexible Magnetplatten, die normalerweise auch als "Floppy-Disks" bezeichnet werden.
Bei den herkömmlichen Antrieben für flexible Magnetplatten werden diese um ihre Achse gedreht, um somit eine bogenförmige
Bewegung der Platte relativ zum Lese-Schreibkopf zu erzeugen, der über eine radiale Bahn quer zur flexiblen
Platte geführt wird, um somit den Lese-Schreibkopf in magnetische Kommunikation mit der Platte an einer Mehrzahl von
konzentrischen Spuren auf der Platte zu führen. In anderen Worten, führt die Drehbewegung der flexiblen Platte diese
relativ zum Kopf durch sogenannte Sektoren der Platte. Außerdem wird der Kopf entlang einer im wesentlichen radialen
Bahn von einer konzentrischen Spur zur nächsten konzentrischen Spur der flexiblen Platte positioniert.
Bislang wurde die Radialbewegung des Lese-Schreibkopfes erreicht durch einen Rotationsschrittmotor in Kombination mit
einer entsprechenden mechanischen Einrichtung, um die Rotationsbewegung in die Linearbewegung zu übertragen. Ein
Antrieb dieser Art ist beispielsweise in dem flexiblen Magnetplattensystem vorgesehen, das von Shugart Associates
of Sunnyvale, Kalifornien, V. St. A. hergestellt wird.
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Linearmotoren des Schwingspulentyps sind in die Kopfantriebe der großen Magnetspeicherplatten eingebaut, bei
welchen es sich nicht um die flexiblen Platten handelt. Sihe hierzu die US-PS 3 521 092.
Die Veröffentlichung "Theory and Application of Step Motors",
herausgegeben von Benjamin Kuo, West Publishing Co., 1974, beschreibt die Verwendung von Linearschrittmotoren anstelle
von Rotationsschrittmotoren in Kombination mit einer Einrichtung
zur Übartragung einer Rotationsbewegung in eine Linearbewegung. Es wird auch dort eine Anzahl unterschiedlicher
Typen von Schrittmotoren beschrieben. Linearschrittmotoren für verschiedene Anwendungsbereiche sind auch Gegenstand
der US-PS 3 162 796 sowie der US-PS 3 867 676.
In Kenntnis dieses Standes der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Lese-Schreibkopfantrieb für
flexible Magnetplatten zu schaffen, der sich durch Kompaktheit und einen einfachen Aufbau auszeichnet. Dabei soll der
Antrieb eine hohe F'unktionssicherheit besitzen.
Außerdem soll sich der Antrieb in einer einfachen und kostensparenden
Weise herstellen lassen.
Die Erfindung geht somit aus von einem Lese-Schreibkopfantrieb
für flexible Magnetplatten mit einem Rotationsantrieb für die Drehung der Platte, einem Lese-Schreibkopf zur Ablesung
oder übertragung von Informationen von der bzw. auf
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die Platte und einem Linearantrieb zur Führung des Kopfes in einer radialen Bahn über die Plattenoberfläche.
Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß der Linearantrieb als Linearschrittmotor ausgebildet ist, der einen festangeordneten
Stator sowie einen Läufer aufweist. Der Läufer oder der Stator ist mit einer Anzahl von Polstellen und diesen
zugeordneten Wicklungen versehen, die in verschiednen Phasen zur Erzeugung einer Linearbewegung des Läufers durch eine
Mehrzahl magnetischer Schrittpositionen erregbar sind.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung besitzt
der Linearschrittmotor eine variable Reluktanz, und der Läufer wie auch der Stator umfassen eine Reihe magnetischer
Unterbrechungen zur Erzeugung von Wegen variabler Reluktanz von dem Stator durch den Läufer. Vorzugsweise umfaßt der
Stator die Anzahl der Polstellen und trägt die Wicklungen, wobei die magnetischen Unterbrechungen oder Zähne an den Polstellen
ausgebildet sind, wie auch über die Länge des Läufers.
Nach der Erfindung wird der Läufer, der mit dem Lese-Schreib-Kopf
in Verbindung steht, von dem Stator gehalten. Diesbezüglich sind Lagerlaufnuten innerhalb des Läufers und des
Stators vorgesehen. Vorzugsweise ist die Nut in dem Läufer so ausgebildet, daß die magnetischen Eigenschaften des
Läufers nicht gestört werden.
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Vorzugsweise sind gemäß der Erfindung die Zähne des Läufers auf den beiden sich gegenüberliegenden Seiten
ausgebildet und erstrecken sich im wesentlichen senkrecht zur Ebene der flexiblen Magnetplatte. Ein Paar
Nuten, die einen Teil der Lagerlaufnuten bilden, sind
auf den beiden anderen sich gegenüberliegenden Seiten des Läufers vorgesehen und erstrecken sich in einer
Ebene im wesentlichen parallel zur Ebene der flexiblen Magnetplatte.
Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden durch die nachfolgende Beschreibung eines bevorzugten
Ausführungsbeispieles anhand der beigefügten Zeichnungen deutlich. Dabei zeigt im einzelnen:
Fig. 1 einen Schnitt durch einen Antrieb für eine flexible Magnetplatte,
Fig. 2 ein vergrößerter Teilschnitt des Lese-Schreibkopf -Linearantriebes entlang der
Schnittlinie 2-2 der Fig. 3
Fig. 3 einen Teilschnitt entlang der Schnittlinie 3-3 der Fig. 4 und
Fig. 4 einen Teilschnitt entlang der Schnittlinie 4-4 der Fig. 2.
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Die dargestellte Magnetplattenspeicher- und Wiedergabeeinrichtung
besitzt einen Lese-Schreibkopf 10, der in magnetischer Kommunikation mit der flexiblen Magnetplatte
12 steht, die in einer Ummantelung 14 gehalten ist. Die Magnetplatte 12 wird um ihre Achse innerhalb der Ummantelung
14 mit Hilfe eines bürstenlosen Gleichstrommotors angetrieben, der einen Rotationsschrittmotor 16 mit variabler Reluktanz
umfaßt.
Die Magnetplatte wird von dem Motor über eine Klammer 18 angetrieben,
die im mittleren Bereich der Platte angeordnet ist und auf die Bewegung eines Hebels 20 reagiert, der über einen
schraubenförmigen Übertragungsmechanismus 22 mit der Klammer 18 in Verbindung steht.
Gemäß der Erfindung erfolgt die Radialbewegung des Lese-Schreibkopfes
10 in bezug auf die flexible Magnetplatte 12 über einen Linearschrittmotor 26, der einen Läufer 28
sowie einen Stator 30 besitzt. Ein Ende des Läufers 28 steht mit einem Arm 32 in Verbindung, der sich bis zum Lese-Schreibkopf
10 erstreckt, um die Linearbewegung des Läufers 28 auf den Lese-Schreibkopf 10 zu übertragen.
Der in den Fig. 2 bis 4 dargestellte Linearschrittmotor
26 besitzt eine variable Reluktanz und weist eine Anzahl von magnetischen Unterbrechungen oder Zähne 34 mit Vorsprüngen
und Einschneidungen auf, die sich im wesentlichen
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senkrecht zur Ebene der flexiblen Magnetplatte entlang sich gegenüberliegenden Seiten des Läufers 28 erstrecken
und an verschiedenen Längspositionen und im wesentlichen quer zur Bewegungsrichtung des Läufers angeordnet sind.
Ähnliche magnetische Unterbrechungen oder Zähne 36 befinden sich an den verschiedenen Polflächen oder -stellen 38 des
Stators 30. Wenn die den verschiedenen Polstellen 38 zugeordneten Wicklungen 40 in ausgewählten Phasen erregt werden,
wird der Läufer 28 schrittweise durch die magnetischen Schrittpositionen entlang des Stator/Statorluftspaltes 42
geführt, wobei ds verschiedenen Magnetflußwege durch den
Läufer 28 geschlossen werden, entsprechend hinlänglich bekannter Schrittmotortechniken, wie sie in der oben erwähnten
Veröffentlichung "Theory and Applications of Step Motors" beschrieben sind, worauf hier ausdrücklich Bezug genommen
wird.
Gemäß einem weiteren wesentlichen Gesichtspunkt wird nach der Erfindung der Läufer 28 tatsächlich von dem Stator 30
getragen. Diesbezüglich sind Lagerlaufnuten 44 in dem Läufer
28 und dem Stator 30 ausgebildet, wie dies im besonderen aus Fig. 4 deutlich wird. Diese Lagerlaufnuten befinden sich
auf sich gegenüberliegenden Seiten des Läufers 28 und erstrecken sich im wesentlichen parallel zur Ebene der flexiblen
Magnetplatte 12, während die Zähne 34 sich in einer Ebene im wesentlichen senkrecht zur flexiblen Magnetplatte 12
erstrecken. Auch der Stator 30 trägt Nuten 48, die den
• · · O
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Läufernuten 46 gegenüberliegen. Es ist hier noch zu erwähnen, daß hinreichend magnetisches Material zwischen den Läufernuten
46 verbleibt, um eine Störung der magnetischen Flußwege durch den Läufer 28 zu vermeiden.
Kugellager 50 sind innerhalb der Lagerlaufnuten 44 angeordnet. In jeder Ecke der Nuten 46 und 48 befinden sich Stäbe 52 mit
kreisförmigem Querschnitt,auf denen die Lager gleiten. Halteelemente
54 tragen Aussparungen 56, um die Lagerkugeln 50 an der jeweiligen Stelle innerhalb der Nuten 46 und 48 zu halten.
Die Reibung der Lagerlaufnuten 44 wird durch die Einstellung
einer Unterlage 60 mit Hilfe von Stellschrauben 62 gesteuert.
Der Stator 30 ist im wesentlichen aus drei einzelnen Teilen hergestellt, die mittels Schrauben 64 zusammengehalten werden.
Die oberen und unteren Platten 65 und 66 des Stators kfemmen
den aktiven Teil 68 ein, der die Polstellen 38 und die Statorzähne 36 trägt. Hieraus wird deutlich, daß sich der Stator
36 in einer einfachen Weise montieren läßt, nachdem der Läufer 28 in den Stator/Statorluftspalt eingeführt ist.
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Claims (11)
1. Lese-Schreibkopfantrieb für flexible Magnetplatten
mit einem Kotationsantrieb für die Drehung der Platte, einem Lese-Schreibkopf zur Ablesung oder Übertragung
von Informationen von der bzw. auf die Platte sowie einem Linearantrieb zur Führung des Kopfes in einer
radialen Bahn über die Plattenoberfläche, dadurch gekennzeichnet, daß der Linearantrieb als Linearschrittmotor
(16) ausgebildet ist, der einen festangeordneten Stator (30) sowie einen Läufer (28) aufweist, wobei der
Läufer (28) oder der Stator (30) mit einer Anzahl von Polstellen (38) und diesen zugeordneten Wicklungen (40)
versehen sind, die in verschiedenen Phasen zur Erzeugung einer Linearbewegung des Läufers (28) durch eine Mehr-
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Postscheckkonto: Hamburg 291220-205 ■ B.ink: Dresdner Bank ACJ. Hamburg, Kto.-Nr. 3813897
zahl magnetischer Schrittposition erregbar sind.
2. Antrieb nach Anspruch 1, daduch gekennzeichnet, daß
der Linearschrittmotor (16) eine variable Reluktanz besitzt, während das andere Motorelement (28, 30) magnetisches
Material trägt, das mehrere magnetische Unterbrechungen aufweist.
3. Antrieb nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Läufer (28) gegenüber dem Stator (30) frei verschiebbar
gehalten ist.
4. Antrieb nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß jede Polstelle (38) des Stators (30) eine Anzahl magnetischer
Unterbrechungen aufweist, die den magnetischen Unterbrechungen des Läufers (28) gegenüberliegen.
5. Antrieb nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die magnetischen Unterbrechungen des Läufers (28) aus einer
Reihe von Zähnen (34) bestehen, wobei jeder der Zähne (34) sich senkrecht zur linearen Bewegungsrichtung des Lese-Schreibkopfes
(10) erstreckt.
6. Antrieb nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Läufer (28) gleitend in dem Stator
gehalten ist.
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7. Antrieb nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kugellager (50) zwischen dem Läufer (28) und dem Stator
(30) vorgesehen ist, wobei innerhalb des Stators (30) und des Läufers (28) Nuten (46, 48) angeordnet sind, in welchen
sich die Kugeln (50) befinden.
8. Antrieb nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des Läufers (28) mindestens eine Lagerlaufnut
(44) vorgesehen ist, die sich in der Bewegungsrichtung des Lese-Schreibkopfes (10) erstreckt und die Lagerkugeln (50)
aufnimmt.
9. Antrieb nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Stator (30) an jeder seiner Polstellen
(38) eine Anzahl von Zähnen (36) trägt, während der Läufer (28) eine Anzahl von Zähnen (34) trägt, die gleitend an den
Zähnen (36) des Stators (30) vorbeiführbar sind, wobei die Zahnvorsprünge sich quer zur Bewegungsrichtung des Läufers
(28) erstrecken.
10. Antrieb nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Zähne (34) senkrecht zur Ebene der flexiblen Magnetplatte
auf einem Paar einander gegenüberliegenden Seiten des Läufers (28) befinden.
11. Antrieb nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Läufer (28) ein Paar Nuten (44) aufweist, die sich parallel
zur Ebene der flexiblen Magnetplatte erstrecken und auf sich gegenüberliegenden Seiten des Läufers (28) angeordnet
sind. 909S3 1 /OR 1 3
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8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |