DE2908413C2 - Lineare Einstellvorrichtung für den Kopftragarm eines Magnetplattenspeichers - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einstellvorrichtung für die selektive Einstellung eines auf einem Tragarm befestigten Magnetkopfes auf eine ausgewählte Datenspur einer ausgewählten Magnetplatte eines Magnetplatten-ο speichere mit einem Linearmotor aus einem permanentmagnetischen Statortetl und einer im Luftspalt des Statorteils verschiebbaren Spule, die auf einem längs eines Präzisionsstabes mittels Rollenlagern geführten Schlitten befestigt ist, an dem ein Kopftragarm befestigt isi> wobei der Präzisionsstab an seinen beiden Enden an Endplatten befestigt ist

Die Verwendung von linearen Einstellvorrichtungen oder Linear-Motorantrieben für die Einstellung eines Magnetkopfes auf eine ausgewählte Magnetplatte in einem Magnetplattenspeicher ist allgemein bekannt Bisher bekanntgewordene Linear-Motorantriebe bestehen aus einem Rahmen, an dem eine Magnetstruktur befestigt ist Die Magnetstruktur erzeugt eine Anzahl magnetischer Flußlinien. Eine innerhalb der Magnetstruktur angeordnete Spule wird durch diese Magnetnußlinien beeinflußt Wenn man durch die Spule einen Strom schickt dann wird je nach Stromrichtung eine Kraft erzeugt die der Spule eine hin · oder hergehende Bewegung zu erteilen vermag. An der Spule ist ein Schlittenaufbau befestigt an dem wiederum der Magnetkopf angebracht ist so daß auf diese Weise zum Lesen oder zum Schreiben von Daten ein Zugriff zu einer ausgewählten Spur auf einer ausgewählten Platte eines Magnetplattenstapels durchgeführt werden kann.

Für eine Beschränkung der Bewegung der Spule und der daran befestigten Schlittenanordnung auf eine lineare Bahn ist an dem Rahmen und in bezug auf den magnetischen Aufbau ein langgestreckter sehr genau gearbeiteter Stab angebracht Dieser ;⁷räzisionsstab ist normalerweise ganz genau parallel zur gewünschten Bewegungsbahn des Magnetkopfes angeordnet Gleitbuchsenlager werden entweder allein oder in Kombination mit anderen Gleitstücken für eine Bewegung des Schlittenaufbaus längs des Präzisionsstabes verwendet.

In jedem Fall ist der Präzisionsstab nur an seinen beiden Enden befestigt, so daß sich bei einer Vor- und Rückwärtsbewegung des Schlittens längs des Stabes dieser verbiegt. Eine mehr ins einzelne gehende Beschreibung des Aufbaus solcher bekannter Linear-Motoren findet man in den US-Patentschriften 35 87 075 und 38 99 699.

Obwohl die aus dem Stand der Technik bekannten Linear-Motorantriebe für die beabsichtigten Zwecke zufriedenstellend arbeiten, so haben doch diese Antriebe verschiedene Nachteile. Bevor auf die Nachteile dieser Antriebe eingegangen wird, erscheint es wichtig, darauf hinzuweisen, daß bei der Steuerung des Zugriffs zu Daten von einem Plattenstapel der Schlittenaufbau durch eine Servoschleife gesteuert wird.

Es ist dem Fachmann allgemein bekannt, daß eine Servoschleife für eine lineare Einstellvorrichtung nur über einen vorgegebenen Frequenzbereich wirksam eingesetzt werden kann. Das untere Ende des Frequenzbereichs kann mit Überleitungspunkt bezeichnet werden. Der Frequenzbereich steht außerdem in Beziehung zur Spurdichte der aufgezeichneten Daten. Derzeit geht man immer mehr dazu über, Hochleistungsplattenspeichersysteme aufzubauen. Unter einem

Hochieistungsspeichersystem soll dabei ein System verstanden werden, bei dem die Spurendichte relativ hoch ist und beispielsweise in der Größenordnung von hundert Spuren je Zoll oder vierzig Spuren je Zentimeter Radius beträgt

Da der funktionelle Frequenzbereich für die steuernde Servoschleife mit der Datendichte in Beziehung steht, so kann man auch sagen, daß mit immer größer werdender Datendichte der Frequenzbereich für die zugeordnete sisuernde Servoschleife immer höher wird. Andererseits kann man auch davon ausgehen, daß bei einem Speichersystem, bei dem der funktionale Frequenzbereich der zugeordneten steuernden Servoschleife sehr schmal ist, die Datendichte des Systems unnötigerweise eingeschränkt wird.

Wegen der gegenseitigen Abhängigkeit zwischen der Datendichte und dem funktiouellen Frequenzbereich der steuernden Servoschleife lassen sich optimale Bedingungen dann erzielen, wenn man eine Servoschleife benutzt, deren Steuerung über einen relativ großen Frequenzbereich wirksam ist

Ein Faktor, der die steuernde Servoschleife, die auch eine geschlossene Schleife sein kann, ein^ linearen Einstellvorrichtung nachteilig beeinflussen kann, sind die Resonanzfrequenzen der Einstelleinrichtung. Insbesondere beeinflußt die Resonanzfrequenz den funktionalen Frequenzbereich der Servoschleife. Die Resonanz in der Einstellvorrichtung wird auf den Wandler übertragen, der auf dem Schlitten der Einstellvorrichtung liegt Da der Wandler in der steuernden Servoschleife Hegt wird dadurch in die steuernde Servoschleife eine Instabilität eingeführt Dies hat zur Folge, daß die Servoschleife den verschiebbaren Aufbau nicht so steuern kann, daß der Wandler genau einer vorbestimmten Spur auf einer angesteuerten Platte folgt

Wenn die Resonanzfrequenz sehr nahe an dem funktionalen Frequenzbereich der steuernden Servoschleife liegt, dann wird eine Anzahl von Servofehlern erzeugt Diese Fehler beeinflussen die Leistung und die Zuverlässigkeit des Systems nachteilig. Diese Resonanzfrequenz ist unmittelbar das Ergebnis von mechanischen Schwingungen in der Einstellvorrichtung. Obgleich alle Einstellvorrichtungen bei irgendeiner Frequenz Schwingungen ausführen, so scheint doch ein wünschenswerter Weg darin zu liegen, die Einstellvorrichtung so zu konstruieren, daß sie bei einer relativ hohen Eigenfrequenz in Resonanz kommt, so daß die Resonanzfrequenz der Einstellvorrichtung den funktionalen Frequenzbereich der steuernden Servoschleife nicht beeinflußt.

Um die Zuverlässigkeit eines solchen Systems aufrechtzuerhalten, muß bei einer linearen Einstellvorrichtung mit einer relativ niedrigen Resonanzfrequenz der funktionale Frequenzbereich für die steuernde Servoschleife in jedem Fall zwangsläufig niedriger sein als die Resonanzfrequenz des Systems. Diese Bedingung läßt sich nur mit einem Plattenspeichersystem geringer Speicherdichte erfüllen, ein im ganzen unerwünschtes Ergebnis.

Es sollen nunmehr die Schwierigkeiten bisher bekannter Einstellvorrichtungen und insbesondere solcher Einstellvorrichtungen betrachtet werden, die in Verbindung mit Plattenspeichern mit biegsamen Platten eingesetzt werden, wo vielleicht das schwierigste Problem darin besteht, daß diese Einstellvorrichtungen eine relativ niedrige Eigenfrequenz aufweisen, im allgemeinen in der Größenordnung von 100 bis 500 Hz.

ίο

Wegen dieser sehr niedrigen Resonanzfrequenz beim Ansprechverhalten sind die zuvor beschriebenen Nachteile, die lineare Einstellvorrichtungen mit niedriger Resonanzfrequenz aufweisen, auch bei diesen Einstellvorrichtungen bekannter Art zu finden. Da dies der Fall ist sind die bisher bekannten Betätigungsvorrichtungen dieser Art für Magnetplattenspeicher mit hoher Aufzeichnungs- und Spurdichte nicht sonderlich geeignet

Einer der wesentlichen Faktoren, die für die niedrige Resonanzfrequenz der aus dem Stand der Technik bekannten linearen Einstellvorrichtungen verantwortlich ist ist die Tatsache, daß der Präzisionsstab, der den Schlitten führt ungewöhnlichen Biegungen ausgesetzt ist Wie bereits erwähnt ist dieser Präzisionsstab nur an seinen beiden Enden gelagert und weist über seine Länge keinerlei Stütze auf.

Ein weiterer Faktor ergibt sich aus der Tatsache, daß das Gleitlager, das auf dem Präzisionsstab gleitet der Bewegung einen ungewöhnlich hohen Reibungswiderstand entgegensetzt

Eine weitere Schwierigkeit der bekannten Einstellvorrichtungen liegt darin, daß sie sich nicht für einen modularen Aufbau eignen. Ein wichtiges Merkmal einer modularen Konstruktion besteht darin, daß die funktionellen Elemente (z.B. der Schlittenaufbau usw.) die anschließend als im Feld austauschbare Einheiten (FRU) bezeichnet werden sollen, in einer Einstellvorrichtung ausgewechselt werden können, ohne daß dabei die Ausrichtung der Einstellvorrichtung rait dem zugeordneten Plattenspeichersystem unterbrochen wird.

Die Tatsache, daß die bisher bekannten Einstellvorrichtungen sich nicht für einen modularen Aufbau eignen, läßt sich auf das Konstruktionsprinzip zurückführen, da diese Einstellvorrichtungen es bekanntlich erforderlich machen, daß das Antriebszentrum, d. h. der Mittelpunkt an dem die Bewegungskraft (geliefert durch die Spule) angreift mit dem Schwerpunkt des Schlittenaufbaus zusammenfallen muß. Diesem Konstruktionsprinzip ergibt einen komplizierteren Aufbau, der sich nicht ohne weiteres für einen modularen Aufbau eignet.

Zusammen mit dieser praktisch fehlenden Möglichkeit für einen modularen Aufbau dieser Einstellvorrichtungen können diese auch noch den Fehler haben, daß sie nicht in zufriedenstellender Weise so angeordnet werden können, daß eine Anzahl dieser Einstellvorrichtungen gemeinsam zu einem Plattenspeichersystem Zugriff haben können. Eine der Einschränkungen, die für einen Mehrfachzugriff notwendig ist, besteht darin, daß der Abstand zwischen den einzelnen Schlittenaufbauten, einschließlich dem Tragarm mit dem darauf angebrachten Magnetkopf möglichst klein gehalten werden muß. Um diese einschränkende Bedingung zu erfüllen, ist es notwendig, daß mindestens eine Seite der Einstellvorrichtung, vorzugsweise die dem Schlittenaufbau benachbarte Seite in Längsrichtung des Arbeitshubes als Bezugsebene oder Bezugsseite relativ eben ist Dies scheint die günstigste Konstruktionsform für eine Einstellvorrichtung zu sein, so daß eine zweite Einstellvorrichtung mit einer ähnlichen Fläche unmittelbar daran anschließend angebracht werden kann, ohne unnötige gegenseitige Beeinflussung. Wegen des komplizierten Aufbaus der bekannten Einstellvorrichtungen lassen sich diese erforderlichen geringen Abstände nicht verwirklichen, so daii diese Einstellvorrichtungen nicht für einen mehrfachen gleichzeitigen Zugriff eingesetzt werden können.

Eine weitere Schwierigkeit bei den Einstellvorrich tungen des Standes der Technik besteht darin, daß die Spule, die die Antriebskraft für die Bewegung des Schlittenaufbaues liefert nicht freitragend aufgebaut ist. Eine freitragende Spule benötigt keinen Spulenkörper, wenn sie in einer linearen Einstellvorrichtung benutzt wird. In jedem Fall waren die bei bekannten Einstellvorrichtungen des Standes der Technik benutzten Spulen auf einem Spulenkörper gewickelt. Der ■Spulenkörper und die darauf befindliche Spule werden dann innerhalb eines Luftspalts angebracht, der durch die Konstruktion der Einstellvorrichtung gebildet ist, und dienen der Einstellung des Magnetkopfes. Derartige auf Spulenkörper gewickelte Spulen haben verschiedene unerwünschte Eigenschaften. Zunächst wird die Masse der zu bewegenden Anordnung erhöht. Mit einer höheren Masse wird für den Antrieb der Einstellvorrichtung auch ein höherer Strom benötigt. Höhere Ströme erfordern auch eine stärkere Kühlung und erhöhen damit die Kosten der Einstellvorrichtung. Ein wesentlich wichtigerer Faktor ist. daß der Spulenkörper die Eigenresonanz der Einstellvorrichtung herabsetzt und damit, wie bereits erwähnt das Gesamtbetriebsverhalten der Betätigungsvorrichtung nachteilig beeinflußt.

Stand der Technik

Ein Beispiel für eine Einstellvorrichtung mit relativ niedriger Resonanzfrequenz ist beispielsweise aus der DE-OS 22 21 743 bekannt. Bei dieser Antriebsvorrichtung sind zwei an ihren Enden eingespannte, auf Abstand stehende Führungsschienen vorgesehen, an deren vier Führungsflächen Führungsrollen eines dazwischen liegenden I-förmigen Schlittenträgers laufen.

Aus Feinwerktechnik und Micronic 77, 1973, Heft 4, Seiten 151 — 157 sind weitere Anordnungen von Einstellvorrichtungen für Plattenspeicher bekannt, bei denen ebenfalls allein schon von der Konstruktion der Führungen des Wagens oder Schlittens eine relativ niedrige Resonanzfrequenz zu erwarten ist. Andererseits haben die dort gezeigten Tauchspulensysteme mit Sicherheit eine relativ niedrige Resonanzfrequenz. Im übngen ist in diesem Aufsatz angedeutet, daß Resonanzfrequenzen bis 1 kHz unter anderem durch stabilen mechanischen Aufbau vermieden werden sollen.

Die GB-PS 14 00 383 zeigt eine weitere Einstellvorrichtung, bei der ein Führungsstab an seinen beiden Enden befestigt ist. Ein mit Rollen versehener Schlitten gleitet einmal auf <iem Führungsstab und zum anderen auf zwei seitlichen Führungsplatten, von denen eine unter Federvorspannung steht. Auch hier dürfte die Resonanzfrequenz der Schlittenführung relativ niedrig liegen.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Einstellvorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei welcher der Resonanzfrequer.zbereich der Schlittenführung wesentlich höher liegt, als dies bisher möglich erschien.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß zwischen den beiden Endplatten eine den Präzisionsstab über seine gesamte Länge abstützende Trägerschiene mit einer in Längsrichtung verlaufenden Nut vorgeseher ist, in der der Präzisionsstab über die Außenfläche der Trägerschiene hinausragend, befestigt ist, daß zwischen den Endplatten den Längsflächen der Trägerschiene gegenüberliegende, permanent magnetisierte Stabmagnete vorgesehen sind, die mit der Trägerschiene einen Luftspalt von U-förmigem Querschnitt bilden, daß ferner zwischen den beiden Endplatten oberhalb und unterhalb des Statorteils je ein L-förmiges Seitenteil angeordnet ist, daß die auf dem Schlitten befestigte Spule als freitragende, eisenlose Luftspule frei auskragend derart angebracht ist, daß sie mit ihrem frei auskragenden Teil in dem Luftspalt mit U-förmigem Querschnitt zu gleiten vermag, und daß der Schlitten mittels Kugellagern einerseits auf dem

to Präzisionsstab und andererseits auf durch die L-förmigen Seitenteile gebildeten Führungsschienen aufliegt.

Vorzugsweise ist die Anordnung dabei so getroffen, daß der Präzisionsstab aus nicht-ferromagnetischem Material besteht, während die Schiene aus ferromagne-

i") tischem Material, vorzugsweise aus Weicheisen besteht und daß das eine Kugellager an einer starren Achse befestigt ist.

Insbesondere ist es von Vorteil, daß das andere Kugellager auf einem biegsamen, an dem Schlitten angebrachten Träger befestigt ist und unter Vorspannung an der Führungsschiene anliegt.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß der Stator aus einem sich in Längsrichtung erstreckenden U-förmigen Rahmen

2s besteht, der an seinem offenen Ende durch eine Endplaite abgeschlossen ist, wobei der Piäzisionsstab und die d'^sen tragende Trägerschiene in Längsrichtung des U-förmigen Rahmens angeordnet sind, daß ferner die permanent magnetisierten Stabmagnete an den Innenseiten der Schenkel dieses Rahmens angeordnet sind, die mit der Trägerschiene einen Luftspalt bilden, daß ferner zwei Führungsschienen an den Längsseiten der Schenkel des Rahmens mit Abstand von dem Präzisionsstab angeordnet und zusammen mit diesem

j-, der Führung des die Spule tragenden Schlittens dienen. Die Erfindung wird nunmehr anhand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den Zeichnungen im einzelnen beschrieben. In den Zeichnungen zeigt

F i g. 1 eine perspektivische Ansicht einer erfindungs-

4Ii gemäß aufgebauten linearen Einstellvorrichtung.

Fig. 2 eine Teilschnittansicht der als Linear-Motor aufgebauten Einstellvorrichtung längs der Linie 2-2 in F i g. 1 zur Darstellung des Stators,
F i g. 3 den Schlitten der linearen Einstellvorrichtung,

J-. Fig.4 die einseitige Befestigung der freitragenden Spule mit der Spulenhalterung,

Fig.5 zwei Einstellvorrichtungen in einer Anordnung für einen Zugriff zu einem einzigen Plattenspeicher,

Vi Fig. 6 eine Schnittansicht durch die lineare Eir'tellvorrichtung zur Darstellung des beweglichen Aufbaus und der Kugellagerung. Die Schnittansicht zeigt die gegenseitige Beziehung zwischen Statoraufbau und Schlitten der Einstellvorrichtung,

Fig. 7 eine perspektivische Ansicht einer weiteren ■Vjsführungsform einer linearen Einstellvorrichtung gemäß der Erfindung.

Einzelbeschreibung der bevorzugten
Ausführungsformen

Eine lineare Einstellvorrichtung ist in Fig. 1 gezeigt. Die lineare Einstellvorrichtung besteht dabei aus zwei Hauptteilen: einem langgestreckten Statoraufbau 10 (F i g. 1 und 2) und einem beweglichen Schlitten 12 (gezeigt in F i g. i und 3). Der Schütten kann sich relativ zur Längsausdehnung des Statoraufbaus 10 gleitend bewegen. Zur Vereinfachung der Einzelbeschreibung der linearen Einstellvorrichtung sind gleiche Teile in den

Zeichnungen mit gleichen Bezugszeichen versehen.

Wie aus Fig. I und 2 zu ersehen, enthält der Statoraufbau 10 zwei Endplatten 14 bzw. 17, wobei jedoch nur eine Jieser beiden Endplatten voilständig dargestellt und mit dem Bezugszeichen 14 versehen ist. Da die andere Endplatte 17 praktisch mit der Endplatte 14 identisch aufgebaut ist, genügt eine Einzelbeschreibung rl^r Endplatte 14 auch für die andere Endplatte 17. Die Endplatte 14 ist rechteckig, mit den vier Seiten 16, 18,20 und 22, und weist zwei Oberflächen auf, von denen in der Zeichnung nur eine mit 24 bezeichnete Oberfläche dargestellt ist. Die andere Oberfläche liegt dieser Oberfläche 24 gegenüber. Die zwei Endplatten weisen einen Abstand voneinander auf derart, daß die beiden flachen Oberflächen einander gegenüber liegen. Der Abstand zwischen diesen flachen Oberflächen der Endplatten bestimmt den Hub der linearen Einstellvorrichtung. Obwohl auch andere Hubabmessungen möglich sind so!! der Hub der Finstcüvnrrirhtiinp im vorliegenden Fall etwa 10 cm betragen. Halbkreisförmi- ?ⁿ ge Nuten 25 bzw. 26 sind in die Seiten 18 und 15 der Endplatten eingearbeitet. Ein langgestreckter Stab 28 ist in diese halbkreisförmige Nut eingesetzt. Eine Rastnut 300, F i g. 7 ist dabei in diesen Präzisionsstab eingearbeitet. Diese Rastnut wirkt mit dem Kugellager zusammen und verriegelt den Schlittenaufbau. Mit anderen Worten, wenn der selbsttragenden Spule 120 kein Strom zugeführt wird, dann ist ein Paar der Kugellager in der Rastnut eingerastet. Die Wechselwirkung zwischen den Kugellagern und der Rastnut ίο verhi .dert eine Bewegung des Schlittenaufbaus. Der Schlittenaufbau bleibt in dieser Ruhelage, bis der Spule Strom zugeführt wird.

Neben der Verriegelung bestimmt die Rastnut auch den Anfang des Hubes der Einstellvorrichtung. Der Präzisionsstab ist in der halbkreisförmigen Nut in der Weise eingesetzt, daß eine seiner gekrümmten Flächen 30 leicht über die Seiten 18 bzw. 15 hinausragt. Der Stab muß nicht vollständigen kreisförmigen Querschnitt aufweisen, er kann auch halbkreisförmig oder als ⁴ⁿ Flachstab ausgebildet sein oder einen anderen geometrischen Querschnitt aufweisen. In der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist jedenfalls die Oberfläche, die über die Seiten 18 bzw. 15 hinausragt, gekrümmt und glatt. Wie noch im einzelnen erläutert werden soll, dient der langgestreckte Präzisionsstab 28 dazu, die Bewegung des verschiebbaren Ankeraufbaus auf eine lineare Bahn zu beschränken. In der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird der langgestreckte Präzisionsstab aus einem nicht-magnetisehen Material, vorzugsweise aus rostfreiem Stahl mit einer glatten, gekrümmten Oberfläche 30 hergestellt. Mit einer glatten oder polierten Oberfläche ist der Reibungswiderstand, der beim Abrollen von Kugellagern auf der gekrümmten Oberfläche auftritt, besonders klein. Außerdem wird durch Verwendung von nicht-magnetischem Material bei der Herstellung des Präzisionsstabes eine Verunreinigung durch magnetisch angezogene Teilchen verringert

Gemäß Fig.2 enthält der Statoraufbau außerdem eine langgestreckte Trägerschiene 32, in die eine Nut 34 eingefräst ist Die Trägerschiene wird dann längs der Nut mit dem langgestreckten Präzisionsstab 28 verbunden. Die beiden Enden der Trägerschiene, von denen nur ein Ende gezeigt ist, und mit dem Bezugszeichen 36 versehen ist, sind fest mit den nach innen weisenden Oberflächen der Endplatten 14 bzw. 17 verbunden. Diese so angebrachte Trägerschiene hat zwei Aufgaben. Zunächst dient sie als durchlaufende Stütze und vermindert dabei ein Durchbiegen des Präzisionsstabes. Durch Verringerung der Durchbiegung wird die Resonanzfrequenz der Einstellvorrichtung erhöht. Mit anderen Worten wird durch die Abstützung des Präzisionsstabs über seine ganze Länge die Steifigkeit dieses Stabes erhöht, so daß dadurch die Eigenfrequenz, bei der die Einstellvorrichtung in Resonanz kommt, ebenfalls erhöht wird. Außerdem dient die Trägerschiene als magnetischer Rückschluß für den Magnetkreis der Einstellvorrichtung. Damit die Trägerschiene als magnetischer Rückschluß arbeiten kann, wird sie aus einem ferromagnetischen Material mit geringem magnetischem Widerstand, beispielsweise Weicheisen, hergestellt. Auf der Oberfläche der Trägerschiene ist eine dünne Schicht aus Kupfer aufgebracht. Diese Schicht wird in der Technik als Kurzschlußwicklung bezeichnet. Diese Kupferschicht läßt den Strom in der Wicklung rascher ansteigen. Dies hat zur Folge, daß die Ansprechcharakteristik der Einstellvorrichtung verbessert wird.

Entlang der Längsflächen der Trägerschiene 32 sind drei Stabmagnete 38, 40 und 42 angeordnet. Diese Stabmagnete weisen von der Trägerschiene 32 einen Abstand auf und bilden mit dieser zusammen einen Luftspalt 44. Wie noch zu erläutern sein wird, wird innerhalb dieses Lüftspalts ein Spulenaufbau angeordnet. Führt man dieser Spule einen Strom zu und tritt die stromdurchflossene Spule mit den durch die Stabmagneten erzeugten Flußlinien in Wechselwirkung, dann wird eine Kraft erzeugt, die den Schlitten zwischen den Endplatten 14 und 17 der linearen Einstellvorrichtung verschiebt.

Die Endplatte 14 in F i g. 1 ist dabei an einem Ende der Trägerschiene 32 durch Befestigungsmittel 46 bzw. 48 befestigt. Die Endplatte 17 ist in gleicher Weise an der Trägerschiene 32 durch ebensolche Befestigungsmittel 46 bzw. 48 befestigt.

Man sieht aus der bisherigen Beschreibung, daß der magnetische Kreis für die Einstellvorrichtung die Stabmagnete 38, 40 und 42, die Endplatten 14 und 17, Abstandsstücke 58, 60 und 62 und die Trägerschiene 32 enthält.

Zum Anhalten des beweglichen Schlittens ist an einem Ende des Präzisionsstabes 28 ein Anschlag 50 mit Hilfe einer Schraube 52 angeschraubt. Ein gleichartiger Anschlag 51 ist am anderen Ende des Präzisionsstabs 28 befestigt. Selbstverständlich könnte der Anschlag auch an den Endplatten befestigt sein. In der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung besteht der Anschlag 50 aus einem Laminat, das aus einer elastischen Scheibe, beispielsweise einer Hartgummischeibe 54 und einer relativ harten Stützscheibe 56 besteht Der Anschlag ist dabei so angeordnet, daß die Hartgummischeibe zwischen der aus Stahl bestehenden Stützscheibe und der Endplatte oder dem langgestreckten Stab liegt Befestigt man den Anschlag in dieser Weise, dann wirkt die Hartgummischeibe als Stoßdämpfer, wenn der bewegliche Ankeraufbau am Anschlag anschlägt

Die Stabmagnete 38,40 und 42 in F i g. 1 und 2 werden von langgestreckten Abstandsstücken 58, 60 bzw. 62 getragen. In der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Abstandsstücke rechteckige Stücke aus magnetischem Material, beispielsweise Stahl. Da die Verhältnisse zwischen den den Magnetfluß erzeugenden Stabmagneten und den Abstandsstücken für jedes Laminat die gleichen sind, wird nur eines dieser Laminate, beispielsweise der Stabmagnet 42 und das

Abstandsstück 62 beschrieben werden.

In Fig. I ist das Abstandsstück 62 an seinen beiden Enden an den Endplatten 14 bzw. 17 befestigt. Der Stabmagnet 42 (F i g. 2) ist kürzer als das Abstandsstück und am Mittelabschnitt des Abstandsstücks derart befestigt, daß die Enden 64 bzw. 66 nicht mit den Enden des Abslandsstückes ausgerichtet sind. Mit anderen Worten besteht damit um das Ende der Trägerschiene 32 (F i g. 2) ein Hohlraum 68 bzw. 70 zwischen den Endflächen 72 bzw. 74 der Endplatten und den Enden der Stabmagnete 38, 40 bzw. 42. Wie noch zu erläutern sein wird, hält der Anschlag den Schlitten in der Weise an, daß die Spule mit den Enden der Stabmagnete dann ausgerichtet ist, wenn der Schlitten durch einen der beiden Anschläge angehalten ist.

In F i g. 1 und 2 sind die Seitenteile 75 und 76 mit einer Reihe von Befestigungsmitteln 78,80,82 und 84 an dem Abstandsstück 60, 62 befestigt. Eine Anzahl gleichartiger SCiCSiig'üngSiTiiitc! (nicht gc/.cigi) vvilU für die Befestigung des Seitenteils 76 benutzt. Wie aus den Zeichnungen erkennbar, sind die Seitenteile 75 und 76 identisch aufgebaut, so daß nur das Seitenteil 75 im einzelnen beschrieben werden soll. Das Seitenteil 75 wird aus Metall mit L-förmigem Querschnitt hergestellt. Eine Anzahl versenkter Bohrungen 86, 88, 90 und 92 werden auf den Seiten des Seitenteils angebracht. Diese Bohrungen können so angebracht sein, daß die Bohrungen 86 und 92 mit den Endplatten ausgerichtet sind.

Die L-förmigen Seitenteile 76 und 75 sind jeweils mit den Endplatten der Einstellvorrichtung verbunden, so daß ebene Oberflächen 98 bzw. 100 auf den Schmalseiten der L-förmigen Seitenteile 75 und 76 sich jenseits der gekrümmten Oberfläche des Präzisionsstabs 28 in einer Ebene erstrecken. Mit anderen Worten sind die L-förmigen Seitenteile an den Seiten der Endplatte so befestigt, daß sie zu dem Präzisionsstab 28 symmetrisch liegen. Die Seiten mit der kürzeren Abmessung der L-förmigen Seitenteile 75 bzw. 76 erstrecken sich in eine gemeinsame Ebene, die von der gekrümmten Oberfläehe 30 über die gesamte Länge des Präzisionsstabs 28 einen gleichförmigen Absiand aufweist. Wie noch im einzelnen erläutert wird, sollen die Seiten der L-förmigen Seitenteile mit der kürzesten Abmessung als Führungsschienen 94 bzw. 96 bezeichnet werden, die mit der gekrümmten Oberfläche 30 des Präzisionsstabs zusammen eine lineare Bahn bilden, längs der der Schlitten in beiden Richtungen verfahrbar ist.

In F i g. 1 und 2 ist eine langgestreckte Bohrung 102 mit einem abgestuften, erweiterten Mittelabschnitt 104 (F i g. 2) in eine Seite des Seitenteils 75 angebracht Falls gewünscht, kann eine ebensolche Bohrung in dem Seitenteil 76 vorgesehen sein. Die Bohrung 102 ist so angeordnet, daß sie mit dem zwischen den Führungsschienen 94 bzw. 96 und der gekrümmten Oberfläche des Präzisionsstabs ausgerichtet ist

Ein lichtempfindliches Element (nicht gezeigt) ist an der Seite 31 einer Halterung 29 angebracht Das lichtempfindliche Bauelement kann z. B. ein photoempfindlicher Transistor sein. Die Halterung ist durch Befestigungsmittel (Schrauben 108 und 112) an dem Seitenteil 75 befestigt In gleicher Weise kann ein lichtabgebendes Bauelement (nicht gezeigt) an der Seite 110 angebracht sein. Dieses lichtaussendende Element kann z. B. eine lichtemittierende Diode (LED) sein, die mit dem lichtempfindlichen Bauelement optisch ausgerichtet ist Wenn der lineare Tachometerstreifen 116, der eine Anzahl von hellen und dunklen Fenstern

aufweist, zwischen der Lichtquelle und dem lichtempfindlichen Element angeordnet wird, dann wird bei Bewegung des Schlittens eine Anzahl von Impulsen erzeugt, die für die Servosteuerung benutzt werden können.

In den F i g. 1, J und 4 ist der Schlitten 12 gezeigt. In Fig. 1 ist dabei die Oberseite 118 des Schlittens zu sehen, während Fig.3 die Unterseite der Einstellvorrichtung zeigt. Der Schlitten soll dabei einen nicht dargestellten Tragarm für einen Magnetkopf in bezug auf eine ausgewählte Platte in einem Magnetplattenstapel bewegen. Der bewegliche Ankeraufbau enthält dabei eine freitragende Spule 120, eine den Tragarm mit dem Magnetkopf tragende Plattform 122 und ein Lagersystem mit den Kugellagern 124,126,128,130,132 und 134.

Bei üblichen Einstellvorrichtungen wird die Spuls normalerweise auf einen Spulenkörper aufgewickelt und Spulenkörper und Spuie werden damit Teii der Einstellvorrichtung. Im Gegensatz zu diesem Stand der Technik weist die Spule 120, die in der erfindungsgemäß aufgebauten Einstellvorrichtung benutzt wird, keinen Spulenkörper auf. Die Spule kann dabei jeden gewünschten Querschnitt aufweisen. In der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die Spule einen rechteckigen Querschnitt auf. Unabhängig vom Querschnitt der Spule ist es erforderlich, daß die Spule mindestens eine flache Seite aufweist, die für die Befestigung der Spule an der den Tragarm mit Magnetkopf tragenden Plattform bestimmt ist, so daß die Spule von der flachen Seite nach außen auskragend absteht. Wegen dieser Art der Befestigung der Spule an der Plattform können zwei Einstellvorrichtungen Rücken an Rücken für einen gleichzeitigen, zweifachen Zugriff zu einem Plattenstapel angeordnet werden. Ein besonderer Vorteil, der sich aus dieser frei auskragenden Befestigungsart uer Spule ergibt, besteht darin, daß der Mittelpunkt der Kraft, der durch die Wicklung für den Antrieb erzeugt wird, gegenüber dem Schwerpunkt der Plattform versetzt ist. Dadurch ist eine modulare Konstruktion möglich und außerdem d;.: bereits erwähnte Rücken-an-Rücken-Anordnung von zwei Einstellvorrichtungen.

Unter Hinweis auf die F i g. 3 und 4 erkennt man. daß die Spule 120 an einer Spulenhalterung 136 angebracht ist. Obgleich eine Anzahl verschiedener Spulenhalterungen benutzt werden können, ist die hier verwendete Spulenhalterung aus einem relativ leichten, nicht-magnetischen Material mit einer flachen Oberfläche 138 und zwei erhabenen rechteckigen Endabschnitten 140 bzw. 142 hergestellt Jeder der erhabenen rechteckigen Endabschnitte hat eine flache Oberfläche, die in eine gemeinsame Ebene über die flache Oberfläche 138 hinausragt. In der Unterseite der Spulenhalterung ist ein Kanal 144 oder eine sehr breite Nut eingefräst. Bei der Herstellung der Wicklung wird die Spulenhalterung mit ihrem Kanal 144 über einem Dorn oder einer anderen Spulenform (nicht gezeigt) angebracht. Die Spule wird dann über die Halterung gewickelt und mit einem Epoxydharz gesättigt. Die Spule ist damit selbsttragend.

Die Spulenhalterung mit ihrer auskragend befestigten Spule wird dann auf der flachen Oberseite der Plattform 122 befestigt. In der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden Bohrungen 146, 148 und 150 in die erhabenen Endabschnitte 145 und 147 der Spulenhalterung gebohrt Für die Befestigung des Spulenhalters an dem Träger werden Schrauben 152, 154 und 156 benutzt

In ί' i g. 1 ist die Plattform von ihrer Oberseite 118 aus gesehen aus dem Stator der Einstellvorrichtung herausgenommen. In Fig.3 ist die Unterseite dieser Plattform gezeigt. Diese den Tragarm mit Magnetkopf tragende Plattform wird aus einem im wesentlichen langgestreckten Bauteil hergestellt. Die Oberseite 118 der Plattform hat im wesentlichen die Form eines abgeschnittenen Kegels, wobei eine T-förmige Fläche 158 in einer der gleichen Oberflächen des Kegels eingefräst ist. Die T-förmige Oberfläche dient für die Befestigung eines Magnetkopftragarmes (nicht gezeigt) an der Plattform. Die Unterseite der Plattform ist im wesentlichen U-förmig mit einer Grundplatte 160 und Seitenteilen 162 bzw. 164. Auf der Grundplatte der Unterseite dieser Plattform sind Trageleisten 166 bzw. 168 für die Kugellager vorgesehen. Diese Trageleisten sind an jedem Ende der Plattform angeordnet und ragen über die Grundplatte der Plattform hinaus. Diese Trageleisten für die Kugellager sind zur Mitte hin abgeschrägt. Diese Trageleisten sind ferner mit einem Abstand zueinander ausgerichtet und hab^n in Längsrichtung der Plattform einen vorbestimmten Abstand voneinander. Dieser Abstand ist gleich der Länge der Spulenhalterung, gemessen in Richtung des Pfeiles 170 in Fig.4. Damit passen die erhöhten oder erhabenen Endabschnitte 145 und 147 der Spulenhalterung genau zwischen die Trageleisten 166 bzw. 168 für die Kugellager.

Gemäß F i g. 1 und F i g. 3 ist an der Seite 164 der Plattform eine Streifenhalterutig 172 vorgesehen, in der der Tachometerstreifen 116 befestigt werden soll. Wenn die Plattform in einer Bahn parallel zu dem Pfeil 174 bewegt wird, unterbricht sie den Lichtstrahl der Lichtschranke, so daß dementsprechend ausgangsseitig Steuerimpulse auftreten. Diese Impulse dienen der Servosteuerung. Für die Befestigung der Streifenhalterung an der Plattform sind eine Anzahl von Stiften 176 und 178 auf der Oberfläche 180 des Streifenhalters 172 angebracht. Die Stifte ragen dabei über die Oberfläche 180 hinaus.

Die Trageleisten 166 und 168 für die Kugellager haben ferner trapezförmigen Querschnitt. Die Seiten des Trapezes (beispielsweise Seiten 182, 184, 186 und 188) sind gegenüber der Grundplatte 160 geneigt, während die ebenen Oberflächen 140 und 142 der gekrümmten Oberfläche 30 gegenüber liegen. In diesem Fall sind die Kugellager, die auf der gekrümmten Oberfläche 30 laufen, in einem Winkel zu dieser Fläche angeordnet. An den vier schrägen Seiten der Trageleisten sind vier Stifte angeordnet. In F i g. 3 sind zwei der starr befestigten Stifte 190 bzw. 192 gezeigt. Vier der Kugellager sind auf diesen Stiften befestigt.

F i g. 3 und 6 zeigen das Lagersystem. Der Schlitten wird dabei von sechs Kugellagern getragen. Vier der Kugellager 124,126,130 und 132 sind an starren Stiften an den Trageleisten befestigt Die Kugellager 128 und 134 laufen auf den Führungsschienen 94 bzw. 96 und verhindern damit eine Drehbewegung des Ankeraufbaus. Das Kugellager 128 ist auf der Seite 164 der Plattform an einem starren Stift 194 befestigt. Das Kugellager 134 ist auf einem biegsamen Bauteil befestigt, das als Tragarm 198 bezeichnet werden soll. Dieser Tragarm 198 ist auf der Seite 162 der Plattform mit Abstand mit dem Stahlstift 194 und dem Kugellager 128 befestigt ausgerichtet Die Vorspannung des Ankeraufbaur wird durch den Tragarm i98 und das daran angebrachte Kugellager 134 bewirkt Dieses die Vorspannung liefernde Lager ist dabei etwa in der Mitte der langgestreckten Plattform angeordnet.

Der Strom für die Spule 120 wird über Anschlußleitungen 200 (F i g. 1) zugeführt. Die Anschlußleitung 200 ist an piner Klemme 202 angeschlossen. Die Plattform weist auf ihrer Oberseite 118 eine Bohrung 204 für die Anschlußleitung auf.

F i g. 5 zeigt schematisch, wie die Rücken an Rücken angeordneten Einstellvorrichtungen zum Betrieb von zwei Magnetköpfen angeordnet sind, wobei der

ίο Abstand 206 möglichst klein ist, so daß die Magnetkopf-Tragarme 208 und 210 möglich?» nahe beieinander liegen können. In F i g. 5 sind die Einstellvorrichtungen 212 und 214 auf einer Trageplatte 216 befestigt. An den Schlittenaufbauten sind die Magnetkopf-Tragarme 208 und 210 mit den Magnetköpfen 222 und 224 befestigt. Der Magnetplattenspeicher 226 ist auf einem Rahmen 228 mit den Einstellvorrichtungen ausgerichtet befestigt. Der Magnetplattenspeicher enthält zwei Stützplatten 230 und 232. Eine Trennplatte 234 trennt den Magnetplattenspeicher in zwei Teiie, die um eine durch die Linie 236 angedeutete Achse rotieren können.

F i g. 7 zeigt eine weitere Ausführungsform einer linearen Einstellvorrichtung gemäß der Erfindung. Diese lineare Einstellvorrichtung enthält einen langgestreckten Statoraufbau 302 und einen Schlitten 304.

Der Statoraufbau enthält einen U-förmigen Rahmen 306, der vorzugsweise gegossen ist. Eine Endplatte 308 ist am offenen Ende des U-förmigen Rahmens 306 mit Befestigungsmitteln 310 befestigt. Ein langgestreckter Magnetaufbau, der eine Anzahl Stabmagnete (nicht gezeigt) enthält und ähnlich aufgebaut ist wie in dem anderen Ausführungsbeispiel, ist an der inneren Oberfläche des Rahmens befestigt. Der Präzisionsstab 28 ist an der Trägerschiene 32 befestigt und beide sind

is zusammen mit einem Abstand von den Permanentmagneten und mit diesen ausgerichtet befestigt. Diese Teile dienen als Rückschluß für den durch die Permanentmagnete erzeugten magnetischen Fluß. Die Anordnung zwischen den Permanentmagneten und dem Rückschluß für den Magnetfluß ist dalei so getroffen, daß zwischen diesen ein Luftspalt (nicht gezeigt) gebildet ist. Am Rahmen ist außerdem ein elastischer, Stöße auffangender Anschlag 312 befestigt, der den Hub der Einstellvorrichtung bei der hin- und hergehenden Bewegung begrenzt.

Am Rahmen sind außerdem Führungsschienen 314 und 316 befestigt Wie bereits erläutert, rollen zwei Kugellager (von denen nur eines mit den Bezugszeichen 218 gezeigt ist), die den Schlitten abstützen, auf diesen

so Führungsschienen und verhindern damit eine Drehbewegung des Schlittens. Die Führungsschiene 316 ist an dem Rahmen mit Schrauben 320 und 322 befestigt. Eine Lichtschranke 324 ist ebenfalls an dem Rahmen befestigt und weist einen Schlitz auf, in dem ein Tachometerstreifen 326 zu gleiten vermag. Die Führungsschiene 314 ist an dem Rahmen elastisch gelagert. Durch elastische Lagerung der Führungsschiene an dem Rahmen wird die Stabilisierungswirkung gegen Verdrehen, die durch die Wechselwirkung der Führungsschienen und der rollenden Kugellager erreicht wird, noch verbessert

Die Führungsschiene 314 ist an beiden Enden an Stützen 328 bzw. 330 befestigt Die Stützen sind dabei so an dem Rahmen befestigt daß die Führungsschiene gegenüber den Langseiten des U-förmigen Rahmens versetzt liegt Die Führungsschiene 314 weist zwei Bohrungen 332 und 334 auf, in die zwei Kopfschrauben 336 und 338 eingeschraubt sind, die mit zylindrischen

Federn 340 bzw. 342 versehen sind. Die Kombination (d h. Feder und Schraube) wird in Bohrungen 332 bzw. 334 eingeschraubt Die Tatsache, daß die Führungsschiene auskragend an dem Rahmen befestigt ist und die weitere Tatsache, daß die Schrauben unter Federvorspannung stehen, erzeugt eine Vorbelastung für den Schlittenaufbau. Durch Anziehen der Schrauben ist diese Vorbelastung des Schlittenaufbaus einstellbar.

Der Schlittenaufbau enthält außerdem eine Plattform 344. Die Spule ist über diese Plattform in der Weise gewickelt, daß sie freitragend über die Plattform hinausragt und in dem durch die Permanentmagnete und den Rückschluß für den Magnetfluß gebildeten Luftspalt liegt Die Plattform und der Spulenaufbau werden von Kugellagern getragen. Dabei sind insge- is samt sechs Kugellager vorgesehen. Vier der sechs Kugellager sind praktisch gleichartig mit den zuvor beschriebenen Kugellagern. Diese vier Kugellager sind in Gruppen zu zweien an der Plattform befestigt und bilden mit dem Präzisionsstab 28 einen Winkel Die anderen zwei Kugellager sind unmittelbar an der Plattform befestigt und verhindern ein Verdrehen des Aufbaus. Ein Stift 348 ist auf der Plattform befestigt und das Kugellager 318 ist auf dem Stift 348 angebracht Das Kugellager 318 rollt dann auf der Führungsschiene 314 und gibt dem Schlittenaufbau eine mechanische Vorspannung. An dem Schlittenaufbau ist ein Tachometerstreifen 326 befestigt und wird zusammen mit dem Schlitten hin- und herverschoben.

Arbeitsweise

Wenn die lineare Einstellvorrichtung gemäß der Erfindung beispielsweise wie in F i g. 6 zusammengebaut ist, dann treten aus den Permanentmagneten 38,40 und 42 magnetische Flußlinien aus, die den Luftspalt zwischen der langgestreckten Trägerschiene 32 und den Permanentmagneten durch die Spule 120 durchsetzen und in die TrSgerschiene 32 eindringen. Der Magnetfluß verläuft dann durch die Trägerschiene nach deren Enden und läuft über die Endplatten 14 bzw, 17 durch die Abstandsstücke und zurück nach den Permanentmagneten und schließt damit den magnetischen Kreis. Ober Leitung 200 und Anschlußklemme 202 wird der Spule 120 Strom zugeführt Die Wechselwirkung zwischen dem durch die Permanentmagnete erzeugten Magnetfeld und dem durch die stromführende Spule erzeugten Feld erzeugt eine Kraft, die den Schlitten längs einer durch den Präzisionsstab 28 und die Führungsschienen 94 und 96 definierten linearen Bahn vorwärts bewegen. Der Anschlag 50 wirkt mit den Trageleisten 166 und 168 zusammen und hält damit am Ende des Hubes den Schlitten an.

Wenn eine lineare Einstellvorrichtung gemäß den Lehren der Erfindung aufgebaut worden ist, dann ergeber, sich folgende Vorteile: Der tatsächliche Aufbau gestattet zunächst, daß zwei Einstellvorrichtungen eng benachbart, Rücken an Rücken angeordnet werden können, se daß zwei Einstellvorrichtungen gleichzeitig einen Plattenspeicher ansteuern können.

Die Eigenfrequenz, bei der die Einstellvorrichtung in Resonanz kommt, ist relativ hoch.

Die Tatsache, daß die Spulenanordnung seitlich verschoben oder auskragend angebracht ist, macht es möglich, daß der mit Magnetkopf, Magnetkopfarm und Schlitten versehene Aufbau leicht für die Wartung herausgenommen werden kann, während doch dabei die Ausrichtung der Einstellvorrichtung mit dem Plattenspeicher beibehalten wird.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche;

1. Lineare Einstellvorrichtung für die selektive Einstellung eines auf einem Tragarm befestigten Magnetkopfes auf eine ausgewählte Datenspur einer ausgewählten Magnetplatte eines Magnetplattenspeichers mit einem Linearmotor aus einem permanentmagnetischen Statorteil und einer im Luftspalt des Statorteils verschiebbaren Spule, die auf einem längs eines Präzisionsstabes mittels Rollenlagern geführten Schlitten befestigt ist, an dem ein Kopftragarm befestigt ist, wobei der Präzisionsstab an seinen beiden Enden an Endplatten befestigt ist, dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen den beiden Endplatten (14, 17) eine den Präzisionsstab (28) über seine gesamte Länge abstützende Trägerschiene (32) mit einer in Längsrichtung verlaufenden Nut (34) vorgesehen ist, in der der Präzisionsstab (28), über die Außenfläche der Trägerschiene (32) hinausragend, befestigt ist,

daß zwischen den Endplatten (14,17) den Längsflächen der Trägerschiene (32) gegenüberliegende, permanent magnetisierte Stabmagnete (38, 40, 42) vorgesehen sind, die mit der Trägerschiene (32) einen Luftspalt (44) von U-föirnigem Querschnitt bilden,

daß ferner zwischen den beiden Endplatten (14,17) oberhalb und unterhalb des Statorteils je ein L-förmiges Seitenteil (75,76) angeordnet ist,
daß die auf de,"} Schlitten (12) befestigte Spule als freitragende, eisenlose Luftspule (120) frei auskragend derart angebracht ist, daß sie mit ihrem frei auskragenden Teil in dein Luitspalt (44) mit U-förmigem Querschnitt zu gleiten vermag, und daß der Schlitten (12) mittels Kugellagern (124,126,128, 130,132,134) einerseits auf dem Präzisionsstab (28) und andererseits auf durch die L-förmigen Seitenteile (75, 76) gebildeten Führungsschienen (94, 96) aufliegt

2. Einstellvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Präzisionsstab (28) aus nicht-ferromagnetischem Material besteht, während die Trägerschiene (32) aus ferromagnetischem Material, vorzugsweise aus Weicheisen besteht

3. Einstellvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kugellager (128) an einer starren Achse befestigt ist.

4. Einstellvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß das Kugellager (134) auf einem biegsamen, an dem Schlitten angebrachten Träger (198) befestigt ist und unter Vorspannung an der Führungsschiene (96) anliegt.

5. Einstellvorrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß der Stator aus einem sich in Längsrichtung erstreckenden U-förmigen Rahmen (306) besteht, der an seinem offenen Ende durch eine Endplatte (308) abgeschlossen ist, wobei der Präzisionsstab (28) und die diesen tragende Trägerschiene (32) in Längsrichtung des U-förmigen Rahmens (306) angeordnet sind, daß ferner die permanent magnetisieren Stabmagnete an den Innenseiten der Schenkel dieses Rahmens (306) angeordnet sind, die mit der Trägerschiene (32) einen Luftspalt bilden, daß ferner zwei Führungsschienen (314,316) an den Längsseiten der Schenkel des Rahmens mit Abstand von dem Präzisionsstab (28) angeordnet und zusammen mit diesem der Führung des die Spule (346) tragenden Schlittens (304) dienen.