DE2948147C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Magnetkopfanordnung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine solche Anordnung ist aus der DE-OS 26 14 908 bekannt.

Fig. 1 zeigt die Konstruktion einer herkömmlichen Magnetkopfanordnung (eines herkömmlichen Magnetkopfs).

Eine biegsame Magnetscheibe 1 ist in einer nicht gezeigten Um­ mantelung in Form einer Hülle eingeschlossen und an einer hier­ mit zu drehenden, nicht gezeigten Spindel befestigt.

Die Magnetscheibe 1 befindet sich zwischen zwei Gleitstücken 2, 2′, wobei das Aufzeichnen und Wiedergeben von Informationen durch die Kombination eines nicht gezeigten Kerns mit einer in jedes Gleitstück 2, 2′ eingebauten, nicht gezeigten Spule er­ folgt.

Das Gleitstück 2 ist z. B. durch einen Klebstoff an einem Feder­ bügel 4 aus dünnem (z. B. 0,5 mm) Metallblech befestigt. Dem Gleitstück 2 werden durch die Funktion des Federbügels 4 Freiheits­ grade in allen Richtungen verliehen, um in stabiler Berüh­ rung mit der Oberfläche der Magnetscheibe 1 gehalten zu werden.

Ferner wird das Gleitstück 2 durch eine Belastungsfeder 3 auf die Magnetscheibe 1 gedrückt zur Erzielung eines gewünschten Be­ rührungsdrucks zwischen den Gleitstücken 2, 2′.

Der Federbügel 4 ist mittels eines Abstandsstückes 5 an einem aus einem starren Körper bestehenden Arm 6 befestigt, wobei die Anordnung des Federbügels 4 entsprechend der Zeichnung zweck­ mäßig festgelegt ist. Die beiden Gleitstücke 2, 2′ dienen als Unterlage für ihre jeweiligen gegenüberliegenden Seitenteile zum Erzielen einer stabilen Flächenberührung, d. h. zum Einhal­ ten von guten Aufzeichnungs- und Wiedergabeeigenschaften. Wenn demnach eine von ihnen aus irgendeinem Grund instabil gedreht wird, wird das andere auch instabil.

Wie oben beschrieben, besteht das grundlegende Arbeitsprinzip der herkömmlichen Konstruktion darin, daß die beiden Gleit­ stücke den Schwankungen der Magnetscheibe senkrecht zu ihrer Oberfläche vollständig folgen können.

In der Praxis ist es aber schwierig, die Beaufschlagungskräfte der Belastungsfeder 3, 3′ genau gleich groß festzulegen, die Magnetscheibe an der Spindel ohne geometrische Abweichungen von der Standardstellung gemäß der Zeichnung derart zu befestigen, daß die Magnetscheibe sich während der Drehung nicht wellt, und die Gleitstücke 2, 2′ an den genau ausgeglichenen Stellungen fest­ zulegen. Daher ist in einigen Fällen die Abweichung von der Stellung der Magnetscheibe 1 von der Mittelstellung zwischen den Gleitstücken 2, 2′ so groß, daß der Freiheitsgrad der Gleit­ stücke die Abweichung nicht ausgleichen kann. In diesen Fällen sind normale Aufzeichnungs- und Wiedergabeeigenschaften nicht erzielbar.

Die DE-OS 26 14 908 offenbart eine Magnetkopfanordnung oder Magnetkopfhalterung, bei welcher ein oberer und ein unterer Magnetkopf jeweils mittels eines Federbügels gela­ gert sind, welche einen Freiheitsgrad der Bewegung des jeweiligen Magnetkopfes in einer radialen Richtung, in einer Umfangsrichtung und in einer Richtung senkrecht zur Oberfläche der Magnetscheibe ermöglichen. Durch diese verschiedenen Freiheitsgrade ergeben sich erhebliche Pro­ bleme, da eine Versetzung des Magnetkopfes aus seiner der jeweiligen Magnetspur angeordneten Position zu einer Verkantung oder Verkippung des Magnetkopfes in radialer Richtung führt. Ein weiteres Problem ergibt sich bei einer Versetzung des Magnetkopfes aus dem für eine korrekte Aufnahme und Wiedergabe erforderlichen Niveau, d. h. seiner relativen Höhe zur Drehebene der Magnetplatte, welche durch eine Welligkeit der Magnetplatte hervorgerufen durch eine beim Einsetzen der Magnetplatte, hervorgerufene Spannung, bewirkt wird, sowie durch eine Lageabweichung oder Meßungenauigkeiten des Magnetkopfes selbst. Derartige Versetzungen des Magnetkopfes führen zu starken Beein­ trächtigungen des Aufnahme- und/oder Wiedergabevorganges, was sich im besonderen im Hinblick auf die hohen Infor­ mationsdichten, welche auf einer derartigen Magnetscheibe gespeichert sind, als ausgesprochen ungünstig erweist.

Die in der GB-PS 14 67 218 offenbarte Aufnahme- und Wieder­ gabeeinrichtung weist einen oberen und einen unteren Magnet­ kopf auf, welche ohne einen Freiheitsgrad fest angeordnet sind. Durch geeignete Druckstücke soll die Magnetscheibe gegen die Magnetköpfe vorgespannt werden. Eine derartige Anordnung weist den Nachteil auf, daß zum Zwecke der Auf­ nahme und/oder Wiedergabe von Informationen auf beiden Seiten der Magnetscheibe zwei Anordnungen von Magnetköpfen und zwei Anordnungen von Druckstücken notwendig sind, wodurch sich die Anzahl der benötigten Bauelemente wesentlich erhöht. Weiterhin erweist es sich als nachteilig, daß die Magnetköpfe auf beiden Seiten der Magnetscheibe nicht so angeordnet sind, daß sie einander gegenüberliegen, sondern in Umfangsrichtung der Magnetscheibe einen Abstand zueinander aufweisen. Deshalb ist es notwendig, das Auf­ nahmeformat bei jeder Oberfläche der Magnetscheibe anders auszugestalten, wodurch die Kompatibilität der Scheiben im Hinblick auf andere Vorrichtungen zum Aufnehmen und Wiedergeben von Informationen wesentlich erschwert, wenn nicht gar verhindert wird. Weiterhin erweist es sich, bedingt durch den von den Druckstücken aufgebrachten Druck als besonders nachteilig, daß eine starke Reibung zwischen dem Magnetkopf und der Magnetscheibe auftritt, wodurch der jeweilige Magnetkopf starkem Verschleiß unterworfen ist.

Die US-PS 40 52 746 offenbart eine Magnetkopfanordnung, welche feststehende Magnetköpfe aufweist, gegen welche eine Magnetscheibe jeweils mittels Armen angepreßt wird. Somit ist diese Anordnung ähnlich der Offenbarung der GB-PS 14 67 218.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Magnetkopf­ anordnung der eingangs genannten Art derart weiterzuent­ wickeln, daß sie bei einfachem Aufbau und betriebssiche­ rer Wirkungsweise bei der Aufnahme und/oder Wiedergabe Meßungenauigkeiten der Magnetscheibe und/oder der Mag­ netköpfe eliminieren kann und unter allen Betriebsbedin­ gungen gute Aufzeichnungs- und Wiedergabeeigenschaften ermöglicht.

Diese Aufgabe wird gemäß dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 gelöst.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnung beispielsweise beschrie­ ben. Darin zeigt

Fig. 1 eine Seitenansicht einer herkömmlichen Magnetkopf­ anordnung;

Fig. 2 eine Seitenansicht einer Magnetkopfanordnung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 3 eine Seitenansicht einer Magnetkopfanordnung gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 4 eine Seitenansicht einer Magnetkopfbelastungsvor­ richtung;

Fig. 5 eine Draufsicht einer Vorrichtung zum Positionieren der Magnetkopfanordnung.

Von zwei auf beiden Seiten einer Magnetscheibe 1 angeordneten Gleitstücken 2, 2′ hat das in Fig. 2 obere dieselbe Konstruktion, Funktion und Arbeitsweise wie das Gleitstück des eingangs be­ schriebenen herkömmlichen Magnetkopfs. Das obere Gleitstück 2 hat nämlich durch die Funktion eines Federbügels 4 Freiheits­ grade in allen Richtungen zum Erzielen einer stabilen Flächen­ berührung der Magnetscheibe 1, wobei zwischen dem oberen Gleitstück 2 und der Magnetscheibe 2 durch die Beaufschlagungs­ kraft einer Belastungsfeder 3 ein gegebener Berührungsdruck auf­ rechterhalten werden kann.

Das untere Gleitstück 2′ hat durch die Funktion eines Feder­ bügels 4′ ebenfalls Freiheitsgrade in allen Richtungen zum Er­ zielen einer stabilen Flächenberührung mit der Magnetscheibe 1.

Die Stellung oder die Höhe des unteren Gleitstücks 2′ gegenüber der Magnetscheibe 1 senkrecht zu dieser ist festgelegt, da das untere Gleitstück 2′ auf einem an einem unteren Arm 6′ vorgese­ henen Anschlag 7 getragen wird.

Wenn auch die optimale Höhe des unteren Gleitstücks 2′ in Abhän­ gigkeit vom Verformungsgrad der Oberfläche der Magnetscheibe 1 (oder von der Wellung der Scheibenoberfläche während der Drehung) und der Verschleißfestigkeit des unteren Gleitstücks 2′ festge­ legt ist, ist das untere Gleitstück 2′ für gewöhnlich derart an­ geordnet, daß seine Oberseite um ΔX (z. B. etwa 0,3 mm) höher als die waagrechte Bezugshöhe der Magnetscheibe 1 ist.

Gemäß Fig. 2 ist das untere Gleitstück mit der Versetzung von ΔX gegenüber der Standardhöhe der Magnetscheibe 1 unbeweglich festgelegt. Daher wird die Magnetscheibe 1 auch dann durch die Konstante der Aufschlagungskraft des oberen Gleitstücks 2 in Berührung mit dem unteren Gleitstück 2′ gehalten, wenn die Mag­ netscheibe 1 eine Verformung, eine gewellte Oberfläche oder eine Wellenbildung der Oberfläche während der Drehung aufweist. Ferner haben das obere und das untere Gleitstück 2 bzw. 2′ Freiheitsgrade sowohl in der Längs- als auch in der Querkipp­ richtung um einen Drehpunkt 9 derart, daß jedes Gleitstück einer kleinen örtlichen Verformung in der Magnetscheibe 1 folgen kann.

Da darüber hinaus das untere Gleitstück 2′ auf einer festgeleg­ ten Höhe gehalten wird, ist der durch die Belastungsfeder 3 zwischen der Magnetscheibe und jedem Gleitstück 2, 2′ ausgeüb­ te Berührungsdruck stets konstant. Fig. 3 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung, bei der gleiche Teile wie in Fig. 2 mit denselben Bezugszeichen bezeichnet sind.

Der Unterschied der in Fig. 3 gezeigten Ausführungsform gegen­ über der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform besteht darin, daß auf der Unterseite des unteren Gleitstücks 2′ zwei Drehpunkte 8 vorgesehen sind zur Beseitigung des Freiheitsgrads des unteren Gleitstücks 2′ in der Längskipprichtung (oder Querkipprichtung), während nur der Freiheitsgrad in der zur Längskipprichtung senk­ rechten Querkipprichtung aufrechterhalten wird. Alternativ kann das untere Gleitstück 2′ nur einen Freiheitsgrad in der Längs­ kipprichtung haben. Dieser alternative Aufbau kann vorteilhaf­ ter als der in Fig. 3 gezeigte Aufbau sein je nach der Genauig­ keit der Teile und des Zusammenbaus sowie der Größe der Beauf­ schlagungskraft der Belastungsfeder. Ähnliche Wirkungen können auch durch Vorsehen der Drehpunkte an der Oberseite des An­ schlags 7 erzielt werden.

Als nächstes werden eine Vorrichtung zum Belasten des Magnet­ kopfs auf der Magnetscheibe und eine Vorrichtung zum Positionie­ ren des Magnetkopfs gegenüber der Spur der Magnetscheibe er­ läutert.

Fig. 4 zeigt eine Vorrichtung, die die Gleitstücke 2, 2′ im EIN- oder AUS-Zustand gegenüber der Magnetscheibe 1 zeigt, wo­ bei sich in Fig. 4 die Gleitstücke 2 im EIN-Zustand befinden.

Ein Schlitten 22 wird durch eine Stange 20 geführt und ist ra­ dial zur Magnetscheibe 1 beweglich. Eine Schlittenführung 15 ist durch mit Muttern versehene Schrauben 19 am Schlitten 22 befestigt. Auf Seiten 1 und 2 befindliche Schwenkarme 6, 6′ wer­ den durch Stützfedern 16 auf den Schlitten 22 und die Schlitten­ führung 15 gedrückt und sind daran befestigt. Durch Formen teil­ weise in die Schwenkarme 6, 6′ eingebette Lattfedern 17 und die Stützfedern 16 sind durch mit Muttern versehene Schrauben 19 bzw. 18 auf den Schlitten 22 geschraubt.

Die Gleitstücke 2, 2′ werden durch die folgende Arbeitsfolge in den AUS-Zustand gegenüber der Magnetscheibe 1 gebracht. Wenn der Strom, der zum Versetzen der Gleitstücke 2, 2′ in den EIN- Zustand durch eine an einem Gestell befestigten drehenden Elektro­ magnet 10 fließt, unterbrochen wird, wird der Elektromagnet 10 durch die Rückstellkraft einer in ihm eingebauten Feder in Teil­ richtung gemäß Fig. 4 gedreht. Ein um eine Achse 12 drehbarer Griff 11 wird im Eingriff mit der Drehung des Elektromagnets 10 derart gedreht, daß sein mit einem Haken 13 stehender Rand den Haken anhebt. Da der Haken 13 Teil des Schwenkarms 6 auf der Seite 1 ist, wird dieser Schwenkarm nach oben geschwenkt und die Blattfeder 17 nach oben gebogen. Der Schwenkarm 6 auf der Seite 1 hat einen Haken 14 und hebt daher den Federbügel 14 an. Demnach wird das am Federbügel 4 befestigte Gleitstück 2 ange­ hoben und gegenüber der Magnetscheibe 1 in den AUS-Zustand ge­ bracht.

Wenn andererseits der Schwenkarm 6 auf der Seite 1 zusammen mit der nach oben gebogenen Blattfeder 17 nach oben geschwenkt wird, wird durch einen Nockenmechanismus 21 der Schwenkarm 6 auf der Seite 2 nach unten geschwenkt und die zugehörige Blattfeder 17 nach unten gebogen. Folglich bringt in ähnlicher Weise ein Haken 14′ das untere Gleitstück 2′ in den AUS-Zustand.

Die Gleitstücke 2 werden durch eine der obigen Arbeitsfolge um­ gekehrte Folge in den EIN-Zustand gegenüber der Magnetscheibe 1 gebracht. Wenn nämlich der die Gleitstücke 2, 2′ in den EIN-Zu­ stand bringende Strom durch den drehenden Elektromagnet 10 fließt, wird dieser entgegengesetzt zur Teilrichtung von Fig. 4 gedreht. Demnach wird der Griff vom Haken 13 freigegeben, so daß die Schwenkarme 6, 6′ auf den Seiten 1 und 2 durch die Rückstell­ kräfte der Stützfedern 16 auf die Schlittenführung 15 bzw. den Schlitten 22 gedrückt werden. Folglich nehmen die Gleitstücke 2, 2′ den EIN-Zustand gegenüber der Magnetscheibe 1 ein, während die Haken 14, 14′ von den Federbügeln 4 gelöst werden, um den Gleitstücken 2, 2′ ihre Freiheitsgrade nicht zu nehmen.

Fig. 5 zeigt eine Vorrichtung zum Positionieren des Magnet­ kopfs gegenüber der Spur der Magnetscheibe.

Ein einen Magnetkopf tragender Kopfträger wird durch die beiden Stangen 20 geführt und kann radial zur Magnetscheibe 1 bewegt werden. Der Kopfträger ist durch eine mit einer Mutter versehene Schraube 24 mit einem Stahlband 25 verbunden. Das Stahlband 25 verbindet eine Rolle 23 drehbar mit einem Schrittmotor 26. Wenn ein gegebenes Signal zum Positionieren des Magnetkopfs gegenüber der Spur der Magnetscheibe zum Schrittmotor geliefert wird, wird dieser gedreht, bis er eine gewünschte Stellung erreicht. Dem­ nach wird der Magnetkopf in die entsprechende gewünschte Stel­ lung gegenüber der Magnetscheibe verschoben.

Wie oben beschrieben, kann gemäß der Erfindung das folgende vor­ teilhafte Ergebnis erzielt werden. Da nämlich die Gleitstücke bei der Bewegung in den Quer- und Längskipprichtungen Freiheits­ grade haben, da die Stellung der Magnetscheibe senkrecht zu ihrer Fläche durch das Gleitstück mit der festgelegten Stellung beschränkt ist und da der Berührungsdruck zwischen den Gleit­ stücken und der Magnetscheibe konstant gehalten wird, kann eine stabile Flächenberührung zwischen den Gleitstücken und der Magnet­ scheibe derart eingehalten werden, daß die Aufnahme- und Wiedergabeeigenschaften stabilisiert sind.

Claims (7)

1. Magnetkopfanordnung zur Aufnahme und Wiedergabe von Signalen mittels in zwei Gleitstücken vorgesehenen Kernen, die getrennt voneinander auf beiden Seiten einer biegsamen Magnet­ scheibe angeordnet und jeweils mittels eines Federbügels gelagert sind, wobei die Gleitstücke in Kontakt mit den Ober­ flächen der Magnetscheibe bringbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß eines der Gleitstücke (2′) um einen Betrag (Δ X) senkrecht zur Ebene der Magnetscheibe (1) versetzt angeordnet ist und mindestens einen Freiheitsgrad hinsichtlich einer Verschie­ bungsbewegung parallel zur Ebene der Magnetscheibe und/oder hinsichtlich einer Kippbewegung aus dieser Ebene heraus auf­ weist.

2. Magnetkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gleitstück (2′) einen Freiheitsgrad in Umfangsrich­ tung der Magnetscheibe (1) aufweist.

3. Magnetkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gleitstück (2′) einen Freiheitsgrad in radialer Rich­ tung der Magnetscheibe (1) aufweist.

4. Magnetkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Anschlag (7) zur Abstützung des Gleitstücks (2′) in seiner versetzten Position vorgesehen ist und daß der Anschlag (7) mindestens einen Drehpunkt (8; 9) aufweist.

5. Magnetkopf nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Gleitstück (2′) einen Freiheitsgrad in Querkipprich­ tung der Magnetscheibe (1) aufweist.

6. Magnetkopf nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Gleitstück (2′) einen Freiheitsgrad in Längskipp­ richtung der Magnetscheibe (1) aufweist.

7. Magnetkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Betrag Δ X 0,3 mm beträgt.