DE3103874A1

DE3103874A1 - Verfahren und vorrichtung zum bearbeiten der oberflaeche magnetischer aufzeichnungstraeger

Info

Publication number: DE3103874A1
Application number: DE19813103874
Authority: DE
Inventors: Friedrich 6713 Freinsheim Anslinger; Manfred Ing.(grad.) 6711 Grossniedesheim Gehrung; Joachim Dipl.-Ing. 6700 Ludwigshafen Hack; Helmut Dipl.-Ing. 7602 Oberkirch Kreissler; Peter Ing.(grad.) 6701 Fussgoenheim Rudolf; Klaus Dipl.-Ing. 6900 Heidelberg Schoettle
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 1981-02-05
Filing date: 1981-02-05
Publication date: 1982-09-09
Also published as: EP0057859B1; JPH0319611B2; DE3271284D1; JPS57150139A; EP0057859A2; US4514937A; EP0057859A3

Description

BASF Aktiengesellschaft · -^ -O.2-OO5O/O34919

Verfahren und Vorrichtung zum Bearbeiten der Oberfläche magnetischer Aufzeichnungsträger

Die Erfindung betrifft ein-Verfahren zum Bearbeiten der Oberfläche magnetischer Aufzeichnungsträger durch Schleifen, bei dem zwischen der zu bearbeitenden Oberfläche und dem Schleifmittel eine Relativbewegung besteht und das Schleifmittel gegen die Oberfläche gedrückt wird. Ferner betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung des Ver-

KJ fahrens, mit einem Transportmittel für den magnetischen Aufzeichnungsträger j einem entlang dessen Schichtoberfläche bewegbar geführten Schleifband als Schleifmittel und einem über diesem zur Schichtoberfläche bewegbar gehaltenen Andruckelement.

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Magnetische Aufzeichnungsträger werden durch Beschichten starrer oder flexibler Unterlagen, z.B. Aluminiumscheiben oder Folien, r.it einem mit magnetischen Teilchen, insbesondere Eisenoxid, pigmentierten Lack hergestellt. Die nach dem Beschichtungsvorgang noch bestehenden Unebenheiten müssen mit Rücksicht auf die geringe Schichtdicke schonend beseitigt und eine möglichst kleine, definierte Feinrauhigkeit erreicht werden.

Diese Maßnahme ist notwendig, um einen innigen Kontakt · zwischen Aufzeichnungsschicht und Magnetkopf bzw. um ein ruhiges und ungestörtes Flugverhalten bei über der Schichtoberfläche schwebenden Köpfen, z.B. bei Plattenspeichern, zu. gewährleisten. Dadurch sollen Beschädigungen der Schichtoberf leiche bei Schreib-/Lesebetrieb, z.B. durch Berührung des Schreib/Lesekpfes mit der Platte oder durch Herausreißen von Schichtteilen durch den Kopf an Erhebungen in der Oberfläche, besonders bei flexiblen Aufzeichnungsträgern, vermieden und möglichst geringe Schwankungen der Lesespannung erzielt werden.

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^rEin häufig zur Oberflächenbearbeitung von flexiblen Aufzeichnungsträgern eingesetztes Verfahren ist das Kalandrieren, bei dem z.B. Kunststoffolien beschichtet und unbeschichtet zwischen zwei sich drehenden Kalanderwalzen, die definiert gegeneinander drücken, hindurchgezogen werden. Das Kalandrieren wird üblicherweise in Längsrichtung der Folienbahn durchgeführt. Geringfügige Unregelmäßigkeiten in der Walzenoberfläche verschlechtern daher die Pegelkonstanz der Lesespannung und können zu Pegeleinbrüchen führen.

Zur Bearbeitung von Plattenoberflächen oder Nachbearbeitung von flexiblen Aufzeichnungsträgern, wie beschichtete Folienbahnen und daraus gestanzte Scheiben, verwendet man meist Schleifmittel, beispielsweise Keramikwalzen (DE-OS 26 11 032), Schleifbänder oder -folien (DE-OS 28 03 91¹O. Bei flexiblen Scheiben ist dafür ein antreibbarer Drehteller vorhanden, mit dem die darauf liegende Scheibe mittels einer gummielastischen Unterlage oder Kupplungseinrichtunsen der Drehtellerwelle in Rotation versetzt wird. Die Keramikwalze rotiert in entgegengesetzter Richtung und" wird dabei an die-Scheibe angedrückt. Bei Verwendung eines Schleifbandes oder -folie ist ein Andruckelement vorhanden, mittels dessen das Schleifband an die zu bearbeitende Oberfläche angedrückt wird. Dabei wird das Schleifband langsam von einer Vorratsrolle zu einer Aufwickelrolle transportiert. Die oberflächenbearbeitende Einwirkung beruht teils auf dem Druck des Schleifmittels auf die Oberfläche und teils auf dessen Schichtabtrag. Keramikwaizen nützen sich mit der Zeit ab und verlieren dadurch an Wirksamkeit. Ferner zeigt sich, daß sowohl bei Keramikwalzen als auch bei Schleifbändern oder -folien eine strukturfreie Oberfläche nicht zu erreichen ist. Mit ihnen lassen sich zwar ausreichende Werte für die Mikrorauhigkeit erzielen, die Makrorauhigkeit läßt sich jedoch nicht beseitigen. Den Anforderungen an die Pegel-

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Konstanz der Lesespannung und an den Nutzsignal-Rausch-Abstand bei magnetischen Aufzeichnungsträgern können diese Bearbeitungsmethoden daher nicht zufriedenstellend gerecht werden.
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Das bei mit einer Magnetschient versehenen Folienbahnen üoliche Kalandrieren stellt abgesenen vom Aufwand eine weitere Fehlerquelle dar. Bei den oisherigen Bearbeitungsmethoden kann jedoch auf das Kalandrieren nicht verzichtet werden, da für Lebensdauer und Nutzsignalpegel der Aufzeichnungsträger sonst keine annehmbaren Werte erreicht werden.

Es stellte sich daher die Aufgabe, ein Verfahren und Vorrichtungen dafür zu entwickeln, mit denen die Oberfläche magnetischer Aufzeichnungsträger mit besserem Ergebnis in der Überflächenbeschaffenheit und damit in den Aufzeicnnungseigenschaften als bisher bearbeitet werden kann, wobei dies nach Möglichkeit ohne das bisher übliche Kalandrieren erreicht werden soll.

Die Lösung der Aufgabe besteht darin, daß der Andruck des Schleifmittels während des Schleifvorgang.es zeitlich oder örtlich bis zu einem Maximalwert gesteigert und danacn wieder zurückgenommen, wird, wobei die Andrucksteigerung mit einer abnehmenden Abrasivität des Schleifmittels verbunden wird. Zur Durchführung des Verfahrens ist eine Vorricntung der eingangs geschilderten Art vorgesenen, bei dem erfindungs gemäß die Halterung für das Andruckelement mit einem Stellorgang verbunden ist.

In einer Ausfuhrungsform der Vorrichtung für das Bearbeiten eines von einer Abwickelstation zu einer Aufwickelstation transportierbaren bahnförmigen Aufzeicnnungsträgers ist aas Schleifband entlang diesem von einer Vorratsrolle zu einer

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^rAufwickelrolle geführt, und sind menrere, in Transport- ^Ί richtung des Aufzeichnungsträgers hintereinander angeordnete Andruckelemente vorhanden, die über ihre Halterungen zum Andrücken des Schleifbandes gegen den Aufzeichnungsträger an mehreren Stellen jeweils mit einem Stellorgan verbunden sind.

Die sich ergänzenden Verfanrensschritte - Schichtabtrag bei niedrigem Andruck und anschließende Glättung der Oberfläche durch das inzwischen mit Abrieb zugesetzte und damit weniger abrasive Schleifband bei wesentlich gesteigertem Andruck, wobei auch thermische Effekte eine Rolle spielen - führen zu einer verfestigten Schicht mit sehr glatter Oberfläche, ohne vorher zu kalandrieren. Dabei werden hervorstehende Unregelmäßigkeiten in der Schicht abgetragen. Es zeigt sich, daß bei derartig bearbeiteten Aufzeichnungsträgern sowohl die Fehlerrate bei Datenaufzeichnungen als auch die Lebensdauereigenscnaften sowie Aufzeichnungseigenschaften gegenüber den herkömmlich hergestellten deutlich verbessert sind. Ferner ist eine konstante Produktqualität dadurch gewährleistet, daß bei zeitlichem Druckanstieg stets mit einem noch unoenützten Schleifbandabschnitt begonnen wird und bei örtlicnem Druckanstieg die Vorschubgeschwindigkeit des Schleifbandes Konstant ist,

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeoen sicn aus einem anhand der Zeicnnung nacnioigend bescnrieoenen Ausführungsbeispiel.

Es zeigen

Figur 1 eine schematische Darstellung aer Vorricntung in

■der Draufsient für die Bearbetiung eines scheioenförmigen Aufzeicnnungsträgers uit einem Scnieif-3S band

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Figur 2 eine Schnittansicht der Vorrichtung nach Figur 1 gemäß der Schnittlinie I-I

Figur 3 eine schematische Darstellung der Vorrichtung für die Bearbeitung eines bahnförmigen Aufzeichungs-

trägers mit einem Schleifband und Andruckrollen

Figur 4 eine Vorrichtung wie in Figur 3, jedoch mit einer Andruckleiste anstelle von Andruckrollen.

Für die Bearbeitung .eines flexiblen,, scheibenförmigen Aufzeichnungsträgers, im weiteren kurz Scheibe 1 genannt, ist ein von einem in der Zeichnung nicht gezeigten Motor antreibbarer Drehteller 2 vorgesehen (Fig. 1 und 2). Dieser ist

IS mit einer gummielastischen Auflage 3 versehen, durch die die aufliegende Scheibe 1 in die Drehbewegung mitgenommen wird und Unregelmäßigkeiten der Scheibenoberfläche auf der Auflageseite, wie Staubpartikel oder sonstige Erhebungen, aufgenommen werden, über dem Drehteller befindet sich ein mindestens über die gesamte Auflagebreite der Scheibe sich erstreckendes Andruckelement 4 aus Moosgummi oder gleichwertigem Material zum Andrücken eines entlang des Drehtellers 2 verlaufenden Schleifbandes 5, beispielsweise einer Schleiffolie, das von einer Vorratsrolle 6 zu einer Aufwickelrolle 7 geführt 'ist und während des Andrückens stillsteht. Das Andruckelement hat in seiner zur Scheibenoberfläche parallelen Raumausdehnung die Form eines Trapezes und ist auf einer Halteplatte 3 befestigt, die mittels einer schwalbenschwanzförmisen Verbindung 9 auf einer Schiene 10 in radialer Richtung des Drehtellers verschiebbar gelagert und mit Hilfe einer Schraube 20 feststellbar ist. Für eine schwenkbare Lagerung der Schiene ist ein in Stützen 11 gehaltener Bolzen 12 vorgesehen, der die Schiene senkrecht zu ihrer Längsausdehnung

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durchdringt. Die Stützen sind an einem Arm 13 befestigt, der über eine kugelgelagerte Büchse 14 auf einer vom Gerätechassis 15 getragenen Achse 16 sowohl senkrecht zur Drehtellerebene verschiebbar als auch parallel zur dieser schwenkbar ist.

Zum Andrücken des Schleifbandes 5 gegen die zu bearbeitende Oberfläche der Scheibe 1 mit Hilfe des Andruckelementes 4 ist am Gerätechassis 15 ein pneumatischer oder hydraulischer Arbeitszylinder 17 angebracht, der über eine Stange l8 mit dem Arm 13 verbunden ist. Zu Beginn des SchleifVorgangs wird damit ein Andruck von etwa 0,2 bar eingestellt, der während einer B'earbeitungszeit von etwa 8 see auf etwa 2 bar gesteigert und nach weiteren etwa 1 see wieder auf den Wert Mull zurückgenommen wird. Die Drehzahl des Drehtellers liegt vorzugsweise zwischen 100 und 500 U/min. Für ein gleichmäßiges Schleifen der Scheibenoberfläche ist es vorteilhaft j das Andruckelement H in radialer Richtung des Drehtellers 2 Pendelbewegungen mit einer Frequenz zwischen 1 und 5 Hertz ausführen zu lassen. Dazu ist ein Elektromotor 19 vorgesehen, dessen Welle 21 über einen exzentrisch angelenkten Stab 22 mit einem an Gehäuse der Büchse 14 befestigten Hebel 23 gelenkig verbunden ist. Wegen der Beweglichkeit des Arms 13 in den beiden zueinander senkrechten Richtungen ist die Stange 18 über diesbezüglich geeignete Gelenke 24 mit dem Arbeitszylinder und dem Arm 13 verbunden; für den Stab 22 bestehen ähnliche gelenkige Verbindungen 25 bzw. eine axiale Verschiebbarkeit an den Drehpunkten.

Die vorstehend beschriebene Vorrichtung ist selbstverständlich nicht die einzig mögliche Ausführungsform. Im Rahmen der Erfindung lassen sich mit den dem Fachmann geläufigen

Mitteln und Kenntnissen ohne weiteres noch andere 3S

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Konstruktionen erstellen. Beispielsweise können die • Stützen 11 für die Schiene 10 der Andruckplattenhalterung im Arm 13 in Richtung der Stange 18 verschiebbar geführt sein. Die Lagerung des Arms 13 kann dann auf dessen Schwenkbarkeit beschränkt werden. Der Arbeitszylinder 1? kann

auch so angebracht werden, daß er auf das Gehäuse des Kugellagers 14 direkt wirkt oder aber die Achse 16 verschieben kann, auf der das Kugellager dann unverschieblich angeordnet sein würde. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, KJ den Drehteller 2 mit Hilfe eines Arbeitszylinders axial zu verschieben.

Für das Bearbeiten eines von einer Abwickelstation zu einer Aufwickelstation laufenden bahnförmigen Aufzeichnungsträgers, im weiteren kurz Bahn 30 genannt, sind entlang dieser mehrere SchleifStationen S angeordnet (Figur 3). Auf- und Abwickelstation sind in der Zeichnung nicht dargestellt. Als Bearbeitungsmittel dient wiederum ein für alle Stationen S gemeinsames Schleifband 31, das während des Schleifvorgangs in Pachtung der Bahn 30 von einer Vorratsrolle 32 zu einer Aufwickelrolle 33 transportiert wird. Das Schleifband bewegt sich dabei wesentlich langsamer als die Bahn, beispielsweise nach einem Geschwindigkeitsverhältnis von 1 zu 20 bis 100 (Schleifband zu Bahn), vorzugsweise ι : 50. Es können aber auch für jede Schleifstation S einzelne Schleifbänder mit jeweils einer Vorrats- und Aufwickelrolle vorgesehen werden, die dann zweckmäßigerweise in Laufrichtung der Bahn von Station zu Station abnehmende Schleifwirkung aufweisen, wobei hier die Geschwindigkeit

■*" der Schleifbänder auch höher sein kann als die der zu bearbeitenden Oberfläche. Bei Einsetzen einer neuen Vorratsrolle ist ein Einlaufvorgang zu berücksichtigen.

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'"üie Schleifstationen bestehen jeweils aus einer antreibbaren Stützrolle 34 für die Bahn j>0 und einer Andruckrolle 35 zum Andrücken des Schleifbandes an die Bahn. Stützrolle und Andruckrolle sind mit einer gummielasti'schen Auflage 36, 37 versehen, beispielsweise aus Moosgummi für die Andruckrolle.und Weichgummi oder Polyuretnan für die Stützrolle. Die Andruckrollen sind in einzelnen Haltevorrichtungen drehbar gelagert, an denen pneumatische oder hydraulische Arbeitszylinder 3b angreifen. Die Andrücke P sind dabei in Laufrichtung der Bahn steigend gestaffelt, z.B. bei Anordnung von drei Schleifstationen P_1-- = 0,4 /0,8 / 1,6 bar. Der besseren ÜbersichtÜcnKeit wegen sind in den Zeichnungen der Antrieb der Stützrollen 34 nicht dargestellt und die Halterungen sowie die daran angreifenden Arbeitszylinder für die Andruckrollen 35 nur angedeutet. Für die Erzeugung von Pendelbewegungen der Andruckrollen quer zum Bahntransport können auch hier Antriebseinrichtungen wie in Figur 1 und 2 gezeigt (19-23) vorgesehen werden, mit denen die Halterungen aer AndrucK-rollen in Verbindung stehen.

Eine weitere vorteilhafte, in Figur 4 gezeigte Ausführungsform besteht darin,"daß das entlang des bannförmigen Aufzeichnungsträgers 3ö geführte Schleifband 31 mit Hilfe einer über die gesamte Breite des Aufzeicnnungsträgers sich erstreckenden Andruckleiste 40 gegen dessen Oberfläcne gedrückt wird. In diesem Bereich ist der Aufzeicnnungsträger über eine Stützwalze 4l gefünrt. Die Andruckleiste ist mit einem oder mehreren über die Breite des Auf zeicnnungs trägers verteilten ürbeitszylindern 42 gekoppelt. Das Profil • der Andruckfläche, die wiederum mit einem gummielastiscnen Belag 43 versehen ist, zeigt in Transportrichtung des Aufzeichnungsträgers einen der WalzenoDerfläche sich nähernden Verlauf, so daß die Flächenpressung zunimmt. Während

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"des Andruckes bewegt sich das Schleifband gegenüber der Aufzeichnungsträgergeschwindigkeit wiederum langsam.

Zeichn.

Claims

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Patentansprüche

Verfahren zum Bearbeiten der Oberfläche magnetischer Aufzeichnungsträger durch Schleifen, bei dem zwischen der zu bearbeitenden Oberfläche und dem Schleifmittel eine Relativbewegung besteht und das Schleifmittel ge-• gen die Oberfläche gedrückt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Andruck des Schleifmittels während des Schleifvorgangs zeitlich oder örtlich bis zu einem Maximalwert gesteigert und danach wieder zurückgenommen wird, wobei die Andrucksteigerung mit einer abnehmenden Abrasivität des Schleifmittels verbunden wird
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Andruck des Schleifmittels während des Schleifvorgangs quer zur Richtung der Relativbewegung Pendelbewegungen ausführt.
3. Vorrichtung zur Durchführung des' Verfahrens nach An-. spruch 1 und 2, mit einem Bewegungsmittel für den magnetischen Aufzeichnungsträger, einem entlang dessen Schichtoberfläche bewegbar geführten Schleifband als Schleifmittel und mindestens einem über diesem zur Schichtoberfläche bewegbar gehaltenen Andruckelement, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung (8-12) für das Andruckelement (4) mit einem Stellorgan (17) verbunden ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß für das Bearbeiten eines auf einem Drehteller (2) aufliegenden scheibenförmigen Aufzeichnungsträgers (1) ein flächiges Andruckelement (4) vorgesehen ist, dessen Breite vom Innenradius zum Außenradius der Scheibe zunimmt .
466/80 Sp/Ke 04.02.19&1

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5. Vorrichtung 'nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß für das Bearbeiten eines von einer Abwickelstation zu einer Aufwickelstation transportierbaren bahnförmigen Aufzeichnungsträgers (30) mindestens ein Schleifband (31) von einer Vorratsrolle (32) entlang diesem geführt ist und als Andruckelemente mehrere, in Transportrichtung des Aufzeichnungsträgers hintereinander angeordnete Andruckrollen (35) vorhanden sind, die über ihre Halterungen zum Andrücken des Schleifbandes gegen den Aufzeichnungsträger an mehreren Stellen jeweils mit einem Stellorgan (38) verbunden sind, wobei jeder Andruckrolle eine Stützrolle (3¹O zugeordnet ist,
6. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,

daß für 'das Bearbeiten eines von einer Abwickelstation zur einer Aufwickelstation transportierbaren bahnförmigen Aufzeichnungsträgers (30) mindestens ein Schleifband (31) von einer Vorratsrolle (32) entlang diesem geführt ist und als Andruckelement eine mit einem Stell-■ organ (42) gekoppelte und über.die gesamte Breite des Aufzeichnungsträgers sich erstreckende Andruckleiste (40) gegenüber der Oberfläche einer Stützwalze (Ul) für den Aufzeichnungsträger angeordnet ist und die Andruckleiste an ihrer Andruckfläche, deren Profil in Transportrichtur.c des Aufzeichnungsträgers dem gewünschten örtlichen Andruckverlauf angepaßt ist, mit einem guminielastischen Belag (43) versehen ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung für das Andruckelement (4, 35) noch zusätzlich quer zur Portbewegungsrichtung des Aufzeichnungsträgers (1, 30) schwenkbar oder verschiebbar gelagert ist und für diese Bewegbarkeit mit

einem Antriebsorgan (19-2 3) in Verbindung steht. 35