DE3309865C2 - Kopfaufsetzvorrichtung für eine Magnetplattenvorrichtung - Google Patents

Abstract

Kopfpositioniersystem mit einer Kopfhaltevorrichtung, die Köpfe (1a, 1b) mindestens zur Wiedergabe von Information angrenzend an einen Aufzeichnungsträger (6) haltert, und mit einem Positionier-Stellantrieb, der die Kopfhaltevorrichtung so antreibt, daß die Köpfe in bezug auf den Aufzeichnungsträger (6) hin- und herbewegt werden. Der Positionier-Stellantrieb umfaßt eine Bewegungsumsetzungs-Einheit zur Umsetzung einer Linearbewegung eines Elektromagneten (125) in eine Drehbewegung, wobei die Einheit bei der Umsetzung der Linearbewegung in die Drehbewegung den Bewegungsweg vergrößern kann, so daß der Positionier-Stellantrieb die Köpfe (1a, 1b) mit einer kleinen Linearbewegung antreiben kann. Die Bewegungsumsetzungs-Einheit umfaßt ein mit einem Tauchkern (130) des Elektromagneten (125) verbundenes drehbares Organ (18), das mit Nuten (19b) ausgebildet ist, einen an das drehbare Organ (18) angrenzenden Rahmen (137), der mit Nuten (19a) ausgebildet ist, und einen zwischen die Nuten (19a, 19b) eingesetzten Lager- und Wälzkörper (20). Die Linearbewegung des Tauchkerns (130) wird durch die Wirkung des mit den Nuten (19a, 19b) zusammenwirkenden Wälzkörpers (20) in eine Drehbewegung des drehbaren Organs (18) umgesetzt.

Description

• Die Erfindung bezieht sich auf eine Kopfaufsetzvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, die wenigstens einen Magnetkopf zu einem Informations- Aufzeichnungsmedium bzw. davon weg bewegen kann, um auf dem Aufzeichnungsmedium gespeicherte Information wenigstens wiederzugeben. Die US-PS 42 41 366 offenbart eine bekannte Kopfaufsetzvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
• Unter Bezugnahme auf die Zeichnung werden zuerst der Stand der Technik und anschließend Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert. Es zeigt
• Fig. 1a und 1b eine Vorder- bzw. eine Seitenansicht einer Magnetkopfhaltevorrichtung einer Magnetkopfaufsetzvorrichtung nach dem Stand der Technik, wobei das System Magnetköpfe auf eine Diskette aufsetzt;
• Fig. 2a und 2b eine Vorder- bzw. eine Seitenansicht einer Magnetkopf-Haltevorrichtung einer Magnetkopfaufsetzvorrichtung nach dem Stand der Technik, wobei Magnetköpfe von einer Diskette wegbewegt werden;
• Fig. 3 eine Schnittdarstellung eines Magnetkopfaufsetz-Stellantriebs einer Magnetkopfaufsetzvorrichtung nach dem Stand der Technik;
• Fig. 4 die Anziehungskraft-/Hub-Kennlinie des Magnetkopfaufsetz-Stellantriebs nach Fig. 3;
• Fig. 5 die Lade-/Hub-Kennlinie des Stellantriebs nach Fig. 3;
• Fig. 6 eine Darstellung der Anziehungskraft und der Last relativ zu dem Hub des Kopfaufsetz-Stellantriebs von Fig. 3;
• Fig. 7 eine Darstellung der Beziehung zwischen der dem Kopfaufsetz-Stellantrieb von Fig. 3 aufgedrückten Spannung und dem elektrischen Strom;
• Fig. 8 eine Darstellung der Anziehungskraft und der Last relativ zu dem Hub eines Elektromagneten nach dem Stand der Technik, wobei die Beziehung unter Berücksichtigung der aufgedrückten Spannung bestimmt ist;
• Fig. 9 einen bereits vorgeschlagenen Elektromagneten;
• Fig. 10 eine Perspektivansicht eines Ausführungsbeispiels des Kopfaufsetz-Stellantriebs der Magnetkopfaufsetzvorrichtung nach der Erfindung;
• Fig. 11 eine Seitenansicht des Kopfaufsetz-Stellantriebs von Fig. 10;
• Fig. 12 die drehbare Scheibe des Kopfaufsetz-Stellantriebs nach den Fig. 10 und 11;
• Fig. 13 die Funktionsweise des Schwingarms und der Rolle des Kopfaufsetz-Stellantriebs nach den Fig. 10 und 11;
• Fig. 14 eine Darstellung der Anziehungskraft und der Last relativ zu dem Hub des Elektromagneten des Kopfaufsetz-Stellantriebs;
• Fig. 15 und 16 die drehbare Scheibe und den Innenrahmen der Bewegungsumsetzungseinheit des Kopfaufsetz-Stellantriebs nach der Erfindung;
• Fig. 17 eine Modifikation der Bewegungsumsetzungseinheit des Kopfaufsetz-Stellantriebs;
• Fig. 18 die Spalt-/Hub-Kennlinie des Elektromagneten des Magnetaufsetz-Stellantriebs;
• Fig. 19 die Beziehung zwischen dem Erregungsstrom des Elektromagneten des Stellantriebs nach der Erfindung und dem von dem Magnetkopf wiedergegebenen Signal;
• Fig. 20 die Beziehung zwischen dem Erregungsstrom eines Elektromagneten eines Magnetkopfaufsetz-Stellantriebs nach dem Stand der Technik und dem vom Magnetkopf wiedergegebenen Signal; und
• Fig. 21 und 22 die Bewegungsumsetzungseinheit des Stellantriebs nach der Erfindung zur Umsetzung einer linearen Bewegung des Elektromagneten in eine Drehbewegung der drehbaren Scheibe.
• Üblicherweise umfaßt eine Magnetplatten- oder Disketten-Einrichtung ein Kopfaufsetzsystem, das wenigstens einen Magnetkopf, der als Informationswiedergabekopf dient, in bezug auf eine Magnetplatte, die als Aufzeichnungsmedium zur Informationsspeicherung dient, hin- und herbewegt. Die Kopfaufsetzvorrichtung umfaßt eine Magnetkopf-Haltevorrichtung zur Halterung des Magnetkopfes, angrenzend an eine Oberfläche der Magnetplatte sowie einen Kopfaufsetz-Stellantrieb, der die Magnetkopf-Haltevorrichtung antreibt und den Magnetkopf zu der Magnetplattenoberfläche und davon weg bewegt. Eine Magnetkopf-Haltevorrichtung einer Magnetkopfaufsetzvorrichtung nach dem Stand der Technik wird unter Bezugnahme auf die Fig. 1 und 2 erläutert. Die Fig. 1a und 1b zeigen in Vorder- bzw. Seitenansicht die Magnetkopf-Haltevorrichtung, die die Magnetköpfe zu der Magnetplatte bewegt, und die Fig. 2a und 2b sind eine Vorder- bzw. eine Seitenansicht der Magnetkopf-Haltevorrichtung während der Bewegung der Magnetköpfe weg von der Magnetplatte.
• Die Magnetkopf-Haltevorrichtung der Kopfaufsetzvorrichtung nach Fig. 1 umfaßt eine kardanisch aufgehängte Feder 4, die einen Magnetkopf 1 a angrenzend an die Oberfläche einer Magnetplatte 6 federnd haltert, einen Schwenkarm 3 a, der die Feder 4 vertikal bewegbar haltert und am einen Ende eine Nase 5 sowie am anderen Ende einen nach unten vorspringenden Nocken 7 a trägt, einen Schwenkarm 3 b, der an einem Ende einen Magnetkopf 1 b angrenzend an die Unterseite der Magnetplatte 6 trägt und am anderen Ende einen nach oben vorspringenden Nocken 7 b aufweist, der mit dem Nocken 7 a in Eingriff bringbar ist, ein Stützorgan 50, das die Schwenkarme 3 a und 3 b über Tragfedern 2 abstützt, sowie Vorspannfedern 8 a und 8 b, die sich von dem Stützorgan 50 erstrecken und die Schwenkarme 3 a und 3 b so beaufschlagen, daß diese in eine Richtung bewegt werden, in der sie geschlossen sind. Ein Schwingarm 9 bewegt die Nase 5 vertikal und bildet einen Teil des noch zu erläuternden Magnetkopfpositionier-Stellantriebs.
• Wenn die Magnetköpfe 1 a und 1 b nahe an der Ober- bzw. der Unterseite der Magnetplatte 6 positioniert sind, ist die Magnetkopf-Haltevorrichtung so angeordnet, daß gemäß den Fig. 1a und 1b das Vorderende 9 a des Schwingarms 9 von der Nase 5 im Abstand liegt, weil es eine untere Lage einnimmt. Wenn die Schwenkarme 3 a und 3 b von den Vorspannfedern 8 a und 8 b beaufschlagt werden, werden die Magnetköpfe 1 a und 1 b in Stellungen bewegt, in denen sie sich nahe der Ober- und der Unterseite der Magnetplatte 6 befinden. Bei dem so aufgebauten Kopfpositioniersystem wirkt der Kopfaufsetz-Stellantrieb dahingehend, daß das Vorderende 9 a des Schwingarms 9 die Nase 5 anhebt, wodurch der von dem Schwenkarm 3 a über die kardanisch aufgehängte Feder 4 gelagerte Magnetkopf 1 a sich von der Oberseite der Magnetplatte 6 wegbewegt (vgl. Fig. 2). Während der Nocken 7 a nach links bewegt wird und auf den Nocken 7 b des Arms 3 b drückt, so daß dieser nach links in der Figur verschoben wird, während sich der Schwenkarm 3 a im Uhrzeigersinn bewegt, bewegt sich der Schwenkarm 3 b im Gegenuhrzeigersinn und bewegt den durch den Schwenkarm 3 b gehalterten Magnetkopf 1 b von der Magnetplatte 6 weg.
• Durch eine Aufwärtsbewegung des Schwingarms 9 werden die die Stellungen nach Fig. 1a einnehmenden Teile in die Stellungen nach Fig. 2a bewegt. Die Betriebscharakteristik des Schwingarms 9 ist sehr wichtig, weil sie einen Einfluß (l) auf die Ansprechgeschwindigkeit der Kopfaufsetzvorrichtung auf ein externes Signal ausübt und (2) den Schaden beeinflußt, den die Magnetplatte und die Magnetköpfe beim Auftreffen der letzteren auf die Magnetplatte erleiden könnten. Seit einigen Jahren muß der Kopfaufsetz-Stellantrieb einer Kopfaufsetzvorrichtung folgende Funktionen ausüben.
  
• (1) Er muß schnell auf ein externes Signal ansprechen und die Magnetköpfe innerhalb einer sehr kurzen Zeit in die Nähe der Magnetplatte oder in engen Kontakt damit bringen;
• (2) er muß eine Beschädigung verhindern, die die Magnetplatte erleiden könnte, wenn die Magnetköpfe auf sie auftreffen, indem er eine sanfte Kontaktierung der Magnetköpfe mit der Magnetplatte bewirkt; und
• (3) er muß die vorgenannten Operationen mit minimalem Energieaufwand durchführen.


• Um diese Situation zu meistern, verwenden bekannte Magnetkopfaufsetzvorrichtungen einen Kopfaufsetz-Stellantrieb gemäß Fig. 3. Der Stellantrieb nach Fig. 3 umfaßt einen Gegentakt-Elektromagneten 12 mit einem Tauchkern 13, einer Wicklung 14 und einem festen Polstück 16, wobei ein Ende des Schwingarms 9 zum Eingriff mit der Nase 5 ausgebildet ist, sowie eine Rückholfeder 11. Ein Mittenabschnitt des Schwingarms 9 ist schwenkbar mit dem Tauchkern 13 des Elektromagneten 12 verbunden, und das Vorderende 9 a gelangt mit der Nase 5 in Kontakt, während das Hinterende des Schwingarms durch die Rückholfeder 11 gezogen und um einen Stift 10 geschwenkt wird. Wenn der Wicklung 14 Erregerstrom zugeführt wird, wird der Elektromagnet 12 erregt und zieht den Tauchkern 13 gegen die Vorspannkraft der Rückholfeder 11 in der Figur nach unten. Dadurch wird der schwenkbar mit dem Tauchkern 13 verbundene Schwingarm 9 im Uhrzeigersinn um den Zapfen 10 geschwenkt und bewegt die Nase 5, die mit dem Vorderende 9 a des Schwingarms 9 in Kontakt steht, nach unten. Wenn die Zufuhr von Erregerstrom zur Wicklung 14 unterbrochen wird, wird der Schwingarm 9 durch die Vorspannkraft der Rückholfeder 11 im Gegenuhrzeigersinn um den Zapfen 10 geschwenkt, so daß die Nase 5 nach oben bewegt wird. Dadurch wird die Nase 5 der Magnetkopf-Haltevorrichtung durch den Kopfpositionier-Stellantrieb vertikal auf- und abbewegt, wodurch die Magnetköpfe zu der Magnetplatte und davon weg bewegt werden.
• Fig. 4 zeigt die Beziehung zwischen dem Hub und der Anziehungskraft des Elektromagneten 12, die hergestellt werden kann, wenn der der Wicklung 14 zugeführte Erregerstrom gleichbleibend gehalten wird. Aus dem Diagramm ist ersichtlich, daß im Verlauf der Bewegung des Vorderendes des Tauchkerns 13 aus einer obersten Lage (Ausgangspunkt 15 a) mit einem Hub von 3 mm in eine unterste Lage (Endpunkt 15 b) mit einem Hub 0 die Anziehungskraft sehr schnell nichtlinear von ca. 0,3 kg auf 2,5 kg entsprechend einem Pfeil C ansteigt. Das Phänomen, daß die Anziehungskraft sich mit einer Verringerung des Hubs erhöht, ist dadurch zu erklären, daß, während der Tauchkern 13 durch die Magnetkraft angezogen wird und sich entsprechend Fig. 3 abwärtsbewegt, der Spalt δ kleiner wird und die magnetische Flußdichte im Spalt δ größer wird, während die Fläche, die den Tauchkern 13 von der Wicklung 12 beabstandet, größer wird.
• Fig. 5 zeigt die Hub-/Last-Kennlinie der Kopfaufsetzvorrichtung, wobei der Hub eine Gesamtfederkraft des Systems einschließlich der Vorspannkraft der Rückholfeder 11 des Stellantriebs und der Vorspannkräfte der Vorspannfedern 8 a und 8 b der Magnetkopf-Haltevorrichtung darstellt. Während sich der Hub ausgehend von einem Zustand (Ausgangspunkt 15 a), in dem das Vorderende 9 a des Schwingarms 9 sich mit der Nase 5 in Kontakt befindet, verringert, nimmt die Last allmählich bis zum Erreichen eines Punkts D zu, an dem die Magnetköpfe mit den Oberflächen der Magnetplatte in Kontakt gelangen und der Schwingarm 9 aus seinem Kontakt mit der Nase 5 freigegeben wird, wenn die Last einmal abnimmt, wonach jedoch die Last sehr langsam allmählich zunimmt, während das Gleichgewicht zwischen der Last und der Rückstellkraft der Rückholfeder 11 wieder hergestellt wird, bis der Endpunkt 15 d erreicht ist.
• Fig. 6 zeigt die Kennlinie von Fig. 4 in Kombination mit derjenigen von Fig. 5. Demgemäß muß eine Anziehungskraft- Kurve 100 des Elektromagneten 12 ständig größer als eine Lastkurve 200 sein, so daß die Magnetköpfe von der Magnetplatte wegbewegbar sind, und der Elektromagnet 12 wäre unwirksam, wenn die Anziehungskraft entsprechend einer Kurve 101 verlaufen würde.
• In den Fig. 4-6 wird die dargestellte Anziehungskraft dadurch erhalten, daß kontinuierlich ein Erregerstrom mit gleichbleibendem Wert der Wicklung 12 zugeführt wird. Tatsächlich zeigt die Anziehungskraft Änderungen in einem Übergangszustand, wenn ein Erregerstrom mit gleichbleibendem Wert der Wicklung einer gebauten Vorrichtung zugeführt wird.
• Die im Übergangszustand auftretenden Änderungen der Anziehungskraft werden nachstehend erläutert.
• (a) Das Magnetfeld im Spalt δ zwischen dem Tauchkern 13 des Gegentakt-Elektromagneten 12 und dem ortsfesten Pol 16 sei mit H (AT/m) bezeichnet. Ferner sei die magnetische Flußdichte und deren Fläche mit B (WB/m³) bzw. mit A (m²) bezeichnet. Dann kann die Anziehungskraft F (kg) durch die folgende Gleichung (1) ausgedrückt werden: &udf53;vu10&udf54;°KF°k = @W:°Kl°k:9,8&udf54; ´ °KH ´ B ´ A°k@,(1)&udf53;zl10&udf54;
• Die Permeabilität sei mit µ&sub0; bezeichnet. Dann kann die magnetische Flußdichte B durch die folgende Gleichung (2) ausgedrückt werden: &udf53;vu10&udf54;°KB°k = °KÓ°kø ´ °KH°k@,(2)&udf53;zl10&udf54;
• Somit kann die Gleichung (1) in der folgenden Weise als Gleichung (3) umgeschrieben werden: &udf53;vu10&udf54;°KF°k = @W:°Kl°k:9,8&udf54; ´ °KÓ°kø ´ °KA ´ H°k¤¥@,(3)&udf53;zl10&udf54;
• Die durch die Ausbildung des Elektromagneten 12 bestimmte Konstante sei K, die Anzahl Windungen der Wicklung 14 sei N, und der Erregerstrom sei I. Dann kann das Magnetfeld H durch die folgende Gleichung (4) ausgedrückt werden: &udf53;vu10&udf54;°KH°k = °KK ´ N ´ I°k@,(4)&udf53;zl10&udf54;
• Aus den Gleichungen (3) und (4) kann die Anziehungskraft F wie folgt abgeleitet werden: &udf53;vu10&udf54;°KF°k = @W:°Kl°k:9,8&udf54; ´ °KÓ°kø ´ °KA ´ K°k¤¥ ´ °KN°k¤¥ ´ °KI°k¤¥@,(5)&udf53;zl10&udf54;
• Wenn somit die durch die Form des Elektromagneten 12 bestimmte Konstante und die Anzahl Windungen der Wicklung 14 mit A&sub0; bezeichnet wird, ist ersichtlich, daß die Anziehungskraft des Tauchkerns des Elektromagneten vorbestimmter Form dem Quadrat des Erregerstroms I proportional ist, wie sich durch die folgende Gleichung (6) ergibt: &udf53;vu10&udf54;°KF°k = °KA°kø ´ °KI°k¤¥@,(6)&udf53;zl10&udf54;mit &udf53;vu10&udf54;°KA°kø = @W:°Kl°k:9,8&udf54; ´ °KÓ°kø ´ °KK°k¤¥ ´ °KN°k¤¥&udf53;zl10&udf54;
• (b) Wenn jedoch die Induktivität und der Innenwiderstand der Wicklung 14 mit L bzw. R bezeichnet werden und dieser eine stufenförmige Spannung aufgedrückt wird, steigt der Erregerstrom mit einer Neigung von L/R über die Zeit an und nähert sich E&sub0;/R, wie aus der nachstehenden Gleichung (7) und den Fig. 7a und 7b hervorgeht: &udf53;vu10&udf54;&udf53;vz3&udf54; &udf53;vu10&udf54;
• (c) Wie also deutlich aus den Gleichungen (6) und (7) hervorgeht, hat eine zeitliche Änderung der Anziehungskraft in einer gebauten Einrichtung eine solche Kennlinie, daß die Anziehungskraft plötzlich ansteigt, wie durch die Anziehungskraft-Kurve 110 in Fig. 8 sowie die folgende Gleichung (8) deutlich wird: &udf53;vu10&udf54;&udf53;vz3&udf54; &udf53;vu10&udf54;
• Die Hub-/Anziehungskraft-Kennlinie nach Fig. 8 bedeutet, daß, da die Anziehungskraft 110 plötzlich ansteigt, der Tauchkern 13 bei einem Hub 0 eine sehr starke Beschleunigung aufweist. Dadurch besteht die Gefahr, daß die Magnetköpfe 1 a und 1 b durch die sehr hohe Beschleunigung zum Auftreffen auf die Magnetplatte 6 gebracht werden, wobei sowohl diese als auch die Magnetköpfe 1 a und 1 b beschädigt werden würden, da bei einer bekannten Einrichtung die Bewegung der Nase 5, die mit dem Vorderende 9 a des Schwingarms 9 in Kontakt liegt, stark beschleunigt werden würde. Ferner ergibt sich bei der Kopfaufsetzvorrichtung dem Stand der Technik das Problem, daß ein Anschlag 17 auf eine Oberfläche des Elektromagneten 12 mit hoher Kraft auftrifft und somit Lärm erzeugt wird, und daß ferner der Elektromagnet 12 einen hohen Stromverbrauch hat, da ein Ausgangspunkt 15 e gemäß Fig. 8 auf relativ großer Höhe liegen muß. Außerdem ist der Elektromagnet senkrecht zu den Ebenen der Oberflächen der Magnetplatte bei der bekannten Kopfaufsetzvorrichtung angeordnet, was es notwendig macht, daß die Einrichtung zusätzlich zu der vertikalen Dimension des Elektromagneten eine solche Vertikalabmessung hat, daß der Schwingarm 9 und die Nase sich vom Oberende des Elektromagneten vertikal nach oben wegbewegen können. Bisher war es somit unmöglich, die Vertikalabmessung der Kopfaufsetzvorrichtung zu verringern, wodurch sich Schwierigkeiten bei der Erzielung einer Magnetplatteneinrichtung geringer Bauhöhe ergaben.
• Ein Kopfaufsetz-Stellantrieb ähnlich demjenigen nach Fig. 3 ist z. B. in der offengelegten JA-Patentanmeldung Nr. 58 311/76, die der US-Patentanmeldung Serial-Nr. 510 471 entspricht, angegeben.
• Zur Beseitigung der bei dem Kopfaufsetz-Stellantrieb nach dem Stand der Technik auftretenden Probleme wurde von der Anmelderin versucht, folgende Maßnahmen zu ergreifen:
  
• (i) Der Kopfaufsetz-Stellantrieb sollte einen Elektromagneten aufweisen, der entsprechend Fig. 9 so ausgebildet ist, daß das Unterende des Tauchkerns 13 in Form eines Konus nach unten ragt und das ortsfeste Polstück 16 eine der Form des Unterendes des Tauchkerns 13 komplementäre Form aufweist, wodurch eine plötzliche Änderung der Anziehungskraft so weit wie möglich dadurch verringert wird, daß eine plötzliche Änderung der magnetischen Flußdichte und der gegenüberliegenden Oberflächen von Tauchkern 13 und Wicklung 14 minimiert wird.
• (ii) Der Kopfaufsetz-Stellantrieb sollte so ausgebildet sein, daß der Verbindungspunkt zwischen dem Schwingarm 9 und dem Tauchkern 13 aus der Position von Fig. 3 in eine Position verschoben ist, die näher an dem Zapfen 10 liegt, der als Drehpunkt für den Schwingarm 9 dient, um dadurch die Einflüsse, die durch eine plötzliche Änderung der Anziehungskraft auftreten, durch Verkürzung des Hubs des Tauchkerns 13 zu minimieren.
• (iii) Der Kopfaufsetz-Stellantrieb sollte so aufgebaut sein, daß der Gegentakt-Elektromagnet 12 entweder eine elektrische oder eine hydraulische Dämpfungsfunktion hat.


• Es wurde jedoch festgestellt, daß bei den verschiedenen vorstehend angegebenen Ausbildungen des Stellantriebs mehrere Nachteile auftreten. Versuche ergaben, daß sich durch den Aufbau des Elektromagneten entsprechend Abschnitt(i) keine merklichen Verbesserungen der Betriebskennlinie einstellen. Mit dem Stellantrieb entsprechend Abschnitt (ii) konnten keine guten Auswirkungen erzielt werden, da die Kompaktheit der Vorrichtung es unmöglich macht, das Hebelverhältnis l&sub1;/l&sub0; (Fig. 3) des Schwingarms 9 zu vergrößern. Bei dem Kopfaufsetz-Stellantrieb mit Dämpfungsfunktion entsprechend Abschnitt (iii) würde die Zuverlässigkeit der gesamten Einrichtung verringert werden aufgrund der Abdichtung des Dämpfers und dessen kurzer Lebensdauer, so daß die Einrichtung in der Praxis nicht einsetzbar wäre. Es wurde somit festgestellt, daß eine zufriedenstellende Betriebskennlinie auch dann nicht erhalten werden kann, wenn die Kopfaufsetzvorrichtung nach dem Stand der Technik, bei dem Tauchkern und Schwingarm direkt miteinander verbunden sind, mit einigen Verbesserungen ausgerüstet wird.
• Die bereits genannte US-PS 42 41 366 offenbart zwei Ausführungen einer Kopfaufsetzvorrichtung, nämlich in Fig. 1 eine solche mit einem Drehmagneten als Stellantrieb und in Fig. 8 eine Ausführungsform mit einem Hubmagneten als Stellantrieb. Die Ausführung mit dem Hubmagneten weist die im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Merkmale auf und entspricht dem in der Fig. 3 der vorliegenden Anmeldung beschriebenen Stand der Technik.
• Ein weiches Aufsetzen auf den Aufzeichnungsträger (Magnetplatte) wird bei der bekannten Magnetkopfaufsetzvorrichtung gemäß der US-PS 42 41 366 unter Einbeziehung der Charakteristik des Stellantriebs (Drehmomentcharakteristik) erreicht. Dies gilt für den in Fig. 1 der US-PS 42 41 366 dargestellten Drehmagneten bzw. für die besondere Bauform des den Tauchkern aufweisenden Elektromagneten gemäß der dortigen Fig. 8. Ferner gilt dies für die Regelung der dem Elektromagneten gemäß der dortigen Fig. 1 und der dortigen Fig. 8 zugeführten Spannung gemäß der dortigen Fig. 7c.
• Die in der dortigen Fig. 8 dargestellte Ausführung hat den bereits beschriebenen Nachteil der vergrößerten Bauhöhe. Die in der dortigen Fig. 1 dargestellte Ausführung mag durch Verwendung des Drehmagneten die Bauhöhe etwas verringern, jedoch nicht in der Weise, wie dies möglich wäre, wenn, wie beim vorliegenden Gegenstand, der Stellantrieb mit parallel zu einer Oberfläche des Aufzeichnungsträgers durch den Elektromagneten bewegten Tauchkern. Das weiche Aufsetzen, das durch geeignete Gestaltung des Elektromagneten bzw. Regelung der dem Elektromagneten angelegten Spannung ermöglicht wird, bringt fertigungstechnische Nachteile mit sich, da der Elektromagnet in seiner besonderen Gestaltung und die zusätzliche Regeleinrichtung teuer sind, was bei einem solchen Massenartikel besonders ins Gewicht fällt.
• Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, eine Kopfaufsetzvorrichtung, wie sie im Oberbegriff des Anspruchs 1 beschrieben ist, so zu ermöglichen, daß diese bei geringer Bauhöhe und geringen Herstellungkosten ein weiches Aufsetzen des Magnetkopfes auf den Aufzeichnungsträger gestattet.
• Diese Aufgabe wird durch die Kombination der im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst. Die Unteransprüche 2-9 kennzeichnen jeweils vorteilhafte Ausbildungen davon.
• Fig. 10 ist eine Perspektivansicht des Kopfaufsetz- Stellantriebs des bevorzugten Ausführungsbeispiels der Kopfaufsetzvorrichtung. Der Stellantrieb umfaßt einen Schwingarm 90, der um den Zapfen 10 schwenkbar ist und einen vorderen Endabschnitt 90 a zum Kontakt mit der Nase 5 der Kopfhaltevorrichtung aufweist, einen Gegentakt-Elektromagneten 125 mit einem Tauchkern 130, der eine Linearbewegung zum Verschieben des Tauchkerns 130 längs einer Geraden erzeugt, und eine Bewegungsumsetzungs-Einheit zum Umsetzen der Linearbewegung des Tauchkerns 130 in eine Drehbewegung, so daß der vordere Endabschnitt 90 a des Schwingarms 90 auf- und abbewegt wird. Die Bewegungsumsetzungs-Einheit umfaßt ein drehbares Organ 18, das die Linearbewegung des Tauchkerns 130 in eine Drehbewegung umsetzt, sowie einen Stift 22 und eine Rolle 23 zur Übertragung der Drehbewegung des drehbaren Organs 18 auf den Schwingarm 90; die Bewegungsumsetzungs- Einheit bewegt den vorderen Endabschnitt 90 a des Schwingarms 90 im wesentlichen in Vertikalrichtung.
• Fig. 11 zeigt eine Seite des Kopfaufsetz-Stellantriebs von Fig. 10. Der Gegentakt-Elektromagnet 125 umfaßt ein ortsfestes Polstück 160, eine Wicklung 140, den Tauchkern 130, eine Leitwelle 135, die in einer Mittenöffnung des ortsfesten Polstücks 160 drehbar angeordnet ist und den Tauchkern 130 haltert, eine zwischen einem Ende der Leitwelle 135 und einem Außenrahmen 136 des Elektromagnets befestigte Schraubenfeder 21, die die Leitwelle 135 in eine vorbestimmte Richtung beaufschlagt, und einen die Wicklung 140 umschließenden Rahmen 137, der an seiner Vorderfläche mit noch zu erläuternden Führungsnuten bzw. -rillen 19 a ausgebildet ist.
• Das drehbare Organ 18, das einen Teil der Bewegungsumsetzungs-Einheit bildet, ist an der Vorderfläche des Tauchkerns 130 zum Zusammenwirken mit diesem angeordnet und an einem Teil einer Innenfläche 138 mit Nuten bzw. Rillen 19 b einer noch zu erläuternden Form ausgebildet. Von der Außenfläche des drehbaren Organs 18 ragt der Stift 22 vor, der an seinem Vorderende die Rolle 23 drehbar trägt. Die Rolle 23 ist in eine in einem unteren Abschnitt des Schwingarms 90 ausgebildete Nut 24 eingesetzt, so daß der Schwingarm 90 während der Rotation des drehbaren Organs 18 auf- und abbewegt wird.
• Zwischen den Nuten 19 b des drehbaren Organs 18 und den Leitnuten 19 a des Rahmens 137 ist ein Lager- bzw. Wälzkörper 20 angeordnet. Wenn nach Erregung des Elektromagneten 125 der Tauchkern 130 an das Polstück 160 angezogen wird, wälzt sich der Lagerkörper 20 entlang den Nuten 19 a und 19 b so ab, daß sich der Tauchkern 130 nach rechts bewegen kann. Durch die Bewegung des Lagerkörpers 20 werden das drehbare Organ 18 und der Tauchkern 130 gedreht, wie noch erläutert wird.
• Fig. 12 zeigt das drehbare Organ 18 aus der Richtung der Innenfläche 138. Dabei hat das Organ die Form einer Scheibe und ist längs dem Umfang mit den drei Nuten 19 b versehen, deren jede so ausgebildet ist, daß ihre Tiefe vom einen Ende jeder Nut zum anderen Nutende stetig zunimmt (gesehen von der Seite des Organs 18).
• Fig. 13 zeigt den Schwingarm 90 in Richtung eines Pfeils D in Fig. 10 und verdeutlicht die Beziehung zwischen der Bewegung der Rolle 23 und der Drehbewegung des Schwingarms 90 um den Drehzapfen 10 infolge der Rotation des drehbaren Organs 18 des Kopfpositionier-Stellantriebs der angegebenen Konstruktion. Die vom drehbaren Organ 18 ausgehende Rolle 23 ist in die am unteren Ende des Schwingarms 90 ausgebildete Nut 24 eingesetzt. Wenn sich also die Rolle 23 mit der Drehbewegung des drehbaren Organs 18 bewegt, wird der Schwingarm 90 um seinen Drehzapfen 10 geschwenkt. Zu diesem Zeitpunkt führt - streng genommen - der Kontaktteil 90 a des Schwingarms 90 eine Drehbewegung aus. Er ist jedoch von dem als Drehpunkt wirkenden Drehzapfen 10 in diesem Fall um einen Abstand l beabstandet und hat einen sehr kleinen Hub S. Wenn also der Winkel der Schwenkbewegung des Schwingarms 90 mit R bezeichnet wird, führt der vordere Endabschnitt 90 a im wesentlichen eine lineare Bewegung aus.
• Zum Beispiel sei der Hub des Vorderendes des Schwingarms 90, der zur Erzielung des erwünschten Effekts erforderlich ist, mit S bezeichnet; der Abstand von der Mitte des Drehzapfens 10 zum Vorderende des Schwingarms 90 sei mit l bezeichnet; der Abstand vom Mittelpunkt des Drehzapfens 10 zum Wälzmittelpunkt der Rolle 23 in der Nut 24 sei mit R bezeichnet; der Winkel der Schwenkbewegung des Schwingarms 90 sei mit R bezeichnet; der Abstand vom Mittelpunkt des Zapfens 10 zum Rotationsmittelpunkt der drehbaren Scheibe 18 sei mit D bezeichnet; der durch die X-Achse der beiden sich am Zapfen 10 senkrecht zueinander schneidenden Achsen X und Y gebildete Winkel, der als Ursprungspunkt für die Mitte der drehbaren Scheibe 18 und die Mitte des Stifts 22 dient, sei mit d&sub0; bezeichnet; der Winkel, um den sich die drehbare Scheibe 18 von dem vorgenannten, durch die X-Achse gebildeten Winkel mit den Mitten der Scheibe 18 und des Stifts 22 weiter dreht, sei mit α bezeichnet; und der Abstand zwischen der Mitte der drehbaren Scheibe 18 und dem Mittelpunkt des Stifts 22 sei mit γ bezeichnet. Dann kann der Winkel der Schwenkbewegung des Schwingarms 90 und das Hebelverhältnis β durch die folgenden Gleichungen (9) bzw. (10) ausgedrückt werden: &udf53;vu10&udf54;&udf57;°KV&udf56; = °KS&dlowbar;/l°k@,(9)&udf53;zl10&udf54;&udf57;°Kb&udf56; = °Kl/R°k@,(10)&udf53;zl10&udf54;
• Ferner sei die Linear-/Drehbewegungs-Umsetzungskonstante, die durch den Winkel der Nuten bestimmt ist, mit a&sub0; bezeichnet. Dann werden der Rotationswinkel der drehbaren Scheibe 18 und der Luftspalt δ des Elektromagneten 125 durch die folgende Gleichung (11) ausgedrückt: &udf53;vu10&udf54;&udf57;°Ka&udf56; = °Ka°kø ´ &udf57;°Kd&udf56;@,(11)&udf53;zl10&udf54;
• Somit kann die Beziehung zwischen dem Luftspalt δ des Elektromagneten 125 und dem Hub durch die Gleichung (12) wie folgt ausgedrückt werden: &udf53;vu10&udf54;&udf53;vz3&udf54; &udf53;vu10&udf54;
• Da das Hebelverhältnis β, der Abstand γ und die Konstante a&sub0; durch die baulichen Abmessungen bestimmt sind, zeigt die Gleichung (12), daß der erforderliche Hub S des Kontaktteils 90 a des Schwingarms 90 und der Luftspalt δ des Elektromagneten 125 zueinander proportional sind, wobei als Konstante einer von verschiedenen änderbaren Werten benutzt wird.
• Zum Beispiel sind der Hub S&min; und der Luftspalt δ&min; des Kopfpositionier-Antriebsteils von Fig. 13 zueinander nur dann proportional, wenn das Hebelverhältnis β&min; als Konstante entsprechend der folgenden Gleichung (13) verwendet wird: &udf53;vu10&udf54;°KS&dlowbar;°k = &udf57;°Kb&udf56;&dlowbar; ´ &udf57;°Kd&udf56;&dlowbar;@,(13)&udf53;zl10&udf54;
• In Anbetracht der bezüglich der Abmessungen der Einrichtungen gegebenen Beschränkungen war es unmöglich, dem Hebelverhältnis β&min; einen ausreichend hohen Wert zu geben, und infolgedessen konnte der Kopfpositionier-Antriebsteil nach dem Stand der Technik bisher dem Hub S&min; keinen hinreichend großen Wert geben. Das Hebelverhältnis β&min; muß auf einer hohen Maßgenauigkeit basieren, weil sonst der durch die Bewegung des Tauchkerns des Elektromagneten zurückgelegte Weg nur durch das Hebelverhältnis β&min; vergrößert würde.
• Bei dem vorstehend erläuterten Ausführungsbeispiel kann jedoch der Kopfaufsetz-Stellantrieb nach Fig. 12 dem Hub S des Kontaktteils 90 a des Schwingarms 90 auch dann einen großen Wert geben, wenn der Luftspalt δ klein oder der Bewegungsweg des Tauchkerns 130 gering ist, indem die Konstante a&sub0;, die durch den Winkel der Nuten 19 a und 19 bbestimmt ist, größer gemacht wird, falls der Abstand wegen der Notwendigkeit der Verringerung der Dicke der Einrichtung einen geringen Wert aufweist.
• Es sei angenommen, daß der Hub S = S&min; = 3 mm. In diesem Fall muß der Spalt δ beim Stand der Technik 1,5 mm sein, weil das Hebelverhältnis β&min; = 2. Bei dem vorstehend erläuterten Ausführungsbeispiel kann der Spalt δ auf ca. 1/3 des Werts nach dem Stand der Technik verringert werden, wie die folgende Gleichung zeigt, wobei das Hebelverhältnis β&min; = 1,2, der Abstand γ = 13,5 und die Konstante a&sub0; = 0,37 rad/mm: &udf53;vu10&udf54;&udf57;°Kd&udf56; = @W:3¤mm:1,2ó13,5¤mmó0,37¤rad/mm&udf54; = 0,5¤mm&udf53;zl10&udf54;
• Es ist somit ersichtlich, daß der Gegentakt-Elektromagnet 125 in einer Lage arbeiten kann, in der sich die Anziehungskraft relativ zum Hub wenig ändert.
• Da ferner der angegebene Kopfaufsetz-Stellantrieb in einer Position arbeiten kann, in der sich die Anziehungskraft des Gegentakt-Elektromagneten 125 relativ zum Hub S des Tauchkerns nur wenig ändert, kann die Betriebsgeschwindigkeit des Schwingarms 90 durch Ergreifen der folgenden Maßnahmen verringert werden:
• Nach dem Faradayschen Gesetz hängt eine an entgegengesetzten Enden einer Wicklung erzeugte Spannung e von der zeitlichen Änderung eines Magnetfelds H sowie der Windungszahl ab. Die Beziehung kann durch die Gleichung (14) wie folgt ausgedrückt werden: &udf53;vu10&udf54;&udf53;vz2&udf54; &udf53;vu10&udf54;
• Durch Modifikation der Gleichung (14) und zweiseitige Integration wird die folgende Gleichung (15) erhalten: &udf53;vu10&udf54;&udf53;vz5&udf54; &udf53;vu10&udf54;
• Hier kann, wie aus Gleichung (3) hervorgeht, die Anziehungskraft des Gegentakt-Elektromagneten 125 durch die folgende Gleichung (16) ausgedrückt werden, indem Gleichung (15) in Gleichung (13) substituiert wird: &udf53;vu10&udf54;&udf53;vz5&udf54; &udf53;vu10&udf54;
• Die Gleichung (16) bedeutet folgendes:
  
• (i) Die Anziehungskraft steigt mit der zeitlichen Integration der aufgedrückten Spannung an. So bewirkt ein stufenweises Aufdrücken einer Spannung, daß sich die Anziehungskraft allmählich mit der Zeit entsprechend Fig. 8 erhöht.
• (ii) Die zeitliche Änderung der Anziehungskraft, insbesondere ihre Anstiegskennlinie, könnte durch die Windungszahl N der Wicklung geändert werden, so daß der Anstieg gleichmäßig erfolgen kann.


• Dies würde die Konstruktion eines Kopfpositioniersystems ermöglichen, bei dem die Anziehungskraft keine übergroße Änderung in bezug auf eine Änderung des Spalts δ des Gegentakt-Elektromagneten oder des Hubs des Schwingarms 90 zeigt.
• Fig. 14 zeigt die Anziehungskraft-/Last-Kennlinie relativ zu der Hubkennlinie des Ausführungsbeispiels nach Fig. 10. Es ist ersichtlich, daß die Anziehungskraft-Kurve 200 und die Last-Kurve 300 am Vorderende des Schwingarms relativ zu der Hubkennlinie eine wesentliche Verbesserung gegenüber den Kurven von Fig. 6 aufweisen.
• Die Funktionsweise des Kopfaufsetz-Stellantriebs der Kopfaufsetzvorrichtung nach Fig. 10 wird nachstehend erläutert.
• Bei dem Stellantrieb nach den Fig. 10 und 11 beaufschlagt die Schraubenfeder 21 mit ihrer Rückstellkraft die Leitwelle 135 derart, daß diese nach links verschoben wird, wenn dem Elektromagneten 125 kein Erregerstrom zugeführt wird. Die Schraubenfeder 21 bewirkt eine Entlastung der Magnetköpfe durch Beaufschlagen des Tauchkerns 130, wenn der Erregerstrom abgeschaltet ist. In diesem Zustand ist zwischen dem Rahmen 137 des Tauchkerns 125 und der Innenfläche ein Zwischenraum x&sub1; gebildet, und der Wälz- oder Lagerkörper 20 befindet sich in den flacheren Abschnitten der Nuten 19 a und 19 b.
• Fig. 15 zeigt in einer Teilschnittansicht das drehbare Organ 18 und den Rahmen 137, gesehen in Längsrichtung der Nuten 19 a und 19 b im vorgenannten Betriebszustand. Es ist deutlich zu sehen, daß der Wälzkörper 20 in den flachvertieften Abschnitten der Nuten 19 a und 19 b positioniert ist.
• Zu diesem Zeitpunkt bewirkt die drehbare Scheibe 18 durch ihre Rotation, daß der Stift 22 in einer relativ hohen Lage entsprechend Fig. 21 angeordnet ist. Somit schiebt die mit dem Stift 22 verbundene Rolle 23 den vorderen Endabschnitt 90 a des Schwingarms 90 nach oben entsprechend der Strichlinie in Fig. 13, wodurch die Nase 5 der Magnetkopf-Haltevorrichtung nach oben geschoben wird. In diesem Zustand befinden sich die Magnetköpfe 1 a und 1 b entfernt von der Magnetplatte 6 entsprechend den Fig. 2a und 2b.
• Wenn die Magnetköpfe zu der Magnetplatte zu bewegen sind, wird dem Elektromagneten 125 des Kopfaufsetz-Stellantriebs ein Strom zugeführt, um den auf der Leitwelle 135 gehalterten Tauchkern 130 an das ortsfeste Polstück 160 anzuziehen. Durch die Anziehungskraft des Elektromagneten 125 wird der Wälzkörper 20 in tiefere Abschnitte der Nuten 19 a und 19 b bewegt. Dadurch bewegt sich die drehbare Scheibe 18 in Richtung eines Pfeils E&sub1; (vgl. Fig. 21), während der Wälzkörper 20 rotiert, so daß das drehbare Organ 18 in Richtung eines Pfeils E&sub2; gedreht wird, während sich der Wälzkörper 20 bewegt. Auf diese Weise führt die Bewegungsumsetzungs-Einheit des Ausführungsbeispiels zuerst eine Umsetzung der Linearbewegung des Tauchkerns 130 des Elektromagneten 125 in eine Drehbewegung der drehbaren Scheibe 18 aus.
• Wenn der Tauchkern 130 die Endlage seiner durch die Anziehungskraft des Tauchkerns 130 bewirkten Bewegung erreicht, liegt der Wälzkörper 20 in den tiefsten Abschnitten der Nuten 19 a und 19 b (vgl. die Fig. 22 und 16). Wenn der Wälzkörper 20 diese Lage einnimmt, befinden sich das drehbare Organ 18 und der Rahmen 137 nahe beieinander und haben einen Abstand von x&sub2; relativ zueinander. Zu diesem Zeitpunkt wird der Stift durch die Drehbewegung des drehbaren Organs 18 in seine unterste Lage bewegt, so daß der Kontaktteil 90 a des Schwingarms 90 nach unten in eine Lage gebracht wird, in der er aus seinem Kontakt mit der Nase 5 gelöst ist (vgl. Vollinien in Fig. 13).
• Nachstehend wird der Bewegungsablauf des vorderen Endabschnitts 90 a des Schwingarms 90, während die Magnetköpfe 1 a und 1 b zu der Magnetplatte 6 bewegt werden, erläutert. Fig. 18 zeigt die Beziehung zwischen dem Hub des vorderen Endabschnitts 90 a und dem Luftspalt δ des Elektromagneten 125. Es ist ersichtlich, daß der Hub des vorderen Endabschnitts 90 a des Schwingarms 90 sich linear ändern kann, wie durch die Strichpunkt-Kurve 500 angegeben ist, und zwar von einem Ausgangspunkt 15 e, bei dem der Spalt δ des Elektromagneten 125 0,5 mm beträgt, bis zu einem Endpunkt 15 d, an dem der Spalt δ 0 mm beträgt. Somit ermöglicht der Kopfaufsetz- Stellantrieb dieses Ausführungsbeispiels eine Vergrößerung des Hubs des vorderen Endabschnitts 90 a des Schwingarms 90 auf 3 mm, indem der Hub von 0,5 mm des Elektromagneten 125 genutzt wird. Dies wird durch die Gleichung (14) gestützt.
• Bei dem angegebenen Kopfaufsetz-Stellantrieb kann die Lastkennlinie durch die Konfiguration der Nuten 19 a und 19 b bestimmt werden. Indem z. B. jede Nut 19 a und 19 b eine gleichmäßig gewölbte Fläche aufweist (vgl. Fig. 17), ist es möglich, eine Änderung des Hubs des vorderen Endabschnitts 90 a des Schwingarms 90 entsprechend einer Kurve 400 von Fig. 18 zu erhalten. Wenn dies der Fall ist, kann der Stellantrieb so funktionieren, daß die Bewegung der Magnetköpfe bei deren Annäherung an die Magnetplatte abgebremst wird.
• Fig. 19 zeigt Ergebnisse von Experimenten, die mit der zeitlichen Änderungs-Kennlinie eines Erregerstroms 600 des Elektromagneten 125 des Stellantriebs gemäß dem Ausführungsbeispiel durchgeführt wurden, sowie ein Wiedergabesignal 700 der Magnetköpfe, das während des Aufsetzvorgangs erfaßt wurde; Fig. 20 zeigt die zeitliche Änderungs-Kennlinie eines Erregerstroms 800 und eines Wiedergabesignals 900 eines bekannten Kopfaufsetz-Stellantriebs. Aus den Figuren ist ersichtlich, daß der Magnetkopfaufsetz-Stellantrieb gemäß dem Ausführungsbeispiel mit einem Erregerstrom 600 von 110 mA arbeiten kann, was etwa dem halben Erregerstrom 800 des bekannten Stellantriebs nach Fig. 20 entspricht, und daß der Erregerstrom 600 und das Wiedergabesignal 700 der Magnetköpfe 700 eine solche Charakteristik haben, daß sie sukzessive mit der Zeit ansteigen, was bedeutet, daß die Magnetköpfe langsam auf die Magnetplatte zu bewegbar sind.
• Dadurch, daß der von dem Kopfaufsetz-Stellantrieb nach dem Ausführungsbeispiel benötigte Erregerstrom klein ist, ergibt sich der Vorteil, daß der Stellantrieb einen geringen Energieverbrauch hat und wenig Wärme erzeugt. Dadurch, daß sich die Magnetköpfe langsam zu der Magnetplatte bewegen, ergibt sich der Vorteil, daß eine Beschädigung vermieden wird, die sonst beim abrupten Auftreffen der Magnetköpfe mit großer Kraft auf der Magnetplatte hervorgerufen werden könnte, und daß die Dicke des Positioniersystems, bei dem der Elektromagnet horizontal angeordnet ist, verringert werden kann.
• Dadurch, daß der Kopfaufsetz-Stellantrieb mit Mitteln ausgebildet ist, die die Konstante der Bewegungsumsetzung veränderlich machen, so daß eine Umsetzung der Linearbewegung des Elektromagneten zuerst in eine Drehbewegung und dann wieder in eine Linearbewegung erfolgt, nämlich mit den an der drehbaren Scheibe und dem Innenrahmen des Elektromagneten ausgebildeten Nuten sowie dem in die Nuten eingesetzten Wälzkörper, kann die angegebene Kopfaufsetzvorrichtung folgende Auswirkungen erzielen:
  
• (i) Ein kurzer Hub des Elektromagneten kann in einen langen Hub der Nase der Magnetkopf-Haltevorrichtung umgesetzt werden.
• (ii) Der Elektromagnet hat einen geringen Stromverbrauch, weil die Kopfpositionierung mit einem kurzen Hub des Elektromagneten erreicht werden kann.
• (iii) Die Tatsache, daß der Elektromagnet einen geringen Stromverbrauch aufweist, führt zu einer Verringerung der durch den Elektromagneten erzeugten Wärmemenge, wodurch die Gefahr einer Ausdehnung und Kontraktion des Aufzeichnungsträgers infolge einer Temperaturänderung in der Einrichtung beseitigt wird.
• (iv) Die Magnetköpfe können langsam zu der Magnetplatte hin bewegt werden, wodurch die Gefahr einer Beschädigung aufgrund eines Zusammenpralls von Magnetköpfen und Magnetplatte beseitigt wird.
• (v) Die vertikalen Abmessungen der Magnetplatteneinrichtung in bezug auf die Oberflächen des Aufzeichnungsträgers können verringert werden, weil der Elektromagnet in bezug auf die Oberflächen des Aufzeichnungsträgers horizontal angeordnet ist und das Kopfaufsetzen durch Umsetzung einer Linearbewegung des Elektromagneten in eine Drehbewegung erfolgt.

Claims (10)

1. Kopfaufsetzvorrichtung für eine Magnetplattenvorrichtung mit

- wenigstens einem Magnetkopf, der auf der Magnetplatte aufgezeichnete Information zumindest wiedergibt,

- wenigstens einer Kopfhaltevorrichtung, die den Magnetkopf angrenzend an eine Oberfläche eines Aufzeichnungsträgers haltert,

- einem Stellantrieb aus einem einen Tauchkern aufweisenden Elektromagneten, der die Kopfhaltevorrichtung so antreibt, daß diese den Magnetkopf zu oder von der einen Oberfläche des Aufzeichnungsträgers bewegt, und

- einem zwei gegenüberliegende Enden aufweisenden Schwingarm, der an einem seiner gegenüberliegenden Enden durch den Stellantrieb getrieben wird und drehbar um eine Achse gelagert ist, die im wesentlichen parallel zu der einen Oberfläche des Aufzeichnungsträgers verläuft, wobei

- die Kopfhaltevorrichtung eine Nase aufweist, die mit dem Schwingarm in Kontakt gelangt,

dadurch gekennzeichnet, daß

- der Elektromagnet (125) den Tauchkern (130) im wesentlichen parallel zu der einen Oberfläche des Aufzeichnungsträgers (6) verschiebt,

- eine zwischen dem Tauchkern (130) und dem Schwingarm angeordnete Bewegungsumsetzungseinheit (18, 19 a, 19 b, 20, 137), die die Linearbewegung des Tauchkerns (130) in eine Drehbewegung um dessen eigene Achse umsetzt, so daß
der Hub der Drehbewegung gegenüber dem Hub der Linearbewegung des Tauchkerns vergrößerbar ist, und

- daß der Schwingarm (90) durch die Achse (10) an seinem anderen Ende gelagert ist und die Nase (5) mit dem einen Ende (90 a) des Schwingarms (90) an dem auch die Bewegungsumsetzungseinheit (18, 19 a, 19 b, 20, 137) angreift, in Kontakt gelangt.

2. Kopfaufsetzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kopfhaltevorrichtung aufweist:

- einen den Magnetkopf (1 a) tragenden und die Nase (5) halternden ersten Arm (3 a),

- ein Druckerzeugungsorgan (8 a), das einen Druck erzeugt, durch den der an dem ersten Arm (3 a) befestigte Magnetkopf (1 a) zu der Oberfläche des Aufzeichnungsträgers (6) bewegbar ist, und

- ein federndes Halteorgan (4), das den Magnetkopf (1 a) federnd für eine Bewegung zu und von der einen Oberfläche des Aufzeichnungsträgers (6) haltert.

3. Kopfaufsetzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kopfhaltevorrichtung ferner aufweist:

- einen ersten Arm (3 a), der den als ersten Magnetkopf dienenden Magnetkopf (1 a) trägt, wobei der erste Arm (3 a) einen ersten Nocken (7 a), der sich zu der einen Oberfläche des Aufzeichnungsträgers (6) erstreckt, sowie die Nase (5) trägt, die mit dem einen Ende (90 a) des Schwingarms (90) in Kontakt bringbar ist,

- ein Druckerzeugungselement (8 a), das einen Druck erzeugt, durch den der erste Arm (3 a) in eine Richtung beaufschlagbar ist, in die der erste Magnetkopf (1 a) zu der einen Oberfläche des Aufzeichnungsträgers (6) bewegt wird,

- einen zweiten Arm (3 b), der einen zweiten Magnetkopf (1 b) angrenzend an die zweite Oberfläche des Aufzeichnungsträgers (6) gegenüber der einen Oberfläche, an die der erste Magnetkopf (1 a) angrenzt, trägt, wobei der zweite Arm (3 b) einen zweiten Nocken (7 b) zum Eingriff mit dem am ersten Arm (3 a) angeordneten ersten Nocken (7 a) trägt, und

- ein federndes Stützelement (4) zum federnden Abstützen des ersten und des zweiten Arms (3 a, 3 b), so daß der erste Magnetkopf (1 a) und der zweite Magnetkopf (1 b) zu und von den Oberflächen des Aufzeichnungsträgers (6) bewegbar sind.

4. Kopfaufsetzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegungsumsetzungs-Einheit aufweist:

- ein auf dem Tauchkern (130) mit diesem drehbar gehaltertes drehbares Organ (18), das in einer an den Elektromagnet (125) angrenzenden Oberfläche mit einem ersten Satz Nuten (19 b) ausgebildet ist, die in Umfangsrichtung des drehbaren Organs (18) verlaufen und vom Rotationsmittelpunkt des drehbaren Organs (18) gleichbeabstandet sind, wobei jede Nut des ersten Nutensatzes (19 b) eine in Umfangsrichtung allmählich zunehmende Tiefe aufweist,

- einen Rahmen (137), der in einem zwischen dem drehbaren Organ (18) und dem Elektromagnet (125) definierten Zwischenraum angeordnet ist und in der an das drehbare Organ (18) angrenzenden Oberfläche mit einem Satz zweiter Nuten (19 a) an Positionen, die den Positionen des ersten Nutensatzes (19 b) in dem drehbaren Organ (18) entsprechen, ausgebildet ist, wobei die Tiefe des zweiten Nutensatzes (19 a) in der der Umfangsrichtung des ersten Nutensatzes (19 b) entgegengesetzten Umfangsrichtung allmählich zunimmt, und

- einen Lager- bzw. Wälzkörper (20), der zwischen dem ersten Nutensatz (19 b) im drehbaren Organ (18) und dem zweiten Nutensatz (19 a) im Rahmen (137) eingesetzt ist.

5. Kopfaufsetzvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,

- daß das drehbare Organ (18) einen Stift (22) und eine Rolle (23) aufweist,

- daß der Stift (22) in einer Position im Abstand von dem Rotationsmittelpunkt des drehbaren Organs (18) in einer zur Umlaufrichtung desselben senkrechten Richtung angeordnet ist und sich in eine zur Rotationsachse des drehbaren Organs (18) parallele Richtung erstreckt,

- daß die Rolle (23) an einem Vorderende des Stifts (22) drehbar befestigt ist, und

- daß der Schwingarm (90) eine dritte Nut (24), in die die Rolle (23) eingesetzt ist, sowie einen vorderen Endabschnitt (90 a) aufweist, der in einer Position liegt, die vom Lagerpunkt des Schwingarms (90) um die Achse (10) in einem Abstand liegt, der größer als der Abstand zwischen dem Lagerpunkt um die Achse (10) und der dritten Nut (24) ist, wobei der vordere Endabschnitt (90 a) des Schwingarms (90) mit der Nase (5) der Kopfhaltevorrichtung in Eingriff bringbar ist.

6. Kopfaufsetzvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der in dem drehbaren Organ (18) ausgebildete erste Nutensatz (19 b) und der in dem Rahmen (137) ausgebildete zweite Nutensatz (19 a) jeweils ebene Nutgrundflächen aufweisen (Fig. 15 und Fig. 16).

7. Kopfaufsetzvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der in dem drehbaren Organ (18) ausgebildete erste Nutensatz (19 b) und der in dem Rahmen (137) ausgebildete zweite Nutensatz (19 a) jeweils gewölbte Nutgrundflächen aufweisen (Fig. 17).

8. Kopfaufsetzvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckerzeugungselement der Kopfhaltevorrichtung eine Blattfeder (8 a oder 8 b) ist.

9. Kopfaufsetzvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckerzeugungselement und das federnde Halteorgan der Kopfhaltevorrichtung jeweils durch Blattfedern (8 a, 8 b, 4) gebildet sind.