DE3334206A1 - Magnetplatten-antriebssystem - Google Patents
Magnetplatten-antriebssystemInfo
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- G11B5/48—Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed
- G11B5/54—Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed with provision for moving the head into or out of its operative position or across tracks
- G11B5/55—Track change, selection or acquisition by displacement of the head
- G11B5/5521—Track change, selection or acquisition by displacement of the head across disk tracks
Landscapes
- Moving Of Heads (AREA)
- Supporting Of Heads In Record-Carrier Devices (AREA)
Description
JOO4ZUD
: ' - -" Patentanwalt
5 Dipl. Phys.
iaitlerstr. 1, D-Ö011 Höhenkirchen-Münches
•el.(08102)4100 , Telex: .... _
Magnetplatten-Antriebssystem
Die Erfindung bezieht sich auf ein Magnetplatten-Antriebssystem, insbesondere eines, bei dem ein Servosystem mit
Rückführung verwendet wird, um während der Spurfolge-Betriebsart einen Servokopf in Ausrichtung mit einer erwünschten
Servospur zu halten.
Angesichts der rapiden technologischen Expansion auf diesem Gebiet sind Magnetplatten-Antriebssysteme heute hochentwikkelt.
Typischerweise verwenden solche Antriebssysteme einen oder mehrere Magnetköpfe, die relativ zu den Oberflächen
einer oder mehrerer umlaufender Magnetplatten auf einem Luftlager schweben. Die Frage, wie die Magnetköpfe so zu
befestigen sind, daß sie schnell und genau positioniert und anschließend in verschiedenen ausgewählten Lagen benachbart
den Oberflächen der Magnetplatten gehalten werden können, hat zu zwei grundsätzlichen Lösungen dieses Problems geführt,
wobei zum einen eine lineare Stelleinheit und zum anderen eine Drehstelleinheit verwendet wird.
Eine typische lineare Stelleinheit verwendet einen Wagen, der radial zu den verschiedenen Spuren auf den Magnetplatten
Zugriff hat. Der Wagen, der an einem Ende die Magnetköpfe und am anderen Ende eine Schwingspule trägt, kann auf
präzisionsgeschliffenen zylindrischen Bahnen gleiten und ist üblicherweise ein komplexes Druckgußteil, das hinsichtlich
Steifigkeit und geringer Masse optimiert ist. Im Betrieb unterliegt der Wagen hauptsächlich Ausdehnungs- und Kompressionskräften.
Die Resonanzfrequenz des Wagens und damit die Servo-Bandbreite können relativ hoch sein, wodurch die
Empfindlichkeit gegenüber Stoßen verringert wird. Allerdings
kann die lineare Stelleinheit nicht komkpakt gebaut werden,
und durch die maschinelle Präzisionsbearbeitung zur Herstellung des Wagens und seiner Laufbahnen ist dies eine teure
Lösung des Problems der Magnetkopf-Positionierung.
Die meisten Drehstelleinheiten verwenden einen Schwenkarm, der am einen Ende die Magnetköpfe und am anderen Ende eine
Spule trägt. Derartige Einrichtungen sind in einem Beitrag mit dem Titel "Design of a Swinging Arm Actuator for a Disk
File" von J. S. Heath in IBM Journal of Research and Development,
, JuIi 1976f S. 389-397, erörtert. Derartige
Stelleinheiten haben ein kleineres Antriebsgehäuse und sind normalerweise kostengünstiger als lineare Stelleinheiten,
obwohl für den Drehpunkt ein Präzisionslager erforderlich ist. Der Arm unterliegt Biegekräften, wodurch die Einrichtung
geringere Steifigkeit, niedrigere Resonanzfrequenzen und eine verringerte Servo-Bandbreite aufweist. Normalerweise
muß die Spule aufgrund von Größenbeschränkungen nahe dem Drehpunkt angeordnet sein. Dies resultiert in einem relativ
schlechten Last-Kraft-Verhältnis und erfordert eine ziemlich
große Spule.
Typischerweise sind Magnetplatten-Antriebssysteme für zwei
verschiedene Betriebsarten ausgelegt, wobei die erste die Such- oder Positionier-Betriebsart und die zweite die
Spurfolge-Betriebsart ist. Während der Such- oder Positionier-Betriebsart wird die lineare oder die Drehstelleinheit
oder irgendeine andere Vorrichtung zur Halterung der Magnetköpfe so betätigt, daß ein ausgewählter Magnetkopf an einer
erwünschten von mehreren Spuren, die auf der benachbarten Magnetplattenoberfläche aufgezeichnet sind, positioniert
wird. Danach wird die Stelleinheit od. dgl. zur Positionierung der Magnetköpfe so betrieben, daß der ausgewählte
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Magnetkopf mit der erwünschten Spur in Ausrichtung gehalten wird, so daß eine Spurfolge-Betriebsart resultiert. Während
der Such- oder Positionier-Betriebsart arbeitet die Antriebseinrichtung als Geschwindigkeitssteuereinrichtung, die
den ausgewählten Magnetkopf in der schnellstmöglichen und wirksamsten Weise an der erwünschten Spur positioniert. Ein
Durchbiegen, eine Verschiebung oder Schwingungen irgendwelcher mechanischer Verbindungen zwischen der Stellvorrichtung
und den Magnetköpfen können die Geschwindigkeit, mit der der Suchvorgang durchführbar ist, nachteilig beeinflussen.
Während der Spurfolge-Betriebsart wird typischerweise ein Servosystem mit Rückführung eingesetzt, damit der ausgewählte
Magnetkopf einer erwünschten Spur folgen kann. Wenn ein gesonderter Servokopf in Verbindung mit einer Mehrzahl
verschiedener Servospuren verwendet wird, werden die von dem Servokopf erfaßten magnetischen Signale von dem Servosystem
mit Rückführung so verarbeitet, daß ein Fehlersignal nach Maßgabe der Abweichung des Servokopfs von der erwünschten
Spur erzeugt wird. Dieses Fehlersignal wird an die Stelleinheit angelegt zur Nachstellung der Lage des Servokopfs, bis
sich dieser auf die erwünschte Servospur aufschaltet.
Derartige Servosysteme mit Rückführung, die in der Spurfolge-Betriebsart
wirksam sind, sind Stellsysteme zweiter Ordnung. Ein Durchbiegen, eine Verschiebung oder Schwingungen
innerhalb der mechanischen Verbindung zwischen der Stelleinheitl und dem Servokopf sind schwerwiegende Probleme,
die die Fähigkeit des Servosystems mit Rückführung zum wirksamen Betrieb in der Spurfolge-Betriebsart ernsthaft
beeinträchtigen können. Im Fall der bereits angegebenen Drehstelleinheiten, bei denen der Steller mit einem Ende
eines Arms verbunden ist, der in einem Mittenabschnitt einen
COPY J
Drehpunkt und am entgegengesetzten Ende Magnetköpfe aufweist, ist der Arm ein relativ großer Ausleger mit im
wesentlichen NF-Resonanz. Die NF-Resonanz des Auslegers und die Hertzschen Resonanzen in den Drehlagern vereinigen sich
dahingehend, daß das Servosystem mit Rückführung zum Schwingen tendiert. Zum Ausgleich dieser Erscheinung wird der
Übertragungsfaktor des Servosystems normalerweise auf einen relativ niedrigen Wert eingestellt. Dadurch werden
zwar die Störeffekte der Arm-Resonanz und der Drehlager-Resonanzen verringert, jedoch auf Kosten des Wirkungsgrads des
Servosystems.
Es ist also erwünscht, die Auswirkungen der mechanischen Verbindung zwischen der .Stelleinheit und.dem S.ervokopf
innerhalb des Servosystems mit Rückführung zu minimieren, was eine räumlich enge Kopplung von Stelleinheit und Servokopf
nahelegt, um die mechanische Verbindung zwischen beiden möglichst klein zu machen.
Es ist bekannt, verschiedene unterschiedliche Armkonfigurationen
zum Haltern der Magnetköpfe nahe den Magnetplatten vorzusehen. Gemäß der US-PS 4 185 409 haltert ein langer
Arm, dessen erstes Ende drehbar gelagert ist, die Magnetköpfe an seinem entgegengesetzten zweiten Ende zusammen mit
einer Gurt-Spindel-Antriebsvorrichtung. Solche Systeme verwenden jedoch kein Servosystem mit Rückführung und sind
nicht mit den Problemen befaßt, die sich ergeben, wenn ein solches System zur Erzielung der Spurfolge-Betriebsart
verwendet wird.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines Magnetplatten-Antriebssystems, bei dem ein Servosystem
mit Rückführung während der Spurfolge-Betriebsart mit
Copy
relativ hohem Wirkungsgrad und hohem Übertragungsfaktor
betrieben werden kann, wobei insbesondere die Auswirkungen der mechanischen Verbindung zwischen der Stelleinheit und
dem Servokopf minimiert werden sollen.
Bei dem Magnetplatten-Antriebssystem nach der Erfindung ist eine Drehstelleinheit räumlich eng mit den Magnetköpfen
gekoppelt, wodurch die Auswirkungen von Resonanz und mechanischen Auslenkungen innerhalb der mechanischen Verbindung
zwischen beiden minimiert werden. Dies wird dadurch erreicht, daß die Stellspule und der Servokopf nahe beieinander
an einem Ende eines langen Arms angeordnet sind, dessen entgegengesetztes Ende drehbar gelagert ist, so daß der Arm
relativ zu einer oder mehreren umlaufenden Magnetplatten schwenkbar ist. Die enge Kopplung der Stellspule mit dem
Servokopf und den anderen Magnetköpfen am selben Ende des Arms verkleinert die mechanische Kopplung zwischen diesen
erheblich. Praktisch die gesamte Resonanz des Arms zusammen mit den Auswirkungen der Drehlager-Resonanzen werden aus dem
Servosystem mit Rückführung beseitigt, so daß das System mit hohem Übertragungsfaktor und hohem Wirkungsgrad arbeiten
kann.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform des Magnetplatten-Antriebssystems
nach der Erfindung ist eine Mehrzahl Magnetplatten auf einer gemeinsamen Achse drehbar in einem hermetisch
dichten Winchester-Gehäuse zusammen mit einer Armeinheit und einer Drehstelleinheit, die eine Spule umfaßt,
angeordnet. Die Armeinheit umfaßt einen langen Basisarm, der um sein eines Ende drehbar angeordnet ist und am entgegengesetzten
Ende die Spule und einen Servo-Magnetkopf einander benachbart trägt. Mehrere weitere Arme innerhalb der Armeinheit
sind über dem Basisarm stapelartig im Abstand vom
-"ΊΟ -
Basisarm und voneinander so angeordnet, daß sie zusammen mit dem Basisarm um eine gemeinsame Achse drehbar sind. Lese/
Schreib-Magnetköpfe, die an den entgegengesetzten Enden der
weiteren Arme angrenzend an den Servokopf und die Spule angeordnet sind, haben zu gegenüberliegenden Oberflächen der
verschiedenen Magnetplatten Zugriff. Die Drehstelleinheit umfaßt zusätzlich zu der Spule eine ortsfeste Vorrichtung,
die mit der Spule in Wechselwirkung tritt und die drei verschiedene lange Magnetelemente umfaßt, die sich zwischen
einander gegenüberliegenden magnetischen Endabschnitten im wesentlichen parallel zueinander und im Abstand voneinander
so erstrecken, daß die Spule das mittlere lange Element zwischen den auf den beiden anderen langen Elementen angeordneten
gegenüberliegenden Permanentmagneten umgibt. Ein Servosystem mit Rückführung umfaßt einen mit dem Servokopf
gekoppelten Lage-Demodulator zur Erzeugung eines Lagesignals, das die Lage des Kopfs relativ zu einer erwünschten
Servospur bezeichnet, einen Summierpunkt, der das Lagesignal mit etwaigen externen Befehlen verknüpft unter Bildung eines
Fehlersignals, einen Kompensator, der das Fehlersignal
dämpft, um Schwingungen zu unterbinden, sowie einen Leistungsverstärker, der das Fehlersignal vor dessen Zuführung
zu der Spule verstärkt. ,
Das Magnetplatten-Antriebssystem nach der Erfindung mit
wenigstens einer Magnetplatte, einem nahe der Magnetplatte angeordneten Magnetkopf, einer Armpositionier-Stelleinheit
und einem Servosystem mit Rückführung, das auf von dem Magnetkopf erfaßte Signale anspricht unter Erzeugung von der
Stelleinheit zuzuführenden Magnetkopflage-Fehlersignalen ist gekennzeichnet durch eine Armeinheit, die um ein erstes Ende
drehbar gelagert ist und deren entgegengesetztes zweites Ende mit der Stelleinheit und dem Magnetkopf gekoppelt
ist.
COPY '
Anhand der Zeichnung wird die Erfindung beispielsweise näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 das Blockschaltbild eines Servosystems mit
Rückführung, das bei einem Magnetplatten-Antriebssystem
nach der Erfindung verwendet wird;
Fig. 2 eine Perspektivansicht eines Magnetplatten-Antriebssystems
nach der Erfindung, das das Servosystem nach Fig. 1 verwendet;
Fig. 3 eine Draufsicht von oben auf einen Teil des Magnetplatten-Antriebssystems von Fig. 2;
Fig. 4 eine Vorderansicht der Drehstelleinheit, die in dem Magnetplatten-Antriebssystem nach Fig. 2
verwendet wird;
Fig. 5 eine Seitenansicht der Armeinheit des Magnetplatten-Antriebssystems
nach Fig. 2 in Verbindung mit der Drehstelleinheit nach Fig. 4, die teilweise geschnitten gezeigt ist;
Fig. 6 eine Draufsicht auf den Tragarm der Armeinheit
von Fig. 5 zusammen mit der Spule, die einen Teil der Drehstelleinheit von Fig. 4 bildet, und
einem Servo-Magnetkopf.
Fig. 1 zeigt ein Servosystem 10 mit Rückführung. Das Servosystem 10 ist konventionell ausgelegt mt Ausnahme einer
mechanischen Kopplung 12, die im vorliegenden Fall optimiert
ist. Das Servosystem 10 umfaßt einen Magnetkopf 14, der hier
ein Servokopf ist. Wenn das Servosystem 10 in der Spurfolge-Betriebsart
arbeitet, ist der Kopf 14 infolge einer Suchoder Positionier-Betriebsart an einer erwünschten Servospur
auf einer Magnetplatte positioniert. Das Servosystem 10 hat die Funktion, den Kopf 14 mit der erwünschten Servospur
während der Spurfolge-Betriebsart ausgerichtet zu halten. Der Magnetkopf 14 liefert ein Signal, das u. a. anzeigt, ob
der Kopf 14 der erwünschten Servospur folgt oder davon abweicht. Diese Information wird von dem Servosystem 10 zur
Erzeugung eines Fehlersignals genutzt, das dem Betrag der Abweichung des Kopfs 14 von der erwünschten Servospur
entspricht.
Das Signal von der angrenzenden Magnetplatten-Oberfläche, das vom Magnetkopf 14 erfaßt wird, wird einem Lage-Demodulator
16 zugeführt. Dieses Signal, das Dibit-, Tribit- oder ähnliches Format hat, wird vom Lage-Demodulator 16 demoduliert
unter Erzeugung eines Lagesignals, das die Lage des Magnetkopfs 14 relativ zu der erwünschten Servospur bezeichnet.
Das Lagesignal wii.d einem Summierpunkt 18 zusammen mit
einem externen Befehlssignal zugeführt. Der Summierpunkt 18 verknüpft das Lagesignal und das externe Befehlssignal zu
einem Fehlersignal. Während der Spurfolge-Betriebsart hat das externe Befehlssignal den Wert Null, und infolgedessen
leitet der Summierpunkt 18 das Lagesignal als Fehlersignal einem Kompensator 20 zu.
Der Kompensator 20, der ein Tiefpaßfilter sowie einige
weitere Filter aufweist, sorgt für die erforderliche Dämpfung, die notwendig ist, um ein Schwingen des Servosystems
10 zu unterbinden. Das vom Kompensator 20 gedämpfte Fehlersignal wird von einem Leistungsverstärker 22 verstärkt,
bevor es einer Stellspule 24 zugeführt wird, die Teil einer Drehstelleinheit 26 (vgl. Fig. 2) ist, die noch erläutert
wird. Durch das Anlegen des Fehlersignals an die Stellspule 24 führt die Drehstelleinheit 26 eine Neupositionierung des
Magnetkopfs 14 durch, so daß dieser mit der erwünschten Servospur ausgerichtet ist.
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-"Ϊ3 -
Jede Magnetplatten-Antriebseinrichtung weist die mechanische Kopplung 12 auf, die den mechanischen Aufbau repräsentiert,
der die Stellspule 24 mit dem Magnetkopf 14 verbindet. Damit bildet die mechanische Kopplung 12 einen Teil des Servosystems
10 mit Rückführung und wirkt sich auf dessen Leistungsfähigkeit aus» Resonanzschwingungen, Lagerschwingungen
und andere Variablen, die in der mechanischen Kopplung 12 auftreten, wirken sich unmittelbar auf die Leistungsfähigkeit
des Servosystems 10 mit Rückführung aus, da sie direkt in den Rückführungskreis des Servosystems gekoppelt werden.
Im Fall der eingangs erwähnten bekannten Drehstelleinheiten, bei denen das Stellglied an einem Ende eines langen Arms
positioniert ist, der einen zentralen Drehpunkt sowie ein entgegengesetztes Ende aufweist, an dem der Magnetkopf
angeordnet ist, wirken sich sowohl die Resonanzschwingungen als auch die Drehlagerschwingungen am Drehpunkt auf die
Leistungsfähigkeit des Servosystems mit Rückführung aus. Dabei ist es häufig erforderlich, daß der Übertragungsfaktor
des Servosystems mit Rückführung reduziert wird, wodurch der Gesamt-Wirkungsgrad des Servosystems erheblich beeinträchtigt
wird.
Im vorliegenden Fall ist die Stellspule 24 eng mit dem Magnetkopf 14 gekoppelt, indem sie am selben Ende eines
Positionierarms wie der Magnetkopf 14 und nahe bei diesem angeordnet ist. Infolgedessen umfaßt die mechanische
Kopplung 12 zwischen der Stellspule 24 und dem Magnetkopf
einen sehr kleinen Teil des Positionierarms, der einen vernachlässigbaren Eigenschwingungs-Anteil und keine Lagerschwingungen
oder ähnliche Schwingungen aufweist. Somit bildet die mechanische Kopplung 12 einen unwesentlichen Teil
des Servosystems 10 mit Rückführung. Der Übertragungsfaktor des Servosystems 10 kann somit relativ hoch sein, was in
COPY
-•14 -·
einem hohen Wirkungsgrad und ausgezeichneter Spurfolge-Fähigkeit resultiert.
Fig. 2 zeigt ein Magnetplatten-Antriebssystem 30, das das
Servosystem 10 mit Rückführung gemäß Fig. 1 verwendet. Das Winchester-Antriebssystem 30 umfaßt ein im wesentlichen
rechteckiges Gehäuse 32, in dem drehbar eine Mehrzahl Magnetplatten 34 zusammen mit einer Armeinheit 36 und einer
Drehstelleinheit 26 angeordnet sind. Diese Elemente sind in dem Gehäuse 32 mittels einer Abdeckung 38, die in Fig. 2
teilweise weggebrochen ist, hermetisch dicht angeordnet. Ein hinterer Teil des Gehäuses 32 weist eine Rippenplatte 40 am
Oberende auf, wodurch die Wärmeableitung vom Antriebssystem 30 erleichtert wird. Wie aus Fig. 3, die eine Draufsicht auf
einen Teil von Fig. 2 ist, hervorgeht, sind die Magnetplatten 34 konventionell im Abstand voneinander um eine gemeinsame
Achse 42 drehbar angeordnet. Die Armeinheit 36 ist um eine Achse 44 drehbar angeordnet, die von der gemeinsamen
Achse 42 der Magnetplatten 34 im Abstand und parallel dazu verläuft. Die länglich ausgebildete Armeinheit 36 haltert
eine Mehrzahl Lese/Schreib-Magnetköpfe 46 an einem entgegengesetzten
Ende. Die Lese/Schreib-Magnetköpfe 46 umfassen auch den Magnetkopf 14 von Fig. 1, der an einem Basisarm
innerhalb der Armeinheit 36 zusammen mit der Stellspule 24 montiert ist. Der als Servokopf dienende Magnetkopf 14 hat
Zugriff zu der Unterseite einer untersten Magnetplatte 34, auf der eine Mehrzahl Servospuren aufgezeichnet ist. Die
übrigen Lese/Schreib-Magnetköpfe 46 sind angrenzend aq die Ober- und Unterseiten der übrigen Magnetplatten 34 angeordnet.
Nach Fig. 3 ist die Stellspule 24 an einem äußeren Ende 50 des Basisarms 48 mittels eines zueinander entgegengsetzten
COpy j
Paars von Muttern 52 und 54 befestigt. Die Drehbewegung der Armeinheit 36 ist durch ein zueinander entgegengesetztes
Paar von Elastomer-Anschlägen 56 und 58 begrenzt, die in dem Bewegungsweg der Muttern 52 bzw. 54 angeordnet sind. Ein
Filter 60, der in den Fig. 2 und 3 ersichtlich ist, bildet einen Teil eines Luftzirkulations- und filtersystems innerhalb
des Antriebssysteins 30.
Die Armeinheit 36 umfaßt mehrere obere Arme 62, die über dem
Basisarm stapelartig angeordnet und im Abstand voneinander mit dem Basisarm 48 und miteinander verbunden sind. Der
längliche Basisarm 48 weist ein dem äußeren Ende 50 gegenüberliegendes inneres Ende 64 auf, das um die Achse 44
drehbar angeordnet ist. Jeder der oberen Arme 62 weist ein inneres Ende 66 auf, das um die Achse 44 drehbar gelagert
ist, sowie ein gegenüberliegendes äußeres Ende 68, an dem ein jeweils verschiedenes Paar der Lese/Schreib-Magnetköpfe
46 befestigt ist. Der Basisarm 48 und jeder obere Arm 62 weist eine gedruckte Leiterplatte 70 auf, die auf dem
jeweiligen Arm über dessen Länge befestigt ist. Jede Leiterplatte 70 sorgt für die erforderlichen elektrischen Anschlüsse
zwischen den Köpfen 46 und einer Klemmleiste 72, die mit dem Basisarm 48 und den oberen Armen 62 angrenzend
an deren innere Enden 64 und 66 verbunden ist. Die Klemmleiste 72 ist mit einer Klemmleiste 74 über ein flexibles
Bandkabel 76 verbunden. Die Klemmleiste 74 stellt die erforderlichen Anschlüsse zwischen dem Servo-Magnetkopf 14
und weiteren Teilen des Servosystems 10 mit Rückführung nach Fig. 1 her. Die Klemmleiste 74 sorgt ferner für die geeigneten
Anschlüsse zwischen den verschiedenen Lese/Schreib-Magnetköpfen 46 und weiteren Schaltungen zum Verarbeiten,
Speichern und Abrufen von Daten auf den verschiedenen Magnetplatten 34.
COPY \
Nach Fig. 4 umfaßt die Drehstelleinheit 26 die Stellspule sowie einen ortsfesten Magnetaufbau 80 in dem viereckigen
Gehäuse 32. Der Magnetaufbau 80 umfaßt drei verschiedene lange Organe oder Stäbe 82, 84 und 86 aus Eisen oder einem
ähnlichen Magnetwerkstoff. Die Stäbe 82 und 84 sind mittels zwei einander gegenüberliegenden Abstandseleraenten 88 und
im wesentlichen parallel zueinander und im Abstand voneinander angeordnet. Die Stäbe 84 und 86 sind durch zwei einander
gegenüberliegende Abstandselemente 92 und 94 im wesentlichen parallel zueinander und im Abstand voneinander angeordnet.
Die Abstandseiemente 88 und 92 sowie benachbarte Abschnitte
der Stäbe 82, 84 und 86 sind durch mehrere sie durchsetzende Bolzen 96 zusammengehalten. In ähnlicher Weise sind die
Abstandselemente, 90 und 94 und angrenzende-Abschnitte der
Stäbe 82, 84 und 86 durch mehrere sie durchsetzende Bolzen 98 zusammengehalten. Ein länglicher Permanentmagnet 100 ist
an der Unterseite des oberen Stabs 82 befestigt. Ein länglicher Permanentmagnet 102 ist an der Oberseite des unteren
Stabs 86 befestigt.
Die Stellspule 24 ist so befestigt, daß sie den mittleren Stab 84 umgibt und relativ dazu verschiebbar ist. Wie durch
den doppelköpfigen Pfeil 104 in Fig. 4 gezeigt ist, ist die
Stellspule 24 über die Länge des Stabs 84 verschiebbar, so daß eine Drehung der Armeinheit 36 zwischen den durch die
Anschläge 56 und 58 definierten gegenüberliegenden Endpunkten möglich ist. Wenn die Spule 24 durch das von dem Servosystem
10 mit Rückführung erzeugte Fehlersignal erregt wird, erzeugt sie ein Magnetfeld, das mit den normalerweise von
den Permanentmagneten 1Ö0 und 102 erzeugten Magnetfeldern in Wechselwirkung gelangt, so daß die Spule 24 um einen geeigneten
Betrag längs dem Stab 84 verschoben wird.
COPY '"
Die Armeinheit 36 ist in Fig. 5 zusammen mit der Drehstelleinheit 26 gezeigt. Aus Fig. 5 geht hervor, daß die Stellspule
24 auf einen Spulenhalter 106 gewickelt ist, der seinerseits am äußeren Ende 50 des Basisarms 48 mittels der
Muttern 52 und 54 gesichert ist. In dem Spulenhalter 106 ist eine Öffnung 108 vorgesehen zur Aufnahme des Stabs 84 des
ortsfesten Magnetaufbaus 80. Die äußeren Enden 68 der oberen Arme 62 sind an dem äußeren Ende 50 des Basisarms 48 mit
Abstand durch mehrere Abstandselemente 110 gesichert, die zwischen den oberen Armen 62 sowie dem untersten Arm 6 2 und
dem Basisarm 48 angeordnet sind. Mehrere Bolzen 112 durchsetzen den oberen Arm 62 und die Abstandselemente 110 sowie
den Basisarm 48, wodurch die Einheit vervollständigt wird. Die inneren Enden 66 der· oberen Arme 62 sind im Abstand
voneinander und von dem inneren Ende 64 des Basisarms 48 durch mehrere Abstandselemente 114 gehalten, die zwischen
ihnen angeordnet sind und ein hohles Inneres zur Aufnahme einer zentralen Welle 116 aufweisen. Die Welle 116 ist in
Lagern (nicht gezeigt) so gelagert, daß die Armeinheit 36 um die Achse 44 drehbar ist.
Der Basisarm 48 ist im' einzelnen in Fig. 6 gezeigt. Der
Basisarm 48 ist zwischen seinen entgegengesetzten Enden 50 und 64 länglich ausgebildet. Das äußere Ende 50 ist mit dem
Spulenhalter 106 durch die Muttern 52 und 54 verbunden. Das ! innere Ende 64 ist mit einer kreisrunden öffnung 118 zur 'J
Aufnahme der zentralen Welle 116 von Fig. 5 ausgebildet. Der j Magnetkopf 14 ist am äußeren Ende 50 des Arms 48 durch einen j
Bolzen 120 gesichert. Das äußere Ende 50 weist ferner zwei Öffnungen 122 zur Aufnahme der Bolzen 112 auf.
Aus Fig. 6 ist ersichtlich, daß die Stellspule 24 und der Servo-Magnetkopf 14 dadurch, daß sie nahe beieinander am
äußeren Ende 50 des Basisarms 48 befestigt sind, eng benachbart miteinander gekoppelt sind. Die mechanische Kopplung 12
in dem Servosystem 10 von Fig. 1 besteht aus dem kleinen
Abschnitt des äußeren Endes 50 des Basisarms 48 zwischen der Spule 24 und dem Magnetkopf 14. Dieser kleine Abschnitt ist
nicht mit irgendwelchen Lagerschwingungen behaftet und
erfährt nur minimale Resonanzschwingungen, so daß nur eine
vernachlässigbare Auswirkung auf das Servosystem 10 erfolgt.
Abschnitt des äußeren Endes 50 des Basisarms 48 zwischen der Spule 24 und dem Magnetkopf 14. Dieser kleine Abschnitt ist
nicht mit irgendwelchen Lagerschwingungen behaftet und
erfährt nur minimale Resonanzschwingungen, so daß nur eine
vernachlässigbare Auswirkung auf das Servosystem 10 erfolgt.
Claims (8)
- >■, somber 1983 Bm/nbr. :■ : ; y. ; -..- .patentanwaltl'nsei Zeichen: Kennedy Oil " EOUARD K. BAUMANN- / - Dipl. Phys.>nWerstr. 1, D-8011 Höhenkirchen-München "h-i (0H102)4108 - Telex:Patentansp rüche^) Magnetplatten-Antriebssystem mit wenigstens einer Magnetplatte, einem nahe der Magnetplatte angeordneten Magnetkopf, einer Armpositionier-Stelleinheit und einem Servosystem mit Rückführung, das auf von dem Magnetkopf erfaßte Signale anspricht unter Erzeugung von der Stelleioheit zuzuführenden Magnetkopflage-Fehlersignalen.
gekennzeichnet durch eine Armeinheit (36), die um ein erstes Ende drehbar gelagert ist und deren entgegengesetztes zweites Ende mit der Stelleinheit (26) und dem Magnetkopf (14) verbunden ist. - 2. Magnetplatten-Antriebssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,daß die Stelleinheit (26) eine.Spule (24) aufweist u-d doß die Armeinheit (36) zwischen ihren beiden Enden länqiich ausgebildet ist, die Spule (24) an ihrem dem ersten Enrifgegenüberliegenden zweiten Ende haltert und den Magnetkopf (14) an der Seite des zweiten Endes der Spule (24) benachbart trägt.
- 3. Magnetplatten-Antriebssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,daß die Armeinheit (36) einen Basisarm (48), der an seinem ersten Ende (64) um eine Achse (44) schwenkbar gelagert ist und dessen entgegengesetztes zweircs Ende (50) mit der Stelleinheit (26) und dem Magnetkopf (14) gekoppelt ist, sowie eine Mehrzahl weitere Arme (62) umfaßt, die mit dem Basisarm (48) gekoppelt sind und über diesem, im Abstand davon und voneinander angeordnet sind, wobei jeder weitere Arm (62) mit einem ersten Ende um die Achse (44) schwenkbarBAD ORIGINALtopf-"Iist und ein entgegengesetztes zweites Ende aufweist, das dem zweiten Ende (50) des Basisarms (48) benachbart liegt und wenigstens einen Magnetkopf (46) trägt.
- 4. Magnetplatten-Antriebssystem nach Anspruch 1, ' dadurch gekennzeichnet,daß das zweite Ende (50) der Armeinheit (36) von ihrem iersten Ende (64) einen vorbestimmten Abstand aufweist und j daß der Magnetkopf (14) von der Armpositionier-Stelleinheit !(26) einen Abstand aufweist, der erheblich kleiner als der !i vorbestimmte Abstand ist. j
- 5. Magnetplatten-Antriebssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,daß auf einer Oberfläche der wenigstens einen Magnetplatte (34) eine Mehrzahl Servospuren aufgezeichnet ist, daß der Magnetkopf (14) angrenzend an die Oberfläche der wenigstens einen Magnetplatte (34) angeordnet ist, und daß das Servosystem (10) mit Rückführung der Armpositionier-Stelleinheit (26) ein Signal zuführt, das durch die Abweichung des JMagnetkopfs (14) von einer erwünschten der auf der Oberflä- j ehe der wenigstens einen Magnetplatte (34) aufgezeichneten j Servospuren bestimmt ist. !
- 6. Magnetplatten-Antriebssystem nach Anspruch 1, \ dadurch gekennzeichnet, ! daß die Armpositionier-Stelleinheit (26) eine am zweiten i Ende (50) der Armeinheit (36) befestigte Spule (24) sowie einen Magnetaufbau (80) umfaßt, der ortsfest angeordnet ist und zwei einander gegenüberliegende Endabschnitte (100, 102) aus Magnetwerkstoff sowie drei verschiedene Zwischenabschnitte (82, 84, 86) aus Magnetwerkstoff, die sich zwischen den Endabschnitten (100, 102) erstrecken und mit diesenCOPYgekoppelt sind, aufweist, wobei die drei verschiedenen Verbindungsabschnitte (82, 84, 86) aus Magnetwerkstoff voneinander beabstandet sind und der mittlere (84) die Spule (24) trägt.
- 7. Magnetplatten-Antriebssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,daß das Antriebssystem eine Mehrzahl Magnetplatten (34) aufweist, die um eine erste gemeinsame Achse (42) drehbar sind und die wenigstens eine Magnetplatte umfassen, daß die Armeinheit (36) mehrere lange Arme (62) aufweist, die mit" ihren ersten Enden um eine von der ersten gemeinsamen Achse (42) beabstandete zweite gemeinsame Achse (44) drehbar sind, wobei jeder lange Arm (62) ein .zum ersten Ende entgegengesetztes zweites Ende sowie Mittel zum Zusammenkoppeln der zweiten Enden der Mehrzahl langer Arme (62) umfaßt, daß das Antriebssystem eine Mehrzahl Magnetköpfe (14, 46) einschließlich des einen Magnetkopfs auf den zweiten Enden der Mehrzahl langer Arme (62) und angrenzend an jeweils verschiedene der Mehrzahl Magnetplatten (34) umfaßt, daß die Armpositionier-Stelleinheit (26) einen ortsfesten Teil sowie einen beweglichen Teil umfaßt, der mit einem der mehreren langen Arme an dessen zweitem Ende gekoppelt ist, unddaß das Servosystem (10) mit Rückführung zwischen einen der Magnetköpfe und die Armpositionier-Stelleinheit (26) gekoppelt ist und der Armpositionier-Stelleinheit (26) Signale zuführt, die durch die Abweichung des einen Magnetkopfs (14) von einer erwünschten Lage auf der Oberfläche einer der Mehrzahl Magnetplatten (34) bestimmt sind.
- 8. Magnetplatten-Antriebssystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,COPYdaß auf der Oberfläche der einen unter der Mehrzahl Magnetplatten (34) mehrere Servospuren aufgezeichnet sind, und daß das Servosystem (10) mit Rückführung einen mit dem einen Magnetkopf (14) gekoppelten Lage-Demodulator (16), einen mit dem Lage-Demodulator (16) gekoppelten Kompensator (20) sowie einen zwischen den Kompensator (20) und die Armpositionier-Stelleinheit (26) geschalteten Leistungsverstärker (22) umfaßt.COPY
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