DE3883003T2

DE3883003T2 - Selbstladender Kopfzusammenbau für einen Plattenantrieb.

Info

Publication number: DE3883003T2
Application number: DE88311542T
Authority: DE
Inventors: John L Spash
Original assignee: Digital Equipment Corp
Current assignee: Digital Equipment Corp
Priority date: 1987-12-04
Filing date: 1988-12-06
Publication date: 1994-04-21
Anticipated expiration: 2008-12-07
Also published as: US4884155A; JPH01199369A; CA1321831C; EP0377056A2; DE3883003D1; EP0377056A3; EP0377056B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein das Gebiet der magnetischen Aufzeichnung, und insbesondere die Speicherung von Digitaldaten auf magnetischen Platten. Insbesondere stellt die Erfindung eine leichtgewichtige, selbstladende Halteeinrichtung für einen Wandler oder Kopf zur Verfügung, der Daten von einer rotierenden Platte in einem digitalen Datenverarbeitungssystem liest oder auf diese Daten schreibt.

Hintergrund der Erfindung

Ein Platten-Subsystem zum Speichern von Daten in einem digitalen Datenverarbeitungssystem enthält eine drehbare Platte, die einen magnetischen Datenträger auf ihrer Oberfläche hat, und einen Wandler oder Kopf, der an einem bewegbaren Arm angebracht ist. Der Arm positioniert eine Kopfeinrichtung, die den Kopf, eine Aufhängung und weitere Elemente in der Nähe der Oberfläche der drehbaren Platte enthält, um zu ermöglichen, daß magnetische Übergänge, die Daten wiedergeben, in dem magnetischen Datenträger aufgezeichnet werden können oder von diesem gelesen werden können. Die Platte ist in eine Vielzahl von Spuren und Sektoren unterteilt, wobei die Spuren konzentrische, ringförmige Abschnitte der Platte sind, die an ausgewählten, radialen Abständen von dem Rotationszentrum der Platte aus lokalisiert sind, und wobei die Sektoren unterschiedliche Winkelabschnitte der Plattenoberfläche wiedergeben. Um Daten von einer bestimmten Spur oder einem bestimmten Sektor zu lesen oder auf diesen zu schreiben, bewegt der Arm die Kopfeinrichtung zu der gewünschten Spur und die Platte wird gedreht, bis sich der gewünschte Sektor in die Nähe des Kopfes bewegt. Um Daten auf die Platte zu schreiben, wird der Kopf durch einen variierenden elektrischen Strom magnetisiert, während sich die Platte dreht, um zu ermöglichen, daß magnetische Übergänge auf dem magnetischen Datenträger aufgezeichnet werden können. Das Muster der Übergänge in dem Magnetfeld, das auf der Platte aufgezeichnet wird, gibt die Daten wieder, die in dem Subsystem gespeichert werden. Um die zuvor aufgezeichneten Daten von einer bestimmten Spur oder einem bestimmten Sektor zu lesen, bewegt der Arm die Kopfeinrichtung zu der Spur und die Platte dreht sich, bis der Sektor in der Nähe des Kopfes ist. Der Kopf erfaßt die zuvor aufgezeichneten magnetischen Übergänge und erzeugt in Antwort darauf ein variierendes elektrisches Signal. Weitere Schaltungen empfangen das Signal und wandeln es in ein digitales Datensignal um.
In modernen Platten-Subsystemen läuft ein Kopf typischerweise nicht tatsächlich auf der Oberfläche der rotierenden Platte, sondern er ist statt dessen von ihr durch einen kurzen Abstand getrennt. Als Ergebnis der Rotation der Platte wird eine Grenzschicht aus Luft mit ihr mitgerissen. In der Kopfeinrichtung ist der Kopf typischerweise auf einem "Gleitteil" angebracht, das als mechanische Halterung für den Kopf und die elektrischen Anschlüsse dient, die elektrische Signale zu und von dem Kopf weg befördern. Das Gleitteil ist aerodynamisch geformt, so daß der Kopf effektiv auf der Luft- Grenzschicht läuft oder fliegt. Um den Abstand zwischen dem Kopf und der Platte zu regulieren, wird eine kontinuierliche Vorspann-Kraft an den Arm angelegt, die es ihm ermöglicht, den Kopfin Richtung der Plattenoberfläche zu zwingen. Typischerweise erzeugen mechanische Vorspann-Teile, wie z. B. Federn, die Vorspann-Kraft. Es wird auf die folgenden Patente Bezug genommen: US-A-3 488 648, FR-A-2 014 145 und EP-A-0 153 793.
Da die Grenzschicht, die den Kopf lagert, durch die Drehung der Platte erzeugt wird, verschwindet sie, wenn die Platte mit der Drehung aufhört. Zwei Optionen sind verfügbar, um sicherzustellen, daß der Kopf nicht auf den Abschnitt der Plattenoberfläche stürzt, auf dem Daten aufgezeichnet sind, was in einem Verlust oder einer Beeinträchtigung der Daten resultieren könnte. Bei einer Option kann der Kopf zu einem Abschnitt der Platte bewegt werden, der nicht für das Aufzeichnen von Daten verwendet wird, und zwar typischerweise zu einem Abschnitt innerhalb der innersten Spur. Wenn die Grenzschicht verschwindet, zwingt das Vorspann-Teil den Kopf dazu, auf der Plattenoberfläche zu landen. Es wird jedoch darauf hingewiesen, daß, wenn die Platte wieder gestartet wird, die Plattenoberfläche den Kopf abreiben kann, was über die Zeit gesehen in einem Verlust an Leistungsfähigkeit resultieren kann. Zudem erhöht die Reibung zwischen der Platte und dem Kopf die Drehmoment-Erfordernisse für den Motor, der die Platte dreht, und zwar zumindest während des Hochlaufens.
Bei der anderen Option wird der Kopf typischerweise über den Rand der Platte hinaus bewegt oder "entladen", wenn die Platte mit der Drehung aufhört, und wird zurückgebracht oder "geladen", wenn das Laufwerk wieder gestartet wird.
Typischerweise ist der Arm, der den Kopf trägt, einseitig in einem Stell-Motor eingespannt. Während der Entlade-Operation wird der Arm von der Platte durch eine Rampe wegbewegt, die einen Teil des Arms bildet und sich über eine Nocke bewegt, wenn die Stelleinheit den Arm über den Umfang der Platte hinaus bewegt. Während der Ladeoperation läuft die Rampe über die Nocke, um den Arm derart zu positionieren, daß der Kopf in geeigneter Weise über der Platte positioniert ist.
Mehrere Probleme treten bei der Verwendung der Rampen- und Nocken-Anordnung auf. Erstens muß der Rampen- und Nockenmechanismus präzise hergestellt werden, so daß der Arm in geeigneter Weise angehoben und in einem gewünschten Abstand entfernt von der Plattenoberfläche gehalten werden kann, nachdem der Kopf entladen wurde. Des weiteren vergrößern die Rampe und die Nocke auch die Drehmoment-Erfordernisse des Stell-Motors während des Ladens. Des weiteren gibt es während des Ladens des Kopfes eine zusätzliche Kraft, die durch die Vorspann-Feder auf die Rampe und die Nocke verursacht wird, wenn sich der Arm von der entladenen Position in die geladene Position bewegt. Um sicherzustellen, daß der Arm eine optimale Ladegeschwindigkeit beibehält, um die Wahrscheinlichkeit für ein Hinausschießen über die anfängliche Ladeposition zu minimieren, verwenden manche Platten-Laufwerke Tachometer, um die Geschwindigkeit des Arms zu überwachen und zu steuern.
Wie oben erwähnt wurde, ist ein Kopf während des Betriebs gegenüber der Platte im wesentlichen dadurch getrennt, daß er in der Grenzschicht aus Luft fliegt, die mit der Platte mitgerissen wird, wenn sie sich dreht. Die Kraft, die durch die mitgerissene Luft erzeugt wird, zwingt den Kopf von der Platte weg, und zwar entgegengesetzt zu der Vorspann-Kraft, die durch das Feder-Vorspannteil erzeugt wird. Die Kraft, die durch die mitgerissene Luft erzeugt wird, variiert mit der Geschwindigkeit der Luft über dem Gleitteil, die wiederum mit zunehmendem Abstand von dem Rotationszentrum der Platte zunimmt. Da die Kraft, die den Kopf in Richtung der Platte vorspannt, konstant ist, variiert jedoch der Abstand zwischen dem Kopf und der Platte mit dem Radialabstand von dem Rotationszentrum der Platte.
Um zu helfen, die Flughöhen-Variationen zu reduzieren, haben manche Hersteller einen Kopf entwickelt, der komplexe Konturen enthält, die die radialen Variationen der Kraft kompensieren, die durch die von der Platte mitgerissene Luft erzeugt werden. Bei einem solchen Kopf hat das Gleitteil typischerweise zwei Kufen auf seiner zur Platten benachbarten Seite, welche parallel zur Richtung der Plattenrotation ausgebildet sind. Eine leicht zurückgenommene Schiene überspannt die Kufen, wobei die Kufen, die eine "H"-Konfiguration bilden, dadurch wiederum zwei ausgenommene Taschen auf jeder Seite der Schiene ausbilden. Ein Bereich von relativ negativem Druck wird in den Taschen am vorauseilenden Ende des Gleitteils ausgebildet, der durch das beschleunigte Vorbeiströmen der Luft über der spannenden Querschierie verursacht wird. Die Querschiene bildet im wesentlichen eine Luftfolie aus, um eine dritte Kraft zu erzeugen, die den Kopf in Richtung der Plattenoberfläche vorspannt. Wie die Vorspann-Kraft, die den Kopf von der Plattenoberfläche weg zwingt, variiert diese Vorspannkraft mit zunehmender Luftgeschwindigkeit, aber sie zwingt den Kopf in Richtung der Plattenoberfläche. Obwohl dies dazu beiträgt, die Variationen in der Flughöhe an unterschiedlichen Radial- Positionen zu reduzieren, sind solche Köpfe schwierig und teuer herzustellen. Des weiteren tragen diese Merkmale nicht dazu bei, Lade- und Entladekräfte zu minimieren, die auch für solche Köpfe erforderlich sind.

Überblick über die Erfindung

Die Erfindung wird durch den beigefügten Anspruch 1 definiert. Die Erfindung stellt eine neue und verbesserte Kopfeinrichtung zur Verfügung, die Variationen in dem Flug-Abstand des Kopfes gegenüber einer drehenden Platte minimiert, welche durch Geschwindigkeitsvariationen der Luft, die mit der Platte mitgerissen wird, verursacht werden.
Die Erfindung schafft auch eine neue und verbesserte Kopfeinrichtung, die eine reduzierte Kraft für das Laden und Entladen des Kopfes erfordert.
Im kurzen Überblick enthält die neue Kopfeinrichtung einen Kopf, der in einem Gleitteil angebracht ist, das wiederum an einer Aufhängung und einem Balg aufgehängt ist. Das Gleitteil ist von aerodynamischer Form, um eine Zunahme im Abstand gegenüber der Platte mit zunehmender Geschwindigkeit der Luft, die mit der Platte mitgerissen wird, zu erzeugen. Die Kopfeinrichtung wird von einem Arm getragen, der sie in der Nähe der rotierenden Platte positioniert. Die Aufhängung stellt normalerweise eine schwache Vorspann-Kraft zur Verfügung, die den Balg zusammendrückt und den Kopf in einer zurückgezogenen Position hält, in Entfernung von der Plattenoberfläche. Wenn sich die Platte dreht, füllt sich der Balg mit der mitgerissenen Luft, die den Kopf in Richtung der Plattenoberfläche zwingt. Wenn die Platte mit ihrer Betriebsgeschwindigkeit rotiert, gleicht die Kraft, die durch den Luftdruck innerhalb des Balgs erzeugt wird, die variable Anhebekraft, die durch die Luft auf dem Schlitten erzeugt wird, aus, um den Kopf in einem ausgewählten Abstand gegenüber der Plattenoberfläche zu halten.
Unter dieser Bedingung sind sowohl die Kraft, die durch den Balg erzeugt wird, der das Gleitteil in Richtung der Platte zwingt, als auch die Kraft der Luft auf das Gleitteil, die es von der Platte wegzwingt, proportional zur Geschwindigkeit der Luft, die mit der Platte an der Kopfeinrichtung mitgerissen wird, um Variationen in der Flughöhe zu minimieren, die aus Variationen-in der Geschwindigkeit der von der Platte mitgerissenen Luft resultieren. Zudem, da die Kraft, die den Kopf in Richtung der Platte zwingt, durch die Luft erzeugt wird, die mit der Platte mitgerissen wird, und nicht durch die Feder, sind mechanische Mechanismen, wie z. B. Rampen- und Nocken-Anordnungen, nicht dafür notwendig, den Kopf zu laden und zu entladen.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen

Die Erfindung wird mit Einzelheiten in den beigefügten Ansprüchen dargelegt. Die obenstehenden und weitere Vorteile dieser Erfindung können besser verstanden werden, indem auf die nachfolgende Beschreibung Bezug genommen wird, die in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen verwendet wird, in denen:
Fig. 1 eine Explosionsansicht einer Kopfeinrichtung ist, die in Übereinstimmung mit der Erfindung aufgebaut ist; Fig. 2A, 2B bzw. teilweise Querschnittsansichten der Kopfeinrichtung vor dem Laden, nach einem anfänglichen Ladezustand und nachdem die Kopfeinrichtung voll geladen ist, darstellen;
Fig. 3 eine detaillierte perspektivische Ansicht eines Gleitteils ist, das einen Teil der Kopfeinrichtung bildet; und
Fig. 4 eine Grundrißeinzelheit auf einer Aufhängungsschaltung ist, die einen Teil der Kopfeinrichtung bildet.

Detaillierte Beschreibung einer erläuternden Ausführungsform

Fig. 1 stellt in Explosionsform eine Kopfeinrichtung dar, die in Übereinstimmung mit der Erfindung aufgebaut ist, und die Fig. 2A, 2B und 2C stellen in verschiedenen Betriebsstufen Querschnittsansichten der Kopfeinrichtung dar. Es ist aus dem Nachfolgenden ersichtlich, daß die Fig. 1 einerseits und die Fig. 2A bis 2C andererseits den Kopf in entgegengesetzten Richtungen darstellen. D.h., daß Fig. 1 die Kopfeinrichtung aufwärts gerichtet darstellt und daß die Fig. 2A bis 2C die Kopfeinrichtung abwärts gerichtet darstellen. Mit Bezug auf die Fig. 1 bis 2C enthält die Kopfeinrichtung 10 ein unteres Gehäuseteil 20 und ein oberes Gehäuseteil 80, das, wenn es eingebaut ist, eine Aufhängungsschaltung 30, ein Gleitteil 40, das auf einer Verbindung 50 angebracht ist, und eine Membran 60 trägt. "Oben" und "unten" beziehen sich auf die Orientierungen der jeweiligen Komponenten in der Kopfeinrichtung 10, wie in den Fig. 2A bis 2C gezeigt wird.) Das Gleitteil 40 trägt einen Lese/Schreib-Kopf (nicht gezeigt) auf herkömmliche Art und Weise. Die Kopfeinrichtung wird in der Nähe der Oberfläche der Platte 100 (Fig. 2A bis 2C) in einseitig eingespannter Art durch den Stellarm 90 gehalten, der mit einem drehenden oder linearen Stellmotor (nicht gezeigt) verbunden ist. In ihrer zusammengebauten Form paßt die Kopfeinrichtung 10, und insbesondere das obere Gehäuseteil 20, in eine Aufnahme 92 in dem Arm 90, wobei die Längsachse des Gleitteils 40 in einem Winkel zu der Längsachse des Arms 90 steht, um eine optimale Tangentialpositionierung der Längsachse des Gleitteils mit Bezug auf die unterschiedlichen Spuren zu erhalten, wenn es sich über die Platte bewegt. Der Stellmotor bewegt den Arm 90, um die Kopfeinrichtung 10 in einer gewünschten Position benachbart zu einer magnetischen Platte 100 zu positionieren, wie in den Fig. 2A bis 2C gezeigt wird, um zu ermöglichen, daß die Daten auf die Platte 100 geschrieben werden oder von dieser gelesen werden.
Das obere Gehäuseteil 80 ist becherförmig und enthält einen Bodenabschnitt 84, der an einer im allgemeinen zylindrischen Seitenwand 86 angebracht ist. Die Innenoberfläche des Bodenabschnitts 84 begrenzt ein kleines konisches Teil 88, das sich von der Mitte aus nach unten erstreckt, und eine Vielzahl von sich radial erstreckenden Rippen 85 sind benachbart zur Seitenwand 86. Wenn sie zusammengebaut sind, sind das untere Gehäuseteil 20 und das obere Gehäuseteil 80 im wesentlichen zusammengeschnappt. Wie in Fig. 1 gezeigt wird, enthält das untere Gehäuseteil 20 Nasen 23, die sich nach unten erstrecken und die nach unten in Rillen 87 im Äußeren der zylindrischen Seitenwand 86 des oberen Gehäuseteils gleiten. Wenn das untere Gehäuseteil 20 vollständig auf dem oberen Gehäuseteil 80 angebracht ist, erstrecken sich Vorsprünge an den Enden der Nasen 23 über den Bodenabschnitt 84 des oberen Gehäuseteils 80, um sie zusammenzuklemmen.
Das untere Gehäuseteil 20 enthält einen kreisförmigen Innenumfang 28, der eine innere kreisförmige Öffnung begrenzt, durch die das Gleitteil geladen und entladen wird. Wenn das untere Gehäuseteil 20 und das obere Gehäuseteil 80 zusammengeschnappt sind, sind ein Rand 65 der Membran 60 und ein Rand 35 der Aufhängungsschaltung 30 zwischen dem Innenumfang des unteren Gehäuseteils 20 und dem oberen Gehäuseteil 80, wie in den Fig. 2A bis 2C gezeigt wird, zusammengeklemmt. Das obere Gehäuseteil kann Schlüssel 81 enthalten, die durch Kerben 62 in dem Rand 65 in der Membran verlaufen und verhindern, daß die Membran rotiert, wenn sie an dem oberen Gehäuseteil 80 angebracht ist, und um sicherzustellen, daß die Elemente richtig miteinander ausgerichtet sind.
Die äußere Oberfläche des unteren Gehäuses 20 enthält einen angehobenen halbkreisförmigen Abschnitt, der sich teilweise um den Innenumfang 28 herum erstreckt, der eine sich nach außen erstreckende Lippe 27 begrenzt. An einem Ende der Lippe 27 begrenzt der angehobene Abschnitt einen Schöpfer 22. Wenn die Kopfeinrichtung 10 in der Aufnahme 92 des Arms 90 angebracht ist, sind sowohl die Lippe 27 als auch der Schöpfer 22 in Richtung der vorderen Kante des Innenumfangs 28 des unteren Gehäuses 20 gerichtet, d. h., in Richtung des Flusses der Luft, die mit der Platte 10 mitgerissen wird.
Die Membran 60 enthält allgemein zwei flexible ringförmige Membranen, einschließlich einer inneren ringförmigen Membran 64 und einer äußeren, ringförmigen Membran 66. Die innere, ringförmige Membran 64 und die äußere, ringförmige Membran 66 sind durch ein ringförmig vertieftes Teil 67 getrennt, in dem eine Druckplatte 70 angebracht ist. Genauer enthält die Druckplatte 70, die kreisförmig ist, einen Außenrand 73, der in das ringförmig vertiefte Teil 67 in abdichtenden Eingriff einpaßt. Die Druckplatte 70 enthält eine Vielzahl von sich radial erstreckenden Rippen 72 an ihrer unteren Oberfläche, d. h., der Oberfläche, die von dem Bodenabschnitt 84 des oberen Gehäuseteils 80 weggerichtet ist, wenn es in der Membran 60 angebracht ist. Zudem begrenzt die Mitte der oberen Oberfläche der Druckplatte 70 eine konische Vertiefung 71 und eine Vielzahl von sich nach oben erstreckenden Vertiefungen 72.
Die Membran 60 enthält auch ein inneres, ringförmig vertieftes Teil 63, das den Innenrand der inneren, ringförmigen Membran 64 bildet. Das innere ringförmige, vertiefte Teil 63 empfängt die Verbindung 50, wobei der Rand 53 der Verbindung 50 in das innere, vertiefte Teil 63 in abdichtenden Eingriff einpaßt. Das Gleitteil 40 ist an der Verbindung 50 verklebt.
Die Aufhängungsschaltung 30 führt verschiedene Funktionen in der Kopfeinrichtung 10 durch. Erstens, wie nachfolgend hauptsächlich in Verbindung mit der Fig. 4 erläutert wird, stellt die Aufhängungsschaltung 30 elektrische Leitungswege zwischen Drähten 42 zur Verfügung, die sich vom Kopf, der auf dem Gleitteil 40 angebracht ist, erstrecken und Antriebselektronik (nicht gezeigt) zur Verfügung. Zudem stellt die Aufhängungsschaltung 30 eine kleine Vorspannkraft zur Verfügung, die das Gleitteil 40 in eine zurückgezogene Position weg von der Platte zwingt. Wie in der Fig. 2A gezeigt wird, enthält die Aufhängungsschaltung 30 eine rechtwinklige Öffnung, die durch einen Innenrand 31 begrenzt wird, der das Gleitteil 40 umgibt und die Verbindung 50 kontaktiert. Die Aufhängungsschaltung ist nicht in einem ebenen Zustand ausgebildet, sondern statt dessen in einem Zustand derart, daß sie die Verbindung 50 in Richtung des oberen Gehäuseteils 80 zwingt, d. h., in Richtung der zurückgezogenen Position weg von der Platte 100. Die Aufhängungsschaltung 30 sperrt auch eine seitliche Bewegung durch das Gleitteil 40 mit Bezug auf den Arm 90 während der Suchoperation und eine Schwenkbewegung, d. h., eine Drehbewegung durch das Gleitteil um eine Achse, die orthogonal zur Platte ist.
Es ist auch ersichtlich, daß die Elemente der Kopfeinrichtung im wesentlichen zwei Balgen definieren. Insbesondere bildet das obere Gehäuseteil 80 die äußere, ringförmige Membran 66 der Membran 60 und die Druckplatte 70 einen oberen Balg mit einer oberen Luftkammer 89. Zudem bilden die Druckplatte 70, die innere, ringförmige Membran 64 und die Verbindung 50 einen unteren Balg mit einer unteren Luftkammer 74. Ein Luftkanal 82 ist von dem Luft-Schöpfer 22 in dem unteren Gehäuseteil 20 und durch den Rand 65 der Membran 60 und das obere Gehäuseteil 80 begrenzt, um einen Luftdurchlaß in die obere Luftkammer 89 hinein und aus dieser heraus zu erlauben. Wie weiter unten beschrieben wird, lenkt der Luft-Schöpfer 22, der, wenn die Kopfeinrichtung 10 am Arm 90 angebracht ist, in die Richtung zeigt, um die Luft abzufangen, die mit der rotierenden Platte 100 mitgerissen wird, die abgefangene Luft in die obere Luftkammer 89.
Ähnlich erlauben Luftkanäle 43, die in dem Gleitteil 40 und der Verbindung 50 ausgebildet sind, daß Luft in die untere Luftkammer 74 hineinströmt oder aus dieser herausströmt. Wie genauer in der Fig. 3 gezeigt wird, enthält das Gleitteil 40 zwei Kufen 45, von denen jede in eine geneigte Rampe 46 übergeht. Jede Rampe 46 definiert eine Öffnung für einen Luftkanal 43. In der Kopfeinrichtung 10 stehen die Rampen 46 der Richtung des Flusses der Luft gegenüber, die mit der Platte 100 mitgerissen wird, und wirken als Luft-Schöpfer zum Lenken von Luft, die mit der Platte mitgerissen wird, in die Luftkanäle 43 hinein, und somit in die untere Luftkammer 74.
Die Fig. 2A, 2B und 2C stellen die zusammengebaute Kopfeinrichtung 10 bei drei unterschiedlichen Punkten des Ladebetriebs dar. Fig. 2A stellt die Kopfeinrichtung 10 vor oder beim Beginnen des Ladens dar, wobei das Gleitteil in einer vollständig zurückgezogenen Position ist und in diesem Zustand durch die Aufhängungsschaltung 30 gehalten wird. In diesem Zustand paßt der konische Vorsprung 88 in dem oberen Gehäuseteil 80 in die konische Vertiefung 71 hinein, die in der Druckplatte 70 ausgebildet ist, um eine seitliche Bewegung der Druckplatte 70 relativ zu dem oberen Gehäuseteil 80 zu minimieren. Die innere Membran 64 und die äußere Membran 66 der Membran 60 sind etwas gefaltet oder zusammengefaltet und die Rippen 85 und 72 sind in dem Bodenabschnitt des oberen Gehäuseteils 80 bzw. in der Druckplatte 70 vorgesehen, um dem Betrag an Oberflächengebiet des oberen Gehäuseteils und der Druckplatte, das die Faltung in diesem Zustand berühren können, zu minimieren, so daß eine mögliche Adhäsion zwischen der Membran und der Druckplatte 60 und dem Boden-Gehäuseteil 80 minimiert wird.
Wenn die Platte 100 damit beginnt zu rotieren, wird Luft, die der Platte benachbart ist, mit ihr mitgerissen. Die Luft fließt über die Lippe 21, die als Querschiene dient, um die Luft, die über die Öffnung strömt, welche durch den Innenumfang 28 des unteren Gehäuseteils 20 begrenzt ist, abzulenken. Die Ablenkung der Luft durch die Lippe 21 durch den Bernoulli-Effekt verursacht eine Abnahme des Luftdrucks in der Nähe der freiliegenden Oberfläche der Membran 60. Zudem fängt der Luft- Schöpfer 22 in dem unteren Gehäuseteil 20 Luft ab, die mit der Platte mitgerissen wird, lenkt sie durch den Luftkanal 82 und in die obere Luftkammer 89 hinein, um den Luftdruck in der der zu erhöhen. Im Ergebnis wird ein Druck-Gradient zwischen der oberen Luftkammer 89 und der frei liegenden Oberfläche der Membran 60 eingerichtet, der eine vorbereitende Lade-Kraft entgegengesetzt zu der schwachen rückführenden Kraft bereitstellt, die von der Aufhängungsschaltung 30 erzeugt wird. Wenn die Lade-Kraft die schwache, rückführende Kraft überschreitet, die von der Aufhängungsschaltung erzeugt wird, bewegt sich die Druckplatte in Richtung der Platte 100 in eine Zwischenposition, die in Fig. 2B dargestellt ist, und nimmt die innere, ringförmige Membran 64, die Verbindung 70 und das Gleitteil 40 mit dem Lese/Schreib-Kopf mit sich. Faltungen in der äußeren Membran 66 entfalten sich, um der Druckplatte 70, der inneren, ringförmigen Membran 64, der Verbindung 70 und dem Gleitteil 40 zu erlauben, sich in Richtung der Platte 100 abzusenken, ohne daß die äußere Membran 66 gedehnt wird.
In der Zwischenposition, die in Fig. 2B dargestellt ist, hat die Kopfeinrichtung mehrere Quellen für die Rückführungskräfte, die das Gleitteil in die zurückgezogene Position zwingen, einschließlich der Aufhängungsschaltung 30 und der Bewegung der Luft, die mit der Platte mitgerissen wird, gegen das Gleitteil 40, und insbesondere die Kufen 45 und Rampen 46. Die Aufhängungsschaltung 30 ist dafür ausgelegt, eine sehr schwache rückführende Kraft zu erzeugen, die ausreicht, um die Schwerkraft zu überwinden und das Gleitteil 40 zurückzuziehen, wenn die Platte nicht rotiert. Die Primärquelle der rückführenden Kraft ist die Anhebung, die durch die Bewegung der Luft, die mit der Platte mitgerissen wird, gegen die Kufen des Gleitteils 40 erzeugt wird, die im allgemeinen proportional zur Geschwindigkeit der Luft über den Kufen ist.
In der Zwischenposition, wie in der Fig. 2B gezeigt wird, ist das Gleitteil nahe an der Oberfläche der Platte 100, aber es ist noch nicht vollständig geladen. Ein zweiter Ladezustand beginnt, um das Gleitteil 40 zu bewegen und somit den von diesem getragenen Kopf von der Zwischenposition in die vollständig geladene Position nahe an der Oberfläche der Platte 100 zu befördern. Dieser Zustand wird in der Fig. 2C gezeigt. Mit anfänglichem Bezug auf die Fig. 2B ist es ersichtlich, daß, wenn das Gleitteil 40 in der Zwischenposition ist, der Druck der mitgerissenen Luft größer ist als in der vollständig zurückgezogenen Position (Fig. 2A). Die Zunahme im Druck verursacht, daß Luft durch die Luftkanäle 43 im Gleitteil 40 und in die untere Luftkammer 74 hinein wandert, wodurch der Luftdruck in der unteren Luftkammer 74 erhöht wird. Das Erhöhen des Luftdrucks in der unteren Luftkammer 74 erzeugt ab einem bestimmten Zeitpunkt eine Kraft auf die Verbindung 50, die die rückführende Kraft überschreitet, die durch die Anhebe-Kraft der mitgerissenen Luft erzeugt wird, welche gegen das Gleitteil 40 bewegt wird, was das Gleitteil 40 dazu zwingt, sich näher an die Platte 100 in die vollständig geladene Position zu bewegen. Bei diesem Betrieb entfalten sich die Faltungen der inneren Membran 64, was die Bewegung ohne ein Dehnen der inneren Membran 64 erlaubt. In der vollständig geladenen Position gleicht die Summe aus der schwachen, rückführenden Kraft, die durch die Aufhängungsschaltung 30 erzeugt wird, und aus der Anhebe-Kraft der mitgerissenen Luft auf die Kufen 45, wobei beide das Gleitteil weg von der Platte zwingen, die entgegengesetzte Kraft aus, die durch die Zunahme des Luftdrucks in der unteren Luftkammer 74 auf die Verbindung 50 erzeugt wird.
Der Luftdruck in der unteren Kammer 74 ist wesentlich größer als der Luftdruck in der oberen Kammer 89. Dementsprechend, wenn der ansteigende Luftdruck in der unteren Luftkammer 74 das Gleitteil 40 dazu veranlaßt, sich in Richtung der Platte 100 abzusenken, erzeugt er auch eine Kraft auf die Druckplatte 70, die die Kraft überschreitet, die durch den Druck in der oberen Luftkammer 89 erzeugt wird, wodurch die Druckplatte 70 dazu gezwungen wird, sich in ihre zurückgezogene Position benachbart zu dem oberen Gehäuseteil 80 zurückzuziehen, wobei die hinteren Füße 72 an das innere des Bodenabschnitts 84 des oberen Gehäuseteils 80 anstoßen. Bei dem Vorgang tritt die Luft in der Kammer 89 durch den Luftkanal 82 aus. In dieser Position sind die Positionierungskonusse 71 und 88 in ihrem ineinanderpassenden Zustand, um eine seitliche Bewegung der Druckplatte 70 relativ zum oberen Gehäuseteil 80 zu verhindern.
Am Ende der zweiten Ladestufe ist das Gleitteil 40 vollständig in eine Position sehr nahe an der Oberfläche der Platte 100 geladen. Das Gleitteil ist in seiner Absenkung in Richtung der Platte 100 im wesentlichen durch die Anhebe-Kraft begrenzt, die durch den Fluß der Luft gegen die Kufen 45 erzeugt wird, welche mit der Platte 100 mitgerissen wird. Es ist ersichtlich, daß die ladende Kraft, die durch den Luftdruck in der Luftkammer 74 an der Verbindung 50 erzeugt wird, wie die Anhebe-Kraft aufgrund der Bewegung der mitgerissenen Luft gegen die Kufen 45 des Gleitteils 40 proportional zu der Geschwindigkeit der Luft ist, die mit der Platte gegen die Kufen 45 mitgerissen wird.
Dementsprechend stimmt, wenn der Arm 90 die Kopfeinrichtung 10 über die Platte bewegt, die Änderung in der Anhebe-Kraft, die durch die Änderung in der Geschwindigkeit der Luft verursacht wird, die sich gegen die Kufen 45 bewegt, mit der Änderung in der Lade-Kraft überein, die von dem Luftdruck in der Kammer 74 erzeugt wird.
Es ist für Fachleute ersichtlich, daß, während die Öffnungen der Luftkanäle 43 an vielen Positionen in den Rampen 46 und den Kufen 45 lokalisiert sein können, es bevorzugt ist, daß sie in den Rampen 46 in einigem Abstand von den Kanten der Rampen 46 lokalisiert sind. Da die Gleitteile 40 im allgemeinen ziemlich klein sind, ist es erwünscht, die Öffnungen der Luftkanäle 43 dort anzuordnen, wo die Druckänderungen als Ergebnis der Positionsvariationen minimiert sind; somit ist es erwünscht, daß die Öffnungen nicht neben den Kanten der Rampen 46 sind, wo Druckänderungen relativ hoch sein können. Weiterhin ist es nicht erwünscht, die Öffnungen der Luftkanäle 43 in den Kufen 45 anzuordnen, da die Kufen 45 über die Oberfläche der Platte 100 kratzen können, und die Kanäle durch Partikelmaterial verschlossen werden können, das von der Platte entfernt wurde.
Wie oben beschrieben wurde, stellt die Aufhängung der Schaltung 30 elektrische Leiter zum Übertragen von Signalen zu und von dem Kopf, der auf dem Gleitteil 40 angebracht ist, zur Verfügung, und stellt auch eine schwache Kraft zur Verfügung, um dem Gleitteil zu ermöglichen, sich zurückzuziehen, wenn die Platte mit der Drehung aufhört. Die elektrischen Leiter, die auf der Aufhängungsschaltung vorgesehen sind, sind an der Aufhängungsschaltung befestigt und sind nicht lose Drähte, die typischerweise verwendet werden und die verursachen können, daß das Gleitteil in einer schrägen Orientierung relativ zur Platte ist. Die Aufhängungsschaltung 30 enthält gedruckte Leitungswege, die wirkungsvoll Schrägstellungskräfte auf das Gleitteil 40 eliminieren.
Die Aufhängungsschaltung 30 ist auch dafür ausgelegt, dem Gleitteil 40 zu ermöglichen, sich hin- und herzubewegen, um den Änderungen der Plattenoberfläche nachfolgen zu können, aber ein Schwenken des Gleitteils 40 zu begrenzen. D.h., daß die Aufhängungsschaltung 30 dem Gleitteil 40 ermöglicht, sich um Achsen parallel zu der allgemeinen Ebene der Plattenoberfläche zu drehen, um ihm zu ermöglichen, der Momentan-Orientierung der Oberfläche folgen zu können, die eventuell nicht perfekt eben ist, aber das Gleitteil 40 so zu begrenzen, daß es sich nicht um eine Achse orthogonal zur Plattenoberfläche dreht, was das Gleitteil 40 dazu veranlassen kann, leicht außerhalb der Spur positioniert zu sein oder entlang der Spur zu schwanken. Wie aus dem Stand der Technik gut bekannt ist, kann ein zu starkes Schwenken des Gleitteils Spurpositionierungsprobleme und Beeinträchtigungen in dem Signal verursachen, das von der Platte ausgelesen wird oder auf die Platte geschrieben wird.
Die Aufhängungsschaltung 30 wird in der Fig. 1 dargestellt und im Detail in der Fig. 4. Mit Bezug auf diese Figuren enthält die Aufhängungsschaltung 30 einen Rahmen 39 und einen Verbinder 38, der mit den elektrischen Einrichtungen (nicht gezeigt) verbunden wird, welche durch einen langgestreckten Streifen 37 miteinander verbunden sind. Der Rahmen 39 enthält einen Außenrand 35 und einen Innenrand 31. Die Außenkante des Rands 35 begrenzt eine Kerbe 36, die den Abschnitt des oberen Gehäuses 20, der den Luftkanal 82 begrenzt, aufnimmt. Der Innenrand 31 begrenzt eine rechtwinklige Öffnung 32, die auf die Verbindung 50 gerade um das Gleitteil 40 herum, wie oben beschrieben wurde, paßt. Die Öffnung 32 sollte derart dimensioniert sein, daß sie um das Gleitteil 40 herumpaßt. Der Innenrand 31 ist auf der Verbindung 50 um das Gleitteil 40 herum verklebt, um das Gleitteil 40 von einem Schwenken abzuhalten.
Der Innenrand 31 ist mit dem Außenrand 35 verbunden und von diesem durch eine Serie von Armelementen beabstandet, die allgemein mit den Bezugszeichen 34 bis 36 gekennzeichnet sind, organisiert sind. Die Aufhängungsschaltung enthält vier Sätze von Armelementen 33a bis 33d, von denen jeder Satz durch einen Buchstaben "a" bis "d" identifiziert ist. Die Arme 34a, 35a und 36a und die Arme 34c, 35c und 36c sind auf gegenüberliegenden Seiten des Innenrands 31 und die Arme 34b, 35b und 36b und die Arme 34d, 35d und 36d sind auf gegenüberliegenden Seiten des Innenrands 31 angeordnet. Die Sätze von Armen 34 bis 36 sind im wesentlichen kombiniert, um eine Feder auszubilden, die es dem Innenrand 31 erlaubt, sich reiativ zu dem Außenrand 35 mit Anwendung einer Kraft durch die Verbindung 50 (Figur l) zu bewegen.
Zudem wird dann, wenn sich das Gleitteil in Antwort auf eine Fehlstelle in der Plattenoberfläche um eine Achse herum dreht, die allgemein parallel zu der Richtung der Plattenoberfläche ist, diese Drehung in den Kräften, die an den Kufen 45 des Gleitteils anliegen, wiedergegeben, was es ihm ermöglicht, sich zu drehen. Der Verbinder 50 dreht sich daraufhin und verursacht ein Drehen des Innenrands 31 der Aufhängungsschaltung 30. Im Ergebnis biegen bzw. krümmen sich die Arme 34 bis 36, und insbesondere die Arme 34, die die innere Lage bilden, leicht, um das Drehen des Innenrands 31 zu ermöglichen. Somit erlaubt die Aufhängungsschaltung 30, daß sich die Orientierung des Gleitteils unmittelbar den Konturen der Plattenoberfläche anpaßt, was es dem Gleitteil ermöglicht, näher an der Plattenoberfläche angeordnet zu sein, als ansonsten erreicht werden könnte.
Wie zuvor angemerkt wurde, stellt die Aufhängungsschaltung 30 auch elektrische Leiter zur Verfügung, die es einem elektrischen Strom erlauben, zu dem Lese/Schreib-Kopf (nicht gezeigt), der auf dem Gleitteil 40 angebracht ist, zu fließen oder von diesem wegzufließen. Das Basismaterial der Aufhängungsschaltung 30 ist bevorzugterweise ein isolierendes Material, wie z. B. Kapton, auf das leitendes Material in einer Anzahl von Streifen 37b bis 37d aufgedruckt oder anderweitig aufgebracht wurde, welche der Anzahl der Verbindungen entspricht, die der Kopf erfordert. Die leitenden Streifen 37b bis 37d erstrecken sich zwischen dem Verbinder 38 und über dem Streifen 37 und Abschnitten des Rahmens 39, wie mit der Querschattierung in Fig. 4 gezeigt wird. Insbesondere erstrecken sich die leitenden Streifen über die Arme 34 und 36 in Sätzen 33b bis 33d, wie in Fig. 4 gezeigt wird, die benachbart zum Streifen 37 sind. Die leitenden Streifen 37c bis 37d enden in Bondier-Flecken 32b bis 32d, die mit Drähten 42 vom Lese/Schreib-Kopf (nicht gezeigt) verbunden sind. Wenn die Kopfeinrichtung 10 an dem Arm 90 (Fig. 1) angebracht ist, kann der Streifen 37, der sich vom Rahmen 39 weg erstreckt, an dem Arm 90 befestigt werden, um ihn zu sichern, damit er nicht wackelt und möglicherweise an der Kopfeinrichtung reißt, wenn der Arm 90 den Kopf schnell über die Oberfläche der Platte 100 bewegt.
Obwohl es nicht notwendig ist, Strom zu oder von dem Lese/Schreib-Kopf (nicht gezeigt), der auf dem Gleitteil 40 angebracht ist, zu übertragen, enthält eine Ausführungsform der Aufhängungsschaltung 30 auch einen Streifen 33a, der auf den Armen 34a und 36a und auf den benachbarten Abschnitten des Innenrands 31 und des Außenrands 35 aufgebracht ist. Dieser zusätzliche Streifen 33a ist dafür vorgesehen, die Masse der Streifen, die auf den anderen Sätzen 33b bis 33d aufgebracht sind, auszugleichen, und sicherzustellen, daß die Steifigkeit der Arme 34a bis 36a des Satzes 33a die gleiche wie die Steifigkeit der entsprechenden Arme der anderen Sätze 33b bis 33d ist.
Die Kopfeinrichtung 10 stellt eine Anzahl von Vorteilen zur Verfügung. In der Vergangenheit drehte sich das Gleitteil um eine Vertiefung, um dem Gleitteil zu erlauben, sich hin und herzubewegen. Die Positionierung der Vertiefung ist sehr kritisch gewesen, da, wenn das Zentrum der Rotation nicht genau ausbalanciert war, das Gleitteil in einem unerwünschten, hohen oder geneigten Winkel mit Bezug auf die Platte geladen werden konnte. Die Kopfeinrichtung 10, die in Übereinstimmung mit der Erfindung aufgebaut ist, eliminiert dieses Problem, da das Gleitteil starr auf den anderen Komponenten der Kopfeinrichtung angebracht ist, und ein Hin-und-Her-Bewegen und Neigen durch eine flexible, innere Membran 64 und die Aufhängungsschaltung 30 erleichtert wird.
Zudem sind in der Vergangenheit Leitungen von dem Kopf in einer Dienstschleife geringelt worden und haben sich entlang dem Arm 90 zu den elektronischen Einrichtungen der Platte erstreckt. Die Dienstschleife bildete im wesentlichen eine Feder, die verursachen konnte, daß das Gleitteil eine angehobene oder abgesenkte oder geneigte Orientierung aufwies, wenn es nicht geeignet positioniert war. Die Aufhängungsschaltung 30 hat wirkungsvoll die Notwendigkeit der Dienstschleife eliminiert.
Das ist ersichtlich, daß die Kopfeinrichtung 10, die in Übereinstimmung mit der Erfindung aufgebaut ist, dafür sorgt, daß die Lade-Kraft, die sich aus dem Luftdruck in der Luftkammer 74 ergibt, durch die gleiche Quelle wie die rückführende Kraft der Luftbewegung gegen das Gleitteil 40 erzeugt wird. Im Ergebnis hält die Kopfeinrichtung das Gleitteil 40 in einem konstanten Abstand von der Oberfläche der Platte 100 unabhängig von einer Variation in der Geschwindigkeit der mitgerissenene Luft über der Plattenoberfläche. Die Kopfeinrichtung 10 führt dies aus, ohne daß eine komplizierte Herstellung, die für Gleitteile des Stands der Technik erforderlich war, erforderlich ist, wodurch das Ergebnis mit reduzierten Herstellungskosten erreicht wird.
Es ist auch ersichtlich, daß, obwohl die erläuternde Ausführungsform, die hier beschrieben wurde, derart beschrieben wurde, daß sie zwei Luftkammern 74 und 89 hat, in Abhängigkeit von dem Abstand, von dem aus ein Laden beginnt, die Kopfeinrichtung nur eine einzelne Luftkammer erfordern kann.
Wenn eine einzelne Luftkammer verwendet wird, wird es bevorzugt, daß der Luftdruck für die Luftkammer von der Kufe oder Rampe des Gleitteils bereitgestellt wird, da dies auch die Stelle ist, an der die Anhebe-Kraft erzeugt wird. Wenn der Luftdruck für die Luftkammer den Luftdruck an der Kufe oder dem Gleitteil wiedergibt, werden die Änderungen in der Anhebe-Kraft aufgrund von Variationen im Luftdruck an diesem Punkt in dem Luftdruck in der Luftkammer wiedergegeben. Dementsprechend verursachen Variationen des Luftdrucks, die durch Variationen in der Luftgeschwindigkeit verursacht werden, wenn sich das Gleitteil von Spur zu Spur über die Platte bewegt, keine Variationen in der Flughöhe des Gleitteils über der Platte.

Claims

1. Kopfeinheit (10) zum Halten eines Gleitteils (40) in einer geladenen Position, die neben einer drehenden Platte (100) liegt, welche aufweist:

A. eine ausdehnbare Balgeneinrichtung mit einem starren, oberen Gehäuseteil (80), das dafür ausgelegt ist, auf einem Stellarm (90) angeordnet zu sein, und mit einem flexiblen, unteren Membranteil (60), das in abdichtender Beziehung an ihm befestigt ist, um eine luftdichte Abdichtung auszubilden, um eine Luftkammer zu bilden, wobei das Gleitteil auf dem Membranteil angebracht ist, einer Seitenwand (63) und einer gegenüberliegenden Seitenwand zum Halten des Gleitteils, wobei sie das Balgeneinrichtung einen ausgedehnten Zustand hat, in dem sie das Gleitteil in der Nähe der Platte hält und einen zusammengezogenen Zustand hat, in dem sie das Gleitteil fern von der Platte hält; und

B. eine Rückführeinrichtung (30), die mit der Balgeneinrichtung verbunden ist, um den Balg in seinen zusammengezogenen Zustand zu zwingen, dadurch gekennzeichnet, daß die Kopfeinheit weiter hin aufweist:

C. eine Luftabfangeinrichtung (21, 22, 82, 89), die mit der Balgeneinrichtung verbunden ist, zum Abfangen von Luft, die mit der Platte mitgerissen wird, und zum Zuleiten der Luft in die Balgeneinrichtung, um eine Ausdehnung der Balgeneinrichtung zu erleichtern.

2. Kopfeinheit, wie in Anspruch 1 definiert, die zumindest einen Anschluß (38) enthält, der von ihr zum Übertragen eines elektrischen Signals absteht, und wobei die Rückführeinrichtung (30) aufweist:

i. einen äußeren Rahmen (35, 39), der auf dem oberen Gehäuseteil angeordnet ist;

ii. einen inneren Rahmen (31), der benachbart zu dem Membranteil in der Nähe des Gleitteils angeordnet ist; und

iii. ein Arm-Netzwerk (34-36), das mit dem äußeren Rahmen und dem inneren Rahmen verbunden ist, wobei das Arm-Netzwerk eine Vielzahl von Paaren flexibler Arme aufweist, die symmetrisch um das Gleitteil herum angeordnet sind und dem Gleitteil erlauben, um Achsen parallel zur Plattenoberfläche zu drehen, aber nicht um Achsen rechtwinklig zur Plattenoberfläche zu drehen, was dem inneren Rahmen (31) erlaubt, relativ zu dem äußeren Rahmen (35) bewegt zu werden, wenn der Balg sich ausdehnt, während-eine rückführende Kraft auf ihn beibehalten wird; wobei der äußere Rahmen (35), der innere Rahmen (31) und das Arm-Netzwerk (34-36) alle eine elektrisch isolierende, äußere Oberfläche haben, wobei die Rückführeinrichtung weiterhin zumindest eine elektrischen Leiter (37b-37d) aufweist, der auf ihr ausgebildet ist, zwischen dem äußeren Rahmen und dem inneren Rahmen über das Arm-Netzwerk verläuft und dafür ausgelegt ist, mit dem Anschluß verbunden zu werden.

3. Kopfeinheit, wie in Anspruch 1 definiert, die weiterhin ein unteres Gehäuseteil aufweist, das eine Einrichtung zum Einklemmen des Membranteils an dem oberen Gehäuseteil hat.

4. Kopfeinheit, wie in Anspruch 3 definiert, wobei das untere Gehäuseteil eine Lippeneinrichtung enthält, die dafür ausgelegt ist, so angeordnet zu sein, daß sie einen Luftfluß, der mit der Platte mitgerissen wird, ablenkt, damit ein Absenken des Luftdrucks auf der freiliegenden Oberfläche des Membranteils ermöglicht wird.

5. Kopfeinheit, wie in Anspruch 4 definiert, in der die Luftabfangeinrichtung aufweist eine Luftdurchlaßeinrichtung, die in dem oberen Gehäuseteil ausgebildet ist und in der Luftkammer endet, und eine Luftschöpfeinrichtung, die in dem unteren Gehäuseteil ausgebildet ist, zum Dirigieren von Luft, die mit der Platte mitgerissen wird, in die Luftdurchlaßeinrichtung hinein und damit in die Luftkammer hinein.

6. Kopfeinheit, wie in Anspruch 1 definiert, wobei die Luftabfangeinrichtung eine Luftdurchlaßeinrichtung enthält, die in dem Gleitteil ausgebildet ist und in Richtung der mitgerissenen Luft gerichtet ist, um die mitgerissene Luft in die Luftkammer hinein zu leiten.

7. Kopfeinheit, wie in Anspruch 1 definiert, wobei das Membranteil eine äußere Membraneinrichtung und eine innere Membraneinrichtung enthält, die durch eine Druckplatten-Befestigungseinrichtung getrennt sind, wobei die Kopfeinheit weiter eine Druckplatteneinrichtung in abdichtendem Eingriff mit der Druckplatten-Befestigungseinrichtung aufweist, um eine untere Luftkammer in der Nähe des Gleitteils zu bilden und um eine obere Luftkammer in der Nähe des oberen Gehäuseteils zu bilden, wobei die Luftabfangeinrichtung die Luft sowohl in die untere Luftkammer als auch in die obere Luftkammer leitet.

8. Kopfeinheit, wie in Anspruch 7 definiert, wobei die Luftabfangeinrichtung aufweist:

A. eine Luftleiteinrichtung für die obere Kammer zum Fort leiten der Luft, die mit der Platte mitgerissen wird, in diese Luftkammer hinein; und

B. eine Luftleiteinrichtung für die untere Kammer, die in dem Gleitteil ausgebildet ist, zum Fortleiten der Luft, die mit der Platte mitgerissen wird, in die untere Luftkammer hinein.

9. Kopfeinheit, wie in Anspruch 8 definiert, wobei das untere Gehäuseteil eine Lippeneinrichtung enthält, die dafür ausgelegt ist, so angeordnet zu sein, daß sie einen Luftfluß, der mit der Platte mitgerissen wird, ablenkt, damit ein Absenken von Luftdruck auf der frei liegenden Oberfläche des Membranteils ermöglicht wird.

10. Kopfeinheit, wie in Anspruch 1 definiert, wobei die Rückführeinrichtung eine Federeinrichtung enthält, die auf dem oberen Gehäuseteil angeordnet ist und benachbart zum Membranteil ist, um den Balg in einen zusammengezogenen Zustand zu bringen.

11. Kopfeinheit, wie in Anspruch 10 definiert, wobei die Rückführeinrichtung aufweist:

A. eine äußere Rahmeneinrichtung zum Anbringen an dem oberen Gehäuseteil;

B. eine innere Rahmeneinrichtung, die benachbart zum Membranteil in der Nähe des Gleitteils angeordnet ist; und

C. eine Arm-Netzwerkeinrichtung, die mit der äußeren Rahmeneinrichtung und der inneren Rahmeneinrichtung verbunden ist, wobei die Arm-Netzwerkeinrichtung eine Vielzahl von flexiblen Armen aufweist, die der inneren Rahmeneinrichtung erlauben, relativ zu der äußeren Rahmeneinrichtung bewegt zu werden, wenn der Balg sich ausdehnt, während sie eine Rückführkraft auf ihn beibehalten.

12. Kopfeinheit, wie in Anspruch 11 definiert, wobei die Arm- Netzwerkeinrichtung eine Vielzahl von Armen enthält, die symmetrisch um das Gleitteil herum angeordnet sind und dafür ausgelegt sind, dem Gleitteil zu erlauben, um Achsen parallel zur Plattenoberfläche zu drehen, aber nicht um Achsen rechtwinklig zur Plattenoberfläche zu drehen.

13. Kopfeinheit, wie in Anspruch 11 definiert, wobei das Gleitteil zumindest einen Anschluß enthält, der von ihm zum Übertragen von elektrischen Signalen absteht, und wobei die äußere Rahmeneinrichtung, die innere Rahmeneinrichtung und die Arm- Netzwerkeinrichtung alle eine elektrisch isolierende Außenoberfläche aufweisen, wobei die Rückführeinrichtung weiterhin zumindest einen elektrischen Leiter enthält, der auf ihr ausgebildet ist und zwischen der äußeren Rahmeneinrichtung und der inneren Rahmeneinrichtung über die Arm-Netzwerkeinrichtung verläuft und dafür ausgelegt ist, mit dem Anschluß verbunden zu werden.

14. Kopfeinheit, wie in Anspruch 13 definiert, wobei die Kopfeinheit dafür ausgelegt ist, auf einem verlängerten Arm angebracht zu werden, um die Kopfeinheit über der Platte zu positionieren, wobei die Rückführeinrichtung eine langgestreckte Streifeneinrichtung enthält, die sich von der äußeren Rahmeneinrichtung erstreckt, wobei auf der langgestreckten Streifeneinrichtung ein elektrischer Leiter ausgebildet ist, der mit dem elektrischen Leiter, der auf der äußeren Rahmeneinrichtung ausgebildet ist, verbunden ist, und dafür ausgelegt ist, das elektrische Signal zwischen dem Anschluß und einer äußeren Verarbeitungsschaltung zu übertragen.

15. Kopfeinheit, wie in Anspruch 13 definiert, wobei die Arm- Netzwerkeinrichtung eine Vielzahl von Armen enthält, die symmetrisch um das Gleitteil herum angeordnet sind, wobei die Rückführeinrichtung eine Vielzahl von elektrischen Leitern enthält, die auf der Arm-Netzwerkeinrichtung symmetrisch um das Gleitteil herum ausgebildet sind.