DE8237135U1

DE8237135U1 - Vorrichtung zum vorschieben und zurueckziehen eines magnetkopfes

Info

Publication number: DE8237135U1
Application number: DE19828237135U
Authority: DE
Original assignee: DMA Systems Corp
Current assignee: DMA Systems Corp
Priority date: 1981-11-16
Filing date: 1982-04-01
Publication date: 1983-11-24
Also published as: WO1983001860A1; US4376294A; GB8317984D0; EP0093711A1; BR8207974A; EP0093711A4; GB2121592A; JPS58501877A

Description

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PATENTANWÄLTE ZENZ & HELBER · D 4SUO¹ESSEN 1 ■ AM RUWttSTEIN 1 · TEL.: (02 01) 4126 87

DMA SYSTEMS CORPORATION, eine kalifornische Gesellschaft 325 Chapala Street, Santa Barbara, Kalifornien 93101, V.St.A.

Vorrichtung zum Vorschieben und Zurückziehen eines Magnetkopfes

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Abstützen einer Magnetkopf-Anordnung in unmittelbarer Nähe einer Aufzeichnungsoberfläche .zur übertragung von Daten auf diese mit einem freitragenden Stützarm, einem am freien Endabschnitt des Stützarmes befestigten elastischen Bauteil, einer druch das elastische Bauteil getragenen Magnetkopf-Anordnung und einem mit der Kopf-Anordnung verbundenen Hebe-Bügel'.

Magnetische Plattenspeichersysteme sind als relativ kostengünstige, Computer-zugreifbare Speicher großer Kapazität weit verbreitet. Eine typische Plattenspeicheranlage weist eine Anzahl von mit geeignetem magnetischen Material beschichtete Platten auf, die drehbar auf einer gemeinsamen Spindel gelagert sind, sowie einen Satz von Wandlerköpfen, welche paarweise von langgestreckten Stützarmen getragen sind, um zwischen benachbarte Platten geschoben zu werden. Dabei sind die Köpfe jeweils paarweise in entgegengesetzte Richtungen ausgerichtet, um mit gegenüberliegenden Seiten benachbarter· Platten zusammenzuwirken. Die Trägervorrichtung ist mit einem Positioniermotor verbunden, welcher typischerweise eine in einem magnetischen Feld angeordnete,. längsbewegliche und relativ zu den Platten ausgerichtete Spule aufweist, um die Köpfe radial über die Plattenoberflächen zu bewegen, damit sie über den ringförmigen Spuren auf den

Plattenoberflächen positioniert werden können.

Wächst die auf der magnetischen Speicherfläche aufgezeichnete digitale Informationsdichte, so muß der Luftspalt zwischem dem Aufzeichnungskopf und der magnetischen Aufzeichnungsfläche verkleinert werden. Je kleiner aber der Luftspalt wird und je näher der Magnetkopf der Aufzeichnungsfläche ist, um so schwieriger wird es, die mechanischen Toleranzen der Abstützvorrichtung des Magnetkopfes zu überwachen. Zur Überwindung dieser mechanischen Schwierigkeiten werden Magnetköpfe in Kopfhalterungen

eingebettet, welche in der Lage sind, auf dem dünnen Luftfilm zu schwimmen (bzw. zu fliegen), welcher durch die laminare Luftströmung aufgrund der Rotation der Plattenfläche entsteht. Bei modernen Magnetplattenantrieben werden Platten aus festem Material eingesetzt, die auf hohe Oberflächengüte poliert sind, so daß der Magnetkopf zuverlässig auf dem Luftlager fliegen bzw. schwimmen kann. Zur Zeit werden Systeme konstruiert, bei denen die Magnetköpfe über den Plattenaufzeichnungs-. flächen in Abständen von weniger als 0,5 μια fliegen bzw. schwimmen.

Bei diesen Systemen bewirkt die laminare Luftströmung bei der Rotation der Aufzeichnungsplatte, daß der Kopf νοεί Aufzeichnungsmedium weg gedrückt wird. Deshalb muß eine Vorspanneinrichtung, wie beispielsweise eine Feder,

! vorgesehen sein, um dieser Luftströmung entgegenzuwirken

und den Kopf auszubalancieren, wobei er so dicht wie mög-

lieh am Aufzeichnungsmedium gehalten werden soll. Weiterhin sind schwimmende bzw. fliegende Magnetkopfe oftmals kardanisch aufgehängt, um zu ermöglichen, daß der Winkel und die Position des Magnetkopfes mit dem Luftlager übereinstimmen .

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j Die Kopf-Aufhängung ist im allgemeinen ein System mit

sechs Freiheitsgraden. Diese sechs Freiheitsgrade sind die Rotation und die Translation um zwei orthogonale Achsen (Längsachse und Querachse), welche parallel bzw. senkrecht zur Aufzeichnungsfläche verlaufen. Eine typische Aufhängung weist eine sehr geringe Federkon-

.} stante bezüglich der Rotation des Kopfes um eine

J parallel zur Aufzeichnungsfläche verlaufende Auchse auf.

• Die Federkonstante für die Translationsbewegung entlang

< einer senkrecht zur Aufzeichnungsfläche verlaufenden

^r; Achse muß in einem sehr engen Bereich einstellbar sein,

um den richtigen Abstand zwischen Kopf und Oberfläche zu gewährleisten. Andererseits sollte der Kopf so montiert

; sein, daß er sehr hohe Federkonstanten für eine Translationsbewegung parallel zur Aufzeichnungsfläche sowie ! für eine Rotation um eine senkrecht dazu verlaufende

Achse aufweist.

Die bisher diese Ziele am wirkungsvollsten erreichende Vorrichtung benutzt eine aus einem einzigen, dünnen etwa rechteckigen Stück elastischen Materials, wie beispielsweise Stahl, geformte Gelenkscheibe, um den Wandlerkopf am Kopfarm zu befestigen. Der Kopfarm ist freitragend und so fest wie möglich, um jegliche Verbiegung während des Betriebes auszuschließen. An ihrem Umfang ist die Gelenkscheibe an Befestigungspunkten an gegenüberliegenden Kanten an einer Seite des Endabschnittes des freitragenden Kopfarmes derart befestigt, daß sie insgesamt parallel zu der benachbarten Aufzeichnungsfläche ausgerichtet ist. Der Kopf selbst ist am Zentralabschnitt der Gelenkscheibe befestigt-Typische Gelenkscheiben und Kopfarme sind in den US-

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Patentschriften 3 896 495 (Beecroft) und 4 206 489 (Manzke) beschrieben. In diesen Patentschriften, wie auch in fast allen anderen bekannten Konstruktionen, ist für das Gelenkscheibchen eine Vorspannung derart vorgesehen, daß sie normalerweise die Kopfanordnung von der Plattenoberfläche zurückzieht. Diese Vorspannungskraft wird durch eine getrennte Einrichtung für eine Vorschiebkraft überwunden, wenn der Kopf in seinem Schwebezustand ist. Dies erfordert, daß der Kopf mittels einer im Zentrum der Kraft des iuftlagers angreifenden Rückziehkraft von der Plattenoberfläche angehoben wird. Jegliche Steuerung der Position (Quer- und Längsachse der Luftlagers) wird durch eine Vorspannung in dem Gelenkscheibchen erreicht. Da die gegenwärtig verwendeten Gelenkscheibchen äußerst dünn sind, sind auch die Positions-Steuerkräfte sehr klein.

In anderen Worten: Wird die Rückziehkraft durch eine in dem Gelenkscheibchen vorgesehene Vorspannung erzeugt, so ist die Rückziehkraft begrenzt auf die Kraft, welche überhaupt durch die Struktur des Gelenkscheibchens selbst erzeugt werden kann. Weiterhin kann die Vorspannung im Gelenkscheibchen deren Stellung beeinflussen, was höchst unerwünscht ist.

Ein anderes Problem beim Stand der Technik folgt daraus, daß herkömmliche Mechanismen zum Gleit-Vorschieben magnetischer Flugköpfe auf eine rotierende Magnetscheibe typischerweise eine Gleitschienenkonstruktion verwenden, welche an den Außenkanten des Kopf-Abstützarmes angeordnet ist. Dies wurde insofern als vorteilhaft angesehen, als die Gleitschiene mit einer extern angeordneten Steuerfläche zusammenwirken kann, um die Vorschieb-/ Einzieh-Operation durchzuführen. Das Beecroft und Manzke et al. erteilte Patent wählt diesen Typ einer externen

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Nockenfolger-Gleitschienenanordnung. Die zum Anheben des Kopfes von der Plattenoberfläche erforderliche Vertike.lbewegung wird durch diese Kombination ermöglicht.

Verschiedene Probleme tauchen aber bei einer derartigen Gleit-Vorschiebung auf. Bei der Vorrichtung nach Manzke et al. ist die externe Rampen- und Führungsflächenanordnung auf nur einer Seite des freitragenden Armes vorgesehen, so daß beim Anheben des Gleitschlittens ein verdrillendes Drehmoment auf die Konstruktion übertragen wird, welches den Steigungswinkel des luftgetragenen Kopfes verändert. Diese Steigungsänderung kann insofern Schwierigkeiten verursachen, als sie das zuverlässige Vorschieben und Einziehen des Kopfes stört. Je nach dem, ob der verwendete Arm einen Kopf aufweist, der nach oben oder nach unten fliegt, kann die Steigung positiv oder negativ sein. Bei Mehrkopf-Systemen liegt eine Vielzahl von verschiedenen Verdrehungen vor, welche Steigungsänderungen am Kopf bewirken und somit erhebliche Probleme bei der Herstellung verursachen, '.^welche für eine Vielzahl von verschiedenen Betriebszuständen optimiert werden muß.

Zur Lösung dieses Problems ist im Beecroft-Patent eine symmetrische Doppel-Gleitschiene vorgeschlagen, mit Gleitschienen auf beiden Seiten des freitragenden Armes. Dies dient zur Überwindung der soeben erwähnten Probleme, da I aufgrund der symmetrischen Anhebung keine Verdrehung der j

Konstruktion erfolgt. Andererseits aber tritt nun das Problem auf, daß die Breite des Armes durch die Hinzufügung der zwei äußeren Steuerflächen vergrößert ist. Ein anderes Problem besteht darin, die zwei Führungsflächen exakt zu justieren, so daß beide Flächen den

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Kopfarm gleichzeitig berühren, um eine Verdrehung des Armes zu vermeiden (wie sie bei einer Anordnung mit einer einzigen Gleitschiene/Führungsfläche auftritt). Die jüngste Entwicklung zu höheren Speicherkapazitäten bei kleineren Vorrichtungen macht die Einsparung von Raum zu einar höchst wichtigen Konstruktionsanforderung und schließt aus, daß bei modernen Anlagen die durch zwei externe Führungsflächen verursachte zusätzliche Breite in Kauf genommen werden kann.

Dementsprechend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, die gattungsgemäße Vorrichtung zum Abstützen einer Magnetkopf-Anordnung derart weiterzubilden, daß die Funktionen Vorschieben, Einziehen und Fliegen bei möglichst raumsparender Bauweise getrennt ausgeführt werden, wobei insbesondere auf die Kopf-Stützarme keine unerwünschten Drehmomente ausgeübt werden sollen.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch einen an dem Stützarm befestigten, eine Kraft auf die der Ubertragungsseite gegenüberliegende Seite der Kopf-Anordnung übertragenden Kraftarm; einen am Angriffspunkt des Kraftarmes an der Kopf-Anordnung am Kraftarm befestigten Hebefinger , wobei sich der Hebe-Finger in den Hebe-Bügel erstreckt, diesen aber nicht berührt, wenn der Kraftarm mit der Kopf-Anordnung in Eingriff steht; und eine Führungsflächen-Stößel-Anordnung, mittels derer der Kraftarm vor. der Kopf-Anordnung wegbewegbar ist, wobei der Hebe-Finger mit dem Hebe-Bügel in Eingriff kommt, sobald der Kraftarm bewegt wird, und die Kopf-Anordnung von der Aufzeichnungsoberfläche wegbewegt wird.

Vorteilhafte Ausgestaltungen dieser Vorrichtung sind in den Unteransprüchen 2—6 beschrieben.

Nachfolgend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung im einzelnen beschrieben.

Figur 1 ist eine perspektivische Ansicht eines Magnet-

I platten-Speichersystems und zeig"t die Magnetkopfanordnung Ί

i sowie die Abstützvorrichtung in Arbeitsposition am Auf's zeichnungsmedium;

ί Figur 2 ist eine vergrößerte Draufsicht auf den Gegenstand

I der Figur 1;

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Figuren 3 und 4 sind Querschnitte entlang der Linie 3-3 in Figur 1 und zeigen die Kopfanordnung in ihrer Betriebsposition bzw. in ihrer voll zurückgezogenen Position;

Figur 5 ist eine perspektivische Ansicht des Hebedrahtes und dessen Verbiegung;

Figur 6 ist eine vergrößerte, teilweise perspektivische Ansicht des freien Endes des freitragenden Armes und zeigt die Kopf-Vorschiebefeder;

Figur 7 ist eine vergrößerte perspektivische Ansicht der Rückzieh-Klammer;

Figur 8 ist ein vergrößerter Schnitt, ähnlich den Figuren 3 und 4, und zeigt die Kopf-Anordnung in ihrer Arbeitsstellung;

Figur 9 ist ein vergrößerter Schnitt entlang der Linie 9-9 in Figur 8;

Figur 10 ist ein vergrößerter Schnitt entlang der Linie 10-10 in Figur 9;

Figur 11 ist ein Schnitt entsprechend Figur 8, zeigt aber die anfängliche, zurückgezogene Position der Kopf-Anordnung; und

Figur 12 ist ein Schnitt entsprechend Figur 9, zeigt aber die anfängliche, zurückgezogene Position der Kopf-Anordnung»

Im folgenden wird auf die Zeichnung Bezug genommen, in der

eine Vorrichtung 10 zum Abstützen einer magnetischen Kopf-Anordnung in unmittelbarer Nähe einer Aufzeichnungsoberfläche 11 gezeigt ist, um darauf (Informationen) zu übertragen. Die Aufzeichnungsoberfläche 11 befindet sich auf einer Seite der Platte 12, welche typischerweise auf einer oder auf beiden Seitenflächen mit einem magnetischen Material beschichtet ist, um zu ermöglichen, daß Daten darauf magnetisch aufgezeichnet werden können. Die Platte 12 wird auf einer Spindel (nicht gezeigt) montiert, welche durch einen Spindelmotor (nicht gezeigt) angetrieben wird, welcher die Platten 12 um die durch die Spindel definierte Achse rotiert.

Auf die Plattenoberflächen 11 werden Daten mittels Signalen aufgezeichnet, welche einem Wandler 28 eingegeben werden (Figuren 9 und 12), der gewöhnlich als "Kopf" bezeichnet wird und nachfolgend im einzelnen beschrieben werden wird. Der Kopf 28 ist auf einem Gleitschieber 27 angebracht, der in der Mitte eines dünnen, elastischen Gelenkscheibchens 14 (Figur 2) befestigt ist. Das Gelenkscheibchen 14 ist mittels eines Rahmens 15 am freien Endabschnitt eines festen, freitragenden Armes befestigt. Wie in Figur 1 gezeigt, kann eine Vielzahl von Arm/Kopf-Anordnungen jeweils gegenüberliegend angeordnet werden, um Daten auf gegenüberliegende Flächen 11 der Scheibe 12 zu übertragen, wobei alle Arme 16 mit einem gemeinsamen Träger (nicht gezeigt) verbunden sind. Der Träger ist gewöhnlich mechanisch mit der Positionierspule (nicht gezeigt) eines linearen Positioniermotors (nicht gezeigt) verbunden, welcher entsprechend der ihm gegebenen Positioniersignale die Abstützung linear über die Oberfläche 11 bewegt. Hierdurch kann die Kopf-Anordnung 13 selektiv über eine Spur aus einer Vielzahl von ringförmigen Aufζeichnungsspuren positioniert werden, welche auf der Platten-Aufzeichnungsoberfläche 11 ausgebildet sind.

Im Normalbetrieb, d.h. wenn die Köpfe 28 Daten auf die Oberfläche 11 der Platte 12 einschreiben oder daraus auslesen, sind die Köpfe in ihrer vorgeschobenen Stellung. Daß ein Kopf sich in vorgeschobener Stellung befindet, heißt einfach, daß eine Federkraft auf ihn einwirkt, um die Kopf-Anordnung 13 in Richtung auf die Fläche 11 der Platte 12 zu drücken, was nachfolgend im einzelnen beschrieben werden wird. Dieser Kraft entgegen wirkt ein Luftkissen, das durch die schnelle Drehung der Platte verursacht ist, so daß die Kopf-Anordnung 13 tatsächlich unmittelbar oberhalb der Fläche 11 fliegt. Bei magnetischen Plattenantrieben ist es möglich, daß die Kopf-Anordnung 13 in Abständen von weniger als 0,5 jam oberhalb der Oberfläche 11 fliegt.

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Abstützen der Kopf-Anordnung 13 oberhalb der Oberfläche 11, zum übertrcigen einer Kraft darauf und zum Zurückziehen der Kopf-Anordnung 13 von der Oberfläche 11, so daß der Arm 16 über die Kante der Platte 12 hinaus zurückgezogen werden kann, wonach die Platte 12 aus der magnetischen Speicheranlage entfernt werden kann. Das Zurückziehen des Armes 16 ist auch insofern wichtig, als es sicherstellt, daß die Kopf-Anordnung 13 bei Beendigung der Rotation der Platten 12 nicht auf die Aufzeichnungsoberfläche 11 fällt, wobei Beschädigungen der Kopf-Anordnung oder der Platte 12 oder beider auftreten können.

Der Stützarm 16 weist eine feste Strebe auf, welche die Vorrichtung zum Positionieren der Kopf-Anordnung 13 in unmittelbarer Nähe der Oberfläche 11 und zum Anheben der Kopf-Anordnung 13 von der Oberfläche 11 der Platte 12 trägt. Im allgemeinen ist es umso besser, je fester der Arm 16 ausgebildet ist. Angestrebt wird, daß allein die Kopf-Aufhängung die gesamte Elastizität für die

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ja Bewegung des Kopfes bereitstellen soll, während die

Strebe 16 selbst hierzu keinen Beitrag leist-.en soll. Deshalb ist der Stützarm 16 schlicht ein rechtwinkliges, langgestrecktes Bauteil mit verschiedenen Ausnehmungen zur Aufnahme der verschiedenen auf ihm befestigten

|5 Bauteile, wie nachfolgend näher beschrieben werden wird.

f Wie in den Figuren 1 und 2 gezeigt ist, können gegen-

|f überliegende Stützarme 16 mittels Bolzen 17 miteinander

S verschraubt sein, wobei sich ein Abstandsstück 18

% zwischen ihnen befindet und die den Bolzen 17 benach-

I' barten Endabschnitte der Arme 16 und das Abstandsstück

18 an dem beweglichen Trägerschlitten (nicht gezeigt) in der dem Fachmann geläufigen Art befestigt sind.

; Der freie Endabschnitt des Armes 16 weist zwei langgestreckte Arm-Verlängerungen 19a und 19b auf, zwischen denen der Rahmen 15 montiert ist. Der Rahmen 15 ist vorzugsweise aus einem einzigen, dünnen, etwa rechteckigen Stück elastischen Materials, wie beispielsweise Stahl, mit einem zentralen, rechteckigen Ausschnitt geformt, in welchem das Gelenkscheibchen 14 montiert ist. Auf gegenüberliegenden Seiten des Rahmens 15 ist ein integral mit diesem ausgebildetes und nach innen weisendes Paar von Montagevorsprüngen 15a und 15b (Figur 10) vorgesehen, auf welchem gegenüberliegende Seiten des Gelenkscheibchens 14 aufliegen. Die verbleibenden gegenüberliegenden Seiten des Rahmens 15 sind mit Montagelöchern versehen, durch die der Rahmen 15 mittels Schrauben 20 an den Arm-Verlängerungen 19a und 19b befestigbar ist.

Das Gelenkscheibchen 14 ist am deutlichsten in Figur dargestellt und entspricht für die Zwecke der vorliegenden Erfindung dem Gelenkscheibchen gemäß der US-Patentschrift 896 495 (Beecroft), auf welches hinsichtlich Einzel-

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heiten Bezug genommen wird. Jedenfalls weist das Gelenkscheibchen 14 äußere und innere Ringe 21 bzw. 22 auf, wobei die Innenkante des äußeren Ringes 21 durch ein Paar von "C^ir-förmigen Ausschnittflächen 23a und 23b definiert ist, welche derart ausgerichtet sind, daß die Schenkel jeweils einander zugewandt sind. Ein Paar von Rippenstegen 24a und 24b ist zwischen den Endabschnitten der Schenkel der Ausschnittflächen 23a und 23b integral mit dem äußeren Ring 21 ausgebildet. Die äußere Kante des inneren Ringes 22 ist durch die Innenkanten der Ausschnittflächen 23a und 23b abgegrenzt. Zwischen den Ausnehmungsflachen 25a und 25b und durch diese definiert ist eine Brücke 26, an welcher die Wandlerkopf-Anordnung 13 befestigbar ist. Die Befestigung der Kopf-Anordnung

13 an der Brücke 26 kann durch einen geeigneten Epoxy-Kleber erfolgen oder auch mittels mechanischer Einhängung der Brücke 16 in einen Schlitz im Gleiter 27.

Die Kopf-Anordnung 13 sollte eine geringe Masse aufweisen und auch die Vorschiebkraft sollte klein sein. Vorzugsweise sollte er als "Composite"-Wandler ausgebildet sein, ein Ausdruck, der in Fachkreisen bekannt ist. Das bedeutet, daß die Kopf-Anordnung 13 vorzugsweise einen Gleiter 27 aufweist, der aus Bariumtitanat oder einer anderen widerstandsfähigen Keramik gefertigt ist, und Ferrit-Wandlern 28, welche nur in Umrissen gezeigt sind 'und durch eine Glas-Bindung mit dem Gleiter 27 verbunden sind. Der Gleiter 27 ist am Gelenkscheibchen 14 in einer Weise befestigt, welche dem Fachmann geläufig ist.

Vorzugsweise ist das Gelenkscheibchen 14 sowohl bezüglich seiner Quer- als auch seiner Längsachse symmetrisch. Die Längsachse verläuft in der Ebene des Gelenkscheibchens

14 und parallel zur Drehrichtvmg der Platte 12. Die Querachse steht senkrecht zur Längsachse und verläuft parallel

zur Bewegungsrichtung des Armes 16 wenn der Arm 16 die Kopf-Anordnung 13 radial über die Aufzeichnungsfläche 11 bewegt. Eine mit Z bezeichnete Achse steht senkrecht zur Ebene des Gelenkscheibchens 14.

Eine in Richtung der Z-Achse am Gelenkscheibchen 14 angreifende Kraft F wird eine Auslenkung des Scheibchens entlang dieser Achse bewirken. Ist das Gelenkscheibchen 14 relativ dünn, so wird die Federkonstante in der Z-Richtung sehr klein sein. Das Gelenkscheibchen 14 kann darüberhinaus um die Quer- und die Längsachse kippen. Andererseits ist das Gelenkscheibchen 14 an einer Translationsbewegung in der Ebene des Scheibchens 14 sowie an einer Rotation um die Z-Achse gehindert. Eine ausführliche Diskussion der Konstruktion und der Arbeitsweise des Gelenkscheibchens 14 findet sich in der Parallelanmeldung Nr. ..., mit dem Titel "Aufhängung für fliegende Magnetköpfe"/ welche durch die "DMA Systems Corporation" angemeldet wurde, welche auch Anmelderin der vorliegenden Erfindung ist.

Die Kopf-Anordnung 13 wird durch das Gelenkscheibchen derart getragen, daß beim Normalbetrieb der Wandler 28 f

extrem dicht an der Aufzeichnungsoberfläche 11 positioniert ist (Figuren 3, 8, 9 und 10). Die Kopf-Anordnung 13 wird mittels einer Kopf-Vorschieb-Spiralfeder 30 (Figuren 2 und 6) in Richtung auf die Oberfläche 11 gedrückt. Die Feder 30 ist etwa U-förmig und weist Spiralen 31a und 31b auf, die auf ihren freien Endabschnitten auf Stiften 32a und 32b montiert sind, welche sich in die zentrale Ausnehmungsfläche 33 im Arm 16 erstrecken. Die Feder 30 weist feststehende Federarme 34a und 34b auf, welche an Flächen 35a bzw. 35b des Armes 16 anliegen. Die Feder 30 weist einen zentralen, beweglichen Arm 36 auf, welcher die Kraft auf die Kopf-Anordnung 13 überträgt.

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Insbesondere ist, wie in den Figuren 2, 6,9 und IO deutlich erkennbar ist, ein Plättchen 37, welches im wesentlichen ein dünnes, flaches Bauteil ist, am unteren Abschnitt des Armes 36 der Feder 3O befestigt. Der die Kraft auf die Kopf-Anordnung 13 übertragende Endabschnitt des dünnen Unterlegplattchens 37 weist ein Paar von sich seitwärts erstreckenden Anhebefingern 38 auf, welche für nachfolgend noch eingehender beschriebene Zwecke integral mit ihm ausgebildet sind.

Eine Rückzieher-Klammer 40 (Figur 7) ist an der Brücke 26 des Gelenkscheibchens 14 befestigt.. Die Klammer 40 ist L-förmig und weist Schenkel 41 und 42 auf. Mit dem Schenkel 41 ist sie an der Brücke 26 befestigt (Figur 3), welcher eine zentrale Vertiefung 42 aufweist. Die Klammer 40 ist derart an der Brücke 26 befestigt, daß die Vertiefung 43 auf der gleichen Achse liegt wie der Schwerpunkt der Kopf-Anordnung 13. Das ünterlegplättchen

37 kommt mit der Vertiefung 43 in Kontakt, so daß die Kraft F an der Vertiefung 4 3 an der Kopf-Anordnung 13 angreift (Figur 9).

Der Schenkel 42 ist mittels einer zentralen Ausnehmungsflache 44 zu einem Hebebügel ausgeformt, wobei sich der Hebebügel 42 senkrecht zur Brücke 26 und zum Unterlegscheibchen 37 erstreckt, wenn er an der Brücke 26 montiert ist. Aus weiter unten deutlich werdenden Gründen erstreckt sich einer der Hebefinger 38 in die Ausnehmungsflache 44. Es sei auch erwähnt, daß nur ein Hebefinger

38 tatsächlich erforderlich ist, da die Klammer 40 nur einen Hebebügel 42 aufweist. Wenn aber das Unterlegscheibchen 37 auf einer in die andere Richtung weisenden Abstützung 10 (Figur 1) Verwendung finden soll, so wird der gegenüberliegende Hebefinger 38 benötigt. Deshalb weist das Ünterlegplättchen 37 ein Paar von gegenüber-

liegenden Hebefiiigern 38 auf, um die Abstützung 10 unabhängig von iiirer jeweiligen Ausrichtung einsetzbar zu machen.

Bei der soeben beschriebenen Vorrichtung drücken der bewegliche Federarm 36 und das daran befestigte Dnterlegscheibchen 37 gegen die Vertiefung 43 im Schenkel 41 der Klammer 40 und übertragen somit eine Kraft F auf die Kopf-Anordnung 13, welche erforderlich ist, um die Kopf-Anordnung 13 dicht an der Aufzeichnungsoberfläche 11 zu halten, wobei sie (die Kraft) der Kraft des Luftkissens zwischen beiden entgegenwirkt und so eine wirkungsvolle Datenaufzeichnung ermöglicht. Wie im einzelnen in der oben erwähnten Parallelanmeldung ausgeführt ist, verleiht das Gelenkscheibchen 14 der Kopf-Anordnung 13 den gewünschten Bewegungsspielraum bezüglich der Längs- und der Querachsen sowie in Z-Richtung, damit die Kopf-Anordnung 13 sehr nahe der Aufzeichnungsoberfläche 11 spurt, d.h. mit einem Abstand von weniger als 0,5 μια.

Die Abstützung 10 weist auch Einrichtungen zum Anheben der Kopf-Anordnung 13 von der Aufzeichnungsfläche 11 weg auf. Diese Einrichtungen weisen ein langgestrecktes Hebebauteil 45 auf, das aus einem durchgehenden Drahtstück geformt ist. In der Horizontalebene ist der Hebe-Draht 45 gemäß Figur 2 rechtwinklig ausgeformt mit gegenüberliegenden Seiten 45a und 45b sowie 45c und 45d. Die Erstreckung des Hebe-Drahtes 45 in der Vertikal-Ebene ist am besten den Figuren 8 und 11 zu entnehmen. Der Hebe-Draht 45 wird durch eine Führung 46 abgestützt (Figur 5), welche etwa die Form einer Stimmgabel hat und Schenkel 46a und 46b sowie ein Basisteil 46c aufweist. Das Basisteil 46c ist an der festen Abstützung 47 befestigt, beispielsweise durch Punktschweißen, wobei die

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Abstützung 47 ein Lochpaar 47a und.47b aufweist, welches

Ü' mit entsprechenden Löchern im Kopf-Stützarm 16 aus zu- [I

richten ist. Ein Schraubenpaar 48 ermöglicht die Be- I·

festigung der Abstützung 47 am Arm 16. |j,

Wie deutlich den Figuren 1, 2 und 8 zu entnehmen ist, sind die Seiten 45a und 45b des Hebe-Drahtes 4 5 gebogen und so dimensioniert, daß sie unter die Arme 46a und 46b der Führung 46 greifen, wobei die beiden Bauteile beispielsweise durch Punktschweißung miteinander verbunden sind. Auf diese Weise stützt die Führung 46 den Hebe-Draht 45 für eine Schwenkung um die X-Achse (Figur 2) ab, welche sich parallel zur Längserstreckung der Abstützung 47 und senkrecht zum Stützarm 16 erstreckt.

Die Seiten 45a und 45b des Hebe-Drahtes 45 erstrecken sich oberhalb des beweglichen Armes 36 der Kopf-Vorschiebefeder 30 und sind sodann nach unten gebogen, so daß sich die Seite 45c unterhalb des beweglichen Armes 36 erstreckt. Dies ist den Figuren 2-4 deutlich zu entnehmen. In der vorgeschobenen Position der Kopf-Anordnung 13, in der das Unterlegscheibchen 37 auf der Klammer 40 anliegt, erstreckt sich die Seite 45c des Hebe—Drahtes 45 mit Abstand unterhalb des üntsrls"— plättchens 37. Dies ist die in den Figuren 3 und 8 gezeigte Position des Hebe-Drahtes 45. Das andere Ende 45d des Hebe-Drahtes 45 erstreckt sich nach hinten in eine Stellung, in der es mit der Führungsfläche 49 am Ende des Rückzieher-Betätigungsarmes 50 in Eingriff kommt. Der Arm 50 ist mit einer festen Abstützung (nicht gezeigt) verbunden und in Bezug auf den Arm 16 zentral plaziert (Figur 2), wobei sich seine Achse koaxial zu dessen Längsachse erstreckt. Der Arm 50 bleibt stehen, wenn sich der Arm 16 bewegt. Die Führungsfläche 49 befindet sich am Endabschnitt des Armes 50 und ist in

Bezug auf die Seite 45d des Hebe-Drahtes 45 ausgerichtet, um mit dieser Seite 4 5d in Eingriff zu kommen, sobald die Kopf-Anordnung 13 die am weitesten außen gelegene Aufzeichnungsspur auf der Oberfläche 11 passiert.

Die vorgeschobene Arbeitsstellung des Kopfes 13 ist in den Figuren 3 und 8-10 gezeigt. In dieser Position nimmt die Seite 45d des Hebe-Drahtes 45 einen Abstand zur Führungsfläche 49 ein, die Seite 45c des Hebe-Drahtes 45 weist einen Abstand zum Unterlegplättchen 37 auf und das Unterlegplättchen 37 übt eine nach unten gerichtete Kraft F auf die Kopf-Anordnung 13 aus. Soll die Kopf-Anordnung 13 von der Aufzeichnungsoberfläche 11 zurückgezogen werden, so bewegt sich der Stützarm 16 radial, in Figur 2 nach rechts, bis die Seite 45d des Hebe-Drahtes 45 mit der Führungsfläche 49 in Eingriff kommt. Figur 8 |

zsigt, wie die Seite 45d des Hebe-Drahtes 45 mit der Führungsfläche 49 in Eingriff kommt. Aus dem Vergleich der Figuren 8 und 11 ist ersichtlich, daß bei Bewegung des Armes 16 nach rechts, wie durch den Pfeil 51 angedeutet ist, der Arm 45d mit der Führungsfläche 49 in Eingriff kommt und in Richtung des Pfeiles 52 in Figur 11 bewegt wird. Dies verursacht eine Schwenkung des Hebe-Drahtes 45 um die X-Achse* Infolge dessen bewegt sich die Seite 45c des Hebe-Drahtes 45 in Richtung des Pfeiles 53 der Figur 11. Dies hat mehrere Folgen. Zunächst wird hierdurch, wie in den Figuren 11 und 12 gezeigt, das Unterlegplättchen 37 von der Vertiefung 43 entfernt, wodurch die nach unten gerichtete Kraft F von der Kopf-Anordnung 13 genommen wird. Zweitens ergreift der Hebe-Finger 38 bei der Aufwärtsbewegung des Unterlegplättchens 37 den Hebe-Bügel 42 und überträgt auf diesen eine Kraft in Richtung des Pfeiles 54 (Figur 12). Diese Kraft wirkt in eine Richtung, daß die Kopf-Anordnung 13 von der Aufzeichnungsoberfläche fortbewegt wird.

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Es wird daher insbesondere festgestellt, daß deshalb, weil der Hebe-Bügel 4 2 einen Abstand zum Angriffspunkt der Kraft an der Kopf-Anordnung 13 einnimmt (welcher auf die Vertiefung 43 ausgerichtet ist), die Kopf-Anordnung 13, gemäß Figur 12, eine positive Schwenkung um die Querachse erfährt. Weiterhin ist festzustellen, daß der Schwerpunkt des Biegewiderstandes des Gelenkscheibchens 14 ebenfalls mit dem Angriffspunkt der Kraft zusammfällt. Eine Drehung der Kopf-Anordnung 13 um die Längsachse ist ausgeschlossen, da der flache Abschnitt des Hebe-Fingers 38 gegen das Oberteil des Hebe-Bügels 42 anschlägt.

Auf einige Eigenschaften der vorliegenden Erfindung soll insbesondere hingewiesen werden. Zunächst wird durch die Erfindung eine vollständige Trennung der Funktionen Vorschieben, Zurückziehen und Fliegen erreicht. Diese Trennung ermöglicht es, die durch das Luft-Lager erzeugte = Stellung sowohl beim Vorschieben als auch beim Zurück- M

ziehen zu steuern, wobei· im Flug-Zustand unerwünschte Vorspannungen vermieden sind. Wie aus den Figuren 9 und 10 ersichtlich ist, ist der Hebe-Finger 38 im Flug-Zustand vollständig außer Kontakt mit der Rückzieher-Klammer 40, so daß der Flug-Zustand überhaupt nicht beeinflußt wird. Das Gelenkscheibchen 14 ist völlig flach, so daß eine maximale Steifheit in dieser Ebene gewährleistet ist, wobei es weder in Längs- noch in Querrichtung eine Vorspannung in Richtung auf das Luftlager ausüfct. Weiterhin überträgt das Unterlegplättchen 37 die Vorschubskraft F an einem genau festgelegten Punkt, nämlich der Vertiefung 43, so daß sie in Bezug auf den Kraft-Angriffspunkt an der Kopf-Anordnung 13 ausgerichtet ist.

Beim Zurückziehen bewegt sich das Unterlegplättchen 37

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von der Vertiefung 4 3 fort, um die Vorschubkraft von der Kopf-Anordnung 13 zu nehmen. Gleichzeitig greift der Hebe-Finger 38 in den Hebe-Bügel 42 und hebt die Kopf-Anordnung 13 an, wobei sich deren führende Kante nach oben verschwenkt. Offensichtlich wird die Kopf-Anordnung 13 beim Vorschieben mit der gleichen Orientierung bezüglich der Querachse bewegt, wodurch die Flugeigenschaften der Kopf-Anordnung 13 über der Aufzeichnungsoberfläche 11 noch verbessert werden. Ersichtlich sind die Funktionen "Vorschieben" und "Zurückziehen" völlig unabhängig voneinander.

Die vorliegende Erfindung verwendet weiterhin eine Führungsfläche 4S auf einem auf der Mittellinie des Armes 16 montierten Betätigungsarm 50. Der Mittelabschnitt des Armes 16 ist in jedem Falles erforderlich und spielt normalerweise bei herkömmlichen Arm-Anordnungen keine nützliche Rolle. Dieser sonst vergeudete Raum wird hier wirkungsvoll genutzt, wobei zwei weitere zusätzliche Vorteile gewonnen werden. Zunächst ist die Hebe-Kraft symmetrisch, so daß keinerlei Drehkräfte auf den Kopf-Stützarm 16 ausgeübt werden. Weiterhin wird höchst wirkungsvoll Raum eingespart, da keine zusätzliche Verbreiterung des Armes für externe Führungsnocken und Nockenstößel erforderlich ist.

Zwar ist die Erfindung nur anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispieles beschrieben worden, doch ist dem Fachmann offenkundig, daß verschiedene Modifikationen und Verbesserungen ohne weiteres möglich sind, ohne daß vom Erfindungsgedanken und -bereich abgewichen wird. Dementsprechend versteht sich, daß die Erfindung nicht auf das beschriebene Beispiel beschränkt ist, sondern vielmehr auf den Schutzbereich der beiliegenden Ansprüche.

Claims

PATENTANWÄLTE ZENZ & HELBER · D 4300 ESSEK V'ÄM RÜl-iRSTEIN i '· TEL.: (Ο2ΟΌ 412687 Schutzansprüche

1. Vorrichtung zum Abstützen einer Magnetkopf-Anordnung in unmittelbarer Nähe einer Aufzeichnungsoberfläche zur übertragung von Daten auf diese mit einem freitragenden Stützarm, einem am freien Endabschnitt des Stützarmes befestigten elastischen Bauteil, einer durch das elastische

Bauteil getragenen Magnetkopf-Anordnung und einem mit der

Kopf-Anordnung verbundenen Hebe-Bügel, gekennzeichnet durch

einen an dem Stützarm (16) befestigten, eine Kraft auf

die der Übertragungsseite gegenüberliegende Seite der Kopf-Anordnung (13) übertragenden Kraftarm (36); einen am Angriffspunkt des Kraftarmes (36) an der Kopf-Anordnung (13) am Kraftarm (36) befestigten Hebe-Finger (38), wobei sich der Hebe-Finger (38) in den Hebe-Bügel (42) erstreckt, diesen aber nicht berührt, wenn der Kraftarm (36) mit der Kopf-Anordnung (13) in Eingriff steht; und

eine Führungsflächen-Stößel-Anordnung (45, 49), mittels derer der Kraftarm (36) von der Kopf-Anordnung (13) wegbewegbar ist, wobei der Hebe-Finger (38) mit dem Hebe-Bügel (42) in Eingriff kommt, sobald der Kraftarm (36) bewegt wird, und die Kopf-Anordnung (13) von der Aufzeichnungsobeffläche (11) wegbewegt wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß der Hebe-Bügel (42) in Querrichtung einen Abstand zu dem Punkt (43) einnimmt, an dem der Kraftarm (36) die Kraft auf die Kopf—Anordnung (13) aufbringt, so daß die Vorschiebekraft und die Rückziehkraft an unterschiedlichen Punkten angreifen.

3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Hebe-Bügel (42) derart bezüglich der Kopf-Anordnung (13) angeordnet ist, daß die Kopf-An-

ί Ordnung (13) mittels des Hebe-Fingers (38) schwenkbar ist_?

sobald der Hebe-Finger (38) die Kopf-Anordnung (13) an

hebt, wobei die führende Kante der Kopf-Anordnung (13)

: nach oben gekippt ist.

4. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche Λ, oder;3, dadurch gekennzeichnet, daß durch den Kraftarm die Kraft dort auf die Kopf-Anordnung (13) aufbringbar ist, wo die Kraft des die Kopf-Anordnung (13) abstützenden Luftkissens angreift.

5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1

J bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsflächen-Stößel-

ι Anordnung (45, 49) folgende Bauteile aufweist:

■ Einen am Stützarm (16) angelenkten Arm (45) , dessen eines

j Endes mit dem Kraftarm (36) in Eingriff bringbar ist; und

\ einen Betätigungsarm (50) mit einer Führungsfläche (49),

welche so ausgerichtet ist, daß sie mit dem anderen Ende des angelenkten Armes (45) in Eingriff bringbar ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Betätigungsarm (50) zentral innerhalb des Stützarmes (16) angeordnet ist.

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7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Betätigungsarm (50) koaxial in bezug auf den Stützarm (16) ausgerichtet ist.