SE430441B - Elektromagnetiskt magnethuvudinstellningsarrangemang innefattande ett flertal av varandra oberoende cirkulera flodesgap med gemensam permanentmagnet - Google Patents

Description

7e81'i379-2 För att öka möjligheten att spela in data. med högre tšítheter saint möjligheten att rätta in ett magnethuvud rnera exakt så att spårtätheten kan ökas har gjort det möjligt att åstadkomma mera. kompakta. skivminnen genom reduktion av såväl antalet skivor i packen som användning av mindre skivor. detta har automatiskt resulterat i en önskan att få kompaktare huvuden-age- mang. Fördelen med att använda mer än ett huvud per skivminnesenhet år uppen- bar från effektivitetssylxpunkt förutsatt att det inte ökar kostnaderna för lagring av data eller kostnaden för packning av skivzuínnet. Då. ett skivminne är försett med ett flertal huvuden är det önskvärt att placera huvudena med spolaxlarna i ett plan så att, då huvudena monteras in i skívpacken, det blir riojlígt att taga bort själva huvudenheten och spolarna utan att också ta bort den relativt tyngre magnetstnikturen, se exempelvis amerikanska patentet l=.03h.hl1. Placeringen av spolaxlarna i samma plan tillåter spelarna att monteras permanent vid huvudbärarenheten och huvudskívenheten så att ett av- lägsnande av skivenheten i en riktning parallellt med spolaxlarnas plan under- lättas.

Genom att mata varje cylindrisk polkärna. med flödet från en gemen- sam pemanentmagnet i en anordning där varje polkärnas bas är i kontakt med både maçzeten och en närliggande polkärna erhålles en mera likformig; nagneto- motorisk kraft i var och en av spelarna. Man har enligt föreliggande fippfin- ning fimnít att förmågan hos en spole att arbeta i en spårföljande mod icke motverkas av den andra spolen, som arbetar i spåraccessmod, även om de dela en gemensam magrxetflödeskälla.

Föreliggande uppfinning avser ett inställningsorgan, vilket har ett flertal individuellt magnetiserbara rörliga spolar för förflyttning av sepa- rata huvudarmarrangemang, där en gemensam permanentmagnet sazrrt polkärnor äro anordnade för att tillåta sazntliga spolar att avlägsnas tillsammans med skiv- packen. Man har funnit att genom att använda en gemensam magnetíseringskälla, avs. en gemensam permanentmagnet, kommer storlek och läge för de olika indi- viduella polkärnorna., vilka definiera den inre gränsen för det cirkuläre flödes- gapet relativt polânden, att resultera i en kompakt konstruktion, vilken till- låter att spelarna placeras relativt tätt tillsammans med spolaxlarna i ett plan som även innehåller axeln för skivpacken. Man har också funnit ett genom att placera. närliggande polkärnor så. att närliggande ytor ha kontakt med var- andra kommer variationer i magnetflödet från den gemensamma permanentrnagneten att effektivt balanseras ut i polkärnorna. l 002001: i i i ell” 7811379-2 Det är därför ett ändamål med föreliggande uppfinning att åstadkomma ett kompakt magnethuvudarrangemang med ett flertal spolar, som äro rörliga oberoende av varandra. i cirkulära. luftmap, vers axlar ligga 1' samma. plan och som matas med ett likformígt magnetflöde från en ende pernanentmagnet.

Ett ytterligare ändamål med föreliggande uppfinning är att åstadkomma ett magnethuvudarrangemang med ett flertal spolar, som är individuellt rörliga í separata flödesgap, vilka matas från en gemensam permanentmagnet, varvid,rörel- sen hos en spole i dess cirkulära gap såsom gensvar på megnetisering ev spolen icke ofördelaktigt påverkar funktionen hos en annan spole.

Ovannämnda och andra ändamål, egenskaper och fördelar hos uppfinningen, som definieras i nedanstående patentkrev, framgå av följande, mera detaljerade beskrivning av en föredragen utföringsform, som illustreras på bifogade rit- ningar.

Fíg. l visar i perspektiv den förbättrade magnethuvufllconstrudctionen enligt föreliggande uppfinning.

Fig. 2 visar en utföringsform av föreliggande uppfinning enligt fig. 1 för användning vid ett skivminne.

Fig. 3 visar en annan utföringsform av föreliggande uppfinning där tre spolar komma till användning.

Fig. h visar anordningen i fig. 3 uppifrån, varvid speciellt de radi- ella skårorna i polstyckena illustreras.

Såsom framgår av fig. 2 omfattar instållningsanordningen ett flertal individuellt rörliga spolar l0a och l0b samt det stationära arrangemanget ll, vilket nar till uppgift att definiera de cirkuläre flödesgenen l2a och l?b i vilka spelarna lfia och lOb äro placerade.

Den stationära delen ll omfattar en bakre platta 15, en permanent- magnet 16, ett flertal polkärnor 17e och l7b och ett hölje lå, som på ena sidan år försett med ett flertal cirkuläre öppningar l9a och l9b. Varje äpp- ning 19 tillsammans med en av polkärnorna 17 definierar ett av de cirkulära flödesgap 12 i vilka spolen 10 förskjutes. Den återstående delen av höljet 18 sträcker sig till den bakre plattan 15 och omsluter fullständigt pol- kärnorna 17 och permanentmagneten 16.

Såsom framgår av fig. l har permanentmagneten 16 rektangulär form och är med sin ena yta 20 fäst vid den bakre plattan 15 på lämpligt sätt.

Magnetens 16 motstående sida 21 är anordnad att ligga an mot polkärnorna 17, varvid axeln för den cylindriska delen av polkärnan år vinkelrät mot ytan 20.

QUALITY 7-811379-2 Polkärnoma 17 ha. som synes ett rektangulärt basparti 26 och en icylindrisk del 27. Baspartiet 26 år fäst vid pemanentmagneten för att åstadkomma en övergång med låg relulctans mellan permanentmagnet och polkärna. Höjden på baspartiet är tillräcklig för att skapa en sidoyta 29 för varje polkärna, vilken sidoyta är i kontakt med motsvarande sídoyta på intilliggande pol- kärna.

Teoretiskt är magnetiseringen av varje pol lika. I praktiken kommer emellertid en viss variation att uppstå i magxetiseringen av basdelen i varje pol på grund av vissa praktiska orsaker. Dessa variationer kan uppgå. till plus /xrinus 10%. Det är i princip :möjligt att erhålla permanentmagnet- material med bättre toleranser men kostnaderna ökar kraftigt vid minskade toleranser. För att förenkla tillverkningen av det magnetiska blocket blir den dessutom icke permanent magnetiserad förrän hela strukturen har samman- ställts inklusive höljet. Hela enheten utsättes då. för ett mycket kraftigt och i teorin likforxnigt magnetfält, vilket laddar upp det magnetiska. mate- rialet.

I praktiken är varken det magnetiska. materialet eller det magnetiser- ande' fältet likfonniga.. Likaledes är i praktiken reluktansen wád en kontakt' punkt mellan en bas och den magnetiska. ytan olika. reluktansen vid en annan kontaktpunkt. Genom att åstadkomma. kontakt via en sidoyta. med angränsande polkärna. åstadkommas en magnetisk shuntkrets mellan de två parallella magne- tiska kretsarna. Ett sådant arrangemang säkerställer-en större likforznighet hos flödet i det cirkulära gapet, eftersom flödesmângden i den cylindriska delen av polkärnan i närheten av varje cirkulärt gap blir balanserad. Reluk- tansen hos den kontalztyta som bildas mellan sidoytorna är avsevärt lägre än reluktans-an hos något av de cirkulâra gapen.

Den övre delen 2? på. polkärnan 17 har cylindrisk utformning och definierar den inre diametern för det cirkulära. flödesgapet 12. Axeln hos denna cylindriska del 27 är dessutom i huvudsak vinkelrät mot den flata ytan på. den rektangulära basen 26.

Såsom framgår av fig. 1 är den cylindriska delen 27 försedd med tre axiellt utskjutande spår, vilka äro sinsemellan förskjutna l20°. Ändamålet med dessa spår i poldelen 27 och det sätt ,på vilket spolen 10 är fäst vid magnethuvudbâraren, komer att förklaras i detalj senare i anslutning till fig. 2. L korthet är spolen 10 fäst vid en ring 148, som år försedd med tre radíellt utskfiutande skivelement H9, vilka samverka med de tre axiellt anord- nade spåren 30. Det torde observeras att fastän endast en spole med till- PÛOR QUALITY e 7811379-2 hörande ring visas i .figu l det i praktiken finns en spole med ring för varje polkärna.

Höljet 18 har en del 140 som utgör inställningsanordningens frontpol- stycke och försedd med ett flertal cirkulära. öppningar l9a. och l9b, vilka var och en definierar den yttre diametern på. ett cirkulärt flödesgap 12.

Den återstående delen av höljet bildar en magnetisk bana med låg reluktans tillbaka till den bakre plattan 15.

Tjockleken på detta främre polstycke #0 år tillräcklig för att tillsam- mans med en av de cylindríska poldelarna 27 definiera ett cirkulär-t gap 12 som har en axiell längd, vilken är i huvudsak längre än den axiella. längden hos spolen lO så att spolen alltid är placerad inuti gapet 12 även vid sina änd- positioner.

Fig. 2 illustrerar en tillämpning med användning av inställninge- anordníngen enligt fig. 1 för att ställa in de magnetiska huvudena. vid ett magnetiskt skiwnuinne. Skivminnet visas i princip i tig. 2 och innefattar ett flertal skivor 60, som äro monterade på en vridbar axel 61. Axeln 61 är för- sedd. med lämpliga lagringsanordningar 62, 63, som äro fästa i de stationära delarna. öh och 65. Ett par bäraranordningar 66 och 67, vilka innefatta ett flertal huvuden med amar 68, äro monterade vid de fasta bärande _ delarna 614, 65. Dessa kunna utgöra en del av en avskiljbar skivenhet som är 'fullständigt innesluten så när som på den del av huvudbärarmekmnismen som samverkar med inställníngsanordningens stationära del.

Varje magçnethuvudbärare visas försedd med en ring 1:8 till vilken spolen 12 *år ansluten på i samband med tig. l beskrivet sätt. En läxnplig magnetisoring av spolen 12 från det inställande servosystem, som visas i block- form vid 70, förorsakar rörelse av huvudbärarenheten radíellt relativt längd- axeln hos axeln 61. Det framgår att den visade konstruktionen av den statio- nära delen av den med flera spolar försedda inställningsanordningen, i vilken axlarna hos de cirkulära luftgapen befinna sig i samma plan, tillåter spol- delen av inställningsanordningen att vara permanent kopplad till den del som kan avlägsnas, eftersom hela enheten kan avlägsnas i en riktning som ligger i saxnma. plan som spolaxlarna.

Eftersom det år önskvärt att påverka magnethuvudbšírarenheten via dess tyngdpunkt att undvika negativa effekter i form av :mekanisk resonans, som kan orsakas av en rad accessoperationer, 'år det viktigt att kunna variera avståndet 'mellan polkärnornas tyngdpunkten Utrymmet mellan skivorna i axi- ell riktning på axeln bestämmer avståndet mellan huvudbšíraramenlleterna på 7-811379-2 inställningsenheten, vilket i sin tur påverkar utformningen av denna enhet och därmed blir bestämmande för dess tyngdpunkt. För att göra skivminnet mera kompakt blir avvägningen mellan dessa utrymmen både betydelsefull och sins- emellan beroende.

Avståndet mellan polkärnornas tyngdpunkter bestämmer mängden av mag- netiserbart material som finnes i arean mellan de cirkulära öppníngarna l9a och l9b. Eftersom denna area är synnerligen känslig för mättning och ömse- sídíg påverkan polerna emellan finns det en tendens att flödet vid denna punkt i gapet varierar relativt andra delar av gapet. Om detta inträffar kommer den där befintliga delen av spolen att reagera olika relativt andra delar, vilket resulterar i ett vridmoment som påverkar spolen, häraren och därmed även magnethuvudena. Detta vridmoment uppträder längs en linje vinkelrätt mot spolens axel och i det radiella plan som innehåller arean med skiljaktig flödestäthet. Man har funnit att effekten på spolen som resulterar ifrån mättningstendensen inom arean mellan öppningarna kan minimeras genom placering av en av de axíella skårorna i polkärnan i anslutning till denna arean.

Då spolens rörelse överföras till en del som skall ställas in med hjälp av ett arrangemang liknande det som visas i fig. l och 2 där en ring med radiellt utskjutande vingar uppbär spolen, kan positionen hos dessa vingar och skårorna i polkårnorna anordnas att neutralisera effekten på spolens rörel- ser såsom resultat av att arean mellan de cirkulära öppningarna tenderar att mättes. Som framgår av fig. l äro skårorna i angränsande polkârnor så be- lägna att de ligga i anslutning till varandra i denna area och de två åter- stående radiella skårorna i varje polkärna äro så belägna att effekten på spolen balanseras.

Resultatet av en sådan konstruktion tillåter att tyngdpunktsavstånden mellan polkärnorne blir mindre, vilket automatiskt innebär större flexibilitet vid utformningen av avstånden mellan skivorna, placeringen av huvudbârararm- enheten på bäraren samt ptformningen av bäraren själv.

Fig. 3 visar en ínställningsanordning som använder flera spolar. Arrange- manget är likartat det tvåspolsarrangemang som visas i fig. 1 förutom att här finns en ytterligare polkärna och placeringen av skårorna i polkärnorna är annorlunda. Som framgår tydligare i fiß. H är den mellersta polkärnan 100 för- sedd med två skåror l0l och 102 anordnade diametralt mot varandra och i ett plan som innehåller axlarna för samtliga cirkulära poldelar. Som framgår kunna två ytterligare skåror 103, l0h användas då ringen på bärarenheten, vilken är ansluten till spolen, är försedd med fyra likformigt fördelade ringelement.

POOR i QUALITY ~

Claims (6)

1. 7811379-2 T Funktionen hos anordningen som visas i fig. Ä är identisk med den som beskrivits i anslutning till fig. l-3. Patentkrav l. Elektromagnetisk inställningsanordning, innefattande en bakre platta (l5) med låg reluktans, en permanentmagnet (16) med två mot- stående plana ytor av vilka den ena (20) är i kontakt med nämnda bakre platta, k ä n n e t e c k n a d av ett flertal polkärnor (lTa, l7b), vilka var ocn en består av en basdel med en plan yta, som är i kontakt med permanentmagneten, och åtminstone en plan sidoyta (29) anordnad att ligga i kontakt med motsvarande sidoyta på närliggande polkärna samt en cylindrisk del (27) anordnad i ett stycke med basdelen (26), varvid var och en av nämnda basdelar har kontakt med permanentmagneten på sådant sätt, att längdaxeln för polstyckets cylindriska del är vinkelrät mot magnetens yta och varje basdel dessutom ligger i kontakt med angränsande basdel längs motsvarande sidoytor, ett i ett stycke utformat hölje (18) med en som en polplatta utformad del, vilken är försedd med öppningar (19) för mottagande av de cirkulära polstyckena och där höljets åter- stående del sträcker sig från polplattan till den bakre plattan för att på så sätt fullständigt innesluta permanentmagneten och polkärnorna, varigenom de cylindriska delarna i sina öppningar definiera ett flertal cirkulära magnetiska flödesgap, vilka delar var och en ingår i en separat magnetisk parallellkrets med permanetmagneten för att säker- ställa i huvudsak likformig flödesfördelning inom nämnda gap samt en cylindrisk spole (l0a, l9b) anordnad i vart och ett av nämnda gap, varvid spolens axiella längd är mindre än gapets axiella längd för att säkerställa att spolen under sin rörelse hela tiden stannar inom gapet, varvid varje spole är anordnad att magnetiseras individuellt för rörelse inom sitt respektive gap utan att påverka vare sig position eller rörelse hos någon annan spole relativt dess respektive gap.

2. Anordning enligt patentkravet l, k ä n n e t e c k n a d därav, att polkärnorna äro försedda med radiella skåror (30) för att minimera mättningseffekten i den del av polplattan som ligger mellan de církulära gapen respektive balansera effekten på spolen. 7811379-2 s

3. Anordning enligt patentkravet l, k ä n n e t e c k n a. d därav, att permanentmagneten är magnetiserad í en riktning vinkelrätt 6111011 anliggningsytan mot polkärnan för att säkerställa i huvudsak likfomig magnetisering av samtliga polkårnor. h.

4. Anordning enligt yatentkraven l och 3, k ä n n e t e c k n a. d därav, att polkärnornas mot varandra liggande sidoytor äro tillräckligt stora för att kompensera varje eventuell obalans i magnetiseringen av polkär- norna genom att utgöra en shunt med låg reluktans mellan de parallella magnetiska kretsar som definieras av nämnda polkärnor.

5. S. Anordning enligt patentkravet h, k ä. n n e t e c k n a d därav, att spolar-na äro matade individuellt.

6. Anordning enligt patentkraven 1-5, k ä n n e t e c k n a d därav, att varje spole är fäst vid en ring (ÄB) försedd med ett antal radiellt utskjutande vingar (149), varvid varje polkärna är försedd med lika. stort antal axiellt gående skåror, genom vilka nämnda vingar röra sig då spolen blir strömförande. T. Anordning enligt patentkraven 1-6, k ä n n e t e c k n a d därav, att antalet polkärnor är två. eller flera, varvid, om fler än två poler finnas, en mellan två andra poler befintlig pol är försedd' med åtminstone två. radiella 1800 förskjutna skåror för att minimera mätt- ningseffekterna, varvid samtliga sådana skåror äro belägna i ett plan som sammanfaller med samtliga polkärnors långdaxlar.