DE1256696B - Vorrichtung zur selbsttaetigen Abstandhaltung zwischen Aufzeichnungs- bzw. Abnahmeelementen und relativ dazu bewegten Aufzeichnungstraegern - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. CL:

Gilb

Deutsche Kl.: 21 al - 37/24

Nummer: 1 256 696

Aktenzeichen: J 12412IX c/21 al

Anmeldetag: 6. November 1956

Auslegetag: 21. Dezember 1967

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur selbsttätigen Abstandhaltung zwischen den Aufzeichnungsbzw. Abnahmeelementen und einem dazu relativ bewegten Aufzeichnungsträger, z. B. bei Magnettrommeln, -bändern und -platten, mittels eines zwischen den Aufzeichnungselementen und dem Aufzeichnungsträger befindlichen Luftkissens.

Bei Magnetplattenspeichern bzw. bei Trommelspeichern wird zwischen den Übertragungsköpfen zum magnetischen oder elektrostatischen Aufzeichnen bzw. Abnehmen der Daten eine Zwischenschicht als Luftkissen oder Oelkissen benutzt, das aus durch kleine senkrechte Kanäle im Kopf zuströmende Druckmittel gebildet wird. Die Anordnung solcher senkrechter Kanäle hat sehr viele Nachteile für den Betrieb der genannten Datenspeicher. Es wurden deshalb schon mehrere Lösungen zur Verbesserung vorgeschlagen. In der deutschen Patentschrift 1 065 629 ist ein Aufzeichnungs- und Abnahmekopf für magnetische oder elektrostatische Aufzeichnungen mit durch Überdruck erzeugtem Luftkissen zwischen Kopf und Aufzeichnungsträger gezeigt, der dadurch charakterisiert ist, daß in der Mitte der dem Aufzeichnungsträger zugewandten Unterseite des Kopfes eine Kammer vorgesehen ist, die über Kanäle mit der Außenluft in Verbindung steht und in die ein Teil der den öffnungen entweichenden, das Luftkissen bildenden Druckluft eintritt. Des weiteren wurde in der deutschen Patentschrift 1 015 617 ein Aufzeichnungs- und Abnahmekopf für magnetische oder elektrostatische Aufzeichnungen mit durch Überdruck erzeugtem Luftkissen zwischen Kopf und Aufzeichnungsträger vorgeschlagen, der dadurch charakterisiert ist, daß in dem Kopf mehrere Düsenkanäle kreisförmig angeordnet sind, die die einer ringförmigen Kammer zugeführte Druckluft anfangs in senkrechter Richtung zum Aufzeichnungsträger abführen und allmählich allseitig radial umlenken, so daß die Luft an der Düsenmündung parallel zum Aufzeichnungsträger zwischen diesem und dem Kopf austritt.

Weiterhin wurde durch die deutsche Patentschrift 1 020 803 eine Vorrichtung zur Führung eines Aufzeichnungs- oder Abtastkopfes in senkrechter Richtung zu einem trommel- oder scheibenförmigen Magnetogrammträger, bei der durch in der Umgebung des Kopfes ausströmende Luft ein Luftkissen zwischen Kopf und Magnetogrammträger gebildet ist, vorgeschlagen, die dadurch charakterisiert ist, daß zur Korrigierung des Abstandes des Kopfes zum Aufzeichnungsträger am Kopf eine der Form des Aufzeichnungsträgers angepaßte tellerartige Ver-Vorrichtung zur selbsttätigen Abstandhaltung
zwischen Aufzeichnungs- bzw.
Abnahmeelementen und relativ dazu bewegten Aufzeichnungsträgern

Anmelder:
IBM Deutschland

ίο Internationale Büro-Maschinen
Gesellschaft m. b. H.,
Sindelfingen, Tübinger Allee 49

Als Erfinder benannt:

Heard Kilpatrick Baumeister,
New York, N. Y. (V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 7. November 1955
(545 266)

breiterung angeordnet ist, die einen zum Aufzeichnungsträger hin offenen Pufferraum enthält, der mit dem der Luftzufuhr dienenden Raum durch eine Luftdrossel verbunden ist.

Die gezeigten Vorrichtungen bzw. Aufzeichnungsund Abnahmeelemente haben jedoch den Nachteil, daß die erzielbare Rückstellkraft sehr klein ist und Schwankungen des Abstandes zwischen den Magnetköpfen und dem Aufzeichnungsträger nicht schnell genug ausgeglichen werden können, so daß eine mangelhafte Aufzeichnung bzw. Entnahme der Impulse die Folge ist. Außerdem sind die gezeigten Vorrichtungen in ihrem konstruktiven Aufbau sehr aufwendig, so daß auch die Herstellung sehr kompliziert ist und der Preis relativ hoch liegt. Bedenkt man, daß bei einem Magnettrommelspeicher oder bei einem Plattenspeicher eine Vielzahl solcher Vorrichtungen verwendet werden muß, so ist einzusehen, daß eine Verbesserung im konstruktiven Aufbau und in der Wirkung dieser Vorrichtungen große Vorteile mit sich bringt.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur selbsttätigen Abstandhaltung zwischen Aufzeichnungs- bzw. Abnahmeelementen und einem dazu relativ bewegten Aufzeichnungsträger zu schaffen, die bei sehr einfachem konstruktivem Aufbau die genannten Nachteile nicht aufweist.

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Die erfindungsgemäße Lösung der Aufgabe besteht Flüssigkeit beim Durchströmen des Spaltes 37 längs nun darin, daß dem Drosselorgan eine Ausgleichs- der Umfassungswände 42 der Ausgleichskammer kammer nachgeschaltet ist, die als Vertiefung in der entsteht. Der Durchflußwiderstand des Spaltes und dem Aufzeichnungsträger zugewandten Fläche des seine Änderung bei Änderung der Spaltweite hängt Halters ausgebildet ist. 5 von der Länge des Spaltes ab. Wenn der Spalt lang,

Der Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung die Umfassungswände 42 also breit sind, ändert sich zur selbsttätigen Abstandhaltung zwischen Aufzeich- der Durchflußwiderstand etwa mit der dritten nungs- bzw. Abnahmeelementen und einem dazu Potenz der Spaltweite; bei kürzerem Spalt wird der relativ bewegten Aufzeichnungsträger besteht darin, Exponent kleiner und bei schneidenförmigen Wänden daß die erzielbare Rückstellkraft größer ist als bei io 42 ist nur noch lineare Abhängigkeit von der Spaltden bisher bekannten und daß sehr kleine Abstände weite vorhanden.

zwischen den Aufzeichnungs- bzw. Abnahme- Der Durchflußwiderstand verändert den Druck in

elementen und dem Aufzeichnungsträger einstellbar der Ausgleichskammer 41, die einen großen Beitrag sind. Außerdem wirkt die erfindungsgemäße Ein- zur abhebenden Kraft liefert. Die starke Abhängigrichtung trotz des vereinfachten Aufbaues auf Ab- 15 keit des Durchflußwiderstandes von der Spaltweite Standsänderungen sehr schnell, so daß ein effektiver ist also sehr erwünscht. Vergrößert sich infolge von Ausgleich möglich ist und die Güte der aufgezeich- Unregelmäßigkeiten der Trommeloberfläche die neten Impulse bzw. der abgenommenen sehr gut ist. Spaltweite, so sinkt der Druck der Ausgleichskammer,

Die Erfindung wird nun an Hand von in den Zeich- die abhebende Kraft wird geringer, und der Halter nungen dargestellten Ausführungsbeispielen er- 20 nähert sich wegen Überwiegens der Federkraft läutert. In den Zeichnungen bedeutet wieder der Trommelfläche und umgekehrt. Eine an-

F i g. 1 die Ansicht einer ersten Ausführungsform, genäherte elektrische Ersatzschaltung der Anordnung

F i g. 2 einen Schnitt durch den Halter der zeigt die F i g. 3. Die konstante Spannung, der F i g. 1, Pumpendruck, liefert über den konstanten Wider-

F i g. 3 eine elektrische Ersatzschaltung, as stand B, das Drosselorgan, und den veränderlichen

F i g. 4 die Ansicht einer zweiten Ausführungs- Widerstand R, den Durchflußwiderstand des Spaltes, form, einen Strom. Das Potential des Punktes Vp der

F i g. 5 einen Schnitt durch den Halter der Schaltung, der Druck der Ausgleichskammer, wird F i g. 4 und von R beeinflußt. Der Einfluß ist am größten, wenn

F i g. 6 Teile des Drosselorgans. 30 B und R gleich groß sind, und so wird man zweck-

Die erfindungsgemäße Anordnung ist für Magnet- mäßig auch die Durchflußwiderstände dimensiotrommeln, Magnetscheiben und Magnetbänder usw. nieren.

brauchbar; in der Beschreibung wird lediglich die Der mit der Anordnung erzielte Effekt, die AbAnwendung auf Magnettrommeln behandelt. In ge- hängigkeit des Druckes in der Ausgleichskammer ringem Abstand 37 von der magnetisierbaren Fläche 35 vom Spaltenwiderstand, könnte ohne Drosselorgan 21 der rasch rotierenden Trommel 20 (F i g. 1) be- 35 erreicht werden, wenn die Flüssigkeitspumpe nicht findet sich der Halter 27, dessen Zweck es ist, das konstanten Druck, sondern konstantes Flüssigkeitsmit Spule 30 und Kern 31 angedeutete Aufzeich- volumen pro Zeiteinheit liefern würde. Eine solche nungs- und Wiedergabeelement, den Magnetkopf, in Vorrichtung ist aber schwierig darzustellen,
definiertem Abstand von der Trommelfläche zu 40 Es leuchtet ein, daß sich durch Vergrößerung des halten. Getragen wird der Halter 27 von einem starr Federdruckes 24 eine Verkleinerung des Spaltes mit der Tragkonstruktion der übrigen Maschine ver- 37 erzielen läßt ohne die grundsätzlichen Schwierigbundenen Stab 22; an diesem ist eine Blattfeder 24 keiten, die bei Benutzung des Bernoullieffektes zur mit den beiden Fortsätzen 25 und 26 befestigt, Abstandshaltung auftreten. Ebenso ist der Übergang welche die Lagerzapfen 28 des Halters umfassen. Die 45 von Luft auf Öl od. dgl. als Steuerflüssigkeit im Feder hat eine Vorspannung, so daß der Halter mit Gegensatz zu bekannten Anordnungen ohne weiteres konstanter Kraft gegen die Trommelf lache 21 ge- möglich,
drückt wird. Die F i g. 4 und 5 zeigen eine andere Ausführungs-

Eine Pumpe führt über das Rohr 34 und das form des Magnetkopf halters; die Bezeichnungen Drosselorgan 35 dem Halter unter konstantem Druck 50 stimmen — soweit möglich — mit denen der F i g. 1 eine Flüssigkeit zu. Diese kann gasförmig, z. B. Luft, und 2 überein. Die Flüssigkeitspumpe fördert über oder tropfbar flüssig sein, z. B. öl. Die Bohrung 40 das Rohr 46 und die Bohrung 49 zu dem hier in den (F i g. 2) leitet die Flüssigkeit zu der Ausgleichs- Halter eingebauten Drosselorgan 54. Dieses besteht kammer 41, einer Vertiefung in der dem Aufzeich- aus der zylindrischen Bohrung 52, in welches ein nungsträger parallelen unteren Fläche des Halters. 55 Drehteil eingesetzt ist, dessen Zentrierbunde 57, 58 Die Flüssigkeit entweicht von dort durch den spielfrei in die Bohrung passen und dessen Mittel-Spalt 37. stück 56 einen wenig kleineren Durchmesser auf-

Die Lage des Halters wird bestimmt durch die weist. Der Spalt zwischen Mittelstück und Loch-Differenz der Kräfte, nämlich der in Richtung auf wandung bestimmt den Durchflußwiderstand. Axial die Trommelfläche wirkenden Federkraft (24) und 60 gegen den Zufluß 49 versetzt und an der gegenüberder abhebenden Wirkung des Flüssigkeitsdruckes in liegenden Seite der Bohrung 52 sind (im Beispiel) der Ausgleichskammer 41 und dem Spalt 37. Die zwei Abflußöffnungen 60/61 angebracht, welche zu abhebende Kraft ist auch bei stehender Trommel zwei Ausgleichskammern 62 und 63 führen,
vorhanden, solange der Flüssigkeitsdruck aufrechter- Ein solches Drosselorgan ist baulich kleiner als das

halten bleibt. 65 der Fig. 1; einige vergleichende Zahlenangaben

Die abhebende Kraft besteht aus zwei Komponen- können dies verdeutlichen. Ein Drosselorgan nach ten, erstens dem Druck der Ausgleichskammer mal F i g. 5 mit etwa 25 mm Gesamtlänge und einer deren Fläche, und zweitens der Kraft, die von der Spaltweite (zwischen 52 und 56) von 0,025 mm er-

gibt gleichen Durchflußwiderstand wie ein Rohr von 2,5 mm lichter Weite und etwa 160 m Länge oder eine Bohrung von 0,35 mm Durchmesser und mm Länge. Von der Schwierigkeit der Verwirklichung, besonders des letzten Beispiels, sei dabei ganz abgesehen. Die Anordnung nach F i g. 5 ist durch öffnen der Verschraubungen 55 leicht zu reinigen, Verstopfen ist weniger zu befürchten, und sie wirkt zudem als Filter. Der Aufbau aus einfachen Teilen erleichtert die Herstellung.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur selbsttätigen Abstandhaltung zwischen Aufzeichnungs- bzw. Abnahmeelementen und einem dazu relativ bewegten Aufzeichnungsträger, z. B. bei Magnettrommeln, -bändern und -platten, mittels eines zwischen den Aufnahme- bzw. Abnahmeelementen und dem Aufzeichnungsträger befindlichen Luft- bzw. ao Flüssigkeitskissen, das durch ein über ein Drosselorgan in einen zum Aufzeichnungsträger hin offenen Pufferraum geführtes Druckmittel gebildet wird, dadurch gekennzeichnet, daß dem Drosselorgan (35, 54) eine Ausgleichskammer (41, 62 und 63) nachgeschaltet ist, die als Vertiefung in der dem Aufzeichnungsträger (37) zugewandten Fläche (42) des Halters ausgebildet ist.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Halter einer dauernd wirkenden, gegen den Aufzeichnungsträger gerichteten Kraft (24) ausgesetzt ist.

3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Drosselorgan (54) als Hohlzylinder ausgebildet ist, dessen Zu- und Abflußöffnungen (49; 60, 61) an gegenüberliegenden Seiten und axial versetzt angebracht sind.

4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Drosselorgan aus einer zylindrischen Bohrung (52) des Halters (47 ) besteht, dessen Querschnitt durch einen zylindrischen mit Zentrierbunden (57,58) versehenen Einsatz (56) auf den erforderlichen Wert verringert wird.

5. Anordnung nach den Ansprüchen 1, 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Ausgleichskammern (62,63) an getrennte Abflußöffnungen (60,61) eines Drosselorgans angeschlossen sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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