DE2160315A1

DE2160315A1 - Anordnung zur spureinstellung eines magnetkopfes

Info

Publication number: DE2160315A1
Application number: DE2160315A
Authority: DE
Inventors: John J Lynott
Original assignee: International Business Machines Corp
Current assignee: International Business Machines Corp
Priority date: 1971-01-05
Filing date: 1971-12-04
Publication date: 1973-07-26
Also published as: JPS5115970B1; CA948310A; FR2120784A5; GB1363269A; IT941334B; US3706857A

Description

Böblingen, den 2. Dezember 1971 sa-bue

Anmelderin: International Business Machines

Corporation, Armonk, N.Y. 10504

Amtliches Aktenzeichen: Neuanmeldung Aktenzeichen der Anmelderin: bocket SA 970 015

Anordnung zur Spureinstellung eines Magnetkopfes

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Einstellung eines auf einer Kreisbahn bewegbaren Magnetkopfes auf kreisförmige, konzentrisch auf der Oberfläche einer Magnetplatte eines Magnetplattenspeichers angeordnete Aufzeichnungsspuren.

Bei Magnetplattenspeichern erfolgt die Einstellung eines Magnetkopfes auf eine bestimmte der konzentrisch auf den Magnetplatten angeordneten Aufzeichnungsspuren gewöhnlich durch eine in radialer Richtung und parallel zu der Plattenoberfläche verschiebbare Einrichtung. Hierbei sind relativ aufwendige, elektromechanische oder hydraulische Getriebe erforderlich, um den Magnetkopf mit der notwendigen Genauigkeit auf die gewünschte Spur einstellen zu können. Diese Einrichtungen beanspruchen auch so viel Raum außerhalb des Magnetplattenbereiches, daß sie beispielsweise für kassettenförmige Plattenspeicher ungeeignet sind.

Es sind auch bereits Anordnungen zur Spureinstellung von Magnetköpfen bekannt, bei denen der Magnetkopf eine Drehbewegung um eine gegenüber der Magnetplattenachse versetzte Achse ausführt. Bei

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einer bekannten Ausführung dieser Art liegt die Drehachse des Magnetkopfes außerhalb des Durchmessers der Magnetplatte. Dadurch wird der Magnetkopf entlang eines Bogens geführt, der nahezu einer radialen Linie entspricht. Bei dieser Anordnung ist jedoch die Genauigkeit, mit welcher der Kopf auf eine bestimmte Spur eingestellt werden kann, sehr kritisch, da von einer bestimmten Spur zu der benachbarten nur ein sehr kleiner Winkelabstand vorhanden ist und der Radius der Bahn des Magnetkopfes relativ groß ist. Dadurch werden derartige Anordnungen sehr aufwendig.

Bei einer anderen bekannten Einrichtung besitzt ein trommelförmiger Träger eine ausgekehlte, als Aufzeichnungsfläche dienende Man-(P telflache. Ein Magnetkopf ist um eine senkrecht zur Drehachse der Trommel angeordnete Achse drehbar um einen" kleinen Radius, welcher der Auskehlung der Mantelfläche entspricht. Eine derartige Anordnung ist jedoch auf Trommelspeicher beschränkt und kann bei Plattenspeichern mit ebener Aufzeichnungsfläche nicht verwendet wer-' den. - ■;■ -^:

Aufgäbe der Erfindung ist es, eine Anordnung zur Spureinstellung eines Magnetkopfes auf einer rotierenden Magnetplatte anzugeben, die sehr einfach aufgebaut ist und wenig Platz beansprucht, so daß sie auch bei kassettenförmigen Magnetplattenspeichern verwendet werden kann. Dabei soll eine relativ große Drehbewegung des α Magnetkopfes'eine kleine Winke!verstellung bewirken, ohne daß je-"~^> doch die dabei auftretende Verdrehung-des Magnetkopfes nachteilig ins Gewicht fällt.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe bei einer Einrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß die Kreisebahn, entlang welcher der Magnetkopf schrittweise über die Magnetplatte führbar ist, mit ihrer zur Magnetplattenachse parallelen Achse um einen Abstand versetzt ist, der weniger als die Differenz der Radien der äußersten und der innersten Aufzeichnungsspur, mindestens jedoch die Hälfte dieser Differenz beträgt.

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Die erfindungsgemäße Einrichtung ist in vorteilhafter Weise so ausgebildet, daß der Magnetkopf bei einem in der Verbindungslinie der beiden Drehachse beginnenden Umlauf innerhalb einer Winkelverstellung von weniger als 180 alle Aufzeichnungsspuren überstreicht. Ein besonderer Vorteil entsteht dadurch, daß der Winkelbereich, in welchem alle Aufzeichnungsspüren überstrichen werden, 90 ° beträgt und unsymmetrisch angeordnet ist, derart, daß der kleinere Winkelabstand auf der Seite der Magnetplattenachse liegt.

In vorteilhafter Weise ist zur schrittweisen Bewegung des Magnetkopfes auf der Kreisbahn ein Schrittmotor vorgesehen, der steuerbar um den Abständen der Datenspuren entsprechende, gleichgroße oder-variable Winkelbeträge fortschaltbar ist.

Eine weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Anordnung besteht darin,, daß um die zur Magnetplättenachse versetzte Achse gleichzeitig mehrere Magnetköpfe über die Magnetplatte bewegbar sind.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist in einem kassettenförmig ausgebildeten Magnetplattenspeicher das exzentrisch zur Magnetplattenachse angeordnete, kreissymmetrische Kassettengehäuse, das die über die Magnetplatte bewegbaren, mit der Magnetplatte im Eingriff stehenden Magnetköpfe aufnimmt, drehbar gelagert und zu seiner schrittweisen Drehbewegung durch einen Schrittmotor antreibbar.

Bei einer anderen vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist in einem kassettenförmig ausgebildeten Magnetplattenspeicher auf einer Grundplatte, die sowohl einen Antriebsmotor für die Magnetplatte als auch einen Schrittmotor für die Bewegung der Magnetköpfe aufnimmt, eine Lagerbuchse für die Magnetplattenwelle und eine dazu exzentrisch angeordnete, ringförmige Führung für ein endloses Band vorgesehen, welches die Magnetköpfe aufnimmt.

Die Erfindung wird anhand von durch die Zeichnungen erläuterten Docket SA 970 015 309830/0987 ·■.--■ ..

Ausführungsbeispielen beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1: in schaubildlicher Ansicht einen kassettenförmi-

gen Magnetplattenspeicher mit der Anordnung zur Spureinstellung der Magnetköpfe;

Fig. 2: den in Fig. 1 dargestellten Magnetplattenspeicher im Schnitt;

Fig. 3: eine schematische Darstellung zur Eläuterung der

Wirkungsweise der Spureinstellanordnung;

^ Fig. 4: ein Diagramm zur Erläuterung des Zusammenhanges """" von der^Wißkeleinstellysg des Magnetkopfes und

der eingestellten Spur;

Fig. 5: in schaubildlicher Darstellung, teilweise geschnitten, eine andere Ausführungsform der Spureinstellanordnung bei einem Speicher mit einer festen und einer auswechselbaren Magnetplatte;

Fig. 6: eine weitere kassettenförmige Ausführungsform

eines Speichers mit der Anordnung zur Spureinstellung in Draufsicht; und

W Fig. 7: die in Fig. 6 dargestellte Ausführungsform eines Magnetplattenspeichers im Schnitt.

Bei dem in den Fign. 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiel befinden sich die Magnetplatte 180 und die Magnetkopfanordnung 174 in dem durch den Kassettendeckel 182 und die Kassettengrundplatte 184 gebildeten Gehäuse. Die Magnetplatte 180 ist an der Nabe 194 befestigt, die in dem ringförmigen Verschlusstück 192 drehbar gelagert ist. Der Kassettendeckel 182 ist gegenüber der Kassettengrundplatte 184 mittels des ringförmigen Verschlußstükkes 190 drehbar angeordnet. Beim Einsetzen der Kassette zum Be-

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trieb wird die Nabe 194 mit der ,Antriebswelle 196 verbunden, und die Kassettengrundplatte 184 wird auf der Schulter 188 des Gestells 186 gegen Verdrehung gesichert. Die ringförmige Außenfläche 209 des Kassettendeckels 182 kommt mit dem Antriebsritzel 208 in Eingriff, das über die Welle 207 vom Schrittmotor 206 angetrieben wird. Die Welle 196 erhält ihren Antrieb vom Antriebsmotor 200, dessen Ritzel 202 über dem Treibriemen 204 das auf der Welle 196 angeordnete Ritzel 198 antreibt. Die Unterseite des Kassettendeckels 182 ruht bei ihrer Drehbewegung auf dem ringförmigen Lager 187.

Im Betrieb rotiert durch den Antrieb des Motors 200 die Magnetplatte 180 auf der Welle 196 mit konstanter Geschwindigkeit um I die Achse 197. Der Schrittmotor 206 schaltet den Kassettendeckel 182 weiter und dreht dabei den Magnetkopf 175 um eine Achse, die zur Magnetplattenachse 197 parallel und exzentrisch angeordnet ist. Dadurch wird der Magnetkopf auf die einzelnen Aufzeichnungsspuren der Magnetplatte 180 eingestellt. Die Exzentrizität der Rotationsachse des Magnetkopfes 175 gegenüber der Drehachse 197 der Magnetplatte ist auch daraus zu ersehen, daß die Verschlußstücke 190 und 192 zwar ringförmig aber nicht konzentrisch sind.

In Fig. 3 ist der Zusammenhang zwischen der Versetzung der Rotationsachsen für die Magnetplatte und dem Magnetkopf einerseits und der Lage der Aufzeichnungsspuren auf der Magnetplatte ande- ä rerseits erläutert. Die Magnetplatte 10 rotiert um die Achse 17. Der Magnetkopf 21, der unt die Achse 43 rotiert, ist in drei Stellungen 21a, 21b und 21c dargestellt. Die Achsen 17 und 43 sind um einen Abstand 29 gegeneinander versetzt, der etwas mehr als die Hälfte des Abstandes der äußersten Datenspur 11a und der innersten Datenspur 11b beträgt.

Wie aus Fig. 3 ersichtlich, gerät der Magnetkopf bei einem umlauf von 0 bis 180 ° in eine gewisse Schräglage bezüglich der Tangente der jeweiligen Aufzeichnungsspur. Diese Schräglage hat ihren größten Wert bei einer Drehung von etwa 90 °, wie durch die Stel*-

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lung 21b dargestellt. Bei einem Durchmesser der Magnetplatte von etwa 18 cm hat die äußerste Aufzeichnungsspur einen Durchmesser von etwa 16,5 cm. Wenn der Magnetkopf zwischen 55 ° und 145 ° in 150 Schritten von je 0,6 ° weiter geschaltet wird, können 150 Aufzeichnungsspuren auf der Magnetplatte untergebracht werden, und die Schräglage des Magnetkopfes wird nicht größer als 3 ° und tritt daher nicht nachteilig in Erscheinung.

Die Versetzung der Achsen 17 und 43 beträgt auf keinen Fall weniger als die Hälfte des bandförmigen Bereiches 25, der durch die äußerste Aufzeichnungs spur lla und die innerste Aufzeichnungsspur lib begrenzt ist. Wenn in Kauf genommen wird, daß der Magnetkopf 21 nicht für ganze 180 ° im Bereich der Aufzeichnungs spuren bleibt, kann die Versetzung der Achsen auch größer als die Hälfte der Breite 25 der Aufzeichnungen sein. Die Versetzung der Achsen darf jedoch nicht größer sein als die Breite 25, da sonst Schwierigkeiten durch die Schräglage und die Positionierung des Magnetkopfes entstehen.

In Fig. 4 ist die Beziehung zwischen der eingestellten Spur und der Winkelstellung des Magnetkopfes für die in Fig. 3 dargestellte Anordnung gezeicnet. Die Kurve 60 zeigt den Zusammenhang zwischen der eingestellten Spur und der Stellung des Magnetkopfes zwischen 55 und 145 . In diesem Bereich ist die Kurve 60 leicht gekrümmt, da in den Abständen von Spur zu Spur kleine Unterschiede auftreten. Es sei darauf hingewiesen, daß in dem Bereich zwischen 55 und 145 der Magnetkopf 21 entlang eines Bogens bewegt werden muß, der etwa viermal so lang ist wie der radiale Abstand zwischen den zugeordneten Aufzeichnungsspuren. Der Magnetkopf ist bei einer Winkelstellung von 55 ° mit der Spur 0 im Eingriff. Die Randbereiche zwischen 0 ° und 55 ° werden nicht ausgenutzt, da bei gleich großen Drehschritten von 0,6 ° die Spuren in diesem Bereich zu dicht zusammengedrängt wären.

Ein anderes Ausführungsbeispiel ist in den Fign. 6 und 7 dargestellt. In Fig. 6 ist die Magnetplatte 10 mit den Schrauben 12

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an der Nabe 14 befestigt. Der mit der Oberfläche der Platte IO in Eingriff stehende Hagnetkopf' ist mittels des Montageblocks 46 am endlosen Band 40 befestigt. Das endlose Band 40 ruht in einer ringförmigen Führung und wird mittels des Antriebsrades 42 zu einer Drehbewegung veranlaßt. Die Magnetplatte 10 rotiert um die Achse 16 und der Magnetkopf 48 dreht sich um die Achse 43. Die beiden Achsen 16 und 43 sind parallel zueinander und gegeneinander versetzt. Die ganze Einrichtung ist im Gehäuse 32 untergebracht, an welchem der Griff 34 befestigt ist.

Aus Fig. 7 ist ersichtlich, daß die Magnetplatte 10 mittels der Schraube 12 auf der Nabe 14 befestigt ist. Die Nabe 14 ihrerseits ist mit der Welle 17 durch die Schraube 16a verbunden. Die Welle f 17 ist in den Lagern 20 und 22 gelagert, die durch die Muffe 24 und die mittels der Schrauben 28 befestigten Ringe 18 und 26 in ihrer Lage gehalten werden.

Mit der Grundplatte 30 verbunden ist der Motor 50, der die Welle 52 und das Ritzel 54 antreibt. Mit der Magnetplattenwelle 17 durch die Schraube 58 verbunden ist das Ritzel 56, das über den Treiberiemen 55 mit dem Ritzel 54 des Motors 50 verbunden ist. Auf der Grundplatte 30 ist ferner der Schrittmotor 36 angeordnet, der über die Antriebswelle 38 das Ritzel 42 schrittweise dreht. Das Ritzel 42 steht im Eingriff mit einem endlosen Band 40, das um die mit der Grundplatte 3O verbundene Führung 41 in einer g ringförmigen Bahn gelegt ist. Mit dem endlosen Band 40 ist der Magnetkopf 48 mittels des Montageblocks 46 verbunden, der gleichzeitig das notwendige Auflagegewicht des Magnetkopfes erzeugt.

Im Betrieb schaltet der Schrittmotor 36 das Band 40 schrittweise weiter, um den Magnetkopf 48 mit der gewünschten Aufzeichnungsspur der Magnetplatte 10 in Eingriff zu bringen. Dabei dreht sich die Magnetplatte mit konstanter Geschwindigkeit durch den vom Motor 50 hervorgerufenen Antrieb. Alle beschriebenen Teile sind in dem abgedichteten Gehäuse 32 untergebracht. Dadurch werden Verunreinigungen von der Oberfläche der Magnetplatte vollständig fern-

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gehalten. Die Steuermittel, durch welche der Magnetkopf weitergeschaltet wird, und die prüfen, ob der Magnetkopf richtig positioniert ist, sind nicht dargestellt.

In Fig. 5 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel dargestellt, bei welchem eine feste Magnetplatte 110 und eine auswechselbare Magnetplatte auf der Nabe 145 befestigt sind und durch den gemeinsamen Motor 128 angetrieben werden. Die zugeordneten Magnetköpfe rotieren um parallele und versetzte Achsen durch unabhängige Schrittmotoren, von denen einer mit 126 bezeichnet ist. Die Magnetplatte 110 dient als permanenter Speicher, der in Verbindung mit auswechselbaren Platten verwendet werden kann. Die Magnet- W platte 10 ist auf der Welle 112 befestigt, die in der Hülse 120 in den Lagern 114 und 116 gelagert ist. Auf der Welle 112 ist das Ritzel 132 befestigt, das mit dem Antriebsmotor 128 durch den Treibriemen 130 verbunden ist·

Eine (nicht dargestellte) Magnetplatte kann auf die konische Nabe 148 aufgesetzt werden, die mittels des Bolzens 150 mit der Welle 142 verbunden ist. Die Welle 142 ist in der Hülse 120 mittels der Lager 144 und 146 gelagert. Fest verbunden mit der Welle 142 ist das Ritzel 140, das durch den Treibriemen 138 vom Ritzel 136 auf der Welle 134 des Motors 126 angetrieben wird. Wenn somit der Antriebsmotor 128 die Treibriemen 130 und 138 antreibt, werden die m Wellen 112 und 142 entsprechend den durch die Ritzel 136, 140, und 131 bestimmten Übersetzungsverhältnissen mit konstanter Geschwindigkeit angetrieben.

Auf dem Band 123 ist ein (nicht dargestellter) Magnetkopf befestigt, der in einer ringförmigen Führung 122 durch das vom Schrittmotor 126 angetriebene Rad 124 umläuft. Die Anordnung ist ähnlich der in Fig. 7 dargestellten, bei welcher der Magnetkopf 48 in der ringförmigen Führung 41 auf dem Band 40 umläuft.

Auf dem Band 156, das in ähnlicher Weise in der Führung 153 durch einen (nicht dargestellten) Schrittmotor fortgeschaltet wird, ist

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der Magnetkopf 160 befestigt.

im Betrieb werden die Magnetplatte 110 und die auf die Nabe 148 aufgeschobene Magnetplatte durch den gemeinsamen Motor 128 angetrieben. Die zugeordneten Magnetköpfe werden unabhängig voneinander auf die ausgewählten Spuren eingestellt, indem sie um zu den Wellen 142 und 112 versetzte Achsen gedreht werden.

Auf dem Band 156 können auch mehrere Magnetköpfe 160 angeordnet sein, um gleichzeitig zu mehreren Aufzeichnungsspuren Zugriff zu erhalten.

Das Weiterschalten der Magnetköpfe von einer Spur zu der nächsten | kann durch eine konstante Winkelverstellung erfolgen, wobei sich die Abstände von Spur zu Spur etwas ändern, oder die Magnetköpfe können um verschieden große Winkelschritte bei gleichgroßen Spurenabständen fortgesehalten werden.

Unter nochmaliger Bezugnahme auf Fig. 3 kann die Anordnung auch so getroffen sein, daß der Magnetkopf 21 eine kontinuierliche Drehbewegung um die Achse 43 ausführt, während die Magnetplatte 10 um die Achse 17 eine schrittweise Drehbewegung ausführt.

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

Anordnung zur Einstellung eines auf einer Kreisbahn bewegbaren Magnetkopfes auf kreisförmige, konzentrisch auf der Oberfläche einer Magnetplatte eines Magnetplattenspeichers angeordnete Aufzeichnungsspuren, dadurch gekennzeichnet, daß die Kreisbahn, entlang welcher der Magnetkopf (21 in Fig. 3) schrittweise über die Magnetplatte (10) führbar ist, mit ihrer zur Magnetplattenachse (17) parallelen Achse (43) um einen Abstand (29) versetzt ist, der weniger als die Differenz der Radien der äußersten und der innersten Aufzeichnungsspuren (Ha, Hb) , mindestens jedoch die Hälfte dieser Differenz beträgt.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnetkopf bei einem in der Verbindungslinie der beiden Drehachsen (17, 43) beginnenden Umlauf (0 °) innerhalb einer Winkelverstellung von weniger als 180 ° alle Aufzeichnungsspuren (11) überstreicht.
3. Anordnung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkelbereich, in welchem alle Aufzeichnungsspuren überstrichen werden, 90 ° beträgt und unsymmetrisch angeordnet ist, derart, daß der kleinere Winkelabstand auf der Seite der Magnetplattenachse (17) liegt.
4. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur schrittweisen Bewegung des Magnetkopfes auf der Kreisbahn ein Schrittmotor (206 in Fig. 2) vorgesehen ist, der steuerbar um den Abständen der Datenspuren entsprechende, gleichgroße oder variable Winkelbeträge fortschaltbar ist.
5. Anordnung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeich-Docket SA 970 015 309830/0987

net, daß um die zur Magnetplattenachse versetzte Achse gleichzeitig mehrere Magnetköpfe über die Magnetplatte bewegbar sind.

Anordnung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß in einem kassettenformig ausgebildeten Magnetplattenspeicher Gas exzentrisch zur Magnetplattenachse (197) angeordnete, kreissymmetrische Kassettengehäuse (209), das die über die Magnetplatte (180) bewegbaren, mit der Magnetplatte in Eingriff stehenden Magnetköpfe (175) aufnimmt, drehbar gelagert ist und zu seiner schrittweisen Drehbewegung durch einen Schrittmotor (206) antreibbar ist.

Anordnung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß in einem kassettenformig ausgebildeten Magnetplattenspeicher auf einer Grundplatte (30), die sowohl einen Antriebsmotor (50) für die Magnetplatte (10) als auch einen Schrittmotor (36) für die Bewegung der Magnetköpfe (48) aufnimmmt, eine Lagerbuchse für die Magnetplattenwelle (16) und eine dazu exzentrisch angeordnete, ringförmige Führung (41) für ein die Magnetköpfe (48) tragendes, endloses Band (40) aufnimmt.

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