DE2243505A1 - Magnetplattenaufzeichner - Google Patents

Magnetplattenaufzeichner

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DE2243505A1
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Jerry Oliver Kelley
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Arvin Industries Inc
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    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D3/00Control of position or direction
    • G05D3/12Control of position or direction using feedback
    • G05D3/14Control of position or direction using feedback using an analogue comparing device
    • G05D3/1427Control of position or direction using feedback using an analogue comparing device with non-linear amplifier chain
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B17/00Guiding record carriers not specifically of filamentary or web form, or of supports therefor
    • G11B17/32Maintaining desired spacing between record carrier and head, e.g. by fluid-dynamic spacing

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Holding Or Fastening Of Disk On Rotational Shaft (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft ein Aufzeichnungsgerät mit magnetisierbarer Scheibe, insbesondere Plattenaufzeichner , wie sie bei der Aufzeichnung und Wiedergabe von Bildsignalen und dergleichen benutzt werden. Es gibt im Handel zahlreiche Plattenauf zeichner, diese benutzen jedoch eine feste starre Magnetscheibe mit sorgfältig bearbeiteter Oberfläche. Um die größte Bandbreite bei Aufzeichnung und Wiedergabe zu erreichen, soll der Magnettransduktor oder der Kopf so dicht wie möglich an der Plattenoberfläche laufen, aber ein eigentlicher Kontakt muß vermieden werden, um die Plattenoberfläche und den Kopf vor Beschädigung zu schützen. Wenn der Abstand von Platte zu Kopf vermindert wird, um die Bandbreite der Aufzeichnung zu
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verbessern, steigt naturgemäß die Gefahr ernsthafter Beschädigung oder übermäßiger Abnutzung.
Es sind bereits verschiedene Vorschläge für die Benutzung einer erschütterungsfrei gelagerten Magnetoberfläche gemacht worden, die gegen den Kopf oder Transduktor bewegt werden kann, aber noch ausreichende Federung besitzen und genügend billig sein, um diese Schwierigkeiten möglichst zu verringern. In der USA-Patents dirift 3 036 304 ist eine nachgiebige Magnettrommeloberfläche beschrieben, die durch Luftdruck expandiert wird, um an einem Kopf oder mehreren Köpfen anzuliegen. Ähnliche Anordnungen, bei denen die magnetisierbar e Oberfläche aus einer biegsamen Membran quer über das eine Ende eines Zylinders nach Art eines Trommelkopfes besteht, sind in der USA-Patentschrift 3 336 583 beschrieben. Neuere Patentschriften beschreiben eine biegsame Ringmembran, die auf einem drehbaren Scheibenträger montiert ist, wie die USA-Patentschriften 3 488 646, 3 509 274 und 3 537 083.
Nach der Patentschrift 3 488 646 ist in dem starren Scheibenträger ein Loch derart angebracht, daß der Luftdruck innerhalb der Kammer zur Ausbauchung des biegsamen magnetisierbaren Blattes geregelt wird, um einen geringeren Druck in der Mitte des Luftraumes und einen fortschreitend zunehmenden Druck zum Umfang der drehbaren Scheibe hin zu liefern, damit man einen sogenannten maximalen flachen Druck auf dem magnetisierbaren Blatt zum Kontakt mit dem Transduktor erzielt. In der Patentschrift 3 537 083 wird der Luftdruck innerhalb
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dsr Kammer an der Drehscheibe so kontrolliert, daß die biegsame raagnetisierbare Membran oder der Aufzeichnungsfilm gegen einen oder mehrere magnetische Transduktoren ausgebaucht wird; die Scheibe ist auf einer Nabe montiert und wird durch Saugkraft an ihrem Ort gehalten, und die zum Ausbauchen der magnetisierbaren Membran der Scheibe benö.ti-gte Druckluft wird von einer kontrollierten Quelle, entweder einem Durchgang durch die tragende Nabe oder durch einen Ummantelungsring zugebracht, der den Umfang des Scheibenaufbaus umgibt. Diese Luftzufuhrquelle wird dann durch eine geeignete Ventilanordnung geregelt, um den Luftdruck ein- und auszuschalten.
Die vorbekannten Patentschriften haben die Zweckmäßigkeit. einer nachgiebigen magnetischen Oberfläche erkannt, die in Kontakt mit dem magnetischen Transduktor laufen soll, so daß man die bestmöglichen Aufzeichnungs- und Wiedergabe-ergebnisse erzielt und gleichzeitig gewisse üngenauigkeiten bei der Fertigung, Handhabung und Betätigung der Scheibe oder sonstigen magnetisierbarem Teils toleriert werden können, die eine Veränderung im Auslauf und infolgedessen eine Veränderung im Druck zwischen dem Transduktor und der magnetiäerbaren Oberfläche verursachen kann, wo dieser nachgiebige Druck nicht verfügbar ist. Eine solche Anordnung gestattet auch eine einfachere und genauere Montierung des Transduktors, weil seine Lagerung nicht nachgiebig ist im Sinne des senkrecht beweglichen Tonarmes eines üblichen phonographischen Plattenspielers.
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Die Erfindung hat eich die Aufgabe gestellt, einen vereinfachten billigeren Magnetscheibenaufzeichner zu schaffen, bei dem das Bedürfnis fUr eine getrennt geregelte Druckluftquelle ausgeschaltet ist und bei dem die gewünschte Unterdrucksetzung einer magnetisierbaren biegsamen Membran in Anpassung an einen magnetischen Transduktor in einfacher und billiger Weise erzielt wird. Demgemäß sieht die Erfindung eine rotierende Drehscheibe vor, die ein relativ schweres starres Teil sein kann und auch nach Art eines Schwungrades wirkt, um Drehgeschwindigkeitsschwankungen möglichst zu verringern. Auf dieser Drehscheibe ist eine Fassung zur Aufnahme eines getrennten, leichten, billigen Magnetscheibenaufzeichnungsteiles angebracht, das eine starre Trägerscheibe aufweist, die aus einem starren und relativ billigen leichten Material,wie Kunststoff oder Leichtmetall, gefertigt sein kann und leicht von der Drehscheibe entfernbar ist.
Diese Scheibe hat eine aufragende Lippe oder ein Umfangsteil und einen aufragenden Mittelteil, der einfach als Nabe der Scheibe bezeichnet werden kann. Zwischen diesen Teilen ist die Scheibenoberfläche versenkt und begrenzt so eine flache Luftkammer, über dieser Kammeijlst eine dünne, biegsame Membran befestigt, die den üblichen magnetisierbaren Oberflächenauftrag besitzt. Die Membrangrundlage kann zweckmäßig aus Mylarfilm in einer Dicke in der Größenordnung von 2,5 χ 1O~ cm (1 Mil) oder weniger, im wesentlichen, wie ein normales Magnetaufzeichnungsband von hoher Qualität gefertigt sein.
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Diese sich über die ganze Luftkammer erstreckende Membran ist an der Scheibe durch einen geeigneten Klebstoff oder in sonstiger geeigneter Weise so befestigt, daß sie die Luftkammer völlig bedeckt und umschliesst. Durch den Scheibenkörper erstrecken sich ein oder mehrere Luftdurchlässe. Vorzugsweise verlaufen diese Luftdurchlässe senkrecht durch den Scheibenkörper etwa halbwegs zwischen dem Mittelpunkt und dem Umfang der Scheibe, und diese Durchlässe sind zur Ausrichtung mit entsprechenden Durchlässen in der Brehscheibe angepaßt. Sie stellen die einzige Verbindung zwischen der Luftkammer in der Scheibe und der umgebenden Atmosphäre dar. An ihrem äußeren Ende sind die Luftduxtchlässe an der Drehscheibe schaufelartig mit einer in Drehrichtung der Drehscheibe vorwärts gerichteten offenen Fläche ausgeführt und so angeordnet, daß sie allein aufgrund der Drehung der Drehscheibe Luft in die Durchlässe und in die Luftkammer treiben, wenn das Gerät in Betrieb 1st, Es wurde festgestellt, daß die für eine geeignete Aufzeichnung von Bildsignalen und dergleichen erwünschte Drehung mehr als ausreichend ist, um den erforderlichen Luftdruck zu liefern, der die biegsame Aufzeichnungsmembran von der Scheibenluftkammer aufwärts in nachgiebigen Kontakt mit dem Magnettransduktor ausbaucht. Eine solche Anordnung 1st rtlativ unempfindlich gegen Vibration oder sonstige Störung im Aufzeichnungsmechanismus selbst oder in dessen Umgebung und sie wird durch schwache Ungenauigkeiten in der Ausebnung und Formgenauigkeit der Scheibe des Drehtisches und der zugehörigen Teile nicht nachteilig beeinflusst.
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Die Erfindung liefert also in erster Linie einen neuen Magnetscheibenauf Zeichnungsmechanismus, bei dem das Aufzeichnungsmittel aus einer dünnen biegsamen Membran besteht, die an ihren Kanten über einer flachen Luftkammer in einer Trägerscheibe gabragen wird, welche auf einem Drehtisch lösbar montiert ist und Einrichtungen in Form mindestens eines Luftkanales besitzt, die zur Außenseite der Scheibe führen und so gebaut und angeordnet sind, daß sie Luft in die Luftkammer entsprechend der Drehung der Scheibe und des Drehtisches treiben, so daß die Drehung des Drehtisches automatisch die Membran zu einer schwachen Ausbauchung aus der Luttkammer heraus lediglich aufgrund der Drehbewegung der Scheibe bringt und diese Wirkung automatisch die Membran mit ihrer magnetisierbar en Oberfläche in nachgiebigen Betriebszustand mit mindestens einem Magnettransduktor bringt, um so Informationen auf der Oberfläche aufzuzeichnen; und/oder sie wiederzugeben; bei dieser Anordnung sind die Scheibe und die zugehörfcje biegsame Membran mit ihrer magnetisierbaren Oberfläche ein leichtes relativ billiges Bauteil, das leicht in dem Drehtfch ein- und ausgebaut und einfach aufbewahrt und befördert werden kann.
Weitere Ziele und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform anhand der Zeichnung.
Fig. 1 ist eine Draufsicht auf den Magnetscheibenaufzeichnungsmechanismus nach der Erfindung, wobei ein Teil der magneti-
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^ierbaren Membran und ein Teil von deren Tragscheibe weggebrochen sind, um einen Oberflächenteil des Drehtisches und einen dei* Ltaf^durchlässe darin freizulegen.
Fig. 2 ist ein vergrößerter Teilschnitt nach Linie 2-2 in Fig. 1 und zeigt Einzelheiten des durch den Drehtisch und die Trägerscheibe geführten Luftkanals.
Fig. 3 ist eine Seitenansicht mit Drehtisch und Trägerscheibe im Schnitt nach Linie 3-3 der Fig. 1.
Fig. 4 zeigt in vergrößertem Schnitt größenmäßig übertrieben die Art und Weise, in welcher die Membran sich während des Betriebes des Gerätes ausbaucht und elastisch an den magnetischen Transduktor anliegt.
Gemäß Fig. 3 treibt ein Motor IO mit seiner Ausgangswelle 12 den Nabenaufbau 14, auf den ein relativ schwerer und starrer Drehtisch 15 aufgesetzt ist. Bei einer praktischen Ausführungsform der Erfindung,auf die hier beispielshalber Bezug genommen wird, kann der Drehtisch einen Durchmesser in der Größenordnung von 30 bis 38 cm haben. Der Motor kann ein Synchronmotor oder ein Servomotor mit veränderlicher Geschwindigkeit sein. Der Nabenaufbau umfaßt dne Niederhaltekappe 16, welche die Trägerscheibe durch Erfassung des aufragenden Endes der Nabe 14 auf der Oberseite des Drehtisches 15 hält, damit die Scheibe rasch ein- und ausgebaut werden kann. Die Kappe kann ein geschlitztes Ende haben, das von einer Feder 18 umgeben
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ist, um die Kappe gegen das Nabenende zu pressen.
Die Scheibe 20 ist aus Kunststoff oder Leichtmetall gefertigt und relativ dünn und billig in der Konstruktion. Sie besitzt einen dickeren Nabenabschnitt 22 mit einer zentrischen Öffnung, die auf die Nabenkonstruktion 14 paßt, und einen Umfangeteil oder eine Lippe 23, die auf dieselbe Ebene aufraft, wie der Nabenteil 22, so daß dazwischen eine relativ flache ringförmige Luftkammer 25 begrenzt ist, die in Flg. 2 und 4 deutlicher sichtbar ist.
über die Luftkammer ist eine dünne biegsame Membran 28 mit einer magnetisierbarer! Oberfläche gespannt und an dem Nabenteil 22 und der Umfangelippe 23 befestigt. Das Membranmaterial ist im wesentlichen dasselbe wie gewöhnliches Magnetaufzeichnungsband guter Handelsqualität und kann eine Grundlage aus Mylar oder dergleichen von einer Dicke in der Größenordnung von 2,5 χ io" cm oder weniger besitzen und eine magnetisierbare Oberflächenschicht aufweisen.
Ungefähr in der Mitte der Luftkammer 25 befindet sich mindestens ein Luftkanal 30, der durch die Scheibe 20 geht und die einzige offene Verbindung zwischen der Luftkammer 25 und der Außenseite des Scheibenträgers darstellt. Bei der bevorzugten Ausführungsform ist dieser Kanal 30 mit einem weiteren Luftkanal in dem Drehtisch ausgerichtet; dieser besteht aus einem Rohreinsatz 32, der durch den Drehtisch ragt und an dessen Unterseite eine winklige Fläche 33 aufweist, die infolge ihrer
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Ausrichtung nach vorn zu der normalen Drehrichtung des Drehtisches als Luftschaufel wirkt. Wenn also der Drehtisch rotiert, wird automatisch Luft durch das Rohr 32 und den Kanal 30 in den Luftraum 25 getrieben, so daß die Membran 28 sich auswölbt, wie dies etwas übertrieben in Fig. 4 erläutert ist.
über die Oberfläche des Scheibenträgers erstreckt sich die Lagerung für mindestens einen Magnettransduktor, der bisweilen auch als Magnetkopf bezeichnet wird. Der Transduktor wird von einem Gleitstück 36 getragen, das seinerseits auf einem Paar Tragstangen 38 getragen ist, die sich von einem Lagerbügel 40 erstrecken, der außerhalb des Umfanges der Trägerscheibe und des Drehtisches gelagert ist. Die Innenenden der Stäbe 38 sind durch eine Stirnplatte 42 verbunden, die auch ein Endtraglager für eine Führungsschnecke 44"darstellt, die sich von der Platte42 zum Lagerbügel 40 erstreckt und selektiv durch einen Motor 45 gedreht werden kann. Dieser Motor ist vorzugsweise ein Schrittmotor, dessen Welle sich in getrennten Stufen drehen läßt, so daß der Transduktor 35 an bestimmten unterschiedlichen Stellen radial zu der Membran 28 geortet werden kann. Es ist auch möglich, einen kontinuierlich rotierenden Motor zu benutzen, der mit der Drehtischgeschwindigkeit synchronisiert ist, so daß ein kontinuierlicher Schraubenweg über die Membran 28 erzeugt wird.
Der ganze Lagerungsaubau für den Transduktor einschließlich
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des Bügels 40 stellt einen Arm dar, der auf einem Querzapfen oder einer Welle 47 an dem Montagegrundteil 48 schwenkbar gelagert ist. Der ganze Armaufbau kann also nach oben und von dem Drehtisch fort geschwenkt werden, um einen raschen Wechsel der Trägerscheiben zu gestatten.
Aus Flg. 4 ist ersichtlich, daB der Druckaufbau in der Luftkaramer 25 die Membran 28 sich etwas auswärts wölben läßt, so daß sie in nachgiebigen Kontakt mit dem Transduktor 35 kommt. Es ist zu betonen, daß hier zwar von einem Kontakt gesprochen wird, jedoch unter Umständen, wenn Drehtisch und Trägerscheibe mit einer beträchtlichen Geschwindigkeit rotieren, tatsächlich ein dünner Luftfilm zwischen dem Transduktor und der magnetisierbaren Membranoberfläche vorhanden sein kam. Zur Erläuterung der Erfindung wird jadoch diese Anordnung als Arbeitskontakt zwischen der magnetisierbaren Oberfläche und dem Transduktor 35 betrachtet.
Die Einfachheit der Anordnung ist aus der Zeichnung leicht ersichtlich. Eine bloße Drehung der Trägerscheibe erzeugt Druck in der Luftkammer und bewegt die Membran in der gewünschten Weise zum nachgiebigen Kontakt mit dem Transduktor. Es braucht keinerlei Regler für diesen Zweck vorgesehen zu werden, noch wird irgendeine getrennte Druckluftquelle benötigt. Wenn der Drehtisch aufhört zu rotieren, geht automatisch der Luftdruck in der Luftkammer zurück und die Membran hebt sich von dem Transduktor ab. Verschiedene Anordnungen können vorgesehen werden, um die Trägerscheiben auf dem Drehtisch rasch zu
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wechseln, und hier können auch mdere Halterungen vorgesehen werden» die anspruchsvoller sind als die einfache Kappenanordnung nach Fig. 3. Beispielsweise kann eine magnetische Halterung vorgesehen sein, bei der mindestens ein Permanentmagnet und ein entsprechendes magnetisierbares oder Eisenanker stück in der Trägerscheibe benutzt wird, vorausgesetzt, daß geeignete Schranken eingebaut sind, um eine unerwünschte Wechselwirkung zwischen dem Permanentmagnetfeld und den magnetisierbaren Bereichen der Membranoberfläche zu verhindern. Auch 1st es möglich, die gewünschte Klemmwirkung durch Saugkraft sowie durch andere mechanische Mittel zu erreichen.
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Claims (3)

  1. Patentansprüche
    ( \J Magnetscheibenaufzeichnungsgerät mit einem Drehtisch und einer darauf montierten gegen den Transduktor elastisch beweglich montierten magnetisierbarer! Membran, gekennzeichnet durch eine starre Trägerscheibe mit einem erhabenen Mittelteil und einem erhabenen Randteil, die zusammen eine flache Luftkammer umgrenzen, eine an der Scheibe über die Luftkammer befestigte dünne biegsame Membran mit einer magnetisierbarer! Außenfläche, eine Halterung für die Scheibe auf dem Drehtisch, einen die einzige Verbindung zwischen der Luftkammer und der Umgebung des Gerätes darstellenden Luftkanal, Lufttreibeinrichtungen zur Beförderung von Luft in den Kanal bei Drehung der Scheibe und des Drehtisches und einen mit der magnetisierbaren Membranoberfläche nur bei deren Auswärtsbewegung zusammenarbeitenden magnetischen Transduktor.
  2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine mit dem Transduktor zusammenarbeitende Schritteinrichtung, die den Transduktor gegenüber verschiedenen Orten in Querrichtung der Membran einstellt.
  3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch einen lösbaren Halter zur Halterung dnr Scheibe auf dem Drelittschx
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    4, Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Luft in den Kanal treibende Schaufel, die gegen die Drehrichtung des Drehtisches angestellt ist.
    5, Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaufel sich durch den Drehtisch erstreckt und mit dem Kanal durch die Scheibe in die Luftkammer in offener Verbindung steht.
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