DE2345407C2

DE2345407C2 - Vorrichtung an einem Magnetplattenspeicher

Info

Publication number: DE2345407C2
Application number: DE19732345407
Authority: DE
Inventors: Jacobus Pieter Eindhoven Reinhoudt
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1972-09-29
Filing date: 1973-09-08
Publication date: 1983-12-15
Also published as: DE2345407A1; FR2201514B3; CA997861A; GB1446950A; NL7213193A; CH563646A5; JPS4973113A; IT994384B; SE395195B; FR2201514A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung an einem Magnetplattenspeicher mit einem oder mehreren Magnetköpfen, die in einer im Betrieb in verhältnismäßig geringem Abstand von der Aufzeichnungsscheibe liegenden Kopfplatte angeordnet sind, deren der Aufzeichnungsscheibe zugewandte Fläche mit Ausnehmungen versehen sind.

Eine Vorrichtung dieser Art ist aus der DE-PS 24 430 bekannt. Bei der bekannten Vorrichtung werden die in der Kopfplatte vorhandenen Ausnehmungen durch Vertiefungen gebildet, die in der Fläche der Platte vorgesehen sind und an einer Seite in radiale Rillen münden, über die im Betrieb das Mittel, beispielsweise Luft, in der sich die Aufzeichnungsscheibe und Kopfplatte befinden, zuströmen kann, so daß zwischen der Scheibe und der Platte ein gewisser Druck aufgebaut wird. Ein derartiges Luftlager zwischen der Scheibe und der Platte weist eine hohe Starrheit auf und ergibt eine große Tragkraft. Die hohe Starrheit ist günstig, da dadurch die Möglichkeit geboten wird, die Aufzeichnungsscheibe und die Kopfplatte in geringem Abstand voneinander zu halten, wodurch eine hohe Schreibdichte erreicht werden kann. Der Nachteil der bekannten Vorrichtung ist, daß die große Starrheit des Luftlagers mit einer hohen Tragkraft einhergeht, was bedeutet, daß einerseits das Luftlager im Betrieb· mittels zusätzlicher Vorkehrungen, bei der bekartnten Vorrichtung in Form eines Elektromagneten, schwer belastet, werden muß und andererseits Maßnahmen getroffen werden müssen, um beim Starten der Vorrichtung diese Belastung vorübergehend auszuschalten. Diese letzten Maßnahmen bestehen bei der bekannten Vorrichtung darin, daß beim Starten der Elektromagnet noch nicht erregt wird und eine um die Achse der Aufzeichnungsscheibe vorgesehene Feder eine auf dieser Achse angeordnete Ankerplatte in einem Abstand vom Elektromagneten und damit die Aufzeichnragsscheibe in relativ großem Abstand von der Kopfplatte hält, bis beim Erreichen einer Geschwindigkeit, die zum Herstellen des Luftlagers zwischen der Aufzeichnungsscheibe und der Kopfplatte ausreicht, der Elektromagnet erregt wird.

Die Erfindung bezweckt nun, die genannten Nachteile auszuschalten und eine Vorrichtung zu schaffen, bei der unter Beibehaltung einer hohen Starrheit des Lul'tlagers bei einer bestimmen Entwurfspalthöhe die Tragkraft ausgeschaltet ist. Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung gelöst, die dadurch gekennzeichnet ist, daß in der genannten Räche der Kopfplatte mindestens zwei Rillenmuster vorhanden sind, die bei Drehung der Aufzeichnungsscheibe entgegengesetzte Drücke in einem im Betrieb zwischen der Aufzeichnungsscheibe und der Kopfplatte vorhandenen Spalt erzeugen, und die Geometrie der Rillenmuster derart gewählt äst. daß bei einer bestimmten Drehrichtung das eine Muster eine positive stark von der Spalthöhe abhängige Tragkraft und eine hohe Starrheit ergibt und das andere Muster, deren Rillen liefer sind als djr. des erstgenannten Musters, eine nur wenig spaltabhängige negative Tragkraft und eine geringe Starrheit ergibt, und daß bei einer bestimmten Entwurfspalthöhe die Summe der Tragkräfte Null beträgt und eine hohe positive Starrheit vorhanden ist.

Durch die Erfindung ist eine Vorrichtung erhalten worden, bei der zwischen der Aufzeichnungsscheibe und der Kopfplatte ein Luftlager gebildet wird, das bei einer bestimmten vorher gewählten Entwurfspalthöhe keine Tragkraft hat and daher keine äußere Belastung erfordert und dabei trotzdem eine hohe positive Starrheit aufweist. Die Vorrichtung nach der Erfindung bietet außerdem den Vorteil, daß der Spalt zwischen der Aufzeichnungsscheibe und der Kopfplatte bei einer Tragkraft entsprechend Null von der Drehzahl der Scheibe und von der Viskosität des Arbeitsmittels unabhängig ist.

Eine geeignete Ausführungsform der Erfindung besteht darin, daß die Rillenmuster in ringförmigen konzentrischen Gebieten vorgesehen sind, wobei das Rillenmuster, das die stark von der Spalthöhe abhängige Tragkraft ergibt, in einem Außenring und das andere Rillenmuster in einem Innenring vorgesehen ist. Dadurch entsteht eine Gewähr gegen ein gegenseitiges Kippen der sich gegenüberliegenden Flächen der Aufzeichnungsscheibe und der Kopfplatte.

Vorzugsweise ist die Rillentiefe des Musters, das die stark von der Spalthöhe abhängige Tragkraft liefert, der Entwurfspalthöhe nahezu gleich und die Rillentiefe des anderen Musters beträgt mindestens das Fünffache der

Tiefe des erstgenannten Musters. Bei einer geeigneten Ausführungsform der Erfindung sind die Rillen als Spiralrillen ausgebildet, wobei zwei Rillenmuster vorgesehen und die Spiralrillen der beiden Muster entgegengesetzt gekrümmt sind.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen eingestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 eine graphische Darstellung des Zusammenhanges zwischen der Tragkraft und der Spalthöhe bei dem in der bekannten Vorrichtung erzeugten Luftlager,

Fig.2 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung.

Fig.3a eine Ansicht der Kopfplatte die in der Vorrichtung nach Fi g. 2 verwendet wird, in vergrößertem Maßstab,

Fig.3b eine Darstellung des zu der Kopfplatte nach Fig.3a gehörenden Druckverlaufes des Arbeitsmediums über die Platte,

F i g. 4 eine Darstellung des Zusammenhangs zwisehen der Tragkraft und der Spailhöhe jedes der beiden Rillenmuster der in F i g. 3a dargestellten Kopfpiatte,

Fig.5 eine Darstellung des aus Fig.4 hervorgehenden Zusammenhanges zwischen der Tragkraft und der Spalthöhe, die bei einer Vorrichtung nach der Erfindung vorhanden ist.

Bei einer Scheibenspeichereinheit, wie diese aus der oben genannten DE-OS 14 24 430 bekannt ist, gibt es zwischen der Tragkraft F des im Betrieb zwischen der Aufzeichnungsscheibe und der Kopfplatte gebildeten Luftlagers und der Spalthöhe h zwischen der Scheibe und der Platte einen Zusammenhang, der in Fig. 1 dargestellt ist. Der Tangens eines Winkels «, der durch eine Tangente an der FA-Kurve und der /j-Achse eingeschlossen wird, ist für die Starrheit des Luftlagers S3 bei dem zum Berührungspunkt gehörenden Wert der Spalthöhe maßgebend. Um eine hohe Schreibdichte zu erzielen wird eine immer geringere Spalthöhe Λ angestrebt. Aus F i g. 1 folgt, daß bei einer verhältnismäßig geringen Spalthöhe die Tragkraft und die Starrheit des Luftlagers hoch ist. Die hohe Starrheit ist günstig, da Bclastungsänderungen dann nahezu keinen Einfluß auf die Spalthöhe ausüben. Die mit der hohen Starrheit einhergehende hohe Tragkraft bildet jedoch einen Nachteil, da das Luftlager äußerlich entsprechend hoch belastet werden muß.

Die in Fig. 2 dargestellte Vorrichtung enthält eine Aufzeichnungsscheibe 1, die mittels einer biegsamen Membrankupplung 2 auf der Welle eines Motors 3 angeordnet ist. Die vom foiotor abgewandte Fläche der Scheibe I ist auf bekannte nicht näher dargestellte Weise mit einer Schicht aus magnetischem Mater bedeckt. Der Aufzeichnungsscheibe 1 gegenüber ist eine Kopfplatte 4 angeordnet, in der ein oder mehrere Magnetköpfe 5, 5' ... angeordnet sind. In der der Scheibe 1 zugewandten Fläche der Kopfplatte 4 sind zwei Rillenmuster I, H vorgesehen, die in Fig.3a näher dargestellt sind. Wie aus dieser Figur hervorgeht, liegen die Muster i, II. in ringförmigen konzentrischen Gebieten.

Das Rillenmuster I enthält eine Anzahl Rillen 6,6'... deren Geometrie derart gewählt worden ist, daß bei einer bestimmten Drehrichtung der Aufzeichnungsscheibe dieses Muster eine positive von der Spalthöhe stark abhängige Tragkraft und eine hohe Starrheit liefert (siehe Kurve I in Fig.4). Die Rillen 6, 6'... sind als Spiralrillen ausgebildet und die Tiefe der Rillen entspricht nahezu einer vorbestimmten Entwurfspalthöhe Ai, die beispielsweise in der GröSenordnung von 2 μιτι gewählt worden ist.

Das Rillenmuster Ii enthält eine Anzahl Spiralrillen 7, T ..., die gegenüber den Rillen 6,6'.., entgegengesetzt gekrümmt sind, und deren Riüentiefe .Tihdestens das Fünffache der Tiefe der Rillen 6,6'... beträgt, wodurch das Muster II nur wenig spaltabhängig ist Die Geometrie des Rillenmusters II ist derart gewählt worden, daß bei der obengenannten bestimmten Drehrichtung dieses Musters eine negative Tragkraft und eine geringe Starrheit liefert (siehe Kurve Il in Fig-4).

Im Betrieb werden durch die Rillenmuster in dem zwischen der Aufzeichnungsscheibe und Kopfplatte vorhandenen Spalt entgegengesetzte Drücke erzeugt, deren Verlauf in Fig. 3b dargestellt ist

Der Effekt, der mit den Rillenmustern 1 und II nach der Erfindung erreicht wird, geht aus Fig.5 hervor, welche die Summe der zwei in Fig.4 dargestellten Kurven darstellt. Aus F i g. 5 geht hervor, daß bei der Entwurfspalthöhe h\ die sich daraus ergebende Tragkraft Δ F Null ist, während auf beiden Sei«en dieses Punktes, d. h. bei positiver sowie negativer Tragkraft, eine hohe positive Starrheit vorhanden ist. Bei einem solchen Luftlager ist daher unter Beibehaltung einer hohen positiven Starrheit die Tragkraft eliminiert. Der Verlauf der in Fig.5 dargestellten Kurve ir.t von der Viskosität des Mittels, in dem die Aufzeichnungäscheibe dreht, und von der Drehzahl der Scheibe unabhängig. Bei Stillstand der in Fig.2 dargestellten Vorrichtung kann die Aufzeichnungsscheibe bedenkenlos auf der Kopfplatte ruhen. Wenn die Aufzeichnungsscheibe in Drehung versetzt wird, wird sich die Scheibe fast unmittelbar in die Betriebslage bewegen, die durch den »harten« Entwurfspait h\ bestimmt wird.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung an einem Magnetplattenspeicher mit einem oder mehreren Magnetköpfen, die in einer im Betrieb in verhältnismäßig geringem Abstand von der Aufzeichnungsscheibe Hegenden Kopfplatte angeordnet sind, deren der Aufzeichnungsscheibe zugewandte Fläche mit Ausnehmungen versehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß in der genannten Fläche der Kopfplatte mindestens zwei Rillenmuster (6, 7) vorhanden sind, die bei Drehung der Aufzeichnungsscheibe entgegengesetzte Drücke in einem im Betrieb zwischen der Aufzeichnungsscheibe und der Kopfplatte vorhandenen Spalt erzeugen, und die Geometrie der Rillenmuster (6,7) derart gewählt ist, daß bei einer bestimmten Drehrichtung das eine Muster (6) eine positive, von der Spalthöhe stark abhängige Tragkraft und eine hohe Siarrheit liefert und das andere Muster (7), deren Rwen.tiefer als die des erstgenannten Musters sind, eine wenig spaltabhängige, negative Tragkraft und eine geringe Starrheit liefert, und daß bei einer bestimmten Entwurfspalthöhe (h_t) die Summe der Tragkräfte Null beträgt und eine hohe positive Starrheit vorhanden ist. *

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rillenmuster in ringförmigen konzentrischen Gebieten (!, II) vorgesehen sind und daß dabei das Rillenmuster (6), das die von der Spalthöhe stark abhängige Tragkraft liefert, in einem äußeren und das andere Rillenmuster (7) in einem inneren ringförmigem Gebiet vorgesehen ist.

3. Vorrichtung nacTi Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die RiIlV liefe des Musters (6), das die von der Spalthöhe stark abhängige Tragkraft liefert der Entwurfspalthöhe (h,) nahezu entspricht und die Rillentiefe des anderen Musters (7) mindestens das Fünffache der Tiefe des erstgenannten Musters (6) beträgt.

4. Vorrichtung nach den Ansprüchen I bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Rillen als Spiralrillen ausgebildet sind, daß zwei .Rillenmuster (6, 7) vorgesehen und die Spiralrillcn der beiden Muster (6,7) entgegengesetzt gekrümmt sind.

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