DE4112105C2 - Plattenanordnung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Plattenanordnung nach dem Oberbegriff des Patentanspruches.

Fig. 7 zeigt eine bekannte Plattenanordnung eines Speichers in perspektivischer Darstellung, die einen Positionierungsmechanismus für einen Schreib-/Lesekopf mit einer Führungsschraube und einem Schrittmotor enthält, wie in "Magnetic Recording Current Technology, and Apparatuses and Instruments therefor", veröffentlicht von Sogo Gÿutsu Shuppan, 1984, offenbart ist. In dieser Figur sind ein Wagen 1, ein Schrittmotor 2, eine Führungsschraube 3, eine Führungsstange 4a, ein Schreib-/Lesekopf 5, eine flexible Plattenkassette 6, ein Sockel 7, eine elektrische Schaltungsplatte 8, ein Spindelmotor 9, ein Dreh-/Linearbewegungswandler 11, ein Kopfarm 51 und eine Magnetplatte 61 gezeigt.

Weiterhin stellt Fig. 8 einen senkrechten Schnitt durch eine bekannte 13,3 cm (5,25 inch)-Platten­ anordnung dar, die einen Linearschrittmotor für einen Positionierungsmechanismus des Schreib-/ Lesekopfes verwendet und die in Nikkei Mechanical No. 1986. 9. 22 offenbart ist. In dieser Figur sind ein Linearschrittmotor 2a, eine Führungsstange 4a, eine 13,3 cm-Diskette 6a und eine Magnetplatte 61a dargestellt. Den in Fig. 7 gezeigten gleiche oder entsprechende Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen.

Die Arbeitsweise der bekannten Anordnung ist wie folgt:

Um den Schreib-/Lesekopf in Kontakt mit der oberen und unteren Oberfläche der auf dem Spindelmotor 9 befestigten Magnetplatte 61 zu bewegen, wird gemäß dem Ausführungsbeispiel in Fig. 7 durch den Schrittmotor 2 die mit dessen Rotor gekoppelte Führungsschraube 3 gedreht und deren Drehung wird mittels des Dreh-/Linearbewegungswandlers 11 um­ gewandelt, wodurch der Wagen 1 bewegt wird. Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 8 ist der Wagen 1 direkt mit dem Induktor des Linearschrittmotors 2a gekoppelt und führt eine Schrittbewegung ent­ sprechend der angelegten Impulsspannung durch, um den über den Arm 51 mit dem Wagen 1 gekoppelten Schreib-/Lesekopf zu positionieren.

Wenn bei der in vorbeschriebener Weise ausgebildeten flexiblen Plattenanordnung beabsichtigt ist, einen Datenzugriff mit größerer Kapazität und höherer Geschwindigkeit durchzuführen, dann zeigt sich eine strukturelle Beschränkung des Schrittmotors infolge der Begrenzung einer mechanischen Bearbeitungs­ größe auf den Betrag eines Minimalschrittes aufgrund eines Impulses, die eine Erhöhung der Dichte einer aufgezeichneten Spur verhindert. Zusätzlich leidet ein derartiger Schrittmotor daran, daß er sich bei einer Beschleunigung nicht mehr abgestimmt bewegt und damit eine Spureinstellung bei hoher Kopfgeschwindigkeit nicht möglich ist.

Aus der US 4 760 480 ist bereits eine Plattenanordnung bekannt mit einem Wagen, an dessen einem spitzen Ende ein Schreib-/Lesekopf befestigt ist und an dessen anderem Ende ein Spulenkörper vorgesehen ist. Mit diesem ist eine Schwingspule integral gekoppelt, wobei deren Seite in einem mit einem Magneten gebildeten Magnetkreis angeordnet ist. Der Wagen ist gleitbar auf einer Führung montiert, die fest auf einer Unterlage angebracht ist. Die Ausdehnung der Schwingspule ist jedoch begrenzt, so daß die auf den Wagen einwirkende Kraft und damit die Zugriffsgeschwindigkeit relativ gering sind. Weiterhin weist der Wagen eine mehrteilige Führung auf, wodurch die Einstellung insbesondere des Azimutwinkels des Schreib-/Lesekopfes Schwierigkeiten bereitet.

Die US 4 743 987 offenbart eine Plattenanordnung, bei der zwei E-förmige Magnetanordnungen nebeneinander liegen, denen jeweils ein Spulenkörper und eine Schwingspule zugeordnet sind. Die beiden Spulenkörper sind mit dem die Magnetköpfe tragenden Wagen verbunden, der zwischen den Magnetanordnungen hindurchbewegt wird. Diese Anordnung ist konstruktiv relativ aufwendig.

Aus der DE 27 23 140 C2 ist weiterhin ein Schwenkarmantrieb mit Magnetkopfanordnung bekannt, wobei der Antrieb zwei auf einen Spulenträger gedruckte Spulen aufweist, die zwischen Magneten liegen. Die Spulenträger sind mit einer um eine Welle drehbare Nabe fest verbunden, die gleichfalls mit Magnetkopfträgern verbunden ist. Es handelt sich hierbei somit nicht um einen Linearantrieb.

Aufgrund dieser Nachteile des Standes der Technik ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine flexible Plattenanordnung von im wesentlichen gleicher Form und Größe wie die bekannten Plattenanordnungen mit einer hohen Spurdichte und Spurenanzahl zu schaffen, bei der der Zugriff zu den Aufzeichnungsspuren mit einer erhöhten Geschwindigkeit erfolgt. Weiterhin soll die Justierung des Schreib-/Lesekopfes einfach durchzuführen sein.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches angegebenen Merkmale.

Die Erfindung betrifft somit eine Plattenanordnung mit einem Wagen, an dessen einem spitzen Ende ein Schreib-/Lesekopf befestigt ist und an dessen anderem Ende ein Spulenkörper vorgesehen ist, mit dem eine Schwingspule integral gekoppelt ist, deren Seite in einem mit einem Magneten gebildeten Magnetkreis angeordnet ist, wobei der Wagen gleitbar auf einer beweglichen Führung montiert ist, die fest auf einer Unterlage angebracht ist, und sie zeichnet sich dadurch aus, daß in zwischen einem Paar von Magnetkreisen, die in einen rechten und linken Abschnitt geteilt sind, gebildete und sich in seitlichem Abstand zwischen den beiden Abschnitten erstreckende Magnetspalte der am anderen Ende des Wagens befestigte Spulenkörper eingesetzt ist, der sich vom mittleren Bereich des Magnetspaltes nach rechts und links ausdehnt, und daß eine rechteckige Schwingspule mit dem hinteren Ende des Spulenkörpers gekoppelt ist und sich längs diesem erstreckt, so daß sie im wesentlichen die gleiche Größe wie die des Spulenkörpers hat.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Perspektivdarstellung, teilweise im Schnitt, einer flexiblen Platten­ anordnung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung,

Fig. 2 die Ansicht eines Schnittes entlang einer mittleren und vertikalen Linie in Fig. 1,

Fig. 3 eine Draufsicht, die teilweise ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung illustriert,

Fig. 4 eine Perspektivdarstellung eines Schwingspulenmotors und eines Wagens nach dem zweiten Ausführungsbeispiel,

Fig. 5 und 6 Schnittansichten, die jeweils teilweise ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung illustrieren,

Fig. 7 eine Perspektivdarstellung, teilweise im Schnitt, einer bekannten flexiblen Plattenanordnung mit einem Führungs­ schraubensystem, und

Fig. 8 die Ansicht eines Schnittes entlang einer mittleren und vertikalen Linie von einer bekannten flexiblen Plattenanordnung mit einem einen Linearimpulsmotor verwendenden Kopfpositionierungsmechanismus.

In der Fig. 1 und 2 sind ein Wagen 1, eine E-förmiger Magnetkreis 2 für eine Schwingspule, der unmittel­ bar hinter dem Wagen 1 angeordnet ist, ein optischer Linearkodierer 31 zum Zugriff auf eine herkömmliche Aufzeichnungsspur und eine zusammen mit dem Wagen 1 bewegbare Linearskala 32 zur Übermittlung von Positionsinformationen über den Wagen 1 an den Kodierer gezeigt. Weiterhin ist eine bewegbare Führung 4 vorgesehen, die sich im Schwerpunkt einer Anordnung direkt unter dieser befindet, wobei diese Anordnung den Wagen 1, einen am spitzförmigen Ende des Wagens 1 befestigten Schreib-/Lesekopf 5, einen Kopfarm 51, zwei Spulenkörper 25 im hinteren Bereich des Wagens 1 und die mit den Hinterenden der Spulenkörper 25 gekoppelte Schwingspule 24 umfaßt. Eine flexible Plattenkassette 6 weist ein Schutzgehäuse und eine Magnetplatte 61 auf, wobei das Schutzgehäuse ein Fenster enthält, durch welches der Schreib-/Lesekopf einen Zugriff besitzt. Die Plattenanordnung ist weiterhin mit einer Unterlage 7, einer elektrischen Schaltungs­ platte 8 und einem Spindelmotor 9 versehen. Die Magnetplatte 61 ist auf den oberen Abschnitt der Spindel geklemmt. Der E-förmige Magnetkreis 2 für den Schwingspurenmotor weist einen oberen Magneten 211, einen unteren Magneten 212, ein mittleres Joch 22 und ein Außenjoch 23 auf.

Einer der Spulenkörper 25 ist zwischen dem Magneten 211 und dem Joch 22 angeordnet, und ein magnetischer Fluß von den Magneten 211, 212 fließt durch das Joch 22 durch die beiden Spulen­ körper 25, 25 und über das Außenjoch 23 wieder zu den Magneten 211, 212, so daß ein geschlossener Pfad gebildet wird.

Im zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung nach den Fig. 3 und 4 enthält der E-förmige Magnetkreis 2 für einen Schwingspulenmotor einen Spulenkörper 25c, der länger ist als die seitliche Breite des Spulenkörpers 25 im vorher­ gehenden Ausführungsbeispiel, und eine Schwing­ spule 24c, die eine längere Seite besitzt als die Schwingspule 24 im vorhergehenden Ausführungs­ beispiel, wobei der E-förmige Magnetkreis in einen linken und einen rechten Abschnitt geteilt ist, mit einem ausgedehnten Abstand zwischen diesen. Der E-förmige Magnetkreis 2 enthält, wie Fig. 4 zeigt, ein mittleres Joch 22, einen oberen Magneten 211, einen unteren Magneten 212 und ein Außenjoch 23. Hierdurch wird die Länge eines Magnetfluß-Spaltbereiches wie des Schwingspulen­ motors vergrößert als Merkmal des Ausführungs­ beispiels für hohe Wirksamkeit der Anordnung und Kompaktheit des Motors einschließlich des Wagens.

Die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Anordnung ist wie folgt.

Wenn beispielsweise eine flexible 8,9 cm (3,5 inch)- Plattenkassette 6 als Aufzeichnungsmedium ver­ wendet wird, wird der auf einer beliebigen Auf­ zeichnungsspur befindliche Kopf zur nächsten Spur bewegt, und zu dieser Zeit werden vorher auf der Magnetplatte 61 aufgezeichnete Auf­ zeichnungsspureninformationen vom Schreib-/ Lesekopf 5 gelesen. Die Aufzeichnungsspuren­ informationen und die Spurpositionierungs­ informationen auf der Linearskala 32 werden im Kodierer 31 gebildet und zur Steuerschaltung geleitet, die ein Steuersignal erzeugt, das zur Schwingspule 24 des Schwingspulenmotors gesandt wird. Die Schwingspule 24 befindet sich in einem vom oberen Magneten 211, vom unteren Magneten 212 und vom mittleren Joch 22 gebildeten Magnetspalt und erzeugt eine Kraft entsprechend der Drei­ fingerregel von Fleming. Die von der integral mit dem Hinterende des Wagens 1 gekoppelten Schwingspule 24 erzeugte Kraft wird direkt durch den Spulenkörper 25 auf den mit diesem vereinten Wagen 1 übertragen.

Der auf der bewegbaren Führung 4 angeordnete Wagen 1 bewegt sich auf einer geraden Linie entlang der Führung 4. Daher liefern die Linear­ skala 32 und der Schreib-/Lesekopf 5, die beide mit dem Wagen 1 und dem Spulenkörper 25 gekoppelt sind, mit der Bewegung des Wagens 1 Informationen zurück zur Steuerschaltung, in der ein Steuerstrom entsprechend der Differenz zwischen der vorhergehenden Information und einem vorgegebenen Ziel für die Kopfposition erzeugt wird.

Wenn eine herkömmliche flexible 8,9 cm Platten­ kassette verwendet wird, auf die vorher keine Aufzeichnungsspureninformationen aufgezeichnet wurden, werden die von der Linearskala 32 und vom Linearkodierer 31 erzeugten Spurpositionierungs­ informationen zur Positionierung des Schreib-/ Lesekopfes 5 benutzt.

Hierbei kann die vorliegende Plattenanordnung eine andere Art von Magnetkreis enthalten, wie in Fig. 5 gezeigt ist,in dem zwei Spulen­ körper 25 vorgesehen sind, von denen jeder zwischen dem Magneten 211 und dem Joch 22 angeordnet ist, und die von dem Außenjoch 23 gehalten werden. Weiterhin kann, wie in Fig. 6 dargestellt ist, ein gleichartiger Magnetkreis gebildet werden, in dem drei oder mehr Spulen­ körper enthalten sind, von denen jeder zwischen dem Magneten und dem Joch angeordnet ist.

Obgleich das obige Ausführungsbeispiel in Ver­ bindung mit einer flexiblen 8,9 cm-Plattenkassette beschrieben wurde, kann die Erfindung auch bei Anordnungen zur Anwendung kommen, die 7,6 cm (3 inch)-, 6,4 cm (2,5 inch)-, 5,1 cm (2 inch)- und dergleichen Plattenkassette benutzt. Die gleiche Wirkung kann auch bei Anordnungen mit 13,3 cm (5,25 inch)- und 20,3 cm (8 inch)-Plattenkassetten erwartet werden.

Weiterhin kann, obwohl im Ausführungsbeispiel eine Kugelführung gezeigt wurde, ein Zylinderlager eingesetzt werden.

Darüber hinaus kann, obwohl im Ausführungsbeispiel ein optischer Linearkodierer beschrieben wurde, ein magnetischer Sensor verwendet werden. Anstelle des am Wagen befestigten Skalenabschnitts des Linear­ kodierers kann ein Sensorabschnitt vorgesehen werden.

Bei der flexiblen Plattenanordnung der vorliegenden Erfindung ist, wie dargestellt wurde, der E- förmige Magnetkreis zusammen mit der Schwing­ spule als flache rechteckige Struktur wieder­ gegeben, die teilweise den Schwingspulenmotor bildet; diese Struktur ist ihrerseits integral insbesondere mit dem Hinterende des Wagens gekoppelt, um diesen direkt anzutreiben. Demge­ mäß kann eine Servosteuerung bei einer Aufzeichnungs­ spurdichte, die mehrfach höher ist als in be­ kannten Fällen, realisiert werden, und eine hohe Kopfpositionierungsgeschwindigkeit wird erreicht. Weiterhin ist der E-förmige Magnetkreis in einen rechten und einen linken Abschnitt ge­ teilt, wobei der gegenseitige Abstand zwischen den Teilen erweitert ist, und es ist in beide so geformten Magnetspalte der am anderen Ende des Wagens befestigte Spulenkörper eingefügt und so erweitert, daß er sich von der Mitte aus nach links und rechts erstreckt, und die recht­ eckige Schwingspule ist an seinem hinteren Ende angeordnet. Daher ist die Länge des Magnetfluß- Spaltbereiches wie des Schwingspulenmotors ver­ größert, wodurch sich ein wirksamer Gebrauch und eine erhöhte Kompaktheit des Motors einschließlich des Wagens ergeben.

Claims (1)

1. Plattenanordnung mit einem Wagen, an dessen einem spitzen Ende ein Schreib-/Lesekopf befestigt ist und an dessen anderem Ende ein Spulenkörper vorgesehen ist, mit dem eine Schwingspule integral gekoppelt ist, deren Seite in einem mit einem Magneten gebildeten Magnetkreis angeordnet ist, wobei der Wagen (1) gleitbar auf einer beweglichen Führung (4) montiert ist, die fest auf einer Unterlage (7) angebracht ist, dadurch gekennzeichnet, daß in zwischen einem Magnetkreispaar (2), das in einen rechten und linken Abschnitt geteilt ist, gebildete und sich in seitlichem Abstand zwischen den beiden Abschnitten erstreckende Magnetspalte der am anderen Ende des Wagens (1) befestigte Spulenkörper (25) eingesetzt ist, der sich vom mittleren Bereich des Magnetspaltes nach rechts und links ausdehnt, und daß eine rechteckige Schwingspule (24) mit dem hinteren Ende des Spulenkörpers (25) gekoppelt ist und sich längs diesem erstreckt, so daß sie im wesentlichen die gleiche Größe wie die des Spulenkörpers (25) hat.