DE8311053U1

DE8311053U1 - Positioniereinrichtung fuer einen platten-informationsspeicher

Info

Publication number: DE8311053U1
Application number: DE19838311053U
Authority: DE
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 1983-04-14
Filing date: 1983-04-14
Publication date: 1983-10-13
Also published as: FR2544531B3; GB2139403B; FR2544531A3; US4527211A; GB8409617D0; GB2139403A; JPS6040069U

Description

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SASF Aktiengesellschaft 0,2, 0050/36467

^p Positioniereinrichtung für einen Platten-Informationsspeicher'¹

Die Erfindung betrifft eine Positioniereinrichtung für ei- I nen Abtastkopf in einem Platten-Informationsspeicher, insbesondere in einem Magnetplatten- oder Magnetfolien-Speicher, worin der Abtastkopf auf einem Kopfträger angeordnet 1st und ein Antriebsband einerseits mit einem Ende und andererseits mit zwei Enden, jeweils am Kopfträger befestigt und dazwischen um ein Spulrad geschlungen ist, das über einen Antriebsmotor gedreht wird, und wobei das eine Bandende zwischen den anderen zwei Bandenden hindurchläuft, so daß durch Drehung des Spulrades ein Auf- und Abwickeln der Bandenden erfolgt zur Längsbewegung Aes Kopfträgers mit dem Abtastkopf relativ zur Informationsplatte.

Eine solche Positioniereinrichtung ist für jedes Signalspeichersystem, bei dem die Signale mit großer Packungsdichte auf einer Speicherfläche z.B. magnetisch, elektrisch oder optisch gespeichert sind, vorteilhaft verwendbar.

Es ist eine Positioniereinrichtung bekannt (DE-A-28 12 981), worin ein nicht dehnbares Band um eine Haspel gewickelt und daran gefestigt ist, während die Bandenden an voneinander entfernten Stellen eines Kopfschlittens befestigt sind. Einerseits ist das Band rechteckförmig ausgeschnitten, also doppelt mit gleichem Abstand zwischen den zwei Bandteilen ausgebildet, und andererseits entspricht die Breite des einfachen Bandes etwa dem Abstand zwischen den doppelten Bandteilen.

In der Praxis hat diese Positioniereinrichtung einen sehr beschränkten Verstellbereich, da durch die Ausbildung des Bandes der mögliche Drehwinkel beschränkt ist. In der Praxis werden dabei Drehwinkel im Bereich von etwa 180°

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'•bis 300° benutzt. Vom Mittelsteg aus gesehen, wo das Stahle "* band an der Haspel befestigt 1st, nach rechts Und links ist eine gleichgroße V/inkeldrehung möglich. Der Steg verhindert praktisch ein weiteres Abrollen. Es ist auch prake tisch notwendig, den Mittelsteg mit einer Spannplatte an einer Verformung oder einem Aufwerfen zu hindern, wenn Vorspannung aufgebracht wird.

Es ist ferner ein Magnetplattenspeicher mit einem Band für ^q einen größeren Verstellweg bzw. Drehwinkel der Haspel bekannt. Dieses Band hat zwei Befestigungslaschen und erstreckt sich unsymmetrisch zur Verbindungsachse von deren mittleren Befestigungspunkten. Die Verbindungsachse wird im Winkel von ca. 20° geschnitten. Im Falle eines Verbindungspunktes des U Bandes mit der Haspel wird ein größerer Drehwinkel als oben genannt erreichbar. Nachteilig ist jedoch, daß bei der Montage des Bandes, wenn dies mit einer Kraft vorgespannt wird, ein Drehmoment auf die Haspel ausgeübt wird, was eine Montage erschwert. Da das Drehmoment außerdem in beiden Drehrichtun-2Q gen unterschiedlich groß ist, ergibt sich eine Positlonier- -Hysterese und außerdem ist eine aufwendige Führung für den Kopfträger erforderlich.

Bei beiden bekannten Bändern treten Verspannungen und Verformungen bei Vorspannung auf, die praktisch zu einer vorzeitigen Unbrauchbarkeit oder zum Bruch führen.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein eingangs erläutertes Positioniersystem mit größtmöglichem 3Q Verstellweg und stabilen Kräfteverhältnissen und hoher Lebensdauer bereitzustellen.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit einer Positioniereinrichtung für einen Abtastkopf in einem Platten-Informationsspeicher, insbesondere in einem Magnetplatten- oder

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8ASF Aktiengesellschaft -3 = O.2.ÜO5O/36467

'"Magnetfolien-Speicher, Worin der Abtastkopf auf einem Kopf- <| träger angeordnet ist und ein Antriebsband einerseits mit

! einem Ende und andererseits mit zwei Enden jeweils am Kopfträger befestigt und dazwischen um ein Spulrad geschlungen 5 ist, das über einen Antriebsmotor gedreht wird, und wobei das eine Bandende zwischen den anderen zwei Bandenden hindurchläuft , so daß durch Drehung des Spulrades ein Aufünd Abwickeln der Bandenden erfolgt zur Längsbewegung des Kopfträgers mit dem Abtastkopf relativ zur Informationsplatte, gelöst, wenn die jedes der zwei Bandenden mit der Mittellängsachse des einen Bandendes jeweils denselben Winkel einschließt und im wesentlichen dieselbe Breite aufweist.

Damit wird es möglich, einen hohen Drehwinkel von 3^0° zu erhalten, wenn eine Bandbefestigung am Spulrad vorgesehen ist und beliebig größer als 3^0°, wenn eine solche Bandbefestigung nicht vorhanden ist. Es ist weiter eine symmetrische Kraftverteilung bei Montage und beim Positlonlerbetrieb vorhanden, wodurch die Montage erleichtert und die Positionier-Hysterese auf ein Minimum herabgedrückt wird. Durch die erfindungsgemäße Ausbildung des Bandes wird ein gleichmäßiger Spannungsverlauf im Band erreichbar und eine hohe Lebensdauer wird erzielbar.

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Zweckmäßige Ausführungen verwenden ein Antriebsband mit

ρ einer Zugfestigkeit zwischen ca. 1200 und 2500 N/mm , ins-

besondere zwischen ca. 2000 und 2500 N/mm .

Einzelheiten einer erfindungsgemäßen Positioniereinrichtung sind nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles beschrieben.

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BASF Aktiengesellschaft -4- 0.2,0050736467

^rIn der Zeichnung stellen dar

Pig. 1 einen Mehrkopf-Positionierer mit Kopfträgerplatte und einem Spulrad In einem Plattenspeicher,

Fig. 2 die Kopfträgerplatte mit Spulrad und Band von unten

Fig. 3 die Anordnung aus Figur 2 in Seitenansicht Pig. 4 das abgewickelte Band in Draufsicht.

Ein Motor 23, der am Gerätechassis 4 angeflanscht ist, trägt auf seiner Motorwelle ein Spulrad 3> um das ein Stahlband 7 geschlungen ist, dessen beide Enden mit einer Führungsplatte 1 für eine Magnetkopfeinheit 22 fest verbunden sind. Im Zuge des Stahlbandes 7, das in Längsrichtung unelastisch ist, ist keinerlei Federglied zur Erzeugung einer Vorspannung notwendig, da ein solches die Positionierung ungenauer machen würde. Die Führungsplatte 1 stützt sich einerseits auf dem Umfang des Spulrades 3, andererseits über Wälzlager 25a, 25b auf einem Lagerträger 2 ab, welcher seinerseits am Gerätechassis 4 starr befestigt ist.

Mittig zu dem Spulrad und dem Lagerträger 2 ist ein Lagerbügel 6 angeordnet, der über Wälzlager 3a., 9b auf die oberen Führungsflächen 15a, 15b der Führungsplatte 1 drückt. Diese Druckkraft wird mittels eines vorgespannten FederMechs 5, über das der Lagerbügel 6 mit dem Geräte-•chassis 4 verbunden ist, auf die Führungsplatte 1 in Rich-3Q tung 16 ausgeübt. Der Lagerbügel 6 ist außerdem zur Führungsebene der Führungsplatte 1 über das Federblech 5 kardanisch aufgehängt. Der Lagerträger 2, das Federblech 5 und der Lagerbügel 6 sind gemeinsam auf der Montagefläche 18 des Gerätechassis 4 mittels einer Schraube 19 und Arretierungsstiften 20 positionierbar befestigt.

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BASF Aktitn^llaehaft _ 5 _ 0.2.0050/36467

Die Führungsplatte 1 mit ihren seitlichen Führungsflächen 1Oa₃ 10b liegt gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung unter einem Schrägungswinkel auf Wälzlagern 25a, 25b des Lagerträgers 2 auf und wird durch diese Lagerführung in ihrer Lage im Gerätechassis 4 bestimmt.

Die Anordnung der beschriebenen Wälzlagerpaare, die praktisch als Rillenkugellager ausgebildet sein können, kann auch prinzipiell umgekehrt sein, die stationären Lager

fö oben und die kardanisch beweglichen Lager unten oder aber auch rechts und links, jeweils bezogen auf die Bewegungsrichtung der Führungsplatte mit den zu positionierenden Gegenständen geringer Masse, z.B. dem oder den Abtastorganen etc..

Durch die Art der Anordnung der Wälzlager 9a, 9b, 25a, 25b, relativ zu den Führungsflächen 15a, 15b, 10a, 10b wird eine linienförmige Auflage zwischen Lagern und Führungsplatte 1 erreicht, wodurch eine erhebliche Herabsetzung der Flächenpressung und dadurch eine verschleißarme Führung erhalten wird.

Figur 2 zeigt die Führungsplatte 1 mit dem Spulrad 3 und dem Stahlband 7 von unten. Das eine Bandende 8 ist in der Zeichnung linker Hand mittels einer Schraube 21 befestigt und die anderen Bandenden 11 und 12, die hier ein Verbindungsstück 17 aufweisen, sind rechts an der Platte 1 mittels zweier Schrauben 24 befestigt. Mit 27 sind die Befestigungslöcher bezeichnet. Die Bandenden 11 und 12 sind streifenförmig ausgebildet und im wesentlichen von.

gleicher Breite. Wie erkennbar, werden Teile der Bandenden 11 und 12 bei Positionlerbetrieb ständig auf- oder abgewickelt, wobei ihre Wickelbahn eine Schräubenbahn ist, deren Steigung etwas größer als die Bandbreite ist. Um ein Nebeneinanderliegen der Bandwindungen zu erreichen, wird

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SASF Aktiengesellschaft

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"■ zwischen jedem Bandende 11, 12 und der Mittelachse des Bandendes 8 derselbe Winkel, z.B. von β = ca. 6° vorgesehen. Der Winkel wird durch den Durchmesser des Spulrades 3, den gewünschten Verstellweg sowie die Breite der Bandenden ς 11 und 12 in der Praxis bestimmt. Das Bandende 8 wickelt sich in einer Kreislinie auf den bzw. von dem Spulradumfang.

In Figur 2 sind Befestigungspunkte 14 des Bandes J am Spulen radumfang vorgesehen, wodurch der ausnutzbare Drehwinkel

auf 340° beschränkt wird. Werden die Befestigungspunkte 14, die zweckmäßig durch Schweißen, z.B. mit Laserstrahlen, herstellbar sind, fortgelassen, so wird der gewünschte ausnutzbare Drehwinkel allein durch die Längen der Band-,-enden 8 und 11, 12 bestimmt.

Das Verbindungsstück 17 der Bandenden 11 und 12 kann fortgelassen werden ohne Funktionsbeeinträchtigung.

Figur 3 zeigt Stahlband 7, Führungsplatte 1 und Spulrad

in Seitenansicht, teilweise im Schnitt. Mit 1' sind in

Figuren 2 und 3 gestrichelte Stellungen der Führungsplatte 1 bezeichnet.

In Figur 4 ist das Band 7 abgewickelt in Draufsicht dargestellt. Die Breite des Bandendes 8 ist an seiner schmälsten Stelle größer als jedes der Bandenden 11 und 12. Die Länge der Bandenden 8, 11 und 12 ist für einen Drehwinkel von ca. 340° entsprechend gewählt. Es treten keine Verformungen des Bandes unter Vorspannung auf.

Als Materialien kommen rostfreier Federstahl und andere Werkstoffe in Frage soweit sie eine Zugfestigkeit im Bereich von ca. 1200 bis ca. 2500 N/mm und insbesondere von ca. 2000 bis 2500 N/mm aufweisen. Besonders gut eignen

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BASF AktiengeMUschaft -7- O.Z.OO5O/36467

'sich Federstähle oder Werkstoffe mit sehr geringen Dehnungen, die vorteilhaft unterhalb von 5 % liegen sollen. Eine Chrom-Nickel-Stahllegierung mit einer Zugfestigkeit von

ρ
ca. 2200 N/mm und einer Dehm

rungen in der Praxis optimal.

ca. 2200 N/mm und einer Dehnung von 2 % erfüllt die Forde-

Mit einer Vorrichtung gemäß vorliegender Erfindung folgende Betriebsergebnisse erreicht werden:

1) mittlere Positionierzeit 1,2m see 2) Hysterese 2-3um

Dabei wurde eine Magnetspeicherplatte mit Spurabstand 50μπι, Spurbreite 30|im benutzt.

Ein Rollwiderstand, der einen Meßwert für die Leichtgängigkeit eines Systems darstellt, der Führungsplatte (des Kopfschlittens) bei 1 kp Andruckkraft an der Platte mittels Federwaage und bei leerlaufendem Rotor des Antriebsmotors gemessen, war nicht meßbar.

Zu 2) wurde die Hysterese einer Vor- und Zurückbewegung durch Positionsvergleichmittel optischer Meßvorrichtung bestimmt. Der Meßwert ist die maximale Positionsabweichung zwischen mehreren Positionierungen auf derselben Meßstrecke.

Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, den dem Bandende 8 nächstliegenden Eckbereich des Ausschnitts 29 wie auch die übrigen Eckbereiche nicht spitzförmig sondern stark abgerundet auszubilden, um die Zugfestigkeit geeignet erhöhen zu können 4

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8ASF Aktiengesellschaft

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'"Zusammengefaßt ergeben sich erheblich Verbesserungen, die z.ß, für eine Erhöhung der Aufzeichnungsdichte, eine Halbierung des Energiebedarfs, eine Halbierung der Zugriffszeit und der Positionsfehler eine wesentliche Rolle spielen, überraschenderweise konnte auch die Lebensdauer des Positioniersystems gegenüber bekannten Systemen erheblich verbessert werden. Es wurden mit einem 35um starken Band aus obiger Legierung Dauertests mit 1100 Betriebsstunden entsprechend 8.10 Lastwechseln erfolgreich durchgeführt.

Ein Positioniersystem für Abtastsysteme wurde vorstehend beschrieben und ist nachstehend beansprucht. Es ist klar, daß jede ähnliche Verwendung, wo es auf Schnelligkeit und Genauigkeit einer Bewegungsvorrichtung ankommt, auch bei kontinuierlich wiederholter, gleichen oder ähnlichen Bewegungsvorgängen,der erfindungsgemäßen Vorrichtung oder einer im Fachwissen liegenden Modifikation, eingeschlossen sein soll.

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Verwendungen sind somit generell möglich in Signalaufzeichnungs/-wiedergabesystemen, Signalspeichersystemen, Ortspositioniersystemen, für jede Art von Signalaufzeichnung/- -wiedergabeZ-speicherung, z.B. von Video-, Daten-, Audio- \ind Steuersignalen.

Zeichn.

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Claims

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SASF Aktiengesellschaft 0.2. 0050/36467

'•Schutzansprüche

1. Positioniereinrichtung für einen Abtastkopf in einem Platten-Informationsspeicher, insbesondere in einem

- Magnetplatten- oder Magnetfolien-Speicher, worin der Abtastkopf auf einem Kopfträger (1) angeordnet ist und ein Antriebsband (7) einerseits mit einem Ende und andererseits mit zwei Enden jeweils am Kopfträger (1) befestigt und dazwischen um ein Spulrad (3)

« geschlungen ist, das über einen Antriebsmotor (23) gedreht wird, und wobei das eine Bandende zwischen den anderen zwei Bandenden hindurchlä.uf t, so daß durch Drehung des Spulrades (3) ein Auf- und Abwickeln der Bandenden erfolgt zur Längsbewegung des

_s Kopfträgers mit dem Abtastkopf relativ zur Informationsplatte, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der zwei Bander-ien (11, 12) mit der Mittellängsachse (26) des einen Bandendes (8) jeweils denselben Winkel (ß) einschließt und im wesentlichen dieselbe Breite auf-

-g weist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zwei anderen Bandenden (11 und 12) miteinander verbunden sind.

3. Einrichtung nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zwischen den zwei anderen Bandenden (11 und 12) und ihrer Verbindung (17) entstehende öffnung (29) abgerundete Eckbereiche aufweist.

4* Einrichtung nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der zwei anderen Bandenden (11,12) mit dem Spulrad (3) eine Punktverbindung (14) besitzt.

579/82 De/HB 13.04,83
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Einrichtung nach Ansprüchen 1 bis k, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebsband ein Stahlband mit

2 einer Zugfestigkeit im Bereich von ca. 1200 N/mn; und

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2500 N/mm , insbesondere von größer als 2000 N/mm ist.

6. Einrichtung nach Anspruch 5₃ dadurch gekennzeichnet, daß das Stahlband aus einer Chrom-Nickel-Stahllegierung besteht.

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