DE2534205C3 - Magnetkopfhalterung in einem magnetischen Datenspeicher - Google Patents

Description

He Erfindung betrifft eine Magnetkopfhalterung in einem magnetischen Datenspeicher mit einem gegenüber dem Magnetkopf bewegten und durch Luftkissen getrennten Aufzeichnungsträger gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Aus der GB-PS 9 84 549 ist eine Magnetkopfhalteä rung für einen magnetischen Datenspeicher bekannt, bei dem der Magnetkopf auf einem Luftkissen fliegend über einem bewegten Aufzeichnungsträger angeordnet ist. Die Magnetkopfhalterung besteht aus einer einseitig starr eingespannten und nur senkrecht zur Oberfläche des Aufzeichnungsträgers nachgiebigen Feder, an deren freien Ende eine Rahmenkonstruktion aus Längsstreifen und einem Querteil zur Befestigung des Magnetkopfes angebracht ist. Durch die direkte Befestigung des Magnetkopfes an dem Querteil ist es bei dieser Anordnung nicht möglich, daß der Magnetkopf sich in seiner Bewegung in der notwendigen Weise an die sich ändernden topographischen Verhältnisse des rotierenden Aufzeichnungsträgers in der gewünschten Weise anpassen kann. Dadurch ist nicht sichergestellt, daß das Luftkissen ständig eine gleichförmige Stärke hat und somit der Arbeitsspalt des Magnetkopfes in konstanter Höhe über dem Aufzeichnungsträger fliegt.

Ein Magnetkopfarm, der zum radialen Spurzugriff zu verschiedenen Datenspuren einer rotierenden Magnetplatte eines ganzen Stapels von Magnetplatten benutzt wird, ist verschiedenen Kräften unterworfen, die die räumliche Position des Magnetkopfes bzw. des für die Übertragung wesentlichen Arbeitsspaltes desselben gegenüber der abgetasteten Spur verändern. So unterliegen beispielsweise Magnetköpfe, die zu mehreren Spuren auf der Oberfläche einer Magnetplatte Zugriff haben und sich beim Starten und Anhalten im Kontakt mit der Magnetplatte befinden, unerwünschten Radial- und Urnfangskräficn. Beim Starten und Stoppen der Platte tritt ein Reibungswiderstand auf, der Umfangskräfte erzeugt, welche die Zuverlässigkeit und Lebensdauer des Magnetkopfes verschlechtern. Als ein Sekundäreffekt treten dazu noch Giermomente auf. Um den Verschleiß von Magnetkopf und Magnetplatte innerhalb praktikabler Grenzen zu halten, wird die Kopfbelastung, d. h. die Andrückkraft zwischen Kopf und Magnetplatte und damit der Reibungswiderstand gering gehalten, beispielsweise in der Größenordnung von 10 ρ oder weniger. Als Resultat ist festzuhalten, daß die größten Kräfte, welche auf die Magnetkopfhalterung ausgeübt werden, die radialen Zugriffskräfte sind.

In Anbetracht der sich ändernden Topographie einer Magnetplattenoberfläche und um zu erreichen, daß ein Magnetkopf der Plattenoberfläche bei der Rotation mit konstantem Abstand und konstanter Lage folgt, ist es wünschenswert, den Magnetkopf mit seinem Gleitschuh für das Luftlager und der ihn tragenden Halterung zu erlauben, um eine erste Achse zu kippen und um eine zweite, zur ersten orthogonalen Achse, Rollbewegungen auszuführen. Die Kipp- oder Nickbewegung verändert den Anstellwinkel des Gleitschuhs. Es ist weiterhin wünschenswert, die Wirkung der Radial- und Umfangskräfte auf den Arm der Magnetkopfhalterung zu verringern und das Gieren zu vermeiden.

Aus der US-PS 36 68 668 ist eine Anordnung bekannt, die die Befestigung eines Magnetkopfes an einen fest angebrachten Rahmen beinhaltet. Innerhalb dieses Rahmens ist eine Drei-Punkte-Parallelogrammführung für den Kopf angebracht. Diese besondere Parallelogrammführung läßt eine Bewegung des Kopfes nur senkrecht zum Aufzeichnungsträger zu. Bewegungen und Kipp- und Rollachse sollen dagegen ausdrücklich vermieden werden. Durch diese Konstruktion ist

ebenfalls keine befriedigende Anpassung an die topographischen Verhältnisse des rotierenden magnetischen Aufzeichnungsträgers möglich.

Aufgabe vorliegender Erfindung ist es, eine Magnetkopfhalterung der Art gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 so auszugestalten, daß sie gegenüber topographischen Änderungen der rotierenden Oberfläche des Aufzeichnungsträgers möglichst empfindlich ist, um einen engen und im wesentlichen konstanten Abstand zwischen dem Magnetkopf und dem Aufzeichnungsträger zu erzielen sowie eine konstante Lage zwischen dem Arbeitsspalt des Magnetkopfes und dem Aufzeichnungsträger sicherzustellen, wobei gleichzeitig die Magnetkopfhalterung widerstandsfähig gegenüber unerwünschten Radial- und Umfangskräften und unempfindlich gegen Gierbewegungen sein soll.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Anwendung der im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 niedergelegten Merkmale grundsätzlich und prinzipiell gelöst Vorteilhafte Ausgestaltungen dieser grundsätzlichen Lösung sind in den Unteransprüchen niedergelegt

Durch die besondere erfindungsgemäße Gestaltung wird in vorteilhafter Weise erreicht, daß der Magnetkopf mit seinem Gleitschuh gegenüber den sich ändernden topographischen Oberflächenverhältnisse der rotierenden Platte in verschiedenen Freiheitsgraden drehempfindlich ist und sich somit an diese Verhältnisse unter Einhaltung eines konstanten Abstandes und einer genau fixierten Lage zwischen Arbeitsspalt und Aufzeichnungsspur erzielt wird. Andererseits ist die erfindungsgemäß gestaltete Magnetkopfhalterung gegenüber unerwünschten Bewegungen und Freiheitsgraden steif und unempfindlich ausgestaltet. Dadurch ist eine wesentlich genauere Zustellung des Magnetkopfes auf die gewünschte Spur sowie eine genauere Spurhaltung selbst möglich.

Aufbau und Wirkungsweise des erfindungsgemäß gestalteten Magnetkopfhalterung ist in der nachfolgenden Beschreibung anhand zweier Ausführungsbeispiele dargestellt. Die Figuren zeigen im einzelnen

F i g. 1 eine Draufsicht auf eine erste Ausführungsform der Erfindung,

F i g. 2 eine teilweise geschnittene Seitenansicht der in F i g. 1 dargestellten Anordnung,

Fig.3 die Draufsicht auf das Fedcrelement der in F i g. 1 gezeigten Anordnung,

Fig. 4 die Seitenansicht des in Fig. 3 gezeigten Federelements,

F i g. 5 die Draufsicht auf das bereits in F i g. 1 gezeigte Belastungsglied,

F i g. 6 die Stirnansicht des in F i g. 5 gezeigten starren Belastungsglieds,

F i g. 7 eine zweite Ausführungsform der Erfindung,

F i g. 8 die Seitenansicht der in F i g. 7 gezeigten zweiten Ausführungsform.

Zuerst sei auf die in den F i g. 1 bis 6 dargestellte Ausführungsform der Erfindung eingegangen. Das Hauptteil der Magnetkopfhalterung, das beispielsweise aus rostfreiem Stahl bestehen kann, und das mittels Schrauben 12 oder durch Schweißung mit einem starren Armteil 14 beispielsweise aus Aluminium verbunden ist, ist das Federelement 10. Das Armteil 14 ist an einem Montagesegment 16 angebracht, das beispielsweise in einer nicht dargestellten Betätigungseinrichtung für die Verschiebung des Magnetkopfes montiert ist.

Das Federelement 10 weist ein Dreiecksteil 18 auf, das in seiner Basis in ein Rechteck ausläuft und an seinem Scheitel das die eigentliche Magnetkopfhalterung übernehmende Rahmenviereck ?2 aufweist. Das Dreiecksteil 18 besitzt hochgezogene Flanken, so daß es eine Rinne bildet, in der das flache belastende Zwischenteil 24 z. B. durch SchweiSung befestigt ist Das belastende Zwischenteil, wie es in den F i g. 5 und 6 gezeigt ist, weist ebenfalls eine dreieckige Struktur auf, so daß es in die Rinne hineinpaßt und mit dem Federelement 10 durch Schweißpunkte 27 verbunden werden kann. Am Scheitel des Dreiecksteils 26 weist das Zwischenteil 24 eine Kröpfung 28 auf, die in einer abgebogenen Verlängerung 29 ausläuft Letztere bildet die Lagerfläche für den Magnetkopf 38, um die er sich in einem gewissen Winkelbereich frei bewegen kann.

Das Rahmenviereck 22 besteht aus zwei schmalen flexiblen äußeren Rahmenstreifen 32a und 32f>, die bei der ersten Ausführungsform parallel zur Längsachse der Magnetkopfhalterung verlaufen. Diese Längsachse bezeichnet generell den vom Kopfarm z. B. Armteil 14 gefolgten Weg beim Datenzugriff während der Operation in einem Plattenspeicher. Eine dazu orthogonale Achse, die die genannte Längsachse schneidet, bezeichnet die Datenspur, wenn sie am Arbeitsspalt des Magnetkopfes 38 vorbeiläuft. Die beiden äußeren flexiblen Rahmenstreifen 32a und 326 sind durch steife und größere Rahmenquerteile 34a und 34b verbunden, die sich im wesentlichen parallel zur rechtwinkeligen Achse, also der Spurachse, erstrecken. Die beiden Rahmenstreifen 32a und 32b und die beiden Rahmenquerteile 34a und Mb bilden das Rahmen viereck 22.

Vom außen liegenden Rahmenquerteil 34a aus erstreckt sich eine Zunge 36, deren freies Ende dem Rahmenquerteil 34b gegenüberliegt. Diese Zunge 36, die parallel zu den Rahmenstreifen 32a und 32b liegt und im wesentlichen auch die gleiche Dicke aufweist, trägt den Magnetkopf 38, der den magnetischen Wandler sowie den Gleitschuh enthält. Auf der anderen Oberfläche der Zunge 36 befinden sich ein Hocker 40, der in der Längsachse der Magnetkopfhalterung in dessen Schnittpunkt mit der orthogonalen Achse, die die Tangente an die Datenspur auf dem Aufzeichnungsträger 30 bildet, liegt. Damit befindet sich der Hocker 40 im Zentrum des Rahmenvierecks 22. Die abgebogene Verlängerung 29 des belastenden Zwischengliedes 24 berührt den Höcker 40, wobei zwischen beiden Teilen eine durch die Federkonstruktion gegebene Anpreßkraft wirksam wird und beide Teile eine stützende Drehlagerung bilden.

Das Rahmenviereck 22, das den Magnetkopf 38 mit Gleitschuh trägt, ist um die beiden Achsen, die sich im Belastungspunkt am HöckiT 40 schneiden, beweglich. Der Kontaktpunkt dient als Drehpunkt, um die der Magnetkopf 38 mit Gleitschuh Kipp- und Rollbewegungen ausführen kann, um der sich ändernden Topographie des bewegten Aufzeichnungsträgers 30 zu folgen. Der Drehlagerungspunkt ist auf der Zunge 36 und geometrisch zentral im Rahmenviereck 22 gelegen. Die Benutzung einer Zunge 36 mit einem freien Ende erlaubt dem Magnetkopf 38 mit Gleitschuh, auf Änderungen im Luftlager zwischen ihm und dem Aufzeichnungsträger 30 schnell und ohne Widerstand zu reagieren.

Bei der Verwendung der beschriebenen Konfiguration wirken auf die Magnetkopfhalterung keine durch die Zugriffsbewegung bewirkten Kräfte ein. Tatsächlich ist die erfindungsgemäße Magnetkopfhalterung steif und widerstandsfähig gegenüber Radial-, Umfangs- und Gierbewegungen. Ebenso widersteht sie Auslenkungen

in bezug auf die Längsachse, die durch Schweißpunkte 27 und den Hocker 40 verläuft. Auch gegenüber Kräften in der hierzu orthogonalen Achse, die ebenfalls durch den Hocker 40 verläuft, erweist sie sich als widerstandsfähig

Die susgcvcgcnc Konfiguration, insbesondere des Ruiniienvierecks 22, bei dem flexible Rahmenstreifen die den Magnetkopf tragende Zunge umgeben, stellt siche^r, daß die Anordnung schnell und genau auf Variationen des Luftlagers reagiert, so daß der mittig angeordnete Arbeitsspalt stets einen festen Abstand 'ind eine fixierte Lage relativ zur sich ändernden Topographie der Oberfläche des Aufzeichnungsträgers aufrecht erhält.

In den F i g. 7 und 8 ist eine weitere Ausführungsform der Erfindung gezeigt. In dieser wird ein Magnetkopf 50 mit Gleitschuh durch eine starre Zunge 52 gehalten, die einen Höcker 54 aufweist. Ein belastendes Zwischenglied 56 ist mit einem Federelement 58 verbunden; letzteres mit einem starren Armteil 60, an das sich ein Montagesegment 62 anschließt. Am kopfseitigen Ende ist das belastende Zwischenglied 56 als starre, zungenförmige Verlängerung 56a ausgebildet, während das Federelement 58 in zwei schmalen Rahmenstreifen 64ä und 646 ausläuft, die in Richtung auf die slant Zun,"7 52 in einem Rahmenquerteil 64c zusammen!^: fen. Die beiden Rahmen^'reifen 64a und 64 sint symmetrisch um das belastende Zwischenglied 56, 5bi angeordnet und bewirken, daß die Anordnung um die Längsachse ebenso wie um die dazu senkrechte Achse beweglich ist. Auch hier kann demnach — wie ober beschrieben — der Magnetkopf 50 mit Gleitschuh Kipp und Rollbewegung~n um die aus Höcker 54 unc zuneenförmigen Verlängerung 56a gebildete Drehlage runs ausführen. Gegenüber Radial- und Umfangsbewegungen ist dagegen auch die in den F i g. 7 und f gezeig'e Anordnung steif.

Das Federelement (10 in den Fig. 1 bis 4 und 58 ir Fig. 8) kann aus einem einzigen Federblatt besteher und beispielsweise durch Ausstanzen hergestellt werden. Dei für die Festlegung des Drehpunkts für die Drehlagerung notwendige Höcker 40 bzw. 54 kann durch Prägung in den entsprechenden Teilen hergestelll werden. Der Berührungspunkt zwischen Hocker und belastendem Zwischenglied bezeichnet sowohl den geometrischen Drehpunkt als auch den Schwerpunkt des Rahmens, das den Magnetkopf 38 bzw. 50 trägt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (9)

Patentansprüche:

1. Magnetkopfhalterung in einem magnetischen Datenspeicher mit einem gegenüber dem Magnetkopf bewegten und durch ein Luftkissen getrennten Aufzeichnungsträger, mit einem einseitig befestigten, nur senkrecht zur Oberfläche des Aufzeichnungsträgers nachgiebigen Federelement, welches an seinem freien Ende einen Rahmen mit Längsstreifen und Querteil zur Befestigung des Magnetkopfes enthält, dadurch gekennzeichnet, daß die ungefähr parallel und symmetrisch zur Längsachse der Halterung sich erstreckenden Rahmenstreifen (32a, 326; 64a, 64Zj; relativ schmal und flexibel sind, daß das Rahmenquerteil (34a; 64c) relativ starr ausgeführt ist und daß an diesem Rahmenquerteil (34a; 64c^ eine sich zwischen die Rahmenstreifen (32a, 326; 64a, 646; erstreckende Zunge (38; 50) befestigt ist

2. Magnetkopfhalterung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnetkopf (38; 50) sich drehbeweglich über ein starres Zwischenteil (24; 56) auf dem Federelement (10; 58) abstützt.

3. Magnetkopfhalterung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die drehbewegliche Abstützung über eine Drehlagerung erfolgt, die aus einem Höcker (40; 54) der Zunge (36; 52) und einer Verlängerung (29; 56a) des starren Zwischenteils (24; 56) besteht.

4. Magnetkopfhalterung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehlagerung (29,40; 56a, 54) mittig über dem Magnetkopf (38, 50) angeordnet ist und auf der Längsachse der

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5. Magnetkopfhalterung nach Anspruch 1, oder einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die flexiblen Rahmenstreifen (32a, 32fc^ im wesentlichen gerade ausgebildet sind und durch zwei an den jeweiligen Enden angeordnete, relativ starre Rahmenquerteile (34a, 34b) zu einem Rahmenviereck (22) geschlossen werden, wobei das eine Rahmenquerteil (346,) mit dem Federelement (10) verbunden ist.

6. Magnetkopfhalterung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Drehlager (29,40) in der senkrecht auf dem Aufzeichnungsträger (30) stehenden und durch den geometrischen Mittelpunkt des Rahmenvierecks (22) verlaufenden Achse liegt.

7. Magnetkopfhalterung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwerpunkt des Magnetkopfes (38) sich auf der gleichen Achse befindet.

8. Magnetkopfhalterung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß Federelement (10), Rahmenstreifen (32a, 326Jl Rahmenquerteile (34a, 34b) und Zunge (36) einteilig ausgebildet sind, insbesondere aus einem Federblatt bestehen.

9. Magnetkopfhalterung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Federelement (58), Rahmenstreifen (64a, 64£>jund Rahmenquerteil (64c) einteilig ausgebildet sind, insbesondere aus einem Federblatt bestehen.