Brevet FR2544531A3 — publié le 19841019

FR 2544531 A3 19841019 FR 8405636 A 19840410 Dispositif de positionnement pour une mémoire d'information à disque La présente invention porte sur un dispositif de positionnement d'une tête d'exploration dans une mémoire d'information à disque, en particulier dans une mémoire à disque magnétique ou à feuille magnétique, dans lequel la tête d'exploration est placée sur un support de tête et une bande d'entraînement, qui est fixée à ce support de tête d'un côté par une extrémité et de l'autre côté par deux extrémités, passe, entre les deux, autour d'une roue d'enrou- lement qu'un moteur fait tourner, l'extrémité première citée de la bande passant entre les deux autres extrémités de celle- ci, de sorte que la rotation de la roue d'enroulement produit un enroulement et un déroulement des extrémités de la bande pour le déplacement longitudinal du support de tête avec la tête par rapport au disque support d'information. Un tel dispositif de positionnement est utilisable avantageusement pour tout système de stockage de signaux dans lequel les signaux sont stockés avec une grande densité d'enregistrement sur une surface, par exemple magnétiquement, électriquement ou optiquement. On connaît un dispositif de positionnement (DE-A 2 812 981) dans lequel une bande inextensible est enroulée autour d'un rouet et fixée à celui-ci, tandis que ses extrémités sont fixées à des endroits espacés d'un cha- riot porte-tête D'un côté, la bande est découpée en rectan- gle, donc double avec distance égale entre ses deux parties, et de l'autre côté, la largeur de la bande simple correspond à peu près à la distance entre les parties doubles. Dans la pratique, ce dispositif de positionnement a une étendue de déplacement très limitée, car la configura- tion de la bande limite l'angle de rotation possible Ainsi, dans la pratique, on utilise des angles de rotation d'envi- ron 180 à 300 Une rotation de même grandeur est possible vers la droite et vers la gauche à partir du pont médian o la bande d'acier est fixée au rouet Ce pont empêche pratiquement un plus grand déroulement Il est en outre pratiquement nécessaire d'empêcher au moyen d'une plaque de tension ce pont médian de se déformer ou se déjeter quand une précontrainte est appliquée. On connaît en outre une mémoire à disque magnéti- que ayant une bande pour une plus grande course ou un plus grand angle de rotation du rouet Cette bande a deux pattes de fixation et s'étend dissymétriquement par rapport à l'axe qui joint ses points de fixation médians Cet axe est taillé à environ 200 Dans le cas d'un point de jonction de la bande au rouet, on peut obtenir un angle de rotation plus grand que celui indiqué ci-dessus Un inconvénient est cependant qu'au montage de la bande, quand on précontraint celle-ci avec une force, on exerce un couple sur le rouet, ce qui complique le montage Comme en outre le couple n'est pas le même dans les deux sens de rotation, on a une hysté- résis de positionnement et il faut au surplus un guidage coûteux pour le support de tête. Dans le cas des deux bandes connues, il se pro- duit à la précontrainte des déformations qui conduisent en pratique à une inaptitude à l'emploi prématurée ou à la rupture. La présente invention a pour but de fournir un système de positionnement du type indiqué cidessus qui ait une course aussi grande que possible, des rapports de forces stables et une longue durée de vie. L'invention atteint ce but avec un dispositif de positionnement d'une tête d'exploration dans une mémoire d'information à disque, en particulier dans une mémoire à disque magnétique ou à feuille magnétique, dans lequel la tête d'exploration est placée sur un support de tête et une bande d'entraînement, qui est fixée à ce support de tête d'un côté par une extrémité et de l'autre côté par deux extrémités, passe entre les deux, autour d'une roue d'enroulement qu'un moteur fait tourner, l'extrémité première citée de la bande passant entre les deux autres extrémités de celle-ci, de sorte que la rotation de la roue d'enroulement produit un enroulement et un déroule- ment des extrémités de la bande pour le déplacement longi- tudinal du support de tête avec la tête par rapport au disque support d'information, et caractérisé par le fait que chacune des deux autres extrémités de la bande fait le même angle avec l'axe longitudinal de l'extrémité première citée de la bande et que ces deux autres extré- mités ont sensiblement la même largeur. Il devient ainsi possible d'obtenir un angle de rotation de 3400 s'il est prévu une fixation de la bande à la roue d'enroulement et supérieur à 3400 d'autant qu'on le veut si cette fixation de la bande n'existe pas On a en outre une distribution symétrique des forces au montage et en fonctionnement, ce qui facilite le montage et réduit au minimum l'hystérésis de positionnement La configuration de la bande prévue par l'invention permet une distribution uniforme des contraintes dans la bande et une longue durée de vie. Des réalisations appropriées utilisent une bande d'entraînement ayant une résistance à la traction comprise entre environ 1200 et 2500 N/mm 2, en particulier entre environ 2000 et 2500 N/mm 2. Les détails d'un dispositif de positionnement conforme à l'invention sont donnés ci-après à l'aide d'un exemple de réalisation représenté sur les dessins, sur lesquels: la figure 1 représente un positionneur multi- têtes avec plaque porte-tête et roue d'enroulement dans une mémoire à disque; la figure 2 est une vue de dessous de la pla- que porte-tête avec roue d'enroulement et bande; la figure 3 est une vue de côté du dispositif représenté sur la figure 2; et la figure 4 est une vue de dessus de la bande déroulée. Un moteur 23 bridé à un châssis d'appareil 4 porte sur son arbre une roue d'enroulement 3 autour de laquelle passe une bande d'acier 7 dont les deux extré- mités sont fixées à une plaque de guidage 1 portant un ensemble de têtes magnétiques 22 Le long de la bande d'aci Er 7, qui n'est pas élastique dans la direction lon- gitudinale, il n'y a pas besoin d'élément élastique pour produire une précontrainte, car un tel élément rendrait le positionnement imprécis La plaque de guidage 1 s'appuie d'une part sur le pourtour de la roue d'enroule- ment 3 et d'autre part, par l'intermédiaire de roulements a, 25 b, sur un support 2 qui est fixé rigidement au châssis d'appareil 4. Au milieu, entre la roue dlenroulement 3 et le support 2, est placé un étrier 6 qui, par l'intermédiaire de roulements 9 a, 9 b-, exerce une pression sur les surfa- ces de guidage supérieures 15 a, 15 b de la plaque de gui- dage 1 Cette pression est exercée sur la plaque de guidage 1 dans la direction 16 au moyen d'une plaque élastique précontrainte 5 par laquelle l'étrier 6 est lié au châssis d'appareil 4 L'étrier 6 est en outre, par la plaque élastique 5, suspendu à la cardan au plan de gui- dage de la plaque de guidage 1 Le support 2, la plaque élastique 5 et l'étrier 6 sont fixés ensemble de façon positionnable sur la surface de montage 18 du châssis d'appareil 4 au moyen d'une vis 19 et de goupilles d'arrêt 20. Selon une forme de réalisation préférée de l'invention, la plaque de guidage 1, par ses surfaces latérales de guidage 1 Oa, lob, repose sur les roule- ments 25 a, 25 b du support 2 avec un certain angle d'in- clinaison, et ce guidage par roulements détermine sa position dans le châssis d'appareil 4. La disposition des paires de roulements préci- tées, qui peuvent être constituées dans la pratique par des roulements à billes rainurés, peut aussi en principe être inversée, c'est-à-dire que les roulements fixes peu- vent être en haut et les roulements mobiles à la cardan en bas ou bien encore à droite et à gauche, cela par rap- port à la direction de déplacement de la-plaque de guidage 1 portant les objets de faible masse à position- ner, par exemple le ou les organes de lecture. La disposition des roulements 9 a, 9 b, 25 a, 25 b par rapport aux surfaces de guidage 15 a, 15 b, 10 a, 1 Ob produit un appui linéaire entre les roulements et la pla- que de guidage 1 et par là une réduction importante de la pression superficielle et ainsi un guidage avec peu d'usure. La figure 2 montre, vues de dessous, la plaque de guidage 1 avec la roue d'enroulement 3 et la bande d'acier 7 Une extrémité 8 de la bande 7 est fixée, à gauche sur le dessin, par une vis 21, et ses autres extrémités 11 et 12, qui ici se raccordent en 17, sont fixées, à droite, à la plaque 1 par deux vis 24 Les trous de fixation sont désignés par 27 Les extrémités 11 et 12 de la bande sont en forme de bande et sensiblement de même largeur On voit que lors du positionnement, des parties des extrémités 11 et 12 de la bande s'enroulent et se déroulent constamment, leur chemin d'enroulement étant un chemin hélicoïdal dont le pas est un peu plus grand que la largeur de la bande. Pour obtenir une juxtaposition des spires de bande, on prévoit le même angle 0, par exemple d'environ 60, entre chaque extrémité 11, 12 et l'axe de l'extrémité 8 de la bande Cet angle est déterminé dans la pratique par le diamètre de la roue d'enroulement 3, la course désirée et la largeur des extrémités 11 et 12 de la bande. L'extrémité 8 de la bande s'enroule sur le pourtour' de la roue suivant un cercle. Sur la figure 2 sont prévus des points 14-de fixation de la bande 7 sur le pourtour de la roue d'en- roulement 3, ce qui limite l'angle de rotation utilisa- ble à 340 Si l'on omet ces points de fixation 14, qui peuvent être réalisés avantageusement par soudage, par exemple au laser, l'angle de rotation utilisable désiré est déterminé uniquement par la longueur des extrémités 8 et 11, 12 de la bande. Le raccord des extrémités 11 et 12 de la bande lui confère une forme en Y fermée Ce raccord 17 peut cependant être absent sans que cela nuise à la fonction. La figure 3 montre, vues de côté et en partie en coupe, la bande d'acier 7, la plaque de guidage 1 et la roue d'enroulement 3 Sur les figures 2 et 3, le repère 1 ' désigne des positions de la plaque de guidage 1 représentées en trait interrompu. Sur la figure 4, la bande 7 est représentée vue de dessus déroulée La largeur de l'extrémité 8 de la bande, à son endroit le plus étroit, est supérieure à celle des extrémités 11 et 12 La longueur des extrémités 8, 11 et 12 est choisie pour un angle de rotation d'envi- ron 340 Il ne se produit pas de déformation de la bande sous précontrainte. Comme matières, on peut considérer l'acier inoxydable à ressort et d'autres matériaux, à condition qu'ils aient une résistance à la traction d'environ 1200 à environ 2500 N/mm 2 et en particulier d'environ 2000 à 2500 N/mm 2 Les aciers à ressort et les matériaux à très faible allongement, de préférence inférieur à 5 %, conviennent particulièrement bien Un acier au chrome- nickel ayant une résistance à la traction d'environ 2200 N/mm 2 et un allongement de 2 % répond pratiquement de façon opti- male aux exigences. Avec un dispositif conforme à la présente inven- tion, on peut obtenir les caractéristiques de fonctionne- ment suivantes: 1 Temp's 7 Xesnpositionnement 1,2 ms 2 Hystérésis 2 à 3 gs Ces résultats ont été obtenus avec un disque magnétique dont l'écartement des pistes est de 50 gm et dont la Z 544531 largeur des pistes est de 30 Nom. La résistance au roulement, qui constitue une mesure de la douceur de fonctionnement d'un système, de la plaque de guidage (du chariot portetête), mesurée avec une force de pression sur la plaque de 10 N au moyen d'une balance à ressort et le rotor du moteur tournant à vide, s'est révélée non mesurable. Pour 2), on a déterminé l'hystérésis d'un aller et retour par des moyens de comparaison de positions d'un dispositif optique de mesure La valeur mesurée est l'écart maximal de position entre plusieurs positionnements sur la même section de mesure. Il s'est révélé avantageux de faire la zone de coin de l'évidement 29 la plus proche de l'extrémité 8 de la bande-ainsi que les autres zones de coin-non pas en pointe, mais très arrondies afin de pouvoir augmenter de façon appropriée la résistance à la traction. En résumé, on a des améliorations considérables qui jouentun rôle important par exemple pour une augmenta- tion de la densité d'enregistrement, une division par deux de la consommation d'énergie, une division par deux du temps d'accès et des erreurs de position On a ainsi pu, fait surprenant, améliorer considérablement la durée de vie du système de positionnement comparativement aux systèmes connus On a fait avec succès, avec une bande de l'alliage ci-dessus de 35 Nom d'épaisseur, des essais d'endurance de 1100 heures de fonctionnement, soit 8 106 cycles d'effort. Il a été décrit précédemment et est revendiqué ci-après un système de positionnement pour systèmes d'ex- ploration Il va de soi que toute utilisation analogue o la rapidité et la précision d'un dispositif de déplacement sont importantes, y compris le cas de déplacements égaux répétés de façon continue ou de déplacements analogues, du dispositif de l'invention ou d'une variante à la portée de l'homme de métier est incluse dans l'invention. Des utilisations sont ainsi possibles de manière générale dans les systèmes d'enregistrement et de lecture de signaux, les systèmes de stockage de signaux, les systèmes de mise en position, pour tout type d'enregis- trement, lecture et stockage de signaux, par exemple de signaux vidéo, de données, audio et de commande. REVENDICATIONS 1 Dispositif de positionnement d'une tête d'exploration dans une mémoire d'information à disque, en particulier dans une mémoire à disque magnétique ou à feuille magnétique, dans lequel la tête d'exploration est placée sur un support de tête ( 1) et une bande d'en- tra Inement ( 7), qui' est fixée à ce support de tête ( 1) d'un côté par une extrémité et de l'autre côté par deux extrémités, passe entre les deux, autour d'une roue d'en- roulement ( 3) qu'un moteur mité première citée de la bande passant entre les deux autres extrémités de celle-ci, de sorte que la rotation de la roue d'enroulement ( 3) produit un enroulement et un déroulement des extrémités de la bande pour le dépla- cement longitudinal du support de tête avec la tête par rapport au disque support d'information, caractérisé par le fait que chacune des deux autres extrémités ( 11, 12)- de la bande fait le même angle ( 0) avec l'axe longitudi- nal ( 26) de l'extrémité première citée ( 8) de la bande, et que ces deux autres extrémités ont sensiblement la même largeur. 2 Dispositif selon la revendication 1, carac- térisé par le fait que les deux autres extrémités ( 11,12) de la bande sont raccordées. 3 Dispositif selon la revendication 2, carac- térisé par le fait que l'ouverture raccord ( 17), a des zones de coin arrondies. 4 Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que chacune des deux autres extrémités ( 11, 12) de la bande a une liaison ponctuelle ( 14) avec la roue d'enroulement ( 3). Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que la bande d'entraînement est une bande d'acier ayant une résistance à la traction d'environ 1200 N/mm 2 à environ 2500 N/mm 2, en particulier 2 r 44531 de plus de 2000 N/mm 2. 6 Dispositif selon la revendication 5, caracté- risé par le fait que la bande d'acier est en acier au chrome-nickel.