POSITIONING DEVICE FOR OBJECTS, PARTICULARLY MAGNETIC HEADS

Abstract: 1. Apparatus for positioning at least one article of small mass relative to at least one second article, in particular magnetic heads in relation to preselected magnetic tracks on at least one disk (6), which can be coupled to a drive motor, in a magnetic disk file (5), in which apparatus at least one swinging arm which can be rotated about a rotating axis and has a mounting is provided for the one or more articles (23) to be positioned and a drive motor for the swinging arm is provided, wherein, between the axis of rotation (30) and the mounting of the one or more articles to be positioned (23), the swinging arm essentially consists of a single arm section (9) which has a bending moment parallel to the axis of rotation (30) of not less than 0.15 Nm and preferably between 0.3 and 0.7 Nm when the deflection is 14 mu m.

Description: Vorrichtung zum Positionieren von Gegenständen, insbesondere von Magnetköpfen Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Positionieren von Gegenstän- den geringer Masse, insbesondere von Magnetköpfen auf ausgewählte Magnetspuren von mindestens einer mit einem Antrieb kuppelbaren Magnetplatte in einem Magnetplattenspeicher, in dem wenigstens ein um eine zur Magnetplattenachse parallele Achse schwenkbarer Schwenkarm für mindestens einen Magnetkopf und eine Schwenkarmantriebseinrichtung vorgesehen sind. Mit dem DE-GM 7716251 ist eine Vorrichtung zum Positionieren von Magnetköpfen auf Magnetspuren in einem Magnetplattenspeicher bekannt, wobei mehrere Magnetköpfe mit jeweils eigenem Kopfträger mit Antriebsspule schichtweise zu einem Schwenkarm stapelbar sind. Ein ähnliches Positioniersystem ist mit der DE-OS 32 28 15Q bekannt, bei dem eine Mehrzahl von einzelnen Schwingbetätigern mit je zwei Magnetköpfen auf einer Drehachse von hoher Steifigkeit dicht zusammengebaut sind, wobei die Vibrationen zwischen benachbarten Betätigern möglichst wenig übertragen werden sollen. Es wurde in der Praxis festgestellt, dass alle geschichteten oder gestapelten Kopfträger-Anordaungen ein nachteiliges Schwingverhalten aufweisen, wodurch sie für sehr hohe Beschleunigungen der Schwenkarme und Genauigkeit bei der Positionierung auf extrem schmalen Spuren nicht mehr verwendbar sind. Mit der DEOS 31 07 225 ist ein Schwenkpositionierer für Magnetköpfe bekannt, der ebenfalls aus einer Anzahl aufeinander geschichteter, flacher Magnetkopfträgerarme besteht, wobei jeder Magnetkopfträgerarm freitragend an einem U-förmigen Rotorglied befestigt ist, das über Permanentmagnete mittels eines etwa halbkreisringförmigen Elektromagneten mit mindestens einer Spule drehantreibbar ist. Jedes Rotorglied besitzt einen sehr kleinen Radius und jeder Magnetkopfträgerarm weist eine sich in der Breite und in der Höhe verjüngende, flache Bauweise auf, so dass sich möglichst kleine Trägkeitsmomente ergeben. Die Masse des Rotorglieds und des Kopfträgerarms sollen genau einjustierbar sein bezüglich eines Gewichtsaus- gleichs um die Drehachse zur Vermeidung von Unwuchten. Praktische Lösungen dafür sind jedoch der Druckschrift nicht zu entnehmen. Trotz dreieckiger StUtzflächen am Befestigungsende jedes Kopf trägerarms, die die mechanische Festigkeit der Gesamtanordnung erhöhen sollen, ist eine ausreichende Biegesteifigkeit der bekannten Anordnung nicht erreichbar. Mit der EP-OS 74 467 ist ein stapelbarer Kopfträger für zwei oder vier Magnetköpfe bekannt, der aus zwei parallelen Schienen mit C-Querschnitt und Brückengliedern dazwischen besteht. Auch eine solche Stapelanordnung kann die mechanischen Schwingeigenschaften für eine Positionierung bei sehr hoher Aufzeichnungsdichte nicht erfüllen. Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, eine Positioniervorrichtung der eingangs definierten Art gegenüber den bekannten Vorrichtungen zu verbessern und unabhängig von der jeweiligen Anzahl der zu positionieren- den Gegenstände gleiche Positionierkennwerte der Vorrichtung erreichbar zu machen. Die Erfindung soll insbesondere für hohe Aufzeichnungsdichten bei sehr kleinen Spurbreiten bis zu 20 Fm oder weniger geeignet sein. Die Aufgabe wird mit einer Vorrichtung zum Positionieren von Gegenständen geringer Masse, insbesondere von Magnetkbpfen auf ausgewählte Magnetspuren von mindestens einer mit einem Antrieb kuppelbaren Magnetplatte in einem Magnetplattenspeicher, in dem wenigstens ein um eine zur Magnetplattenachse parallele Achse schwenkbarer Schwenkarm für mindestens einen Magnetkopf und eine Schwenkarmantriebseinrichtung vorgesehen sind, erf in- dungsgemäss gelöst, wenn der Schwenkarm zwischen der Schwenkachse und dem zumindest einen zu positionierenden Gegenstand aus im wesentlichen einem einzigen Armteil besteht der parallel zur Magnetplattenachse ein Biegemoment von mindestens 0,15 Nm und vorzugsweise zwischen etwa 0,3 und 0,7 Sm aufweist bei einer Durchbiegung von 14 pm. Damit werden hohe Positioniergenauigkeiten bei geringerem elektronischen Regelaufwand für hohe Spur- und Datendichten erreichbar. Zweckmässig ist der einzige Armteil mit Befestigungsmitteln für verschiedene Kopftürme, z.B. mit unterschiedlicher Kopfanzahl ausgebildet, so dass ein und derselbe Schwenkarm für verschiedenartige Positioniersysteme, z.B. für Magnetplattenspeichersysteme mit unterschiedlicher Plattenanzahl bzw. mit unterschiedlichen Plattengrössen zweckmässig verwendbar wird. Der jeweilige Kopfturm kann damit einfach an die Geometrie der Aufzeichnungsfläche jedes Plattentyps individuell angepasst ausgebildet werden. Zweckmässig besitzt der im wesentlichen einzige Armteil eine relativ serin¯ ge Masse und ist an einem Antriebs-Armteil mit relativ grosser Masse befestigt. Dadurch werden extrem hohe Positioniergeschwindigkeiten ermöglicht. Praktisch kann der Antriebs-Armteil mit mindestems einem Dauermagnetpaar für die Antriebseinrichtung und der ruhende Teil der Antriebsein- richtung als Stator mit wenigstens einer flachen Spule ausgebildet sein. Damit ist ein äusserst schneller und raummässig und steuerungsmässig günstiger Antrieb des Schwenkarms realisierbar. In praktisch günstiger Ausführung kann das Masseverhältnis zwischen dem einzigen Armteil mit einem Kopf turm und dem Antriebsarmteil etwa zwischen 1:3 und 1:7, vorzugsweise bei etwa 1:5 liegen. Mit dem Vorzugswert von 1:5 wird beispielsweise für einen 5 1/4-Zoll Speicher das optimale Massenverhältnis erreicht. Günstig ist es in jedem Fall, wenn der Schwerpunkt der aus Schwenkarm und Antriebseinrichtung bestehenden bewegten Einheit mindestens in unmittelba- rer Nähe der Schwenkachse, insbesondere in der Schwenkachse liegt. In vorteilhafter Ausführung besitzt dér einzige Armteil eine kasten- oder wabenförmige Ausbildung von hoher Festigkeit. Zweckmässig im Hinblick auf Masse, Festigkeitswerte und Herstellbarkeit besteht der einzige Armteil überwiegend aus Magnesium. Vorteilhaft ist es ferner, den Kopf turm mit auswechselbar befestigten Kopfträgern auszubilden, so dass jeder einzelne Träger oder Kopf einfach ausgetauscht oder repariert werden kann. Im Hinblick auf eine Masseverkleinerung ist es möglich, die Hohlräume des einzigen Armteils auszuschäumen, um die geforderten Festigkeitswerte einhalten zu können. In fertigungs- und antriebsmässig vorteilhafter Ausbildung kann der Antriebs-Armteil die grösste Masse in einem halbkreisringförmigen Flussleitstück enthalten. Eine ausgewogene Anordnung wird erhalten, wenn das Drehmoment des Flussleit-Stückes etwa dem des Kopfturmes entspricht. Zweckmässig ist auch die Verwendung einer einstellbaren Schwenkbegrenzung für den Schwenkarm, die zum Anschlagschutz mit zeitlichen Anschlagbremsen ausgebildet ist. Einzelheiten der Erfindung sind dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel, das nachfolgend beschrieben wird, zu entnehmen. Es zeigen: Figur 1 einen schematischen Plattenspeicher mit erfindungsgemässen Posi tionie rer Figur 2 einen Vertikalschnitt durch den Positionierer gemäss Figur 1, Schnittlinie 2-2' Figur 3 einen Rorizontalschnitt durch den hinteren Teil des Positionie rers Figur 4a schematische Darstellung der 4b Antriebsspulen Figur 5 einen Kopfturm Figur 6 eine Draufsicht auf einen Teil des Schwenkarms mit daran befe stigtem Kopf turm und Seitenanschlag Der Plattenspeicher 5 besteht im wesentlichen aus mehreren koaxial (um die Achse Y) angeordneten, drehantreibbaren Platten 6 und einem am Umfang gelagerten Schwenkarmpositionierer 7. Letzterer ist zusammengesetzt aus einer Antriebseinrichtung 8, einem zu verschwenkenden, im wesentlichen einzigen Armteil 9 und einer Kopftrageinrichtung, dem Kopf turm 10, am Armteil 9 befestigt. Die Antriebseinrichtung ist als etwa halbkreisringförmiger Stator 11 mit flachen Spulen 12 und 13 mit einem Rotor mit Dauermagnetplättchen 15 ausgebildet. Der Rotor ist dabei der bewegte Antriebs -Armteil 14, an dem der Armteil 9 starr befestigt ist. Die gesamte bewegte Einheit (9, 10, 14) ist mit der Welle 16 in Lagern 21, wie noch unten erläutert, in einem vorgegebenen Winkelbereich schwenkbar. Die Längsachse der Welle 16, die Schwenkachse des Arms 7 ist mit 30 bezeichnet. Wie in Figur 1 erkennbar, besteht der Armteil 9 aus einer Rippenkonstruktion mit mindestens einer Längsrippe und Querrippen 19 sowie einem Rand 17. Wie in Figur 2 sichtbar, sind die Rippen nach oben und unten abgedeckt und durch eine Mitteiwandung 20 wird eine Ausbildung mit kastenförmigen Hohlräumen erhalten, die fertigungsmässig günstig ist, da im Druckguss oder Spritzguss, z.B. aus Magnesium, eine wirtschaftliche Her- stellung erzielbar ist. Zweckmässig wird der Armteil 9 einstückig hergestellt, um die unten erläuterten Steifigkeitswerte besonders in Bezug auf Biegung bei möglichst geringer Masse zu erhalten. Die Rippenkonstruktion soll in jedem Fall so ausgelegt werden, dass die Mindest-Biegemoment erreicht oder besser überschritten werden. Dafür ist jede geeignete Bauweise, z.B. in Wabenform oder auch in Formen aus der Fachwerktechnik, benutzbar. Die Dicke der einzelnen Rippen 18 und 19 und der Wandung 20 ist noch verringerbar, wenn die Hohlräume ausgeschäumt werden, wobei der Hartschaum dann Tragfunktionen übernimmt. Im dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispiel liegt zur Schwenkarmdarstellung in Figur 1 die Ausformebene in der Zeichenebene, so dass es überhaupt möglich ist, die Hohlräume des Armteils 9 in Figur 2 im Druckguss- oder Spritzgussverfahren auszubilden. Vom Rand 17 her ist der Armteil 9 vorzugsweise offen, da die Ausformöffnungen dort liegen. Der Kopf turm 10 ist hier für 10 Magnetköpfe oder für 5 Magnetplatten 6 ausgelegt. Mittels der Schrauben 22 ist der Kopf turm 10 am Armteil 9 befestigt. Jeder beliebig andere Kopf turm mit mindestens einem Magnetkopf 23, oder mehr oder weniger als 10 Magnetköpfen, ist dabei am Armteil 9 befestigbar ohne weitere wesentliche Änderung am Positionierer 7. In Figur 6 ist angedeutet, dass auch der Kopf turm 10 zweckmässig eine Rippenkonstruktion besitzt zur Masseverringerung und Steifigkeits- und Stabilitätserhöhung in beiden Richtungen, s. die Pfeile A und B in Figuren 1 bzw. 2. Es wurde gefunden, dass das Mindest-Biegemoment des Schwenkarms 7 (in Richtung des Pfeils B in Figur 2), genauer der Armteile 9 und 14, bei einseitiger Einspannung an der Quermittelachse, die durch die Welle 16 verläuft, bei einer Armdurchbiegung (Federweg) f = 14 pin am vorderen freien Armende Mb = 0,15 Nm betragen sollte, um bei Aufzeichnungsdichten von über 200 Spuren/cm ausreichend schnell und zuverlässig positionieren zu können. Die Durchbiegungen wurden mit einer Mikrometer-Messuhr der Fa. Tesa, Schweiz, vom Typ l'Tesatast" mit einer Ablesegenauigkeit von 0,5 pm gemessen. Der in den Zeichnungen dargestellte und hier beschriebene schematische Schwenkarm besitzt ein Biegemoment Mb = 0,66 Nm und kann je nach Dicke der Anzahl und Anordnung der Rippen Werte von Mb etwa im Bereich zwischen 0,3 Nül und 0,8 Nin aufweisen. Spurdichten zwischen ca. 200 und 400 Spuren/ cm und höhere sind damit ohne weiteres erreichbar, wobei durch die hohen mechanischen Steifigkeits- und Stabilitätswerte die elektronischen Regeleinrichtungen, z.B. Servoeinrichtungen, nicht sehr aufwendig sein müssen, um hohe Positioniergenauigkeit und -zuverlässigkeit bei hoher Positioniergeschwindigkeit erzielbar zu machen. Zum Vergleich wurde ein Kopfarm ähnlich der DE-OS 31 07 225 eingespannt und das Biegemoment unter gleichen Versuchsbedingungen gemessen. Es ergab sich ein mm = 0,07 Nm. Obwohl hier ein einzelner Kopfarm gemessen wurde und kein Stapel von miteinander verbundenen Kopfarmen, wie in der DE-OS 31 07 225 beschrieben, ist diese Messung für das Positionierverhalten jedes einzelnen Kopfarms massgebend, da sie das Kriterium für seine Vertikalsteifigkeit ist. Ein Messdiagramm der Kopfarm-Positioniergeschwin digkeit über der Schwingungsfrequenz dieses bekannten Kopfarins in Horizon- tairichtung zeigt auch bereits im Bereich oberhalb von 1 KHz bis ca. 2,0 kHz starke Resonanzstellen, die unter anderem auf Vertikalschwingun- gen des Kopfarms zurückzuführen sind. Damit wird die Richtigkeit des gemessenen ungenügenden Biegemoments bestätigt. Die erste Eigenresonanzsteile der Horizontaischwingung des bekannten Kopfarms liegt bei etwa 2,3 KHz, so dass damit eine Spurdichte von etwa 188 Spuren/ cm (Herstellerangaben) erreicht werden soll. Obwohl damit in der Ho- rizontalebene eine ausreichend hohe Resonanzfrequenz erreicht wird ist das Schwingverhalten in Vertikalrichtung mechanisch unzureichend, so dass schon wenig höhere Spurdichten nur über sehr aufwendige elektronische Dämpfungsmittel, wie Kerbfilter usw., notwendigerweise erzielbar wären oder über eine grundlegende mechanische Umkonstruktion des Kopfarms, etwa in Richtung der vorliegenden Erfindung. Ein Vergleich der Biegesteifigkeit in der Rorizontalebene ergab folgende Ergebnisse: 1) Einzelarm ähnlich DE-OS 31 07 225 Durchbiegung d 4 jim 2) Schwenkarm gemäss Erfindung Durchbiegung d = 3 zm Dabei waren die übrigen Versuchsbedingungen dieselben. Die Belastungskraft F betrug bei den Messungen 1 Kp, also etwa 10 N, bei derselben Län- ge der Arme zwischen Einspannung und Angriffsstelle der Belastungskraft. Damit wurde in der Grössenordnung ein vergleichbarer Wert erhalten, obwohl auch hier der erfindungsgemässe Schwenkarm eine deutlich bessere Biegestei figkeit aufwies. Eine Bestätigung wurde in einer Messung der Schwenkarmgeschwindigkeit über der Schwenkarm-Schwingungsfrequenz erbracht, in der (in logarithmischem Massstab) ein sehr linearer Abfall bis ca. 1 kllz, danach eine flache Aufwölbung und ein weiterer glatter Verlauf bis zur eindeutig ausgeprägten ersten Eigenresonanzstelle nahe oberhalb von fR = 2,4 kHz gemessen wurde. Die Überhöhung der Resonanzamplitude gegenüber einem weiteren linearen Verlauf gegen O (Schnittfrequenz mit der Frequenzachse ungefähr bei 16 kHz) betrug 15 dB im Vergleich zu einem Gesamtabfall von -80 dB von 100 Hz bis 16 kurz. Auch dieser Wert von fR = 2,4 kHz liegt oberhalb der angegebenen bekannten Resonanzfrequenz von ca. f = 2,3 kHz. Mit dem noch nachfolgend genauer beschriebenen Schwenkarm konnte eine Aufzeichnungsdichte von über 200 Spuren/cm bis ca. 400 Spuren/cm in der Praxis erreicht werden. Die Geschwindigkeits-Frequenzspektrums-Massung wurde mit einem Hewlett-Packard Spektrums-Analysator des Typs HP-5420 durchgeführt, wobei der Schwenkarm mit Kopf turm, aber ohne Köpfe, über einen Spulenstrom von 0 > 7 A ausgelenkt wurde in einem mittleren Spurbereich einer 5 1/4 Zoll Platte angeregt wurde. Die Wandstärken im Armteil 9 können z.T. unterschiedlich ausgebildet sein, wie Figuren 2 und 3 zeigen. Erkennbar ist besonders die grosse Masse um die Welle 16, der Bereich, der sehr stabil und schwer ausgebildet sein muss. Der auch halbkreisringförmige Armteil 14 ist mit dem Armteil 9 über Schrauben 33 befestigt. Dar Armteil 14 besteht dabei im wesentlichen aus einem überdimensionierten Flussleitstück von grosser Masse, an dessen Zylindermantel vier oder mehr axial angebrachte Dauermagnete 15 mit hohem Energiegehalt, insbesondere aus Kobalt-Samarium, befestigt sind. Diesen Magnetplättchen 15 gegenüber sind in Ruhestellung in Figur 3 die Längsleiter der flachen Rahmen-Spulen 12 und 13 angeordnet, deren Querleiter 24 ausserhalb der Dauermagnetfelder angeordnet sind. Die Spulen 12 und 13 sind hier über Schrauben 25 am Stator 11 befestigt. Die Spulen 12 und 13 können in jeder geeigneten Art und Weise, z.B. auch als gedruckte Schaltungen, ausgebildet sein, wenn nur die Geometrie des Luftspalts in Figur 3 nicht wesentlich verändert wird. Die Dicke der Statorschale 11 ist opti miert, um mit minimalem Material, wie das Flussleitstück 14 aus hochkohlenstoffarmem Stahl bestehend, eine optimale Luftspaltinduktion von ca. 4000 Gauss (400 mT) zu erreichen. Die Magnetfeldlinien zwischen Dauermagneten 15 und den parallelgeschalteten Spulen 12 und 13 sind in Figuren 4a und 4b verdeutlicht. im dargestellten Beispiel hebt sich der magnetische Fluss der Spulenlängsleiter gerade auf, und es kommen nur die Magnetkräfte der Magnetplättchen 15 zur Wirkung. Die Magnetisierung des Dauermagnetkreises und die Bestromung der Spulen 12 und 13 werden so vorgenommen, dass die Magnetkräfte ein Antriebsmoment in derselben Richtung bewirken. Eine Links- oder Rechts-Schwenkung des Arms muss daher mit entsprechender Bestromung der Spulen 12 und 13 erfolgen. Das Zweispulen-System ermöglicht ein besseres Positionierverhalten. Soll voll beschleunigt werden, wird die Bestromung der Spulen so vorgenommen, dass die Antriebsmomente in eine Richtung wirken. Soll auf Position gefahren werden, wirken die An triebsmomente, kurz vor Erreichen der Position gegeneinander. Hierdurch hat man das Schwingen um den Positionspunkt besser im Griff. Der Ein schwingvorgang und damit die Positionierzeit werden kürzer. Mit 26 sind die Feldlinien der Spulen 12 und 13 und mit 27 die der Dauermagnete 15 bezeichnet. Die vorliegende Zwei-Spulenanordnung wurde gewählt, um ein bei vorgegebenem Bauvolumen maximales Antriebsmoment bei bener Baugrösse für den Schwenkarm zu erhalten. Bei grösserer Masse oder Länge des Schwenkarms können weitere Spulen und Dauermagnete erforderlich sein. Eine durch zwei teilbar Spulen- und Dauermagnetanzahl ist jedoch aus Gründen der Kraft-Gegensteuerung bei einem Spurservo zweckmässig. Die beschriebene Zwei-Spulen-Anordnung ermöglicht ohne grossen Aufwand mit dem beschriebenen Positionierer Zugriffszeiten von ca. 50 ms über den gesamten Hub. Bei einem Strom pro Spule von 1,5 A bei ca. 4ILW4derstand und 120 Windungen entsprechend einer wirksamen Leiterlänge beider Spulen von 12,00 m, ergibt sich eine gesamte Schubkraft des Antriebs von 7 N (beide Spulen) und bei einem Abstand des Luftspaltes von der Drehachse von 30 mm ein Antriebsmoment von mehr als 20 Ncm. Geometrie und Material des Armteils 9 sollen derartig gewählt werden, dass eine steife und leichte Bauform erreicht wird, die die Forderung nach einer hohen Schwingungsfrequenz des Schwenkarms erfüllt. Beim Schwenkarm 7 (Armteile 9 und 14) der vorliegenden Erfindung wurde die Trennung zwischen Armteil 9 und der eigentlichen Kopfträgereinheit, z.B. dem Kopfturm 10, auch aus Stabilitäts- und Massegründen vorgenommen. So liegen die Massen des einzigen (einstückigen) Armteils 9 mit einem Kopf turm und dem Antriebs-Armteil 14 etwa zwischen 1:3 und 1:7, vorzugsweise bei 1:5. Letzteres Verhältnis wurde mit den Massen 48 gr. und 244 gr in der Praxis erreicht. Bei leichter Verschiebung des Schwerpunkts (Massemittelpunkts) von der Drehachse um den Betrag einiger Millimeter können sich die beiden anderen, oben aufgeführten Masseverhältnisse ergeben, die in der Praxis auch noch zu gutem Schwingverhalten führen, bei denen das Antriebsmoment allerdings nicht so optimal ausgenutzt wird, im Unterschied zum Vorzugsverhältnis, bei dem Schwerpunkt und Drehachse praktisch exakt zusammenfallen. Durch Messungen wurde festgestellt, dass durch Hinzufügen oder Weglassen einzelner oder mehrerer der lösbaren Kopfträger vom Kopfturm 10 das Positionierverhalten, insbesondere die Schwingfre- quenz, nur vernachlässigbar verändert wurde. Damit wird auch erreichbar, dass eine Veränderung der Kopfträger 29 auch während des Betriebs des Geräts vornehmbar ist, da der ganze Schwenkarm 7 im Positionierverhalten nicht mehr davon betroffen ist. Gegebenenfalls sind auch Ausgleichsgewichte, z.B. am Flussleitstück 14, vorsehbar. Bei der Masseverteilung ist ausserdem die Form der Einzelmassen massgebend. So hat sich als zweckmässig erwiesen, die Form des Flussleitstücks 14 exakt an die Form des Stators 11 anzupassen, um einen möglichst gleichmässigen, optimalen Luft spalt mit maximalem Antriebsmoment zu erhalten. Die erf in- dungsgemässe Masseverteilung wurde auch deshalb vorgenommen, um unabhängig von der jeweiligen Betriebslage des Schwenkarms, entweder in horizontaler oder vertikaler Lage oder auch dazwischen dieselben guten und reproduzierbaren Positionierkeunwerte zu erzielen, Besonders günstig bei der Ausbildung des Armteiles 9 hat es sich erwiesen, eine Seite dem Umfang der Platte 6 angepasst auszubilden. In Figur 1 ist die Seitenlängsrippe 18 entsprechend kreisbogenförmig ausgebildet. Die unten und/ oder obenliegende Sekantenwandungen 28 dienen zur zusätzlichen Versteifung und liegen bei völlig eingefahrenem Schwenkarm 7 zwischen benachbarten Platten 6 und beanspruchen dadurch keinen zusätzlichen Raum, was für Kompakt-Geräte sehr von Vorteil ist. Selbstverständlich ist es möglich, nur eine Sekantenwandung 28 auch ober- oder unterhalb der gesamten Plattenanordnung vorzusehen. Die Querrippen 19 sind auch nach Möglichkeit im wesentlichen radial zu den Plattenradien angeordnet, da die Festigkeit auch in dieser Richtung sehr gross sein muss. Die Aufteilung des Schwenkarms in Armteil 9 und ankoppelbarer Kopfträgereinheit hat auch den weiteren Vorteil, dass eine rationelle Einzelteilfer- tigung erfolgen kann und durch wenig hochtoleranzbearbeitete Flächen eine unproblematische Montage der Bauteile vornehmbar ist. In Figur 5 ist die Kopfträgereinheit, ein Kopf turm 10 mit 10 Köpfen und 10 auswechselbaren Kopfträgern 29 gezeigt. Der Kopfturm 10 enthält auch einen Rahmenkörper 32, der auch in Rippenbauweise, vorteilhaft auch überwiegend, ca. 95 Z in Magnesium ausgebildet ist. Mit Befestigungsschrauben 22 ist der gesamte Kopf turm 10 vom Armteil 9 lösbar und z.B. gegen einen Turm mit unterschiedlicher Kopfanzahl austauschbar. Unten ist der Kopfturm 10 auf eine Plattform 39 am Armteil 9 aufgesetzt, die ein Höhen- lagen-Normal bildet. In Figur 6 ist der Kopfturm 10 von oben, mit angebrachter Schwenkbegrenzung 34 dargestellt. Um die Schraube 35 als Drehpunkt ist die Schwenkbegrenzung drehbar und einstellbar angebracht, damit der Einzelkopf 23 symmetrisch zu seinem optimalen Anstellwinkel zur Magnetspur der Platte 6 ausrichtbar ist. Die Schraube 39 dient zur Einstellung der Schwenkbereichslage der Köpfe 23, ausserdem auch zum Feststellen der Schwenkbegrenzung 34. Seitenanschläge 35 dienen als Endanschläge. Parallel dazu sind Bremsblattfedern 36 vorgesehen, die in der Endphase des maximalen Schwenk bereichs (a) eine Dämpfung oder Bremsung auf den Schwenkarm ausüben. Die Federn 36 sind entsprechend der Gesamtmasse der bewegten Armteile 9, 14 und des Kopf turms 10 ausgelegt, um ein Anschlagen zu verhindern. Justageschrauben 37 gestatten ein individuelles Justieren der Seitenanschlage 35 zum Schwenkarm. Da die Schwenkbegrenzungseinheit 34 vorzugsweise oberhalb des Schwenkarms 7, genauer des Armteils 9, angebracht ist, um kein Rinder- nis bei der Schwenkung darzustellen und um zur Justage bei eingeDauten Positionierern leicht zugänglich zu sein, kommt nicht der Armteil 9 selbst sondern ein Mittelzapfen 38 mit den Federn 36 und somit gegebenenfalls mittelbar mit den Seitenanschlägen 35 in Wirkkontakt. Dadurch wird auch der Vorteil eines groberen Schwenkbereichs gemäss Pfeilen a in Figur 6 erreicht. Die Schwenkbegrenzung 34 ist als Baugruppe vormontierbar und einfach am Positionierer befestigbar und auch wieder davon lösbar. Die Positioniervorrichtung und ein Magnetplattenspeicher-Laufwerk wurden oben beschrieben. Selbstverständlich ist die Verwendung einer solchen Positioniervorrichtung nicht auf diese Anwendung beschränkt. Es ist z 3. denkbar, dass wegen ihrer hohen Steifigkeit und der günstigen Masseverteilung undloder des ausgezeichneten Schwingverhaltens die Vorrichtung für Schallpiattenspieler usw., Videoplattenspieler (magnetisch, optisch oder elektrisch) sowie auch für industrielle Roboter eingesetzt wird.

Claims: Patentansprüche 1. Vorrichtung zum Positionieren von Gegenständen geringer Masse, insbe sondere von Magnet köpfen auf ausgewählte Magnetspuren von mindestens einer mit einem Antrieb kuppelbaren Magnetplatte (6) in einem Magnet plattenspeicher (5), in dem wenigstens ein um eine zur Magnetplatten¯ achse parallele Achse schwenkbarer Schwenkarm für mindestens einen Magnetkopf (23) und eine Schwenkarmantriebseinrichtung vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet > dass der Schwenkarm zwischen der Schwenk achse (30) und dem zumindest einen zu positionierenden Gegenstand (23) aus im wesentlichen einem einzigen Armteil (9) besteht, der parallel zur Magnetplattenachse (7) ein Biegemoment von mindestens 0,15 Sm und vorzugsweise zwischen 0,3 und 0,7 Ns aufweist bei einer Durchbiegung von 14 pm. 2. Positioniervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der einzige Armteil (9) mit Befestigungsmitteln (22) für Kopf türme (10) mit unterschiedlicher Kopfanzahl ausgebildet ist. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der im wesentlichen einzige Armteil (9) eine relativ geringe Masse be sitzt und an einem Antriebs-Armteil (14) mit relativ grosser Masse befestigt ist. 4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebs-Armteil (14) mit mindestens einem Dauermagnetpaar (15) für die Antriebseinrichtung und der ruhende Teil der Antriebseinrichtung als Stator (11) mit wenigstens einer flachen Spule (12, 13) ausgebil det ist. 5. Positioniervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Masseverhältnis zwischen dem einzigen Armteil (9) mit einem RopE- turm (10) und dem Antriebs-Armteil (14) etwa zwischen 1:3 und 1:7, vorzugsweise bei etwa 1:5 liegt. 6. Positioniervorrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwerpunkt der aus Schwenkarm und Antriebseinrichtung (9 und 14) bestehenden bewegten Einheit mindestens in unmittelbarer Nähe der Schwenkachse (30), insbesondere in der Schwenkachse (30) liegt. 7. Positioniervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch ge kennzeichnet, dass der einzige Armteil (9) eine kasten- oder wabenför mige Ausbildung besitzt. 8. Positioniervorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der einzige Armteil (9) überwiegend aus Magnesium besteht. 9. Positioniervorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kopf turm (1Q) mit auswechselbar befestigten Kopfträgern (29) aus gebildet ist. 10. Positioniervorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Hohlraume (31) des einzigen Armteils (9) ausgeschäumt sind. 11. Positioniervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge kennzeichnet, dass der Antriebs-Armteil (14) seine grösste Masse in einem halbkreisringförmigen Flussleitstück enthält. 12. Positioniervorrichtung nach Anspruch 1, 3 und 9, dadurch gekennzeich net, dass das Drehmoment des Flussleitstücks in Bezug auf die Schweik- achse (30) etwa dem des Kopfturmes (10) entspricht. 13. Positioniervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch ge kennzeichnet, dass der einzige Armteil (9) seitlich wenigstens teil weise dem Umfang der Aufzeichnungsplatte (6) angepasst kreisbogenför mig ausgebildet ist. 14. Positioniervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge kennzeichnet, dass eine Schwenkbegrenzungseinrichtung (34) für den Armteil (9) vorgesehen ist, die seitliche Anschläge (35) und Anschlag bremsen (36) enthält. Aichn,

Inventors: HAMMERSCHMITT, PETER, MANZKE, KLAUS, SCHNEIDER, RICHARD, DR.
Applicants: BASF AKTIENGESELLSCHAFT
Application year: 1984
Main classification: G11B5
IPC codes: G11B5, G11B21, H01F7