专利名称：导带辊和磁带头系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于控制带沿着带路径的纵向移动或传送的导带辊。
背景技术：
通常，需要导带辊来控制带沿着偏离直线的带路径的纵向移动。一个例子是磁带的带路径，磁带在带卷轴之间延伸并跨在一个配置为对磁带进行读和/或写磁信号的磁带头上。
带卷轴的配置通常使得带卷轴处于同一平面内，但是同时与跨磁带头的带路径形成角度。此外，随着带被从一个卷轴送出并被送入另一个卷轴，带的角度经常会发生改变。因此，带绕着导带辊缠绕以实现带的纵向移动，其中带的纵向由朝向带卷轴或离开带卷轴的方向变为跨磁带头的带路径。
通常，这些导带辊具有在其上缠绕带的光滑圆筒表面，并且可以具有凸缘以保持带横向对齐。这些导带辊可以具有滚球轴承或滚柱轴承以支持导带辊“筒”并减小摩擦和实现旋转，但是由于轴承的粘滞阻力(viscous drag)，这些导带辊还具有阻止其绕它的轴线旋转的固有阻力。圆筒表面与带之间可能会形成空气薄膜，并且由于阻止导带辊旋转的阻力，导带辊与带之间可能会产生不同的速度。结果是在不同的速度下，带的边缘将接触到导带辊的凸缘。不同的速度还会造成带的边缘像研磨刀片一样划伤凸缘的情况。凸缘划伤可能会导致对带的横向位置的瞬时扰动，并且可能阻止磁道跟踪伺服(track followingservo)正确地跟踪磁带的磁道，因此降低了性能。不同的速度还可能使得过多地产生带碎屑。
发明内容
本发明提供了一种导带辊，以及使用一个或多个导带辊的带传送系统、磁带头系统和磁带驱动系统。
在本发明的一个实施例中，导带辊包括一个圆筒，该圆筒具有垂直于带纵向的中心轴线，并具有平行于中心轴线的圆筒外表面；该圆筒外表面包括在围绕该圆筒外表面的圆周方向上与非光滑圆筒表面区域交替的光滑圆筒表面区域。
在又一个实施例中，每个光滑圆筒表面区域在圆周方向上延伸的距离大于带在圆周方向上的缠绕的距离。
在另一个实施例中，每个非光滑圆筒表面区域在圆周方向上延伸的距离小于带在圆周方向上的缠绕的距离。
在又一个实施例中，非光滑圆筒表面区域的高出点的径向距离基本上与光滑圆筒表面区域的径向距离相同。
在又一个实施例中，非光滑圆筒表面区域包括有纹理的表面。
在另一个实施例中，非光滑圆筒表面区域包括有凹槽的表面。
在又一个实施例中，光滑边缘完全包围非光滑圆筒表面区域。
在一条带路径具有多个导带辊的带传送系统、磁带头系统或磁带驱动系统的实施例中，至少两个外侧的导带辊具有分区的非光滑表面。
为了更全面地理解本发明，应当参考以下结合附图的具体描述。
图1是实现本发明的带驱动器的部分立体解剖视图；图2是实现本发明的另一带驱动器的图示；图3A和图3B是示出可以在图1和图2中的带驱动器中使用的、根据本发明的导带辊的一个实施例的等比例视图；图4A和图4B是示出可以在图1和图2中的带驱动器中使用的、根据本发明的导带辊的另一实施例的等比例视图；图5是在一个旋转位置上的根据本发明的导带辊连同带的截面视图；
图6是在另一个旋转位置上的根据本发明的导带辊连同带的截面视图；以及图7是图1中的带驱动器的图示。
具体实施例方式
在以下结合附图的描述中的优选实施例中对本发明进行了描述，附图中相同的标号代表相同或相似的单元。尽管根据用于实现本发明目的最佳模式对本发明进行了描述，但是本领域的普通技术人员应当意识到，在不偏离本发明的精神和范围的情况下可以根据这些启示实现多种变更。
参考图1和图6，其中示出了实现本发明的带驱动器，诸如磁带驱动器。磁带11沿着带路径在带的纵向上从带盒13中的供带卷轴12传送到收带卷轴14，卷轴包括由驱动发动机(drive motor)16开动的带驱动系统的驱动卷轴。磁带11在纵向上跨磁带头15而移动。磁带头可以由磁道跟踪伺服系统的制动器17来支持和横向移动。例如磁带头之类的磁带头15可以包括用于对磁带11读和写数据的多个读写单元，并且可以具有用于感应记录在磁带上的伺服磁道或伺服带(servo band)18的伺服传感器。伺服传感器可以感应磁带的横向位置并开动伺服系统的制动器以便对伺服磁道或伺服带进行磁道跟踪。伺服传感器还可以根据伺服磁道或伺服带来检测带的纵向位置。带驱动器10附加地包括控制器20，其提供开动带驱动器的电子模块和处理器，以及开动驱动发动机16的发动机驱动器21。
导带辊30、31、60和61包括带传送系统，以控制带沿着不同于直线的带路径的纵向移动。
带卷轴12和14的配置通常使得带卷轴处于同一平面内，但是同时与跨磁带头的带路径形成角度。此外，由于带从一个卷轴上松开并缠绕到另一个卷轴上，随着带被从一个卷轴送出以及随着带被送入另一个卷轴，带的角度经常会发生改变。因此，带绕着外侧的导带辊30和31缠绕以实现带的纵向移动，其中带的纵向由该方向或由朝向带卷轴或离开带卷轴的方向变为跨磁带头的带路径。里面的导带辊60和61具有不变的缠绕角度，并且位于更靠近磁带头15的位置，并且通常使磁带11与磁带头横向对齐。
图2中示出了一种替代类型的带驱动器33，其同样实现了本发明。磁带22沿着带路径在带的纵向上从带盒24中的供带卷轴23传送到收带卷轴34，卷轴包括由驱动发动机开动的带驱动系统的驱动卷轴。磁带22在纵向上跨磁带头组件37的磁带头35而移动。例如磁带头之类的磁带头35可以包括用于对磁带读和写数据的一个或多个读写单元。带驱动器33附加地包括控制器，其提供用于开动带驱动器的电子模块和处理器。
导带辊40和41控制带沿着不同于直线的带路径的纵向移动。
带卷轴23和34的配置同样是典型的，并且使得带卷轴处于同一平面内，但是同时与跨磁带头的带路径形成角度。此外，随着带被从一个卷轴送出以及随着带被送入另一个卷轴，带的角度经常会发生变化。因此，带绕着导带辊40和41缠绕，以实现带的纵向移动，其中带的纵向由朝向带卷轴或离开带卷轴的方向变为跨磁带头的带路径。
可以实现本发明的带驱动器的例子有IBM(国际商业机器)公司的3580Ultrium带驱动器。
图3A和图3B以及图4A和图4B示出了根据本发明的导带辊的实施例，该导带辊包括圆筒，该圆筒具有圆筒外表面，该圆筒外表面包括在围绕该圆筒外表面的圆周方向上与非光滑圆筒表面区域交替的光滑圆筒表面区域。如本领域普通技术人员所知道的，导带辊配置为例如围绕具有滚柱轴承或滚球轴承的中心支柱而旋转。
在图3A和图3B中，导带辊50包括圆筒51，该圆筒51具有垂直于带的纵向的中心轴线52，并具有平行于中心轴线的圆筒外表面，该圆筒外表面包括在围绕圆筒外表面的圆周方向上与非光滑圆筒表面区域55交替的光滑圆筒表面区域53。在图3A和图3B的例子中，非光滑圆筒表面区域包括有纹理的表面。有纹理的表面可以包括毛面和“雾珠”(bead blasted)表面。
在图4A和图4B中，导带辊62包括圆筒64，该圆筒64具有垂直于带的纵向的中心轴线68，并具有平行于中心轴线的圆筒外表面，该圆筒外表面包括在围绕圆筒外表面的圆周方向上与非光滑圆筒表面区域65交替的光滑圆筒表面区域63。在图4A和图4B的例子中，非光滑圆筒表面区域包括有凹槽的表面。
有凹槽的表面可以包括有纹理的表面范围。
根据本发明，非光滑圆筒表面区域通过实现局部放气而更强力地夹紧带。增强的夹紧产生一种辊运动，该辊运动更有可能用于充分夹紧带，以使带以与带运动同步且因辊旋转动力而得以维持的旋转速度来旋转辊筒51、64。结果是几乎没有辊表面相对于带的运动，并且减小了在导带辊凸缘57、67上产生磨伤的摩擦力，并且减小了带边缘的磨损以及因此产生的碎屑。随着导带辊的旋转，带将接触局部非光滑表面区域，其作用是破坏在外表面的光滑部分中有可能产生的空气薄膜，并产生带对导带辊的较高牵引力。
非光滑表面区域被光滑区域隔开。如果带相对于导带辊凸缘57、67横向移动，则光滑区域使得带可以横向移动较小的距离，以修正带的横向位移。在没有光滑区域的情况下，如果带被推动到导带辊凸缘内，带就会被损坏，例如变得起皱。因此，结合了导带辊50或62的带传送系统将保护带不会被损坏。
在图3A和图3B以及图4A和图4B的实施例中，光滑边缘56和66完全地包围非光滑圆筒表面区域，并支持带的边缘。
参考图5，在本发明的一个实施例中，每个光滑圆筒表面区域73在圆周方向上延伸的距离大于在圆周方向上因缠绕角度74而形成的带71的缠绕的距离。以这种方式，非光滑圆筒表面区域75偶尔与带贴近，减小了带滑动的可能性。如以上针对带驱动器所描述的那样，供带卷轴和收带卷轴的配置通常使得由于带从一个卷轴上松开并缠绕到另一个卷轴上，随着带被从一个卷轴送出并随着带被送入另一个卷轴，带的角度会经常发生变化。因此，缠绕距离可能会相应地变化，例如，从带71的最小缠绕角度74到带72的最大缠绕角度78，并且光滑圆筒表面区域73大于最大缠绕角度78。
参考图6，在本发明的一个实施例中，每个非光滑圆筒表面区域85在圆周方向上延伸的距离小于在圆周方向上因缠绕角度84而形成的带81的缠绕的距离。以这种方式，光滑圆筒表面之一83经常与带贴近，以使得带更容易地在任一运动方向上从导带辊上释放。如以上针对带驱动器所描述的那样，供带卷轴和收带卷轴的配置通常使得由于带从一个卷轴上松开并缠绕到另一个卷轴上，随着带被从一个卷轴送出并随着带被送入另一个卷轴，带的角度会经常发生变化。因此，缠绕距离可能会相应地变化，例如，从带81的最小缠绕角度84到带82的最大缠绕角度88，并且非光滑圆筒表面区域75小于最小缠绕角度84。
参考图5和图6，在一个实施例中，非光滑圆筒表面区域75、85的高出点的径向距离基本上与光滑圆筒表面区域的径向距离相同。以这种方式，由于减小了滑动，导带辊的旋转速度基本上保持为始终与带速度一致，并且作为辊旋转动力的结果，导带辊的旋转速度没有实质的加速或减速特性。
在又一个实施例中，围绕圆筒外表面的非光滑圆筒表面区域的分布和尺寸可以基于对带张力、带速度、带缠绕量以及导辊旋转阻力特性的考虑而不同。
本领域普通技术人员将理解，可以对带导向器(tape guide)、传送系统、磁带头系统以及带驱动器的布局作出多种改变。此外，本领域普通技术人员将理解，可以使用与在此说明的这些组件配置不同的特定组件配置。
尽管已经详细地说明了本发明的优选实施例，但是应当明白，在不偏离所附权利要求所阐释的本发明的范围的情况下，本领域普通技术人员可以对这些实施例进行多种修改和调整。
权利要求
1.一种导带辊，包括圆筒，其具有圆筒外表面；所述圆筒外表面包括在围绕所述圆筒外表面的圆周方向上与非光滑圆筒表面区域交替的光滑圆筒表面区域。
2.根据权利要求1所述的导带辊，其中所述非光滑圆筒表面区域的高出点的径向距离基本上与光滑圆筒表面区域的径向距离相同。
3.根据权利要求2所述的导带辊，其中所述非光滑圆筒表面区域包括有纹理的表面。
4.根据权利要求2所述的导带辊，其中所述非光滑圆筒表面区域包括有凹槽的表面。
5.根据权利要求2所述的导带辊，其中光滑边缘完全包围所述非光滑圆筒表面区域。
6.一种用于带传送系统的导带辊，所述带传送系统配置为在带的纵向上以及在围绕所述导带辊的圆周方向上实现所述带的传送，所述导带辊包括圆筒，其具有垂直于所述带的所述纵向的中心轴线，并且具有平行于所述中心轴线的圆筒外表面；所述圆筒外表面包括在围绕所述圆筒外表面的所述圆周方向上与非光滑圆筒表面区域交替的光滑圆筒表面区域。
7.根据权利要求6所述的导带辊，其中每个所述光滑圆筒表面区域在所述圆周方向上延伸的距离大于所述带在所述圆周方向上的缠绕的距离。
8.根据权利要求7所述的导带辊，其中每个所述非光滑圆筒表面区域在所述圆周方向上延伸的距离小于所述带在所述圆周方向上的缠绕的距离。
9.根据权利要求7所述的导带辊，其中所述非光滑圆筒表面区域的高出点的径向距离基本上与光滑圆筒表面区域的径向距离相同。
10.根据权利要求7所述的导带辊，其中所述非光滑圆筒表面区域包括有纹理的表面。
11.根据权利要求7所述的导带辊，其中所述非光滑圆筒表面区域包括有凹槽的表面。
12.根据权利要求7所述的导带辊，其中光滑边缘完全包围所述非光滑圆筒表面区域。
13.一种带传送系统，用于在带的纵向上控制所述带的移动，包括多个导带辊，其位于所述带的所述纵向上，至少两个外侧的所述导带辊配置为在所述带的纵向上以及在围绕所述导带辊的圆周方向上实现所述带的传送，所述至少两个外侧的导带辊各自包括圆筒，其具有垂直于所述带的所述纵向的中心轴线，并且具有平行于所述中心轴线的圆筒外表面；所述圆筒外表面包括在围绕所述圆筒外表面在所述圆周方向上与非光滑圆筒表面区域交替的光滑圆筒表面区域。
14.根据权利要求13所述的带传送系统，其中所述至少两个外侧的导带辊的每个所述光滑圆筒表面区域在所述圆周方向上延伸的距离大于所述带在所述圆周方向上的缠绕的距离。
15.根据权利要求14所述的带传送系统，其中所述至少两个外侧的导带辊的每个所述非光滑圆筒表面区域在所述圆周方向上延伸的距离小于所述带在所述圆周方向上的缠绕的距离。
16.根据权利要求14所述的带传送系统，其中所述至少两个外侧的导带辊的所述非光滑圆筒表面区域的高出点的径向距离基本上与光滑圆筒表面区域的径向距离相同。
17.根据权利要求14所述的带传送系统，其中所述至少两个外侧的导带辊的所述非光滑圆筒表面区域包括有纹理的表面。
18.根据权利要求14所述的带传送系统，其中所述至少两个外侧的导带辊的所述非光滑圆筒表面区域包括有凹槽的表面。
19.根据权利要求14所述的带传送系统，其中所述光滑边缘完全包围所述至少两个外侧的导带辊的所述非光滑圆筒表面区域。
20.一种磁带头系统，配置为对磁带读和/或写磁信号，所述磁带头系统包括磁带头，配置为对跨所述磁带头传送的磁带进行读和/或写磁信号；以及多个导带辊，其位于所述带的纵向上，至少两个外侧的所述导带辊在所述带的所述纵向上位于所述磁带头的任一侧，所述至少两个外侧的导带辊配置为在所述带的所述纵向上以及在围绕所述导带辊的圆周方向上跨所述磁带头传送所述磁带，所述至少两个外侧的导带辊各自包括圆筒，其具有垂直于所述带的所述纵向的中心轴线，并且具有平行于所述中心轴线的圆筒外表面；所述圆筒外表面包括在围绕所述圆筒外表面的所述圆周方向上与非光滑圆筒表面区域交替的光滑圆筒表面区域。
21.根据权利要求20所述的磁带头系统，其中所述至少两个外侧的导带辊的每个所述光滑圆筒表面区域在所述圆周方向上延伸的距离大于所述带在所述圆周方向上的缠绕的距离。
22.根据权利要求21所述的磁带头系统，其中所述至少两个外侧的导带辊的每个所述非光滑圆筒表面区域在所述圆周方向上延伸的距离小于所述带在所述圆周方向上的缠绕的距离。
23.根据权利要求21所述的磁带头系统，其中所述至少两个外侧的导带辊的所述非光滑圆筒表面区域的高出点的径向距离基本上与光滑圆筒表面区域的径向距离相同。
24.根据权利要求21所述的磁带头系统，其中所述至少两个外侧的导带辊的所述非光滑圆筒表面区域包括有纹理的表面。
25.根据权利要求21所述的磁带头系统，其中所述至少两个外侧的导带辊的所述非光滑圆筒表面区域包括有凹槽的表面。
26.根据权利要求21所述的磁带头系统，其中所述光滑边缘完全包围所述至少两个外侧的导带辊的所述非光滑圆筒表面区域。
27.一种磁带驱动系统，用于沿着跨磁带头的带路径在纵向上传送磁带，所述磁带驱动系统包括带驱动系统，配置为旋转带卷轴以沿着所述带路径在纵向上传送磁带；以及多个导带辊，其沿着所述带路径位于所述带的纵向上，至少两个外侧的所述导带辊在所述带的所述纵向上位于所述磁带头的任一侧，所述至少两个外侧的导带辊配置为在所述带的所述纵向上以及在围绕所述导带辊的圆周方向上跨所述磁带头传送所述磁带，所述至少两个外侧的导带辊各自包括圆筒，其具有垂直于所述带的所述纵向的中心轴线，并且具有平行于所述中心轴线的圆筒外表面；所述圆筒外表面包括在围绕所述圆筒外表面的所述圆周方向上与非光滑圆筒表面区域交替的光滑圆筒表面区域。
28.根据权利要求27所述的磁带驱动系统，其中所述至少两个外侧的导带辊的每个所述光滑圆筒表面区域在所述圆周方向上延伸的距离大于所述带在所述圆周方向上的缠绕的距离。
29.根据权利要求28所述的磁带驱动系统，其中所述至少两个外侧的导带辊的每个所述非光滑圆筒表面区域在所述圆周方向上延伸的距离小于所述带在所述圆周方向上的缠绕的距离。
30.根据权利要求28所述的磁带驱动系统，其中所述至少两个外侧的导带辊的所述非光滑圆筒表面区域的高出点的径向距离基本上与光滑圆筒表面区域的径向距离相同。
31.根据权利要求28所述的磁带驱动系统，其中所述至少两个外侧的导带辊的所述非光滑圆筒表面区域包括有纹理的表面。
32.根据权利要求28所述的磁带驱动系统，其中所述至少两个外侧的导带辊的所述非光滑圆筒表面区域包括有凹槽的表面。
33.根据权利要求28所述的磁带驱动系统，其中所述光滑边缘完全包围所述至少两个外侧的导带辊的所述非光滑圆筒表面区域。
全文摘要
一种导带辊，包括一个圆筒，该圆筒具有平行于中心轴线的圆筒外表面；该圆筒外表面包括在围绕圆筒外表面的圆周方向上与非光滑圆筒表面区域交替的光滑圆筒表面区域。非光滑圆筒表面区域可以包括有纹理的表面，以及/或者可以包括有凹槽的表面。
文档编号G11B15/28GK1929006SQ20061011508
公开日2007年3月14日 申请日期2006年8月23日 优先权日2005年9月8日
发明者阿曼多·杰瑟斯·阿格梅多, 凯文·布鲁斯·贾德 申请人:国际商业机器公司