DE1244244B - Vorrichtung zur Ausrichtung und Halterung einer Magnetspeicherplatte auf der Antriebswelle - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

Gilb

Deutsche Kl.: 21 al-37/20

Nummer: 1244 244

Aktenzeichen: J 30422IX c/21 al

Anmeldetag: 24. März 1966

Auslegetag: 13. Juli 1967

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Ausrichtung und Halterung einer Magnetspeicherplatte auf der Antriebswelle, bei der ein magnetisch leitender Teil mit den Polflächen zweier Polschuhe eines Magneten zusammenwirkt.

Bei Magnetplattenspeichern kommt es wegen der üblichen, sehr hohen Drehzahlen auf eine absolut sichere und sehr genaue Lagerung auf der Antriebswelle an, wobei wegen der hohen Aufzeichnungsdichte der Daten insbesondere an die Konzentrizität äußerst hohe Anforderungen gestellt werden. Andererseits ist es wichtig, daß die Platten schnell und einfach ausgewechselt werden können, da dies vorwiegend manuell ausgeführt wird. Ein besonderes Problem dabei ist, daß jede Reibung zwischen zwei Teilen feinste Metallpartikeln entstehen läßt, die, obwohl nur mikroskopisch klein, Störungen bei der Aufzeichnung oder Abtastung der Daten auf der Platte zur Folge haben; deshalb muß die Entstehung solcher Teilchen vermieden werden.

Die bekannten Haltevorrichtungen haben teilweise mechanische Befestigungsmittel, bei denen solche schädlichen Reibungserscheinungen zwischen einzelnen Teilen nur schwer vermieden werden können. Außerdem sind die bekannten Vorrichtungen vielfach umständlich in der Handhabung. Es sind deshalb, z. B. durch die USA.-Patentschrift 2 815 235, elektromagnetische Haltevorrichtungen bekanntgeworden, wie sie inzwischen in vielen Anwendungen üblich sind, z. B. zur Verriegelung von Türen. Diese Art der Befestigung hat aber den Nachteil, daß bei der Erregung oder beim Abschalten des Elektromagneten ein elektromagnetisches Feld entsteht, das bei der Anwendung bei Magnetspeicherplatten unter Umständen auf auf der Platte befindliche Daten störend einwirkt oder diese sogar löscht. Auch konnten sich Elektromagneten für ähnliche Zwecke deshalb nicht durchsetzen, weil die Stromzufuhr mittels Schleifringen die Befestigungsvorrichtung wesentlich verteuert.

Demgegenüber bestanden aber auch Hindernisse gegen die Verwendung von Permanentmagneten, bei denen zwar eine Stromzufuhr entfällt, die aber wegen des bei der Bewegung der Magnetspeicherplatte zum Befestigen bzw. zum Abnehmen auftretenden magnetischen Flusses ebenfalls die aufgezeichneten Daten löschen oder zumindest beeinflussen.

Diese Schwierigkeiten werden durch die Erfindung überwunden, indem ein Polschuh zwecks magnetischer Überbrückung beim Einsetzen bzw. Abnehmen der Magnetspeicherplatte eine zusätzliche, zum anderen Polschuh eine luftspaltbildende Pol-Vorrichtung zur Ausrichtung und Halterung einer Magnetspeicherplatte auf der Antriebswelle

Anmelder:

International Business Machines Corporation,
Armonk, N. Y. (V. St. A.)

Vertreter:

Dipl.-Ing. H. E. Böhmer, Patentanwalt,

Böblingen, Sindelfinger Str. 49

Als Erfinder benannt:

R. E. Marrs, Campbell;

D. W. Brede, Los Altos Hills, Calif (V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:

V. St. v. Amerika vom 26. April 1965 (450 704)

fläche aufweist, wobei dieser Luftspalt größer ist als der zwischen der anderen Polfläche des gleichen Polschuhes und einer magnetisch leitenden Scheibe, und daß die Antriebswelle ein kegelstumpfförmiges Ende und der Träger der Speicherplatte eine entsprechende kegelige Bohrung aufweist, deren Verbindung mit dem Träger in axialer Richtung flexibel ausgebildet ist, und die relativ zu der mit den Polschuhen zusammenwirkenden Fläche der magnetisch leitenden Scheibe so angeordnet ist, daß sie beim Einsetzen des Trägers mit der Magnetspeicherplatte zentrierend zuerst wirksam wird.

Die Überbrückung eines magnetischen Flusses durch einen zweiten parallelen Spalt ist zwar in anderen Anwendungen bekannt, wie z. B. bei einem Werkzeughalter, der in einem zweiten kleineren Polspalt einen einstellbaren Nebenzweig aufweist, wodurch die Intensität des magnetischen Flusses in einem größeren Spalt gesteuert wird (USA.-Patentschrift 2 492 238), oder bei der bereits erwähnten magnetischen Türhalterung mit einem Permanentmagneten und einen ersten Spalt bildenden Polflächen, die in Abhängigkeit von der Türstellung durch einen zweiten Spalt im Nebenschluß überbrückt werden (USA.-Patentschrift 2 815 235).

Die Anwendung dieses Prinzips bei der Befestigung von Magnetspeicherplatten in Verbindung mit den erwähnten Maßnahmen zur konzentrisch genauen Lagerung der Platte gemäß der Erfindung bringt besondere Vorteile, da mit verhältnismäßig einfachen

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Mitteln bei einfachster Handhabung alle Anforde- Mittelbohrung versehener topfförmiger Polschuh 22

rungen an die Lagerung von Magnetspeicherplatten so befestigt, daß er mit seiner Unterseite auf der

erfüllt werden, ohne daß durch den Magnetfluß eine oberen Stirnfläche des Bundes 21 anliegt. Auf diese

Löschung der Daten befürchtet werden muß. Wäh- Weise ist der Polschuh 22 axial wie radial mit der

rend des Einsetzens wird nämlich zuerst das kegel- 5 Antriebswelle 11 genau ausgerichtet,

stumpf förmige Ende der Antriebswelle in Verbindung Auf die obere Flache des Polschuhs 22 und auf

mit der entsprechenden kegeligen Bohrung wirksam, die Buchse 20 ist ein ringförmiger Permanentmagnet

und der Magnetfluß verläuft, bevor die Speicher- 23 aufgesetzt, dessen Magnetrichtung vertikal ist, so

platte ihre endgültige Stellung erreicht hat, über die daß seine obere Fläche 24 einen Nordpol und seine

zusätzliche Polfläche. Infolge der flexiblen Ausbil- i° untere Fläche 25 einen Südpol bildet,

dung der Verbindung der kegeligen Bohrung mit dem Ein zweiter Polschuh 26, ebenfalls topfförmig und

Träger der Platte ausschließlich in axialer Richtung mit einer Zentralbohrung versehen, ist umgekehrt,

bleibt die genaue konzentrische Ausrichtung der auf- also mit der offenen Seite nach unten, auf die Buchse

gesetzten Magnetspeicherplatteneinheit unverändert, 20 aufgeschoben, so daß er auf dem Permanent-

bis sie ihre Lage auf den Polflächen erreicht hat. 15 magneten 23 aufliegt. Bei dieser Anordnung der

Erst in diesem Moment wechselt der magnetische einzelnen Teile zueinander bildet der Polschuh 22

Fluß von der zusätzlichen Polfläche auf den durch eine Südpolfläche 30 und der Polschuh 26 eine Nord-

die leitende Scheibe gebildeten Überbrückungsweg polfläche 31 von jeweils ringförmiger Form, wobei

zwischen den beiden anderen Polflächen der Magnet- in der radialen Ebene die Nordpolfläche 31 etwas

polschuhe, da der dort vorgesehene Luftspalt 20 tiefer liegt, so daß zwischen der Scheibe 15 und der

geringer gehalten ist als der an der zusätzlichen Nordpolfläche 31 ein geringer Luftspalt bleibt. Die

Polfläche. Scheibe 15 liegt daher lediglich auf der Südpolfläche

Im übrigen bildet die magnetisch leitende Scheibe 30 auf; ihre axiale Lage bezüglich der Antriebswelle

an der Unterseite der Magnetspeicherplatteneinheit 11 wird bestimmt durch die obere Stirnfläche des

eine wirksame Abschirmung gegen den magnetischen 25 Bundes 21 der Buchse 20. Infolge der vertikalen

Fluß, solange der Auf setz-bzw. Abnahmevorgang der Ausrichtung zwischen dem Träger 12, der daran

Speicherplatte andauert. Auf diese Weise ist ein genieteten Scheibe 15 und der am Träger 12 ange-

Löschen der aufgezeichneten Daten durch die klammerten Magnetspeicherplatte 10 ist auch die

Wirkungen des Permanentmagneten verhindert. Südpolfläche 30 mit der Magnetspeicherplatte 10

Selbstverständlich kann an Stelle des Permanent- 30 vertikal, d. h. axial genau ausgerichtet,

magneten bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung Im folgenden wird die horizontale Ausrichtung

auch ein Elektromagnet verwendet werden, was der Magnetspeicherplatte 10 beschrieben. Da der

jedoch, wie bereits erläutert wurde, einen kompli- Magnetfluß des Permanentmagneten bezüglich der

zierten Aufbau der Vorrichtung bedingt. Nordpolfläche 31 des Polschuhs 26 einen Nordpol

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der 35 bildet und die Polfläche 30 des Polschuhs22 den Erfindung ist die flexible Verbindung zwischen der magnetischen Fluß so konzentriert, daß er dort einen kegeligen Bohrung und dem Träger als dünne Platte Südpol bildet, wird die Scheibe 15 auf der Südpolausgebildet. Sie kann aber ebenso aus einzelnen fläche 30 derart angezogen, daß infolge der hohen Radialstreifen bestehen. Reibung zwischen den beiden Flächen irgendeine

Die Erfindung wird im folgenden an Hand der 40 Verschiebung der Scheibe 15 während des Betriebes Zeichnungen in einem Ausführungsbeispiel beschrie- ausgeschlossen ist. Auf diese Weise ist die Magnetben; es zeigt Speicherplatte 10 für ihre Drehbewegung ohne

F i g. 1 eine Draufsicht auf eine Haltevorrichtung mechanische Befestigungsmittel zuverlässig auf der

für eine Magnetspeicherplatte, Antriebswelle 11 befestigt. Die Verhinderung jeg-

Fig.2 einen Schnitt in der LinieA-A der Fig. 1 45 ücher Relativverschiebung zwischen der Scheibe 15

und und der Südpolfläche 30 sowie das Fehlen jeglicher

Fig.3 einen vergrößerten Schnitt durch die in mechanischer Befestigungsmittel verhindern das

Fig. 2 gestrichelt gezeigten Ausricht- und Halte- Entstehen der gefürchteten und schädlichen

mittel. Reibungspartikel.

Gemäß Fig. 1 und 2 ist eine zur Speicherung von so Der Polschuh 26 weist eine weitere, ringförmige Daten dienende Magnetspeicherplatte 10 konzen- Polfläche 32 auf, die in der in Fig. 3 gezeigten trisch ausgerichtet mit einer rotierenden Antriebs- Einbaulage des Polschuhs 26 zum Polschuh 22 einen welle 11 verbunden. Hierzu dient ein Träger 12, auf geringen Luftspalt bildet. Dieser Spalt ist jedoch dem zur Befestigung der Magnetspeicherplatte 10 wesentlich großer als derjenige zwischen der Nordmittels Schrauben 14 eine Klammer 13 befestigt ist. 55 polfläche 31 des Polschuhs 26 einerseits und der Sowohl der Träger 12 als auch die Klammer 13 als Scheibe 15 andererseits, und zwar etwa zehnmal so auch die Schrauben 14 bestehen aus nichtmagne- groß. Infolgedessen ist, solange die Scheibe 15 auftischem Material, beispielsweise Aluminium. Am Hegt, der magnetische Fluß zum weitaus überwie-Träger 12 ist weiterhin eine magnetisch leitende genden Teil an der Nordpolfläche 31 konzentriert, Scheibe 15 mittels Nieten 16 in konzentrischer Aus- 60 wordurch die Scheibe 15 festgehalten wird,
richtung befestigt. Desgleichen ist mit Hilfe der fest Beim Abnehmen der Magnetspeicherplatte 10 wird angezogenen Schrauben 14 die Magnetspeicherplatte sodann der bislang an den Süd- bzw. Nordpolflächen 10 mittels der Klammer 13 sowohl in horizontaler 30 und 31 konzentrierte magnetische Fluß kontials auch in zentrischer Ausrichtung auf dem Träger nuierlich verringert und mehr und mehr auf die 12 eingespannt. 65 Polfläche 32 konzentriert, da der dortige Spalt

Gemäß F i g. 3 ist eine zylindrische Buchse 20 mit unverändert bleibt, während sich der Luftspalt

einem Bund 21 auf die Antriebswelle 11 aufge- zwischen der Scheibe 15 und den Polflächen 30 und

schrumpft. Auf der Buchse 20 ist ein mit einer 31 ständig vergrößert. Mit dem Abnehmen der

Magnetspeicherplatte 30 wird sodann schließlich der Punkt erreicht, wo praktisch der gesamte Magnetfluß an den Polflächen 32 konzentriert ist. Zusätzlich wird die Magnetspeicherplatte 10 durch die Scheibe 15 von dem magnetischen Feld an der Polfläche 32 abgeschirmt, während dort der Magnetfluß wächst. Auf diese Weise ist verhindert, daß bei der Abnahme der Magnetspeicherplatte 10 durch das entstehende magnetische Feld irgendwelche auf der Magnetspeicherplatte 10 magnetisch aufgezeichneten Daten gestört bzw. gelöscht werden.

Wie aus F i g. 2 erkennbar, ist der oberste Teil der Antriebswelle 11 als Kegelstumpf ausgebildet. Dem kegelstumpfförmigen Ende 40 der Antriebswelle 11 entspricht eine genau dazu passende kegelige Bohrung 41 im Träger 12, wodurch eine genaue horizontale Ausrichtung der Magnetspeicherplatte 10 relativ zur Antriebswelle 11 gesichert ist. Zwischen dem ringförmigen Teil des Trägers 12 und der kegeligen Bohrung 41 befindet sich, ebenfalls als Teil des Trägers 12, eine relativ dünne und daher flexible Trägerplatte 42.

Wenn nun die aus der Magnetspeicherplatte 10, dem Träger 12 und der Scheibe 15 bestehende Einheit in ihre in F i g. 2 dargestellte Lage relativ zur Antriebswelle 11 gebracht wird, gelangt zuerst die kegelige Bohrung 41 des Trägers 12 auf das kegelstumpfförmige Ende der Antriebswelle 11, wodurch die Magnetspeicherplatte 10 zur Antriebswelle 11 axial ausgerichtet wird. Der von dem Permanentmagneten 23 über die Polflächen 30 und 31 ausgehende magnetische Fluß zieht dabei die Scheibe 15 an, bis sie an der ringförmigen Südpolfläche 30 anliegt. Die flexible Trägerplatte 42 erfährt dabei eine gewisse Verformung in axialer Richtung, ohne daß die axiale Ausrichtung der Magnetspeicherplatte 10 zur Antriebswelle 11 dabei verändert wird. Sobald also die Scheibe 15 an der Südpolfläche 30 anliegt, bleibt die senkrechte Ausrichtung der Magnetspeicherplatte 10 und des Trägers 12 zur Antriebswelle 11 gesichert.

Die flexible Trägerplatte 42 des Trägers 12 kann an Stelle als geschlossene Platte auch hergestellt sein

aus einer Anzahl radial verlaufender Bänder. Wegen der einfacheren Herstellungsmöglichkeit ist aber die vorher beschriebene Ausführungsform zu bevorzugen.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Ausrichtung und Halterung einer Magnetspeicherplatte auf der Antriebswelle, bei der ein magnetisch leitender Teil mit den Polflächen zweier Polschuhe eines Magneten zusammenwirkt, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Polschuh (26) zwecks magnetischer Überbrückung beim Einsetzen bzw. Abnehmen der Magnetspeicherplatte (10) eine zusätzliche, zum anderen Polschuh (22) eine einen Luftspalt bildende Polfläche (32) aufweist, wobei dieser Luftspalt größer ist als der zwischen der anderen Polfläche (31) des gleichen Polschuhs (26) und einer magnetisch leitenden Scheibe (15), und daß die Antriebswelle (11) ein kegelstumpfförmiges Ende (40) und der Träger (12) der Magnetspeicherplatte (10) eine entsprechende kegelige Bohrung (41) aufweist, deren Verbindung mit dem Träger (12) in axialer Richtung flexibel ausgebildet ist, und die relativ zu der mit den Polschuhen (22, 26) zusammenwirkende Fläche der magnetisch leitenden Scheibe (15) so angeordnet ist, daß sie beim Einsetzen des Trägers (12) mit der Magnetspeicherplatte (10) zentrierend zuerst wirksam wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die flexible Verbindung zwischen der kegeligen Bohrung (41) und dem Träger (12) als dünne Trägerplatte (42) ausgebildet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die flexible Verbindung zwischen der kegeligen Bohrung (41) und dem Träger (12) aus einzelnen Radialstreifen besteht.

In Betracht gezogene Druckschriften:
USA.-Patentschriften Nr. 2 815 235, 2 492 238.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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