DE19545881A1

DE19545881A1 - Halte- und Abstandsveränderungsvorrichtung

Info

Publication number: DE19545881A1
Application number: DE19545881A
Authority: DE
Inventors: Uwe Dipl Ing Hofmann
Original assignee: International Business Machines Corp
Current assignee: International Business Machines Corp
Priority date: 1995-12-08
Filing date: 1995-12-08
Publication date: 1997-06-12
Anticipated expiration: 2015-12-09
Also published as: US5829739A; DE19545881C2

Description

Technisches Gebiet

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein eine Vorrichtung zum Haltern von plattenförmigen Gegenständen und zur Veränderung des Abstands dieser Gegenstände untereinander, wenn sie auf der Vorrichtung gehalten werden. Insbesondere betrifft die Erfindung eine solche Vorrichtung für kreisförmige Magnetplatten. Speziell betrifft sie eine entsprechende Vorrichtung in Form eines Dorns, vorzugsweise für Magnetplatten zum Einsatz in Datenverarbeitungsanlagen.

Stand der Technik

Magnetplatten sind Datenspeicher mit einer sehr großen Speicherkapazität. Ca. 400 Millionen Zeichen (Bytes) können auf einer Magnetplatte von rund 95 mm gespeichert werden.

Neben der hohen Speicherdichte müssen die Platten exakte mechanische Eigenschaften aufweisen. Beim späteren Praxiseinsatz bewegen sich die Platten mit ca. 5400 Umdrehungen pro Minute. Das bedeutet, daß der äußere Plattenrand eine Geschwindigkeit von bis zu 100 km/h erreicht, wobei der Schreib-/Lesekopf nur einige zehntausendstel Millimeter von der Plattenoberfläche entfernt ist.

Nur durch allergrößte Präzision bei der Fertigung und durch statistische Prozeßkontrolle können diese Qualitätsanforderungen erreicht werden.

Magnetplatten durchlaufen bei ihrer Herstellung eine Vielzahl von chemischen und/oder mechanischen Prozessen, bspw. Reinigungs-, Beschichtungs- und Polierverfahren. Bei diesen Prozessen ist es wichtig, daß die Platten so sicher gehalten werden, daß beide Seiten der Platte gleichmäßig zugänglich sind und daß sie während der Ausführung der entsprechenden Prozesse nicht verrutschen oder sich gegenseitig berühren. Dabei ist es wünschenswert, mehrere dieser Magnetplatten gleichzeitig bearbeiten zu können. Daraus ergibt sich die Notwendigkeit, eine Vorrichtung zu konstruieren, die es ermöglicht, eine Vielzahl von Magnetplatten parallel zueinander entlang einer gemeinsamen Achse so zu halten, daß diese Bearbeitungsfunktionen und Prozesse gleichzeitig an allen diesen Magnetplatten ausgeführt werden können. Da oftmals die einzelnen Prozeßschritte an verschiedenen Orten ausgeführt werden, sollte es eine solche Vorrichtung auch erlauben, die Magnetplatten von Prozeßschritt zu Prozeßschritt zu transportieren, ohne daß Kontaminationen, Beschädigungen etc. auftreten.

In vielen Fällen ist für aufeinanderfolgende Prozeßschritte eine Veränderung der Abstände der Magnetplatten zueinander erforderlich. Bspw. kann es notwendig sein, Magnetplatten, die in einem Transportbehälter möglichst kompakt mit einem bestimmten Abstand voneinander angeordnet sind, für spezielle Operationen auf einen größeren Verarbeitungsabstand zu bringen.

Dies wurde bisher so gelöst, daß durch Ausheben jeder einzelnen bspw. jeder zweiten Platte entweder manuell oder mit Hilfe einer entsprechenden Maschine und Umsetzen in einen speziellen Umsetzbehälter sowie durch anschließendes Umsetzen der verbliebenen Platten in denselben Behälter diese auf den nötigen Abstand gebracht wurden.

Bei einer solchen Umsetzung kann es, wenn sie von Hand ausgeführt wird, leicht zu einer unerwünschten elektrostatischen Aufladung kommen.

Eine maschinelle Umsetzung, bspw. durch einen Roboter, erfordert hingegen einen großen technischen und finanziellen Aufwand.

US-A-4,779,724 beschreibt eine Haltevorrichtung für kreisförmige Magnetplatten, die aus einem Dorn besteht, der mit der inneren Peripherie der kreisförmigen Magnetplatten zusammenwirkt. Dieser Dorn kann in seinem Durchmesser zwischen einer Minimal- und einer Maximalposition verändert werden. Um die Magnetplatten in einem bestimmten Abstand voneinander fixieren zu können, wird der Dorn in der "Minimalposition" durch die Innenlöcher der Magnetplatten geschoben, wobei die Platten in auf dem Dorn angeordnete Kerben "einrasten", die einen bestimmten festen Abstand voneinander aufweisen. Anschließend wird der Dorn auf die Maximalposition seines Durchmessers aufgeweitet. Auf diese Weise werden die Platten in einem festen Abstand zueinander fixiert und können nun den verschiedenen Prozeßschritten zugeführt werden.

Ein Nachteil der in diesem Dokument beschriebenen Ausführung ist es, daß die Magnetplatten jeweils nur in einem festgelegten Abstand zueinander fixiert werden können. Eine Abstandsänderung, während sich die Magnetplatten auf dem Dorn befinden, ist nicht möglich. Ein weiterer Nachteil dieser Vorrichtung liegt darin, daß sie für Magnetplatten mit kleineren Formfaktoren, d. h., mit kleinerem Innendurchmesser (bspw. < 48 mm) nicht mehr einsetzbar ist.

Es ist auch bekannt, eine Vergrößerung des Abstandes der Platten mittels eines Scherenparallelogramms und einem Spindelantrieb zu erreichen. Der Nachteil einer solchen Vorrichtung liegt zum einen darin, daß sie sehr viele bewegte und gelagerte Teile aufweist und zum anderen nur wenige Platten gehandhabt werden können, da bei einer größeren Anzahl die Steigung für die letzten Platten zu groß würde und eine sichere Handhabung nicht mehr vernünftig realisiert werden könnte.

Aufgabe

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Halte- und Abstandsveränderungsvorrichtung für Magnetplatten zur Verfügung zu stellen, die die Nachteile des Standes der Technik vermeidet.

Lösung der Aufgabe

Diese Aufgabe wird durch die Vorrichtung des Anspruchs 1 gelöst.

Vorteilhafte Ausführungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind in den Unteransprüchen dargestellt.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht es zum einen, kreisförmige Magnetplatten so zu haltern, daß sie während den entsprechenden Bearbeitungsvorgängen bzw. des Transports nicht verrutschen oder sich gegenseitig berühren. Des weiteren erlaubt die erfindungsgemäße Vorrichtung ein Verändern des Plattenabstandes, während sich die Magnetplatten auf der Halterung befinden.

Auf diese Weise kann mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ein kompliziertes Umsetzen der einzelnen Platten, entweder von Hand oder mit Hilfe eines Roboters, vermieden werden, wenn bei verschiedenen Arbeitsschritten eine Änderung des Abstandes der einzelnen Magnetplatten zueinander nötig wird.

Dies führt zu weniger Beschädigungen der einzelnen Magnetplatten und zu einer besseren Ausnutzung der entsprechenden Maschinen. Des weiteren wird eine mögliche Kontamination der Platten auf ein Minimum beschränkt.

Es ist zu bemerken, daß die Erfindung nicht auf Magnetplatten beschränkt ist. Sie ist auf alle Gegenstände in Form dünner Platten anwendbar, die eine erfindungsgemäße Handhabung erlauben. So können bspw. solche Gegenstände gehandhabt werden, die, falls das entsprechende Handling am Innendurchmesser vorgenommen wird, ein Loch von mindestens 18 mm Durchmesser aufweisen. Bei einer Handhabung an den Außenkanten solcher Gegenstände können diese z. B. eine quadratische, rechteckige oder ellipsoide Form aufweisen. Alle Gegenstände sollten allerdings dieselbe Geometrie und Lage haben. Desweiteren ist die erfindungsgemäße Vorrichtung auch nicht auf bestimmte Operationen beschränkt, sondern kann generell dort angewendet werden, wo entsprechende Gegenstände gehaltert werden müssen und deren Abstand zueinander variabel sein soll.

Im folgenden wird die erfindungsgemäße Vorrichtung anhand der Zeichnungen näher beschrieben.

Es zeigt

Fig. 1 eine schematische Ansicht einer Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 2 eine spezielle Ausführungsform des erfindungsgemäßen Abstandhalters,

Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie B-B des erfindungsgemäßen Abstandhalters nach Fig. 2,

Fig. 4 eine detailliertere Teildarstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung in der Position mit minimalem Abstand der Magnetplatten,

Fig. 5 eine detailliertere Teildarstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung in der Position mit maximalem Abstand der Magnetplatten,

Fig. 6 einen Schnitt entlang der Linie A-A der Fig. 5,

Fig. 7 eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung,

Fig. 8 eine dritte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung, und

Fig. 9 eine spezielle Ausführungsform des erfindungsgemäßen Abstandhalters in Fig. 8.

Wie aus Fig. 1 zu ersehen, besteht die erfindungsgemäße Vorrichtung aus einzelnen Segmenten 3, die als Abstandhalter fungieren. Diese Segmente sind auf einem länglichen Trägerelement 1 aufgereiht. Bei dem Trägerelement kann es sich bspw. um eine Welle o. ä. handeln. In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform ist das Trägerelement dornförmig. Die Segmente 3 sind bevorzugt ringförmig ausgebildet, können aber auch andere Formen aufweisen, bspw. können sie viereckig ausgebildet sein, was jedoch fertigungstechnisch ungünstiger ist. Die einzelnen Segmente sitzen frei beweglich auf dem Trägerelement und können, abhängig vom jeweils gewünschten Abstand, innerhalb bestimmter Grenzen frei hin und her verschoben werden.

Gemäß Fig. 2 weist in einer ersten Ausführungsform jedes einzelne Segment 3 an seinem oberen Ende eine Vertiefung 7 (Haltenut) auf, in die die Magnetplatten 9 eingreifen können, wenn das Trägerelement am inneren Durchmesser der Platten angreift (Fig. 4).

Der Kern des Trägerelements ist bevorzugterweise zur Mitte jedes der Segmente 3 hin um einige Millimeter nach unten versetzt, d. h., das Segment ist exzentrisch aufgebaut (Fig. 3). Das somit im oberen Teil der Segmente 3 vorhandene "zusätzliche" Material ermöglicht auf diese Weise die Unterbringung eines Haltemittels 5, bspw. einer Paßfeder, in einer dafür in dem Segment vorgesehenen Nut 6. Die Segmente 3 werden auf diese Weise gegen Verdrehen um ihre Achse gesichert. Durch die beschrieben exzentrische Anordnung kann auch die oben genannte Haltenut im oberen Teil des Segments angebracht werden. Die bevorzugt kreisförmige Ausbildung der Segmente unterstützt dabei die Aufnahme der Platten (Fügen).

Durch die frei wählbaren Außenabmessungen dieser Einzelsegmente 3 kann ein bestimmter Abstand der Magnetplatten 9 eingestellt werden. Auf diese Weise ist es möglich, die Magnetplatten in einem sehr geringen Abstand voneinander, bspw. 6,35 mm (vgl. Fig. 3; in diesem Abstand werden Magnetplatten in Transportbehältern angeboten) zu halten.

Fig. 1 zeigt, daß das erste Segment 11 an der Spitze des Trägerelements 1 fest mit diesem verbunden ist, wohingegen das letzte Segment 13 am entgegengesetzten Ende des Trägerelements mittels eines Verbindungselements 15, bspw. einer Gleitbuchse, mit einem Bauelement 17 (nicht vollständig gezeigt) verbunden ist, das es erlaubt, die einzelnen Segmente gegeneinander zu verschieben, so daß diese zum einen zusammengeschoben und zum anderen auseinandergezogen werden können. Bei diesem Bauelement kann es sich bspw. um einen Pneumatikzylinder handeln, auf den auch im folgenden Bezug genommen wird. Es ist zu bemerken, daß die Erfindung nicht auf Pneumatikzylinder beschränkt ist, sondern das jedes gleichwirkende Bauelement (Spindel etc.) verwendet werden kann. Es ist natürlich auch möglich, das letzte Segment 13 fest mit dem Trägerelement 1 zu verbinden und das erste Segment 11 variabel zu lassen.

Damit bei diesem Zusammendrücken bzw. Auseinanderziehen alle Segmente (bis auf das letzte, mit dem Zylinder verbundene, bzw. das erste, am Dorn fixierte) synchron dieselbe Bewegung ausführen können, sind diese untereinander mit entsprechenden Verbindungsmitteln 16 (vgl. Fig. 4 und 5), bspw. Mitnehmerhaken, verbunden. Diese Haken werden dabei in einer in die Welle eingelassenen Nut 18 geführt. Dem Fachmann ist klar, daß auch andere Verbindungsmittel verwendet werden können. Der Einfachkeit halber ist jedoch im folgenden von Haken die Rede.

Aufgrund dieser Anordnung werden die einzelnen Segmente 3, wenn sie durch den Pneumatikzylinder auseinandergezogen werden, eines nach dem anderen über die Haken 16 mitgenommen und ergeben so einen entsprechend größeren Abstand. Das Ausmaß der Abstandsvergrößerung hängt dabei von der Größe der Haken 16 ab.

Die Fig. 4 und 5 zeigen eine detailliertere Darstellung dieser Anordnung, einmal in zusammengeschobenem (Fig. 4) und einmal in auseinandergezogenem Zustand (Fig. 5).

Bei sehr großen Abmessungen der Haken 16, wie z. B. im Falle einer Verdoppelung des Abstandes des weiter oben genannten Plattenabstand von 6,35 mm auf einen Verarbeitungsabstand von 12,7 mm (vgl. Fig. 4, 5), tritt das Problem auf, daß nicht alle Haken in einer einzigen Nut auf der Welle angebracht werden können, da sonst die gesamte Vorrichtung zu große Ausmaße annehmen und somit die Handhabung beträchtlich erschwert würde.

Daher wird in solchen Fällen eine zweite Nut 19 um 45° zur ersten Nut versetzt in die Welle eingebracht, in denen ein Teil 16a der Haken geführt wird. Zudem ist zur Verbesserung der Stabilität der Bewegung je eine weitere, um 180° zu den Nuten 18 und 19 versetzte Nut in der Welle vorgesehen.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung können statt dem bisher beschriebenen Trägerelement 1 in Form eines Dorns zwei dieser Dorne parallel zueinander angeordnet werden, so daß zur gleichen Zeit die doppelte Menge an Magnetplatten verarbeitet werden kann (vgl. Fig. 7).

Die bisher beschriebenen Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung eignen sich prinzipiell für die Handhabung von Magnetplatten am inneren Durchmesser der Platten, d. h., die Platten werden an den Innenlöchern aufgenommen. Dies ist bis zu einem Formfaktor, d. h., einem Außendurchmesser bis ca. 65 mm (Innendurchmesser 20 mm) möglich. Bei kleineren Formfaktoren (z. B. Außendurchmesser 48 mm oder 32 mm; Innendurchmesser 12 mm oder kleiner) ist eine solche Aufnahme der Platten nicht mehr zu verwirklichen.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird daher ein Trägerelement in Form eines Doppeldorns 22 verwendet, der am Außendurchmesser der Platten angreift (Fig. 7).

Dabei sind die Segmente nicht mehr ringförmig ausgebildet, sondern passen sich der Außenkontur der zu verarbeitenden Gegenstände an. Bevorzugt können die Segmente so ausgebildet sein, daß mehrere Größen von Platten damit gehandhabt werden können.

Fig. 9 zeigt eine solche Ausbildung dieser Segmente. In das Trägerelement 1 wird z. B. eine Nut mit dem Außendurchmesser 65 mm eingebracht, welche die Platte 9 mit dem gleichen Durchmesser senkrecht hält. Das Maß "a", gibt die vertikalen Abstützpunkte für den Durchmesser 65 mm an und sollte immer so groß als möglich gestaltet werden, damit die vertikale Lage umso sicherer und genauer ist.

In das gleiche Trägerelement 1 kann nun mittig nach unten versetzt eine weitere Nut mit bspw. dem Außendurchmesser 48 mm eingebracht werden. In diesem Fall bezeichnet das Maß "b" die vertikale Abstützung. Somit kann die erfindungsgemäße Vorrichtung ohne "Umbauten" für zwei verschiedene Produkte (9 bzw. 9′) genutzt werden. Dies erhöht die Flexibilität der Produktion und ergibt eine längere Lebensdauer der Maschine.

Es ist zu bemerken, daß die Magnetplatten nicht nur mittig gehaltert werden können, sondern daß eine Halterung auch in der Weise realisiert werden kann, daß die Platten z. B. mit ihrem äußeren Rand in entsprechende Vertiefungen geklemmt werden.

Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung ist es somit möglich, eine Abstandsänderung von Magnetplatten herbeizuführen, während sie sich auf einer Haltevorrichtung befinden. Dies erlaubt eine einfache Handhabung, bspw. beim Umsetzen der Platten aus Behältern mit vorgegebenem Abstand in Behälter zur Weiterverarbeitung, wobei die Verarbeitungsabstände unterschiedlich sind.

Claims

1. Vorrichtung zum Haltern einer Vielzahl plattenförmiger Gegenstände (9) und zur Veränderung des Abstands zwischen einzelnen der Gegenstände, mit mindestens einem länglichen Trägerelement (1), wobei auf dem mindestens einen Trägerelement einzelne bewegliche, untereinander verbundene Abstandhalter (3) angebracht sind, auf denen die Gegenstände parallel zueinander angeordnet werden können, wobei die Abstandhalter in axialer Richtung des Trägerelements zwischen einer Position minimalen Abstands und einer Position maximalem Abstands voneinander verschiebbar sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die plattenförmigen Gegenstände ein Innenloch aufweisen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei den plattenförmigen Gegenständen um Magnetplatten handelt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das längliche Trägerelement dornförmig ausgebildet ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das längliche Trägerelement eine Welle ist.

6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstandhalter ringförmig ausgebildet sind.

7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstandhalter auf dem Trägerelement durch Haltemittel gegen ein Verdrehen um die Achse des Trägerelements gesichert sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltemittel eine Paßfeder umfassen.

9. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstandhalter an ihren oberen Enden Vertiefungen aufweisen.

10. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie Mittel aufweist, die es gestatten, die Abstandhalter zusammenzuschieben oder auseinanderzuziehen.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel einen Pneumatikzylinder umfassen.

12. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstandhalter durch Verbindungsmittel untereinander verbunden sind.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsmittel Mitnehmerhaken umfassen.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Mitnehmerhaken in einer auf dem Trägerelement angeordneten ersten Nut geführt werden.

15. Vorrichtung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß eine zweite Nut in das Trägerelement eingebracht ist, die um einen bestimmten Winkel zu der ersten Nut versetzt angeordnet ist.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel 45° beträgt.

17. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verbesserung der Stabilität der Vorrichtung eine dritte bzw. vierte Nut vorhanden ist, die um 180° gegenüber der ersten bzw. zweiten Nut versetzt angeordnet ist.

18. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägerelement an den Innenlöchern der Gegenstände eingreift.

19. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie zwei parallel angeordnete Trägerelemente umfaßt.

20. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die parallelen Trägerelemente am äußeren Radius der Gegenstände angreifen.