DE19855228A1 - Aufzeichnungs- oder Wiedergabegerät mit Mitteln zum Ausgleich der Unwucht plattenförmiger Informationsträger - Google Patents

Abstract

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Einrichtung zum Ausgleich der Unwucht plattenförmiger Informationsträger zu schaffen, die eine geringe Bauhöhe erfordert, ein verbessertes Ansprechverhalten aufweist und vom Antriebsmotor und Plattenteller für den Informationsträger weitestgehend unabhängig ist. DOLLAR A Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß das Mittel zum Ausgleich einer Unwucht im, den Informationsträger auf dem Plattenteller haltenden Niederhalter (P) vorgesehen ist. Die Einrichtung zum Unwuchtausgleich ist ein im Niederhalter (P) vorgesehener Autobalancer, der von einer Ausgleichsmittel (A) enthaltenden und kreisförmig verlaufenden Nut (H) im Niederhalter (P) gebildet wird. Der Durchmesser, der im Kreis verlaufenden Nut (H) ist vorzugsweise größer als der innere Abtastdurchmesser des Informationsträgers (IT) und als Ausgleichsmittel (A) werden Scheiben oder Kugeln verwendet. DOLLAR A Das Anwendungsgebiet der Erfindung erstreckt sich auf Aufzeichnungs- oder Wiedergabegeräte mit Mitteln zum Ausgleich der Unwucht plattenförmiger Informationsträger, wie beispielsweise CD-ROM oder DVD-Laufwerke.

Description

Die Erfindung betrifft ein Aufzeichnungs- oder Wiedergabegerät mit Mitteln zum Ausgleich der Unwucht plattenförmiger Informationsträger, wobei ein sogenannter Autobalancer weder im Plattenteller noch im Antriebsmotor vorgesehen ist.

Als sogenannter Autobalancer bezeichnete Einrichtungen zum automatischen Ausgleich einer Unwucht, die vom Informationsträger beziehungsweise von der CD, dem Plattenteller und gegebenenfalls vom Antriebsmotor ausgeht, sind allgemein bekannt. Derartige Autobalancer wurden mit der ständig steigenden Rotationsgeschwindigkeit in CD-ROM-Laufwerken erforderlich, um auch die ursprünglich für geringere Drehzahlen vorgesehen Informationsträger mit hoher Geschwindigkeit lesen beziehungsweise schreiben zu können. Der Grund für das Erhöhen der Rotationsgeschwindigkeit ist insbesondere im Verringern der Zugriffszeit und im Erhöhen der bereitgestellten Datenrate zu sehen. Mit dem Anstieg der Rotationsgeschwindigkeit, die bereits ein zigfaches der einfachen Abtastgeschwindigkeit beträgt, wurde es zum zuverlässigen Führen des Abtaststrahls auf der Informationsspur erforderlich, den durch Exzentrizität und ungleichmäßige Masseverteilung entstehenden Fliehkräften beziehungsweise Vibrationen entgegenzuwirken.

Ein im Plattenteller des Informationsträgers vorgesehener Autobalancer besteht aus einer kreisförmig verlaufenden Nut, in der zum Unwuchtausgleich mehrere Kugeln vorgesehen sind, die mit dem Plattenteller rotieren und sich beim Auftreten einer Exzentrizität der Unwucht entgegenwirkend in der kreisförmig verlaufenden Nut zueinander ausrichten.

Da der Plattenteller mit dem Antriebsmotor in der Regel eine bauliche Einheit bildet, ist es beispielsweise nicht möglich, einen preiswerten Antriebsmotor eines anderen Anbieters mit einem Autobalancer zu kombinieren. Bekannte Autobalancer sind auf der Abtastseite des Informationsträgers im Plattenteller oder im Antriebsmotor angeordnet. Deshalb wird der für einen Autobalancer mögliche Außendurchmesser durch den inneren Abtastdurchmesser des Informationsträgers begrenzt. Zum Ausgleich einer vorgegebenen Unwucht ist deshalb eine Bauhöhe erforderlich, die vom Durchmesser der im Autobalancer zu verwendenden Kugeln bestimmt wird.

Darüber hinaus ist das Ansprechverhalten des Autobalancers zu verbessern, um auch bereits bei geringer Unwucht des Informationsträgers seine Wirksamkeit zu gewährleisten und für die Funktion des Autobalancers erforderliche Vibrationen des Aufzeichnungsträgers zu verringern.

Es ist Aufgabe der Erfindung, grundsätzlich die für den Autobalancer benötigte Bauhöhe zu verringern, sein Ansprechverhalten zu verbessern und einen Autobalancer zu schaffen, der vom Antriebsmotor und Plattenteller für den Informationsträger weitestgehend unabhängig ist.

Diese Aufgabe wird mit in unabhängigen Ansprüchen angegebenen Mitteln gelöst, vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen sind in abhängigen Ansprüchen angegeben.

Es ist ein Aspekt der Erfindung, trotz der begrenzten Gestaltungsmöglichkeiten für bekannte Autobalancer, eine den in der Aufgabenstellung genannten Forderungen entsprechende Lösung zu finden.

Der Erfindung liegt das Prinzip zugrunde, den Autobalancer dadurch unabhängig von der Abtast- und Antriebsseite des Informationsträgers zu gestalten, daß er nicht auf der Abtastseite des Informationsträgers, sondern im Niederhalter angeordnet ist, der den Informationsträger auf dem Plattenteller festhält.

Da eine Nut, in der sich die Kugeln des Autobalancers zueinander ausrichten, möglichst zentrisch zur antreibenden Achse anzuordnen ist, war zunächst davon auszugehen, daß mit einem im Niederhalter vorgesehener Autobalancer vergleichbare Ergebnisse nicht erreichbar sein würden. Es hat sich jedoch überraschend herausgestellt, daß die Vorteile, die sich aus der Anordnung des Autobalancers im Niederhalter ergebenden, die Nachteile einer vergrößerten Toleranzkette zwischen Autobalancer und Antriebsachse überwiegen.

Das Prinzip eines Autobalancers besteht darin, daß eine Unwucht mit einer Phasenverschiebung von 180 Grad zwischen der von der Unwucht eines Systems ausgehenden Schwingung und der Schwingung des Balancers ausgeglichen wird. Der nachgiebigen Unterstützung des schwingungsfähigen Gebildes kommt deshalb eine große Bedeutung zu. Durch das Anordnen des Autobalancers im Niederhalter wird der Abstand zur Einspannstelle des schwingungsfähigen Systems vergrößert, so daß der Informationsträger bei vergleichbarer Auslenkung des Autobalancers eine geringere Auslenkung erfährt. Andererseits bedeutet dies ebenfalls, daß eine zur Wirkungsweise des Autobalancers erforderliche Amplitude der Schwingungen in Bezug auf den Autobalancer vergleichsweise früher und bei geringerer Vibration des Informationsträgers erreicht wird. Das heißt, daß durch Anordnen des Autobalancers im Niederhalter das Ansprechverhalten des Autobalancers verbessert und ein automatischer Ausgleich bereits bei einer geringeren Unwucht des Informationsträgers erreicht wird.

Weitere Vorteile der Anordnung eines Autobalancers im Niederhalter bestehen darin, daß sein Durchmesser nicht mehr durch den inneren Abtastdurchmesser des Informationsträgers begrenzt wird. Zum Verringern der für den Autobalancer erforderlichen Höhe wird ein Autobalancer vorgeschlagen, der in der Nut des Autobalancers Scheiben aufweist, die eine den bekannten Kugeln vergleichsweise Funktion erfüllen. Durch den größeren Durchmesser der kreisförmig verlaufenden Nut, in der die Mittel Ausgleich der Unwucht angeordnet sind, kann das Gewicht der Ausgleichsmittel verringert werden. Bei einem größeren Durchmesser des von der Nut gebildeten Kreises, können somit vorteilhaft kleinere Kugeln oder Scheiben zum Ausgleich einer Unwucht verwendet und mit einer geringeren Masse eine Nenndrehzahl schneller erreicht werden.

Der im Niederhalter vorgesehene Autobalancer ist vom Antriebsmotor und Plattenteller für den Informationsträger weitestgehend unabhängig, so daß in vorteilhafter Weise den Erfordernissen entsprechend unterschiedliche Antriebssysteme mit der automatischen Ausgleichseinrichtung für rotierende Informationsträger kombinierbar sind.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 Prinzipskizze eines Schnittes durch einen Plattenteller mit Informationsträger und Autobalancer im Niederhalter zum Unwuchtausgleich und

Fig. 2 Prinzipskizze eines Schnittes durch ein bekanntes Mittel zum Unwuchtausgleich mit Autobalancer im Plattenteller.

Ein bekanntes Aufzeichnungs- oder Wiedergabegerät mit Mitteln zum Ausgleich der Unwucht plattenförmiger Informationsträger IT weist Fig. 2 entsprechend einen Plattenteller PT mit Autobalancer auf. Der am Dom des Plattentellers PT zentrierte Informationsträger IT ist mit einem auch als Puck bezeichneten Niederhalter P zwischen Niederhalter P und Plattenteller PT eingeklemmt. Hierzu sind im Dom des Plattentellers P Magnete N,S vorgesehen, die eine im Niederhalter P vorgesehene Metallplatte M anziehen und dadurch eine Einspannkraft auf den Informationsträger IT auf dem Plattenteller PT ausüben. Der Autobalancer wird von einer kreisförmig verlaufenden Nut H gebildet, in der Ausgleichskugeln AK angeordnet sind, die insbesondere die Bauhöhe des Plattentellers PT bestimmen. Da der Informationsträger IT ab einem vorgegebenen Durchmesser auf der Antriebsseite des Plattentellers PT abzutasten ist, wird ein für den Plattenteller PT und den Autobalancer möglicher Durchmesser des Plattentellers PT vom inneren Abtastdurchmesser des Informationsträgers IT begrenzt. Da andererseits beispielsweise für eine gemäß Standard hergestellte CD bereits eine Unwucht von bis zu einem Gramm mal Zentimeter zulässig ist, muß der Autobalancer in der Lage sein, mindestens eine derartige Unwucht auszugleichen. Der Außendurchmesser für den Autobalancer ist begrenzt, so daß sich daraus zwangsläufig eine nicht verringerbare Bauhöhe ergibt.

Weiterhin ist eine Auslenkung beziehungsweise ein Schwingen des Autobalancers mit einer Amplitude zu gewährleisten, die ein Ausrichten der in der Nut H vorgesehenen Ausgleichskugeln AK zum Ausgleich einer Unwucht ermöglicht. Die erforderliche Auslenkung ist um so größer je näher die Ausgleichskugeln AK zur Drehachse angeordnet sind beziehungsweise je geringer der Durchmesser des Kreises ist, der von der Nut H gebildet wird.

Der bekannte Autobalancer bildet mit dem Plattenteller PT und mit dem Antriebsmotor hinsichtlich eines schwingungsfähigen Systems eine bauliche Einheit, die einer Austauschbarkeit einzelner Komponenten, wie beispielsweise der Verwendung eines anderen Antriebsmotors entgegensteht.

Um die Nachteile des bekannten Autobalancers im Plattenteller PT oder Antriebsmotor zu vermeiden, ist ein Fig. 1 entsprechender Autobalancer vorgesehen, der aus einer im Niederhalter P vorgesehenen Einrichtung zum Unwuchtausgleich besteht. Der auf dem Plattenteller PT an seinem Dom zentrierte Informationsträger IT ist mit dem Niederhalter P in bekannter Weise zwischen Plattenteller PT und Niederhalter P eingeklemmt.

Bezugszeichen sind in Fig. 1 mit Fig. 2 übereinstimmend verwendet.

Es wird deutlich, daß die Fig. 1 entsprechende Einrichtung zum Unwuchtausgleich eine geringere Bauhöhe aufweist, die durch einen größeren Durchmesser der kreisförmig verlaufenden Nut H im Niederhalter P ermöglicht wird. In der Fig. 1 entsprechenden Ausführung sind als Ausgleichsmittel A zum Ausgleich einer vom Informationsträger IT und gegebenenfalls von Plattenteller PT und Antriebsmotor ausgehenden Unwucht Scheiben vorgesehen, die sich in einer kreisförmig verlaufenden Nut H der Unwucht entgegenwirkend zueinander ausrichten. Die als Ausgleichsmittel A verwendeten Scheiben können homogen beziehungsweise aus einem Material bestehend oder inhomogen ausgeführt werden. Die Erfindung ist jedoch nicht auf scheibenförmige Ausgleichsmittel beschränkt, da auch Kugeln eines entsprechenden Durchmessers als Ausgleichsmittel A geeignet sind. Einer Ausführung entsprechend wurden in einem Niederhalter H in einer Nut H mit einer Breite von 3,25 mm bei einem Außendurchmesser von 28 mm acht Kugeln mit einem Durchmesser von 3 mm und einer Gesamtmasse von 0,9 Gramm zum Ausgleich einer Unwucht von bis zu 1,125 Gramm mal Zentimeter angeordnet. Der Ausgleich einer CD mit einer Unwucht von bis zu 1 Gramm mal Zentimeter wird mit einer derartigen Ausführung bereits in einem Drehzahlbereich von 6590 bis 7350 Umdrehungen pro Minute erreicht.

Grundsätzlich besteht eine Korrelation zwischen dem Durchmesser, den der Verlauf der Nut H aufweist, und der von den Ausgleichsmitteln A aufzubringenden Masse, die sich mit größerem Durchmesser verringert. Da der Durchmesser des Niederhalters P nicht durch einen inneren Abtastdurchmesser des Informationsträgers IT begrenzt ist, ergibt sich ein großer Gestaltungsspielraum für die Ausführung des Autobalancers im Niederhalter P und es wird grundsätzlich eine geringere Bauhöhe erreicht. Der im Niederhalter P vorgesehene Autobalancer ist vom Plattenteller PT und Antriebsmotor weitestgehend unabhängig und es ist aufgrund eines größeren Durchmessers des Kreises, der von der Nut H gebildet wird, eine geringere Auslenkung des Autobalancers zum Ausrichten der Ausgleichsmittel A zum Ausgleich einer Unwucht erforderlich.

Eine im Niederhalter P vorgesehene Einrichtung zum Ausgleich von Unwucht wird vorzugsweise derart gestaltet, daß sie eine mit einem Niederhalter P ohne Mittel zum Ausgleich von Unwucht übereinstimmende Bauhöhe aufweist, um eine große Flexibilität bei der Ausführung unterschiedlicher Geräte zu erreichen und keine Veränderungen an anderen Systemkomponenten vornehmen zu müssen.

Claims (7)

1. Aufzeichnungs- oder Wiedergabegerät für einen, mit einem Niederhalter (P) auf einem Plattenteller (PT) eingespannten, plattenförmigen Informationsträger (IT) und mit einem Mittel zum Ausgleich einer Unwucht, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel zum Ausgleich einer Unwucht eine im Niederhalter (P) vorgesehene Einrichtung zum Unwuchtausgleich ist.

2. Aufzeichnungs- oder Wiedergabegerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Unwuchtausgleich ein im Niederhalter (P) vorgesehener Autobalancer ist.

3. Aufzeichnungs- oder Wiedergabegerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Unwuchtausgleich eine Ausgleichsmittel (A) enthaltende und kreisförmig verlaufende Nut (H) im Niederhalter (P) ist.

4. Aufzeichnungs- oder Wiedergabegerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Niederhalter (P) eine Einrichtung zum Ausgleich einer bis zu einem Gramm mal Zentimeter betragenden Unwucht vorgesehen ist.

5. Aufzeichnungs- oder Wiedergabegerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die kreisförmig verlaufende Nut (H) im Niederhalter (P) einen gegenüber einem zum Abtasten erforderlichen, inneren Abtastdurchmesser des Informationsträgers (IT) größeren Durchmesser aufweist.

6. Aufzeichnungs- oder Wiedergabegerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgleichsmittel (A) mindestens eine Scheibe ist.

7. Aufzeichnungs- oder Wiedergabegerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgleichsmittel (A) mindestens eine Kugel ist.