DE2330818A1

DE2330818A1 - Vorrichtung zum einspannen und zentrieren von flexiblen magnetplatten

Info

Publication number: DE2330818A1
Application number: DE2330818A
Authority: DE
Inventors: Edward Landais Mathurin
Original assignee: International Business Machines Corp
Current assignee: International Business Machines Corp
Priority date: 1972-06-21
Filing date: 1973-06-16
Publication date: 1974-01-10
Also published as: CH554580A; ZA733534B; DE2330818C3; SE388495B; JPS4953011A; FR2197489A5; AU471372B2; AU5625273A; DE2330818B2; JPS5148051B2; US3768815A; AR199575A1; NL169793B; BR7304409D0; ES415764A1; IT981513B; NL169793C; BE800847A; GB1388089A; NL7307373A

Description

Aktenzeichen der Anmelderin: SA 972 002

Vorrichtung zum Einspannen und Zentrieren von flexiblen Magnetplatten

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Einspannen und Zentrieren von flexiblen Magnetplatten in einem Plattenspeicherlaufwerk, an dessen Antriebswelle eine Nabe befestigt ist, die eine Aussparung zur Aufnahme der Haltevorrichtung und eine Stirnfläche für den Anschlag der Magnetplatte besitzt.

Plattenspeicher mit flexiblen Magnetplatten finden aufgrund ihrer preisgünstigen Herstellung immer häufiger Anwendung in Gebieten, wo relativ geringe Datenmengen aufzuzeichnen sind, so z.B. in Datenerfassungssystemen, als Hilfsspeicher für Mikroprogramme in Zentraleinheiten usw. Diese Anwendungen verlangen oft, daß die flexible Magnetplatte in auswechselbarer Weise auf dem Laufwerk befestigt und zwischen verschiedenen Laufwerken austauschbar ist. Eine zu diesem Zweck geeignete Vorrichtung muß also gewährleisten, daß das Aufspannen der Platte in schonender Weise erfolgt und trotzdem eine hohe Genauigkeit bezüglich der konzentrischen Lage der Aufzeichnungsspuren und der Antriebswelle erreicht wird. Diese Anforderungen werden in Zukunft noch wesentlich höher sein, wenn die Aufzeich-

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-.2 nungsdichte der Daten auf der Platte gesteigert wird.

Bei den bisher verwendeten Einrichtungen zum Einspannen einer flexiblen Magnetplatten mit einer sie umgebenden Schutzhülle, wie sie z.B. in der deutschen Offenlegungsschrift 2 107 184 beschrieben sind, ist die Anforderung einer exakt reproduzierbaren Lage der Aufzeichrmngsspuren noch nicht ganz zufriedenstellend; der Grund dafür ist, daß sich zwischen dem Aufnahmedorn und der ihm zugeordneten Aussparung der Antriebswelle infolge von Herstellungstoleranzen oder durch Abnutzung mechanisches Spiel einstellen kann.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es nun, eine einfache und leicht herzustellende, trotzdem aber doch sehr genaue und leicht zu bedienende Vorrichtung zum Aufspannen und zum Zentrieren von flexiblen Magrietplatten auf der Antriebswelle eines Plattenspeieherlaufwerks anzugeben.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß eine dehnfähige Vorrichtung zur Aufnahme der Zentralöffnung der Magnetplatte und eine Keilvorrichtung zur Aufweitung der dehnfähigen Vorrichtung vorgesehen sind und daß die gegenseitige Anordnung von Keilvorrichtung und dehnfähiger Vorrichtung derart gewählt ist, daß zum Zentrieren der Magnetplatte die dehnfähige Vorrichtung gegen die Innenfläche der Aussparung der Nabe gedrückt wird.

Weitere Merkmale, vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des Gegenstandes der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Die mit der vorliegenden Erfindung erzielten wesentlichen Vorteile bestehen insbesondere darin, daß mit verhältnismäßig geringem Aufwand eine Vorrichtung hergestellt werden kann, die alle Anforderungen hinsichtlich Genauigkeit, Reproduzierbarkeit und Festigkeit des Einspannens erfüllt, dabei aber trotzdem die Platte schont, sie weniger der Gefahr des Reißens aussetzt und dadurch

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ihre Lebensdauer erhöht. In einer vorteilhaften Ausfuhrungsform der Erfindung verhindert die bezüglich der Gerätehaube in Grenzen frei bewegliche Haltewelle der Einspannvorrichtung eine allmählich sich verschlechternde Genauigkeit infolge von gebrauchsbedingten Dimensionsänderungen, da dieses Erfindungsmerkmal die automatische Zentrierung bezüglich der Antriebswelle gewährleistet.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines durch Figuren erläuterten Ausführungsbeispiels beschrieben. Es zeigten:

Fig. 1 einen Querschnitt durch eine vorteilhafte Ausführungsform der Einspann- und Zentriervorrichtung

Fig. 2 einen Querschnitt bei geöffneter Haube mit der

Zentriereinrichtung in der Ruhestellung,

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht des Spannfutters

mit der Zentrier- und der Spannvorrichtung der Erfindung.

In Fig. 1 ist ein Teil eines Plattenspeicherlaufwerks 10 dargestellt, der die Einrichtung für das Zentrieren und das Einspannen einer flexiblen Magnetplatte 25 enthält, die sich in der Hülle 20 befindet.

Zum Laufwerk 10 gehört ein Rahmen mit einer Grundplatte 11 und einer dazu senkrechten Treibwelle 12, die in den Lagern 13 und 14 eingespannt ist. Am nach außen weisenden Ende der Treibwelle 12 befindet sich eine ringförmige Nabe 30. Die Nabe 30 besitzt eine flache Stirnseite 31, die für die Aufnahme und die Halterung der Platte dient und eine ringförmige Innenwand 32, die zu einer zylindrischen Vertiefung 33 in der Nabe gehört. Die Innenwand 32 ist so gearbeitet, daß sie eine exakt ringförmige Auf-

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nahmeflache darstellt und es erlaubt, die flexible Platte in bezug auf die Nabe mit großer Genauigkeit festzuspannen; die Einzelheiten dieses Verfahrens werden im folgenden genau beschrieben.

Die Hülle 20 mit der darin enthaltenen flexiblen Platte 2 5 ist genauer in der US-PS 3 668 658 mit dem Titel "Hülle für magnetische Aufzeichnungsplatten" beschrieben; diese von Ralph Flores und anderen gemachte Erfindung ist jedoch nicht Teil der vorliegenden Erfindung. Die Hülle besitzt in der Mitte eine öffnung, deren Durchmesser größer ist als der Durchmesser der Mittelöffnung der Platte, damit das Einspannen oder das Drehen der Platte nicht gestört wird und darüberhinaus eine sich in radialer Richtung ausdehnende öffnung, die dem zugehörigen magnetischen Schreib/Lesekopf (der nicht dargestellt ist) einen Teil der Aufnahmefläche der Platte zugänglich macht. Die Plattenkassette ist beliebig unter den beschriebenen Plattenlaufwerken austauschbar, sie kann mit der Post verschickt werden, und sie kann weggeworfen werden, wenn sie ein aufgezeichnetes Programm enthält, das nicht mehr aktuell ist.

In der Zeichnung ist die Plattenkassette in senkrechter Position eingespannt dargestellt und befindet sich in Führungen 21, die senkrecht zur Treibwelle 12 liegen. Anzumerken ist, daß bei senkrecht stehender Treibwelle die Plattenkassette horizontal liegt; die Erfindung ist jedoch in keiner Weise bezüglich der Lage der Treibvorrichtung Einschränkungen unterworfen. Eine mit Scharnieren an dem Rahmen befestigte Haube 16 ist um eine Achse 17 drehbar und kann mit Hilfe einer Klinke 18 eingerastet werden. Eine Welle 40 zur Aufnahme der Einspannvorrichtung ist durch eine vertieft liegende öffnung 19 in der Haube 16 angeordnet. In koaxialer und auf der Welle 40 verschiebbarer Anordnung befindet sich eine Vorrichtung 50 zur Ausübung eines Drucks nach Art eines Keils, ein Spannfutter 60, das eine radiale Ausweitung erlaubt und eine Einspann-

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feder 44. Eine Rückhalteklemme 43, die fest an der Keilvorrichtung 50 angebracht ist und eine Rückhaltescheibe 41 halten die Einspannfeder in einer vorgespannten Lage fest. In ähnlicher Weise sorgen die Halteklemmen 43 und 46 dafür, daß die Freigabefeder 53 zwischen dem Spannfutter und der Keilvorrichtung gehalten wird.

Die in Fig. 3 dargestellte dehnbare Vorrichtung 60 ist aus einem Stück gefertigt; es handelt sich um ein bewegliches Spannfutter mit mehreren Keilen 61, die voneinander durch Schlitze getrennt sind. Das Spannfutter 60 besitzt einen auskragenden Kranz 6 2 mit einer Fläche 64 zum Festspannen der Platte und eine Anschlagsfläche 65, die mit der entsprechenden Innenwand 32 der Nabe 30 in Kontakt gebracht wird.

Die starre Kei!vorrichtung 50 hat die Form eines abgeschnittenen Kegels, in dessen Inneren eine Lagervorrichtung 51 angebracht ist, die der Keilvorrichtung und dem Spannfutter erlaubt, um die Welle 40 zu rotieren. Die Kei!vorrichtung 50 hat eine ringförmige Vertiefung 52, die nahe der Innenfläche des Spannfutters 60 angeordnet ist und zur Aufnahme einer Freigabefeder 53 dient. Die Keilvorrichtung 50 und das Spannfutter 60 sind mit Hilfe des Lagers 51 auf der Welle 40 frei drehbar, während sich die Welle 40 selbst nicht drehen kann.

Ist wie in Fig. 2 die Haube 16 geöffnet, so stößt die zum Halten der Welle benutzte Scheibe 41 an die äußere Oberfläche der vertieften öffnung 19 der Haube, da die Feder 44 nachgibt und außerdem berührt die Halteklemme 46 infolge der Ausdehnung der Freigabefeder 53 das Spannfutter 60. Wenn die Haube geschlossen wird, dringt die sich verjüngende konische Oberfläche des Spannfutters 60 durch das Mittelloch in die Magnetplatte ein, bis sich diese auf dem Teil 65 des Spannfutters und damit neben dem Kranz 62 befindet. Dringt das Spannfutter weiter in die Vertiefung 33 der Nabe 30 ein, wird die Freigabefeder 53 zusammengepreßt und bewirkt damit, daß das Spannfutter sicher auf der Nabe sitzt und

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die innere Oberfläche der Platte 25 fest zwischen die Aufspannoberfläche 64 des Spannfutterkranzes und der Stirnseite 31 der Nabe 30 eingespannt ist. Bei weiterem Schließen der Haube wird die Haltefeder 44 zusammengedrückt und zwängt dabei die Keilvorrichtung gegen das Spannfutter, wodurch das Spannfutter radial nach außen ausgeweitet wird, bis der Anschlagteil 65 des Spannfutters festen Kontakt mit der ringförmigen Anschlagfläche 32 der Nabe 30 hat. Da der Durchmesser der Zentralöffnung der Magnetplatte kleiner ist als der Durchmesser der Innenwände 32 der Nabe, weitet das ausgedehnte Spannfutter die Platte aus, wenn es mit den Nabenwänden in Kontakt steht. Als Folge davon wird die Platte in konzentrischer Weise auf der Nabe des Plattenlaufwerkes festgespannt .

Auf diese Weise kann die Platte 25 innerhalb der allseits geschlossenen Hülle 20 rotieren, die ihrerseits durch die Führungen 21 an der Rotation gehindert wird. Darüberhinaus führen das Spannfutter 60 und die Keilvorrichtung 50 eine entsprechende Rotation um die Welle 40 aus.

Als Folge eines Spielraums zwischen dem äußeren Durchmesser der Welle 40 und dem Rand der Öffnung 19 in der Haube, ist die Welle nicht auf eine bestimmte Achse festgelegt, sondern sie kann sich radial innerhalb der Haube verschieben. Sollte also eine Fehlausrichtung der Achsen der Welle 40 und der Nabe 30 auftreten, so wird die Einspanneinrichtung automatisch auf der Nabe zentriert. Dieses Merkmal verhindert das allmähliche Entstehen eines Spiels zwischen dem Rahmen und der Nabe.

Beim öffnen der Haube kann das Spannfutter infolge der Ausdehnung der Freigabefeder auf seinen kleineren Durchmesser zurückgehen und gibt dabei die Platte in schonender Weise frei.

Man hat festgestellt, daß Ausdehnungen des Spannfutters von nur einigen 10 ρ die elastischen Eigenschaften der gewählten Magnetplatte nicht zerstören und trotzdem einen genauen Kon-

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takt zwischen der Nabe und dem Spannfutter sicherstellen. Acetharze haben sich als geeignete Materialien für das Spannfutter erwiesen. Weiterhin garantiert ein Federdruck der Freigabefeder für den Kegel von ungefähr 100 Pond und von ungefähr 4 Kilopond für die Haltefeder ein ordnungsgemäßes Arbeiten der Einrichtung.

In einer anderen nicht dargestellten Ausführungsform ist ein bajonettartiger Feststellknopf am Ende der Einspannwelle festgemacht und die Kei!vorrichtung ist auf einer feststehenden Brücke montiert.

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

ΓΐJ Vorrichtung zum Einspannen und Zentrieren einer flexiblen Magnetplatte in einem Plattenspeicherlaufwerk, an dessen Antriebswelle eine Nabe befestigt ist, die eine Aussparung zur Aufnahme der Haltevorrichtung und eine Stirnfläche fürden Anschlag der Magnetplatte besitzt, dadurch gekennzeichnet, daß eine dehnfähige Vorrichtung (60) zur Aufnahme der Zentralöffnung der Magnetplatte (25) und eine Keilvorrichtung (50) zur Aufweitung der dehnfähigen Vorrichtung vorgesehen sind und daß die gegenseitige Anordnung von Kei!vorrichtung (50) und dehnfähiger Vorrichtung (60) derart gewählt ist, daß zum Zentrieren der Magnetplatte die dehnfähige Vorrichtung (60) gegen die Innenfläche (32) der Aussparung (33) der Nabe (30) gedrückt wird.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die dehnfähige Vorrichtung (60) ein flexibles Spannfutter ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Spannfutter (60) und die Kei!vorrichtung (50) koaxial angeordnet sind.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Spannfutter und die Kei!vorrichtung auf einer Welle (40) angeordnet sind und daß eine Feder (44) die Keilvorrichtung (50) gegen das Spannfutter (60) drückt.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Plattenspeicherlaufwerk (10) eine bewegliche Haube (16) umfaßt, und daß die Welle (40) an dieser Haube derart befestigt ist, daß das Schließen der Haube das Spannfutter (60) in die Aussparung (33) der Nabe (30) einführt

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und die Feder (44) gegen die Kei!vorrichtung (50) drückt, welche daraufhin das Spannfutter ausweitet, um die Magnetplatte zu zentrieren und einzuspannen.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse der Welle (44) bezüglich der Haube (16) radial verschiebbar angeordnet ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur dehnbaren Vorrichtung (60) ein Kranz (62) gehört, der die Magnetplatte gegen die Stirnfläche (31) der Nabe preßt.
8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aussparung (33) der Nabe (30) zylinderförmige Gestalt besitzt, und daß die Zentralöffnung der Magnetplatte einen geringeren Durchmesser als die zylindrische Aussparung besitzt, damit die dehnbare Vorrichtung die Magnetplatte beim Einspannen ausweitet und sie dadurch auf der Antriebswelle (12) zentriert.
9. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Freigabefeder (53) zwischen der dehnbaren Vorrichtung (50) und der Kei!vorrichtung (60) angeordnet ist, die ermöglicht, die dehnfähige Vorrichtung bezüglich der Nabe (30) in der richtigen Weise zu orientieren, bevor die Kei!vorrichtung die dehnfähige Vorrichtung ausweitet.
10. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorderfront der dehnfähigen Vorrichtung die Form eines abgestumpften Kegels besitzt, die das Einführen in die Mittelpunktsöffnung der Magnetplatte erleichtert.

ORIGINAL INSPECT»

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