DE2330818C3 - Vorrichtung zum zentrischen Einspannen von auswechselbaren Magnetfolienscheiben - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum zentrischen Einspannen von Magnetfolienscheiben nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Speicher für (flexible) Magnetfolienscheiben 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 Magnetfolienscheibe in auswechselbarer Weise auf dem Speicher-Laufwerk zentriert befestigt und zwischen verschiedenen Speicher-Laufwerken austauschbar ist. Eine zu diesem Zweck

ίο geeignete Vorrichtung muß also gewährleisten, daß das Einspannen der Scheibe in schonender Weise erfolgt und trotzdem eine hohe Genauigkeit bezüglich der konzentrischen Lage der Aufzeichnungsspuren und der Antriebswelle des Laufwerks erreicht wird. Diese Anforderungen werden in Zukunft noch wesentlich höher sein, wenn die Aufzeichnungsdichte der Daten auf der Scheibe gesteigert wird.

In der DE-OS 21 07 184 ist ein Speicher für (flexible) Magnetfolienscheiben beschrieben, bei dem ein Zentrierkegel 38 mit einer Flanschscheibe 46 die Magnetfolienscheibe gegen eine Schwungscheibe 40 preßt. Wie aus Fig.5 dieser Offenlegungsschrift hervorgeht, besteht der eingreifende Teil des Zentrierkegels aus einem konischen und einem zylindrischen Teil. Die Magnetfolienscheibe wird durch die Flanschscheibe 46 gegen eine in einer Ausnehmung der Schwungscheibe 40 angeordnete Reibungsplatte 47 gepreßt. Einen Einfluß auf die zentrische Lage der Magnetfolienscheibe übt die Reibungbplatte 47 nicht aus; die zentrische Lage der Magnetfolienscheibe ist allein durch den Zentrierkegel festgelegt.

Bei den bisher verwendeten Vorrichtungen zum Einspannen einer (flexiblen) Magnetfolienscheibe mit einer sie umgebenden Schutzhülle, z. B. auch so in der DE-OS 21 07 184 beschrieben, von der im Oberbegriff des Hauptanspruches ausgegangen ist, ist die Anforderung einer exakt reproduzierbaren Lage der Aufzeichnungsspuren noch nicht ganz zufriedenstellend gelöst; 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.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfache und leicht herzustellende, trotzdem aber doch sehr genaue und leicht zu bedienende Vorrichtung der eingangs genannten Art anzugeben.

Diese Aufgabe wird durch die im Hauptanspruch gekennzeichnete Erfindung gelöst. Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

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 die Scheibe schont, sie weniger der Gefahr des Reißens aussetzt und dadurch ihre Lebensdauer erhöht.

Im folgenden wird die Erfindung an Hand eines durch Figuren erläuterten Ausführungsbeispiels beschrieben. Es zeigt
Fig. I einen Querschnitt durch eine vorteilhafte Ausführungsform der Einspannvorrichtung,

Fig.2 einen Querschnitt bei geöffneter Haube mit der Einspannvorrichtung in der Ruhestellung,

Fig.3 eine perspektivische Ansicht der dehnfähigen

Vorrichtung des Spannfutters.

In Fig. 1 ist ein Teil eines Speicherlaufwerks 10 dargestellt, der die Vorrichtung zum zentrischen Einspannen einer (flexiblen) Magnetfolienscheibe 25 enthält, die sich in der Hülle 20 befindet.

Zum Laufwerk 10 gehört ein Rahmen mit einer Grundplatte 11 und einer dazu senkrecht angeordneten Antriebswelle 12, die in den Lagern 13 und 14 gelagert ist Am nach außen weisenden Ende der Antriebswelle 12 befindet sich eine topfförmige Nabe 30. Die Nabe 30 besitzt eine flache Stirnseite 31, an der die Folienscheibe anliegt, und eine ringförmige Innenwand 32, die zu der zylindrischen Aussparung 33 der Nabe gehört. Die Innenwand 32 ist so gearbeitet, daß sie eine exakt ringförmige Aufnahmefläche darstellt und es erlaubt, die flexible Scheibe in bezug auf die Nabe mit großer Genauigkei: fest einzuspannen; die Einzelheiten des Einspannvorganges werden im folgenden genau beschrieben.

Die Hülle 20 mil der darin enthaltenen flexiblen Scheibe 25 ist genauer in der US-PS 36 68 65S mit dem Titel »Hülle für magnetische Aufzeichnungsscbeiben« 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 Scheibe, damit das Einspannen und das Drehen der Scheibe innerhalb der Hülle nicht gestört wird, und darüber hinaus eine sich in radialer Richtung ausdehnende Öffnung, die dem zugehörigen magnetischen Schreib/Lesekopf (der nicht dargestellt ist) einen Teil der Aufnahmefläche der Scheibe zugänglich macht. Die Scheibenkassette ist beliebig unter den beschriebenen Laufwerken austauschbar.

In der Zeichnung ist die Scheibenkassette in senkrechter Position dargestellt und befindet sich in Führungen 21, die senkrecht zur Antriebswelle 12 liegen. Anzumerken ist, daß bei senkrecht angeordneter Antriebswelle die Scheibenkassette horizontal liegt; die Erfindung ist jedoch in keiner Weise bezüglich der Lage der Antriebsvorrichtung 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. Ein Bolzen 40 zur Aufnahme der Einspannvorrichtung ist durch eine vertieft liegende öffnung 19 in der Haube 16 angeordnet. In koaxialer und auf dem Bolzen 40 verschiebbarer Anordnung befindet sich eine Keilvorrichtung 50 zur Ausübung eines Druckes nach Art eines Keils auf eine durch Längsschlitze in radialer Richtung dehnfähige Vorrichtung 60 und eine Einspannfeder 44. Die dehnfähige Vorrichtung 60 und die Keilvorrichtting 50 bilden ein Spannfutter (Spreizdorn). Eine Halteklemme 43, die fest an der Keilvorrichtung 50 angebracht ist, und eine Haltescheibe 41 halten die Einspannfeder in einer vorgespannten Lage fest. In ähnlicher Weise sorgen die Halteklemmen 43 und 46 dafür, daß eine Freigabefeder 53 zwischen der dehnfähigen Vorrichtung 60 und der Keilvorrichtung 50 gehalten wird.

Die in F i g. 3 gezeigte dehnfähige Vorrichtung 60 ist aus einem Stück gefertigt; sie besteht aus mehreren Segmenten 61, die voneinander durch Längsschlitze getrennt sind. Die dehnfähige Vorrichtung 60 besitzt einen auskragenden Kran*; 62 mit einer Fläche 64 zum Festspannen der Magnetfolienscheibe und eine zylindrische Anschlagfläche 65, die mit der Innenwand 32 der Nabe 30 in Kontakt gebracht wird.

Die Κ eilvorrichtung 50 hat die Furm eines abgeschmtfene;;-Kegels, in dessen Inneren ein Lager 51 angebracht ist. Die Keilvorrichtung 50 und die dehnfähige Vorrichtung 60 sind mit Hilfe des Lagers 51 auf dem Bolzen 40 frei drehbar, während sich der Bolzen 40 selbst nicht drehen kann. Die Keilvorrichtung 50 hat ferner eine ringförmige Vertiefung 52, die zur Aufnahme der Freigabefeder 53 dien;,
Ist wie in Fig.2 die Haube 16 geöffnet, so stößt die Haltescheibe 41 an die äußere Oberfläche der vertieft liegenden öffnung 19 der Haube, da die Feder 44 entspannt ist, und außerdem liegt an der Halteklemme 46 infolge der Ausdehnung der Freigabefeder 53 die dehnfähige Vorrichtung 60 an. Wenn die Haube 16 geschlossen wird, dringt das Spannfutter 60, 50 durch die zentrale Öffnung der Magnetfolienscheibe, bis sich diese auf der Anschlagfläche 65 der dehnfähigen Vorrichtung 60 befindet und an den: Kranz 62 anliegt.

Dringt dann die Keilvorrichtung 50 weiter in die Aussparung 33 der Nabe 30 ein, wird die Freigabefeder 53 zusammengepreßt und bewirkt damit, daß der Spannfutterkranz 62 derart gegen die Stirnfläche 31 der Nabe 30 gepreßt wird, daß das Spannfutter sicher auf der Nabe sitzt und die Magnetfolienscheibe 25 zwischen der Fläche 64 des Spannfutterkranzes 62 und der Stirnfläche 31 der Nabe 30 eingespannt ist. Bei weiterem Schließen der Haube wird die Einspannfeder 44 zusammengedrückt und zwängt dabei die Keilvorrichtung 50 gegen die dehnfähige Vorrichtung 60, wodurch diese radial nach außen gespreizt wird, bis die Anschlagfläche 65 der dehnfähigen Vorrichtung 60 festen Kontakt mit der Innenwand 32 der Nabe 30 hat. Da der Durchmesser der zentralen öffnung der Magnetfolienscheibe etwas kleiner ist als der Durchmesser der Innenwand 32 der Nabe, weitet die ausgedehnte Vorrichtung 60 die Magnetfolienscheibe aus, wenn sie mit der Nabeninnenwand 32 in Kontakt steht. Als Folge davon wird die Magnetfolienscheibe konzentrisch auf der Nabe 30 des Laufwerkes 10 festgespannt.

Auf diese Weise kann die Magnetfolienscheibe 25 innerhalb der allseits geschlossenen Hülle 20 rotieren, die ihrerseits durch die Führungen 21 an der Rotation gehindert wird. Das Spannfutter 60, 50 führt eine entsprechende Rotation um den Bolzen 40 aus.

Als Folge eines Spielraumes zwischen dem Durchmesser des Bolzens 40 und der Wandung der Öffnung 19 in der Haube 16 ist der Bolzen 40 nicht auf eine bestimmte Achse festgelegt, sondern er kann sich radial innerhalb des genannten Spielraums verschieben. Sollte also ?'':·€ Fehlausrichtung der Achsen des Bolzens 40 und der Nabe 30 auftreten, würde die Einspannvorrichtung automatisch at:f der Nabe zentriert. Dfcr genannte Spielraum verhindert daher das allmähliche Entstehen eines Spiels zwischen dem Rahmen des Laufwerkes und der Nabe.

Beim Öffnen der Haube 16 kann die dehnfähige Vorrichtung 60 infolge der Ausdehnung der Freigabefeder 53 auf ihren kleineren Durchmesser zurückgehen und gibt dabei die Magnetfolienscheibe in schonender Weise frei.

Man hat festgestellt, daß Ausdehnungen der dehnfähigen Vorrichtung von nur einigen 10 μιη die elastischen Eigenschaften der gewählten Magnetfolienscheibe nicht zerstören und trotzdem einen einwandfreien Kontakt zwischen der Nabe und dem Spannfutter sicherstellen. Acetharze haben sich als geeignete Materialien für die

(Ichnfähige Vorrichtung erwiesen. Weilerhin garantiert ein Federdruck von ungefähr 100 Pond für die Freigabefeder 53 und von ungefähr 4 Kilopond für die Einspannfeder 44 ein ordnungsgemäßes Arbeiten der Vorrichtung.

Hierzu I Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum zentrischen Einspannen von auswechselbaren magnetischen Aufzeichnungsträgern, die in Form von runden, flexiblen Scheiben (Magnetfolienscheiben) vorliegen, in das Laufwerk eines Speichers, das eine Antriebswelle mit einer topfförmigen Nabe aufweist, bei der die jeweilige Magnetfolienscheibe mittels eines durch die zentrale öffnung der Scheibe in die Aussparung der topfförmigen Nabe eindringenden Domes, der an seinem äußeren Ende mit einem kranzförmigen Flansch versehen und auf einem Bolzen drehbar gelagert ist, durch Andrücken des kranzförmigen Flansches gegen die äußere Stirnfläche der topfförmigen Nabe bezüglich der Antriebswelle zentriert einspannt; ir und mit der Antriebswelle koppelbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Dorn ein Spannfutter ist, das aus einer dehnfähigen Vorrichtung (60), die durch von ihrem äußeren, den kranzförmigen Flansch (62) aufweisenden Ende ausgehende Längsschlitze dehnfähig ist, und einer im Innern der dehnfähigen Vorrichtung (60) angeordneten Keilvorrichtung (50) zur radialen Dehnung der dehnfähigen Vorrichtung (60) besteht, und daß beim Einspannen der Magnetfolienscheibe (25) zufolge des Aiidrückens des kranzförmigen Flansches (62) gegen die äußere Stirnfläche (31) der topfförmigen Nabe (30) die Keilvorrichtung (50) durch weiteres Eindringen in die dei/nfähig^ Vorrichtung (60) diese aufspreizt und dadurcK die Magnetfolienscheibe (25) unter geringfügiger Auswei· ing ihrer zentralen Öffnung zentriert festspannt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die dehnfähige Vorrichtung (60) die Form eines Kegelstumpfes mit an dessen Basis anschließender zylindrischer Anschlagfläche (65), an die sich der kranzförmige Flansch (62) anschließt, aufweist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Freigabefeder (53) zwischen den einander gegenüberliegenden Stirnflächen der dehnfähigen Vorrichtung (60) und der Keilvorrichtung (50) angeordnet ist und daß eine Einspannfeder (44), die gespannt gegenüber der Freigabefeder (53) einen erheblich größeren Federdruck ausübt, die Keilvorrichtung (50) gegen die dehnfähige Vorrichtung (60) drückt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Bolzen (40), auf dem das Spannfutter (60, 50) drehbar gelagert ist, an einer schwenkbaren Haube (16) befestigt ist und daß beim Schließen der Haube (16) das Spannfutter (60,50) in die Aussparung (33) der topfförmigen Nabe (30) eingeführt und zufolge des durch die sich schließende Haube (16) auf die Einspannfeder (44) und damit auf die Keilvorrichtung (50) zunehmend ausgeübten Druckes die Freigabefeder (53) gespannt und die dehnfähige Vorrichtung (60) aufgespreizt wird.