DE2709261A1

DE2709261A1 - Stretching device for flexible magnetic record disc - has central spring load over inverted cup member with three outwardly extending resilient arms

Info

Publication number: DE2709261A1
Application number: DE19772709261
Authority: DE
Inventors: Dietrich Dr Ing Roscher
Original assignee: Zentronik VEB
Current assignee: Zentronik VEB
Priority date: 1976-06-10
Filing date: 1977-03-03
Publication date: 1977-12-22
Also published as: DD125990A1; HU174094B; BG26489A1; CS202689B1

Abstract

The component is designed to stretch and mount a flexible magnetic record disc in the centre of a record carrier. It comprises a central spigot (11) with a number of curved rotationally symmetric spring arms, each attached to a centralising former (13) and a flat outwardly extending flange (12) which is in contact with the upper surfaces of the disc. The included angle between the centralising arms is in the range from 55 deg. to 85 deg., and the arms are preferably three in number. The required compressive and tensile forces are produced by a central helical coil spring coaxial with the spindle.

Description

Aufspannvorrichtung für eine flexible MagnetplatteClamping device for a flexible magnetic plate

Die Erfindung betrifft eine Aufspannvorrichtung für eine flexible Platte, die mit einer agnetisierbaren Schicht belegt ist, zusammen it der Schutzhülle in einen Datenspeicher einbringbar ist und zux Zweck der Aufzeichnung und Wiedergabe von Informationen in Kontakt oder unmittelbare Nähe eines Magnetkopfes gelangt.The invention relates to a jig for a flexible Plate, which is covered with an agnetisable layer, together with the protective cover can be brought into a data memory and for the purpose of recording and playback of information comes into contact with or in the immediate vicinity of a magnetic head.

Es wurde bereits in der DT-OS 2 107 184 im Zusaamenhang mit einem Magnetplattenspeicher eine Aufspannvorrichtung für flexible Magnetplatten beschrieben, bei dem die flexible Magnetplatte zusammen mit der Schutzhülle in den Plattenspeicher eingeschoben wird, mittels eines in ihre Zentralöffnung eindringenden Kegels zentriert und mit einer Antriebsspindel kuppelbar ist.It was already in DT-OS 2 107 184 in connection with a Magnetic disk storage described a jig for flexible magnetic disks, in which the flexible magnetic disk together with the protective cover in the disk storage is inserted, centered by means of a cone penetrating into its central opening and can be coupled to a drive spindle.

Eine andere Lösung entsprechend DT-OS 2 330 358 sieht vor, die flexible Magnetplatte zusammen mit einem Halter zur Antriebsspindel hin- bzw. wegzubewegen und die Magnetplatte mit einer am Halter befestigten Spannvorrichtung gegen die Antriebsspindel zu spannen.Another solution according to DT-OS 2 330 358 provides the flexible Move the magnetic plate to and from the drive spindle together with a holder and the magnetic plate with a clamping device attached to the holder against the Clamp the drive spindle.

Der Nachteil beider Arten der Aufspannung besteht darin, daß durch die unvermeidbaren Herstellungstoleranzen der Zentralöffnung in der flexiblen Magnetplatte und der Aussparung in der Antriebsspindel sowie durch deren Abnutzung mechanisches Spiel vorhanden ist.The disadvantage of both types of clamping is that by the unavoidable manufacturing tolerances of the central opening in the flexible magnetic disk and the recess in the drive spindle as well as mechanical wear and tear Game is present.

Die Folge ist, daß die Reproduzierbarkeit der konzentrischen Aufzeichnungsspuren insbesondere bei den in der Zukunft angestrebten hohen Spurdichten nicht befriedigend ist.The result is that the reproducibility of the concentric recording tracks particularly unsatisfactory with the high track densities aimed for in the future is.

In der DT-OS 2 330 818 werden die genannten Nachteile durch eine in die Zentralöffnung der flexiblen Magnetplatte eindringende dehnfähige Vorrichtung, die durch eine Keilvorrichtung aufgeweitet wird, beseitigt. Die Ausführung dieser-Spannvorrichtung erfordert jedoch einen relativ hohen konstruktiven Aufwand, Die Gewährleistung der für eine einwandfreie Zentrierung notwendige freie Verschiebbarkeit der dehnfähigen Vorrichtung auf ihrer Aufnahmewelle und das Aufbringen der Spannkraft über eine Feder bedingen außerdem eine große Bauhöhe der Spannvorrichtung, da die Konstruktionselemente der Keilvorrichtung eine günstigere konstruktive Ausführung nicht ermöglichen.In DT-OS 2 330 818, the disadvantages mentioned are addressed by an in expandable device penetrating the central opening of the flexible magnetic plate, which is widened by a wedge device, eliminated. The execution of this jig requires however a relatively high design effort, The Guarantee of the freedom of movement necessary for perfect centering the elastic device on its take-up shaft and the application of the clamping force a spring also require a large overall height of the clamping device, since the Structural elements of the wedge device a more favorable structural design not allow.

Das Ziel der Erfindung besteht darin, den relativ hohen konstruktiven Aufwand der bekannten svufspannvorrichtungen für flexible Magnetplatten zu vermindern sowie eine geringe Bauhöhe der vorgeschlagenen Lösung zu gewährleisten.The aim of the invention is the relatively high constructive To reduce the effort of the known svufspannvorrichtungen for flexible magnetic disks and to ensure a low overall height of the proposed solution.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, durch einfache technologisch leicht ausführbare konstruktive Elemente eine Aufspannvorrichtung zu schaffen, die eine genaue Zentrierung und schonende Aufspannung der flexiblen Magnetplatte auf der Antriebsspindel ermöglicht.The invention is based on the object by simple technological easily executable structural elements to create a jig that precise centering and gentle clamping of the flexible magnetic plate the drive spindle allows.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß ein spreizbares Spannelement aus einem Zapfen mit mehreren gekrümmten, rotationssymmetrisch angeordneten Federarmen besteht, an deren äußeren Enden jeweils zwei winklig zueinander angeordnete Auflageflächen vorhanden sind, wobei die eine Auflagefläche für die Zentrierung und die andere Auflagefläche für die Reibungsmitnahme der flexiblen Magnetplatte dient.According to the invention the object is achieved in that an expandable Clamping element made of a pin with several curved, rotationally symmetrical arranged There is spring arms, at the outer ends of which two are arranged at an angle to one another Support surfaces are present, the one support surface for centering and the other supporting surface for the frictional entrainment of the flexible magnetic disk serves.

Eine vorteilhafte Ausführung der Erfindung besteht darin, daß die Krümmung der Federarme kreisförmig ist und der zugehörige Zentriwinkel zwischen Zapfen und Auflageflächen im Bereich von 550 bis 850 liegt, daß das Aufbringen einer bestimmten Spannkraft auf den Zapfen über eine Andruckfeder erfolgt, die auf dem Zapfen angeordnet ist oder sich innerhalb des Zapfens befindet, wobei im letzten Fall die zugehörige Spannkraft auf die tndruckfeder über eine Scheibe durch einen Dru kbolzen aufgebracht wird. Die Wirkungsweise des spreizbaren Spannelementes besteht darin, daß beim Aufbringen einer in axialer Richtung auf den Zapfen des Spannelementes wirkenden Kraft an den Enden der gekrümmten, rotationssymmetrisch angeordneten Federarme horizontale und vertikale Kraftkompenenten auftreten, unter deren Einfluß die flexible Magnetplatte zunächst zentriert und anschließend mit der von einem Motor angetriebenen Spindel durch Reibungsmitnahme gekuppelt wird.An advantageous embodiment of the invention is that the Curvature of the spring arms is circular and the associated central angle between Pin and bearing surfaces in the range of 550 to 850 is that the application of a certain clamping force on the pin takes place via a pressure spring, which is on the Pin is arranged or is located within the pin, with the last In the case of the associated tension force on the compression spring via a washer through a Pusher applied will. The mode of action of the expandable Clamping element is that when applying one in the axial direction the pin of the clamping element acting at the ends of the curved, rotationally symmetrical force arranged spring arms horizontal and vertical force components occur under whose influence first centered the flexible magnetic disk and then with it the spindle driven by a motor is coupled by frictional driving.

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. Dabei zeigen: Fig, ls Ansicht der Aufspannvorrichtung mit außenliegender Andruckfeder Fig. 2 t ansicht der aufspannvorrichtung mit innenliegender Andruckfeder Fig. 3s Prinzip der Wirkungsweise des spreizbaren Spannelementes Fig. 4: Darstellung des spreizbaren Spannelementes in der Art einer Tellerfeder in der Draufsicht Fig. 5s Darstellung des spreizbaren Spanneleçentes in der irt einer Tellerfeder längs der Schnittlinie i!i-A Fig. 6s Darstellung des spreizbaren Spannelementes mit Ausbildung von drei gekrümmten Federarmen in der Draufsicht Fig. 7s Darstellung des spreizbaren Spannelementes mit Ausbildung von drei gekrümmten Federarmen längs der Schnittlinie B-B Die Wirkungsweise der Aufspannvorrichtung soll zunächst anhand von Fig. 1 erläutert werden.The invention is to be described in more detail below using an exemplary embodiment explained. They show: FIG. 1 a view of the clamping device with an external one Pressure spring Fig. 2 t view of the clamping device with internal pressure spring Fig. 3s principle of the mode of operation of the expandable clamping element Fig. 4: representation of the expandable clamping element in the manner of a plate spring in the plan view Fig. 5s Representation of the expandable clamping element in the irt of a disc spring lengthways the section line i! i-A Fig. 6s representation of the expandable clamping element with training of three curved spring arms in plan view Fig. 7s representation of the expandable Clamping element with the formation of three curved spring arms along the cutting line B-B The mode of operation of the jig will first be explained with reference to FIG will.

Nachdem die flexible Magnetplatte 30 mit ihrer Schutzhülle 32, die eine Aussparung 33 für die aufspannung der flexiblen Magnetplatte 30 besitzt, in den Datenspeicher eingebracht ist und die Zentralöffnung 31 der flexiblen Magnetplatte 30 in etwa über der Aussparung 22 der Antriebsspindel 21 liegt, wird der Spannarm 23, an dem das spreizbare Spannelement 10 drehbeweglich befestigt ist, um den Befestigungspunkt 24 am Rahmen 20 des Datenspeichers gekippt. Dadurch taucht das spreizbare Spannelement 10, das im Ausführungsbeispiel der Fig. 1 entsprechend der Darstellung von Fig. 6 und Fig. 7 als Zapfen 11 mit drei gekrümmten, rotationssymmetrisch angeordneten Federarmen 15 ausgebildet wurde, mit seinen Federarmen 15 in die Zentralöffnung 31 der flexiblen Magnetplatte 30 und in die Aussparung 22 der Antriebsspindel 21 ein. Bei weiterer Abwärtsbewegung des Spannarmes 23, dessen Bewegung im übrigen mit dem Schließen einer Tür am Datenspeicher gekuppelt werden kann, wird durch die Abschrägung 14 der Federarme 15 zunächst eine Vorzentrierung der flexiblen Magnetplatte 30 durchgeführt bis sich das spreizbare Spannerlement 10 mit seiner Auflagefliche 12 für die Reibungsmitnahme auf die flexible Magnetplatte 30 und die Antriebsspindel 21 auflegt. Die Wirkungsweise der nachfolgenden Feinzentrierung und der Aufspannung der flexiblen Magnetplatte 30 wird anhand der Fig. 3 erläutert, in der die Kräfteverhältnisse bei einem der symmetrisch angeordneten und gekrümmten Federarme 15 dargestellt sind. Durch eine weitere Kippung des Spanne riss 23 wird eine dem Federweg der Andruckfeder 18 proportionale Andruckkraft FN auf die gekrümmtenFeder arme 15 aufgebracht. Diese Andruckkraft FN bewirkt sowohl eine horizontale Kraftkomponente Fz, die eine Aufweitung des spreizbaren Spannelementes 10 bewirkt, als auch eine vertikale Kraftkomponente FA, die einen Andruck der flexiblen Magnetplatte 30 an die Stirnfläche 25 der Antriebsspindel 21 verursacht. Bei der konstruktiven Gestaltung der Federarme 15 ist sicherzustellen, daß die der Verschiebung der Auflagefläche 13 für die Zentrierung entgegenwirkende Reibkraft FZR, die durch die vertikale Kreftkoiponente FA auf den Auflageflächen 12 für die Reibungsmitnahme hervorgerufen wird, stets kleiner als die horizontale Kraftkomponente Fz in Richtung der Innenseiten der Aussparung 22 in der Antriebsspindel 21 ist.After the flexible magnetic disk 30 with its protective cover 32, the has a recess 33 for clamping the flexible magnetic plate 30, in the data memory is introduced and the central opening 31 of the flexible magnetic disk 30 is approximately above the recess 22 of the drive spindle 21, the clamping arm 23 on which the expandable clamping element 10 rotatably attached is tilted about the attachment point 24 on the frame 20 of the data memory. Through this The expandable tensioning element 10, which in the exemplary embodiment of FIG. 1 accordingly, is immersed the representation of FIG. 6 and FIG. 7 as a pin 11 with three curved, rotationally symmetrical arranged spring arms 15 was formed, with its spring arms 15 in the central opening 31 of the flexible magnetic plate 30 and into the recess 22 of the drive spindle 21 a. With further downward movement of the clamping arm 23, its movement in the rest can be coupled with the closing of a door on the data storage device, is made possible by the Bevel 14 of the spring arms 15 initially a pre-centering of the flexible magnetic plate 30 carried out until the expandable tensioner element 10 with its support surface 12 for the friction entrainment on the flexible magnetic plate 30 and the drive spindle 21 hangs up. How the subsequent fine centering and clamping work the flexible magnetic disk 30 is explained with reference to FIG. 3, in which the balance of forces are shown in one of the symmetrically arranged and curved spring arms 15. By further tilting the span 23 one of the spring deflection of the pressure spring is torn 18 proportional pressure force FN applied to the curved spring arms 15. These Pressure force FN causes both a horizontal force component Fz, which causes an expansion of the expandable clamping element 10 causes, as well as a vertical force component FA, which presses the flexible magnetic plate 30 against the end face 25 of the drive spindle 21 caused. When designing the spring arms 15, it must be ensured that that the displacement of the support surface 13 for the centering counteracts Frictional force FZR created by the vertical force coefficient FA on the contact surfaces 12 is caused for the frictional entrainment, always smaller than the horizontal Force component Fz in the direction of the inner sides of the recess 22 in the drive spindle 21 is.

Gleichzeitig ist zu gewährleisten, daß nach Anlegen der Auflageflächen 13 für die Zentrierung an die Innenseiten der Aussparung 22 in der Antriebsspindel 21 die Reibkräfte FAR an den Auflageflächen 13 für die Zentrierung stets kleiner sind, als die vertikale Kraftkomponente FA auf den Auflageflächen 12 für die Reibungsmitnahme. Durch diese beiden Bedingungen wird garantiert, daß die flexible Magnetplatte 30 beim Aufsetzen des spreizbaren Spannelementes 10 zum Zweck der Zentrierung verschiebbar ist und zum anderen eine Selbstsperrung der Aufspannvorrichtung und damit ein Verklemmen der Federarme 15 in der Aussparung 22 der Antriebsspindel 21 vermieden, Untersuchungen haben ergeben, daß optimale Bedingungen vorliegen, wenn die Federarme 15 so gestaltet werden, daß der Quotient der horizontalen und vertikalen Kraftkomponente FA und Fz der Wurzel des Quotienten der Reibungskoeffizienten der den horizontalen und vertikalen Kraftkomponenten FA und Fz zugeordneten Auflageflächen 12 bzw. 13 entspricht. Bei kreisförmiger Gestaltung der gekrümmten Federarme 15 sind, Wie Berechnungen ergeben haben, diese Bedingungen abhängig von den Werkstoffeigenschaften bei beliebiger Anzahl von Federarmen 15 in einem Bereich des Zentriwinkele o4 (Winkel zwischen Zapfen 11 und Auflageflächen 12;13) von 550 - 650 vorhanden.At the same time it must be ensured that after the contact surfaces have been applied 13 for centering on the inside of the recess 22 in the drive spindle 21 the frictional forces FAR on the bearing surfaces 13 for centering are always smaller are, as the vertical force component FA on the bearing surfaces 12 for the friction entrainment. These two conditions guarantee that the flexible magnetic disk 30 when the expandable clamping element 10 is placed, it can be displaced for the purpose of centering and on the other hand a self-locking of the jig and thus jamming of the spring arms 15 in the recess 22 of the drive spindle 21 avoided, investigations have shown that optimal conditions exist when the spring arms 15 are designed in this way be that the quotient of the horizontal and vertical force components FA and Fz the root of the quotient of the coefficient of friction of the horizontal and vertical force components FA and Fz associated bearing surfaces 12 and 13 corresponds. In the case of a circular design, the curved spring arms 15 are how calculations have shown these conditions depending on the material properties at any Number of spring arms 15 in a range of the central angle o4 (angle between Pin 11 and support surfaces 12; 13) from 550 - 650 available.

Eine andere Ausführungsform des epre izba ren Spannelementes 10 in der Art einer Tellerfeder ist in Fig. 4 und Fig. 5 dargestellt. Diese Ausführungsform erfordert Jedoch eine genauere Führung des spreizbaren Spannelementes 10 beim Eintauchen in die Zentralöffnung 31 der flexiblen Magnetplatte 30, da dessen Fähigkeit zur Aufweitung bei gleichen Werketoffeigenschaften geringer ist als beim Ausführungebeispiel nach Fig. 6 und Fig. 7. Daher ist es zweckmäßig, das spreizbare Spannelement 10 mit seinem Zapfen Li radial verschiebber bzw. kippbar im Spannarm 23 zu befestigen, um gering.Another embodiment of the epre izba Ren clamping element 10 in the type of disc spring is shown in FIGS. 4 and 5. This embodiment However, requires a more precise guidance of the expandable clamping element 10 when immersed in the central opening 31 of the flexible magnetic disk 30, since its ability to Expansion with the same material properties is less than in the execution example according to FIGS. 6 and 7. It is therefore expedient to use the expandable clamping element 10 with its pin Li to be attached radially displaceable or tiltable in the clamping arm 23, by low.

Toleranzen beim Eintauchen desselben in die Aussparung 22 der Antriebsspindel 21 ausgleichen zu können.Tolerances when it is immersed in the recess 22 the Drive spindle 21 to be able to compensate.

Weiterhin ist es zweckmäßig, den Durchmesser der Aussparung 22 in der Antriebsspindel 21 geringfügig um ca. 0,01 mm größer zu wählen, als den Durchmesser der Zentralöffnung 31 der flexiblen Magnetplatte 30, um einen spielfreien Sitz der flexiblen Magnetplatte 30 auf der Antriebsspindel 21 zu gewährleisten. Erreicht der Spannarm 23 seine Betriebsstellung, in der er arretiert wird, ist durch die Dimensionierung der Andruckfeder 18 eine für eine Reibungsmitnahme der flexiblen Magnetplatte 30 ausreichende vertikale Kraftkomponente FA auf der Auflagefläche 12 vorhanden.It is also useful to measure the diameter of the recess 22 in the drive spindle 21 to be selected slightly larger by approx. 0.01 mm than the diameter the central opening 31 of the flexible magnetic plate 30 to ensure a play-free fit of the flexible magnetic plate 30 on the drive spindle 21 to ensure. Achieved the clamping arm 23 its operating position in which it is locked is through the Dimensioning of the pressure spring 18 for a friction entrainment of the flexible Magnetic plate 30 sufficient vertical force component FA on the support surface 12 available.

In der Fig. 2 ist ein anderes Ausführungsbeispiel für die gesamte Aufspannvorrichtung dargestellt, bei der durch die besondere Ausführung des Zapfens 11 des spreizbaren Spannelementes 10 und die Anordnung der Andruckfeder 18 eine besonders niedrige Bauhöhe der Aufspannvorrichtung erreicht wird, Die Andruckfeder 18 ist zu diesem Zweck in dem hohlen Zapfen 11 untergebracht, wobei die Andruckkraft FN über eine Scheibe 16 und einen Druckbolzen 17 durch den Spannarm 23 auf das spreizbare Spannelement 10 aufgebracht wird, Der Druckbolzen 17 kann fest mit dem Spannarm 23 verbunden werden, da durch die Punktberührung des Kugelendes 19 des Druckbolzen 17 mit der ebenen Scheibe 16 eine nahezu rückwirkungsfreie axiale Verschiebbarkeit des spreizbaren Spannelementes 10 erreicht wird.In Fig. 2 is another embodiment for the whole Clamping device shown in which by the special design of the pin 11 of the expandable clamping element 10 and the arrangement of the pressure spring 18 a particularly low overall height of the jig is achieved, the pressure spring 18 is accommodated for this purpose in the hollow pin 11, whereby the pressure force FN via a disc 16 and a pressure bolt 17 through the tensioning arm 23 on the expandable Clamping element 10 is applied, the pressure bolt 17 can be fixed to the clamping arm 23 are connected because the point contact of the ball end 19 of the pressure pin 17 with the flat disk 16 an almost reaction-free axial displaceability of the expandable clamping element 10 is achieved.

Das Lösen der Plattenaufspannung erfolgt bei beiden Ausführungsbeispielen entsprechend Fig. 1 und Fig. 2 durch Herausziehen des spreizbaren Spannelementes 10 aus der Zentralöffnung 31 der flexiblen Magnetplatte 30 mit Hilfe des Spannarmes 23. Danach kann die flexible Magnetplatte 30 zusammen mit ihrer Schutzhülle 32 aus dem Datenspeicher von Hand oder durch einen Auswerfer entfernt werden.The clamping of the plates is released in both exemplary embodiments according to FIGS. 1 and 2 by pulling out the expandable clamping element 10 from the central opening 31 of the flexible magnetic plate 30 with the help of the tension arm 23. Then the flexible magnetic plate 30 together with its protective cover 32 can be made can be removed from the data storage device by hand or with an ejector.

Claims

Petitioner claims @ jig for one in a protective cover accommodated flexible magnetic plate, characterized in that a pin (11) provided with a plurality of curved, rotationally symmetrically arranged spring arms (15) is, at the outer ends of each two support surfaces arranged at an angle to one another (12; 13) are present, the one bearing surface (13) for the centering and the other contact surface () for the friction arm of the flexible magnetic disk (30) is used.

2. Clamping device according to claim 1, characterized in that the curvature of the spring arms (15) is circular and the associated central angle between the pin (11) and the bearing surfaces (12; 13) is in the range of 550-850.

3. Clamping device according to claim 1, characterized in that three spring arms (15) are provided.

4. Clamping device according to claim 1, characterized in that for better introduction into the central opening (31) of the flexible magnetic plate (30) the support surfaces (13) used for centering are also bevelled.

5. Clamping device according to claim 1, characterized in that the application of a certain tension force to the pin (11) via a pressure spring (18) takes place.

6. Clamping device according to claim 1 and 5, characterized in that that the pressure spring (18) is arranged on the pin (11).

7. Clamping device according to claim 1, 5 and 6, characterized in that that the pressure spring (18) is arranged within the pin (11) and that the Tensioning force on the pressure spring (18) via a washer (10) through a pressure bolt (17) is applied.