DE2736187A1

DE2736187A1 - Einspannvorrichtung fuer eine drehend antreibbare information tragende platte

Info

Publication number: DE2736187A1
Application number: DE19772736187
Authority: DE
Inventors: Johannes Andreas Iemenschot
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1976-08-24
Filing date: 1977-08-11
Publication date: 1978-03-02
Also published as: AU2804877A; JPS5327408A; JPS5528136B2; CA1096495A; AT354769B; FR2363161B1; GB1584812A; ATA610577A; IT1085155B; NL7609375A; AU507406B2; DE2736187C2; FR2363161A1; US4232870A; ES461807A1

Description

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"Einspannvorrichtung für eine drehend antreibbare Information tragende Platte".

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einspannvorrichtung zum Einspannen einer drehend antreibbaren scheibenförmigen Information tragenden Platte mit einem zentralen Plattenloch und insbesondere zum Antreiben einer Vide.oplatte mit: einer um eine Drehungsachse drehbaren Antriebsspindel mit einem freien Ende; Plattenunterstützungsmitteln auf der Antriebsspindel mit einem zur Antriebsspindel koaxialen Zentrierelement mit einer im Querrichtung von kleiner nach grosser als

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der Durchmesser des Plattenloches sich ändernden Zentrieroberfläche, die (auch im Betrieb) mit dem Rand des Plattenloches zusammenarbeitet und einem gegenüber der Drehungsachse der Antriebsspindel beweglichen und im Betrieb mit Hilfe einer Auflegefläche mit einer aufgelegten Platte reibend zusammenarbeitenden Plattennitnehmer in einem radialen Abstand vom Zentrierelement; und einem im Betrieb auf einer aufgelegten Platte ruhenden und bis gegenüber das Zentriereleraent beweglichen Plattendrücker zum gegen die Zentrieroberfläche Drücken des Randes des Plattenloches.

In der DT-OS 26 07 518 der Anmelderin wird eine derartige Einspannvorrichtung vorgeschlagen. Diese ist mit einer auf der Antriebsspindel fest angeordneten Plattenunterstützung versehen, mit der das Zentrierelement ortsfest verbunden ist. Derjenige Teil der Zentrieroberfläche, die eine Querabmessung aufweist entsprechend dem Durchmesser eines Plattenloches liegt in gewissem axialem Abstand von den übrigen ortsfesten Teilender Plattenunterstützung, so dass eine aufgelegte Platte in beschränkten Masse auf dem Zentrierelement frei kippbar ist. Der Plattendrücker übt im Betrieb auf eine aufgelegte Platte einen Federdruck aus, so dass

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der Rand des Plattenloches federnd gegen die Zentrieroberfläche gedruckt wird. Bei dieser bereits vorgeschlagenen Einspannvorrichtung wird davon ausgegangen, dass die Platte einigermassen schräg auf das Zentrierelement aufgelegt werden darf. Beim Anlaufen der Plattenspindel erfolgt unter dem Einfluss von Zentrifugalkräften eine Kippung der Platte bis in eine Drehungsebene, die im wesentlichen senkrecht auf der Drehungsachse der Antriebsspindel liegt. Bei bestimmten in der Entwicklung begriffenen Videoplattenspielern, bei denen die Information der Platte mit Hilfe eines Laserbündels ausgelesen wird, wird die Platte mit einer Geschwindigkeit von I5OO oder I8OO Umdrehungen/Minute, abhängig von der Netzfrequenz, die 50 oder 60 Herz beträgt, gedreht. Für nähere allgemeine Information in bezug auf derartige Video-Plattenspieler sei auf einer Anzahl Artikel verwiesen, die in "Philips Technische Rundschau" Heft 33, 1973, Nr. 7, Seiten I90 bis einschliesslich 205 erschienen sind. Bei einer Drehzahl von 15OO oder I8OO Umdrehungen/Minute treten wesentliche Zentrifugalkräfte auf, so dass trotz der Reibung zwischen dem Rand des Plattenloches und dem Zentrierelement dennoch ein ziemlich starker· Kippeffekt erzeugt wird, wodurch die Platte mit relativ hoher Genauigkeit in die obengenannte Drehungsebene zu liegen kommt.

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Es kann erwünscht sein, eine Einspannvorrichtung solcher Art zu verwenden, dass bereits unmittelbar beim Auflegen der Platte diese sich innerhalb enger Toleranzgrenzen befindet und zwar in einer Ebene senkrecht zur Drehungsachse der Antriebsspindel. Bei der genannten bereits vorgeschlagenen Einspannvorrichtung ist ja innerhalb des Video-Plattenspielers zusatzlicher Raum erforderlich, der die schräge Auflage einer Videoplatte ermöglicht. Die Erfindung bezweckt nun, eine Einspannvorrichtung zu schaffen, bei der die "Gesamtbauhöhe des Video-Plattenspielers oder ähnlicher Plattenspieler einigermassen verringert werden kann, ohne dass eine Gefahr besteht, dass eine aufgelegte Platte beim Anlaufen der Antriebsspindel ortsfeste Teile des Spielers berührt. Die Erfindung weist dazu das Kennzeichen auf, dass der Plattenmitnehmer aus einem als Ganzes koaxial gegenüber dem Zentrierelement zwischen einer weiter zum freien Ende der Antriebsspindel liegenden (höheren) Lage und einer weiter davon wegliegenden niedrigeren Lage axial verschiebbaren Plattenmitnehmer besteht; dass eine genaue Parallelführung zum koaxialen Verschieben des Plattenmitnehmers gegenüber dem Zentrierelement vorhanden ist; dass die Auflegefläche(n) zum reibenden Zusammenarbeiten mit einer aufgelegten Platte mit dem Plattenmitnehmer fest verbunden ist (sind) und in einer imaginären

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Ebene liegt (liegen), die ungeachtet der axialen Lage des Plattenmitnehmers gegenüber dem Zentrierelement senkrecht auf der Drehungsachse der Antriebsspindel sieht; und dass Federmittel vorhanden sind zum in Richtung der höheren Lage Belasten des Plattenmitnehmers.

Bei einer erfindungsgemässen Einspannvorrichtung ist der Plattenmitnehmer zugleich als Mittel wirksam um beim Auflegen einer Platte diese bereits in eine Ebene zu bringen, die im wesentlichen senkrecht auf der Drehungsachse der 'Antriebsspindel steht. Beim Auflegen der Platte oder gegebenenfalls während der Zeit, dass der Plattendrücker in Betriebslage gelangt, wird der Plattenmitnehmer zusammen mit der Platte über die Antriebsspindel aufwärts bewegt bis der Rand des Plattenloches die Zentrieroberfläche berührt. Sollte das Plattenloch nicht völlig koaxial zur Zentrieroberfläche liegen, so kann in dieser Phase der Ausrichtung der Platte gegenüber der Drehungsachse eine geringe Verschiebung der Platte über dem Plattenmitnehmer erfolgen bis das Plattenloch auf die gewünschte Weise mit der Zentrieroberfläche zusammenarbeitet. Der Abstand, über den der Plattenmitnehmer axial verschiebbar ist, wird derart gewählt, dass der Plattenmitnehmer niemals als axialer Anschlag für eine aufgelegte Platte wirksam, sein kann. Die axiale Lage einer aufgelegten Platte wird

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ausschliesslich durch die Zusammenarbeit des Randes des Plattenloches mit der Zentrieroberfläche des Zentrierelementes bestimmt. Vom Plattendrücker werden der Rand des Plattenloches und die Zentrieroberfläche gegeneinander gedrückt, auch im Betrieb.

Der Plattenmitnehmer wird mittels der dazu vorgesehenen Federmittel federnd gegen die dem Plattendrücker gegenüberliegende Seite der Platte gedrückt und arbeitet auf diese Weise entgegen der Federwirkung des Plattendrückers. Die Wahl der Stärke der Federmittel, die zum Andrücken des Plattenmitnehmers bzw. des Plattendrückers dienen, kann dem Bedürfnis angepasst werden. Dabei bieten sich verschiedene Möglichkeiten, wobei abhängig von den praktischen Umständen bestimmt werden muss, welche Wahl für den betreffenden konkreten Fall am günstigsten ist. Es ist beispielsweise möglich, die Federmittel für den Plattenmitnehmer derart zu bemessen, dass bereits nur durch das Gewicht einer aufgelegten Platte eine axiale Verschiebung des Plattenmitnehmers gegenüber dem Zentrierelement über einen derartigen Abstand erfolgt, dass der Rand des Plattenloches gegen die Zentrieroberfläche zu ruhen kommt. Sollte eine aufgelegte Platte nicht völlig zentriert gegenüber dem Zentrierelement liegen, so wird durch die axiale Kraft,

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die in der nachfolgenden Phase vom Plattendrücker ausgeübt wird, die Platte in radialer Richtung verschoben werden.

Die tangentiell gerichteten Reibungskräfte, die das Antriebsmoment liefern und die die Platte in Drehung versetzen und in diesem Zustand halten müssen, werden in einem derartigen Fall im wesentlichen an der Stelle des Randes des Plattenloches und zwar durch das Zentrierelement erzeugt. Der Plattenmitnehmer liefert nur einen geringen Beitrag zum Antriebsmoment.

Eine andere Möglichkeit ist, die Federmittel des Plattenmitnehmers stärker zu bemessen aber selbstverständlich auch wieder nicht so stark, dass sie die Funktion des Plattendrückers rückgängig machen. Bei einer derartigen Bemessung könnte der Plattenmitnehmer einen grösseren Teil des Antriebsmomentes liefern. Eine Folge ist jedoch, dass radialen Verschiebungen der Platte zum Zentrieren des Plattenloches gegenüber dem Zentrierelement durch grössere Reibungskräfte zwischen der Platte und dem Plattendrücker entgegengewirkt werden.

Bei Versuchen hat sich eine Einspannvorrichtung bewehrt, die das Kennzeichen aufweist, dass das Zentrierelement aus einem auf der Antriebsspindel befestigten zylinderförmigen Körper mit einem

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Kegelstumpfende besteht, dessen Aussenoberflache als Zentieroberflache wirksam ist; dass der Plattenmitnehmer aus einer zylinderförmigen Büchse mit einer durchgehenden inneren Bohrung und einem Flansch an einem Ende besteht; und dass die Parallelführung des Plattenmitnehmers aus der genannten zylinderförmigen Büchse und dem zylinderförmigen Körper des Zentrierelementes, der mit geringem Spielraum in der inneren Bohrung der Büchse angeordnet ist, besteht. Bei einer derartigen Ausführungsform können mit Vorteil die Federmittel zum Belasten des Plattenmitnehmers zur h'oheren Lage aus mit der Zentrieroberfläche fest verbundenen Blattfedern bestehen, die mit freien Enden den Plattenmitnehmer belasten.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

Figur 1 eine schaubildliche Ansicht eines Video-Plattenspielers mit einer zugehörenden Videoplatte,

Figur 2 im vergrössertem Massstab einen Teil des Video-Plattenspielers nach Figur 1 und zwar in der Umgebung der Einspannvorrichtung,

Figur 3 einen Teil eines Schnittes durch einen Video-Plattenspieler nach Figur 1 über die Drehungsachse der Einspannvorrichtung,

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Figur k eine Ansicht gemäss den Pfeilen IV-IV in Figur 3.

Der Video-Plattenspieler 1 aus Figur 1

enthält ein Gehäuse 2 und einen scharnierbaren Deckel Auf der Vorderseite des Gehäuses befinden sich eine Anzahl Tasten h und 5 zum Betätigen der jeweiligen Betriebsarten des Gerätes. An einer zentralen Stelle befinden sich die Plattenunterstützungsmittel 6, die noch näher beschrieben werden. Eine Videoplatte 7 mit einem zentralen Plattenloch 8_f kann auf die Plattenunterstützungsmittel aufgelegt werden um dadurch mit der erforderlichen Drehzahl von I5OO oder 1800 Umdrehungen/ Minute, abhängig von der Netzfrequenz von 50 oder 60 Herz, angetrieben zu werden. Neben diesen Mitteln befindet sich in der oberen Fläche des Gehäuses 2 ein sich radial erstreckender Schlitz 9, in dem eine Fokussiervorrichtung 10 in radialer Richtung mit Hilfe im Gehäuse vorgesehener (nicht dargestellter) Mittel verschiebbar ist. Das Gerät weist ein Objektiv 11 auf, mit dem ein von einer Laserquelle herrührendes Lichtbündel auf die Unterseite einer auf die Einspannvorrichtung gelegten Platte fokussiert werden kann und mit dessen Hilfe das von der Platte zurückgeworfene Licht (nicht dargestellten) photoelektrischen Informationdetektionsmitteln zugeführt wird.

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Die Plattenunterstützungsmitteln 6, siehe insbesondere auch Figur 31 umfassen ein mit einer Antriebswelle 12 eines elektrischen Hauptmotors 31 koaxiales Zentierelement 13 mit einer in Querrichtung von kleiner nach grosser als der Dur dimesser des Plattenloches 8 in der Videoplatte sich ändernden Zentrieroberfläche Ik, die auch im Betrieb (siehe Figur 3) mit dem Rand 15 des Plattenloches 8 zusammenarbeitet. Weiter umfassen die Plattenunterstützungsmittel einen Plattenmitnehmer 16. Dieser Plattenmitnehmer ist gegenüber der Drehungsachse 17 der Antriebsspindel in beschränktem Masse axial beweglich und arbeitet mit Hilfe einer Auflegefläche 18 mit einer aufgelegten Videoplatte reibend zusammen.

Im Betrieb ruht ein bis gegenüber das

Zentrierelement 13 beweglicher Plattendrücker 19 auf der aufgelegten Videoplatte. Im Zentrierelement 13 ist ein ringförmiger axial magnetisierter dauermagnetischer Ring 20 angeordnet (beispielsweise durch Verleimen), der mit einer ringförmigen Weicheisenplatte im Plattendrücker 19 zusammenarbeitet. Der Rand 15 des Plattenloches in der Videoplatte 7 wird durch die Magnetkraft, die zwischen dem ringförmigen Dauermagnetring 20 und der Weicheisenplatte 21 wirksam ist, gegen die Zentrieroberfläche I^ gedrückt. Im Betrieb berührt

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der Plattendrücker keine festen Teile des Video-Plattenspielers. Ein Flansch 22 auf der Oberseite eines zylinderförmigen Teils 23 dreht im Betrieb in einer Kammer Zh im Deckel 3· Beim Offnen des Deckels wird der Plattendrücker von der Videoplatte abgehoben und zwar dadurch, dass drei Bolzen 25 den Flansch ZZ berühren und auf diese Weise durch den Deckel 3 auf den Plattendrücker eine Zugkraft ausüben. Bine innere Bohrung 26 passt relativ genau in das freie Ende der Antriebsspindel 12 und zwar um Ausrichten des Plattendrückers gegenüber den Plattenuntersttitzungsmitteln.

Der Plattenmitnehmer 16 ist koaxial mit den Zentrierelement 13 zwischen einer höheren und einer niedrigeren Lage verschiebbar. Diese zwei Lagen liegen in einem derartigen Abstand voneinander, dass unter Berücksichtigung der in der Praxis unvermeidlichen Änderungen in den Durchmessern der Plattenlöcher jeweiliger Videoplatten und folglich auch unter Berücksichtigung der axialen Lagen auf die Zentieroberflache aufgelegter Videoplatten die Reibungsfläche 18 eine aufgelegte Platte immer berührt.

Der Plattenmitnehmer 16 arbeitet mit dem

Zentrierelement 13 mittele einer genauen Parallelführung, zusammen. Diese besteht aus einer zylinderförmigen Bohrung

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im Plattenmitnehmer 16, in der sich ein genau passender zylinderförmiger Teil 27 des Zentrierelementes 13 befindet. Das Zentrierelement besteht auf diese Weise aus einem auf der Antriebsspindel 12 befestigten zylinderförmigen Körper 27 mit einem Kegelstumpfende, dessen Aussenoberflache die Zentrieroberfläche ~\k bildet. Der Plattenmitnehmer 16 besteht aus einer zylinderförmigen Büchse 28 mit der bereits genannten Bohrung und weiter aus einem Flansch 29,

Die ganze flache obere Fläche des Flansches ist als Auflegefläche zum reibenden Zusammenarbeiten mit der aufgelegte Videoplatte 7 wirksam. Diese Auflegefläche liegt völlig in einer imaginären Ebene, die, ungeachtet der axialen Lage des Plattenmitnehmers 16 gegenüber dem Zentrierelement 13> senkrecht auf der Drehungsachse 17 der Antriebsspindel 12 steht.

Zum in die höhere Lage Drücken des

Plattenmitnehmers 16 sind Federmittel im Form dreier mit dem Zentrierelement 13 fest verbundener Blattfedern 30 vorhanden, siehe insbesondere auch Fig. k. Jede der drei Blattfedern 30 ist in einem Mittelteil mit Hilfe zweier Stifte 3"· mit dem Zentrierelement 13 verbunden. Die beiden freien Enden 32 drücken den Plattenmitnehiner nach oben. Dadurch, dass die Blattfedern 30 in Schlitzen im Zentrierelement und im Plattenmitnehmer angeordnet sind,

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wird vermieden, dass diese beiden Elemente gegenüber einander drehende Bewegungen machen.

Die Erfindung beschränkt sich nicht auf

die dargestellte Ausführungsform. Alternative Ausführungsformen lassen sich aus der dargestellten Ausführungsforni ableiten. So ist es nicht notwendig, dass die Zentrieroberfläche 14 aus einer kontinuierlichen Kegeloberfläche besteht. Es ist beispielsweise möglich, in dieser Oberfläche Rillen vorzusehen oder gerade auf dieser Oberfläche drei oder mehr Rippen vorzusehen. Die Auflegefläche 18 besteht bei der dargestellten Ausführungsform aus einer einzigen Fläche. Derselbe Effekt könnte auch erreicht werden, wenn auf den Flansch 29 eine Anzahl, beispielsweise drei, örtliche Erhöhungen vorgesehen werden würden oder wenn statt des Flansches 29 eine Anzahl speichenförmige Vorsprünge verwendet werden. Es ist möglich, die Auflegefläche 18 oder gegebenenfalls die vorhandenen Auflegeflächen mit einer Oberflächenschicht aus einem Material zu versehen, das in Zusammenarbeit mit dem Material einer Videoplatte einen hohen Reibungskoeffizienten aufweist, beispielsweise Gummi. Vesentlihh für die Erfindung ist jedoch nach wie vor, dass eine auf den Plattenmitnehmer aufgelegte Videoplatte sich immer in einer Ebene senkrecht zur Drehungsachse der Antriebsspindel 12 befindet und dass im Betrieb

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der Rand I5 des Plattenloch.es die Zentrieroberfläche des Zentrierelementes 13 berührt. Auf diese Weise wird nämlich gewährleistet, dass bevor die Antriebsspindel die erforderliche Drehzahl erreicht, die Videoplatte bereits zum grössten Teil ihre schlussendliche, quer zur Drehungsachse I7 stehende, koaxiale Lage eingenommen hat.

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Le

erseite

Claims

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PATENTANSPRÜCHE:

/1J Einspannvorrichtung zum Einspannen einer drehend antreibbaren scheibenförmigen Information tragenden Platte mit einem zentralen Plattenloch (8) und insbesondere zum Antreiben einer Videoplatte (7) mit:

- einer um eine Drehungsachse (17) drehbare Antriebsspindel (i2) mit einem freien Ende,

- Plattenunterstützungsmitteln (6) auf der Antreibsspindel (12) mit einem zur Antriebsspindel koaxialen Zentrierelement (13)

mit einer im Querrichtung von kleiner nach grosser als der Durchmesser des Plattenloches (8) sich ändernden Zentrieroberfläche (1*0, die (auch im Betrieb) mit dem Rand (15) des Plattenloches (8) zusammenarbeitet und einem gegenüber der der Drehungsachse der Antriebsspindel axial beweglichen und im Betrieb mit Hilfe einer Auflegefläche (18) mit einer aufgelegten Platte reibend zusammenarbeitenden Plattenmitnehmer (16) in einigen radialen Abstand vom Zentrierelement und

- einem im Betrieb auf einer aufgelegten Platte ruhenden und bis gegenüber das Zentrierelement (13) beweglichen Plattendrücker (19)

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ORIGINAL INSPECTED

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zum gegen die Zentrieroberfläche OM Drücken des Randes (15) des Plattenloches (8), dadurch gekennzeichnet, dass

- der Plattenmitnehmer (16) aus einem als Ganzes koaxial gegenüber dem Zentrierelement (15) zwischen einer weiter zum freien Ende der Antriebsspindel (12) liegenden (höheren) Lage und einer weiter davon wegliegenden (niedrigeren Lage axial verschiebbaren Plattenmitnehmer (16) besteht,

- eine genaue Parallelführung vorhanden ist zum koaxialen Verschieben des Plattenmitnehmers (16) gegenüber dem Zentrierelement (13) und

- die Auflegefläche(n) (18) zum reibenden Zusammenarbeiten mit einer aufgelegten Platte (7) mit dem Flattenmitnehmer (i6) ortsfest verbunden ist (sind) und in einer imaginären Ebene liegt (liegen), die, ungeachtet der axialen Lage des Plattenmitnehmers gegenüber dem Zentrierelement senkrecht auf der Drehungsachse (17) der Antriebsspindel (12) steht und -Federmittel (30) vorhanden sind, zum in die höhere Lage Belasten des Plattenmitnehmers (16).

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2. Einspannvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass

- das Zentrierelement (13) aus einem auf der Antriebsspindel (12) befestigten zylinderförmigen Körper mit einem kegel stumpfförmigen Ende besteht, dessen Aussen Oberfläche als Zentrieroberfläche (1^) wirksam ist,

- der Plattenmitnehmer (16) aus einer zylinderfrörmigen Büchse (28) mit einer durchgehenden inneren Bohrung und einem Flansch (29) an einem Ende bestellt, und

- die Parallelführung für den Plattenmitnehmer (16) aus der genannten zylinderförmigen Büchse (28) und dem zylinderförmigen Körper (27)

des Zentrierelements (13) besteht, der mit geringem Spielraum in der inneren Bohrung der Büchse angeordnet ist.
3. Einspannvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch götennezeichnet,dass die Federmittel zum Belasten des Plattenmitnehmers (16) in die höhere Lage aus mit dem Zentrierelement (13) fest verbundenen Blattfedern (30) bestehen, die mit freien Enden den Plattenmitnehmer belasten.

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