DE2905836A1

DE2905836A1 - Magnetplattenspeicher

Info

Publication number: DE2905836A1
Application number: DE2905836A
Authority: DE
Inventors: Peter Schlueter
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1979-02-15
Filing date: 1979-02-15
Publication date: 1980-08-21
Also published as: FR2449319B1; FR2449319A1; DE2905836C2; CH648946A5; GB2045439A; US4326227A

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Aufzeichnen und Auslesen von Daten aus einer in einer auswechselbaren Kassette beweglich angeordneten kreisrunden folienförmigen Magnetplatte (floppy disk), die mit ihrer mittig angeordneten Durchbrechung auf eine Antriebswelle eines Laufwerkes aufgekuppelt, von dieser in Drehbewegung versetzt wird und an der radial ein Schreib-Lese-Kopf auf einer Schraubspindel vorbeibewegt und auf bestimmte Informationsspuren der Magnetplatte eingestellt werden kann, wobei Mittel vorgesehen sind, mit denen der Schreib-Lese-Kopf durch schlitzförmige beiderseitige Öffnungen der Kassette auf die Magnetplatte angedrückt wird.

Derartige Vorrichtungen dienen zur Speicherung von in elektrische Impulse umgesetzten Informationen, wie Sprache oder Codierungen, beispielsweise zur Registrierung von Messungen von Stromverbräuchen, wobei Stromentnahmemengen und -entnahmezeiten zur Zuordnung zu bestimmten Tarifperioden aufgezeichnet werden können.

Es sind derartige Vorrichtungen bekannt, bei denen die radiale Bewegung des Schreib-Lese-Kopfes von einem Schrittschaltmotor bewirkt wird, der intermittierende der Einteilung der Magnetplatte in konzetrische Spuren entsprechende Vor- und Rückwärtsbewegungen ausführen kann (Service Manual SA 400 - Shugard Associates 1977) . Der sich dadurch ergebende Nachteil, daß nur diskrete konzentrische Einzelspuren aufgezeichnet und angesteuert und dabei entstehende Fehleinstellungen nicht korrigiert werden können, wird durch einen Schraubspindelantrieb des Schreib-Lese-Kopfes behoben, wie er in BASF-6101 Floppy Disk Drive Manual der BASF AG 1975 beschrieben ist.

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Der Schreib-Lese-Kopf wird dabei auf einer durch einen Elektromotor angetriebenen Schraubspindel radial zur Magnetplatte bewegt. Eine Anpreßfeder, durch die die Spindelmutter in einer Richtung gegen die Gewindegänge gedrückt wird, verhindert dabei, daß durch das Spiel zwischen dem eine verhältnismäßige große Steigung aufweisenden Schraubengang und der Mutter eine Undefinierte Einstellung des Schreib-Lese-Kopfs entsteht. Mit einer solchen Anordnung ist eine kontinuierliche Bewegung und ein Ansteuern jeder Stelle der Magnetplatte und eine Spurkorrektur möglich. Ausserdem können auf diese Weise Spiralspuren geschrieben und gelesen werden.

Diese Anordnung hat insbesondere den Nachteil, daß ein Erkennen der jeweiligen radialen Lage des Schreib-Lese-Kopfes nur indirekt durch Aufzeichnung und Ermittlung des jeweiligen bis zur gesuchten Einstellung des Schreib-Lese-Kopfes zurückgelegten oder zurückzulegenden Umdrehungen des Antriebsmotores der Schraubspindel möglich ist. Ferner ist eine Fehlerrate durch die Anfahr- und Anlaufzeiten des Motors gegeben. Gleiches hat jedoch auch für den gebräuchlichen Antrieb der Magnetplatte durch einen Elektromotor zu gelten.

Ein weiterer Nachteil der bekannten und auf dem Markt befindlichen Geräte ist es, daß sie justiert werden müssen, was einen zusätzlichen hohen Herstellungsaufwand und eine Betriebsunsicherheit infolge der Gefahr des Dejustierens bedeutet. Darüber hinaus bedürfen diese Geräte einer sehr präzisen und daher aufwendigen Bauweise.

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Aufgabe der Erfindung ist es demgemäß, einen exakten Zugriff des Schreib-Lese-Kopfes für jede beliebige Stelle der Magnetplatte zu ermöglichen und insbesondere die tatsächliche Einstellung des Schreib-Lese-Kopfes unmittelbar mit größtmöglicher Genauigkeit zu messen um damit auf eine Justierung der Vorrichtung verzichten zu können, und ferner die Anlaufzeiten der Platten- und Schreib-Lese-Kopf-Bewegungen so weit herabzusetzen, daß eine sofortige und exakte Steuerung dieser beiden Bewegungen möglich wird.

Des weiteren ist es gebräuchlich, die Magnetplatte gegen ein Widerlager der Plattenantriebswelle mit einer sich am Gehäuse abstützenden Vorrichtung anzupressen, um eine kraftschlüssige Verbindung zwischen Platte und Antriebsmotor zu erzielen, wobei diese in Anpreßlage feststehende Vorrichtung einen erheblichen Druck auf die Platte ausübern muß, was zu Reibungsabnutzungen, insbesondere in den Wellenlagern einerseits und zu Verzögerungen im Anlaufen der Platte führt.

Aufgabe der Erfindung ist es demgegenüber solche Verschleißerscheinungen zu vermeiden und die genannten Störungen einer exakten Ansteuerung der Platte und des Schreib-Lese-Kopfes auszuschalten.

Die bisher auf dem Markt befindlichen derartigen Vorrichtungen erfordern durch die Anordnung von zwei Motoren, z. B. einem Schrittschaltmotor für die Bewegung des Schreib-Lese-Kopfes und eines Elektromotors für den Plattenantrieb einer verhältnismäßig auslandenden Konstruktion. Bei Anordnung eines einzigen Motors ergibt der dann notwendige Riemenantrieb weitere Ungenauigkeiten bei der ¹^ littlung der Lage der Platte oder des

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Schreib-Lese-Kopfes. Ferner erfordern die bisher bekannten derartigen Geräte einer sehr hohen Präzision und die Verwendung von aufwendig herzustellenden Bauteilen, insbesondere solchen aus Metall, so daß die Fertigung teuer wird.

Es ist daher eine weitere Aufgabe der Erfindung, die Vorrichtung möglichst kompakt und raumsparend zu gestalten, um deren leichte und einfache Unterbringung in anderen Gebrauchsgeräten zu ermöglichen.

Schließlich ist es eine Aufgabe, daß die Konstruktion der Vorrichtung die Verwendung von Kunststoff-Druckgußteilen zuläßt, ohne daß sich deren größere Fertigungsund Alterstoleranzen ungünstig auswirken und um damit eine billige und einfache Herstellung zu ermöglichen.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Motor für den Antrieb der Welle der Magnetplatte und der Motor für den Antrieb der Welle der Schraubspindel Linearmotoren sind, daß die Schraubspindel eine um ihre Welle spiralig gewickelte Spurfeder ist, in die ein am Schreib-Lese-Kopf-Schlitten befestigter Taststift eingreift, der den Schreib-Lese-Kopf-Schlitten entlang der Spurfeder radial zur Magnetplatte befördert, daß die Drehungen des Linearmotores für die Drehung der Magnetplatte und des Linearmotores für die Bewegung des Schreib-Lese-Kopf-Schlittens von einer elektronischen Schaltung mit Hilfe einer Meßeinrichtung gesteuert werden, die aus einem spitzwinklig gespanntem, an dem Schreib-Lese-Kopf-Schlitten in zur Drehebene des Linearmotors

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für die Magnetplattenbewegung parallelen Ebene angeordneten Meßdraht besteht, wobei die Winkelhalbierende des Winkels dieses Meßdrahtes mit der Bewegungsrichtung des Schreib-Lese-Kopf-Schlittens zusammenfällt, und daß der Meßdraht mit den Enden seiner Schenkel mit der Steuerelektronik der Linearmotoren verbunden ist und daß er mindestens mit einem Magnetstift elektromagnetisch zusammenwirkt, der an dem Rotor des Linearmotors für die Magnetplatte so angeordnet ist, daß er nahe an dem Meßdraht und quer zu der Winkelhalbierenden des Winkels dieses Meßdrahtes bei Drehung des Rotors des Linearmotors zur Erzeugung eines Spannungsimpulses bei jedem übergang über einen Schenkel dieses Meßdrahtes vorbeigeführt wird und daß der Zeitabstand zwischen dem Übergang des Magnetstiftes über den ersten Schenkel und dem Übergang über den zweiten Schenkel des Meßdrahtes in der Steuerelektronik gemessen und der erhaltene Wert als Basis für die gewünschte Steuerung der Bewegungen der Magnetplatte und des Schreib-Lese-Kopf-Schlittens verwendet werden kann.

Durch diese Anordnung wird erreicht, daß eine ausserordentliche genaue und feine Einstellung des Schreib-Lese-Kopfes zur Magnetplatte erfolgen kann, daß eine Vorjustierung nicht nötig ist, die Vorrichtung vielmehr über die Steuerelektronik genau auf die gewünschte Spur eingestellt werden kann und daß die Anordnung eine sehr kompakte Bauweise aufweist.

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Es ist zweckmäßig, daß die Eckpunkte der Anordnung des Meßdrahtes ein gleichseitiges Dreieck bilden, dessen Höhe gleich der Weglänge des Schreib-Lese-Kopf-Schlittens von der äußersten Spur zu der innersten Spur der Magnetplatte ist.

Die Magnetplatte kann mit einer in der Antriebswelle für die Magnetplatte festklemmbaren, sonst aber frei beweglichen Plattenhaltevorrichtung an die Antriebswelle gekuppelt werden. Dadurch wird vermieden, daß die Magnetplatte von dem Gehäuse her mit größerem Druck während ihrer Bewegung angepreßt werden muß.

Es ist ferner zweckmäßig, daß der Anlegekopf zum Anpressen des Schreib-Lese-Kopfes an die Magnetplatte an dem Schreib-Lese-Kopf-Schlitten angelenkt ist und durch Magnetwirkung gegenüber dem Schreib-Lese-Kopf auf der anderen Seite der Magnetplatte je nach Funktion der Vorrichtung (Schreiben, Lesen oder Ansteuern) verschieden stark angedrückt wird. Hierdurch wird vermieden, daß der Anlegekopf für jede Funktion gleichmäßig stark durch Federwirkung angepreßt wird.

Es wird des weiteren vorgeschlagen, daß der Schreib-Lese-Kopf-Schlitten gegenüber den Gehäuseträgerteilen auf Längskugellagern in allen Freiheitsgraden quer zu seiner Bewegungsrichtung gelagert ist. Dadurch wird jedes Spiel des Schreib-Lese-Kopf-Schlittens quer zu seiner Bewegungsrichtung ausgeschlossen, was für die Genauigkeit seiner Steuerung Voraussetzung ist.

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Die Gehäuseträgerteile und der Schreib-Lese-Kopf-Schlitten können aus im Druckgußverfahren hergestellten Kunststoffteilen bestehen. Dadurch ist eine billige Fertigung möglich, die dadurch zulässig wird, daß sich das Gerät bei jeder Ansteuerung selbst justiert. Auf Präzisionsmetallbauteile kann daher verzichtet werden.

Es ist schließlich zweckmäßig, daß der in die Spurfeder eingreifende Taststift federnd ist, d. h. er kann entweder selbst federnd oder federnd angeordnet sein, um bei einer etwaigen Schnelleinstellung des Schreib-Lese-Kopf-Schlittens über die einzelnen Windungen der Spurfeder springen zu können.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden näher beschrieben und anhand der Zeichnungen dargestellt. Es zeigen

Fig. 1 eine Explosionsdarstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung;

Fig. 2 einen teilweisen Radialschnitt durch die gleiche Vorrichtung in Ebene II-II in Fig. 4;

Fig. 3 einen teilweisen Radialschnitt durch die gleiche Vorrichtung in der gleichen Ebene wie in Fig. 2, hier mit III-III in Fig.4 bezeichnet, jedoch in der entgegengesetzten Richtu-g gesehen wie in Fig. 2;

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Fig. 4 einen Axialschnitt durch die gleiche Vorrichtung in Ebene IV-IV in Fig. 2;

Fig. 5 einen teilweisen Axialschnitt durch die Plattenantriebswelle der gleichen Vorrichtung im Maßstab 1:2 gegenüber den vorausgehenden Figuren vergrößert.

In der Zeichnung ist die erfindungsgemäße Vorrichtung der Übersichtlichkeit halber nur in ihren wesentlichen Teilen dargestellt.

Es zeigen 1, 2 und 3 die Gehäuseträgerteile, die im Druckgeußverfahren hergestellte Kunststoffteile sind. Die Gehäuseträgerteile 1 und 2 bilden zusammen den Raum, in dem der Schreib-Lese-Kopf-Schlitten 4 geführt und das Lager 5 der Plattenantriebswelle 6 untergebracht ist. Die Gehäuseträgerteile 2 und 3 bilden zusammen das Fach für die Magnetplattenkassette 7. Die Gehäuseträgerteile 1 und 2 sind über die Abstandshalter 8a bis 8h und durch die Lagerbüchsenteile 9a und 9b sowie mit dem am Gehäuseträgerteil 2 vorgesehenen Abdeckteil 10 verbunden. Die Gehäuseträgerteile 2 und 3 sind mit den am ersteren vorgesehenen teilweise unterbrochenen Seitenwänden 11 verbunden und lassen die Oberseite des so gebildeten Faches für das Einschieben der Kassette offen.

Auf der Welle 6 ist der Rotor eines nur schematisch dargestellten Linearmotores 12 für den Antrieb der Magnetplatte 13 in dem von Kugellager 14 gebildeten Lager 5, das von den Lagerbuchsenteilen 9a und 9b getragen wird, fliegend gelagert befestigt. Der Stator des Linearmotores 12 ist mit dem Gehäuseteil 1 auf dessen Aussenseite fest

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verbunden. Die Welle 6 weist auf ihrem gegenüberliegenden Ende einen Bund 15 auf, mit dem sie durch das Gehäuselagerteil 2 greift sowie eine koaxiale Bohrung 16, die zur Aufnahme eines Zentrierungskonuses 17 des Plattenhalters 18 dient (Fig. 5), sowie am äußeren Ende dieser Bohrung einen nach innen zu zweistufigen inneren Bund 15a.

Der Plattenhalter 18 ist ein Stift 19, der nach der Welle 6 zu eine koaxiale Bohrung 20 und auf seiner anderen Seite zwei scheibenförmige runde Ausformungen 21, 22 aufweist, die eine Ausdrehung 23 begrenzen. Um den Stift 19 sitzt verschiebbar der aus halbhartem Plastikmaterial bestehende Zentrierkonus 17. Zwischen ihm und der Ausformung 20 ist um den Stift 19 eine Spiraldruckfeder 24 angeordnet, durch deren Wirkung die Magnetplatte 13 zwischen einem Bund 25 des Plattenhalters 18 und dem Bund 15 der Welle 6 festgehalten und mit dieser kraftschlüssig verbunden werden kann.

Der Stift 19 ragt über den Zentrierkonus 17 hinaus in die Bohrung 16 der Welle 6 und ist von seinem wellenseitigen Ende her so eingeschnitten, daß sich darin ein aus dem Stift herausragender Dorn 26 um eine Drehachse 27 in einer zum Stift 19 koaxialen Ebene schwenken läßt. In der Bohrung 20 ist eine Spiraldruckfeder 28 vorgesehen, die sich an dem Dorn 26 abstützt und diesen um seine Drehachse 27 senkrecht zur Achse des Stiftes 19 zu stellen bestrebt ist. Wird der Stift 19 zum Andrücken des Zentrierkonus an die Magnetplatte 13 an den Bund 15 der Welle 6 angeschoben, so klinkt der Dorn 26 hinter dem inneren Bund 15a der Bohrung 16 entgegen der Wirkung der Spiralfeder 24 ein. Die Magnetplatte 16 wird dann durch

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Wirkung der Spiraldruckfeder 24 zwischen dem Bund 25 des Plattenhalters 18 und dem Bund 15 der Welle 6 in kraftschlüssiger Verbindung festgehalten. Der Plattenhalter 18 kann sich dann frei mit der Welle drehen und bedarf zum Festklemmen der Platte keiner weiteren Abstützung an feststehenden Teilen. Das Herein- und Herausschieben des Stiftes 19 in die Welle 6 erfolgt mit Hilfe einer in die Ausdrehung 23 eingreifenden Verstellgabel 29, die an dem Gehäusetragteil 3 schwenkbar befestigt ist (Fig. 1).

Die Verbindung der Magnetplatte 13 mit der Welle 6 kann dadurch gelöst werden, daß durch die Verstellgabel 29 ein erneuter Druck entgegen der Wirkung der Spiraldruckfeder 24 auf den Stift 19 ausgeübt wird. Der Dorn 26 wird damit aus seiner Einklinkstellung gelöst, stellt sich unter der Wirkung der Spiralfeder 28 senkrecht zur Achse des Stiftes 19 und legt sich bei dessen Herausziehen rückwärts und stellt für dieses kein Hindernis mehr dar.

Der quer zur Achse der Welle 6 verschiebbare Schreib-Lese-Kopfschütten 4 besteht aus einem Rahmen 30, einer nach dem Gehäusetragteil 2 bzw. der Magnetplatte 13 zuweisenden Trägerplatte 31 für den Schreib-Lese-Kopf und einer Trägerplatte 2 3 für die Abstandmeßvorrichtung 33. In der Trägerplatte 31 ist der Schreib-Lese-Kopf 34 vorgesehen. Der Rahmen 30 des Schreib-

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Lese-Kopf-Schlitten 4 läuft auf zehn rillenförmigen Kugellagern 35 für je eine Kugel, die an entsprechenden an den Gehäuseträgerteilen 1 und 2 vorgesehenen Widerlagern abrollt, die in der Zeichnung der Übersichtlichkeit halber nicht wiedergegeben sind. Dadurch ist eine spielfreie Lagerung und eine exakte Führung des Schreib-Lese-Kopfes gewährleistet.

Der Schreib-Lese-Kopf ragt durch einen Schlitz 36 in dem Gehäuseträgerteil 2 (Fig. 1) und dem üblichen Schlitz 37 in der Kassette 7 bis zur Magnetplatte 13.

Durch den Zwischenraum zwischen den Trägerplatten 31 und 32 verläuft senkrecht zur Achse der Welle 6 die Welle 38 für die Verschiebung des Schreib-Lese-Kopfschlittens. Sie ist mit ihrem inneren Ende in eine an dem Lagerbuchsenteil 9a vorgesehenen Lager 39 und ausserhalb des Schreib-Lese-Kopf-Schlittens im Lager

40 gelagert, das im Gehäusetragteil 1 in der öffnung

41 befestigt ist.

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Mit der Welle 38 ist eine Spurfeder 42 in engster Wicklung spiralig aufgewickelt, die als Schraubspindel dient und in die ein auf der Rückseite der Trägerplatte 32 in Richtung auf die Welle 38 herausragender Taststift 43 eingreift. Durch Drehung der Welle 38 wird der Stift 4 3 und damit der Schreib-Lese-Kopf-Schlitten von den Windungen der Spurfeder 42 achsparallel zur Welle 38 verschoben.

Die Welle 38 für den Transport des Schreib-Lese-Kopf-Schlittens wird von einem weiteren Linearmotor 44 angetrieben, dessen Rotor auf der Welle 38 ausserhalb des Lagers 40 fliegend gelagert und dessen Stator mit den Gehäuseträgerteilen 1 und 2 fest verbunden ist.

Die Abstandsmeßvorrichtung 33 ist in einer Absenkung 4 5 in der dem Gehäusetragteil 1 zugewandten Seite der Trägerplatte 32 angeordnet. Sie besteht aus einem Stift 46, der eine rückwärtige Verlängerung des Taststiftes 4 3 ist und demnach senkrecht über der Achse der Welle 38 angeordnet ist sowie aus zwei weiteren Stiften 47 und 48, die in den äußeren Ecken der Absenkung 44 vorgesehen sind. Die drei Stifte 46, 47 und 48 bilden ein gleichschenkliges Dreieck, dessen . Mittellinie mit der Achse der Welle 38 parallel ist. Von Stift 47 zu Stift 4 5 und von da zu Stift 48 ist ein Meßdraht 4 9 gespannt, der mit einem oder mehreren in winkelgleichem Abstand auf der dem Gehäuseträgerteil 1 zugewendeten Seite des Rotors des Linearmotors 12 angeordneten Magnetstiften 50 zusammenwirkt, die so angeordnet sind, daß sie bei jeder Lage des Schreib-Lese-Kopfes die beiden Äste des Meßdrahtes 49 über-

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fahren. Die Gehäuseträgerplatte 1 ist zu diesem Zweck mit einem Ausschnitt 51 versehen (Fig. 1), in den die Trägerplatte 31 hineinragt, um einen möglichst nahen, aber berührungsfreien Übergang der Magnetstifte 50 zu ermöglichen.

An der nach dem Linearmotor 44 zugewandten Seite des Schreib-Lese-Kopf-Schlittens 4 ist ein in der Ebene der Plattenantriebswelle 6 U-förmig gekrümmter Arm 52 vorgesehen, an dem ein Anlegekopf 53 in den Scharnieren 54 angelenkt ist, der zum Anpressen der Magnetplatte 13 an den Schreib-Lese-Kopf 34 dient und diesem gegenüber auf der anderen Seite der Magnetplatte mit einem geschliffenen Keramikteil anläuft. Dieser Anlegekopf 53 wird gesteuert entsprechend der jeweiligen Funktion, d. h. Schreiben, Lesen oder Ansteuern mit verschiedenem Druck über eine Hebelvorrichtung an die Magnetplatte 13 von einem nicht dargestellten Elektromagneten angepreßt.

Die Wirkungsweise der Linearmotoren ist bekannt. Sie können auf eine gewünschte Drehzahl genau einreguliert werden. Die Steuerung erfolgt in einer nicht dargestellten elektronischen Schaltanordnung.

Um den Schreib-Lese-Kopf-Schlitten 4 mit dem Schreib-Lese-Kopf 34 um eine Datenspur fortzubewegen, ist eine exakte Umdrehung von 360° der Welle 38 notwendig. Daraus ergibt sich, daß die Drahtstärke der Spurfeder 42 genau dem Abstand von Spur zu Spur entspricht, über die nicht dargestellte Antriebselektronik erhält der Linearmotor 44 Spannungsimpulse. Bei entsprechender Reihenfolge

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und Polarisierung der Antriebsspannungen kann sein Rotor in der einen oder der anderen Richtung schrittweise bewegt werden. Je Umdrehung werden beispielsweise 36 χ 3 = 108 Einzelschritte benötigt. Wenn der Abstand von Spur zu Spur beispielsweise 0,5 nun beträgt so ergibt sich bei einer Gesamtschrittzahl von 108 rechnerisch ein Abstand zwischen zwei Schritten von 0,5 : 108 = 0,004 mm, d. h., daß der Schreib-Lese-Kopf mit einer Genauigkeit von 4μ auf jeder Spur einjustiert werden kann. Durch die vorgesehene Längenmessung, die den Abstand zwischen dem Mittelpunkt der Welle 6 zum Antrieb der Magnetplatte 13 und dem Schreib-Lese-Kopf mißt, wird der Antriebselektronik mitgeteilt, wo der Schreib-Lese-Kopf gerade steht bzw. wie viel Schritte nach rechts oder nach links auszuführen sind.

Die Wirkungsweise der Abstandsmeßeinrichtung 32 ist nun folgende: Die Enden des Meßdrahtes bei den Stiften 47 und 48 werden elektrisch mit der Elektronik verbunden. Beim Betrieb läuft bei Drehen des Rotors des Linearmotores 12 ein Magnetstift 50 mit einer gepolten Fläche in geringem Abstand überdie Magnetdrahtanordnung 59 mit einer exakt bekannten Geschwindigkeit hinweg. Bei jedem übergang über eine der Drahtverbindungen zwischen den Stiften 46 - 47 bzw. 46 - 48 wird eine elektrische Spannung induziert, die in der Elektronik ausgewertet wird. Je nach Stellung des Schreib-Lese-Kopf-Schlittens 4 ergibt sich eine andere Weglänge des Magnetstiftes 50 von einem Draht zum anderen. Die elektrische Auswertung wird so durchgeführt, daß der Weglängenunterschieb des Schreib-Lese-Kopf-Schlittens

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30 von bereits 1μ festgestellt werden kann. Der festgestellte Wert wird schließlich zur weiteren Verarbeitung an die Elektronik weitergegeben. Vorzugsweise wird der Meßdraht 49 so um die drei Stifte 46, 47, 48 gespannt, daß der senkrecht gemessene Abstand zwischen den Meßdrähten jeweils an jedem Punkt der gleiche ist wie der Weg, den der Schlitten bei waagrechter Bewegung zurücklegt. Durch diese Anordnung wird später eine Umrechnung der tatsächlich zurückgelegten Wegstrecke vermieden.

Die Vorteile der Erfindung sind die schnelle und sehr exakte Zugriffsmöglichkeit, das Unnötigwerden einer Justierung der Vorrichtung, da sich diese für jeden Zugriff mit sehr hoher Genauigkeit selbst einjustiert, weil ihre Elektronik sozusagen immer weiß, wo der Schreib-Lese-Kopf steht.

Infolge dieser Selbstjustierung können die Teile des Trägergehäuses und der Schreib-Lese-Kopf-Schlitten aus Kunststoff im Druckgußverfahren hergestellt werden, wobei Fertigungs- und Alterungstoleranzen weitgehend vernachlässigt werden können.

Die frei bewegliche Plattenhalterung vermeidet zudem die sonst durch Anpressen der Platte entstehenden und sehr ins Gewicht fallenden Verschleißvorgänge.

Aus beiden letzteren Gründen ergibt sich eine hohe Altersbeständigkeit und lange Lebensdauer der Vorrichtung, was besonders für Stromverbrauchmeßgeräte von Bedeutung ist.

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Alle genannten Umstände lassen eine sehr viel billigere Fertigung zu als die der herkömmlichen vergleichbaren Geräte.

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Bezugszeichen-Verzeichnis

1 Gehäuseträgerteil bei Motor

2 Gehäuseträgerteil mittleres

3 Gehäuseträgerteil am Kassettenfach

4 Schreib-Lese-Kopf-Schlitten

5 Lager der Plattenantriebswelle

6 Plattenantriebswelle

7 Magnetplattenkassette 8a - 8h Abstandhalter 9a + 9b Lagerbüchsenteile für

10 Abdeckteil

11 Seitenwände zu Kassettenfach

12 Linearmotor für Plattendrehung

13 Magnetplatte

14 Kugellager in

15 Bund der Welle

16 Bohrung in Welle

17 Zentrierkonus

18 Plattenhalter

19 Stift des Plattenhalters

20 Bohrung in 19 21

23 Ausdrehung zwischen 21 und

24 Spiraldruckfeder um Stift

25 Bund des Plattenhalters

26 Dorn

27 Drehachse zu

28 Spiraldruckfeder in

29 Verstellgabel

, V Runde Ausformungen von

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22 ~ Bezugszeichen-Verzeichnis Seite

30 Rahmen des Schreib-Lese-Kopf-Schlittens

31 Trägerplatte für Schreib-Lese-Kopf

32 Trägerplatte für Abstandsmeßvorrichtung

33 Abstandsmeßvorrichtung

34 Schreib-Lese-Kopf

35 Kugellager für Schreib-Lese-Kopf-Schlitten

36 Schlitz im Gehäuseträgerteil 2

37 Schlitz in Kassette

38 Welle für Schlitten-Transport

39 Inneres Lager von

40 Äußeres Lager von

41 Öffnung für 40

42 Spurfeder

43 Taststift

44 Linearmotor

45 Absenkung in 32 46-j

47 > Stifte für 33 48J

49 Meßdraht

50 Magnetstifte

51 Ausschnitt in 1

52 Gekrümmter Arm

53 Anlegekopf

54 Scharnier zu 53

0 3 0 (J 3 k ! 0 3 2

Claims

Magnetplattenspeicher

Anmelder: Peter Schlüter, München

Patentansprüche:

(iJ Vorrichtung zum Aufzeichnen und Auslesen von Daten aus einer in einer auswechselbaren Kassette beweglich angeordneten kreisrunden folienförmigen Magnetplatte (floppy disk), die mit ihrer mittig angeordneten Durchbrechung auf eine Antriebswelle eines Laufwerkes aufgekuppelt, von dieser in Drehbewegung versetzt wird und an der radial ein Schreib-Lese-Kopf auf einer Schraubspindel vorbeibewegt und auf bestimmte Informationsspuren der Magnetplatte eingestellt werden kann, wobei Mittel vorgesehen sind, mit denen der Schreib-Lese-Kopf durch schlitzförmige beiderseitige öffnungen der Kassette auf die Magnetplatte angedrückt wird, dadurch gekennzeichnet,

daß der Motor (12) für den Antrieb der Welle (6) der Magnetplatte (13) und der Motor (44) für den Antrieb der Welle (38) der Schraubspindel Linearmotore sind,

π ?, η η 3 U ι ο 3 ? B

daß die Schraubspindel eine um ihre Welle spiralig gewickelte Spurfeder (42) ist, in die ein am Schreib-Lese-Kopf-Schlitten (4) befestigter Taststift (43) eingreift, der den Schreib-Lese-Kopf-Schlitten (4) entlang der Spurfeder radial zur Magnetplatte (13) befördert,

daß die Drehungen des Linearmotores (12) für die Drehung der Magnetplatte (13) und des Linearmotores (44) für die Bewegung des Schreib-Lese-Kopf-Schlittens (4) von einer elektronischen Schaltung mit Hilfe einer Meßeinrichtung gesteuert werden, die aus einem spitzwinklig gespanntem, an dem Schreib-Lese-Kopf-Schlitten (4) in zur Drehebene des Linearmotors (12) für die Magnetplattenbewegung parallelen Ebene angeordneten Meßdraht (49) besteht, wobei die Winkelhalbierende des Winkels dieses Meßdrahtes mit der Bewegungsrichtung des Schreib-Lese-Kopf-Schlittens zusammenfällt, und daß der Meßdraht (49) mit den Enden seiner Schenkel mit der Steuerelektronik der Linearmotoren (12 und 44) verbunden ist und daß er mindestens mit einem Magnetstift (50) elektromagnetisch zusammenwirkt, der an dem Rotor des Linearmotors (12) für die Magnetplatte (13) so angeordnet ist, daß er nahe an dem Meßdraht (49) und quer zu der Winkelhalbierenden des Winkels dieses Meßdrahtes bei Drehung des Rotors ues Linearmotors (12) zur Erzeugung eines Spannungsimpulses bei jedem Übergang über einen Schenkel dieses Meßdrahtes (49) vorbeigeführt wird und daß der Zeitabstand zwischen dem übergang des Magnetstiftes (50) über den ersten Schenkel und dem übergang über den zweiten Schenkel des Meßdrahtes (49) in der Steuerelektronik gemessen

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und der erhaltene Wert als Basis für die gewünschte Steuerung der Bewegungen der Magnetplatte (13) und/oder des Schreib-Lese-Kopf-Schlittens (4) verwendet werden kann.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet/ daß die Eckpunkte der Anordnung des Meßdrahtes (49) ein gleichseitiges Dreieck bilden, dessen Höhe gleich der Weglänge des Schreib-Lese-Kopf-Schlittens (4) von der äußersten Spur zu der innersten Spur der Magnetplatte (13) ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2,

dadurch gekennzeichnet, daß die Magnetplatte (13) von einer in die Antriebswelle (6) für die Magnetplatte einklinkbaren, sonst aber frei beweglichen Plattenhaltevorrichtung (17/ 18) an die Antriebswelle (6) gekuppelt werden kann.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2, 3/

dadurch gekennzeichnet, daß der Anlegekopf (53) zum Anpressen des Schreib-Lese-Kopfes (34) an die Magnetplatte (13) an dem Schreib-Lese-Kopf-Schlitten (4) angelenkt ist und durch Magnetwirkung gegenüber dem Schreib-Lese-Kopf (34) auf der anderen Seite der Magnetplatte (13) je nach Funktion der Vorrichtung (Schreiben, Lesen oder Ansteuern) verschieden stark angedrückt wird.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2_f 3, 4,

dadurch gekennzeichnet, daß der Schreib-Lese-Kopf-Schlitten (4) gegenüber den Gehäuseträgerteilen (1, 2) auf Längskugellagern (35) in allen Freiheitsgraden quer zu seiner Bewegungsrichtung gelagert ist.

Π 3 0 0 3 4 / 0 3 ? fi
6. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2, 3, 4, 5, dadurch gekennzeichnet/ daß die Gehäuseträgerteile (1, 2, 3) und der Schreib-Lese-Konf-Schlitten (4) aus Kunststoff im Druckgußverfahxen gefertigt sind.
7. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2, 3, 4, 5, 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Taststift (43) federnd ist.

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