DE3305897A1

DE3305897A1 - Plattenantrieb

Info

Publication number: DE3305897A1
Application number: DE19833305897
Authority: DE
Inventors: William 94087 Sunnyvale Calif. Bull; Robert L. 95070 Saratoga Calif. Ciardella; Frederick R. 95014 Cupertino Calif. Holt; Richard 94022 Los Altos Calif. Jordan; Robert 94025 Portola Valley Calif. Taggart
Original assignee: Apple Computer Inc
Current assignee: Apple Inc
Priority date: 1982-02-24
Filing date: 1983-02-19
Publication date: 1983-09-01
Also published as: FR2522180A1; JPS58175182A; GB8303011D0; CA1205195A; JPH0512794B2; GB2117162B; US4466033A; GB2117162A; IT8319707A1; DE3305897C2; IT1161084B; HK12986A; KR840003889A; KR890000086B1; IT8319707A0; FR2522180B1

Description

PATENTANWÄLTE ZENZ & HELBER D 43OO £SS/~.N J : ΛΚ>Ι RUHi-? ίϊΠ; Ι Γ J 1. TEL (02 0'.. 41 26B"¹ Seite - - 1 - ' A lh

APPLE COMPUTER, INC. 10260 Bandley Drive, Cupertino, Kalifornien 95014, V.St.A

Plattenantrieb

Die Erfindung bezieht sich auf einen Antrieb für Magnetplatten, insbesondere einen "FIoppy-Disc"-Antrieb.

Es gibt auf dem Markt zahlreiche Floppy-Disc-Antriebe, die in großen Mengen über mehrere Jahre angeboten wurden. Überwiegena muß bei diesen herkömmlichen Plattenantrieben die Platte nach ihrem Einsetzen (vor Beginn der Umlaufbewegung) von Hand festgeklemmt und nach der Benutzung von Hand aus dem Gerät entfernt werden. Wie die nachfolgende Beschreibung zeigen wird, ist bei der Erfindung ein automatisches Andrücken bzw. Festklemmen der Platte sowie eine automatische Ausgabe nach der Benutzung realisiert. Wichtig ist, daß diese beiden Funktionen ohne zusätzliche Antriebsmechanismen erfüllt werden. Es wurden bereits verschiedentlich Versuche unternommen, zuverlässige Floppy-Disc-Antriebe bei vernünftigen Kosten zu schaffen, welche Information von beiden Seiten einer Platte zu lesen und zu schreiben gestatten. Bei einem bekannten Plattnnantrieb sind die oberen und unteren Köpfe direkt übereinander angeordnet. Diese Anordnung hat sich jedoch als aufwendig und unzuverlässig erwiesen, und zwar insbesondere aus dem Grunde, weil einer der Köpfe bewegt werden muß, wenn die Floppy-Disc eingesetzt oder entfernt

Z/bu.

werden soll. Der erfindungsgemäße Plattenantrieb ermöglicht dagegen den Zugang zu beiden Seiten der Platte.

Floppy-Disc-Antriebe haben eine weit verbreitete Anwendung in zahlreichen Computersystemen, einschließlich auf dem Personalcomputergebiet, gefunden. Diese große Verbreitung hat den Bedarf an einem billigen, jedoch zuverlässigen Plattenantrieb wesentlich erhöht.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Plattenantrieb zur Verfügung zu stellen, der eine automatische Plattenverspannung sowie eine automatische Ausgabe ohne zusätzliche Hilfsantriebe ermöglicht, besonders einfach bei wenigen kritischen Teilen ausgebildet und daher zuverlässig betreibbar ist und der beide Seiten einer Platte zugänglich macht.

Die Lösung dieser Aufgabe ist durch den Anspruch 1 gekennzeichnet. Der Antrieb weist eine an einem Trägergestell gehalterte Spindelanordnung zur Halterung und Drehung einer Scheibe sowie eine auf Schienen am Trägergestell geführte Schlittenanordnung auf, die unter Steuerung eines linearen Stellglieds entlang den Schienen hin- und herbeweglich ist. Der Wagen oder Schlitten überspannt entgegengesetzte Seiten des Antriebsrades. Ein erster Magnetkopf ist am Wagen an einer Seite des Antriebsrades befestigt und kommt an einer Fläche der Platte zur Anlage. Ein zweiter Magnetkopf ist auf der entgegengesetzten Seite des Antriebsrades am Wagen befestigt und tastet die andere Plattenseite ab. Eine Klemmvorrichtung erfaßt automatisch die Platte und das Antriebsrad, wenn der Wagen betätigt wird. Ein bistabiler Mechanismus, der der Klemmvorrichtung zugeordnet ist, sorgt für das automatische Schließen und Öffnen der Klemmvorrichtung. Ein federbelasteter Ejektor wird beim Einsetzen der Platte von Hand gespannt. Eine Rampe an dem Wagen bzw. Schlitten gibt den Ejektorkörper frei, wenn der Wagen bzw. Schlitten in eine vorgegebene Stellung fährt, wodurch die Platte ausgeworfen wird.

ο ο r, - - ω 7

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht auf ein Ausführungsbeispiel des neuen Plattenantriebs, wobei ein Liftarm in der unteren Lage gezeigt ist;

Fig. 2 eine Seitenschnittansicht des Plattenantriebs gemäß Fig I, geschnitten entlang der Schnittlinie 2-2 der Fig. 1;

Fig. 3 eine Seitenschnittansicht des Plattenantriebs gemäß Fig. 1, geschnitten entlang der Schnittlinie 3-3 in Fig. 1;

Fig. 4 eine Seitenschnittansicht des Plattenantriebs gemäß Fig. 1 bei angehobenem Liftarm entsprechend der Schnittlinie 4-4 in Fig. 1;

Fig. 5 eine Frontschnittansicht des Plattenantriebs entlang der Schnittlinie 5-5 in Fig. 1;

Fig. 6 eine Explosionsdarstellung eines Teils der Spindelanordnung, die in Fig. 5 gezeigt ist;

Fig. 7 eine Draufsicht auf das Antriebsrad der Spindelanordnung entlang etwa der Schnittlinie 7-7 in Fig. 6;

Fig. 8 eine Draufsicht eines Klemmbauteils, gesehen etwa in Richtung der Pfeile 8-8 in Fig. 6;

Fig. 9 eine Teilschnittansicht des Plattenantriebs entlang der Schnittlinie 9-9 in Fig. 1 (diese Ansicht dient zur Erläuterung der Bewegung des Ejektormechanismus);

Fig. 10 eine perspektivische Explosionsdarstellung des Klemmbauteils, des Antriebsrades und des Lagers;

Fig. 11 eine perspektivische Ansicht des Ejektorkörpers und dessen Angriff an einer Platte; und

Fig. 12 eine vertikale Schnittansicht einer Lichtfühleranordnung, die zum Eichen der Position des Wagens bzw. Schlittens verwendet wird.

Der nachfolgend beschriebene Plattenantrieb ist als Floppy-Disc-Laufwerk besonders geeignet.

Q T ^. -Γ Γ Q 7 ο - j J ο J /

Der neue Plattenantrieb hat die folgenden Hauptkomponenten: (a) ein Basisgestell 15, das in der Schnittansicht gemäß Fig. besonders gut zu sehen ist; (b) eine Spindelanordnung 36 mit einem Antriebsrad 42, einem zugehörigen Antriebsmotor und Riemenscheiben, ebenfalls in Fig. 5 gezeigt; (c) einen Schlitten 17, der von einem linearen Stellglied mit einem Motor 32 angetrieben wird, wobei die Magnetköpfe 22 und 23 an diesem Wagen befestigt sind (Fig. 1); (d) einem Liftarm 51 mit einem Klemmbauteil 70 zum Festspannen einer Platte auf dem Antriebsrad 42 (Fig. 1); und (e) einen Ejektormechanismus zur Plattenausgabe, der den in Fig. 11 gezeigten Ejektorkörper 89 aufweist. Andere verschiedenartige Komponenten umfassen Funktionsschalter 107 und 108 und andere Teile, wie sich aus der nachfolgenden Beschreibung ergeben wird.

Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel ist das Basisgestell 15 (vgl. Figuren 1 und 5) ein längliches, H-förmiges Metallgußbauteil mit einer Oberseite 24, auf der die Schlittenanordnung und der Liftarm angebracht sind. Eine Nabe und eine zentrale Bohrung sind im Basisbauteil 15 ausgebildet und dienen zur Aufnahme und Lagerung der Spindelanordnung 36. Nuten 21 sind an einander gegenüberliegenden Innenflächen der vertikalen Seitenwände des Basisbauteils 15 ausgebildet, in denen eine Platte 60 im Basisbauteil gehalten werden kann. Zahlreiche andere Befestigungspunkte, Ansätze o. dgl. sind mit dem Basisbauteil 15 einteilig ausgebildet. Sie werden weiter unten im Zusammenhang beschrieben und bezeichnet.

Die Spindelanordnung weist an ihrem oberen Ende ein Antriebsrad 42 auf, das am besten in den Figuren 5, 6 und 7 zu sehen ist. Das Rad 42 ist über eine Welle mit einem Schwungrad 40 gekuppelt. Lager ermöglichen einen freien Umlauf des Rades, der Welle und des Schwungrades 40 innerhalb des Basisbauteils 15. Die Oberseite des Rades 42 weist eine Ringfläche 46 auf, deren Innendurchmesser mit der zentralen Bohrung einer Floppy-Platte ausgerichtet ist. Im Innenraum der Ringfläche 46 ist eine ringförmige Ausnehmung

2:5^37

->^:- -^: V -^: ·■■■ ■- 32:5^37

3 '·■■■■

angeordnet. Finger 78 vom Klemmbauteil 70 greifen in diese Ausnehmung. Wie am besten in den Figuren 7 und 10 zu erkennen ist, verläuft ein Zentrierungszylinder 53 koaxial vom Mittelteil des Rades 42 und umgibt den Mittelteil des Klemmbauteils 70 im Betrieb, um eine direkte Kupplung und Ausrichtung zwischen dem Rad 42 und dem Klemmbauteil 70 zu ermöglichen. Eine radial angeordnete Nase 44 erstreckt sich vom Innenraum des Zentrierungszylinders 53 nach oben und bildet eine direkte Kupplungsklaue zum Eingriff mit den Zähnen 76 des Klemmbauteils 70. Der Rand des Schwungrads 40 ist so ausgebildet, daß er einen Riemen aufnehmen kann, welcher das Schwungrad mit der Riemenscheibe 41 verbindet. Diese Riemenscheibe wird direkt von einem Elektromotor 45 angetrieben. Wenn der Motor bei eingesetzter Platte eingeschaltet wird, wird die Platte bei einer vorgegebenen Umlaufgeschwindigkeit gedreht.

Bezugnehmend auf Figuren 1 und 4 weist der Schlitten 17 einen unteren, etwa rechteckigen Abschnitt und einen mit letzterem integralen oberen Schlittenabschnitt 48 auf. Der Schlitten 17 ist über Muffen 20 auf den Schienen 18 gelagert. Diese Schienen sind an Stützen 19 oberhalb der Oberseite 24 des Basisbauteils 15 befestigt. Der Schlitten kann daher entlang den Schienen von einem zum anderen Ende des Basisbauteils 15 hin- und herbewegt werden. Der Schlitten 17 weist eine zentral gelegene, etwa eliptisch begrenzte Öffnung 39 (Fig. 1) auf, welche das Plattenantriebs-rad 42 umgibt.

Der Schlitten wird von einem linearen Stellglied getrieben, das aus einem Schrittmotor 32, einer Leitspindel 33 und einer Leitspindelmutter 34 besteht, wobei letztere am Schlitten befestigt ist.

Zwei Magnetköpfe sind auf entgegengesetzten Seiten des Antriebsrades 42 am Schlitten befestigt. Der erste Kopf 22 ist am vorderen Abschnitt des Wagens 17 (vgl. Fig. 1) angebracht und weist nach oben, so daß er mit der Unterseite einer in den Plattenan-

trieb eingelegten Platte in Kontakt treten kann. Der zweite Magnetkopf 23 ist am oberen Schlittenabschnitt 48 befestigt und weist nach unten, so daß er mit der Oberseite einer Platte in Anlage kommen kann. Es ist dabei zu beachten, daß mit dieser Anordnung beide Köpfe fest am Schlitten angebracht werden können. Dies ermöglicht auch, daß die Köpfe in einer genau festgelegten Distanz voneinander bleiben.

Eine Blattfeder 25 erstreckt sich vom oberen Schlittenabschnitt 48 - am besten in Fig. 1 zu sehen - bis zu einer Position oberhalb des Magnetkopfs 22. Ein nachgiebiges Kissen 28 ist an der Unterseite der Blattfeder 25 über dem Kopf 22 befestigt. Die. Feder 25 drückt das Kissen gegen die Platte 60 und gewährleistet dadurch, daß die Platte 60 mit dem Kopf 22 in Kontakt kommt, wenn der Liftarm 51 in seiner unteren Stellung steht. Die Feder 25 übergreift einen Abschnitt 51c (Fig. 1) des Arms 51. Wenn daher der Arm angehoben wird, wie am besten in Fig. 4 zu sehen ist, wird das nachgiebige Kissen 28 von der Platte abgehoben. Dies verhindert eine Störung zwischen der Platte und dem Kissen 28, wenn die Platte eingesetzt oder entfernt wird. Eine weitere Feder 2( (Fig. 4), die am Schlitten befestigt ist, trägt/nach oben weisendes nachgiebiges Kissen 29. Die Feder 26 drängt die Platte (über das Kissen 29) gegen den Kopf 23. Das Basisbauteil 15 hat zwei nach unten weisende Nockenflächen 38. Wenn der Schlitten rückwärts bewegt wird (in der Richtung des Pfeils 84), so bewegt sich die Feder 26 nach unten, rückt von der Platte ab und ermöglicht die Entfernung der Platte.

Im folgenden wird auf die Figuren 1, 2 und 4 Bezug genommen. Der Liftarm 51 ist ähnlich dem Schlitten ein Kunststoff-Gußteil. Dieses unregelmäßig geformte Bauteil weist einen U-förmigen Abschnitt, zentriert am Abschnitt 51c, und einen nach vorn verlaufenden Zweig 31a (Fig. 1) auf. Die U-förmigen Abschnitte des Liftarms M sind an Schwenk lagern 54 schwenkbar gelagert. Diese Schwenklager gehen von (Jen Winkelstützen 52 (Fig. 2) nach innen ab. Die Winkelstützen 52 erstrecken sich von der Oberseite 24

305:3

des Basisbauteils 15. Ein Ende des U-förmigen Abschnitts des Arms 51 ist mit dem R ar, is ti auteil 15 über eine Feder 55 verbunden, wie am besten in Figur 2 /u sehen ist. Diese Feder drängt den Arm in dessen angehobene Stellung, bei der beispielsweise das Kissen 28 vom Kopf 22 abgerückt ist. Das Ende des anderen U-förmigen Abschnitts des Arms 51 gehört zu einer bistabilen Kipphebelvorrichtung 50.

Wie am besten in den Figuren 3, A und 5 zu sehen ist, weist die bistabile Kipphebelvorrichtung eine Blattfeder 67 auf, die sich von dem Arm 51 nach hinten erstreckt. Die Feder ist an einer Angel 69 an einem Arm 68 angelenkt. Das freie Ende des Arms 68 trägt ein Rad 59, das auf einer horizontalen Fläche des Basisbauteils 15 abrollt. Die Achse dieses Rades (Bolzen 62 in Figur 5) greift in einen Schlitz 75. Dieser Schlitz ist zwischen zwei vertikalen Abschnitten 73 des Wagens gebildet. Wenn der Wagen in seine vordere Endstellung bewegt wird, so erreicht der Bolzen 62 das Ende des Schlitzes 75, und danach wird das Rad 59 über die Totpunktlage hinaus nach vorne zu der in Figur 3 gezeigten Position gedrückt. In dieser Position drängt die Feder 67 den Liftarm 51 nach unten, und dadurch ergibt sich der Anpreßdruck bzw. Klemmdruck, der sicherstellt, daß die Platte mit dem Antriebsrad A2 mitläuft. Sobald die bistabile Vorrichtung verriegelt ist, kann sich der Wagen bewegen, um die Köpfe auf der Platte ohne Entriegelung des Mechanismus zu positionieren, da der Schlitz 75 ausreichend weit ist, um eine solche Bewegung zuzulassen. Wenn der Schlitten in seine rückwertige Endposition (Figur A) zurückgefahren wird, läuft der Bolzen 62 auf das vordere Ende des Schlitzes 75 auf und entriegelt die Kipphebel vorrichtung, die die in Figur A dargestellte Position annimmt.

Diese bistabile Umsteuervorrichtung entfaltet ausreichenden Anpreßdruck und ist ohne zusätzliche Handarbeit selbsttätig

.νirksam. Insbesondere gibt es keine zusätzlichen Stellglieder, da die Vorrichtung von dem zur Positionierung der Köpfe auf der Platte verwendeten linearen Stellglied betätigt wird.

Der nach vorne verlaufende Abschnitt 51a des Arms 51 (Fig. 1) weist ein nach unten weisendes Kissen 66 auf. Dieses Kissen befindet sich über einem Ansatz 65, der vom Basisbauteil 15 nach oben vorsteht. Ist der Liftarm in seiner unteren Stellung, so ist die Platte mit ihrem Mantel zwischen dem Ansatz 65 und dem Kissen 66 angeordnet. Der vom Kissen gegen den Plattenmantel ausgeübte Druck bewirkt in bekannter Weise eine Reinigung der Platte.

Ein anderes nachgiebiges Kissen 27 (Figur 1) ist an der Unterseite des Arms 51 angebracht. Wenn der Arm in seiner unteren Lage ist, drückt dieses Kissen den Plattenmantel gegen die Platte und bewirkt ebenfalls eine Reinigung. Ein nach oben weisender Teil des Basisbauteils 15 liegt dem Kissen 27 gegenüber und bildet ein unteres Widerlager, auf dem der Plattenmantel ruht.

Der Teil 51c des Liftarms weist zwei konzentrische Bohrungen 63 und 64 auf, die am besten in Figur 6 zu sehen sind. Die Bohrung 64 nimmt die Welle 82 des Klemmbauteils 70 auf. Die Ringschulter zwischen der Bohrung 63 und der Bohrung 64 bildet eine Rastfläche für das erweiterte Ende der gespaltenen Welle 82.

Das Klemmbauteil, das am besten in den Figuren 8 und 10 zu sehen ist, ist ein Kunststoff-Gußbauteil, das die gespaltene Welle 82 und mehrere elastisch verformbare Finger 78 aufweist. Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel wurde als Material für das Klemmbauteil 70 ein unter dem Handelsnamen "NORYL 731" von der General Electric, Co. angebotenes Material verwendet. Eine Ringfläche 80 ist über den Fingern 78 angeordnet und steht

mit der Fläche 46 des Antriebsrades 42 in Wirkverbindung. Das Klemmbauteil 70 weist mehrere, konzentrisch angeordnete Zähne 76 auf, welche die Nase 44 verriegelnd erfassen und dadurch eine Kupplungsverbindung zwischen dem Klemmbauteil und dem Antriebsrad herstellen. Wie wr?iter untnn erläutert werden wird, umgibt im Betrieb der Zentrierungszylinder 53 die Außenfläche der Zähne 76 und gewährleistet so, daß. das Klemmbauteil 70 im wesentlichen in der Mitte der Spindelanordnung zentriert gehalten wird, so daß auch die Platte ihre zentrale Lage im Laufwerk beibehält. Ein Drucklager 71 sitzt zwischen Scheiben 72 auf der Hülle 82, wenn das Klemmbauteil in die Bohrung 64 einfaßt. Dadurch kann das Klemmbauteil unter dem Liftarm 51 frei umlaufen.

Ein Vorteil des Klemmbauteils 70 ist dessen einfache Einbaumöglichkeit an dem Liftarm. Die Scheibchen und das Drucklager 71 werden auf die Welle 82 gesetzt, und die Welle 82 wird/den Bohrungen 83 und 84 in Rasteingriff gebracht. Die Welle 82 ist eine gespaltene Welle. Das konische Ende der Welle ist ausreichend elastisch verformbar, um durch die Bohrung 64 geschoben zu werden, bevor die seitlich vorspringenden Enden über die zwischen den Bohrungen 63 und 64 gebildete Schulter in Kupplungsstellung rasten.

Im folgenden wird auf die Figuren 1, 2 und 11 Bezug genommen Eine Ejektorvorrichtung 89 weist ein längliches Kunststoff-Gußbauteil mit oberen Klauen 91 und einer unteren Klaue 92 an einem Ende und einem rechtwinklig verlaufenden Arm 95 am anderen Ende auf. Ein Schlitz 90 ist in den Plattenmantel geschnitten und ermöglicht der Klaue 92 ein festeres und genaues Ergreifen des Mantels. Die längliche Ejektorvorrichtung 89 ist gleitend in einer Spur 97 geführt. Die Spur ist durch den nach oben stehenden Teil des Basisbauteils 15 gebildet. Eine schmale Platte 102 und eine Schraube 101 halten die Ejektorvorrichtung innerhalb der Spur 97. Ein Ende einer

3305337 -ψ -

Feder 93 ist mit der Ejektorvorrichtung und das andere Ende dieser Feder mit dem vorderen Abschnitt des Basisbauteils verbunden. Diese Feder drängt die Ejektorvorrichtung nach vorn (in Richtung des Aufnahmeendes für die Platten).

Am Basisbauteil 15 ist eine nach vorn abfallende Rampenfläche 99 gebildet, während der Schlitten eine Rampe 100 trägt. Wenn eine Platte in das Laufwerk eingesetzt wird, so wird aufgrund des Handeinschubs der Platte der Arm 95 über die Rampe 99 gedrückt und rastet hinter der Rampe ein. Die Rampe 100 hebt diesen Arm bei Bewegung in Richtung des Pfeils 84 aus der Verriegelungsstellung aus, so daß die Feder die Ejektorvorrichtung unter Ausstoß der Platte nach vorne schieben kann. (Zu beachten ist, daß eine Rampenbewegung in Richtung entgegen der Pfeilrichtung 84 die Arretierung des Arms 95 nicht beeinflußt.) Die Funktionsweise der Ejektorvorrichtung wird in Verbindung mit Figur 9 genauer erläutert werden.

Wie in Figur 1 zu sehen ist, hat der Plattenantrieb Funktionsschalter 107 und 108. Wenn eine Platte in den Antrieb eingesetzt wird, werden diese Schalter geöffnet (der Plattenmantel öffnet die Kontakte), sofern kein Schlitz im Mantel vorhanden ist. In Figur 1 ist ein Schlitz 60a um den Schalter 108 gezeigt, um darzustellen, daß aufgrund dieses Schlitzes der Schalter 108 geschlossen bleibt. Diese Schalter können für verschiedene Funktionen verwendet werden. Ein Schalter erfüllt eine Schutzfunktion und verhindert das Löschen gewisser Platten, beispielsweise das Löschen von Programmplatten. Wenn auch bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel Kontaktschalter 107 und 108 gezeigt und beschrieben sind, können solche Schalter auch durch Lichtschranken und Photodetektor-Leuchtdioden-Kombinationen ersetzt werden, wobei das Ergebnis und die Funktionen dieselben sein können. Nach dem Einsetzen einer Platte

3305397 - ve -

in das Plattenlaufwerk unterbricht der Plattenmantel beispielsweise einen von einer Leuchtdiode abgestrahlten Lichtstrahl und öffnet oder schließt die Schaltung entsprechend der jeweils gewünschten Funktion.

Im Betrieb wird vor Einsetzen einer Platten der Schlitten vom linearen Stellglied (Motor 32 und Leitspindel 33) in die voll zurückgezogene Position entsprechend Darstellung in Figur 4 gebracht. Dabei wird der Liftarm 51 in die obere Stellung gebracht. In dieser Stellung ist das Klemmbauteil 70 vom Antriebsrad 42 frei, und die Kissen, beispielsweise die Kissen 28 und 29, sind von den Magnetköpfen abgerückt. Ein Platte wird jetzt entlang den Nuten 21 (Figur 5) in den Plattenantrieb eingesetzt.

Sobald die Platte in Stellung ist, wird das lineare Stellglied aktiviert und bewegt den Schlitten vorwärts. In der ersten Phase der Vorwärtsbewegung des Schlittens laufen die Räder 59 vorwärts und verriegeln den bistabilen Kipphebelmechanismus (Liftarm unten).

Im folgenden wird auf Figur 6 Bezug genommen. Wenn die Platte 60 im Plattenantrieb eingesetzt ist, sollte die Öffnung der Platte mit dem Antriebsrad 42 konzentrisch ausgerichtet sein. In dieser Position sollte der Rand der Plattenöffnung genau auf der Ringfläche 46 ruhen. Wenn das Klemmbauteil 70 nach unten bewegt wird, umgibt der Zentrierzylinder 53 den Außenumfang der Zähne 76 und gewährleistet, daß das Klemmbauteil 70 mit dem Antriebsrad 42 genau ausgerichtet ist. In der Praxis hat sich gezeigt, daß ohne den Zylinder 53 die Nase 40 während des Betriebs dazu neigt, das Klemmbauteil 70 außermittig gegenüber dem Antriebsrad 42 zu verschieben. Typischerweise drängen die Finger 78 des Klemmbauteils 70 bei deren Abwärtsbewegung in die Ausnehmung 43 die Platte in konzentrische Ausrichtung zum Antriebsrad. Die Verwendung des Zentrierzylinders

33C5JG7 - * - _

53 gewährleistet jedoch die genaue Ausrichtung und einen direkten Eingriff der Zähne 76 und der Nase AA bei Einsetzen der Platte.

Wenn das Klemmbauteil in der unteren Stellung ist, wird die Platte zwischen der Ringfläche 80 des Klemmbauteils und der entsprechenden Fläche A6 des Antriebsrades in Stellung gehalten. Auch die Nase AA wird mit den Zähnen 76 des Klemmbauteils in Eingriff gedrängt, wodurch eine zuverlässige formschlüssige Kupplung zwischen dem Klemmbauteil und dem Antriebsrad hergestellt wird. Wie leicht zu verstehen ist, ruft die direkte, formschlüssige Kupplung zwischen dem Klemmbaustein und dem Antriebsrad eine Antriebskraft bei gleicher Stärke auf beiden Seiten der Platte hervor. Die Federn 67 sorgen für ausreichenden Druck und gewährleisten, daß die Platte 60 ohne Schlupf mit dem Antriebsrad A2 und dem Klemmbauteil 70 mitdreht.

Im folgenden wird erneut auf Figur 1 Bezug genommen. Das lineare Stellglied treibt den Schlitten in die vordere Endstellung, bis eine am Schlitten angeformte keilförmige Platte 57 ein Lichtstrahlbündel innerhalb des Eichlichtfühlers 58 unterbricht. Der Lichtfühler 58 ist bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel mit dem Basisbauteil 15 nahe dem Ansatz 65 angeordnet. Wie in Figur 12 zu sehen ist, ist der Lichtfühler 58 allgemein von U-förmiger Gestalt und weist einen Lichtemitter 61, z. B. eine lichtemittierende Diode, und einen zugehörigen Lichtdetektor 71 auf. Der Emitter 61 und der Detektor 71 sind soweit von einander beabstandet, daß die Platte 57 zwischen ihnen durchgreifen kann. Sobald der Schlitten soweit vorbewegt ist, daß die Platte 57 den Lichtstrahl unterbricht, wird die Lichtunterbrechung von einer elektrischen Treiberschaltung des Motors 32 festgestellt und die Lage des Schlittens geeicht. Daher haben beide Magnetköpfe

vorgegebene Stellungen bezüglich des Antriebsrades und der Platte, so daß die Position des Schlittens relativ zu den Plattenspuren nach der anschließenden Bewegung entlang der Schienen 18 bestimmt werden kann.

Der Motor 45 kann jetzt betätigt und die Platte in Umlauf gebracht werden. Der Schlitten wird von dem linearen Stellglied zu der gewünschten Spur bewegt, um Information in bekannter Weise von der Platte lesen oder auf die Platte schreiben zu können. Selbstverständlich können aufgrund der einander entgegengerichteten Köpfe 22 und 23 beide Seiten der Platte ohne vorhergehende Plattenentnahme zugegriffen werden.

Wenn die Platte entfernt werden soll, so wird der Schlitten mit dem linearen Stellglied in die hinterste Endstellung (Figur 4) gebracht, wobei der Liftarm angehoben und die Platte freigesetzt wird.

Im folgenden wird auf Figur 9 Bezug genommen. Wenn die Platte anfänglich eingelegt wird, wird die Ejektorvorrichtung 89 unter Spannen der Feder 93 zurückbewegt. Der Arm 95 ist in Figur. 9 in drei Stellungen gezeigt, um dessen Bewegung darzustellen. Der Arm 95a zeigt die Stellung, wenn die Platte anfänglich eingelegt wird. Wenn die Ejektorvorrichtung von der Platte nach hinten geschoben wird, bewegt sich der Arm über die Rampe 99 und arretiert hinter der Rampe entsprechend der Darstellung des Arms 95b. Wenn die Rampe 100, die zum Schlitten gehört, nach hinten bewegt wird, drängt sie den Arm über die Rampe (Arm 95c), so daß die Feder 93 die Ejektorvorrichtung unter Ausstoß der Platte nach vorn ziehen kann. Der Winkel stellt den Ejektor-Nockenwinkel dar, der gebildet ist, wenn die Rampe 100 den Arm aus dem Eingriff hinter der Rampe 99 drängt.

Vorstehend wurde ein Plattenantrieb beschrieben, der freien Zugriff zu beiden Plattenseiten ermöglicht. Ein einziges lineares Stellglied treibt beide Magnetköpfe,bewirkt das Festklemmen der Platte und löst den Ejektormechanismus aus. Der Plattenantrieb ist so ausgebildet, daß er einfach zusammenzubauen ist und eine hohe betriebliche Zuverlässigkeit besitzt.

Ί4-

Leerseite

Claims

PATENTANWÄLTE ZENZ & HELBER D 4Γ5ΟΟ ESSEN I AM RLiHRiVfelN 1 TEl. JOiCli .i;'2RP

APPLE COMPUTER, INC.

Ansprüche

IJ Plattenantrieb mit einem Basisbauteil und einer am Basisbauteil gelagerten. Antriebsanordnung, die mit einem Antriebsrad an einer Platte angreift und diese dreht, dadurch gekennzeichnet , daß ein Schlitten oder Wagen (17) am Basisbauteil (15) hin- und herbeweglich geführt ist, daß ein lineares Stellglied (32, 33, 3A), das mit dem Basisbauteil (15) verbunden ist, am Schlitten (17) angreift und die Hin- und Herbewegung des Schlittens steuert, daß ferner wenigstens ein Magnetkopf (22), der an die Platte (60) anlegbar ist, am Schlitten (.17) gehaltert ist und daß eine Klemmvorrichtung (50, 51, 70) zum Festklemmen der Platte (60) an dem Antriebsrad (42) vorgesehen ist.

2. Plattenantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein erster Magnetkopf (22) auf einer Seite des Antriebsrades (42) am Schlitten (17) befestigt ist und an einer Plattenoberfläche angreift und daß ein zweiter Magnetkopf (23) auf der entgegengesetzten Seite des Antriebsrades (42) am Schlitten (17) angeordnet ist und an die entgegengesetzte Plattenoberfläche anlegbar ist.

3. Plattenantrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmvorrichtung (51, 70) mit dem Schlitten (17) derart bewegungsgekoppelt ist, daß sie mit einem Klemmbauteil (70) in Abhängigkeit von der Schlittenbewegung an der Platte (60) in und außer Eingriff bringbar ist.

4. Plattenantrieb nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmvorrichtung einen schwenkbaren Arm (51) und ein Klemmbauteil (70) aufweist und das Klemmbauteil eine solche Ausbildung und Anordnung hat, daß die Platte (60) zwischen dem Klemmbauteil (70) und dem Antriebsrad (42) einspannbar ist, wenn die Klemmvorrichtung an der Platte (60) in Anlage gedrückt wird.

'>. Plattenantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß /wischen dem Schwenkarm (51) und dem Schlitten

(17) eine Umsteuervorrichtung (50) angeordnet ist, die durch die Bewegung des Schlittens (17) betätigbar ist, wobei die lineare Schlittenbewegung in eine Schwenkbewegung des Schwenkarms (51) derart umgesetzt wird, daß das Klemmbauteil (70) mit dem Antriebsrad (42) in Eingriff bringbar und aus der Eingriffsstellung abhebbar ist.

6. Plattenantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebsrad (42) eine äußere Ringfläche (46) zur Abstützung der Platte (60) und eine in der Ringfläche (46) angeordnete Vertiefung (43) aufweist und daß das Klemmbauteil (70) mit. einer äußeren Ringfläche (80) versehen ist, die von der äußeren Ringfläche (46) des Antriebsrades (42) abstützbar ist.

7. Plattenantrieb nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Klemmbauteil (70) elastisch verformbare Finger (78) aufweist, die in die Vertiefung 43 des Antriebsrades (42) eingreifen, wenn das Klemmbauteil mit dem Antriebsrad (42) in Eingriff steht, und daß die Finger (78) so ausgebildet sind, daß sie die festgeklemmte Platte (60) auf dem Antriebsrad (42) in Ausrichtung halten.

H. Plat tcn.intrifb nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein Drucklager (71) zwischen dem Klemmbauteil (70) und dem Schwenkarm (51) angeordnet ist.

3303337 -3-

9. Plattenantrieb nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß formschlüssige Kupplungsmittel (76, 44) an dem Klemmbauteil (70) und dem Antriebsrad (42) derart vorgesehen sind, daß sie die Drehbewegung des Klemmbauteils und des Antriebsrades (42) synchronisieren , wenn das Klemmbaut'eil mit dem Antriebsrad in Eingriff steht.

10. Plattenantrieb nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitten (17) nach entgegengesetzten Seiten des Antriebsrades (42) vorsteht und an jeder Seite einen Magnetkopf (22, 23) trägt_;wobei die beiden Magnetköpfe (22, 23) in fester gegenseitiger Lagebeziehung stehen.

11. Plattenantrieb nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungsmittel an dem Klemmbauteil (70) mehrere im gegenseitigen Abstand angeordnete Zähne (76) aufweisen, die konzentrisch im Zentralbereich des Klemmbautei 1". angeordnet sind.

12. Plattenantrieb nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebsrad (42) einen Zentrierungszylinder (53) aufweist, der die konzentrisch angeordneten Zähne (76) umgibt, wenn das Klemmbauteil (70) mit dem Antriebsrad (42) in Eingriff steht.

13. Plattenantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß eine Ejektorvorrichtung (89) vorgesehen ist, die durch die Schlittenbewegung zum Auswerfen der Platte (60) auslösbar ist.

14. Plattenantrieb nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Ejektorvorrichtung (89) mit einer Feder (93) verbunden ist, die durch die Handeinführung der Platte (60) in den Platten antrieb spannbar ist.

3305397

-A-

15. Plattenantrieb nach Anspruch 13 oder IA, dadurch gekennzeichnet, daß eine auf dem Schlitten (17) angeordnete Rampenfläche (100) eine Auslösevorrichtung für die Ejektorvorrichtung (89) bildet.

16. Plattenantrieb nach einem der Ansprüche 2 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß an dem schwenkbaren Liftarm (51) zwei Kissen (28, 29) angeordnet sind, welche die Platte (60) gegen die Magnetköpfe (22, 23) drängen.

17. Plattenantrieb nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, rJcT3 rjas Klemmbnuteil (70) an dem Liftarm (51) drehbar gelagert ist.