DE3721798A1 - Laufwerk fuer riemengetriebene bandkassetten - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Antriebsmechanik für Datenkassetten und in einem Anspekt ein System, daß ein öffnen einer Kassettentür, ein Auslenken des Bandes aus seiner normalen Bewegungsbahn, ein Anheben des Kopfes durch die normale Bewegungsbahn in der Kassette und ein Anlegen des Bandes in die Sollage auf dem Kopf ermög­ licht.

Bei der vorliegenden Erfindung geht es um das Einsetzen von Bandkassetten, die mit einer schmalen bzw. Stirnkante nach vorn eingeführt werden und in einer Seitenfläche eine Tür enthalten, durch die Zugang zu dem entlang einer Bewegungsbahn angeordneten Aufzeichnungsband besteht. Bekannte Vorrichtungen zum Einsetzen einer Kassette mit deren schmaler bzw. Stirnkante - im Gegensatz zu einer langen bzw. Seitenkante - nach vorn sind aus bspw. der US-PS 45 73 091 (Barton u.a.) bekannt, bei denen die Zu­ gangstür sich öffnet, wenn man die Kasette mit der Stirnfläche nach vorn in einen Schlitz einführt. Dann wird der Magnetkopf um eine zur denen der Bandspulen pa­ ralelle Achse aus einer Ruhe- in eine Arbeitsstellung ge­ schwenkt, in der er am Magnetband anliegt. Bei dieser Schwenkbewegung wird auch das Antriebssystem mit der Kassettenmechanik gekoppelt.

Bei den meisten anderen Antrieben für Datenkassetten werden letztere mit einer Seitenkante nach vorn einge­ setzt, wobei mit dem Einsetzen der Kassette in das Lauf­ werk die Tür geöffnet und dann die Kassette an einen Kopf herangeschoben wird, der zwar ortsfest angeordnet ist, aber sich in der Vertikalen in die verschiedenen Spuren auf dem Band bewegen kann; eine solche Anordnung ist in der US-PS 43 13 143 (Zarr) der Anmelderin offen­ bart.

Die vorliegende Erfindung erlaubt die Verwendung der in der US-PS 36 92 255 (Von Behren) offenbarten Datenkasset­ te und ist anstelle von 5-1/4′′-Disketten-Laufwerken ohne Verringerung der Kassettengröße einsetzbar.

Die vorliegende Erfindung erlaubt weiterhin die gleiche interne Schrittbewegung des Magnetkopfes zur Bedienung mehrer Spuren in der Datenkassette, wie sie in bekannten Kassettenlaufwerken wie dem der US-PS 43 13 143 (Zarr) erreicht ist.

Die vorliegende Erfindung gewährleistet darüberhinaus, daß das Magnetband in einer Datenkassette den Kopf nicht berühren kann, während dieser vertikal in die und aus der Arbeitsstellung geführt wird.

Die vorliegende Erfindung schafft ein Laufwerk für eine Datenkassette, das gegen ein 5-1/4′′-Winchester- oder Dis­ kettenlaufwerk als Massenspeicher in einem Personal­ oder Geschäftskleinrechnersystem ausgetauscht werden kann. Das verbesserte Laufwerk nach der vorliegenden Er­ findung erlaubt, die Kassette mit der Schmalkante nach vorn einzusetzen, und der Magnetkopf wird auf einer festen Säule vertikal in die Arbeitsstellung bewegt. Die Soll-Arbeitsstellung des Kopfes läßt sich mit der vorliegenden Erfindung bei weniger strengen Fertigungs­ toleranzen erreichen als bei Laufwerken, in denen der Kopf aus der Ruhe- in die Arbeitsstellung geschwenkt wird.

Die Ziele und Vorteile der vorliegenden Erfindung gegen­ über dem Stand der Technik sollen nun ausführlich er­ läutert werden.

Bei der vorliegenden Erfindung handelt es sich um ein Laufwerk für eine längliche rechteckige Bandkassette mit einem Rahmen mit einer Öffnung in der Vorderfläche, durch die die Kassette mit einer Schmalseite eingeführt werden kann. Ein Bedienknopf bringt zum Einsetzen das Antriebsrad in eine Ruhestellung und den Magnetkopf in eine aus der Bewegungsbahn nach unten versetzte Lage. Wenn die Kassette im Rahmen festsitzt, betätigt der Be­ dienknopf auf der Vorderseite der Vorrichtung eine Nok­ kenwelle, über die die Kassette auf dem Rahmen in ihrer Sollage festgelegt, eine Zugangstür in der Kassette zum Freilegen der Bewegungsbahn des Bandes auf einer Kaset­ tenseite geöffnet, das Band aus seiner Normallage ausge­ lenkt der Magnetkopf aus der versetzten Lage in die Be­ wegungsbahn des Bandes gebracht, das Antriebsrad an die Bandantriebswelle angelegt und das Magnetband freigegeben wird, damit es sich auf den Magnetkopf auflagen kann.

Ein Bandspannarm ist schwenkbar auf einer Achse angeord­ net, die allgemein parallel zur Bewegungsbahn des Bandes liegt, und befindet sich einwärts der Bewegungsbahn des Bandes, um um die Achse an das Band geschwenkt zu werden und es aus seiner normalen Bewegungsbahn in die Kassette hinein auszulenken. Diese Bewegung des Bandspannarms er­ folgt während der Bewegung des Kopfes aus einer Lage un­ ter der Bodenebene der Kassette in seine Schreib/Lese- Stellung am Band. Der Bandspannarm wird dann vom Band ab­ gehoben, damit dieses sich auf den Spiegel des Magnet­ kopfes auflegen kann.

Die Bewegung des Bandspannarms bewirkt ein Hebel unter Steuerung durch einen Nocken auf der Nockenwelle. Dieser Hebel erlaubt dem Kopfhalter, der verschiebbar auf einem ortsfesten Pfosten angeordnet ist, den Kopf unter der Kraft einer Feder anzuheben. Ein Vorsprung auf dem Kopf­ halter schwenkt den Bandspannarm um eine in Richtung der Bandebene verlaufende Achse in eine Stellung, in der er sich an das Band erst an dessen unterer Kante und dann über die gesamte Breite anlegt, um es in die Kassette hinein aus seiner normalen Bewegungsbahn auszulenken. Ist der Kopf in seine Arbeitsstellung gehoben worden, wird der Bandspannarm vom Band abgezogen und kann das Band in seine Normallage zurückkehren, in der es auf dem Magnet­ kopf aufliegt.

Weitere Nocken auf der Nockenwelle dienen dazu, anfäng­ lich die Zugangstür in der Kassette vor einer Bewegung des Magnetkopfes zu öffnen, die Kassette in ihrer Soll­ lage auf dem Rahmen festzulegen und zu versperren und das Antriebsrad an die Antriebsrolle für den Riemen her­ anzubringen, der das Band in der Datenkassette antreibt, wie in der US-PS 36 92 255 beschrieben.

Die Erfindung wird nun unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen ausführlich erläutert.

Fig. 1 zeigt in einer Draufsichtdarstellung die Antriebs­ anordnung für eine riemengetriebene rechteckige Bandkassette;

Fig. 2 zeigt die Antriebsmechanik als Seitenriß; und

Fig. 3, 4, 5 und 6 sind Vertikalschnitte aus der Ebene 3-3 der Fig. 1 und zeigen die Arbeitsweise der Bandrückzieh- und Kopfstellmechanik.

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Laufwerk für eine riemengetriebene Magnetbandkassette, wie sie aus dem Stand der Technik als Datenkassette bekannt und in der US-PS 36 92 255 (Von Behren) offenbart ist; eine solche Kassette ist in der Fig. 1 gezeigt und mit dem Bezugszeichen 10 be­ zeichnet. Die Datenkassette 10 hat eine dünne Grundplatte 12 üblicherweise aus Aluminium sowie einen durchsichtigen bzw. -scheinenden Polymerisatdeckel 14, der im zusammenge­ setzten Zustand ein dünnes, allgemein rechteckiges Gehäuse mit einer Oberseite sowie End- und Seitenwänden bildet. Innerhalb der Datenkassette 10 sind zwei Bandspulen 16, 18, drei Bandumlenkstifte 20, 22, 24, zwei Bandführungen 26, 28, das magnetische Aufzeichnungsband 30, ein An­ triebsriemen 32, zwei Riemenführungsrollen 34, 36 und eine Riemenantriebsrolle 38 angeordnet.

Die Bandspulen 16, 18 sind auf der Grundplatte 12 um be­ abstandete parallele Achsen frei drehbar gelagert. Das magnetische Aufzeichnungsband 30 ist auf die Bandspulen 16, 18 in bezüglich ihren Achsen entgegengesetzten Rich­ tungen aufgewickelt. Die Führungsbahn des Bandes 30 zwi­ schen den Bandspulen 16, 18 wird von den drei Bandumlenk­ stiften 20, 22, 24 und den beiden Bandführungen 26, 28 bestimmt.

Die Kassette 10 ist entlang der Bandführungsbahn auf einer Seite mit einem Ausschnitt 40 versehen, durch den Zugang zum Magnetband 30 besteht. Der Ausschnitt 40 wird normalerweise von einer unter Federvorspannung stehenden Zugangstür 44 geschlossen. Durch Öffnen der Tür 44 er­ hält ein magnetischer Wandler bzw. Magnetkopf 46 Zugang zum Magnetband entlang seines Bahnabschnitts zwischen den Bandführungen 26, 28.

Die Kassette 10 wird in das erfindungsgemäße Laufwerk mit der Schmalseite durch eine Öffnung 48 in der Frontplatte 50 eines Rahmens 52 eingesetzt. Der Rahmen weist ein inne­ res Al-Gußelement 56 auf und ist so ausgeführt, daß er eine die Kassette tragende Auflage 58 und eine Stützkon­ struktion für einen festen Pfosten 60 bildet, auf den ein als Formstück ausgebildeter Kopfhalter 62 aufgesetzt ist. Dieser Kopfhalter 62 ist an einer Drehung um den Pfosten 60 durch ein gegabeltes Ende gehindert, das einen zweiten vertikalen Pfosten 63 umgreift.

Die Kassette 10 wird mit einer Schmalseite durch die Öff­ nung 48 zur Rückseite des Laufwerks hin eingesetzt. Dieses Laufwerk ist so ausgeführt, daß es in eine Öffnung mit den Abmessungen 82.5×146×203 mm (3-1/4×5-3/4×8 in.) in einem kleinen Personal- oder Geschäftscomputer paßt, um dort als Massenspeicher ein 5-1/4′′-Winchester- oder Dis­ kettenlaufwerk zu ersetzen. Ist die Kassette in die Öff­ nung eingeführt und sitzt sie auf dem Rahmen 58 auf, spannt sie eine Blattfeder 68 an der Rückseite der Mecha­ nik in eine Stellung, in der diese die Vorderkante der Kassette an einer Schulter 50 an der Öffnung 48 festlegt und versperrt. Bei in der allgemein in Fig. 1 gezeigten Lage der Kassette kann der Benutzer nun den Bedienknopf 70 an der Vorderseite des Laufwerks und mit diesem eine Nockenwelle 72 drehen, die in Längsrichtung des Laufwerks verläuft.

Die Nockenwelle 72 trägt axial über ihre Länge verteilt eine Vielzahl von Nocken. Die Nocken auf der Welle 72 tre­ ten in Eingriff mit einer Vielzahl von Hebeln, die be­ trieblich die Zugangstür 44 öffnen, die Kassette in der Sollage auf der Auflage 58 festlegen, ein Antriebsrad 74 und den zugehörigen Motor 75 in eine Lage schwenken, in der das Antriebsrad 74 sich an die Antriebsrolle 38 anle­ gen und das Band 30 auslenken kann, damit der Magnetkopf 46 vertikal in den Ausschnitt 40 einfahren, sich an das Band anlegen und dann das Band wieder freigeben kann.

Eine der Funktionen der Welle 72 und eines zugehörigen Nockens ist, einen Hebel 76 freizugeben, so daß eine Feder 78 einen querverlaufenden Stab 80 in einer solchen Richtung ziehen kann, daß ein Nocken 82 die Zugangstür 44 in ihre Offenstellung drücken kann, wie sie in Fig. 1 gezeigt ist.

Bei der weiteren Drehung der Nockenwelle 72 durch den Knopf 70 beginnt auch ein Nocken 84 (Fig. 3) in die in Fig. 4 gezeigte Stellung zu drehen, wo dieser beginnt, den quer zum Rahmen verlaufenden Stab 86 freizugeben. Der He­ bel 86 wird um eine Welle 88 geschwenkt und auf dem Nocken 84 von einer Druckfeder 90 gehalten, die an einem Ende des Hebels angeordnet ist. Das andere Ende 92 verläuft durch eine Öffnung 93 im Rahmen 56 bis in eine Vertiefung 94 im Kopfhalter 62. Die Welle 72 und der Nocken 84 werden (in Fig. 3-6) im Gegenuhrzeigersinn gedreht. Beim Schwenken des Hebels 86 kann der Kopfhalter 62 auf dem Pfosten 60 unter der von der Feder 110 ausgeübten Kraft aufwärts gleiten, wobei der Kopf 46 durch eine weitere Öffnung 96 im Rahmen angehoben und in den Ausschnitt 40 in der Kas­ sette gebracht wird.

Während der Kopfhalter 62 mit dem Kopf 46 nach oben ge­ schoben wird, legt ein Vorsprung 97 mit einem auswärts vorstehenden Stift 90 auf dem Kopf 46 sich an eine Steuerfläche auf einem Bandspannarm 100 an und schwenkt diesen um eine Achse 101 gegen die Vorspannung einer Tor­ sionsfeder 102. Während der Nocken 84 weiterdreht, legt der Bandspannarm 100 sich an das Band 30 und drückt es in die Kassette hinein aus dem Weg des aufwärtslaufenden Kop­ fes 46. Das Spannen des Bandes erfolgt, bevor der Kopf es erreicht. Der Bandspannarm 100 ist allgemein L-förmig und die Schwenkachse liegt in seinem Scheitel derart, daß der lange Schenkel sich erst an die untere Bandkante und dann über die gesamte Breite des Bandes legt. Die Torsionfeder 102 ist um die Schwenkachse des Armes gelegt und liegt mit einem Ende am kürzeren Schenkel des L-förmigen Hebels 100 an, der entlang der Schwenkachse vom längeren Schenkel be­ abstandet ist und im wesentlichen rechtwinklig zu diesem verläuft. Die Torsionsfeder 102 ist mit ihren anderen Ende in einem vertikalen Winkel 106 festgelegt, der den Stift 101 trägt, der die Schwenkachse für den Bandspannarm 100 bildet. Bei weiterer Drehung der Welle 72 kommt das Ende 92 des Hebels 86 vom Gleitlagerelement 62 frei und führt die Feder 110 den Kopf 46 in eine Lage gegenüber dem Band. Weiterhin bewegt sich der Vorsprung 97 von der Steuerflä­ che auf dem langen Schenkel des Bandspannhebels 100 hin­ weg, drückt die Torsionsfeder 102 den Bandspannarm vom Band hinweg gegen den Vorsprung und führt so das Band 30 auf den Spiegel des Magnetkopfes. Zu diesem Zeitpunkt ist das Gleitlagerelement 62 von der Feder 110 aufwärts gegen den Kopf an einem Schraub-Folgeelement 112 gedrückt, das eine Leitspindel treibt, die von einem Schrittschaltmotor 114 gedreht den Kopfspalt für das Schreiben und Lesen in einer einer Vielzahl von Bandspuren in die Sollage bringt. Diese Kopfstellmechanik arbeitet im wesentlichen wie die der US-PS 43 13 143 (Zarr). Die Bewegung des Kopfes 46 un­ ter der Steuerung des Motors 114 erfolgt frei vom Hebel 86.

Weiterhin weist die Nockenwelle 72 Nocken auf, die einen Mikroschalter betätigen zur Anzeige, daß die Kassette sich in der Sollage und das Laufwerk im erforderlichen Arbeits­ zustand befinden, und den Stellknopf in eine Raststellung bringen als Hinweis, daß er in seine Stop-Stellung gedreht worden ist.

Kehrt man die Bewegung des Knopfes 70 um, wird das Ende 92 des Hebels 86 abrupt in die Ausnehmung 94 im Kopfhalter 62 gedrückt und beginnt, den Kopf abwärtszubewegen, so daß der Bandspannarm 100 wieder vom Vorsprung 97, der von der gekrümmten Nockenfläche berührt wird, auf das Band 30 ge­ bracht wird und dieses vom Magnetkopf abhebt, während der Kopf in eine Lage unter der Kassette 10 gebracht wird. Bei der Abwärtsbewegung (Fig. 4) des Kopfes hebt dann der Bandspannarm wieder vom Band ab und bewegt der Hebel 86 das den Kopfhalter 62 weiter Segen die Vorspannkraft der Federn 110 und 90 in die untere Stellung. Während die Nok­ kenwelle 72 weitergedreht wird, legt der Stift 98 sich an den kürzeren Schenkel des Bandspannarms 100 (falls die Fe­ der 102 den längeren Schenkel nicht im Uhrzeigersinn ge­ dreht hat), um den Arm 11 zwangsweise in die in Fig. 3 ge­ zeigte Lage zu bringen. Dadurch kann der Hebel 76 die Tür 44 nicht schließen, bevor nicht der Bandspannarm sich in der in Fig. 3 gezeigten Stellung befindet. Bei weiterer Bewegung des Steuerknopfes 70 an seiner Anfangsstellung vorbei in eine Auswerfstellung bewirkt, daß die Kassette von der Schulter an der Öffnung 48 abgehoben wird, aus der die Blattfeder 68 sie nach vorn aus der Öffnung 48 heraus­ drücken kann.

Eine geeignete Schnittstellenschaltung verbindet den Band­ antriebsmotor 75, den Kopfstellmotor 114 und den Magnet­ kopf 46 mit dem zugehörigen Rechnersystem.

Claims (6)

1. Laufwerk für längliche rechteckige Bandkassetten, die an einer Seite eine Zugangstür enthalten, wobei die Antriebsmechanik einen Rahmen mit einer Öffnung zur Auf­ nahme der Bandkassette, ein Antriebsrad, das sich an den Bandantrieb anlegen und das Band antreiben kann, und ei­ nen Magnetkopf aufweist, dadurch gekenn­ zeichnet, daß ein Bandspannarm (100) schwenkbar auf dem Rahmen (56) angeordnet ist, um sich an das Band (30) in der Kassette (10) anzulegen und das Band aus seiner normalen Bewegungsbahn auszulenken, und daß eine Einrichtung (98) vorgesehen ist, die den Bandspannarm (100) so schwenkt, daß er sich an das Band (30) anlegt und es aus seiner normalen Bewegungsbahn auslenkt, so daß der Magnetkopf in eine Stellung innerhalb dieser Bewe­ gungsbahn laufen kann, und den Bandspannarm freigibt, wenn der Magnetkopf seine Sollstellung erreicht hat.

2. Laufwerk nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die den Bandspannarm schwenkende Einrichtung (98) vom Kopf (46) getragen ist und das Band bei einer Bewegung des Kopfes aus einer bezüglich des Rahmens (56) unteren Stellung in eine ange­ hobene Stellung an der normalen Bewegungsbahn des Bandes vom Kopf hinwegbewegt.

3. Laufwerk nach Anspruch 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Einrichtungen (80, 82) vorgesehen sind, um die Zugangstür (44) zu öff­ nen und das Band an einem Ausschnitt (40) in der Kassette freizulegen.

4. Laufwerk nach Anspruch 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß eine einzige Nocken­ welle (72) auf dem Rahmen (56) gelagert ist, in der Ein­ führrichtung der Kassette (10) verläuft und Mittel (80, 82), die bei einer Drehung der Nockenwelle (72) die Zu­ gangstür (44) öffnen, sowie Mittel (84, 86) aufweist, die eine Gleitbewegung des Kopfes (46) bewirken.

5. Laufwerk nach Anspruch 2 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Bandspannarm (100) ein allgemein L-förmiges Element und an seinem Schenkel auf einer Achse (101) schwenkbar gelagert ist, um den langen Schenkel des Arms an das Band zu legen und aus seiner normalen Bewegungsbahn auszulenken, wobei ein Stift (98) auf dem Magnetkopf (46) den langen Schenkel gegen die Vorspannung einer auf der Achse angeordneten Torsionsfeder (102) drückt.

6. Laufwerk nach Anspruch 1, 2 oder 5, da­ durch gekennzeichnet, daß der Kopf (46) auf einem Schieber (62) angeordnet ist, den eine Feder (110) aus seiner abgezogenen Stellung parallel zur Ebene des Bandes in der Kassette bewegen kann, und daß eine Nockeneinrichtung (84) diese Verschiebebewegung unter der von der Feder (110) ausgeübten Kraft ermög­ licht.