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Die
Erfindung betrifft einen Lademechanismus zum Laden eines auswechselbaren
scheibenförmigen
Speichermediums auf ein in einem Gehäuse, z.B. einem Gehäuse der
PCMCIA-Größe, angeordnetes
Laufwerk (Disk-Laufwerk), insbesondere zum Laden einer etwa münzgroßen Scheibe
(Coin Disk oder Coin-Size Disk) mit einem Durchmesser von im wesentlichen
30 mm.
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Ein
derartiger Lademechanismus dient dazu, ein scheibenförmiges Speichermedium,
beispielsweise ein optisches Speichermedium, auf mechanischem Wege
in eine vorbestimmte Position auf ein im Gehäuse angeordnetes Laufwerk zu
verbringen. Dazu offenbart die JP 09-306078 einen Lademechanismus
für ein
Speichermedium, das in einer Kassette (Cartridge) auf einem Halterahmen
(Tray) angeordnet ist. Zum Verbringen auf das Laufwerk wird der Halterahmen
mit dem Speichermedium aus der vorbestimmt positionierten Kassette
bis über
das Laufwerk herausgezogen und anschließend abgesenkt. Dabei wird
das Speichermedium in vorbestimmter Position auf einer Auflage am
Laufwerk abgelegt. Der Lademechanismus ist platzaufwändig. Bei
einer Coin-Size Disk stellt sich überdies das Problem, dass kleinere
Disk-Motoren auch kleinere Wellenlager haben, wodurch diese weniger
robust sind als die bei Laufwerken für größere Speichermedien, beispielsweise
mit einem Durchmesser von 120mm, eingesetzten Laufwerks-Motoren
und durch das ruckartige Trennen des Speichermediums vom Laufwerk
erheblich belastet werden.
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Aufgabe
der Erfindung ist es, einen Lademechanismus zum Laden eines auswechselbaren scheibenförmigen Speichermediums
in ein Gehäuse nach
dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zu schaffen, der platzsparend ist
und eine für
den Motor des Laufwerkes und für
das Speichermedium schonende Ladung und Entladung ermöglicht.
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Diese
Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte
Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen aufgeführt.
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Die
Erfindung besteht in einem Lademechanismus für ein Gehäuse, in dem ein Laufwerk mit
einer Aufnahme für
das Speichermedium und eine Abtasteinrichtung für dieses angeordnet sind, der
einen zwischen einer Ladeposition im Abstand von der Aufnahme und
einer Ablageposition an der Aufnahme schwenkbaren und mit einer
Betätigungsvorrichtung versehenen
Ladetisch aufweist. Der Ladetisch ist dabei vorzugsweise einseitig
abgelenkt und in Richtung der Ladeposition federkraftbeaufschlagt.
Die Betätigungsvorrichtung
greift am Ladetisch an und drückt diesen
in die Ablageposition und hält
diesen in dieser Position. Durch eine Gegenbewegung der Betätigungsvorrichtung
wird der federkraftbeaufschlagte Ladetisch aus seiner niedergedrückten Ablageposition
befreit und durch die beaufschlagenden Federmittel in die Ladeposition
geschwenkt. Der Ladetisch ist zumindest in dem durch die Abtasteinrichtung
vorbestimmten Abtastbereich ausgenommen.
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Dieser
Lademechanismus ist insbesondere bei kleinen Laufwerken, bei denen
beim Bestücken und
Entnehmen nur geringe, definierte Kräfte wirken dürfen, von
Vorteil, da der Ladetisch mit dem Speichermedium gegen die Federkraft
sehr gedämpft durch
eine Schwenkbewegung um eine Drehachse außerhalb der Aufnahme abgesenkt
wird und an dieser gehaltert wird. Beim Absenken wird das Speichermedium
durch eine an der Aufnahme angeordnete Zentriereinheit, vorzugsweise
als Zentrierdorn ausgebildete verlängerte Achse des Laufwerkmotors ausgeführt, genau
positioniert. Der Lademechanismus ist einfach und wenig aufwändig und
benötigt nur
einen geringen Bauraum. Der Schwenkwinkel des Ladetisches beträgt im wesentlichen
3° bis 10°.
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Das
Haltern des Speichermediums an der Aufnahme kann mechanisch mit
Rastmitteln oder vorzugsweise magnetisch erfolgen. Eine magnetische
Halterung des Speichermediums erfolgt entweder direkt mit einem
in das Speichermedium integriertes magnetisch wirksames Material,
welches vom Rotor-Permanentmagnet des Laufwerkmotors angezogen wird,
oder als Klemmung zwischen zwei sich magnetisch anziehenden Teilen,
wobei ein Teil fest mit dem Rotor des Laufwerkmotors verbunden ist.
In der bevorzugten Ausführungsform
erfolgt eine magnetische Halterung, indem das Speichermedium durch
das Magnetfeld des Rotor-Permanentmagneten des Laufwerkmotors angezogen
wird. Beim Laden bzw. Entladen wird das Speichermedium durch den
Ladetisch auf die Aufnahme abgesenkt bzw. von der Aufnahme abgehoben.
Da der Ladetisch dabei um eine von der Aufnahme entfernte Achse
geschwenkt wird, wird das Speichermedium nicht planparallel auf
die Aufnahme abgesenkt bzw. von der Aufnahme abgezogen, sondern
durch ein leichtes Abkippen nach und nach in das Magnetfeld abgesenkt
bzw. aus dem Magnetfeld gelöst,
verbunden mit einer stetigen Erhöhung
bzw. Verringerung der Anzugskräfte.
Dadurch werden die in Achsrichtung wirkenden Kräfte minimiert und der Laufwerkmotor wird
nur minimal belastet.
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Die
Betätigungsvorrichtung
ist durch eine am Ladetisch, vorzugsweise an einem der der Anlenkseite
benachbarten Seitenränder,
angeordnete Nocke, exemplarisch ausgeführt als Rampe, und ein mit
dieser in Eingriff bringbares und am Gehäuse angeordnetes Gleitelement
gebildet. Dieses Gleitelement wird gegen die Nocke geschoben, die
dabei mit dem Ladetisch gegen die Kraft der diesen beaufschlagenden
Federmittel auf die Aufnahme zu bis in die Ablageposition gedrückt wird.
Vorzugsweise wird das Gleitelement durch einen das Gehäuse verschließenden Schiebedeckel
gebildet. In diesem Fall muss keine separate Fixierung des Ladetisches
vorgesehen werden, der er über
den Nocken mit dem Schiebedeckel gegen ein Federelement in der Ablageposition
gehalten wird.
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Weitere
Vorteile, insbesondere für
mobile Anwendungen, sind einerseits der Wegfall eines motorischen
Antriebes für
den Lademechanismus, da eine mechanische Betätigung von Hand vorgesehen ist.
Bei mit Batterie oder Akku betriebenen mobilen Anwendungen muss
der Energiebedarf so weit wie möglich
reduziert werden. Andererseits wird der Ladevorgang eines Speichermediums
auf kleinstem Raum realisiert, da der Schiebedeckel im Vergleich zu
bekannten Klappdeckellösungen
parallel zum Gehäuse
bewegt wird und der Platzbedarf durch überstehende Komponenten während des
Ladevorgangs um das Gehäuse
minimiert wird.
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Der
Ladetisch kann scharnierartig an einer Lagerwelle angelenkt sein,
auf der wenigstens eine einerends am Gehäuse und andernends am Ladetisch
abgestützte
Torsions-Spiralfeder angeordnet ist, die diesen in Richtung der
Ladeposition beaufschlagt. Auf der der Lagerwelle abgewandten Seite kann
der Ladetisch in Abhängigkeit
von seiner Größe mit einer
Ausnehmung im Bereich der Aufnahme des Laufwerkes versehen sein,
damit das Speichermedium auf der Aufnahme abgelegt werden kann.
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Damit
ein Speichermedium auch in einer nahezu senkrechten Stellung des
in seiner Ladeposition befindlichen Ladetisches geladen werden kann, ist
dieser in einer weiteren Ausführung
an seinem angelenkten Seitenrand und den beiden diesem benachbarten
Seitenrändern
mit hakenförmigen
Halteelementen für
das Speichermedium versehen, die beim Einführen eines solchen dessen Rand übergreifen.
Unter diese Halteelemente kann somit ein Speichermedium geschoben
und durch diese gehalten werden.
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Die
Erfindung wird nachstehend anhand zweier Ausführungsbeispiele erläutert. Dabei
wird Bezug genommen auf ein optisches Speichermedium. Selbstverständlich ist
die Erfindung auch für
andere Speichermedien anwendbar, z.B. magnetische Speichermedien.
In den zugehörigen
Zeichnungen zeigen:
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1:
ein PCMCIA-Gehäuse,
geschlossen,
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2:
dieses im geöffneten
Zustand mit einem 30 mm – Speichermedium
(Coin-Size Disk) in der Ladeposition,
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3:
einen Ausschnitt vom Ladetisch mit an diesem angeordneter Rampe
in der Ladeposition, vergrößert,
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4:
diesen Ausschnitt mit teilzugeschobenem Schiebedeckel und abgesenktem
Ladetisch, vergrößert,
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5:
einen Schnitt V–V
durch das PCMCIA-Gehäuse
mit in Ladeposition befindlichem Ladetisch und Speichermedium,
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6:
diesen Schnitt mit in Ablageposition befindlichem Ladetisch und
Speichermedium, und
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7:
eine weitere Ausführung
des Lademechanismus.
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1 und 2 zeigen
ein PCMCIA-Gehäuse
im geschlossen bzw. im geöffneten
Zustand. Unter einem PCMCIA-Gehäuse
ist ein Gehäuse
zu verstehen, das an einer PCMCIA-Schnittstelle, wie sie beispielsweise
bei Notebooks üblich
ist, verwendet werden kann. Daneben sind natürlich auch andere Gehäusegrößen möglich, beispielsweise
ein Gehäuse
im Microdrive/Compact Flash- oder anderem Format. Das in den 1 und 2 gezeigte
PCMCIA-Gehäuse 1 weist
einen Schiebedeckel 2 und in seinem Innern ein Laufwerk
mit einem Motor (3, 5, 6)
für das
Speichermedium 4 sowie eine optische Abtasteinrichtung
(Pickup) 5 auf, die mit einer Antriebsschnecke 6 wirkverbunden
ist und die das Speichermedium 4 in radialer Richtung parallel zur
Antriebsschnecke 6 optisch abtastet. Darüber hinaus
kann der Lademechanismus auch in Verbindung mit anderen Ausführungsvarianten
eines Schreib/Lesekopf-Systems
verwendet werden, z.B. einem auf einem aus der Festplattentechnik
bekannten Schwingarm montierten Schreib-Lesekopf. Das Speichermedium 4 liegt
auf einem Ladetisch 7 auf, der an einer Lagerwelle 8 montiert
und einseitig angelenkt ist, um diese schwenkbar und durch Torsions-Schraubenfedern 9 oder
andere Federelemente in Richtung der gezeigten Ladeposition federkraftbeaufschlagt
ist, wobei die Federn 9 einerends am Gehäuse 1 und
andernends am Ladetisch 7 abgestützt sind. Aus dieser Ladeposition
kann der Ladetisch 7 um 3°–10° in das Gehäuse in eine Ablageposition
hineingedrückt
werden.
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Dazu
weist der Lademechanismus eine am Rand des Ladetisches 7 fest
angeordnete Nocke 10 mit einer auf der dem Ladetisch 7 abgewandten
Seite ausgebildeten Gleitfläche
auf, die in Richtung des Ladetisches 7 ansteigt und mit
der der Schiebedeckel 2 bei seiner Schließbewegung
parallel zur Lagerwelle 8 in Eingriff bringbar ist, so
dass der Ladetisch 7 in seine Ablageposition gedrückt wird,
in der das auf diesem befindliche Speichermedium 4 auf
den Motor (3, 5, 6) des Laufwerks
abgelegt ist. Die Anordnung der Nocke 10 und deren beide
Positionen sind in den 3 und 4 dargestellt.
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3 zeigt
den Ladetisch 7 mit der Nocke 10 in der Ladeposition.
Zu erkennen ist auch, dass der Ladetisch 7 nur bis zur
Nocke 10 erstreckt ist und eine kreisförmige Ausnehmung 11 aufweist.
Im Bereich dieser Ausnehmung befindet sich der Motor (3, 5, 6)
des Laufwerkes mit einer Aufnahmefläche (12, 5, 6)
für das
Speichermedium. Der Ladetisches 7 wird beim Hineindrücken in
die Ablageposition (4) ein wenig unter das Niveau
der Aufnahmefläche
(12, 5, 6) gedrückt, so dass
das Speichermedium 4 auf der Aufnahmefläche 12 gleichsam hängen bleibt
bzw. auf diese aufgelegt und auf dieser durch das Magnetfeld des Permanentmagneten
des Laufwerkmotors 3 gehalten wird und im Betrieb nicht
am Ladetisch streifen kann.
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In
den 5 und 6 sind die Ladeposition und
die Ablageposition im Schnitt V–V
(2) dargestellt. 5 zeigt
den leicht schräg
gestellten Ladetisch 7 mit der Nocke 10 in der
Ladeposition mit dem auf diesem befindlichen Speichermedium 4 und deren
Zuordnung zum Motor 3 sowie die Zuordnung der Abtasteinrichtung 5 zum
Speichermedium 4. Zu erkennen ist, dass das Speichermedium 4 mit
einer Zentrieröffnung 13 über einem
an der Aufnahmefläche 12 vorstehenden
Führungsdorn 14 angeordnet ist.
Die Abtasteinrichtung 5 befindet sich auf der dem Ladetisch 7 abgewandten
Seite des Laufwerkmotors 3 und ist mit einer Fokuslinse 15 zum
optischen Abtasten des Speichermediums 4 versehen. 6 zeigt
das auf der Aufnahmefläche 12 abgelegte
Speichermedium 4, wobei der Zentrierdorn 14 durch
die Zentrieröffnung 13 ragt
und das Speichermedium 4 definiert positioniert. Zu erkennen
ist auch die durch den Schiebedeckel 2 niedergedrückte Nocke 10.
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Soll
das Speichermedium 4 ausgewechselt werden, wird das PCMCIA-Gehäuse 1 durch
Zurückschieben
des Schiebedeckels 2 geöffnet.
Am Ende der Öffnungsbewegung
(2) gelangt dieser außer Eingriff mit der Nocke 10,
wobei der Eingriff wegen der Gleitfläche stufenlos gelöst wird,
so dass der Ladetisch 7 infolge der Beaufschlagung durch
die Torsions-Schraubenfedern 9 aus
der Ablageposition in die Ladeposition gedrückt wird. Dabei wird das Speichermedium 4 vom
Ladetisch 7 erfasst und nach und nach sanft von der Aufnahmefläche 12 gelöst. In der Ladeposition
ist das Speichermedium 4 vom Ladetisch 7 abgehoben.
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7 zeigt
eine zweite Ausführungsform des
Lademechanismus. Diese unterscheidet sich von der vorbeschriebenen
dadurch, dass der Ladetisch 16 lagerwellenseitig und an
den beiden benachbarten Seitenrändern
mit hakenförmigen
Halteelementen 17 für
ein Speichermedium 4 versehen ist. Diese Ausführung ermöglicht somit
das Einschieben eines Speichermediums 4 zwischen die Halteelemente 17 und
die Auflagefläche
des Ladetisches 16, so dass das Laden auch in senkrechter
Gehäuselage ermöglicht ist.
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Eine
weitere Ausführungsvariante
sieht einen Ladetisch vor, der in seiner Geometrie zur Aufnahme
eines Speichermediums 4, montiert in einem Schutzgehäuse (Cartridge),
ausgeführt
ist. In diesem Fall wird die Gestaltung der Haltelemente 17 ähnlich zu 7 auf
die Geometrie des Schutzgehäuses
angepasst. Wird das Schutzgehäuse
nur am äußeren Rand
in die Halteelemente 17 eingeschoben und fixiert, kann
der Ladetisch ohne Auflagefläche,
d.h. in einer Gabelform ausgeführt
werden, wodurch der Bauraum entsprechend reduziert werden kann.
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- 1
- Gehäuse
- 2
- Schiebedeckel
- 3
- Laufwerkmotor
- 4
- Speichermedium
- 5
- Abtasteinrichtung
- 6
- Antriebsschnecke
- 7
- Ladetisch
- 8
- Lagerwelle
- 9
- Torsions-Schraubenfeder
- 10
- Nocke
- 11
- Ausnehmung
- 12
- Aufnahmefläche
- 13
- Zentrieröffnung
- 14
- Zentrierdorn
- 15
- Fokuslinse
- 16
- Ladetisch
- 17
- Halteelement