DE2107184C3

DE2107184C3 - Magnetplattenspeicher

Info

Publication number: DE2107184C3
Application number: DE2107184A
Authority: DE
Inventors: Jay Brent Nilson
Original assignee: International Business Machines Corp
Current assignee: International Business Machines Corp
Priority date: 1970-03-13
Filing date: 1971-02-15
Publication date: 1983-02-24
Also published as: DE2107184B2; CA948309A; US3678481A; JPS5141334B1; DE2107184A1; FR2083970A5; BE764183A; GB1351274A

Description

Die Erfindung betrifft einen Magnetplattenspeicher für Piattenkassetten, die aus einer mit einem Schlitz für den Magnetkopf versehenen rechteckigen Schutzhülle und einer darin unentfernbar untergebrachten flexiblen

to Magnetplatte bestehen, die mittels eine«: in ihrer zentrale öffnung eindringenden Kegelstumpfes zur Antriebsachse zentrier- und mit einer Schwungscheibe kuppelbar sind.

Bei den derzeit in der Datenverarbeitung üblichen

is Magnetplattenspeichern werden entweder fest eingebaute oder auswechselbare Aufzeichnungsträger in der Form von einzelnen Platten oder von Planenstapeln benutzt Speicher mit auswechselbaren Platten sind insbesondere solche, bei denen mehrere Platten zu einem Plattenstapel zusammengefaßt sind. Diese Speicher bieten eine große Flexibilität, da die Platten mit den aufgezeichneten Daten außerhalb des Geräts aufbewahrt und auch in andere Geräte eingesetzt werden können. Da bei der hohen Aufzeichnungsdichte der Daten auf diesen Platten die Plattenoberflächen sehr sorgfältig von Staub und anderen Verunreinigungen freigehalten werden müssen, ist bei den bekannten Datenspeichern dieser Art für jeden Plattenstapel ein abgedichteter Behälter erforderlich, der die Platten bei der Aufbewahrung und beim Transport zu schützen hat Dieser Behälter muß nach dem Einsetzen des Plattenstapels in. das Speichergerät abnehmbar sein.

Für viele Anwendungszwecke, z. B. für die Eingabe von Steuerprogrammen in eine datenverarbeitende

Maschine, erscheint die Verwendung eines ganzen Plattenstapels zu unhandlich, und es besteht daher das Bedürfnis, die Magnetplatten auch einzeln in das Speichergerät einsetzen zu können. Einzelne in einer Plattenkassette angeordnete Ma-

gnetplatten und deren Laufwerke sind bereits bekannt

Die US-PS 34 16 150 bfctrifft e>ca Plattenkassette mit einer rechteckigen Schutzhülle und einer einzigen Magnetplatte darin. In der Schutzhülle befindet sich ein Schlitz für den Magnetkopf. Im Unterschied zu der erfindungsgemäßen Plattenkassette ist die hier verwendete Magnetplatte nicht flexibel sondern fest, und die Aufsetzvorrichtung dieser Magnetplattenkassette auf den Antrieb des Laufwerkes liegt senkrecht zur Plattenebene.

so In der GB-PS 7 08 300 ist ein Magnetplattenspeicher beschrieben, bei dem die Abtastköpfe durch gegen die gegenüberliegende Plattenseite drückende Andruckkissen gegen die Plattenoberfläche gedrückt werden. Die in dieser Patentschrift beschriebenen Platten sind zur Speicherung analoger Tonsignale vorgesehen (Seite 2, Zeilen 102 bis 104), die öffentlich anzusagende Texte enthalten. An einen häufigen Wechsel der Platten ist nicht gedacht. Dies zeigt sich daran, daß die Magnetplatte mittels einer Schraube umständlich an der Antriebsvorrichtung festgeschraubt wird. Die Köpfe sind ortsfest, d. h. nicht in radialer Richtung bewegbar. Ein Plattenwechsel ohne Demontage der Köpfe ist nicht möglich, wenn diese wie in Fig. 1 gezeigt angeordnet sind.

h5 Aufgabe der Erfindung ist es, einen Magnetplatten speicher für Piattenkassetten die aus einer rechteckigen Schutzhülle und einer darin unentfernbar untergebrachten flexiblen Magnetplatte (sogenannte Disketten, wie

sie ζ. B. in der DE-OS 20 S3 194 beschrieben sind) bestehen, anzugeben. Der erfindungsgernäße Magnetplattenspeicher ist so ausgebildet, daß ein weitgehend automatisches und schnelles Auswechseln der Plattenkassette möglich ist

Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß der Magnetkopf und ein Andruckkissen an sich gegenüberliegenden Stellen der Schenkel eines U-förmigen Bügels angeordnet sind, daß der U-förmige Bügel und Schienen, die zwei parallele Kanten der Schutzhülle führen, derart angeordnet sind, daß beim Einführen der Schutzhülle der unter einem Schlitz liegende Bereich einer Magnetplatte in die öffnung des U-förmigen Bügels gleitet, daß der U-förmige Bügel in Längsrichtung verschiebbar ist, und daß das Andnickkissen mit Hilfe eines Elektromagneten von der flexiblen Magnetplatte abhebbar ist

In der US-PS 29 05 475 ist ein Plattenspieler für ein Fahrzeug beschrieben, bei dem eine Schallplatte in Richtung ihrer Ebene durch einen Schlitz hindurch in die Antriebsvorrichtung für die Schallplatte geschoben wird. Die Festspann- und Antriebsvorrichtung für die Schallplatte ist zwar der des erfindungsgemäßen Magnetplattenspeichers ähnlich, die Erfindung löst aber die andersartigen Probleme die dadurch entstehen, daß statt einer starren Schallplatte eine flexible Magnetplatte in einer Kassette verwendet wird.

Die Erfindung wird anhand eines durch die Zeichnungen erläuterten Ausführungsbeispiels beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 in schaubildlicher Ansicht den Magnetplattenspeicher mit teilweise weggebrochenem Deckel,

F i g. 2a die in dem Magnetplattenspeicher verwendete flexible Magnetplatte,

Fig.2b die Schutzhülle mit der darin enthaltenen Magnetplatte,

F i g. 3a, 3b Seitenansichten der durch einen aufklappbaren Deckel betätigten Zentriereinrichtung,

F i g. 4 den Antriebsmechanismus,

F i g. 5 den Zentriermechanismus der Magnetplatte in einem Längsschnitt,

Fig.6 den Mechanismus zur Positionierung des Magnetkopfs und die Einrichtung zur Erzeugung von Taktsignalen, in schaubildlicher Ansicht,

F i g. 7 den Magnetkopf mit seiner Befestigung und das den Magnetkopf mit der Magnetplatte in Eingriff bringende Andruckkissen,

Fig.8a, 8b den Mechanismus zur Steuerung des Ineingriffbringens des Magnetkopfes mit der Magnetplatte.

Das in F i g. 1 mit 10 bezeichnete Gehäuse hat einen aufklappbaren Deckel 12 aus durchsichtigem Material, der mit dem Gehäuse durch <ias Scharnier 13 verbunden ist.

Nach dem öffnen des Deckels 12 kann in das Gerät eine flexible Magnetplatte 14 eingesetzt werden, die, wie in F i g. 2 dargestellt, in einer verschlossene); Schutzhülle 16 untergebracht ist Die Schutzhülle 16 hat auf beiden Seiten eine zentrale öffnung 18, deren Durchmesser größer ist als die konzentrische zentrale Öffnung 20 der Magnetplatte 14, so daß ein ringförmiger Bereich 22 der Magnetplatte 14 freigelegt ist. Die Schutzhülle 16 besitzt ferner einen Schlitz 24, durch welchen ein in radialer Richtung sich erstreckender Bereich der Magnetplatte 14 freigelegt wird und die kreisförmigen Aufzeichnungsspuren bei der Rotation der Magnetplatte H innerhalb der quadratischen Schutzhülle 16 dem Magnetkopf zugänglich gemacht werden. An gegenüberliegenden Stellen der Schutzhülle 16 sind ferner kleine öffnungen 26 angebracht, derart, daß bei der Rotation der flexiblen Magnetplatte 14 innerhalb d^r Schutzhülle 16 in gleichen Abständen angeordnete öffnungen 28 in der Magnetplatte 14 sich

an den öffnungen 26 vorbeibewegen und ein Lichtstrahl

zur Erzeugung eines Sektor-Taktsignals hindurchtreten lassen.

Zur Inbetriebnahme des Magnetplattenspeichers

ίο wird der Deckel 12 (Fig.3a) geöffnet und durch den Anschlag 15 in der offenen Stellung gehalten. Sodann wird eine flexible Magnetplatte 14 mitsamt ihrer Schutzhülle 16 in die Führungsschienen 30 bis zu einem Anschlag an ihrem unteren Ende eingeschoben. Der Deckel 12 wird sodann um sein Scharnier 13 zurückgeschwenkt (F i g. 3b), wobei er an dem Anschlag

15 gleitet und durch den Schnappverschluß 32 verriegelt Wenn der Deckel 12 geschlossen ist, legt sich der Fensterteil des Deckels gegen den federbelasteten Stift 34, der aus der Stirnseite der innerhalb des Gehäuses 13 verschiebbar gelagerten Welle 36 herausragt Am anderen Ende der Welle 3€ iiefindet sind ein Kegel 38, der dazu dient mit der zentralem Öffnung 20 der Magnetplatte 14 in Eingriff zu kommen und dadurch

die Magnetplatte 14 in vertikaler und horizontaler Richtung zum Gehäuse zu zentrieren. Der Kegel 38 und die Welle 36 dienen als Bezugswerte für andere kritische Teile der Maschine, beispielsweise den Magnetkopf und die optische Abtasteinrichtung.

M Durch das Schließen des Deckels 12 wird die flexible Magnetplatte 14 auch mit dem Antriebsmechanismus der Maschine gekuppelt Dies geschieht wie in F i g. 5 gezeigt dadurch, daß die Welle 36 und der Zentrierkegel 38 gegen die Schwungscheibe 40 gepreßt werden, die, wie in F i g. 4 dargestellt über den flachen Antriebsriemen 44 mit dem Motor 42 verbunden ist Dabei kommt die am Ende des Kegels 38 angeordnete Flanschscheibe 46 mit einer Seite des ringförmigen Bereichs 22 der Magnetplatte 14 in Eingriff, während eine in einer Ausnehmung der Schwungscheibe 40 angeordnete Reibungsplatte 47 mit kreisförmiger öffnung mit der anderen Seite des ringförmigen Bereichs 22 der Magnetplatte 14 in Eingriff kommt Der Kegel 38 und die Flanschscheibe 46 sind frei drehbar auf der Welle 36, deren Drehlage durch die in eine Längsnut der Welle 36 hineinragende Schraube 48 festgelegt ist Auf diese Weise wird die flexible Magnetplatte 14 innerhalb der durch die Führungsschienen 30 gehaltenen Schutzhülle

16 zu einer Rotationsbewegung veranlaßt

so Durch das Schließen des Deckels 12 wird auch ein Mikroschalter 50 (Fig.5) betätigt, über den ein Elektromagnet 52 (Fig.6) erregt wird, um den Magnetkopf 54 (F i g. 0,7,8) mit der Magnetplatte 14 in Eingriff zu bringen. Die Anordnung ist so getroffen, daß di^ Magnetplatte 14 mit dem Magnetkopf 54 bei

Erregung des Elektromagneten 52 in Eingriff kommt,

wenn ein Steuersignal für den Schreib- oder Lesebetrieb vorliegt.

Um eine magr.etische Übertragung zwischen dem

Magnetkopf 54 und der Magnetplatte 14 zu erreichen, wird die Magnetplatte 14 unter der Wirkung des Elektromagneten 52 (Fig,8a) zum Magnetkopf 54 hin bewegt, so daß der Magnetkopf 54 mit demjenigen Teil der Magnetplatte 14 in Eingriff kommt, der durch den

hi Schlitz 24 in der Schutzhülle 16 freigelegt ist. Der Magnetkopf 54 ist über den Kopfträger 56 auf eirem U-förmigen Bügel 58 (Fig.6, 7) befestigt, in dessen öffnung die Magnetplatte 14 hineinragt.

Zur Herstellung eines guten Kontakts /.wischen dem Magnetkopf 54 und der Magnetplatte 14 dient ein Andruckkissen 60, dessen Träger 62 mit dem Befestigungswinkel 64 durch einen biegsamen Streifen 66 verbunden ist. Mittels des biegsamen Streifens 66 kann das Andruckkissen 60 gegen den Aufzeichnungsträger mit Hilfe einer Blattfeder 68 gepreßt oder hinter die Führung 70 zurückgezogen werden. Die Führung 70 dient zugleich als Bezugsfläche bei der Befestigung des Magnetkofpes 54. Der flexible Streifen 66 und der durch den Andruckkissenträger 62 mit dem Befestigungswinkel 64 gebildete Winkel bewirken, daß das Andruckkissen sich nur in einer Richtung frei bewegen kann. Dadurch wird eine genaue Ausrichtung des mechanischen Kontaktes zwischen Magnetkopf 54 und flexibler Magnetplatte 14 erreicht. Zur Justierung des Anpreßdrucks des Kissens 60 dient die Justierschraube 71, durch welche die Vorspannung der Blattfeder 68 veränderbar ist. Das Andruckkissen 60 besitzt eine öffnung, durch die es möglich ist. daß der Magnetkopf 54 die flexible Magnetplatte i4 etwas beiseite drückt. Ein dauernder Oberflächenkontakt zwischen dem Magnetkopf und der Magnetplatte 14 ist dadurch gewährleistet.

Wenn beim Betrieb der Elektromagnet 52 erregt wird, schwenkt der Magnetanker 73 entgegen der Wirkung der Feder 75, die normalerweise den Magnetkopf 54 außer Eingriff mit der Magnetplatte hält (Fig.8a und 8b). Durch die Schwenkbewegung des Magnetankers 73 legt sich die Blattfeder 68 gegen den Träger 62 des Andruckkissens 60, so daß dieser um den flexiblen Streifen 66 gegenüber dem Magnetkopf 54 zu der Magnetplatte 14 hin geschwenkt wird.

Dabei wird ein weiteres Andruckkissen 77 aus Schaumgummi, das auf einem mit dem Magnetanker 73 verbundenen Hebelarm 79 befestigt ist, gegen die Schutzhülle 16 der Magnetplatte 14 gelegt in einem Bereich, der bezüglich der Plattenbewegung kurz vor dem für die magnetische Übertragung vorgesehenen Bereich liegt. Die Schutzhülle 16 enthält auf ihrer Innenseite ein Reinigungsmaterial, das die Magnetplatte 14 während der Rotation abfegt, und das Andruckkissen 77 preßt die Schutzhülle 16 und die Magnetplatte 14 gegen eine Unterlage mit einer Kraft die für das Abfegen ausreichend ist, die Drehbewegung der Platte jedoch nicht behindert. Zur justierung des Anpreßdrucks dient eine Schraube 67.

Um die Magnetplatte 14 außer Kingriff mit dem Magnetkopf 54 zu bringen, wird der Deckel 12 geöffnet. Dabei wird der Elektromagnet 52 abgeschaltet, so daß die Feder 75 den Magnetanker 73 zurückzieht, und mittels des Ansatzes 6.3 den Träger 62 des Andruckkis sens 60 und die Blattfeder 68 von der Magnetplatte abhebt.

Zur Einstellung einer bestimmten Spur ist der U-förmige Bügel 58 auf dem Träger 72 befestigt und in drei Registrierungsebenen ausgerichtet. Der Träger 72 ist entlang der I ihrungsstange 74 verschiebbar. Ein mit ihm verbundener, starrer Meißel 76 greift in das Gewinde der Spindel 78 ein, die über die Federkupplung 80 durch den Schrittmotor 82 in beiden Richtungen drehbar ist. Durch die Drehbewegung der Gewindespindel 78 über einen Motor 82 wird der Träger 72 schrittweise vorwärts oder rückwärts bewegt. Die

Steigung lies vjcwiiiucS uci" .spiüuci 7S iCäfifi uciSpiciS-

weise so gewählt sein, daß für jeden Schritt des Motors 82 der Magnetkopf in radialer Richtung um eine Aufzeichnungsspur weiterbewegt wird. Ein Überdrehen der Gewindespindel wird durch Stellringe 83 verhindert, durch die zugleich der Träger 72 auf eine bestimmte Spur zwischen der Spur 0 und einer gegebenen Spur η eingestellt werden kann. Auf diese Weise kann der Magnetkopf 54 in beiden Richtungen von Spur zu Spur entlang des freigelegten Bereichs 24 der Magnetplatte 14 unter dem Einfluß von Steuersignalen durch den Schrittmotor 82 bewegt werden.

Zur Feststellung der Lage Jer Spursektoren ist die Abtasteinrichtung 84 vorgesehen (Fig. 6). Ein von der Lichtquelle 86 ausgehender Lichtstrahl trifft auf die öffnungen 26 in der Schutzhülle 16 und, sobald eine öffnung 28 der Magnetplatte 14 mit den öffnungen 26 übereinstimmt, auf ein lichtempfindliches Element 88. Das hierbei erzeugte Sektor-Taktsignal wird benutzt, um die Anzahl der Sektoren zu bestimmen die, ausgehend von einer Startposition, an einer Bezugsmarke vorbeigelaufen sind.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Magnetplattenspeicher für Plattenkassetten, die aus einer mit einem Schlitz für den Magnetkopf versehenen rechteckigen Schutzhülle und einer darin unentfernbar untergebrachten flexiblen Magnetplatte bestehen, die mittels eines in ihre zentrale öffnung eindringenden Kegelstumpfes zur Antriebsachse zentrier- und mit einer Schwungscheibe kuppelbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnetkopf (54) und ein Andruckkissen (60) an sich gegenüberliegenden Stellen der Schenkel eines U-förraigen Bügels (58) angeordnet sind, daß der U-förmige Bügel (58) und Schienen (30), die zwei parallele Kanten der Schutzhülle (16) führen, derart angeordnet sind, daß beim Einführen der Schutzhülle (16) der unter einem Schlitz (24) liegende Bereich der Magnetplatte (14) in die Öffnung des U-förmigen Bügels (58) gleitet, daß der U-förmige Bügel (58) in Längsrichtung verschiebbar ist und daß das Andruckkissen mit Hilfe eines Elektromagneten (52) von der flexiblen Magnetplatte (i4) abhebbar ist

2. Magnetplattenspeicher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Längsverschiebung des U-förmigen Bügels (58) dieser auf einem in einer Führungsstange (74) und einer Gewindespindel (78) geführten Träger (72) befetiigt und mittels eines die Gewindespindel (78) antreibendem Schrittmotors (82) auf die einzelnen Aufzeichnungsspuren der Magnetplatte (14) einstellbar ist

3. Magnetplattenspeicher nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Gewindespindel (78), deren Antrieb übe?· eine Federkupplung (80) erfolgt, Stellringe (83) zur Begrenzung der Verschiebung des Trägers (72) aiigeor· Inet sind.

4. Magnetplattenspeicher nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet daß das Andruckkissen (60) innerhalb des U-förmigen Bügels (58) auf einem schwenkbar gelagerten Träger (62) befestigt ist und mittels einer vorgespannten Blattfeder (68) gegen die Magnetplatte (14) preßbar ist.

5. Magnetplattenspeicher nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß an dem schwenkbar gelagerten Träger (62) des Andruckkissens (60) ein Ansatz (63) vorgesehen ist über den das Andruckkissen (60) in Abhängigkeit von der Erregung des Elektromagneten (52) von der Magnetplatte (14) abhebbar ist

6. Magnetplattenspeicher nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zur Betätigung dc3 Elektromagneten (52) ein Schalter (50) vorgesehen ist, der durch Schließen und öffnen eines zum Einführen der Magnetplatte (14) mit Schutzhülle (16) aufklappbaren Gerätedeckels (12) betätigbar ist.

7. Magnetplattenspeicher nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Andruckkissen (60) eine öffnung besitzt, durch die der Magnetkopf (54) die flexible Magnetplatte (14) etwas beiseite drückt.

8. Magnetplattenspeicher nach einem der Ansprüche I bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß auf einem mit dem Magnetanker (73) des Elektromagneten (52) verbundenen Hebelarm (79) ein weiteres Andruckkissen (77) befestigt ist, das sich bei mit der flexiblen Magnetplatte (14) in Eingriff stehendem Magnetkopf (54) gegen die auf ihrer Innenseite mit einem Reinigungsbelag versehene Schutzhülle (16) legt