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Schreib/Lesegerät für Disketten
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Die Erfindung betrifft ein Schreib/Lesegerät für Disketten mit einer
Führung für die Diskette, einer konzentrischen Spannvorrichtung für den magnetischen
Folienspeicher in der Diskette, bestehend aus einem angetriebenen konusfo#rmigem
Teil und einem frei drehbar gelagerten Andruckteller, einem in der Drehrichtung
umsteuerbaren Antrieb und einer radial zur Spann#vorrichtung verstellbaren magnetischen
Schreib/Leseeinrichtung mit abhebbarer Gegenlager Stand der Technik Ein Schreib/Lesegerät
der vorgenannten Art gehört zum Stand der Technik. Bei dem Schreib/Lesegerät der
prioritätsälteren deutschen Patentanmeldung P 29 46 686.2 wird eine Spannvorrichtung
verwendet, deren konusförmiges Spannteil in Abhängigkeit von der Drehrichtung axial
verschiebbar ist, während der frei drehbar gelagerte Andruckteller ortsfest angeordnet
ist. Um ein ungehindertes Einsetzen und Herausnehmen der Diskette in das bzw. aus
dem Laufwerk zu gewährleisten, ist eine schwenkbar gelagerte Führungseinrichtung
vorgesehen. Dadurch ist die eingesetzte Diskette bei geöffneter Spannvorrichtung
sowohl vom konusförmigen Spannteil freigegeben'als auch vom ortsfesten Andruckteller
abgehoben.
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Bei dieser Anordnung besteht jedoch z.B. durch ein Verkanten der
Diskette beim Herausnehmen bzw. beim Einsetzen immer noch die Möglichkeit, daß die
Diskette mit ihrer Schutzhülle an den Teilen der geöffneten Spannvorrichtung hängen
bleibt, da eine seitliche Führung fehlt.
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An die Spannvorrichtung für den Folienspeicher werden hohe Rundlaufforderungen
gestellt, die sich aus dem sehr geringen Spurabstand ergeben. Eine axial verschiebbare
Lagerung des konusförmigen Spannteils, der die Zentrierung des Folienspeichers bestimmt,
ist mit Problemen behaftet. So muß ein bestimmtes Verhältnis zwischen der maximalen
Länge des freien Endes und der Lagerlänge gegeben sein. Die Lagerlänge bestimmt
jedoch mit die Tiefe des Schreib/Lesegerätes. Diesem steht die Forderung entgegen
möglichst schmal zu bauen. Außerdem ist eine axiale Hubsteuerung eines Antriebsteils
erheblich#aufwendiger als eine ortsfeste Lagerung.
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Aufgabe und Lösung Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, die Fertigung
und Handhabung von Laufwerken für Disketten zu vereinfachen bzw.
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zu optimieren.
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Diese Aufgabe wird durch die in den Ansprüchen 1 und.4 angegebenen
Merkmale gelöst. Die Unteransp#d'che zeigen vorteilhafte Ausgestaltungen des Erfindungsgegenstandes
auf.
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Vorteile Die durch die Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere
darin, daß durch den Schacht eine exakte Führung der Diskette gegeben ist, während
die Parallelvcrciehung eine genaue Einstellung des Schachtschlitzes auf den Freiraum
zwisch#en dem Konusteil und dem Andruckteller der Spannvorrichtung im geöffneten
Zustand ermöglicht. Dadurch ist sichergestellt,
daß auch eine Diskette
mit leicht verformter Schutzhülle nirgendwo hängen bleiben kann. Durch die seitliche
Verschiebung ist der Schacht während des Betriebszustandes automatisch verschlossen.
Der Zugriff von außen ist in diesem Zustand nicht möglich. Die während ~des Betriebs
sichtbare Farbmarkierung in der Einführöffnung der Geräteabdeckung zeigt in einfacher
Weise die Belegung des Schreib/Leseger#tes an.
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Weitere Vorteile sind durch die erfindungsgemäße Ausbildung der Spannvorrichtung
gegeben. Die Lagerung des konusförmigen Spannteils ist problemlos einfach. Die öffnungsbewegung
der Spannvorrichtung wird durch das Viergelenkgetriebe in einer sehr schmal bauenden
Weise auf den Andruckteller übertragen.
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Durch die besondere Ausbildung der Spannvorrichtung wird erreicht,
daß die vom Antrieb zu Uberwindenden Kräfte im geöffneten und im Spannzustand nur
ein Bruchteil der vorhandenen Spannkräfte beträgt. Dadurch kann ein entsprechend
gering dimensionierter Antriebsmotor verwendet werden.
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Beschreibung der Erfindung Anhand eines Ausführungsbeispiels wird
die Erfindung in Verbindung mit den Zeichnungen nachfolgend näher erläutert.
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Es zeigt: Figur 1 ein Schreib/Lesegerät gemäß der Erfindung in Frontansicht
mit eingesetzter Diskette im Psuhezustand.
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Figur 2 das Schreib/Lesegerät der Figur 1 im Schnitt Il-Il.
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Figur 3 das Schreib/Lesegerät der Figur 1 im Schnitt II-II im Betriebszustand.
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Figur 4 die vergrößerte Darstellung der aus einer Gewindebuchse und
einer Flanschmutter bestehenden
Verstellmittel im Schnitt IV-IV
der Figur 2 in der dort gezeigten Anschlaglage.
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Figur 5 die Flanschmutter der Figur 4 in der Ansicht des Schnittes
V-V der Figur 4.
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Figur 6 die vergrößerte Darstellung der Verstellmittel im Schnitt
VI-VI der Figur 3 in der dort gezeigten Anschlaglage.
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Figur 7 ~ ein Diagramm über die an der Antriebsschwinge des Viergelenkgetriebes
gemäß der Erfindung angreifenden Kräfte in Abhängigkeit vom Verstellweg.
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Figur 1 zeigt ein Schreib/Lesegerät 1 für Disketten 37, in Frontansicht.
Das Gerät ist als inschubeinheit gedacht und hat einen Gehäuserahmen 2 in Einschubbreite,
wie die Figur ren 2 und 3 erkennen lassen. Der Rahmen 2 umschließt eine Platine
3, die fest in der Mitte des Rahmens 2 angeordnet ist. In der oberen Hälfte der
platine. 3 ist eine Laufbuchse 4 fest angeordnet. In ihr ist eine Antriebswelle
20 spielfrei gelagert, die am vorderen lande ein konusförmiges Spannteil 21 hat
und auf deren rückwärtige Ende eine topf förmige Antriebsscheibe 19 befestigt ist
(Figur 2, Figur 4). Der Rahmen 2 ~ist im vorderen Teil nach oben offen Eine Anschlagleiste
6 (Figur 2 und 3) bringt als Quertraverse zwischen den beiden Seitenrahmenteilen
die notwendige Stabilität.
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Die Gerätestirnseite ist eine Abdeckung 7, die eine schmale Einführöffnung
8 für die Diskette 37 hat. Unterhalb dieser Öffnung 8 ist ein im Gehäuserahmen 2
gelagerter Führungsschacht 9 für die Diskette 37 angeordnet. Der Schlitz 10 des
Schachtes 9 befindet sich im Ruhezustand des Schreib/Lesegebrätes 1 direkt unter
der Finführöffnung 8. Der ccht 9 hat beidseitig Kopfleisten 11 und ist gemäß Figur
2 und 3 quer
verstellbar gelagert. Die Ruhelage ist durch die Anlage
der einen Kopfleiste 11 an der Anschlagleiste 6 gegeben (Figur 2), während die Betriebslage
durch die Anlage der anderen Kopfleiste 11 an der Platine 3 bestimmt wird. In dieser
Position des Schachtes 9 ist die Einführöffnung 8 durch die linke Kopfleiste 11
verschlossen. Die Stirnseite 11a dieser Kopfleiste ist auffallend farbig markiert.
Im Betriebszustand ist diese Markierung in der Einführöffnung 8 sichtbar. Der Schacht
9 hat seitliche Führungen 9a, die mit vertikal gefederten Schiebern (nicht dargestellt)
entsprechend der älteren deutschen Patentanmeldung P 29 46 686.2 kombiniert sind
und die Führungen 9a nach unten verschließen. Die Führungen 9a sind nur so lang,
daß die eingesetzte Diskette 37 gemäß Figur 1 noch um ein gutes Stück über die Abdeckung
7 vorsteht.
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Durch leichten Druck auf das vorstehende Ende der Diskette 37 ist
diese entgegen den Schieberfedern in die gestrichelte Betriebslage bringbar, in
der die Schieber verrasten, die Diskette 37 sich in der Abtastposition befindet
und ein nicht dargestellter Schalter betätigt wird, über den das Schreib/ Lesegerät
1 automatisch in Betrieb gesetzt wird.
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Ein Andruckteller 22 als Gegenstück zum konusförmigen Spannteil 21
ist frei drehbar am Ende einer Schwinge 33 befestigt.
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Der Andruckteller 22 steht in der vorers1ähnten Betrieblaqe der Diskette
37-genau der zentrischen Offntmg 38a in der Schutzhülle 38 cregenüber, während dar
Spannteil 21 auf der anderen Seite der Diskette 37 mit seinem Konus auf das ittelloch
39a des Folienspeichers 39 in der Diskette. ausgerichtet ist.
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Unterhalb des Führungsschachtes 9 ist in an sich bekannter Weise eine
Wageneinrichtung 13 auf einer Parallelführung 12 verschiebbar gelagert. Letztere
ist auf die Radiallage einer Zugriffsöffnung 38b in der Diskettenhülle 38 ausaerichtet.
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Auf einem Ausleger der Wageneinrichtung 13 ist ein Schreib/ Lesekopf
16 (Figur 2 und 3) befestigt, der in Figur 1 durch eine abhebbare Ge«enlage 14 verdeckt
ist. Das wahl-.eise ab-
heben erfolgt mittels eines Elektromagneten
15 gemäß der deutschen Patentanmeldung P 30 47 712.4, während der Schreib/ Lesekopf
16 einschließlich Geqenlage 14 über eine nicht dargestellte Spurwähleinrichtungh1einrichtung
gemäß der deutschen Patenten meldung P 30 39 198.1 einstellbar ist. Zum Betätigen
und Antrieb der Spannvorrichtung ist ein in der Drehrichtung umsteuerbarer Motor
17 vorgesehen, der in einer Ausnehmung der Platine 3 befestigt ist. Er steht über
einen Antriebsriemen 18 (Figur 2 und 3) mit der Antriebsscheibe 19 in Verbindung.
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Die Figuren 2 und 3 zeigen das Schreib/Lesegerät 1 der Figur 1 im
Schnitt 11-11. Die bereits erwähnte Schwinge 33 ist Teil eines Viergelenkgetriebes.
Auf spiegelbildlich an der Platine 3 angeflanschte Lagerarme 32 und 31 ist auf der
einen Seite die Schwinge 33 und auf der anderen Seite der Platine 3 eine zweite
Schwinge 27 schwenkbar befestigt.
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oberhalb) der S.chwcnklaqerunq sind die beiden cin#cn 27 und 33 über
eine durch die Platine 3 geführte Koppelstange 34 miteinander verbunden. Letztere
ist durch an den Enden aufgeschraubte Muttern 34a in der Länge einstellbar. Durch
eine auf der Koppelstange 34 geführte Druckfeder 35 werden die beiden Schwingen
27 und 33 stets im Abstand der eingestellten Koppelstange 34 gehalten. Dadurch ist
gewährleistet, daß beim Verschwenken der einen Schwinge 27 die angekoppelte Schwinge
33 die gleiche Bewegung ausführt. Durch eine offnung in der Platine 3 ist die Schwinge
27 über einen Mitnehmer 36 mit dem quer verstellbaren Führungsschacht 9 verbunden.
Der Mitnehmer 36 hat am einen Ende ein Langloch 36a, über das er längsbewe#-lich
an der Schwinge 27 befestigt ist. Din Schwinge 27 ist qabelförmig ausgebildet. Zwischen
den entsprechenden Enden 27a ist auf Stiften 29 eine Gewindebuchse 23 schwenkbar
gelagert, die hrerseSts auf der Laufbuchse 4 verschiebbar gelagert ist.
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Mit der Gewindebuchse 23 steht eine Flanschmutter 25 in formschlüssigem
Eingriff, die am Ende einen Tellerflansch 26 hat.
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Letzterer raat in das Innere der Antriebsscheibe 19. An der Schwinge
27 angreifende Drehfedern 3q bewirken, daß der Tellerflansch 26 stets in einem reibschlüssigen
Kontakt mit der Innenseite der Antriebsscheibe 19 steht. Die Drehfedern 30 sind
jeweils in eines der gabelförmigen Enden 27a der Schwinge 27 eingehängt. Ihre Gegenlager
finden sie in Federlagern 5, die oberhalb der Enden 27a an der Platine 3 angebracht
sind. Der Einhänqepunkt ist dabei so gewählt, daß in der maximalen öffnungsstellung
der Spannvorrichtung 21/22 gemäß Figur 1 der Winkels zwischen den nahezu übereinanderliegenden
Einhängepunkten der Drehfedern 30 bezogen auf den Drehpunkt der Schwinge 27 einen
sehr kleinen positiven Ifert hat, d.h. der Totpunkt nicht überschritten wird. In
dieser Stellung des Viergelenkqetriebes ist die in Axialriclltung wirkende Kraftkomponente
am geringsten. Auf diesen Punkt wird später noch näher eingegangen.
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Die Verstellung des Viergelenkgetriebes in die O#ffnungsposition gemäß
Figur 2 und in die Spannlage gemäß Figur 3 wird durch die mit der Gewindebuchse
23 in formschlüssigers Eingriff stehende Flanschmutter 25 in Abhängigkeit von der
Drehrichtung der Antriebsscheibe 19 bewirkt. Die Figuren 4 und 6 zeigen in vergrößerter
Darstellung die Verstelimittel im Schnitt IV-IV bzw. VI-VI der Figuren 2 bzw. 3,
während Figur 5 den Tellerflansch 26 in Blickrichtung auf die Schnittebene V-V zeit.
Wie Ficrur 5 und 6 erkennen lassen, hat dieser Tellerflansch nach außen gebogene
Federarme 26a. Mit diesen liegt er auch in der Position der Verstellmittel gemäß
Figur 6 reibschlüssig an der Innenfläche der Antriebsscheibe 19 an. Die auf der
Laufbuchse 4 verschiebbar gelagerteGewindebuchse 23 ist topfförmig ausgebildet und
hat innen ein, Gewindeteil 24, auf das die,Flanschinutter 25 aufgeschraubt ist.
Anschlagnasen 25a und 25b auf der Flanschmutter 25 in Verbindung mit einem.
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Anschlagbügel 28 an der Schwinge 27 begrenzen die Axialverschiebung
der Flanschmutter 25 gegenüber der Gewindebuchse 23.
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Im Spannzustand der Figur 3 ist die Flanschmutter 25 bis zur Anlage
der Anschlagnase 25b am Anschlagbügel 28 in die achse 23 hineingeschraubt (Figur
6). Die Federarme 26a des iellerflansches 26 liegen in dieser Stellung mit leichtem
Druck an der Antriebssci#eibe 19 an. Die Drehrichtung der Scheibe 19 sei im Moment
noch so gerichtet, daß die Flanschmutter 25 in die bestehende Anschlaglage gedrängt
wird. Mit der Umkehr der Antriebsrichtung wird die Flanschmutter 25 über den reibschlüssigen
Kontakt der Federarme 26a mit der Antriebsscheibe 19 mitgenommen. Dabei bewegt sich
erstere in einem belastungsfreien Leerhub h gemäß der Steigung des Gewindes 24 auf
die Antriebsscheibe 19 zu, bis sie planflächig an dieser anliegt. Dadurch erhöht
sich der Reibschluß zwischen dem aus einem entsprechenden tIåterial bestehenden
Tellerflansch 26 und der Sntriebsscheibe 19 um ein Vielfaches, so daß eine weitere
Mitnahme auch unter Pelastune erfolgt. Dieses führt dazu, daß nunmehr die Gewindebuchse
23 durch die Drehung der in Anschlaglage befindlichen Flanschmutter 25 entgegen
den Drehfedern, 30 figur 3) nach links bewegt wird. Diese Bewegung führt zu einem
Verschwenken der an die Buchse 23 angelenkten Schwinge 27 und damit zum öffnen der
Spannvorrichtung 21/22 über das Viergelenkvetriebe (Figur 2). Die frewequna endet
nach einem hub t; der Buchse 23 mit dem Anschlag der Nase 25a am Bügel 28, wodurch
die Flanschmutter 25 angehalten wird. Die Antriebsscheibe 19 wird über den Antriebsmotor
17 unter überwinden des relativ geringen Peibmoments weiterqedreht. Mit dem öffnen
der Spannvorrichtung erfolgt in an sich bekannter Weise ein automatisches Auslösen
der verrasteten Schieber in den Diskettenführungen 9a, die aufgrund ihrer Federung
die im Gerät befindliche Diskette 37 aus der Stellung gemäß Fiqur 3 in die Stellung
gemäß Figur 2 anheben. Dieses zeigt einerseits an, daß das Gerat sich'im Ruhezustand
befindet. Andererseits läßt sich die Diskette 37 nunmehr leicht entnehmen.
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Wie bereits erwähnt, steht die Schwinge 27 über einen Mitnehmer 36
mit dem Führungsschacht 9 in Verbindung. Wie die Spannlage der Figur 3 erkennen
läßt, ragen in dieser Betriebslage sowohl das konusförmige Spannteil 21 als auch
der Andruckteller 22 in den Bereich des Schachtschlitzes 10. Während der Aridruckteller
22 durch die Schwenkbewegung des Viergelenkgetriebes relativ weit abgehoben wird,
bleibt das konusförmige Spannteil 21 am Ort. Es würde daher bei feststehender Diskettenführung
beim Einführen und Auswerfen bzw. Entnehmen der Diskette 37 störend#im Wege sein.
Aus diesem Grunde ist der Schacht 9 quer verschiebbar gelagert.
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Die Verbindung zur Schwinge 27, die symbolisch durch den Mitnehmer
36 dargestellt ist, bewirkt, daß die Bewegung der Schwinge 27 auf den Schacht 9
übertragen wir«. Durch das Langloch 36a im Mitnehmer 36 setzt die Verschiebung des
Schachtes 9 jedoch mit einer der Länge des Loches entsprechenden Verzögerung ein.
Dadurch wird erreicht, daß der Hub des Schachtes 9 kürzer ist als der des Andrucktellers
22.
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Dieses hat zur Folge, daß der Schacht 9 eine Mittelstellung zwischen
Andruckteller und konusförmigem Spannteil einnimrnt, in der der Schachtschlitz 1o
völlig frei ist. Gleichzeitig ist eine in der Abtastlage befindliche Diskette 37,
wie in Figur 3 dargestellt, in der linken Anschlaglage des Schachtes 9 gemäß Figur
2 vom Schreib/Lesekopf 16 abgehoben.
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Dieser ist in den Figuren 2 und 3 aus tJbersichtlichkeitsgründen nur
schematisch dargestellt. Aus den gleichen Grunde wurde auf die Darstellung der abhebbaren
Gegenlage verzichtet.
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Wie bereits beschrieben, wird das Schreib/Lesegerät 1 durch das Niederdrücken
der Diskette 37 in die qestrichelte Stellung ( Fiq. 1 und 2) in Betrieb gesetzt.
In dieser Ausgangslage befinden sich die Verstellmittel 23 und 25 in der bereits
beschriebenen Anschlaglage gemäß Figur 4. Durch das vorerwhnt Einschalten des Gurtes
1 wird die Antrlebsscheibe 19 Ser den Motor 17 entgegen der dargestellten Anschlaglage
gedreht. Uber den durch die Federn 30 (Figur 2) bewirkten Reibschluß wird die Flanschmutter
25 mitaenomm.en. Dadurch
schraubt sich die Gewindebuchse 23 in
die Flanschmutter 25.
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Das Viergelenkgetriebe folgt über die mechanische Verb in dung zwischen
der Buchse 23 und der Schwinge 27 dieser Pewegung. Sie endet in er Spannlage des
Andrucktellers 22, in er den eingeklemmten Folienspeicher 39 (Figur 1) unter dem
Druck der Drehfedern 30 am konusform:igen Spannteil 21 anliegt. In dieser eanspruchur.gsrichtung
besteht über die Koppelstange 34 eine starre Verbindung zwischen' den beiden Schwingen
27 und 33. Das bewirkt, daß auch die Bewegung der Gewindebuchse 23 im Moment der
erfolgten Spannlage beendet ist. Parallel zum Spannvorgang wird der Führungsschacht
9 über den Mitnehmer 36 in die Anschlaglage an der Platine 3 bewegt. In dieser Stellung
ist - wie bereits erwähnt - der Schachtschlitz 10 verschlossen, der Betriebszustand
durch die in der Einführöffnung 8 der Abdekkung 7 sichtbare Farbmarkierung angezeigt
und die Diskette 37 bzw. der Folienspeicher 39 im Bereich der radialen Zugriffsöffnung
38h (Figur 1) an den Schreib/Lesekopf 16 angelegt. Zu diesem Zeitpunkt liegt die
Flanschrutter 5 mit dem Telerflansch 26 noch plan an der Antriebsscheibe 19 an.
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Aufgrund des Reibschlusses wird die Flanschmutter 25 weiterhin mitgenommen.
Da die Gewindebuchse 23 feststeht, bewegt sich nunmehr die Flanschmutter 25 im Verlauf
der weiteren Drehung von der Antriebsscheibe 19 weg. Durch die abgespreizten Federarme
26a wird bis zum Anschlag der Nase 25b gegen den Anschlagbügel 28 ein Reibschluß
aufrechterhalten. Figur 6 zeigt diese Endlage, in der das größte, axial wirkende
Federmoment auftritt, die Belastung des Antriebs jedoch am geringsten ist, da zusätzlich
nur die sehr geringe.Feibung der an der Antriebsscheibe 19 anliegenden Federarme
26a zu überwinden ist. Der Antrieb des Folienspeichers 39 ist also im betriebszustand
weitgehend entlastet, was sich auf seine Dimensionierung und den Gleichlauf positiv
auswirkt.
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Die Ausführung der Federung des Viergelenkgetriebes hat den Zweck1
den Antrieb auch in der Offnungsstellunc der Spannvor-
richtung
21/22 (Figur 2) weitgehend zu entlasten. Anhand des Diagramms Figur 7 wird dieses
näher erläutert. Eine z.B. zwischen der Platine 3 und der Gewindebuchse 23' auf
der Laufbuchse 4 angeordnete Druckfeder bewirkt, daß beim Verschieben der Buchse
23 länqs des Hubes H von der einen Endlage gemaß Figur 3 in die andere Endlage gemaß
Figur 2 der axiale Federdruck gemäß der gestrichelt dargestellten Linie f zunimmt.
Dieses bedeutet, daß die Flanschmutter 25 mit einer Kraft gegen die Antriebsscheibe
19 gedrückt wird, die größer ist als der zum Spannen des Folienspeichers 39 erforderliche
Druck. Die Folge ist, daß der Antrieb in der Anschlaglage der Flanschmutter 25 unnötiger
Weise ein sehr hohes Reibmoment zu überwinden hat. Durch' die beschriebene Federanordnung
wird dieses vermieden. Es sei gemäß Figur 7.angenommen, daß der erforderliche Spanndruck
in axialer Richtung 10 N (Newton) beträgt, der über die Drehfedern 30 in der Lage
der Figur 3 aufgebracht wird.
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Die öffnungsbewegunq der Verstellmittel beginnt mit dem Leerhub h
der Flansinutter25. Danach beginnt der Verstellhub H in dessen Verlauf der Winkel
# (Figur 3) zwischen den Einhängepunkten der Federenden bezogen auf den Drehpunkt
der Schwinge 27 immer kleiner wird. Obwohl die Spannung der Drehfedern 30 zunimmt,
verringert sich die in axialer Richtung wirkende Komponente mit zunehmend kleiner
werdenden Winkel #.
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Die Kurve f2 zeigt die Abnahme der in Achsrichtung auf die Schwinge
27 einwirkend Kraftkomponente, die am Ende des Hubes H bei unserem Beispiel nur
noch 3 N beträgt. In dieser Stellung (Figur a ist der Winkels gerade noch so groß,
daß sich die Schwinge 27 noch außerhalb der Totpunktlage der Drehfedern 3o befindet.
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9 Patentansprüche
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