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Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Aufzeichnen von
Information auf oder zum Auslesen von Information von einem sich drehenden
Informationsträger, insbesondere von einer optischen Platte, mit einem um eine
Drehungsachse drehbaren und mit einer Tragfläche für den Informationsträger
versehenen Plattenteller, und mit einer Klemmvorrichtung zum Festklemmen des
Informationsträgers auf dem Plattenteller, wobei diese Klemmvorrichtung ein
Plattendrückermittel, einen zwischen einer Betriebslage und einer Ruhelage beweglichen
Träger für das Plattendrückermittel, sowie ein Dauermagnetsystem aufweist mit einem
ersten axial magnetisierten Ringmagneten und einem zweiten, mit dem genannten ersten
Magneten zusammenarbeitenden axial magnetisierten Magneten, wobei einer der
genannten Magneten am Träger und der andere an dem Plattendrückermittel befestigt
ist, wobei dieses Magnetsystem das Plattendrückermittel in der Betriebslage des Trägers
magnetisch gegen den Informationsträger auf dem Plattenteller drückt, in welcher Lage
das Plattendrückermittel gegenüber dem Träger frei drehbar ist, wobei der Träger in der
Bewegung von der Betriebslage in die Ruhelage mit dem Plattendrückermittel
zusammenarbeitet zum Bewegen des Plattendrückermittels in einer Richtung weg von
dem Informationsträger und folglich den Informationsträger freigibt, wobei der Träger
das Plattendrückermittel in der Ruhelage trägt.
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Eine derartige Einrichtung ist bekannt aus der NL-A-8202163. Die
bekannte Einrichtung ist bestimmt zum Gebrauch in einem Video-Plattenspieler mit
einem Deckel, der aus einer geschlossenen Betriebslage aufgeschwenkt werden kann um
eine Video-Platte auf den Plattenteller zu legen bzw. diese davon zu entfernen. Der
Deckel ist dabei als Träger für das Plattendrückermittel wirksam und ist mit einem der
Magneten des Dauermagnetsystems versehen. Das Magnetsystem besteht aus zwei axial
übereinander vorgesehenen ringförmigen und konzentrisch um einen Mittenteil des
Plattendrückermittels angeordneten Magneten. Die Magneten sind axial magnetisiert und
derart übereinander angeordnet, daß sie mit ihren Polflächen gleicher Polarität einander
zugewandt sind, wobei zwischen den einander zugewandten Polflächen ein axialer
Luftspalt gebildet ist. Zwischen dem Träger und dem Plattendrückermittel wird eine
Magnetkraft ausgeübt, die in der Ruhelage des Trägers das Plattendrückermittel gegen
einen Deckelteil drückt. In der Betriebslage des Trägers ist der Deckel soweit bewegt,
daß das Plattendrückermittel, frei von dem Deckel, gegen eine auf dem Plattenteller
liegende Video-Platte drückt, wobei der axiale Luftspalt zwischen den Magneten kleiner
ist als in der Ruhelage des Trägers.
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Die Klemmvorrichtung des beschriebenen bekannten
Video-Plattenspielers weist den Nachteil auf, daß die einander abstoßenden, über einander
vorgesehenen Dauermagneten in radialem Sinn eine labile Lage gegenüber einander
einnehmen. Dies führt dazu, daß bereits geringfügige radiale Verschiebungen der
Magneten gegenüber einander, beispielsweise durch Schwingungen des optischen
Plattenspielers, radial gerichtete Schiebekräfte zwischen dem Träger und dem
Plattendrückermittel entstehen lassen. In der Betriebslage des Trägers kann dies zu einer
zusätzlichen Belastung von Konstruktionsteilen, wie beispielsweise der Lagerung des
Plattentellers, und sogar zu Störungen in der Spurfolgebewegungen des Abtastelementes
des Plattenspielers führen. Eine weitere Folge der genannten labilen gegenseitigen Lage
der Magneten ist, daß das Plattendrückermittel mit einer zentralen Bohrung versehen
sein soll, in der während der Bewegung des Trägers aus der Ruhelage in die
Betriebslage ein freies Ende der Antriebsspindel des Plattentellers einschieben kann zur
Vorzentrierung des Plattendrückermittels gegenüber dem Plattenteller.
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Die Erfindung hat nun zur Aufgabe, eine Einrichtung der
eingangsbeschriebenen Art zu schaffen, deren Klemmvorrichtung derart ausgebildet ist, daß der
obengenannte Nachteil nicht auftritt und daß in der Betriebslage des Trägers nicht nur
eine vollständige mechanische Entkupplung zwischen dem Träger und dem
Plattendrückermittel, sondern auch eine weitgehende magnetische Entkupplung in radialem
Sinne zwischen den genannten Teilen möglich ist.
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Die Erfindung weist dazu das Kennzeichen auf, daß die genannten
Dauermagneten gegenüber einander koaxial angeordnet sind, wobei zwischen dem
ersten Dauermagneten und dem zweiten zylinderförmigen Dauermagneten wenigstens in
der Betriebslage des Trägers ein radialer Luftspalt gebildet wird, wobei dieser Luftspalt
in der Betriebslage eine derartige Lange hat, daß die genannten Dauermagneten die
maximale oder nahezu maximale abstoßende Magnetkraft aufeinander ausüben.
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Die beabsichtigte Aufgabe der Erfindung wird dadurch erfüllt, daß es
durch die koaxiale Anordnung der Dauermagneten möglich ist, die Magneten gegenüber
einander axial derart auszurichten, daß die Starrheit der Konstruktion mit dem Träger
und dem Plattendrückermittel in radialem Sinne gering ist. Die radiale Starrheit ist ein
Maß für die Größe der magnetischen Kupplung in radialem Sinne zwischen den
Magneten. Deswegen wird bei abnehmender Starrheit die gegenseitige Lage der
Magneten stabiler und die Konstruktion wird weniger empfindlich für gegenseitige
radiale Verschiebungen der Magneten.
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Die erfindungsgemäße Einrichtung macht es möglich, daß die radiale
Starrheit minimiert wird. Die Beziehung zwischen der minimalen radialen Starrheit und
der maximalen magnetischen Kraft des Dauermagnetsystems wurde empirisch
festgestellt. In diesem Sinne ist es theoretisch möglich, zu folgern, daß die maximale
magnetische Kraft, die durch ein elementares Dipol in dem Magnetfeld eines und in der
Richtung eines sowie auf die Achse eines drehsymmetrischen Dauermagnetsystems
ausgeübt wird, einer radialen Starrheit Null entspricht.
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In einer Einrichtung nach der Erfindung kann das Magnetsystem auf sehr
einfache und wirtschaftliche Weise hergestellt werden.
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Wegen der vorteilhaften Eigenschaften des Magnetsystems in der
Einrichtung nach der Erfindung kann die Konstruktion der Einrichtung weiter
vereinfacht werden. Eine sehr einfache und dennoch befriedigende Ausführungsform weist das
Kennzeichen auf, daß das Plattendrückermittel an derjenigen Seite, die dem Plattenteller
zugewandt ist, einen kegelförmigen Wandteil aufweist, der durch eine Öffnung in dem
Träger hindurch beweglich ist, wobei dieser Wandteil beim Bewegen des Trägers in
Richtung der Betriebslage mit einem Umfangsteil des Trägers zusammenarbeitet, wobei
dieser Umfangsteil die genannte Öffnung zum Vorzentrieren des Plattendrückermittels
gegenüber dem Plattenteller begrenzt, und in der Betriebslage des Trägers in einem
Abstand von dem genannten Umfangsteil liegt.
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Es sei bemerkt, daß in der EP-A 0 070 557 ein optischer Plattenspieler
beschrieben wird, der mit einem Deckel versehen ist, der zum Auflegen einer optischen
Platte auf den Plattenteller bzw. zum Entfernen der Platte von demselben aufgeschwenkt
werden kann. Die Klemmvorrichtung zum festklemmen der optischen Platte auf dem
Plattenteller dieses Plattenspielers ist ebenfalls mit einem zwischen einer Ruhelage und
einer Betriebslage beweglichen Träger, sowie einem Plattendrückermittel versehen. Die
Kraft aber, mit der das Plattendrückermittel gegen die Platte auf dem Plattenteller
drückt, wird von einem elektromagnetischen System geliefert, das eine an dem Träger
befestigte elektrische Spule und einen auf dem Plattendrückermittel befestigten
Magneten aufweist. In der geschlossenen Lage des Deckels wird durch Erregung der
Spule auf das Plattendrückermittel eine elektromagnetische Kraft ausgeübt, die je nach
der Stromrichtung in der Wicklung das Plattendrückermittel in Richtung der auf dem
Plattenteller liegenden Platte bewegt oder in Richtung weg von der Platte. In der
Wiedergabe-Bereitschaftslage wird zum Hochheben des Plattendrückermittels zwischen
der Wicklung und dem Magneten eine elektromagnetische Anziehungskraft erzeugt. In
der Wiedergabelage stößt ein durch Zuführung eines bestimmten Gleichstroms zu der
Wicklung um dieselbe herum erzeugtes Magnetfeld den Magneten durch magnetische
Abstoßkraft ab. Diese bekannte Einrichtung hat, mit Ausnahme eines vorhandenen
Plattendrückermittels und eines Trägers für das Plattendrückermittel, nur wenig
Verwandtschaft mit der erfindungsgemäßen Einrichtung.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und
werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:
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Fig. 1 eine schaubildliche Ansicht eines Compact-Disc-Spieler mit einem
schwenkbaren Deckel und mit einer Ausführungsform nach der Erfindung,
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Fig. 2 einen teilweisen Schnitt durch die Drehungsachse des Spielers
nach Fig. 1 bei geschlossenem Deckel,
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Fig. 3 einen teilweisen Schnitt durch die Drehungsachse des Spielers
nach Fig. 1 bei geöffnetem Deckel,
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Fig. 4 ein sehematisches Diagramm des Verhältnisses zwischen der
magnetischen Kraft des Magnetsystems der Einrichtung und der axialen Lange des
Luftspaltes in dem Magnetsystem, und
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Fig. 5 einen teilweisen Schnitt durch die Drehungsachse eines optischen
Spielers mit einer ander Ausführungsform der erfindungsgemäßen Einrichtung.
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Der in Fig. 1 dargestellte optische Plattenspieler weist ein Gestell 1 auf,
um das ein Gehäuse 3 vorgesehen ist, und einen Träger in Form eines schwenkbaren
Deckels. Auf der Vorderseite des Gehäuses 3 befinden sich eine Anzahl Tasten 7 und
Schieber 9 zum Bedienen der jeweiligen Funktionen des Plattenspielers. Das Gestell 1
trägt eine elektrische Motoreinheit 10 (siehe Fig. 2 und 3) zum Lagern und zum Drehen
eines Plattentellers 11 mit einer Auflegefläche 11a und einem Zentrierdorn 13 um eine
Drehungsachse 10a. Das Gestell 1 trägt weiterhin eine Fokussiereinrichtung 15, die auf
der Oberseite mit einem Objektiv 15A versehen ist. Diese Fokussiereinrichtung 15 ist
über einen nicht dargestellten Antriebsmechanismus in einer Drehbewegung gegenüber
dem Plattenteller 11 beweglich, wobei das Objektiv 15A einem in dem Gestell 1
vorgesehenen Schlitz 17 folgt. Die Fokussiereinrichtung 15 weist außer dem Objektiv
15a eine nicht dargestellte Lasereinheit, die im Betrieb ein scharf begrenztes
Strahlungsbündel sendet, das auf eine optische Platte 19 gerichtet wird, die unter diesen
Umständen auf der Auflegefläche 11a des Plattentellers 11 liegt. Die Platte 19 ist in dieser
Ausführungsform ein Informationsträger für Audio- und Video-Signale und hat die
Eigenschaft, das ausgesendete Strahlungsbündel der Fokussiereinrichtung 15 moduliert
zu reflektieren. Das reflektierte Bündel wird in der Einrichtung durch dazu geeignete
optoelektronische Mittel eingefangen und in Signale verwandelt, die weiteren Teilen des
Plattenspielers zugeführt werden. Da die Konstruktion und die Wirkungsweise der
Fokussiereinrichtung 15 und der genannten optoelektronischen Mittel für die Erfindung
nicht von Bedeutung sind, erübrigt sich eine weiter Beschreibung derselben. In dieser
Hinsicht reicht es, die Europäische Patentanmeldung 0,070,070 (PHN 10,095) zu
erwähnen (die durch Bezeichnung als hierin aufgenommen betrachtet wird), aus der eine
optoelektronische Einrichtung bekannt ist, die in der erfindungsgemäßen Einrichtung
verwendbar wäre.
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Der Träger 5, der durch Gelenke mit dem Gehäuse 3 schwenkbar
verbunden ist, bildet einen Teil einer Klemmvorrichtung 21 zum auf dem Plattenteller
11 Festklemmen der Platte 19. Anhand der Fig. 2 und 3 wird die Klemmvorrichtung 21
näher beschrieben.
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Die Klemmvorrichtung 21 weist den bereits genannten Träger 5 sowie
ein Plattendrückermittel 23 auf. Der Träger 5 ist zwischen einer Betriebslage, wie diese
in Fig. 2 dargestellt ist, und einer Ruhelage, wie in Fig. 3 dargestellt, verschiebbar.
Das Plattendrückermittel 23, das einen aus Aluminium bestehenden plattenförmigen Teil
23A und einen darauf festgeklebten aus Kunststoff bestehenden kegelförmigen Teil 23B
aufweist, drückt in der Betriebslage des Trägers 5 gegen die auf der Auflegefläche 11a
des Plattentellers 11 liegende Platte 19. Eine äußere Zentrieroberfläche 13a des
Zentrierdorns 13 gewährleistet, daß die Platte gegenüber der Drehungsachse 10a
zentriert wird und bleibt. Das Plattendrückermittel 23 ist ebenfalls gegenüber der
Drehungsachse 10a ausrichtbar und zwar mittels einen Teil des kegeiförmigen Teils 23B
bildender Zentriervorsprünge 25, die mit einer inneren Zentrieroberfläche 13b des
Zentrierdorns 13 zusammenarbeiten. Auf der der Platte 19 zugewandten Seite weist das
Plattendrückermittel 23 einen Gummiring 27 auf, über den das Plattendrückermittel die
Platte 19 berührt.
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Die Kraft, mit der das Plattendrückermittel 23 in der Betriebslage des
Trägers 5 gegen die auf dem Plattenteller 11 liegende optische Platte 19 gedrückt wird,
wird von einem Dauermagnetsystem geliefert, das aus einem stabförmigen oder
zylinderförmigen axial magnetisierten Magneten 29 und einem koaxial dazu
angeordneten ringförmigen axial magnetisierten Magneten 31 gebildet wird. Die
Magneten 29 und 31, die in derselben axialen Richtung magnetisiert sind, sind an dem
Plattendrückermittel 23 bzw. am Träger 5 befestigt. Zwischen den beiden Magneten 29
und 31 befindet sind ein Luftspalt 33 mit einer axialen Lange L.
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Der Träger 5 besteht aus eine Oberplatte 5A und einer Unterplatte 5B,
die mit einer zentralen Öffnung 35 versehen ist, durch die das Plattendrückermittel 23
hindurchragt. Die Konstruktion ist derart bemessen, daß in der Betriebslage des Trägers
5 das Plattendrückermittel 23 den Träger 5 nicht berührt und daher mit dem sich
drehenden Plattenteller 11 frei drehen kann. Die Magneten 29 und 31 haben in der
Betriebslage vorzugsweise eine derartige gegenseitige Lage, daß die aufeinander
ausgeübten abstoßenden magnetischen Krafte maximal sind. In diesem Zusammenhang
sei auf das Diagramm nach Fig. 4 verwiesen, in dem die Beziehung zwischen der
genannten, durch F bezeichneten, magnetischen Kraft und der Länge L des radialen
Luftspalts dargestellt ist für eine Lange, die zwischen Lo und Lm variiert wird (siehe
Fig. 2).
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Wird bei sich nicht drehendem Plattenteller 11 der Träger 5 aus der
Betriebslage in die Ruhelage nach Fig. 3 geschwenkt, so wird das Plattendrückermittel
23 zunächst durch die Magnetkraft gegen die Unterplatte 5b gedrückt und danach durch
die Unterplatte 5b von der Platte 19 gehoben. In der Ruhelage liegt das
Plattendrückermittel 23 durch die Zusammenarbeit zwischen dem kegelförmigen Wandteil
23B1 des Teils 23B und dem Randteil 5B1 der Unterplatte 5b vorzentriert in dem
Träger 5 und die optische Platte 19 kann dem Plattenteller 11 entnommen und ggf.
durch eine andere optische Platte ersetzt werden. Da die axiale Lange L des Luftspalts
33 in der Ruhelage geringer ist als in der Betriebslage, wie aus dem dargestellten
Diagramm hervorgeht, ist die abstoßende magnetische Kraft zwischen den Magneten 29
und 31 in der Ruhelage geringer als in der Betriebslage.
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In Fig. 5 ist eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Einrichtung
dargestellt, die der bereits beschriebenen Ausführungsform im wesentlichen entspricht,
deren Magnetsystem jedoch anders ist. Deutlichkeitshalber sind die den Elementen der
Ausführungsform nach Fig. 2 entsprechenden Elemente durch dieselben Bezugszeichen
angegeben. Die Ausführungsform weist einen durch eine elektrische Einheit 10 um eine
Drehungsachse 10a antreibbaren Plattenteller 11 und eine Klemmvorrichtung auf, die
durch das Bezugszeichen 21a bezeichnet ist, zum auf dem Plattenteller 11 festklemmen
einer Informationsplatte 19. Die Klemmvorrichtung 21a ist mit einem
Plattendrückermittel 23, einem zwischen einer Betriebslage, wie dargestellt, und einer
Ruhelage beweglichen Träger 5 für das Plattendrückermittel 23, sowie mit einem
Dauermagnetsystem versehen. Das Magnetsystem besteht aus einem ersten axial
magnetisierten ringförmigen Magneten 31a, der auf dem Plattendrückermittel 23
festgeklebt ist, und einem zweiten axial magnetisierten zentralen Magneten 29a, der mit
dem Träger verklebt ist. Der zentrale Magnet 29a hat eine magnetische Achse, die in
der Betriebslage mit der Drehungsachse 10a zusammenfällt und bildet mit dem
Ringmagneten 31a einen radialen Luftspalt 33.
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Die Wirkungsweise und die Eigenschaften der Einrichtung nach Fig. 5
entsprechen weiterhin denen der anhand der Fig. 2 und 3 beschriebenen Einrichtung.
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Die Erfindung beschrrät sich selbstverständlich nicht auf die hier
beschriebenen Beispiele. So ist es beispielsweise möglich, daß der Träger statt einer
Schwenkbewegung eine geradlinige Bewegung zwischen der Betriebslage und der
Ruhelage durchführt.