169572. lajstromszámú szabadalom • Súrlódásmentes térelválasztó és tömítő szerkezet 15 bit/mm-nél nagyobb jelsűrűségű forgó fóliatárcsás memória megvalósítására

3 169572 4 belső teret a külső főleg dinamikus nyomásváltozások káros hatásaitól. A fóliatárcsa és mágnesfejtávolság csökkentésének határt szab a külső dinamikus nyomásváltozásokból eredő fóliatárcsa helyzetváltozás, így döntő mértékben befolyásolja a beírt és kiolvasott jelek minőségét, ami végsősoron a memóriaegység kapacitásának szab igen szigorú határt. Az eddig ismert, azonos elven működő berendezéseknél, ahol a rögzítési jelsűrűség 10 bit/mm, a fólia és a mágnesfejek közötti távolság 8-12 \k, amelynél még üzembiztosan visszaállítható az eredeti információ. Itt a fólia dinamikus helyzetváltozása nem lehet több 4-5 [x-nál. Ezen igények kielégítésére a hajtómotor tengelyének és a tengely csapágyazásának a tömítésére megfelelnek az ismert általánosan használt tömítési megoldások, mint pl. labirint-, gumigyűrű-tömítés stb. A berendezés kapacitásának növelése esetén, amikor a rögzítési jelsűrűséget 20 bit/mm-re - vagyis a fent említett érték kétszeresére - kívánjuk növelni, szükségessé válik a fóliatárcsa és mágnesfejek távolságának 3-4 [x-ra való csökkentése. A fóliatárcsa dinamikus helyzetváltozása ebben az esetben nem lehet több 1 (i-nál. Ilyen szigorú előírásoknak eleget tevő és megbízhatóan működő berendezést nem lehet az ismert tömítési és szerkezeti megoldásokkal megvalósítani. A gumitömítőgyűrű alkalmazásával számottevő mechanikai súrlódási veszteség lép fel, mely nem engedhető meg a motor szinkron fordulatszámon való tartása miatt. A tömítés kenését nem lehet megoldani, mivel a kenőanyag bejutása a szabályozott fóliatérbe súlyos üzemzavar okozója lehet. A tömítésnél szükségszerűen fellépő kopás miatt a rendszer tömítettsége rövid idő alatt leromlik, így a berendezés megbízható működése nem biztosítható. Labirint-tömítésnél szintén a fellépő súrlódás okoz energiaveszteséget és az itt jelenlevő kis nyomáskülönbség esetén nem biztosít jó tömítést. Az ilyen szerkezeti kialakítások jelentősen megnövelik a javítási költségeket, mivel a tömítés cseréje csak teljes szétszereléssel és új beállítással biztosítható. A találmány célja, olyan súrlódásmentes térelválasztó és tömítő szerkezet megvalósítása, mely megakadályozza a dinamikus nyomásingadozásoknak a zárt belső térbe való nem kívánt behatolását, miáltal a belső szabályozott tér nyomásingadozása nem haladja meg a 10 mm vízoszlop értéket. A találmány tárgya súrlódásmentes térelválasztó és tömítőszerkezet 15 bit/mm-nél nagyobb jelsűrűségű forgó fóliatárcsás memória megvalósítására, melynek függőleges tengelyű szinkronmotorja, golyóscsapágyakkal és menetes fedéllel ellátott csapágyháza, mágnesfejekkel és burkolattal ellátott vízszintes síkú fejtartólemeze, a mágnesfejek előtt mozgó és a függőleges tengely végére rögzített fóliatárcsa két oldalán egy-egy légtere és a két légtér összekötésére két levegőcsatornája van. A találmány lényege, hogy a menetes fedél alatt a rezgésmentes csapágyazású függőleges tengelyre szerelt turbina járókerékkel szigetelő légtér van kialakítva, mely csak a golyóscsapágyakon keresztül közlekedik a két belső légtérrel, továbbá a két levegőcsatornába szabályozó szerv van beiktatva. A találmány tárgyának előnyös kiviteli alakjánál a levegőszabályozó szerv fúvóka. A találmány további előnyös kiviteli alakjánál a függőleges tengely kettős golyóscsapágyazású és a két golyóscsapágya között feszítő rugó van. A hajtó motor tengelyének és csapágyazásának tömítésére az ismert tömítési megoldások helyett légturbinát alkalmazunk, mely együtt forog a motor tengelyével és a külső légtérből a belső túlnyomásos légtér felé irányuló áramlással nagynyomású szigetelő légteret hoz létre a bemeneti rés környezetében. Ez a belső légtérben 200 mm vízoszlop túlnyomást hoz létre, és ezáltal mintegy max. 200 mm vízoszlop nyomású külső dinamikus légnyomásváltozással tud egyensúlyt tartani. A találmány szerinti megoldás egy lehetséges kiviteli alakját a rajz szemlélteti: A vízszintes elhelyezésű 4 fejtartólemezbe a 7 mágnesfejek vannak beépítve. A 6 fóliatárcsa a függőleges 2 forgató tengelyre van központosán felfogva az 5 szorító gyűrű segítségével. A 2 forgató tengely helyzetét két darab 1 golyóscsapágy biztosítja, melyek egy csapágyházba vannak befogva. A 2 forgató tengely rezgésmentes futásáról a 18 feszítő rugó gondoskodik. A 2 forgató tengely forgatását a 3 szinkron motor végzi. A csapágyház felett van elhelyezve a 2 forgató tengelyre rögzített 15 turbina járókerék. A 15 turbina járókerék felett van a 13 menetes fedél, mely belül turbinaházzá van kialakítva és belső felületén 14 nagynyomású szigetelő légtér van kimunkálva. A 4 fejtartólemezhez a 6 fóliatárcsát befoglaló 10 burkolat légmentes zárással csatlakozik. A 4 fejtartólemezben a 6 fóliatárcsa belső oldalán egy 8 első légtér, a 6 fóliatárcsa külső oldalán pedig egy 9 második légtér van kialakítva, melyet a 10 burkolat határol. A 8 első légteret és a 9 második légteret két levegőcsatorna köti össze egymással. A 8 első légteret a 9 második légtérrel a 2 forgató tengely tengelyvonalában a 11 első levegőcsatorna köti össze a 16 első fúvókán keresztül. A 11 első levegő-csatornán időegység alatt átáramló levegő mennyisége a 16 első fúvókával szabályozható. A 12 második levegőcsatorna a 8 első légteret a 6 fóliatárcsa átmérőjénél nagyobb átmérőn köti össze a 9 második légtérrel. A 6 fóliatárcsa és a 7 mágnesfejek közötti rés méretének szabályozását a szinkron fordulatszámmal forgó 6 fóliatárcsa által létrehozott légáram biztosítja, melynek egyik része a 2 forgatótengely tengelyvonalában, a 11 első levegőcsatornán és a 16 első fúvókán keresztül, a másik része a 17 második fúvókán és a 12 második levegőcsatornán jut vissza a 8 első légtérbe és onnan a 6 fóliatárcsa és a 7 mágnesfej között kialakult 3-5 mikron szélességű résbe. A 11 első és 12 második levegőcsatornában a levegőáramlás irányai a 8 első légtér felé mutatnak, melyek az ábrán nyilakkal vannak jelölve. A két irányból visszavezetett levegő keveredését és eloszlását a 8 első légtér biztosítja. Az elmondottakból látható, hogy a 6 fóliatárcsa és a 7 mágnesfej között áramló légmennyiség a 11 első és a 12 második levegőcsatornákon visszajutó levegő 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 2