HU216593B - Elektromágneses jelátalakítót tartó fejszánfelületek és lemezmeghajtó egység - Google Patents

Abstract

A találmány tárgya őlyan fejszán (26), amelynek légcsapágyfelülete(49) gőndőskődik a fejszánőn (26) rögzített elektrőmágnesesjelátalakítónak egy mőzgó mágneses adathőrdőzó közeg feletti le egésétbiztősító kenő levegőréteg létrehőzásáról. A légcsapágyfelület (49)biztősítja, hőgy a fejszán (26) az adathőrdőzó közeg, példáűllemezfelület fölött a levegőáram áramlási irányától függetlenülényegében egyenletes magasságban, igen közel lebegjen. Alégcsapágyfelület (49) hőzzávetőlegesen a fejszán (26)hőssztengelyével (60) párhűzamősan húzódó aszimmetrikűs elrendezésűterelőszárnyakat 51, 52, 53) tartalmaz, amelyek a levegőáramlásviszkőzitása következtében az adathőrdőzó közeg mőzgása alattlétrehőzzák a kenő levegőréteget. ŕ

Description

A találmány tárgya általánosságban lemezmeghajtó egység egységekre, közismert nevükön közvetlen hozzáférésű tárolóeszközökre, ezen belül a találmány a közvetlen hozzáférésű tárolóeszközökben alkalmazott fej szán lebegési magasságának stabilizálására vonatkozik. Közelebbről, a találmány tárgya egyrészt elektromágneses jelátalakítót mozgó mágneses adathordozó közeghez képest tartó fej szán, amelynek az adathordozó közeghez viszonyítva külső széle, belső széle, homlokéle, hátulsó éle, és a homlokéi felől a hátulsó él felé húzódó hossztengelye van, és a hossztengely a fejszánnak az adathordozó közeghez viszonyított helyzetétől függő értékű ferdeségi szögben húzódik, továbbá a fejszánnak az adathordozó közeggel szomszédos légcsapágyfelülete a fejszán külső széle és belső széle mentén húzódó, a fejszánt az adathordozó közeg közvetlen közelében, attól lényegében egyenletes távközzel elválasztva lebegtető felhajtóerőt biztosító légnyomást a ferdeségi szög értékének változása közben létrehozó, a fej szán hossztengelyéhez képest aszimmetrikus terelőszámyakat tartalmaz. A találmány tárgya másrészt lemezmeghajtó egység, amely tengely körül forgó lemezfelületet, a lemezfelület mentén hozzávetőlegesen sugárirányban mozgathatóan szerelt mozgatókar-szerelvényt, valamint a mozgatókarszerelvényen felszerelt legalább egy fejszánt tartalmaz, ahol a fej szánnak a lemezfelülethez viszonyítottan külső széle, homlokéle és hátulsó éle, továbbá a homlokéi felől a hátulsó él felé húzódó hossztengelye van, továbbá a fej szánnak az adathordozó közeggel szomszédos légcsapágyfelülete a fej szán külső széle és belső széle mentén húzódó, a fejszánt az adathordozó közeg közvetlen közelében, attól lényegében egyenletes távközzel elválasztva lebegtető felhajtóerőt biztosító légnyomást a ferdeségi szög értékének változása közben létrehozó, a fejszán hossztengelyéhez képest aszimmetrikus terelőszámyakat tartalmaz. A találmány tárgya harmadrészt elektromágneses jelátalakítót mozgó mágneses adathordozó közeghez képest tartó fejszán, amelynek hossztengelye, azzal párhuzamosan húzódó belső széle és külső széle, valamint légcsapágyfelülete van, amelyen a fejszán hossztengelyével lényegében párhuzamosan húzódó első terelőszámy a fejszán hossztengelyével lényegében párhuzamosan húzódó részt tartalmazó második terelőszámya van.

A számítógéprendszerek adatok tárolására számos tárolóeszközt alkalmaznak. E tárolóeszközök egyike a rövidebb és általánosan használt névvel lemezmeghajtó egységnek, hivatalosabb elnevezéssel közvetlen hozzáférésű tárolóeszköznek nevezett szerkezet. Egy lemezmeghajtó egység számos lemezt tartalmaz, melyek leginkább a régebben használatos, mindenki számára ismert kislemezekhez hasonlítanak, amelyeket hagyományos lemezjátszón kellett lejátszani, vagy pedig a napjainkban elterjedt CD-lemezjátszókban lejátszható kompaktlemezekhez hasonlíthatók. Ezek a lemezek egyetlen közös orsón, tengelyen vannak elhelyezve, hasonlóan ahhoz, ahogy régebben az automata lemezjátszókon egymásra helyeztük a lejátszani kívánt lemezeket. A számítógéprendszerekben használt lemezmeghajtó egységekben azonban a lemezek nem fekszenek egymáson, hanem a hajtótengelyen egymástól távközzel elválasztva vannak rögzítve, nem érintik egymást.

Megjelenésre mindegyik lemez felülete azonos. A valóságban azonban minden egyes lemez felülete részekre van felosztva, amelyeket sávoknak nevezünk. A sávok szolgálnak az adatok rögzítésére. A sávok egy fatörzs évgyűrűjéhez hasonlóan koncentrikus körökben helyezkednek el. Ehhez hasonló a kompaktlemezek sávelrendezése. A lemezmeghajtó egység lemezeinek vagy a kompaktlemezek sávjai lényegében a hagyományos kislemezek barázdáit helyettesítik. A lemezek sávjai ezen belül további részekre, szektorokra vannak felosztva, hasonlóan egy sportstadion szektorbeosztásához. A lemezmeghajtó egységek lemezeit különböző anyagból, például fémből, műanyagból, üvegből készítik. Egy műanyag lemezre, például a CD-lemezjátszókban használt kompaktlemezekre lézersugár írja fel az adatokat, illetve olvassa ki azokat a lemezről. Fém anyagú lemeznél ismert nevén átalakítónak nevezett elektromágnes gondoskodik az adatok felírásáról és visszaolvasásáról.

Annak érdekében, hogy a mágneslemezen adatokat tárolhassunk, a lemez felületét kisméretű kerámiatömb, ismertebb nevén fejszán alkalmazásával mágnesezzük, amely a mágneses jelátalakítót, ilyen esetben írófejet hordozza. Pontosabban nézve, a fej szán az írófejjel együtt a lemez felületétől nm nagyságrendű távolságban elemelkedve lebeg, és a különböző mértékben mágnesezett fej az alatta lévő sávot adatokat reprezentáló módon mágnesezi át.

Egy mágneslemezen tárolt adatok visszaolvasása során az olvasófejként szolgáló jelátalakítót tartalmazó fej szán a lemez fölött lebeg. Olvasáskor a sáv különbözőképpen mágnesezett részei áramot indukálnak az olvasófejben. Az olvasófejből kifolyó áram elemzésével a számítógéprendszer rekonstruálja és felhasználja a mágneslemezen tárolt adatokat. Jóllehet, néhány lemezmeghajtó egység külön olvasófejet és írófejet használ, a legtöbb lemezmeghajtó egység olyan jelátalakítót alkalmaz, amely egyaránt használható olvasófejként és írófejként.

Egy hanglemezhez hasonlóan általában egy mágneslemez mindkét oldala felhasználható adatok, vagy a lemezmeghajtó egység működéséhez szükséges egyéb információk tárolására. Mivel a lemezek egymástól távolabb helyezkednek el, a lemezegység mindegyik lemezének felső felületéhez, és alsó felületéhez is tartozik egyegy író- és olvasófej. Ez hasonló ahhoz, mintha egy sztereó lemezjátszót úgy alakítanánk ki, hogy az a hanglemez mindkét oldalát egy időben le tudja játszani, mivel mindkét oldalhoz egy-egy hangszedő tartozik.

A lemezmeghajtó egységeknél általában két típust különböztetünk meg: az egyik típus az úgynevezett forgó mozgatókaros típus, a másik a lineáris mozgatókaros típus. A forgó mozgatókaros típusú lemezmeghajtó egységnek a lemezjátszók kajához hasonló mozgatókarja van. A hangszedőkarhoz hasonlóan a mozgatókar úgy fordul el, hogy az író- és olvasófejet tartalmazó fejszán a lemez különböző sávjain különböző helyekre mozgatható. Ily módon az író- és olvasófejeket arra használhatjuk, hogy a lemez felületén egy sávot az ada2

HU 216 593 Β tokát reprezentáló minta szerint mágnesezzenek, vagy hogy a sávban lévő mágnesmintát felismerjék. Például a szükségelt adatok egy lemez két különböző sávján is tárolhatók, így az adatok mágneses reprezentációjának kiolvasásához a mozgatókart egyik sávtól a másik sávhoz kell elfordítani. Jelen találmány ilyen forgó mozgatókaros lemezmeghajtó egységek esetében használható.

A lineáris mozgatókaros lemezmeghajtó egységek működésükben annyiban térnek el a forgó mozgatókaros lemezmeghajtóktól, hogy a mozgatókar elfordulás helyett egyenes vonalú, lineáris mozgást végez.

A lemezmeghajtó egység mozgatókaijának végén olyan fejszán van rögzítve, amely az író- és olvasófejeket tartja. A fejszánhoz ezen kívül terelőszámyak vannak rögzítve. A lemez forgása során a lemez felülete és a fej szán terelőszámyai közé levegő kerül, és olyan helyi túlnyomást hoz létre, amely a fejszánt elemeli a lemez felületétől. Az író- és olvasófej így úgyszólván repül, lebeg a forgó lemez fölött. A lebegés magassága megegyezik a légcsapágyat alkotó kenő levegőréteg vastagságával, azaz a lemezfelület és a fej közötti távolsággal.

Ennek alapján a terelőszámyakat olyan légcsapágyfelületnek tekinthetjük, melyek létrehozzák és fenntartják a saját magát tápláló légcsapágy-levegőréteget a fejszán és a lemez felülete között. Ez a levegőréteg megszünteti azt a súrlódást, és az abból eredő kopást, amely abban az esetben jelentkezne, ha a lemez és az író- és olvasófej mechanikus kapcsolatban állna egymással a lemez forgása során.

A korábbi, ismert légcsapágyfelületek elsődlegesen vékonyodó-sík fej szánként ismert két terelőszámyas kialakításúak voltak. A két terelőszámyas vékonyodó-sík fej szánszerkezet általában két vagy több sík terelőszárnyat tartalmazott, melyek mindegyike egy-egy rézsútos, lecsapott elülső éllel volt ellátva. A terelőszámyak hosszúkás alakúak voltak, és lecsapott élük a lemez forgásirányával szembe nézett. Ez a szerkezeti kialakítás igen jól használható a lineáris mozgatókaros lemezmeghajtóknál, ahol a lemez és a fejszán közötti levegő áramlása elsődlegesen a terelőszámyak hosszában azonos irányú volt. Más szavakkal, ez a szerkezeti kialakítás abban az esetben működött jól, ha a fejszán a lemezhez képest olyan helyzetben állt, hogy a levegőáramlás a viszkozitásnak köszönhetően a fejszán elejétől jutott be a fejszán alá, és egyenes vonalban haladt végig a terelőszámyak hossztengelyével párhuzamosan a fejszán hátulsó éléig. Ez a vékonyodó-sík fej szánszerkezeti kialakítás még a régi, viszonylag nagy átmérőjű lemezek idején alakult ki, amelyek lineáris mozgatókarokat használtak, viszonylag lassú hozzáférési időkkel.

Napjaink lemezmeghajtó egységei számos tekintetben eltérnek a korábbi, lineáris mozgatókarokat alkalmazó nagy átmérőjű lemezes lemezmeghajtó egységektől. A korszerű lemezmeghajtó egységek sokkal kisebbek, és nagy sebességű adathozzáférést biztosítanak. A jelenleg használatos lemezmeghajtó egységek lemezei 5,25, 3,50, 2,50 és 1,80 átmérőjűek, és szinte kivétel nélkül forgó mozgatókaros kialakításúak a nagy sebességű adathozzáférés biztosítására. Főleg a forgó mozgatókarok használata miatt a fejszán alatti levegőáramlás lényegében nem tekinthető egyirányúnak, hanem a fejszán hossztengelyéhez viszonyítva széles szögben változik. Ehhez járul még, hogy a mozgatókar nagy sebességű kereső mozgása az adathozzáférések során különböző szög alatti levegőáramlásokat is létrehoz a fej és a lemez között. Ezért a modem forgó mozgatókaros lemezmeghajtó egységekben a levegőáramlást nem tekinthetjük többé egyszerűen olyannak, amely a fej szán homlokélétől annak hátulsó éle felé áramlik a fejszán hossztengelyével párhuzamosan, vagy attól csak kismértékben eltérő irányban.

A levegőáramlás irányának a fejszán hossztengelyével bezárt szögét ferdeségi szögnek hívjuk. Ha a mozgatókart olyan állásba hozzuk, hogy a levegőáramlás a fejszán külső szélét éri, akkor a ferdeségi szöget pozitívnak tekintjük. Ha a mozgatókar olyan helyzetben van, hogy a levegőáramlás a fej szán belső szélét éri, akkor a ferdeségi szög negatív. A vékonyodó-sík kialakítás nagy pozitív vagy negatív ferdeségi szögeknél igen érzékeny a lebegési magasság csökkenésére, valamint a nagy sebességű mozgásokra, mert, mint korábban említettük, elsősorban lineáris, mozgatókaros lemezmeghajtó mechanikákhoz fejlesztették ki.

A levegőáramlás ferdeségi szöge okozhatja ezen kívül, hogy a fejszán belebeg, és lebegési magassága a terelőszámyak alatt nem lesz egyforma. Egy fej szán ilyen belebegése hasonló a repülőgép billenéséhez, amikor fordulóba kezd, azaz egyik szárnya felemelkedik, míg másik szárnya lesüllyed. Egy lemezmeghajtó egységben pozitív billenésről beszélünk, ha a fej szán külső széle emelkedik el a lemezfelülettől, míg negatív billenésről beszélünk, ha a fej szán külső széle közelebb kerül a forgó lemez felületéhez.

A fejszán lebegési magassága egy lemezmeghajtó egységnél olyan kritikus paraméter, amely felügyeletet igényel. A fejszán lebegési magasságának megnövekedése a jelamplitúdó és a jel/zaj viszony csökkenését, ezen keresztül a hibaarány növekedését idézheti elő. A lebegési magasság csökkenése viszont megnöveli annak a valószínűségét, hogy a fejszán érintkezésbe kerül a forgó lemez felületével, minek köszönhetően mind a fejszán, mind a lemez felülete mechanikailag elhasználódik, megbízhatósága csökken, és végső soron az egész lemezmeghajtó egység meghibásodását, kiesését is okozhatja. Ilyen erőszakos, szándékolatlan kapcsolat a lemezfelület és a fej szán között a szakmában „crash” néven ismert, és a sérült adatok visszaállításának ellehetetlenülésével jár.

A fej szán csűrő mozgásának felügyelete tehát ugyancsak fontos feladat. Ha a billenés következtében a fejszán egyik sarka közelebb kerül a lemezfelülethez, megnő annak a lehetősége, hogy a fej hozzáér a lemezfelülethez. Ha a fejszán valamelyik sarka a billenés következtében távolabb kerül a lemezfelülettől, úgy az íróés olvasófej is távolabb kerül a lemezfelülettől, ami ugyanolyan adathibákat okozhat, mintha a teljes fejszán került volna távolabb a lemeztől. A billenés említett hatása fokozottan jelentkezik azoknál a fejszánoknál, ahol az író- és olvasófejek a repülő fej szán sarkain vannak felszerelve.

HU 216 593 Β

A ferdeségi szög okozta problémákról csupán ismertető mélységben nyilatkozik az US 4 870 519 számú szabadalmi leírás. Ez a leírás a kiindulási alapként tekintett vékonyodó-sík fej szán-kialakítást úgy módosítja, hogy a fejszán élébe longitudinális lépcsőt munkál bele. Ennek a megoldásnak tapasztalataink szerint számos hiányossága van, többek között a járulékos lépés megvalósítására szolgáló többlet gyártási intézkedések. A longitudinális lépcsők járulékos lebegésimagasság-éizékenységet vezetnek be, és fokozottan jelentkezik a lemezmeghajtó egység belsejében lévő szennyeződések összegyűlése miatti meghibásodás is.

Az EP 432733 számú szabadalmi leírás, amelyet megoldásunkhoz legközelebb álló ismert megoldásként tekintünk, olyan, repülőfejeknél alkalmazott fejszánszerelvényt ismertet, amelynél a fejszán két szélső terelőszámnyal rendelkezik. Ez a fej szán azonban csak nullától pozitív értékig tartó ferdeségiszög-tartományban használható eredményesen és biztonságosan.

Más kialakítású, azonban hátrányosan ugyancsak a nulla pozitív értékű ferdeségű szögtartományban használható lebegő fejszánt ismertet a JP-A 61 283083 számú szabadalmi dokumentum.

A megoldás olyan aszimmetrikus fej szán-kialakítást javasol, amelynek köszönhetően a fejszán lebegési magassága a legbelső sáv és a legkülső sáv közötti útvonalon a lehető legkisebb mértékben változik. Ezen túlmenően, a fej szán légcsapágy-felülete úgy van kiképezve, hogy különböző ferdeségi szögeknél különböző részeire hat légnyomás, azaz felhajtóerő, ezáltal a legkisebb mértékűre csökken a fej szán lebegési magasságának és billegésének változása.

A javasolt fejszán terelőszámyai elsősorban kis ferdeségi szögeknél a lemezfelület elindulása, illetve megállása során annak parkolósávja fölött helyezkednek el, ezzel lecsökkentik a fej szán lemezfelületre érési sebességét, és javítják a mechanika tartósságát. A fejszánnak a lemezcsapágy-felületen, szögben húzódó terelőszárnyai a ferdeségi szögekhez optimálisan illeszkednek.

Találmányunk a csökkentett lebegési magasság ismertetett problémáját más módon oldja meg, anélkül, hogy rendelkezne az elsőként megnevezett szabadalmi leírásban megismerhető módszer hátrányaival. Találmányunk nem használ lépcsőzött vagy homorú éleket, így nem igényel járulékos műveleti lépéseket, nem érzékeny a lebegési magasságra, és nem hajlamos az esetleges benn lévő szennyeződések összegyűjtésére. A találmány szerinti kialakítás egyetlen maratásimaszk-technikával megvalósítható, míg az ismert megoldás szerinti lépcsőzött vagy homorú él többrendbeli maszkműveleteket igényel.

A találmány szerinti fejszánlégcsapágy-felületnél a mágneses jelátalakítót, azaz az író- és olvasófejet hordozó lemezmeghajtó egység fejszánlégcsapágy-felülete olyan terelőszámyakat tartalmaz, amelyek a fej szán hossztengelyéhez képest aszimmetrikusak. Mindegyik légcsapágy-terelőszámy elülső éle lecsapott, annak érdekében, hogy a belépő levegőáramra nyomást gyakoroljon, és létrehozza a kenő levegőréteget a fejszán és a lemezfelület között. Legalább egy terelőszámy, vagy legalább egy terelőszámy egy része a fejszán hossztengelyéhez képest szöget bezáróan húzódik úgy, hogy a légcsapágy-felület különböző részei különböző ferdeségi szögeknél változó mértékben kerülnek túlnyomás alá. Ily módon minimálisra csökkentjük a lebegési magasság és a billenés változásait a fejszánnak a lemez legbelső sávjától a legkülső sávja felé történő mozgása során. A lebegési magasság és a billenés változásainak minimálisra csökkentése lényegesen csökkenti annak az esélyét, hogy a jelátalakító érintkezésbe kerül a lemezfelülettel, így csökkenti a fejek és a lemezfelületek elhasználódását, megnöveli a lemezmeghajtó egység megbízhatóságát, és csökkenti a lemezmeghajtó egység kiesésének vagy az említett crash-nek a bekövetkezését.

Találmányunk egyik célja olyan légcsapágy-felület kialakítása, amely csökkenti a nagy ferdeségi szögekből és a nagy sebességű hozzáférésekből fakadó lebegési magasság-érzékenységet. Célunk továbbá a találmánnyal, hogy olyan aszimmetrikus fejszánt alakítsunk ki, amelynél a lebegési magasság változásait a lehető legkisebb mértékűre tudjuk szorítani a fej szánnak a lemez legbelső sávja és legkülső sávja közötti különböző helyzeteiben. A találmány további célja, hogy olyan fejszánt hozzunk létre, amelynek légcsapágy-felülete úgy van kialakítva, hogy különböző ferdeségi szögeknél a légcsapágy-felület különböző részeire hat nyomóerő, ezáltal minimálisra csökkenthetjük a lebegési magasság és a billenés változásait. Célunk továbbá a találmánnyal, hogy olyan fejszánt hozzunk létre, amelynek terelőszámyai elsődlegesen a lemezmeghajtó egység indulásánál és megállásánál a parkolósávnál (landing zone) kis ferdeségi szögűek, mellyel csökkentjük a fej szánnak a lemezre történő felütközési sebességét, és javítjuk a mechanika tartósságát. Célunk továbbá a találmánnyal olyan fejszán létrehozása, amelynek terelőszámyait a légcsapágy-felületen olyan szögben helyezzük el, hogy a terelőszámyaknak a lemezhez viszonyított ferdeségi szöge optimális marad olyan esetekben is, ha ezt a szöget a fejszánnak a felfüggesztésen való vonalba állításával sem lehetne elérni.

A kitűzött feladat megoldása során olyan, elektromágneses jelátalakítót mozgó mágneses adathordozó közeghez képest tartó fejszánból indultunk ki, amelynek az adathordozó közeghez viszonyítva külső széle, belső széle, homlokéle, hátulsó éle, és a homlokéi felől a hátulsó él felé húzódó hossztengelye van, és a hossztengely a fejszánnak az adathordozó közeghez viszonyított helyzetétől függő értékű ferdeségi szögben húzódik, továbbá a fej szánnak az adathordozó közeggel szomszédos légcsapágy-felülete a fej szán külső széle és belső széle mentén húzódó, a fejszánt az adathordozó közeg közvetlen közelében, attól lényegében egyenletes távközzel elválasztva lebegtető felhajtóerőt biztosító légnyomást a ferdeségi szög értékének változása közben létrehozó, a fej szán hossztengelyéhez képest aszimmetrikus terelőszámyakat tartalmaz. Ezt a találmány értelmében úgy fejlesztettük tovább, hogy a két külső és belső terelőszámy között egy harmadik, középső terelőszámy van elrendezve, amelynek egy része pozitív értékektől negatív értékekig terjedő ferdeségi szögek esetén a fejszán hossztengelyével szöget bezáróan húzódik.

HU 216 593 Β

A találmány szerinti fejszán egy előnyös kiviteli alakja értelmében a középső terelőszámy a hossztengellyel szöget bezáróan húzódik.

A találmány szerinti fejszán egy további előnyös kiviteli alakja értelmében a külső vagy belső terelőszárnyak egyikének egy része a fej szán hátulsó élének közelében a fej szán hossztengelyével szöget bezáróan van kiképezve.

A találmány szerinti fejszán egy további előnyös kiviteli alakja értelmében a belső vagy külső terelőszárnyak egyike a fejszán hossztengelyével szöget bezáróan húzódik.

Előnyös a találmány szerinti fejszán olyan kiviteli alakja, amelyben a belső vagy külső terelőszámyak egyikének egy része a fejszán hátulsó éle közelében a fejszán hossztengelyéhez képest ívelten van kiképezve.

A találmány szerinti fejszán egy további előnyös kiviteli alakja értelmében a belső vagy külső terelőszárnyak egyike a fejszán hossztengelyéhez képest ívelten van kiképezve.

Előnyös a találmány szerinti fejszán olyan kiviteli alakja, amelyben a belső vagy külső terelőszámyak egyikének egy része a fejszán hátulsó élének közelében a fejszán hossztengelye irányában szögben megtörtén húzódik, és a másik belső vagy külső terelőszámy egy része a fejszán homlokélének közelében a fejszán hossztengelye irányában szögben megtörtén húzódik.

Előnyös a találmány szerinti fejszán olyan kiviteli alakja, amelyben a belső vagy külső terelőszámyak egyike a fejszán hossztengelyéhez képest szögben húzódik, és a másik belső vagy külső terelőszámy a fej szán hossztengelyével szöget zár be.

A találmány szerinti fej szán egy további előnyös kiviteli alakja értelmében a belső és külső terelőszárnyak egymással párhuzamosak.

A kitűzött feladat megoldása során ezen túlmenően olyan lemezmeghajtó egységből indultunk ki, amely tengely körül forgó lemezfelületet, a lemezfelület mentén hozzávetőlegesen sugárirányban mozgathatóan szerelt mozgatókar-szerelvényt, valamint a mozgatókar-szerelvényen felszerelt legalább egy fej szánt tartalmaz, ahol a fejszánnak a lemezfelülethez viszonyítottan külső széle, homlokéle és hátulsó éle, továbbá a homlokéi felől a hátulsó él felé húzódó hossztengelye van, továbbá a fejszánnak az adathordozó közeggel szomszédos légcsapágy-felülete a fejszán külső széle és belső széle mentén húzódó, a fej szánt az adathordozó közeg közvetlen közelében, attól lényegében egyenletes távközzel elválasztva lebegtető felhajtóerőt biztosító légnyomást a ferdeségi szög értékének változása közben létrehozó, a fejszán hossztengelyéhez képest aszimmetrikus terelőszámyakat tartalmaz. Ezt a találmány értelmében úgy fejlesztettük tovább, hogy a két külső és belső terelőszámy között egy harmadik, középső terelőszámy van elrendezve, amelynek egy része pozitív értékektől negatív értékekig teqedő ferdeségi szögek esetén a fej szán hossztengelyével szöget bezáróan húzódik.

A találmány szerinti lemezmeghajtó egység egy előnyös kiviteli alakja értelmében a harmadik terelőszámy a fejszán hossztengelyére aszimmetrikus kialakítású.

A találmány szerinti lemezmeghajtó egység egy további előnyös kiviteli alakja értelmében a belső vagy külső terelőszámyak egyike a fej szán hossztengelyével szöget bezáróan húzódik.

A találmány szerinti lemezmeghajtó egység egy további előnyös kiviteli alakja értelmében a belső vagy külső terelőszámyak egyikének egy része a fejszán hátulsó éle közelében a fej szán hossztengelyével szöget zár be.

Előnyös a találmány szerinti lemezmeghajtó egység olyan kiviteli alakja, amelyben a belső vagy külső terelőszámyak egyikének egy része a fejszán homlokélének közelében a fejszán hossztengelyével szöget zár be.

Előnyös a találmány szerinti lemezmeghajtó egység olyan kiviteli alakja, amelyben a belső vagy külső terelőszámyak egyike a fejszánon rögzített elektromágneses jelátalakító parkolózóna fölötti helyzetében a fejszán leszállási sebességét csökkentő kis ferdeségi szögben húzódik.

A találmány szerinti lemezmeghajtó egység egy további előnyös kiviteli alakja értelmében a belső vagy külső terelőszámyak egyike a fejszán hossztengelyéhez képest ívelt kialakítású.

Előnyös a találmány szerinti lemezmeghajtó egység olyan kiviteli alakja, amelyben a belső vagy külső terelőszámyak egyikének egy része a fejszán hátulsó éle közelében a fej szán hossztengelyéhez képest ívelt kialakítású.

Előnyös a találmány szerinti lemezmeghajtó egység olyan kiviteli alakja, amelyben a belső vagy külső terelőszámyak egyikének egy része a fejszán homlokéle közelében a fej szán hossztengelyéhez képest ívelt kialakítású.

A találmány szerinti lemezmeghajtó egység egy további előnyös kiviteli alakja értelmében a belső vagy külső terelőszámyak egyikének egy része a fej szán hátulsó éle közelében a fej szán hossztengelye felé meg van hajlítva, és a másik terelőszámy egy része a fej szán homlokélének közelében a fejszán hossztengelye felé meg van hajlítva.

Előnyös a találmány szerinti lemezmeghajtó egység olyan kiviteli alakja, amelyben mindkét terelőszámy egyenesen húzódik, és a terelőszámyak egyike párhuzamos a fej szán hossztengelyével, míg a másik terelőszámy a fejszán hossztengelyével szöget bezáróan húzódik.

A kitűzött feladat megoldása során ezen túlmenően olyan, elektromágneses jelátalakítót mozgó mágneses adathordozó közeghez képest tartó fejszánból indultunk ki, amelynek hossztengelye, azzal párhuzamosan húzódó belső széle és külső széle, valamint légcsapágy-felülete van, amelyen a fej szán hossztengelyével lényegében párhuzamosan húzódó első terelőszámy, a fej szán hossztengelyével lényegében párhuzamosan húzódó részt tartalmazó második terelószámya van. Ezt a találmány értelmében úgy fejlesztettük tovább, hogy a második terelőszámy egy része a fejszán hossztengelyéhez képest szögben megtört szakaszt tartalmaz, és a második terelőszámy a fejszán külső széle szomszédságában húzódik.

Előnyös a találmány szerinti fej szán olyan kiviteli alakja, amelyben a forgó lemezfelület forgásirányához

HU 216 593 Β viszonyítva homlokéle és hátulsó éle van, és a második terelőszámy szögben megtört szakasza a hátulsó él közelében van kiképezve.

Előnyös a találmány szerinti fejszán olyan kiviteli alakja, amelyben a pozitív értékektől negatív értékekig terjedő ferdeségi szögű fejszán külső és belső terelőszámya között egy harmadik, középső terelőszámy van elrendezve, amelynek egy része a hossztengellyel szöget bezáróan húzódik.

A találmányt az alábbiakban a csatolt rajz segítségével ismertetjük részletesebben, amelyen a javasolt fejszánlégcsapágy-felület néhány példakénti kiviteli alakját tüntettük fel. A rajzon az

1. ábra általános felépítésű lemezmeghajtó egység robbantott rajza, a

2. ábrán egy lemezfelület és egy fejszán vázlatos felülnézetét tüntettük fel, a

3. ábra a találmány szerinti fejszánlégcsapágy-felület egy lehetséges kiviteli alakjának nézete, amely üzemi állapotban a lemezfelület felé néz, a

4. ábra a fejszán homlokéle felől nézve olyan légnyomáseloszlás-diagrammot mutat, amely a 3. ábrán bemutatott fejszánlégcsapágyfelület kis ferdeségi szöge esetén lép fel, az

5. ábra a fejszán hátulsó éle felől nézve olyan légnyomáseloszlás-diagramot mutat, amely a

3. ábrán bemutatott fejszánlégcsapágy-felület kis ferdeségi szöge esetén lép fel, a

6. ábra a fejszán homlokéle felől nézve olyan légnyomáseloszlás-diagramot mutat, amely a 3. ábrán bemutatott fejszánlégcsapágy-felület nagy ferdeségi szöge esetén lép fel, a

7. ábra a fejszán hátulsó éle felől nézve olyan légnyomáseloszlás-diagramot mutat, amely a 3. ábrán bemutatott fejszánlégcsapágy-felület nagy ferdeségi szöge esetén lép fel, a

8. ábra szimmetrikus kialakítású terelőszámyakkal rendelkező fejszánlégcsapágy-felülete, a

9. ábra aszimmetrikus terelőszámyakkal rendelkező légcsapágy-felülete, ahol az egyik terelőszámy szélesebb, mint a másik, a

10. ábra különböző légcsapágy-felületű fej szánok lebegésimagasság-viselkedésének diagramját mutatja a legbelső sávtól a legkülső sáv felé haladás során, a

11. ábra különböző légcsapágy-felületű fejszánok billenésszög-viselkedésének diagramját mutatja a legbelső sávtól a legkülső sáv felé haladás során, a

12. ábrán a találmány szerinti fejszánlégcsapágy-felület egy további alakja látható, két megtört terelőszámnyal, a

13. ábrán a találmány szerinti fejszánlégcsapágy-felület egy további lehetséges kiviteli alakja látható, ívelt határolófelületű terelőszámynyal, és a

14. ábrán a találmány szerinti fejszámlégcsapágy-felület további lehetséges kiviteli alakját tüntettük fel egyenes terelőszámy-kialakítással.

A rajzon bemutatott kiviteli alakok természetesen nem limitálják találmányunk oltalmi körét, csupán a találmány jobb megértése céljából, előnyös példaként tekintendők.

A találmány szerinti fejszánlégcsapágy-felület minden, forgó mozgatókaros kialakítású közvetlen hozzáférésű tárolóeszköznél vagy lemezmeghajtó egységnél előnyösen használható.

Az 1. ábrán általános felépítésű 10 lemezmeghajtó egység robbantott rajzát tüntettük fel. A 10 lemezmeghajtó egységnek 12 háza és 14 burkolata van, amelyek a 10 lemezmeghajtó egység összeszerelt állapotában 16 tartókeretben vannak rögzítve. A 12 ház belsejében 18 tengelyen 20 mozgatókar-szerelvény van forgathatóan ágyazva. A 20 mozgatókar-szerelvény egyik végén 22 fésűszerű szerelvény van kiképezve, amely 23 karokat tartalmaz. A 22 fésűszerű szerelvény 23 karjaihoz 24 lemezrugók vannak erősítve, és mindegyik 24 lemezrugó végén egy-egy 26 fejszán van felerősítve, amely mágneses jelátalakítót, vagy - az 1. ábrán külön nem látható - író- és olvasófejet hordoz.

A 12 ház belsejében 32 tengely van elrendezve, amelyen több 34 lemez van felszerelve. Az 1. ábrán bemutatott kiviteli alaknál a 32 tengelyen nyolc 34 lemez van, egymástól különállóan elhelyezve. A 34 lemezeket a 32 tengelyhez csatlakozó, az 1. ábrán nem látható motor forgatja. A 34 lemezekre az információt a nem látható fejek vagy mágneses jelátalakítók írják fel, illetve olvassák le a 34 lemezekről, amelyek a 26 fejszánokban elhelyezkedve a 20 mozgatókar-szerelvény végén találhatók.

A 22 fésűszerű szerelvény 23 karjain, kivéve a legalsó és a legfelső 23 kart, két-két 24 lemezrugó helyezkedik el. A bemutatott 10 lemezmeghajtó egységben minden egyes 34 lemez mindegyik oldalához egy-egy 26 fejszán tartozik. A 22 fésűszerű szerelvény legfelső és legalsó 23 katjai csupán egy-egy 24 lemezrugót tartalmaznak, mivel ezek a legfelső 34 lemez felső oldalához, illetve a legalsó 34 lemez alsó oldalához tartozó 26 fejszánokat hordozzák. A 20 mozgatókar-szerelvényre erőt kifejtő, és azt a 18 tengely körül elfordító motor szokásos módon 28 tekercsből és 30 mágnespólus-szerelvényből áll.

A 2. ábrán egy 34 lemez felülnézete látható. Amint az a lemezmeghajtó egységek felépítéséből ismert, mindegyik 34 lemeznek koncentrikus sávjai vannak, amelyekben a mágneses információt rögzítjük. A 34 lemez belső átmérőjének nevezzük azt a koncentrikus

110 legbelső sávot, amelyben még adatot tudunk tárolni. A 34 lemez külső átmérőjének azt a koncentrikus

111 legkülső sávot nevezzük, amely adattárolásra még használható. A 26 fejszánok, és az azokban elrendezett, külön nem látható mágneses jelátalakítók úgy mozognak az egyes 34 lemezek felülete mentén, hogy az adatok mágneses reprezentációját a 34 lemez bármely sávjában el tudjuk tárolni. A 10 lemezmeghajtó egységben a mágneses jelátalakítók a 18 tengely körül ívelt mozgást végeznek. A 20 mozgatókar-szerelvény elforgatásával a 26 fej szánokat, és az azokban lévő mágneses jelátalakítókat a 34 lemez felületén lévő bármely sáv fölé be tudjuk állítani.

HU 216 593 Β

A 3. ábrán a 26 fej szán egy előnyös kialakítását figyelhetjük meg, pontosabban a 26 fej szán alsó, lemezfelület felé néző oldalán kiképzett 49 légcsapágy-felületet. A 49 légcsapágy-felületet öntéssel, maratással, lézeres megmunkálással, ionforgácsolással, hagyományos forgácsolási műveletekkel, vagy más módszerekkel hozhatjuk létre.

A 26 fejszánnak 47 homlokéle, 48 hátulsó éle, a 111 legkülső sáv felé néző 64 külső széle, és a 110 legbelső sáv felé néző 66 belső széle van. Mint a 3. ábrán látható, a 26 fejszánnak belső 51 terelőszámya, középső 53 terelőszámya és külső 52 terelőszámya van. Jól megfigyelhetők az 51, 52, 53 terelőszámyak 54, 55, 56 lecsapott felületei is, amelyek a 26 fej szán 47 homlokéle felé, a 34 lemez forgási irányával szembe néznek. A forgó 34 lemez viszkozitás révén levegőt présel az 54, 55, 56 lecsapott felületek alá, ezzel túlnyomást hoz létre az 51, 52, 53 terelőszámyak alatt, minek köszönhetően létrejön a bevezetőben említett kenő levegőréteg. Az 51, 52,53 terelőszámyak közötti 57, 58 köztes felületek elegendő mélységűek ahhoz, hogy a kenő levegőréteg hatására ne hasson rájuk a 26 fej szán felemelkedését előidéző felhajtóerő. A mágneses jelátalakító, vagy író- és olvasófej jellemző módon a középső 53 terelőszámy 59 hátulsó élénél helyezkedik el.

A 3. ábrán magyarázatképpen feltüntettük a 26 fejszán 60 hossztengelyét is. A levegőáramlás irányának a 26 fej szán 60 hossztengelyéhez viszonyított iránya, azaz a ferdeségi szög a 110 legbelső sáv és a 111 legkülső sáv között erőteljesen változik, és a 20 mozgatókar-szerelvénynek a 18 tengelyen való elhelyezkedésétől is függ. Mint említettük, a ferdeségi szög lehet pozitív vagy negatív. Ha a 20 mozgatókar-szerelvényt úgy pozícionáljuk, hogy a levegőáram a 26 fej szán 64 külső szélét éri először, akkor a ferdeségi szöget pozitívnak mondjuk. Ha a 20 mozgatókar-szerelvényt úgy rendezzük el, hogy a levegőáram 6 fej szán 66 belső szélét éri először, akkor a ferdeségi szög negatív. A bemutatott, előnyös kiviteli alaknál a 20 mozgatókar-szerelvény úgy helyezkedik el, hogy nagy pozitív ferdeségi szög lép fel a 111 legkülső sávnál, és kis pozitív ferdeségi szög lép fel a 110 legbelső sávnál. A levegőáram ferdeségi szöge okozza a 26 fejszán lebegését, billenését is, minek köszönhetően a lebegési magasság nem lesz azonos az 51,52, 53 terelőszámyak alatt. Pozitív billenésről beszélünk, ha a külső 52 terelőszámy távolodik a 34 lemez felületétől, és negatív billenésről beszélünk akkor, ha az 52 külső terelőszámy közelebb kerül a 34 lemez felületéhez. A bemutatott előnyös kiviteli alaknál pozitív billenés lép fel, amint a 26 fejszán a 110 legbelső sáv felé mozog, és negatív billenés léphet fel, ha a 26 fejszán a 111 legkülső sáv irányába mozdul el.

Amint a 26 fejszán a 34 lemez felülete mentén a 110 legbelső sávtól a 111 legkülső sáv felé mozog, az 51, 52 és 53 terelőszámyak együttes konfigurációja határozza meg a kenő levegőréteg nyomáseloszlását. Még mindig a 3. ábrára hivatkozva, az 51, 52 és 53 terelőszámy konfigurációját olyan nyomáseloszlást létrehozóan alakítjuk ki, hogy a 26 fejszán lebegési magassága és billenési változásai a ferdeségi szög függvényében a lehető legkisebbek legyenek. A külső 52 terelőszámynak 72 szögben megtört szakasza van. A 72 szögben megtört szakasz határolófelületei, azaz 70, 71 élei fontos szerepet játszanak a nyomáseloszlás kialakításában. A légcsapágy-felületnek a 62 szaggatott vonallal jelölt területen történő eltávolítása csökkenti kis pozitív ferdeségi szög esetén a légcsapágy által létrehozott felhajtóerőt. A külső 52 terelőszámyhoz hozzáadott, 63 szaggatott vonallal jelölt rész hatására a levegő nyomása kis ferdeségi szög mellett közepes értéken marad. Kis ferdeségi szög mellett a levegőáramlás lényegében a 26 fej szán 47 homlokélétől 48 hátulsó éle felé történik, párhuzamosan a 26 fejszán 64 külső szélével és 66 belső szélével.

Nagy pozitív ferdeségi szögek esetén azonban, amikor a 20 mozgatókar-szerelvényt arra használjuk, hogy a 26 fej szánt a legkülső sáv fölé mozgassa, a 63 szaggatott vonallal jelölt részre a kenő levegőréteg hatására nagy nyomás nehezedik.

A 63 szaggatott vonallal jelölt területre ható nyomás mellékes emelőhatást fejt ki, és ellene hat annak, hogy a 26 fejszán a külső 52 terelőszámyat lefelé billentse (negatív billenés) nagy ferdeségi szögek esetében. így a külső 52 terelőszámy 72 szögben megtört szakaszának használata a ferdeségi szögtől függő felhajtóerő elvét használja. Találmányunk egyik fő előnyének éppen a billenésváltozás csökkentését tartjuk.

A 4. ábrán a 26 fej szán 47 homlokéle felől nézve a 26 fejszán 49 légcsapágy-felületére ható kenő levegőréteg nyomáseloszlási görbéjét tüntettük fel, kis pozitív ferdeségi szög esetén. Emlékeztetünk arra, hogy ilyen kis pozitív ferdeségi szög jelentkezik, ha a 26 fejszán a 110 legbelső sáv fölött található. A külső 52 terelőszámy 72 szögben megtört szakaszának 63 szaggatott vonallal határolt területén felépülő nyomást 210 hivatkozási számmal jelöljük. Megfigyelhető, hogy a külső 52 terelőszámy szélesebb, mint a belső 51 terelőszámy. A külső 52 terelőszámy 72 szögben megtört szakasza nélkül a 26 fejszán nagy pozitív billenéssel lebegne (64 külső széle felfelé billenne), kis pozitív ferdeségi szög esetén. Mivel azonban a külső 52 terelőszámy eltávolodik a 26 fejszán 64 külső szélétől 70 éle mentén, csökken a 26 fej szánnak a 110 legbelső sáv fölötti helyzetében jelentkező pozitív billenési hajlama.

Az 5. ábrán ugyanazt a nyomáseloszlási diagramot tüntettük fel, mint a 4. ábrán, azzal az eltéréssel, hogy a 26 fejszán 48 hátulsó éle felől nézzük. A szögben megtört 70, 71 élek hatását 310 hivatkozási jellel jelöltük be. A kis pozitív ferdeségi szög miatt az egyes 51,52,53 terelőszámyak nyomáseloszlása viszonylag egyforma.

A 6. ábrán a 26 fejszán 49 légcsapágy-felületére nagy pozitív ferdeségi szögek mellett ható kenő levegőréteg nyomáseloszlását tüntettük fel a 26 fejszán 47 homlokéle felől nézve. A bemutatott előnyös kiviteli alaknál ilyen nagy pozitív ferdeségi szögek a 111 legkülső sáv környékén jelentkeznek. A 6. ábra a nyomáseloszlást nagy ferdeségi szög esetén, a 4. ábra pedig kis ferdeségi szög esetén mutatja. Mind a 4., mind a 6. ábra a 26 fejszán 47 homlokéle felől nézve ábrázolja a nyomáseloszlást. Figyeljük meg, hogy a 6. és 4. ábra össze7

HU 216 593 Β hasonlítása során az egyes 51, 52, 53 terelőszámyakra ható nyomáseloszlás jobb irányban el tolódott a levegőáramlásnak a 26 fejszán 60 hossztengelyéhez képest megváltozott áramlási iránya következtében. Ez a nyomáseloszlás-eltolódás, ha nem teszünk semmit ellene, pozitív ferdeségi szögek mellett a 26 fejszán negatív billenését okozza, ami alacsonyabb lebegési magasságot és a 26 fejszán veszélyesebb üzemét eredményezi. A külső 52 terelőszámy 72 szögben megtört szakasza, és annak 70, 71 élei következtében ezt a negatív billenősre való hajlamot kompenzáltuk. A külső 52 terelőszámy 72 szögben megtört szakaszára így ismét nagy nyomóerő hat - ezt a 6. ábrán 510 hivatkozási jellel jelöltük be -, ami járulékos felhajtóerőről gondoskodik, és így megszünteti a nemkívánatos negatív billenőst. A belső 51 terelőszámy hátulsó részére szintén kisebb nyomóerő hat, ezt a 6. ábrán 512 hivatkozási számmal jelöljük.

A 7. ábrán ugyanolyan jellegű nyomáseloszlás-görbe látható, mint a 6. ábrán, azzal az eltéréssel, hogy az 5. ábrához hasonló módon a 26 fejszán 48 hátulsó éle felől nézzük. A külső 52 terelőszámyra ható lekerekedő nyomáseloszlás jól megfigyelhető a 7. ábra 510-es hivatkozási jellel bejelölt szakaszán. A nagy ferdeségi szögek esetén fellépő nyomáseloszlás-eltolódást a külső 52 terelőszámy 26 fejszán 60 hossztengelyéhez viszonyított szögbeli elfordításával kompenzáltuk, így ha a teljes 49 légcsapágy-felület fölött összességében nézzük, ugyanolyan felhajtóerőt hoz létre, azaz végig azonos lebegési magasságról és a 26 fejszán billenési hajlamának kompenzálásáról gondoskodik.

A 8. és 9. ábra két különböző típusú fejszán légcsapágyfelületét mutatja. Ezeket a fej szánokat használtuk fel arra, hogy mérési összehasonlításokat végezzünk a találmány szerinti, előzőleg bemutatott előnyös kiviteli alaknak megfelelő 26 fejszánon, illetve 49 légcsapágy-felületen. A 8. ábrán látható 26 fejszán szimmetrikus terelőszámy akat tartalmaz, a 9. ábra fej szánjának egyik terelőszámya szélesebb, mint a másik, tehát aszimmetrikus elrendezésű.

A 10. ábrán a felvevőfejként működő elektromos jelátalakító lebegési magasságának diagramját tüntettük fel az alatta lévő sávok függvényében, három különböző légcsapágy-felülettel ellátott fej szánon. A gyémántok, azaz sarkukra állított négyszögek a 8. ábrán látható szimmetrikus terelőszámy-elrendezést jelölik, a fekvő négyszögek a 9. ábrán látható aszimmetrikus terelőszámy-elrendezést jelölik, és a háromszögek a 3. ábrán látható, találmány szerinti, aszimmetrikus, szögben megtört szakasszal rendelkező terelőszámy-elrendezést jelölik.

A szimmetrikus terelőszámy elrendezés a 111 legkülső sáv környékén elfogadhatatlan, lényegesen kisebb lebegési magasságot biztosít, mint a 110 legbelső sáv környékén. Alii legkülső sáv környékén fellépő kis lebegési magasság azért veszélyes, mert ott a lemez sebessége a nagyobb sugár miatt lényegesen nagyobb, mint a 110 legbelső sáv környékén, ez pedig növeli az esélyét annak, hogy az alacsonyan lebegő fejszán, és a gyorsan forgó lemezfelület mechanikusan is összeér.

Az aszimmetrikus, ismert terelőszámy-elrendezés a 111 legkülső sáv tartományában jobb, magasabb lebegési magasságot eredményez, amely hozzávetőlegesen megegyezik a 110 legbelső sáv környékén fellépő lebegési magassággal. További előny, hogy az átlagos lebegési magasság a 110 legbelső sáv és a 111 legkülső sáv között kevésbé változik, mint a szimmetrikus terelőszámy-elrendezés esetében.

A találmány szerinti, 72 szögben megtört szakaszt tartalmazó aszimmetrikus terelőszámy-elrendezés biztosítja a legjobb lebegési magasságprofilt a 110 legbelső sáv és a 111 legkülső sáv közötti szakaszon. A 110 legbelső sáv környékén fellépő lebegési magasság lényegében megegyezik az előző, ismert szerkezeti kialakításoknál elérhető lebegési magassággal, miközben a lebegési magasság az összes köztes sávnál lényegében egyforma, és a 111 legkülső sáv környékén enyhén nő. A 111 legkülső sáv tartományában mérhető megnövelt lebegési magasság azért előnyös, mert a 26 fejszán és a lemezfelület közötti mechanikus érintkezés esélye miatt igen veszélyes kis, alacsony lebegési magasságokat beállítani. Különösen veszélyes a 111 legkülső sáv fölött rendkívül kis lebegési magasságokat beállítani a 34 lemez felületének nagy lineáris sebessége miatt. Másik oldalról a kis lebegési magasság előnyös, mert így lényegesen nagyobb jelamplitúdót kapunk. Mivel a 34 lemez lineáris mágneses sűrűsége a 111 legkülső sávnál kisebb, mint a 110 legbelső sávnál, előnyös, ha a 111 legkülső sávnál kissé nagyobb lebegési magasságot állítunk be, hiszen egy alacsonyabb lebegési magasság mechanikai sérülés veszélyét hordozza, és az adatsűrűség szempontjából sem jelent semmiféle előnyt. Természetesen, ha a lineáris adatsűrűség azonos vagy nagyobb lenne a 111 legkülső sáv környékén, akkor célszerű lenne a 26 fejszánt ugyanolyan kis lebegési magasságban tartani a 111 legkülső sávnál is, mint a 110 legbelső sávnál. A 49 légcsapágy-felület kialakításával ez is megvalósítható. Ha az 51,52, 53 terelőszámyakat a 49 légcsapágyfelületen egymással párhuzamosan elferdítjük, ezzel egy adott geometriai elrendezéshez befolyásolhatjuk a 26 fejszán lebegési magasságát. Az egyik vagy a másik terelőszámy elferdítése a ferdeségi szög függvényében a billenési tulajdonságokat módosítja. Ha valamelyik terelőszámyat annál a pontnál törjük meg, ahol a levegő nyomása lecsökken, akkor a lebegési magasságot befolyásoljuk a ferdeségi szög függvényében.

All. ábrán három különböző légcsapágyfelület esetén a fejszán billenési viselkedését hasonlítottuk össze.

Az egyes terelőszámy-elrendezéseket ugyanúgy jelöltük, mint a 10. ábra esetében. A szimmetrikus terelőszámy-elrendezés a 111 legkülső sáv tartományában erősen negatív, nemkívánatos billenési eredményez a ferdeségi szöggel társított, a terelőszámyakra ható nyomóerő-eltolódás következtében. Ha a fej szán negatív billenést végez, a külső terelőszámy közelebb kerül a lemez felületéhez. Ennek következtében csökken a fejszán lebegési magassága, és megnő annak a veszélye, hogy mechanikusan is érintkezésbe kerül, nekiütközik a nagy sebességgel forgó lemez felületének. Ezen túlmenően nagy ferdeségi szögek esetében az erőteljes nega8

HU 216 593 Β tív billenés a teljes fejszán lebegési magasságának csökkenését vonja maga után. Ez azért is elkerülendő, mert nagy ferdeségi szögek esetén nagyobb névleges billenőst kell figyelembe venni.

Az aszimmetrikus terelőszámy-elrendezés az előbb leírt igen előnytelen viselkedést némiképp megjavítja azáltal, hogy megnöveli a fejszán lebegési magasságát a 111 legkülső sáv környékén, és a billenést egy nagyobb névleges szintre növeli. A nagy pozitív billenés azonban a 110 legbelső sáv tartományában továbbra sem kívánatos, mert ezáltal lényegesen lecsökken a legkisebb lebegési magasság bármilyen billenési feltétel mellett. A 110 legbelső sávnál fellépő nagy billenés, továbbá a fej szán légcsapágy-felületét fizikai kapcsolatba hozhatja a forogni kezdő lemez felületével, viszonylag hosszabb időn keresztül is, ez pedig lecsökkenti a lemez megbízhatóságát és élettartamát.

A találmány szerinti, 72 szögben megtört szakasszal rendelkező terelőszámy-elrendezés az előző két terelőszámy-elrendezéshez képest lényegesen jobb billenési tulajdonságokat biztosít a 110 legbelső sáv és a 111 legkülső sáv közötti szakaszon. Ezt elsősorban a ferdeségi szögtől függő felhajtóerő-szabályozásnak köszönhetjük. A 110 legbelső sáv környékén fellépő billenés kisebb, mint az ismert aszimmetrikus terelőszámy-elrendezés esetében. így a javasolt elrendezés lehetővé teszi, hogy a 110 legbelső sávnál minimális lebegési magasságot állítsunk be, anélkül, hogy az ismert aszimmetrikus terelőszámy-elrendezéssel járó nem kívánt billenés fellépne. Ha a terelőszámy egy részét szögben megtörjük, a terelőszámy által létrejövő nyomást úgy befolyásolhatjuk, hogy egymástól függetlenül megválaszthatjuk a 110 legbelső sávnál és 111 legkülső sávnál a lebegési magasságot és a billenést. Ez különösen olyan lemezmeghajtó egységnél lényeges, ahol a 26 fejszán kis lebegési magasságra van beállítva.

A 12. ábra a ferdeségi szögtől függő felhajtóerő-befolyásolásra ad egy további lehetséges megoldást. A 12. ábrán bemutatott 49 légcsapágy-felület olyan 10 lemezmeghajtó egység számára lett kialakítva, amelyben a 20 mozgatókar-szerelvényt tartó 18 tengely elhelyezkedése miatt a 26 fejszánok normális üzemi körülmények között az optimálistól eltérő szögben helyezkednek el. Ennél a kiviteli alaknál inkább a 49 légcsapágy-felületet befolyásoltuk, semmint hogy az író- és olvasófejet a 26 fejszánon valamilyen szögben rendezzük el. Ez, azaz az író- és olvasófejnek a 26 fejszánon valamilyen szögben való kialakítása azért nem kívánatos, mert a fej szán-, illetve fejgyártás szerszámozását módosítani kell, és a fejszánhoz való vezetékezés is bonyolítja a gyártási folyamatot.

A 13. ábrán egy további, még bonyolultabb 49 légcsapágy-felületet tüntettünk fel. A ferdeségi szögtől függő felhajtóerő-befolyásolás elvét nemcsak a 3. ábrán feltüntetett 70,71 élekkel érhetjük el, hanem ívelt határvonalakkal, határfelületekkel is. A 13. ábrán ilyen ívelt 700 határvonalat mutatunk be a 72° szögben megtört szakasznál a 26° fejszán külső 52' terelőszámyán. Az 52' terelőszámy hossztengelyéhez képest eltérő hossztengelyű 72' szakasz biztosítja a ferdeségi szögtől függő felhajtóerő létrejöttét.

A 14. ábrán a találmány szerinti légcsapágy-felület egy további lehetséges kialakítására mutatunk példát, amellyel ugyancsak ferdeségi szögtől függő felhajtóerő-módosítást érhetünk el. A belső 51 terelőszámy párhuzamos a 26 fejszán 60 hossztengelyével, míg a külső 52 terelőszámy ahhoz képest szögben húzódik. Mivel az 51 és 52 terelőszámyak egymással nem párhuzamosak és a külső 52 terelőszámyat 1, a belső 51 terelőszámyhoz tartozó levegőáramlási iránytól eltérő irányú levegőáramláshoz optimalizálhatjuk, ugyancsak meg tudjuk valósítani a ferdeségi szögtől függő felhajtóerő-változtatást. Jóllehet a bemutatott egyenes vonalú 52 terelőszámy kialakítása nem biztosítja mindazt az előnyt, amelyet a 3. ábrán bemutatott kiviteli alak biztosít, használata célszerű, mert gyártása egyszerűbb, mint a 3. ábrán bemutatott kiviteli alaké.

Az ismertetett légcsapágyfelületeket öntéssel, maratással, lézermegmunkálással, ionbombázással, hagyományos forgácsolási műveletekkel, illetve számos más ismert módszerrel létrehozhatjuk.

A szimmetrikus terelőszámyakkal rendelkező légcsapágy-felület számos hátrányát megszüntethetjük a 3., 12., 13. és 14. ábrákon bemutatott aszimmetrikus terelőszámy elrendezések révén. Az aszimmetrikus fejszánoknak nincs lépcsős vagy homorú része, amely külön megmunkáló folyamatokat igényelne, vagy amelyek lebegésimagasság-befolyásolhatóságot okozhatnának, vagy amelyeken az esetleges benn lévő szennyeződés felgyűlhetne. A javasolt légcsapágy-felületek további előnye, hogy a legbelső sávtól a legkülső sávig tartó szakaszon ferdeségi szögtől függő felhajtóerőt tudunk létrehozni, amellyel a teljes útvonalon lényegében egyformának tekinthető lebegési magasságot és billenést állíthatunk be a legkülső sáv környékén az alacsony lebegési magasság nagy veszélyét megszüntető enyhe lebegési magasságnövekedéssel.

Leírásunk a találmány szerinti fejszánlégcsapágy-felületet csupán a megértés szintjén, néhány előnyös példakénti alak segítségével ismertette. A találmányi gondolat megvalósítása számos eltérő kiviteli alakkal, más technikával is megvalósítható anélkül, hogy az igénypontokkal körülhatárolt oltalmi körön kívül esne.

Claims (23)

1. Elektromágneses jelátalakítót mozgó mágneses adathordozó közeghez képest tartó fejszán, amelynek az adathordozó közeghez viszonyítva külső széle, belső széle, homlokéle, hátulsó éle, és a homlokéi felől a hátulsó él felé húzódó hossztengelye van, és a hossztengely a fej szánnak az adathordozó közeghez viszonyított helyzetétől függő értékű ferdeségi szögben húzódik, továbbá a fejszánnak az adathordozó közeggel szomszédos légcsapágyfelülete a fej szán külső széle és belső széle mentén húzódó, a fej szánt az adathordozó közeg közvetlen közelében, attól lényegében egyenletes távközzel elválasztva lebegtető felhajtóerőt biztosító légnyomást a ferdeségi szög értékének változása közben létrehozó, a fej szán hossztengelyéhez képest aszimmet9

HU 216 593 Β rikus terelőszámyakat tartalmaz, azzal jellemezve, hogy a két külső és belső terelőszámy (52, 51) között egy harmadik, középső terelőszámy (53) van elrendezve, amelynek egy része pozitív értékektől negatív értékekig terjedő ferdeségi szögek esetén a fejszán (26) hossztengelyével (60) szöget bezáróan húzódik.

2. Az 1. igénypont szerinti fejszán, azzal jellemezve, hogy a középső terelőszámy (53) a hossztengellyel (60) szöget bezáróan húzódik.

3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti fejszán, azzal jellemezve, hogy a külső vagy belső terelőszámyak (51, 52) egyikének egy része a fejszán (26) hátulsó élének (48) közelében a fejszán (26) hossztengelyével (60) szöget bezáróan van kiképezve.

4. Az 1-3. igénypontok bármelyike szerinti fejszán, azzal jellemezve, hogy a belső vagy külső terelőszárnyak (51, 52) egyike a fejszán (26) hossztengelyével (60) szöget bezáróan húzódik.

5. Az 1 -4. igénypontok bármelyike szerinti fejszán, azzal jellemezve, hogy a belső vagy külső terelőszárnyak (51,52) egyikének egy része a fejszán (26) hátulsó éle (48) közelében a fejszán (26) hossztengelyéhez (60) képest ívelten van kiképezve.

6. Az 1-5. igénypontok bármelyike szerinti fejszán, azzal jellemezve, hogy a belső vagy külső terelőszárnyak (51, 52) egyike a fejszán (26) hossztengelyéhez (60) képest ívelten van kiképezve.

7. Az 1-6. igénypontok bármelyike szerinti fejszán, azzal jellemezve, hogy a belső vagy külső terelőszámyak (51, 52) egyikének egy része a fejszán (26) hátulsó élének (48) közelében a fejszán (26) hossztengelye (60) irányában szögben megtörtén húzódik, és a másik belső vagy külső terelőszámy (51,52) egy része a fejszán (26) homlokélének (47) közelében a fej szán (26) hossztengelye (60) irányában szögben megtörtén húzódik.

8. Az 1-7. igénypontok bármelyike szerinti fejszán, azzal jellemezve, hogy a belső vagy külső terelőszárnyak (51, 52) egyike a fejszán (26) hossztengelyéhez (60) képest szögben húzódik, és a másik belső vagy külső terelőszámy (51, 52) a fejszán (26) hossztengelyével (60) szöget zár be.

9. Az 1-8. igénypontok bármelyike szerinti fejszán, azzal jellemezve, hogy a belső és külső terelőszámyak (51, 52) egymással párhuzamosak.

10. Lemezmeghajtó egység, amely tengely körül forgó lemezfelületet, a lemezfelület mentén hozzávetőlegesen sugárirányban mozgathatóan szerelt mozgatókar-szerelvényt, valamint a mozgatókar-szerelvényen felszerelt legalább egy fej szánt tartalmaz, ahol a fejszánnak a lemezfelülethez viszonyítottan külső széle, homlokéle és hátulsó éle, továbbá a homlokéi felől a hátulsó él felé húzódó hossztengelye van, továbbá a fejszánnak az adathordozó közeggel szomszédos légcsapágyfelülete a fej szán külső széle és belső széle mentén húzódó, a fejszánt az adathordozó közeg közvetlen közelében, attól lényegében egyenletes távközzel elválasztva lebegtető felhajtóerőt biztosító légnyomást a ferdeségi szög értékének változása közben létrehozó, a fejszán hossztengelyéhez képest aszimmetrikus terelőszámyakat tartalmaz, azzal jellemezve, hogy a két külső és belső terelőszámy (52, 51) között egy harmadik, középső terelőszámy (53) van elrendezve, amelynek egy része pozitív értékektől negatív értékekig terjedő ferdeségi szögek esetén a fej szán (26) hossztengelyével (60) szöget bezáróan húzódik.

11. A 10. igénypont szerinti lemezmeghajtó egység, azzal jellemezve, hogy a harmadik terelőszámy (53) a fejszán (26) hossztengelyére (60) aszimmetrikus kialakítású.

12. A 10. vagy 11. igénypont szerinti lemezmeghajtó egység, azzal jellemezve, hogy a belső vagy külső terelőszámyak (51, 52) egyike a fejszán (26) hossztengelyével (60) szöget bezáróan húzódik.

13. A 10-12. igénypontok bármelyike szerinti lemezmeghajtó egység, azzal jellemezve, hogy a belső vagy külső terelőszámyak (51, 52) egyikének egy része a fejszán (26) hátulsó éle (48) közelében a fejszán (26) hossztengelyével (60) szöget zár be.

14. A 10-13. igénypontok bármelyike szerinti lemezmeghajtó egység, azzal jellemezve, hogy a belső vagy külső terelőszámyak (51, 52) egyikének egy része a fejszán (26) homlokélének (47) közelében a fejszán (26) hossztengelyével (60) szöget zár be.

15. A 10-14. igénypontok bármelyike szerinti lemezmeghajtó egység, azzal jellemezve, hogy a belső vagy külső terelőszámyak (51, 52) egyike a fej szánon (26) rögzített elektromágneses jelátalakító parkolózóna fölötti helyzetében a fejszán (26) leszállási sebességét csökkentő kis ferdeségi szögben húzódik.

16. A 10-15. igénypontok bármelyike szerinti lemezmeghajtó egység, azzal jellemezve, hogy a belső vagy külső terelőszámyak (51, 52) egyike a fejszán (26) hossztengelyéhez (60) képest ívelt kialakítású.

17. A 10-16. igénypontok bármelyike szerinti lemezmeghajtó egység, azzal jellemezve, hogy a belső vagy külső terelőszámyak (51, 52) egyikének egy része a fejszán (26) hátulsó éle (48) közelében a fejszán (26) hossztengelyéhez (60) képest ívelt kialakítású.

18. A 10-17. igénypontok bármelyike szerinti lemezmeghajtó egység, azzal jellemezve, hogy a belső vagy külső terelőszámyak (51, 52) egyikének egy része a fejszán (26) homlokéle (47) közelében a fejszán (26) hossztengelyéhez (60) képest ívelt kialakítású.

19. A 10-18. igénypontok bármelyike szerinti lemezmeghajtó egység, azzal jellemezve, hogy a belső vagy külső terelőszámyak (51, 52) egyikének egy része a fejszán (26) hátulsó éle (48) közelében a fejszán (26) hossztengelye (60) felé meg van hajlítva, és a másik terelőszámy (51, 52) egy része a fejszán (26) homlokélének (47) közelében a fejszán (26) hossztengelye (60) felé meg van hajlítva.

20. A 10-19. igénypontok bármelyike szerinti lemezmeghajtó egység, azzal jellemezve, hogy mindkét terelőszámy (51,52) egyenesen húzódik, és a terelőszárnyak (51, 52) egyike párhuzamos a fejszán (26) hossztengelyével, míg a másik terelőszámy (51, 52) a fejszán (26) hossztengelyével (60) szöget bezáróan húzódik.

21. Elektromágneses jelátalakítót mozgó mágneses adathordozó közeghez képest tartó fejszán, amelynek hossztengelye, azzal párhuzamosan húzódó belső széle

HU 216 593 Β és külső széle, valamint légcsapágyfelülete van, amelyen a fej szán hossztengelyével lényegében párhuzamosan húzódó első terelőszámya, és a fejszán hossztengelyével lényegében párhuzamosan húzódó részt tartalmazó második terelőszámya van, azzal jellemezve, hogy a második terelőszámy (52) egy része a fejszán (26) hossztengelyéhez (60) képest szögben megtört szakaszt (72) tartalmaz, és a második terelőszámy (52) a fejszán (26) külső széle (64) szomszédságában húzódik.

22. A 21. igénypont szerinti fej szán, azzal jellemezve, hogy a forgó lemezfelület forgásirányához viszonyítva homlokéle (47) és hátulsó éle (48) van, és a második terelőszámy (52) szögben megtört szakasza

5 (72) a hátulsó él (48) közelében van kiképezve.

23. A 21. vagy 22. igénypont szerinti fejszán, azzal jellemezve, hogy az első és második terelőszámy (51, 52) között egy további, középső terelőszámyat (53) tartalmaz.