Opublikowano: 30.V.1968 55462 KI. 21 ai, 37/38 &M 61% MKP H 03 k UKD Twórcawynalazku: mgr inz. Andrzej Stokalski Wlasciciel patentu: Instytut Maszyn Matematycznych, Warszawa (Polska) Beben prózniowo-cisnieniowy do napedu i prowadzenia tasmy, w szczególnosci tasmy magnetycznej, wyposazony w elektromag¬ netyczny zawór sterujacy Przedmiotem wynalazku jest beben prózniowo- cisnieniowy do napedu i prowadzenia tasmy, w szczególnosci tasmy magnetycznej, wyposazony w elektromagnetyczny zawór sterujacy, który umoz¬ liwia wytworzenie w komorze bebna podcisnienia przy czym beben stanowi wówczas mechanizm na¬ pedowy dla tasmy, lub wytworzenie nadcisnienia w komorze bebna, a wówczas beben stanowi me¬ chanizm prowadzacy tasme bezstykowo na wytwo¬ rzonej poduszce powietrznej.Bardzo istotnym zagadnieniem, wystepujacym w urzadzeniach z pamiecia tasmowa, jest czas ko¬ nieczny na wykonanie czynnosci zwiazanych z uru¬ chamianiem przesuwu tasmy, jej zatrzymywaniem oraz zmiana kierunku przesuwu i przewijaniem.Operacje te, obok zapotrzebowania czasu na ich wykonalnie, który korzystnie jest zmniejszac do mozliwego minimum, wytwarzaja dosc trudne wa¬ runki pracy dla tasmy, wskutek tego, ze wyste¬ puja dosc znaczine obciazenia zrywajace tasme oraz tarcie, które elektryzuje tasme i pogarsza warunki zapisu lub odczytu.Typowa operacja przygotowania tasmy do zapisu lub odczytu polega na starcie tasmy, przesunieciu zadanego odcinka pod odpowiednie glowice magne¬ tyczne oraz zatrzymaniu, co zapewnia wykonanie nastepnego rozkazu, przy czym wszystkie te czyn¬ nosci winny odbywac sie w mozliwie najkrótszym czasie, bowiem jest to czas zwiekszajacy szybkosc operacyjna urzadzenia odczytujaco-zapisujacego. 10 15 20 25 2 Czesto, podczas normalnej pracy pamieci tasmo¬ wej, zdatrza sie równiez potrzeba ruchu wsteczne¬ go tak zwanego szybkiego rewersu tasmy, w celu dokonania powtórzenia okreslonej operacji, kiedy to wystepuja duze naprezenia zrywajace, które przy stosowaniu na przyklad ciernych mechaniz¬ mów napedowych moga znacznie przekroczyc wy¬ trzymalosc tasmy, w zwiazku z czym nalezy odpo¬ wiednio wydluzyc czas nawrotu.Tego rodzaju niedogodnosciom, jak zrywanie przy rewersach, w przypadku gdy do prowadzenia i napedu tasmy sa stosowane mechanizmy cierne, przeciwdziala sie miedzy innymi poprzez stosowa¬ nie zasobników prózniowych, które spelniaja role amortyzatorów przy startach i rewersach lub przez stosowanie do napedu i prowadzenia bebnów próz- niowo-cisnieniowych bezslizgowego napedu, oraz beztarciowego prowadzenia, które zapewniaja szybkie i elastyczne zabieranie tasmy.Znane napedy, realizowane przy uzyciu bebnów prózniowo-cisnieniowych, oparte sa o zasade wy¬ korzystania nadcisnienia lub podcisnienia do na¬ pedu i prowadzenia tasmy, przy czym sterowanie odbywa sie zazwyczaj przy pomocy zaworów ste¬ rujacych umieszczonych wewnatrz takiego bebna.W znanych rozwiazaniach, elementy zaworowe wy¬ konywane sa z materialów twardych najczesciej metalowych, wymagajacych precyzyjnej obróbki mechanicznej. Wada tych rozwiazan jest niepew¬ na praca elementów zaworowych, szczególnie w 5546255462 4 warunkach zanieczyszczen pylami z tasm, które zmniejszaja szczelnosc precyzyjnych elementów za¬ mykajacych.. Praca tego rodzaju zaworów jest glosna, a przeslony zamykajace wyloty niszcza sie szybko pod wplywem szybkich ruchów i silnych uderzen o twarde gniazda. Ponadto konstrukcje te charakteryzuja sie trudnoscia technologicznego wy¬ konania1 spowodowana dosc duza glebokoscia cy¬ lindrów mieszczacych w sobie system zaworów roz¬ rzadowych.Celem wynalazku jest wyeliminowanie omówio¬ nych wyzej wad, przy równoczesnym zapewnie¬ niu duzej szybkosci i pewnosci dzialania zaworów i bebna przy przesterowywaniu na naped lub pro¬ wadzenie.Zadanie to zostalo rozwiazalne wedlug wynalazku dzieki temu, ze beben prózniowo-cisnieniowy wy¬ konany jest w postaci dwudzielnego, cylindryczne¬ go korpusu, wewmatrz którego umieszczony jest zawór elektromagnetyczny, zaopatrzony w plaska kotwe, przymocowana elastycznie do korpusu przy pomocy plaskiej sprezyny, która przymyka ela¬ styczne wyloty, stanowiace gniazda zaworowe dla kotwy, natomiast na zewnatrz korpusu umieszczo¬ na jest obrotowo i szczelnie tuleja kielichowa z wy¬ konana perforacja na obwodzie w czesci w przy¬ blizeniu srodkowej, stanowiaca rolke napedowa i prowadzaca tasme.Beben wedlug wynalazku, w odróznieniu od zna¬ nych tego rodzaju rozwiazan, odznacza sie przede wszystkim stosunkowo duza prostota konstrukcji oraz latwa i prosta technologia wykonania. Po¬ szczególne czesci zaworu, umieszczone w wymie¬ nionym korpusie, nie wymagaja dolkladnej obrób¬ ki, poniewaz hermetyzacja calego zespolu nastepu¬ je przez uszczelnienie tworzywami plastycznymi.Zastosowanie elastycznych tulei na gniazda zawo¬ rowe pozwala uniknac dokladnej obróbki po¬ wierzchni stykowych, zamykajacych wyloty, jak równiez mozliwe jest niezbyt dokladne prowadze^ nie kotwy.Przyciagana bowiem sila elektromagnesu kotwa, pod wplywem wywieranego nacisku odksztalca elastyczne gniazdo, zapewniajac równoczesnie do¬ kladne przymkniecie wylotu. Nieistotny staje sie warunek zachowania dokladnej równoleglosci po¬ lozenia plaszczyzny kotwy wzgledem plaszczyzny gniazda. Tgikie rozwiazanie umozliwia zatem zamo¬ cowanie elastyczne kotwy na sprezynie, przez co dodatkowo mozna wykorzystywac napiecie sprezy¬ ny wraz z sila elektromagnesu w celu skrócenia czssu przerzutu kotwy z jednego gniazda na dru¬ gie.Wynalazek zostanie blizej wyjasniony na przy¬ kladzie wykonania przedstawionym na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia przekrój poprzeczny bebna wraz z zaworem, fig. 2 przedstawia kon¬ strukcje kotwy zaworu, a fig. 3 przedstawia ideo¬ wo konstrukcje bebna, obrazujaca zasade dziala¬ nia.Fig. l przedstawia zespól bebnia skladajacego sie z zamknietego cylindrycznego korpusu 1 i 2 za¬ konczonego kolnierzem sluzacym do mocowania.W obydwu czesciach 1 i 2, korpusu wykonane sa kanaly przeplywowe 3 i 4, laczone ze zródlem wy¬ twarzajacym podcisnienie lub nadcisnienie oraz wyjecia tworzace wolne przestrzenie dla umiesz¬ czenia elektromagnesów. Obie czesci 1 i 2 korpu¬ su, po zlozeniu tworza srodkowa komore 5, w któ- 5 rej umieszczona jest kotwa 6, stanowiaca element przymykajacy wyloty zaworu 7 i 8. Wyloty 7 i 8 zaopatrzone sa w tuleje kolnierzowe, wykonane z materialu elastycznego, na przyklad z gumy, po¬ zwalajace na latwe uszczelnienie wylotów 7 i 8 oraz uszczelnienie zaworu przymykanego kotwa 6.Kotwa 6 umocowana jest do plaskiej sprezyny 9, a sprezyna 9 przymocowana jest do korpusu za posrednictwem elementów uszczelniajacych.Na zewnatrz korpusu 1 i 2 umieszczona jest obrotowo rolka kielichowa 10, która w strefie sty¬ ku z tasma magnetyczna ma otwory (perforacje) 11, przez które podcisnienie lub nadcisnienie, wy¬ twarzane w komorze 5 i przechodzace przez szczeline znajdujaca sie w tej strefie bebna, od¬ dzialywuje na tasme. Rolka 10, na przestrzeni lu¬ ku, w obrebie którego zabierana jest tasma, usz¬ czelniona jest przy pomocy wkladek 12, które za^ pewniaja skutecznosc oddzialywania cisnienia lub podcisnienia na tasme. Korpus 1 i 2 po zlozeniu wraz ze wszystkimi elementami zaworu, jest uszczelniany zywicami termoplastycznymi.Fig. 2 przedstawia zespól kotwy 6, (która stanowi element sterujacy wytwarzaniem podcisnienia lub nadcisnienia w ikomorze 5. Zespól kotwy 6 sklada sie z dwóch plytek 15 oraz dwóch plytek 16, laczo¬ nych wzajemnie ze soba w taki sposób, ze para plytek 15 zlaczonych trwale powierzchniami we¬ wnetrznymi stanowi równoczesnie zacisk dla spre¬ zyny 9, która przechodzi dalej pomiedzy druga pa¬ ra plytek 16 polaczonych trwale powierzchniami wewnetrznymi, a nastepnie wolny koniec sprezy¬ ny 9 mocowany jest do korpusu 1 i 2, jak to ilu¬ struje fig. 1.W ten sposób osiagnieto elastyczne mocowanie kotwy 6 w korpusie 1 i 2 oraz elastyczne mocowa¬ nie plytki 15, która bezposrednio przymyka wylo¬ ty 7 i 8. Zespól kotwy 6 charakteryzuje sie tym, ze czesci boczne plytek 16 maja wieksza grubosc niz czesc srodkowa, której grubosc jest równa gru¬ bosci pary plytek 15. Wieksza grubosc pary ply¬ tek 16 powoduje zmniejszenie szkodliwej objetos¬ ci komory 5, a mniejsza grubosc pary plytek 15 powoduje lacznie z wycieciami 17 zmniejszenie bezwladnosci i oporów podczas przerzutu czesci przymykajacej oraz skraca czas przerzutu kotwy 6.Warunkiem podstawowym dla tego rodzaju kon¬ strukcji jest uzyskanie podczas pracy, odpowied¬ nio krótkiego czasu przerzutu kotwy 6 oraz zapew¬ nienie odpowiednio szybkiego powstawania w ko¬ morze 5 podcisnienia lub nadcisnienia.Czas przerzutu kotwy 6 powinien zawierac sie w granicach 0,7 do 1,2 m sek, a czas opóznienia lub napelnienia komory 5 zalezy w zasadzie od warunków przeplywu i powinien byc mozliwie krótki.Okreslony czas przerzutu kotwy osiagnieto przy pomocy zastosowania sprezyny 9 oraz przez zasto¬ sowanie elektromagnesów z blach dajacych male straty na prady wirowe. Sprezyna 9, w momencie rozpoczecia przerzutu, posiada napiecie, które do- 15 20 25 30 35 40 45 60 55 605 55462 6 daje sie do sily przyciagania elektromagnesu, a elektromagnesy na rdzeniach z blach o malej strat- nosci umozliwiaja szybkie narastanie sily elektro¬ magnesu w czasie wlaczania napiecia.Czas zapelnienia lub opróznienia komory 5 be¬ dzie dla danych przekrojów wylotów 7 i 8 oraz pojemnosci komory 5 najkrótszy wówczas, jezeli zostana zachowane nastepujace warunki, a miano¬ wicie — mniejsze od 20 cm, oraz f mniejsze lub f równe 2 Sh, gdzie v jest objetoscia komory 5, f jest przekrojem wylotu 7 lub 8, S jest obwodem wy¬ lotu 7 lub 8, a h skokiem roboczym kotwy.Fig. 3 przedstawia ideowo sposób rozmieszczenia poszczególnych, istotnych dla wynalazku czesci bebna oraz jego zasade pracy. W bebnie wedlug wynalazku, sterowanie podcisnienia i nadcisnienia odbywa sie za pomoca kotwy 6, która przyciagana jednym lub drugim magnesem przymyka wyloty 7 lub 8.W przypadku na przyklad przymkniecia wylotu 7, przez wylot 8 wypompowywane jest powietrze z komory 5 i w komorze 5 powstaje próznia. Pod wplywem prózni w komorze 5 tasma 18 zostaje przyssana przez otwory 11 do obracajacej sie rolki 10 i przesuwa sie razem z rolka 10 do miejsca, w którym przestaje dzialac podcisnienie, gdzie zosta¬ je zwolnione ssanie tasmy 18. Od tego miejsca tasma 18 moze biegnac juz dalej po stycznej. Ana¬ logicznie odbywa sie ruch tasmy z drugiej strony strefy ssacej, do której tasma moze podchodzic po stycznej.W przypadku zamkniecia wylotu 8, przez wylot 7 pompowane jest powietrze i w komorze 5 po¬ wstaje nadcisnienie. Nadcisnienie podnosi tasme 18 nieco ponad powierzchnie rolki 10 tworzac po¬ duszke powietrzna, po której tasma 18 moze byc prowadzona w dowolnym kierunku, niezaleznie od kierunku obrotów rolki 10. PL