JPH0733869B2 - 強磁性流体パッキン - Google Patents
強磁性流体パッキンInfo
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- JPH0733869B2 JPH0733869B2 JP1069107A JP6910789A JPH0733869B2 JP H0733869 B2 JPH0733869 B2 JP H0733869B2 JP 1069107 A JP1069107 A JP 1069107A JP 6910789 A JP6910789 A JP 6910789A JP H0733869 B2 JPH0733869 B2 JP H0733869B2
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
- F16J15/00—Sealings
- F16J15/16—Sealings between relatively-moving surfaces
- F16J15/40—Sealings between relatively-moving surfaces by means of fluid
- F16J15/43—Sealings between relatively-moving surfaces by means of fluid kept in sealing position by magnetic force
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Sealing Using Fluids, Sealing Without Contact, And Removal Of Oil (AREA)
- Centrifugal Separators (AREA)
- Joints Allowing Movement (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、相対回転可能なパッキンリングが軸体の回転
軸を同心に取囲むギャップを画定し、ギャップに強磁性
流体が配設され、環状磁石の磁界により保持されて成る
強磁性流体パッキンに関する。
軸を同心に取囲むギャップを画定し、ギャップに強磁性
流体が配設され、環状磁石の磁界により保持されて成る
強磁性流体パッキンに関する。
上記の種類の強磁性流体パッキンは西ドイツ特許第2034
213号により公知である。その場合強磁性流体を収容す
るギャップは軸平行に伸張するが、それはパッキンの大
きな軸方向全長をもたらすだけでなく、運転により軸体
が半径方向に変位すると、ギャップの一方の側に半径方
向拡張が生じ、これによりギャップの間隔が広がり磁界
の密度の希薄化を招く。このため強磁性流体に働く磁界
の保持力が弱められ、パッキンの漏洩をひき起こす恐れ
がある。
213号により公知である。その場合強磁性流体を収容す
るギャップは軸平行に伸張するが、それはパッキンの大
きな軸方向全長をもたらすだけでなく、運転により軸体
が半径方向に変位すると、ギャップの一方の側に半径方
向拡張が生じ、これによりギャップの間隔が広がり磁界
の密度の希薄化を招く。このため強磁性流体に働く磁界
の保持力が弱められ、パッキンの漏洩をひき起こす恐れ
がある。
従って、本発明の目的とするところは、軸方向の全長を
短縮すると共に、運転に原因する軸体の半径方向変位に
対して強磁性流体パッキンの密封効果が影響を受けるこ
とがないように、冒頭に挙げた種類の強磁性流体パッキ
ンを改良することである。
短縮すると共に、運転に原因する軸体の半径方向変位に
対して強磁性流体パッキンの密封効果が影響を受けるこ
とがないように、冒頭に挙げた種類の強磁性流体パッキ
ンを改良することである。
この目的は、相対回転可能なパッキンリングが、軸体の
回転軸を同心に取囲むギャップを画定し、ギャップに強
磁性流体が配設され、環状磁石の磁界により保持されて
成る強磁性流体パッキンにおいて、 前記ギャップが、環状室とギャップを有し、 ギャップが、前記環状室の軸方向延長の少なくとも１カ
所で半径方向外側へ延在し、かつ軸方向に相互間隔を有
するパッキンリング及び環状磁石の面によって画定さ
れ、 前記ギャップは、最大外径に達する場所にパッキンリン
グの面により画定される開放部が設けられ、 前記ギャップにある強磁性流体に働く磁界の保持力が、
用途のために使用中に生じる遠心力の少なくとも20倍で
あるように、前記間隔が最大0.5mmの幅を有することを
特徴とする、強磁性流体パッキンによって達成される。
従属特許請求の範囲は有利な実施態様に関するものであ
る。
回転軸を同心に取囲むギャップを画定し、ギャップに強
磁性流体が配設され、環状磁石の磁界により保持されて
成る強磁性流体パッキンにおいて、 前記ギャップが、環状室とギャップを有し、 ギャップが、前記環状室の軸方向延長の少なくとも１カ
所で半径方向外側へ延在し、かつ軸方向に相互間隔を有
するパッキンリング及び環状磁石の面によって画定さ
れ、 前記ギャップは、最大外径に達する場所にパッキンリン
グの面により画定される開放部が設けられ、 前記ギャップにある強磁性流体に働く磁界の保持力が、
用途のために使用中に生じる遠心力の少なくとも20倍で
あるように、前記間隔が最大0.5mmの幅を有することを
特徴とする、強磁性流体パッキンによって達成される。
従属特許請求の範囲は有利な実施態様に関するものであ
る。
本発明に基づく強磁性流体パッキンにおいては、強磁性
流体を収容したギャップが軸方向延長の少なくとも１カ
所で半径方向外側へ開放し、かつ軸方向に相互間隔
（Ａ）を有するパッキンリングの面によって画定され、
ギャップにある強磁性流体に働く磁界の保持力が用途の
ための使用中に生じる遠心力の少なくとも20倍であるよ
うに、間隔（Ａ）が極めて小さく定められている。ギャ
ップにある強磁性流体の液体リングはこうして遠心力に
よる損失から効果的に守られるので、長期間利用可能で
あり、異物がギャップを通過することを阻止する。
流体を収容したギャップが軸方向延長の少なくとも１カ
所で半径方向外側へ開放し、かつ軸方向に相互間隔
（Ａ）を有するパッキンリングの面によって画定され、
ギャップにある強磁性流体に働く磁界の保持力が用途の
ための使用中に生じる遠心力の少なくとも20倍であるよ
うに、間隔（Ａ）が極めて小さく定められている。ギャ
ップにある強磁性流体の液体リングはこうして遠心力に
よる損失から効果的に守られるので、長期間利用可能で
あり、異物がギャップを通過することを阻止する。
本発明に基づくパッキンのギャップを画定する２個のパ
ッキンリングの面は密封される軸体の回転軸ともはや平
行でなく、多かれ少なかれ傾斜して、好ましくは垂直に
配列される。このためパッキンの軸方向延長が著しく縮
小され、軸方向に極めて僅かな場所しかない使用分野で
の使用を可能にする。
ッキンリングの面は密封される軸体の回転軸ともはや平
行でなく、多かれ少なかれ傾斜して、好ましくは垂直に
配列される。このためパッキンの軸方向延長が著しく縮
小され、軸方向に極めて僅かな場所しかない使用分野で
の使用を可能にする。
ギャップを画定する２個のパッキンリングの面が軸体の
軸線に対して直角であれば、軸体が半径方向に変位した
時にこれらの面は半径方向に相対変位するが、軸方向に
は相対変位しないので、これらの面の軸方向間隔は全く
変化しない。従ってパッキンのこのような構造は、運転
の関係上被密封軸の大きな相対変位を考慮に置かなけれ
ばならない用途にとって特に好適である。本発明の範囲
内で上述のギャップの構造が好ましい。
軸線に対して直角であれば、軸体が半径方向に変位した
時にこれらの面は半径方向に相対変位するが、軸方向に
は相対変位しないので、これらの面の軸方向間隔は全く
変化しない。従ってパッキンのこのような構造は、運転
の関係上被密封軸の大きな相対変位を考慮に置かなけれ
ばならない用途にとって特に好適である。本発明の範囲
内で上述のギャップの構造が好ましい。
前述のギャップでは、収容された強磁性流体の脱出が磁
界の力で阻止される。これによりパッキンのギャップが
最大の直径に達する部位を決定する。従ってそれより内
側の流体分の意図せぬ損失が効果的に防止される。そこ
でこの流体分を予備量とみなすことが望ましい。予期し
ない出来事により収容量の内の若干量の損失が生じたと
きに、磁界の力と場合によっては遠心力の作用によりこ
の予備量が前述のギャップに補充されるのである。従っ
てこのような構造のパッキンは優秀な非常動作挙動を特
徴とする。このことは危険の多い応用分野、例えば電子
設備又は医療技術設備でのこのパッキンの使用を可能に
する。
界の力で阻止される。これによりパッキンのギャップが
最大の直径に達する部位を決定する。従ってそれより内
側の流体分の意図せぬ損失が効果的に防止される。そこ
でこの流体分を予備量とみなすことが望ましい。予期し
ない出来事により収容量の内の若干量の損失が生じたと
きに、磁界の力と場合によっては遠心力の作用によりこ
の予備量が前述のギャップに補充されるのである。従っ
てこのような構造のパッキンは優秀な非常動作挙動を特
徴とする。このことは危険の多い応用分野、例えば電子
設備又は医療技術設備でのこのパッキンの使用を可能に
する。
磁界の磁力線密度は周知のように２つの磁極の相互の距
離が増すにつれて急激に減少する。そこでギャップを軸
方向に画定する面が、最大0.5mmの相互間隔を有するパ
ッキン構造が本発明の範囲内で好ましい。従ってギャッ
プに収容された強磁性流体に働く磁界の保持力は高く、
慣用の用途で強磁性流体の一部の意図せぬ損失を確実に
防止する。慣用の用途で十分な信頼性を得るために市販
の永久磁石を使用すれば十分である。
離が増すにつれて急激に減少する。そこでギャップを軸
方向に画定する面が、最大0.5mmの相互間隔を有するパ
ッキン構造が本発明の範囲内で好ましい。従ってギャッ
プに収容された強磁性流体に働く磁界の保持力は高く、
慣用の用途で強磁性流体の一部の意図せぬ損失を確実に
防止する。慣用の用途で十分な信頼性を得るために市販
の永久磁石を使用すれば十分である。
高級な用途に対しては、間隔が最大0.2mm、好ましくは
僅か0.1mmの最大幅を有するならば有利であることが判
明した。この場合不変磁石を使用すれば、前述の実施態
様の10ないし50倍の保持力が適用されることになる。
僅か0.1mmの最大幅を有するならば有利であることが判
明した。この場合不変磁石を使用すれば、前述の実施態
様の10ないし50倍の保持力が適用されることになる。
パッキンリングの軸方向相互関係を少なくとも１個のス
ペーサによって決定することができる。パッキンを用途
のために使用する前に、スペーサを機能しなくすること
ができる。この場合パッキンリングを軸方向に互いに支
えるロッキング片、例えば止ねじ又は止ピンが使用さ
れ、パッキンの使用の前にこれを除去する。
ペーサによって決定することができる。パッキンを用途
のために使用する前に、スペーサを機能しなくすること
ができる。この場合パッキンリングを軸方向に互いに支
えるロッキング片、例えば止ねじ又は止ピンが使用さ
れ、パッキンの使用の前にこれを除去する。
またロッキング片が環状に形成され、例えばクランプリ
ングから成ることもできる。パッキングの使用の前にク
ランプリングが２個のパッキンリングの、半径方向に互
いに取囲む面の間に配設され、軸方向切下げ部を介して
２つの面を互いに支える。パッキンリングを使用する前
にクランプリングを除去しなければならない。例えば破
壊することにより除去可能である。
ングから成ることもできる。パッキングの使用の前にク
ランプリングが２個のパッキンリングの、半径方向に互
いに取囲む面の間に配設され、軸方向切下げ部を介して
２つの面を互いに支える。パッキンリングを使用する前
にクランプリングを除去しなければならない。例えば破
壊することにより除去可能である。
一方のパッキンリングが半径方向環状突起を具備し、こ
の環状突起の区域が他方のリングのＵ形輪郭によって取
囲まれ、一方のパッキンリングが密封ギャップにパッキ
ンを圧入するための少なくとも１個の端面側支持面を具
備し、相対回転不能な機械部材の半径方向に相対する対
向面上にゴム製の中間層を介して支えられ、かつ圧入の
終了後反撥する中間層が２個のパッキンリングの間の軸
方向を整定するように、中間層の半径方向厚さが定めら
れていれば、適正な軸方向ギャップ幅の自動調整が得ら
れる。従来は組立に続いて特別の調整を行い又は二次部
材を除去又は破壊することが必要であったが、上記の自
動調整によりこれが行われない。また弾性ゴム材料から
成る中間層の区域では相対的に静止する隣接の機械部材
に関して密封問題が簡単になる。特に中間層が上記機械
部材に臨む側に軸方向に順次続く複数個のリブを有する
場合は、この機械部材は特別の寸法精度も特に高い表面
性状も必要としない。
の環状突起の区域が他方のリングのＵ形輪郭によって取
囲まれ、一方のパッキンリングが密封ギャップにパッキ
ンを圧入するための少なくとも１個の端面側支持面を具
備し、相対回転不能な機械部材の半径方向に相対する対
向面上にゴム製の中間層を介して支えられ、かつ圧入の
終了後反撥する中間層が２個のパッキンリングの間の軸
方向を整定するように、中間層の半径方向厚さが定めら
れていれば、適正な軸方向ギャップ幅の自動調整が得ら
れる。従来は組立に続いて特別の調整を行い又は二次部
材を除去又は破壊することが必要であったが、上記の自
動調整によりこれが行われない。また弾性ゴム材料から
成る中間層の区域では相対的に静止する隣接の機械部材
に関して密封問題が簡単になる。特に中間層が上記機械
部材に臨む側に軸方向に順次続く複数個のリブを有する
場合は、この機械部材は特別の寸法精度も特に高い表面
性状も必要としない。
次に本発明の主題を添付の図面に基づいて詳述する。
第１図の強磁性流体パッキンは、互いに半径方向に取囲
む外側リング１と内側リング２から成る。内側リング２
はフランジ状突出部６を具備する。フランジ状突出部６
の軸方向両側は外側リング１のＵ形に内側へ開放した輪
郭によって取囲まれる。フランジ状突出部６はパッキン
が使用状態のときに、外側リング１の内側に開いた溝の
それぞれ相対する境界面に対して軸方向両側に均一な間
隔を有する。また外側リング１の溝の底面はフランジ状
突出部６の外径から半径方向間隔を有する。
む外側リング１と内側リング２から成る。内側リング２
はフランジ状突出部６を具備する。フランジ状突出部６
の軸方向両側は外側リング１のＵ形に内側へ開放した輪
郭によって取囲まれる。フランジ状突出部６はパッキン
が使用状態のときに、外側リング１の内側に開いた溝の
それぞれ相対する境界面に対して軸方向両側に均一な間
隔を有する。また外側リング１の溝の底面はフランジ状
突出部６の外径から半径方向間隔を有する。
内側リング２と外側リング１はいずれも磁化可能な材
料、例えば鋼から成る。これらのリングは相対する面を
有し、これが共同でギャップを画成する。ギャップに強
磁性流体が収容される。内側リング２が磁化可能な材
料、外側リング１が非磁性材料から成る場合は、磁界の
散乱が回避され、強磁性流体をギャップの所定の部位に
具合よく配属することができる利点が生まれる。
料、例えば鋼から成る。これらのリングは相対する面を
有し、これが共同でギャップを画成する。ギャップに強
磁性流体が収容される。内側リング２が磁化可能な材
料、外側リング１が非磁性材料から成る場合は、磁界の
散乱が回避され、強磁性流体をギャップの所定の部位に
具合よく配属することができる利点が生まれる。
ギャップの中で外側リング１に環状磁石４が相対回転不
能に支承される。フランジ状突出部６に臨み、半径方向
に伸張する環状磁石４の境界面はフランジ状突出部６と
の間に間隔Ａを有する。こうして半径方向に伸張するギ
ャップ３の軸方向両側が画定される。パッキンの図示の
使用可能な状態で、ギャップは僅か0.15mmのごく僅かな
幅しかない。
能に支承される。フランジ状突出部６に臨み、半径方向
に伸張する環状磁石４の境界面はフランジ状突出部６と
の間に間隔Ａを有する。こうして半径方向に伸張するギ
ャップ３の軸方向両側が画定される。パッキンの図示の
使用可能な状態で、ギャップは僅か0.15mmのごく僅かな
幅しかない。
環状磁石４と、同じ半径方向面にあって内側に向いた外
側リングのフランジ状突出部との間に、円環状に形成さ
れた磁極片10が配設され、環状磁石４の半径方向内向き
の境界面を半径方向内側に越えて張り出し、内側リング
２の外側にかなり近接する。こうしてギャップ３の半径
方向内側に比較的拡大された横断面の環状室11が生まれ
る。環状室11は磁極片10と内側リング２の間でギャップ
３と同様に強磁性流体で満たされている。この強磁性流
体はギャップ３の区域のための予備量を成す。この区域
で本来の密封が行われるのである。それ故、磁極片10の
内径を内側リング２の極々片寄りの側に特に厳密に配属
する必要はない。この区域では強磁性流体の脱出を防止
しさえすればよい。密封される室をＤで表わす。
側リングのフランジ状突出部との間に、円環状に形成さ
れた磁極片10が配設され、環状磁石４の半径方向内向き
の境界面を半径方向内側に越えて張り出し、内側リング
２の外側にかなり近接する。こうしてギャップ３の半径
方向内側に比較的拡大された横断面の環状室11が生まれ
る。環状室11は磁極片10と内側リング２の間でギャップ
３と同様に強磁性流体で満たされている。この強磁性流
体はギャップ３の区域のための予備量を成す。この区域
で本来の密封が行われるのである。それ故、磁極片10の
内径を内側リング２の極々片寄りの側に特に厳密に配属
する必要はない。この区域では強磁性流体の脱出を防止
しさえすればよい。密封される室をＤで表わす。
内側リング２と密封される軸体９の表面との間に、内側
にリブを設けたゴム製中間層８が配設される。中間層は
半径方向厚さＢを有する。外側リング１の外側と隣接の
機械部材12の間には同様の層が設けられていない。従っ
てこの区域では液密の相互結合を保証するために、外側
リング１と隣接の機械部材12の間に液密のプレスばめを
設けなければならない。
にリブを設けたゴム製中間層８が配設される。中間層は
半径方向厚さＢを有する。外側リング１の外側と隣接の
機械部材12の間には同様の層が設けられていない。従っ
てこの区域では液密の相互結合を保証するために、外側
リング１と隣接の機械部材12の間に液密のプレスばめを
設けなければならない。
以上細部を説明したパッキンの組立は次のようにして行
う。即ち密封される軸体９の上にパッキンを差し込み、
密封される機械部材12の開口部の開口区域までずらせ
る。引続き働く圧入力を、矢印で示す部位で支持面７に
加えることが必要である。圧入力は中間層８の内側の逆
向きの弾性変形を生じると共に、外側リング１に関して
内側リング２の軸方向相対変位をもたらす。フランジ状
突出部６と、外側リング１の環状溝の、フランジ状突出
部６に臨む右向きの内面との間に軸方向相互接触が生じ
ることにより、上述の軸方向相対変位が制限される。こ
れによって外側リング１が強制的に駆動され、密封され
る機械部材12の空欠部に挿入される。同時に被密封軸体
９の表面上で内側リング２の相応の変位が生じる。
う。即ち密封される軸体９の上にパッキンを差し込み、
密封される機械部材12の開口部の開口区域までずらせ
る。引続き働く圧入力を、矢印で示す部位で支持面７に
加えることが必要である。圧入力は中間層８の内側の逆
向きの弾性変形を生じると共に、外側リング１に関して
内側リング２の軸方向相対変位をもたらす。フランジ状
突出部６と、外側リング１の環状溝の、フランジ状突出
部６に臨む右向きの内面との間に軸方向相互接触が生じ
ることにより、上述の軸方向相対変位が制限される。こ
れによって外側リング１が強制的に駆動され、密封され
る機械部材12の空欠部に挿入される。同時に被密封軸体
９の表面上で内側リング２の相応の変位が生じる。
外側リング１とこれを受ける機械部材12の相対する半径
方向端面が互いに接触するまで、圧入操作が継続され
る。その後は、初めに支持面７に加えられた圧入力が取
除かれ、その結果、中間層８にある応力が解消され、図
示の矢印の方向と逆の内側リング２の右向き相対変位を
生じる。これによってギャップ３は0.15mmの運転上必要
な軸方向幅Ａを得る。こうして取付けられたパッキンを
直ちに使用することが可能である。
方向端面が互いに接触するまで、圧入操作が継続され
る。その後は、初めに支持面７に加えられた圧入力が取
除かれ、その結果、中間層８にある応力が解消され、図
示の矢印の方向と逆の内側リング２の右向き相対変位を
生じる。これによってギャップ３は0.15mmの運転上必要
な軸方向幅Ａを得る。こうして取付けられたパッキンを
直ちに使用することが可能である。
通常の運転条件のもとで、即ち軸体９が回転するとき、
内側リング２の環状に形成された突出部６はスリンガー
リングの働きをする。突出部６は被密封室Ｄとギャップ
３の間に配設されているから、ギャップ３を被密封室Ｄ
の圧力変動から守る。従って圧力変動の場合も、得られ
る密封効果が不利に変化する恐れがない。
内側リング２の環状に形成された突出部６はスリンガー
リングの働きをする。突出部６は被密封室Ｄとギャップ
３の間に配設されているから、ギャップ３を被密封室Ｄ
の圧力変動から守る。従って圧力変動の場合も、得られ
る密封効果が不利に変化する恐れがない。
第２図に示す実施態様は半径方向に相互に取囲み、いず
れも磁化可能な材料から成る外側リング１及び内側リン
グ２から成る。これらのリングはパッキンの輸送及び組
立の際に、周囲に均一に分布する３本のグラフねじ５に
よって相互の軸方向及び半径方向相対変位を阻止され
る。
れも磁化可能な材料から成る外側リング１及び内側リン
グ２から成る。これらのリングはパッキンの輸送及び組
立の際に、周囲に均一に分布する３本のグラフねじ５に
よって相互の軸方向及び半径方向相対変位を阻止され
る。
外側リング１も内側リング２もＯリングシール13によっ
て隣接の機械部材12又は９に対して静的に密封される。
従ってパッキンを機械部材間に密封する場合、パッキン
と機械部材の互いの当接区域に必要な静的密封効果を得
るために、高度の相互圧接は不要である。そこでかなり
の圧入力を差控えて、機械部材９、12の間のギャップに
軸方向に挿入することによりパッキンの取付けを行うこ
とができる。続いてグラブねじ５を除去する。取付けら
れたパッキンはそれによって作動可能になる。
て隣接の機械部材12又は９に対して静的に密封される。
従ってパッキンを機械部材間に密封する場合、パッキン
と機械部材の互いの当接区域に必要な静的密封効果を得
るために、高度の相互圧接は不要である。そこでかなり
の圧入力を差控えて、機械部材９、12の間のギャップに
軸方向に挿入することによりパッキンの取付けを行うこ
とができる。続いてグラブねじ５を除去する。取付けら
れたパッキンはそれによって作動可能になる。
上述のパッキンの外側リング１は更に強磁性流体の補助
予備16を収容する。
予備16を収容する。
この補助予備は軸方向に伸張する通路によりギャップ３
の外側に隣接するパッキン区域と連通し、周囲に対して
止ねじ14により閉鎖される。こうしてギャップ３が強磁
性流体で再び完全に満たされるまで止ねじ14を回すこと
により、運転に原因する強磁性流体の損失を補償するこ
とができる。
の外側に隣接するパッキン区域と連通し、周囲に対して
止ねじ14により閉鎖される。こうしてギャップ３が強磁
性流体で再び完全に満たされるまで止ねじ14を回すこと
により、運転に原因する強磁性流体の損失を補償するこ
とができる。
第３図に示すパッキンの構造は、前述のものと同様であ
る。しかしこの実施態様では内側リング２がプラスチッ
クから成り、環状磁石４及び環状磁極片10と相対する面
の区域の表面が鋼製の磁化可能な被覆、例えば鉄板リン
グを具備する。
る。しかしこの実施態様では内側リング２がプラスチッ
クから成り、環状磁石４及び環状磁極片10と相対する面
の区域の表面が鋼製の磁化可能な被覆、例えば鉄板リン
グを具備する。
また適正な相互間隔Ａを保証するために、周囲に均一に
分布するシャーピン15が内側リング２に設けられてい
る。これは直接に突設されており、パッキンの取付けの
ために必要な圧入力を白い矢印で示す面の一方から加え
るときに、外側リング１を内側リング２の上に軸方向に
支える。パッキンを始動するとき、即ち内側リング２を
外側リング１に対して相対回転する時に、シャーピン15
が破壊される。その後シャーピンは相対回転をもはや妨
げることができず、破片は遠心力で被密封ギャップから
退出する。外側リングの内向き環状突出部11は前置パッ
キンを成し、これによって周囲から環状ギャップに粗大
な汚物が侵入することが阻止される。
分布するシャーピン15が内側リング２に設けられてい
る。これは直接に突設されており、パッキンの取付けの
ために必要な圧入力を白い矢印で示す面の一方から加え
るときに、外側リング１を内側リング２の上に軸方向に
支える。パッキンを始動するとき、即ち内側リング２を
外側リング１に対して相対回転する時に、シャーピン15
が破壊される。その後シャーピンは相対回転をもはや妨
げることができず、破片は遠心力で被密封ギャップから
退出する。外側リングの内向き環状突出部11は前置パッ
キンを成し、これによって周囲から環状ギャップに粗大
な汚物が侵入することが阻止される。
本発明に基づくパッキンは狭い意味でカセット形パッキ
ンであって、多額の費用を掛けずに組立て、かつ使用す
ることができる。その軸方向全長は比較的小さく、回転
する軸の相対変位は別に差しつかえない。
ンであって、多額の費用を掛けずに組立て、かつ使用す
ることができる。その軸方向全長は比較的小さく、回転
する軸の相対変位は別に差しつかえない。
以上の説明より明らかなように、本発明に基づく強磁性
流体パッキンによれば、パッキンのギャップを画定する
２個のパッキンリングの面は密封される軸体の回転軸と
平行でなく、多かれ少なかれ傾斜して、好ましくは垂直
に配列されるため、パッキンの軸方向延長が著しく縮小
され、軸方向に極めて僅かな場所しかない使用分野での
使用を可能にする。
流体パッキンによれば、パッキンのギャップを画定する
２個のパッキンリングの面は密封される軸体の回転軸と
平行でなく、多かれ少なかれ傾斜して、好ましくは垂直
に配列されるため、パッキンの軸方向延長が著しく縮小
され、軸方向に極めて僅かな場所しかない使用分野での
使用を可能にする。
さらに本発明に基づく強磁性流体パッキンのように、ギ
ャップを画定する２個のパッキンリングの面が軸体の軸
線に対して直角方向に配列されていれば、軸体が半径方
向に変位した場合であっても、これらの面の垂直間隔に
は影響がないため、運転の関係上被密封軸の大きな相対
変位を考慮に置かなければならない用途にとって特に好
適な構造が得られる。
ャップを画定する２個のパッキンリングの面が軸体の軸
線に対して直角方向に配列されていれば、軸体が半径方
向に変位した場合であっても、これらの面の垂直間隔に
は影響がないため、運転の関係上被密封軸の大きな相対
変位を考慮に置かなければならない用途にとって特に好
適な構造が得られる。
また、本発明によれば、ギャップに収容された強磁性流
体に働く磁界の保持力が非常に高くなるので、ギャップ
内の強磁性流体が遠心力によりギャップ内より逸脱する
のを見事に阻止し、それによって強磁性流体パッキンの
使用特性を長期にわたって不変に維持することができ
る。
体に働く磁界の保持力が非常に高くなるので、ギャップ
内の強磁性流体が遠心力によりギャップ内より逸脱する
のを見事に阻止し、それによって強磁性流体パッキンの
使用特性を長期にわたって不変に維持することができ
る。
またさらに、本願発明のパッキンは、環状室を具備し、
この環状室は、強磁性流体の予備量貯蔵室として機能す
ることができるから、予期しない出来事により若干量の
損失が生じた場合、磁界の力と遠心力の作用により、こ
の予備室より強磁性流体がギャップに補充され、従って
このような構造のパッキンは、優秀な非常動作挙動を行
なうことができ、このことは危険の多い応力分野、例え
ば電子設備、又は医療技術設備でのこのパッキンの使用
を可能とするものである。
この環状室は、強磁性流体の予備量貯蔵室として機能す
ることができるから、予期しない出来事により若干量の
損失が生じた場合、磁界の力と遠心力の作用により、こ
の予備室より強磁性流体がギャップに補充され、従って
このような構造のパッキンは、優秀な非常動作挙動を行
なうことができ、このことは危険の多い応力分野、例え
ば電子設備、又は医療技術設備でのこのパッキンの使用
を可能とするものである。
第１図は一方のパッキンリングが弾性ゴム層により被密
封軸体上に支えられた実施態様の図であり； 第２図はパッキンの使用前に両方のパッキンリングが周
囲に均一に分布するグラブねじにより軸方向相対変位を
阻止される実施態様の図であり；さらに、 第３図はパッキンの使用前に両方のパッキンリングが突
設されたプラスチック製シャーピンにより軸方向に互い
に支えられる実施態様の図を示す。 １……外側パッキンリング ２……内側パッキンリング ３……ギャップ Ａ……リングの相互の軸方向間隔
封軸体上に支えられた実施態様の図であり； 第２図はパッキンの使用前に両方のパッキンリングが周
囲に均一に分布するグラブねじにより軸方向相対変位を
阻止される実施態様の図であり；さらに、 第３図はパッキンの使用前に両方のパッキンリングが突
設されたプラスチック製シャーピンにより軸方向に互い
に支えられる実施態様の図を示す。 １……外側パッキンリング ２……内側パッキンリング ３……ギャップ Ａ……リングの相互の軸方向間隔
フロントページの続き (72)発明者 ペーター・フロイレンダー ドイツ連邦共和国6800マンハイム31，シュ ーラヴェーク・20 (72)発明者 トニ・ゼータラー ドイツ連邦共和国6946ゴルキシハイマータ ル，アム・ヴェツエルスベルク・57 (56)参考文献 特開 昭53−110761（ＪＰ，Ａ) 特開 昭48−85950（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−148656（ＪＰ，Ａ)
Claims (10)
- 【請求項１】相対回転可能なパッキンリングが、軸体の
回転軸を同心に取囲むギャップを画定し、ギャップに強
磁性流体が配設され、環状磁石の磁界により保持されて
成る強磁性流体パッキンにおいて、 前記ギャップが、環状室（11）とギャップ（３）を有
し、 ギャップ（３）が、前記環状室（11）の軸方向延長の少
なくとも１カ所で半径方向外側へ延在し、かつ軸方向に
相互間隔（Ａ）を有するパッキンリング（２）及び環状
磁石（４）の面によって画定され、 前記ギャップ（３）は、最大外径に達する場所にパッキ
ンリング（1,2）の面により画定される開放部が設けら
れ、 前記ギャップ（３）にある強磁性流体に働く磁界の保持
力が、用途のために使用中に生じる遠心力の少なくとも
20倍であるように、前記間隔（Ａ）が最大0.5mmの幅を
有することを特徴とする、強磁性流体パッキン。 - 【請求項２】前記ギャップ（３）を画定するパッキンリ
ング（２）と環状磁石（４）の面が回転軸に対しほぼ垂
直に延びていることを特徴とする、請求項１に記載の強
磁性流体パッキン。 - 【請求項３】前記間隔（Ａ）が、最大0.2mmの幅を有す
ることを特徴とする、請求項１に記載の強磁性流体パッ
キン。 - 【請求項４】前記パッキンリング（1,2）の軸方向相互
関係が、少なくとも１個のスペーサ（15）によって決定
され、パッキンの使用開始前にスペーサ（15）を機能し
なくすることができることを特徴とする、請求項１ない
し３のいずれかに記載の強磁性流体パッキン。 - 【請求項５】前記スペーサ（15）が、前記パッキンリン
グ（1,2）を軸方向に相互に支えるロッキング片から成
ることを特徴とする、請求項４に記載の強磁性流体パッ
キン。 - 【請求項６】前記ロッキング片が、環状に形成されてい
ることを特徴とする、請求項５に記載の強磁性流体パッ
キン。 - 【請求項７】前記ロッキング片が、除去可能であること
を特徴とする、請求項５又は６に記載の強磁性流体パッ
キン。 - 【請求項８】前記パッキンリング（1,2）の相対回転に
よりロッキング片を破壊することができることを特徴と
する、請求項５ないし７のいずれかに記載の強磁性流体
パッキン。 - 【請求項９】一方のパッキンリング（２）が、半径方向
環状突起（６）を具備し、この環状突起（６）の区域が
他方のパッキンリング（１）のＵ形輪郭によって取囲ま
れ、一方のパッキンリング（２）が、被密封機械部材の
間の密封ギャップにパッキンを圧入するための少なくと
も１個の端面側支持面（７）を具備し、相対回転不能な
機械部材（９）の半径方向に相対する対向面上にゴム製
の中間層（８）を介して支えられ、かつ圧入の終了後反
撥する中間層（８）が、パッキンリング（1,2）の間の
間隔（Ａ）を整定するように、中間層（８）の厚さ
（Ｂ）が定められていることを特徴とする、請求項１な
いし３のいずれかに記載の強磁性流体パッキン。 - 【請求項１０】前記環状突起（６）が、周囲の少なくと
も１カ所で軸方向に穿孔されていることを特徴とする、
請求項９に記載の強磁性流体パッキン。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE3811227.2 | 1988-04-02 | ||
| DE3811227A DE3811227C2 (de) | 1988-04-02 | 1988-04-02 | Ferrofluiddichtung |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01279171A JPH01279171A (ja) | 1989-11-09 |
| JPH0733869B2 true JPH0733869B2 (ja) | 1995-04-12 |
Family
ID=6351290
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1069107A Expired - Lifetime JPH0733869B2 (ja) | 1988-04-02 | 1989-03-20 | 強磁性流体パッキン |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0336016B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0733869B2 (ja) |
| AT (1) | ATE87998T1 (ja) |
| DE (2) | DE3811227C2 (ja) |
| ES (1) | ES2039581T3 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AU4863093A (en) * | 1992-10-08 | 1994-04-21 | Ferrofluidics Corporation | Ferrofluidic seal centering ring |
| CN101737497B (zh) * | 2010-02-11 | 2011-08-03 | 北京交通大学 | 一种磁性液体与三斜口填料环组合式往复轴密封装置 |
| JP5871374B2 (ja) * | 2012-01-12 | 2016-03-01 | 株式会社リガク | 磁性流体シール装置 |
| CN112747037B (zh) * | 2019-10-31 | 2023-04-07 | 新疆金风科技股份有限公司 | 轴系结构、密封组件以及风力发电机组 |
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|---|---|---|---|---|
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| US3341264A (en) * | 1965-09-03 | 1967-09-12 | Timken Roller Bearing Co | Unitized dual lip seal |
| DE2034213C3 (de) * | 1969-10-10 | 1985-04-25 | Ferrofluidics Corp., Burlington, Mass. | Magnetdichtung zur Abdichtung von Dichtungsspalten |
| JPS4885950A (ja) * | 1972-02-18 | 1973-11-14 | ||
| JPS53110761A (en) * | 1977-03-09 | 1978-09-27 | Akira Washida | Shaft seal |
| JPS53148656A (en) * | 1977-05-31 | 1978-12-25 | Akira Washida | Shaft seal |
| US4357024A (en) * | 1980-11-19 | 1982-11-02 | Ferrofluidics Corporation | Ferrofluid rotary-shaft seal apparatus and method |
| US4486026A (en) * | 1982-02-10 | 1984-12-04 | Nippon Seiko K.K. | Sealing and bearing means by use of ferrofluid |
| DE3204989C2 (de) * | 1982-02-12 | 1983-12-15 | Fa. Carl Freudenberg, 6940 Weinheim | Kassettendichtung |
| DE3213809C2 (de) * | 1982-04-15 | 1984-06-20 | Fa. Carl Freudenberg, 6940 Weinheim | Kassettendichtung |
| US4478424A (en) * | 1984-01-27 | 1984-10-23 | Ferrofluidics Corporation | Ferrofluid seal apparatus and method |
| US4671679A (en) * | 1986-05-05 | 1987-06-09 | Mechanical Technology Incorporated | Magnetic fluid devices such as magnetic fluid bearings, seals, and the like and an automatic magnetic fluid supply control system therefor |
| US4694213A (en) * | 1986-11-21 | 1987-09-15 | Ferrofluidics Corporation | Ferrofluid seal for a stationary shaft and a rotating hub |
-
1988
- 1988-04-02 DE DE3811227A patent/DE3811227C2/de not_active Expired - Lifetime
- 1988-12-16 ES ES198888121078T patent/ES2039581T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1988-12-16 DE DE8888121078T patent/DE3880127D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1988-12-16 EP EP88121078A patent/EP0336016B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1988-12-16 AT AT88121078T patent/ATE87998T1/de active
-
1989
- 1989-03-20 JP JP1069107A patent/JPH0733869B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0336016A3 (de) | 1991-01-23 |
| DE3811227C2 (de) | 1996-04-11 |
| DE3811227A1 (de) | 1989-10-12 |
| EP0336016A2 (de) | 1989-10-11 |
| JPH01279171A (ja) | 1989-11-09 |
| ATE87998T1 (de) | 1993-04-15 |
| DE3880127D1 (en) | 1993-05-13 |
| EP0336016B1 (de) | 1993-04-07 |
| ES2039581T3 (es) | 1993-10-01 |
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