PL234876B1 - Przepust wału z uszczelnieniem ferromagnetycznym - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest przepust wału z uszczelnieniem ferromagnetycznym stosowany w budowie urządzeń gazowych niskociśnieniowych oraz w technice wysokiej próżni.

Znane z opisu patentowego PL 159631 B1 uszczelnienie ferromagnetyczne wału zawiera dwa pierścieniowe magnesy trwałe umieszczone w komorze dławnicowej, każdy między dwoma nabiegunnikami z wielokrawędziowymi występami na ich powierzchniach walcowych, jednym nabiegunnikiem wewnętrznym i drugim zewnętrznym. Szczeliny osiowe po stronie wielokrawędziowych występów na wolnych końcach nabiegunników są wypełnione cieczą ferromagnetyczną. Nabiegunniki wewnętrzne są pierścieniami połączonymi z odpowiednimi tulejami, zewnętrzną osadzoną w komorze dławnicowej i wewnętrzną osadzoną na osi uszczelnianego wału, zaś nabiegunniki zewnętrzne są pierścieniami, z których jeden jest osadzony w tulei zewnętrznej, a drugi na tulei wewnętrznej.

Znany jest także z polskiego opisu patentowego PL 203336 B1 próżniowy przepust wału obrotowego z uszczelnieniem ferromagnetycznym, zawierający dwie tuleje kołnierzowe wraz z wielokrawędziowymi nabiegunnikami, co najmniej dwa magnesy trwałe spolaryzowane osiowo, umieszczone w komorze dławnicowej, każdy pomiędzy dwoma nabiegunnikami oraz ciecz magnetyczną. Na tulei osadzonej w obudowie i na tulei osadzonej na wale wykonane są występy uszczelniające, przy czym każda tuleja wraz z nabiegunnikami stanowi oddzielną całość. Magnesy umieszczone są w pierścieniowych wnękach, wykonanych w każdej tulei pomiędzy nabiegunnikami. Ciecz magnetyczna znajduje się w szczelinach promieniowych pomiędzy występami uszczelniającymi jednej tulei a walcową powierzchnią drugiej tulei.

Z polskiego opisu patentowego PL 206630 B1 znany jest też przepust wału z uszczelnieniem cieczą magnetyczną, który w komorze dławnicowej, pomiędzy dwoma łożyskami tocznymi, ma osadzoną na wale tuleję z występami uszczelniającymi, wykonanymi na jej zewnętrznej powierzchni walcowej, a druga tuleja osadzona w obudowie ma występy uszczelniające wykonane na jej wewnętrznej powierzchni walcowej. Tuleje namagnesowane są w ten sposób, że kolejne występy każdej tulei stanowią bieguny różnoimienne lub jednoimienne i usytuowane są wobec siebie tak, że występ uszczelniający jednej tulei i odpowiadający mu występ drugiej tulei mają różnoimienne bieguny N i S, zaś ciecz magnetyczna znajduje się w pierścieniowych szczelinach, utworzonych pomiędzy występami uszczelniającymi obu tulei.

W opisie patentowym PL 214309 B1 ujawniony jest próżniowy przepust z wielostopniowym uszczelnieniem z cieczą magnetyczną, który charakteryzuje się tym, że w komorze dławnicowej obudowy, pomiędzy łożyskami umieszczony jest pakiet uszczelniający, złożony z pierścieniowych magnesów trwałych, przedzielonych niemagnetycznymi przekładkami, przy czym magnesy mają przekrój poprzeczny w kształcie trapezów prostokątnych z podstawami usytuowanymi prostopadle do osi elementu uszczelnianego i skierowanych ostrymi krawędziami, stanowiącymi nabiegunniki, w stronę jego powierzchni, a sąsiednie magnesy mają przemienny układ biegunów N i S względem elementu uszczelnianego, zaś ciecz magnetyczna znajduje się w szczelinach obwodowych, utworzonych pomiędzy ostrymi krawędziami magnesów a powierzchnią elementu uszczelnianego.

Z polskiego zgłoszenia patentowego P.408562 A1 znane jest także rozwiązanie przepustu wału obrotowego z uszczelnieniem ferromagnetycznym, który charakteryzuje się tym, że tuleja kołnierzowa nieruchoma osadzona w obudowie ma kołnierz skierowany w stronę wału, a tuleja kołnierzowa ruchoma osadzona na wale ma kołnierz skierowany w stronę obudowy. Pomiędzy obu kołnierzami występuje luz, a w komorach powstałych pomiędzy tulejami kołnierzowymi ruchomą i nieruchomą i ich kołnierzami, z jednej strony do kołnierza tulei kołnierzowej nieruchomej, przylega pierścień nośny nieruchomy, w którym osadzone są walcowe magnesy trwałe spolaryzowane osiowo, a w wytoczeniach tego pierścienia umieszczone są wielokrawędziowe nabiegunniki nieruchome, zaś z drugiej strony do kołnierza tulei kołnierzowej ruchomej przylega pierścień nośny ruchomy, w którym osadzone są walcowe magnesy trwałe spolaryzowane osiowo, a w wytoczeniach tego pierścienia umieszczone są wielokrawędziowe nabiegunniki ruchome. Ciecz ferromagnetyczna znajduje się w pierścieniowych szczelinach, utworzonych pomiędzy występami uszczelniającymi nabiegunników ruchomych a wewnętrzną powierzchnią walcową tulei nieruchomej oraz w szczelinach pierścieniowych pomiędzy występami uszczelniającymi wielokrawędziowych nabiegunników nieruchomych a zewnętrzną powierzchnią walcową tulei kołnierzowej ruchomej.

Istota przepustu wału według wynalazku, zawierającego tuleję kołnierzową, wielokrawędziowe nabiegunniki, magnesy trwałe spolaryzowane osiowo i ciecz ferromagnetyczną polega na tym, że w komorze obudowy, pomiędzy łożyskami tocznymi, umieszczone są: tuleja kołnierzowa osadzona na wale

PL 234 876 B1 lub w obudowie, wielokrawędziowe nabiegunniki umocowane w obudowie lub na wale i dwie pary magnesów trwałych, które umieszczone są w obudowie i na wale pomiędzy tuleją kołnierzową i wielokrawędziowymi nabiegunnikami a łożyskami tocznymi, przy czym usytuowane są one względem powierzchni bocznych pierścieni obu łożysk biegunami różnoimiennymi N i S. Ciecz ferromagnetyczna znajduje się w pierścieniowych szczelinach pomiędzy występami uszczelniającymi nabiegunników a zewnętrznymi lub wewnętrznymi powierzchniami cylindrycznymi tulei kołnierzowej.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładzie wykonania na rysunku w półprzekroju wzdłużnym, na którym fig. 1 przedstawia przepust wału z uszczelnieniem, w którym wielokrawędziowe nabiegunniki umocowane są nieruchomo w obudowie, a tuleja kołnierzowa osadzona jest na wale, a fig. 2 przedstawia przepust wału z uszczelnieniem, w którym tuleja kołnierzowa umocowana jest nieruchomo w obudowie, a wielokrawędziowe nabiegunniki osadzone są na wale.

W komorze obudowy 2 pomiędzy łożyskami tocznymi 3, umieszczone są: tuleja kołnierzowa 4 z kołnierzem 4a, która osadzona jest na wale 1 (fig. 1 ) lub w obudowie 2 (fig. 2), wielokrawędziowe nabiegunniki 5 umocowane w obudowie 2 (fig. 1) lub na wale 1 (fig. 2) i dwie pary magnesów trwałych 6, 7, 8 i 9 umieszczone w obudowie 2 i na wale 1, pomiędzy tuleją kołnierzową 4 i wielokrawędziowymi nabiegunnikami 5 a łożyskami tocznymi 3, usytuowane względem powierzchni bocznych pierścieni obu łożysk tocznych 3 biegunami różnoimiennymi N i S. Ciecz ferromagnetyczna 10 znajduje się w pierścieniowych szczelinach δ pomiędzy występami uszczelniającymi wielokrawędziowych nabiegunników 5 a zewnętrznymi lub wewnętrznymi powierzchniami cylindrycznymi tulei kołnierzowej 4. Nakrętka 11 umocowana w obudowie 2 ustala położenie łożysk tocznych 3 i uszczelnienia ferromagnetycznego oraz zamyka przepust wału od strony atmosfery. Zamknięty obwód magnetyczny Φι utworzony jest przez lewostronne łożysko toczne 3, tuleję kołnierzową 4, wielokrawędziowy nabiegunnik 5, magnesy trwałe 6 i 7 i ciecz ferromagnetyczną 10. Natomiast drugi obwód magnetyczny Φ2 utworzony jest przez prawostronne łożysko toczne 3, tuleję kołnierzową 4, wielokrawędziowy nabiegunnik 5, magnesy trwałe 8 i 9 i ciecz ferromagnetyczną 10.

W warunkach eksploatacji przepustu wału według wynalazku, w wyniku oddziaływania sił p ola magnetycznego na ciecz ferromagnetyczną 10, utrzymywana jest ona w małych szczelinach pierścieniowych δ pomiędzy występami uszczelniającymi wielokrawędziowych nabiegunników 5 a odpowiednimi zewnętrznymi lub wewnętrznymi powierzchniami cylindrycznymi tulei kołnierzowej 4, tworząc bariery uszczelniające dla czynnika roboczego. Ponadto, pomiędzy tuleją kołnierzową 4 z kołnierzem 4a a wielokrawędziowymi nabiegunnikami 5 występuje labirynt osiowo-promieniowy, który dodatkowo zwiększa szczelność przepustu.

Wykaz oznaczeń na rysunku

- wał

- obudowa

- łożysko toczne

- tuleja kołnierzowa

4a - kołnierz

- wielokrawędziowy nabiegunnik

6-9 - magnesy trwałe

- ciecz ferromagnetyczna

- nakrętka δ - szczelina pierścieniowa

Φι, Φ2 - zamknięte obwody magnetyczne

Claims (1)

1. Zastrzeżenie patentowe

   1. Przepust wału z uszczelnieniem ferromagnetycznym, zawierający tuleję kołnierzową, wielokrawędziowe nabiegunniki, magnesy trwałe spolaryzowane osiowo i ciecz ferromagnetyczną, znamienny tym, że w komorze obudowy (2) pomiędzy łożyskami tocznymi (3) umieszczone są: tuleja kołnierzowa (4) osadzona na wale (1) lub w obudowie (2), wielokrawędziowe nabiegunniki (5) umocowane w obudowie 2 lub na wale (1) i dwie pary magnesów trwałych (6, 7, 8 i 9) umieszczone w obudowie (2) i na wale (1) pomiędzy tuleją kołnierzową (4) i wielokrawędziowymi nabiegunnikami (5) a łożyskami tocznymi (3), usytuowane względem powierzchni

   PL 234 876 Β1 bocznych pierścieni obu łożysk tocznych (3) biegunami różnoimiennymi N i S, zaś ciecz ferromagnetyczna (10) znajduje się w pierścieniowych szczelinach δ pomiędzy występami uszczelniającymi wielokrawędziowych nabiegunników (5) a zewnętrznymi lub wewnętrznymi powierzchniami cylindrycznymi tulei kołnierzowej (4).