DE69008254T2 - Liquid that reacts to a magnetic field. - Google Patents
Liquid that reacts to a magnetic field.Info
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Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein rheologisches Fluid, das auf ein magnetisches Feld anspricht.The present invention relates to a rheological fluid that responds to a magnetic field.
Auf magnetische Felder ansprechende rheologische Fluide sind bekannt. Es sind auch auf elektrische Felder ansprechende rheologisclie Fluide bekannt. Solche Fluide werden in Kupplungen, Stoßdämpfern und anderen Vorrichtungen verwendet. Ein Merkmal dieser rheologischen Fluide besteht darin, daß Feststoffe in dem Fluid ausgerichtet werden und das Fließvermögen des Fluids wesentlich vermindert wird, wenn sie geeigneten Energiefeldern ausgesetzt werden.Rheological fluids responsive to magnetic fields are known. Rheological fluids responsive to electric fields are also known. Such fluids are used in clutches, shock absorbers and other devices. A feature of these rheological fluids is that solids in the fluid become aligned and the fluid's flowability is significantly reduced when exposed to appropriate energy fields.
Auf elektrische Felder ansprechende Fluide und auf magnetische Felder ansprechende Fluide enthalten ein Trägermedium, z.B ein dielektrisches Medium wie ein Mineralöl oder ein Silikonöl, und feste Partikel. Im Falle eines auf ein magnetisches Feld ansprechenden Fluids sind diese festen Partikel magnetisierbar Beispiele für feste Partikel, die bis jetzt zur Verwendung in einem auf ein magnetisches Feld ansprechenden Fluid vorgeschlagen wurden, sind Magnetit und Carbonyleisen. Das Fluid kann auch einen grenzflächenaktiven Stoff enthalten um die festen Partikel im Trägermedium suspensiert zu halten.Electric field responsive fluids and magnetic field responsive fluids contain a carrier medium, e.g. a dielectric medium such as a mineral oil or a silicone oil, and solid particles. In the case of a magnetic field responsive fluid, these solid particles are magnetizable. Examples of solid particles that have been proposed to date for use in a magnetic field responsive fluid are magnetite and carbonyl iron. The fluid may also contain a surfactant to keep the solid particles suspended in the carrier medium.
Eine von der GAF Corporation in Wayne, New Jersey, veröffentlichte Broschüre, die die Kennummer 1M-785 und den Titel "Carbonyl Iron Powders" trägt, enthält eine Beschreibung von der GAF Corporation vertriebener Carbonyleisenpulver. Die Eisenpartikel sind unterteilt in "straight powders", "alloys", "reduced powders" und "insulated reduced powders". Als Beispiel für "straight powder" ist ein als Carbonyl "E" bekanntes Pulver angegeben.A brochure published by GAF Corporation of Wayne, New Jersey, bearing the number 1M-785 and entitled "Carbonyl Iron Powders," contains a description of carbonyl iron powders sold by GAF Corporation. The iron particles are divided into "straight powders," "alloys," "reduced powders," and "insulated reduced powders." As an example of "straight powder," a powder known as Carbonyl "E" is given.
Die Broschüre enthält eine kurze Beschreibung von auf magnetische Felder ansprechenden Fluiden. Sie gibt an: "Bei der Anwendung von magnetischen Fluiden in Kupplungen wirken die kugelförmigen Carbonyleisenpartikel vermutlich wie Kugellager. Die Kleinheit der Eisenpartikel ergibt eine größere Oberfläche und mehr Kontakte als bei anderen Pulvern und damit bei einer Sperrung eine bessere Übertragung. Zur Erzielung der besten Ergebnisse werden normalerweise ein Schmiermittel und ein Dispergiermittel benötigt." Die Beschreibung enthält keine Offenbarung bezüglich des Typs des bei einem auf ein magnetisches Feld ansprechenden Fluids zu verwendenden Carbonyleisens oder Dispergiermittels.The brochure contains a brief description of magnetic field responsive fluids. It states: "When magnetic fluids are used in couplings, the spherical carbonyl iron particles are believed to act like ball bearings. The small size of the iron particles gives a larger surface area and more contacts than other powders, and thus better transmission in a lock. To achieve the best results, a lubricant and a dispersant are required." The specification contains no disclosure as to the type of carbonyl iron or dispersant to be used in a magnetic field responsive fluid.
Eine Veröffentlichung von J. D. Coolidge, Jr. und R. W. Halberg, AIEE Transactions, Abhandlung 55-170 (Febr. 1955), Seiten 149-152, mit dem Titel "Some Properties of Magnetic Fluids" offenbart die Verwendung von verschiedenen Carbonyleisen in einem auf ein magnetisches Feld ansprechenden Fluid. Die offenbarten Carbonyieisen enthalten Carbonyl "E" und Carbonyl "SF", sogenannte reine Pulver, und Carbonyl "L", Carbonyl "HP" und Carbonyl "C", die alle reduzierte Pulver sind. Dieser Artikel enthält keine Schlüsse, daß bei einem auf ein magnetisches Feld ansprechenden Fluid ein Carbonyleisen einem anderen vor zuziehen sei.A paper by J. D. Coolidge, Jr. and R. W. Halberg, AIEE Transactions, Paper 55-170 (Feb. 1955), pages 149-152, entitled "Some Properties of Magnetic Fluids" discloses the use of various carbonyl irons in a magnetic field responsive fluid. The carbonyl irons disclosed include carbonyl "E" and carbonyl "SF", so-called pure powders, and carbonyl "L", carbonyl "HP" and carbonyl "C", all of which are reduced powders. This paper contains no conclusions that one carbonyl iron is preferable to another in a magnetic field responsive fluid.
Eine Veröffentlichung von Jacob Rabinow, NBS Tech. Rep. Nr. 1213 (1948) [auch: Trans. Amer. Inst. Elec. Eng., Vorabdruck 48-238 (1948)] mit dem Titel "The Magnetic Fluid Clutch" offenbart die Verwendung von wasserstoffreduziertem Eisen und Carbonyieisen "SF", was wie oben gesagt ein "reines" Pulver ist.A paper by Jacob Rabinow, NBS Tech. Rep. No. 1213 (1948) [also: Trans. Amer. Inst. Elec. Eng., preprint 48-238 (1948)] entitled "The Magnetic Fluid Clutch" discloses the use of hydrogen-reduced iron and carbonyl iron "SF", which as stated above is a "pure" powder.
In der US-A-2 597 276 ist ein Verfahren zum Isolieren von Partikeln ferromagnetischer Metallpulver offenbart, besonders der durch thermische Zerlegung vor Metallcarbonylen insbesondere Eisencarbonyl, erhaltenen Pulver. Das so erhaltene isolierte Puiver wird zur Herstellung von magnetischen Kernen und anderer geformten Gegenständen verwendt.US-A-2 597 276 discloses a process for isolating particles of ferromagnetic metal powders, particularly the powders obtained by thermal decomposition of metal carbonyls, particularly iron carbonyl. The isolated powder thus obtained is used for the production of magnetic cores and other shaped articles.
Die obengenannten Dokumente enthalten keinen Hinweis, daß bei einem auf ein magnetisches Feld ansprechenden Fluid ein Carbonyl einem anderen vorzuziehen sei.The above documents contain no indication that one carbonyl is preferable to another in a fluid responsive to a magnetic field.
Eine Veröffentlichung von S. F. Blunden, The Engineer, 191, 244 (1951) mit dem Titel "The Magnetic Fluid Clutch" offenbart die Verwendung von zwei Klassen von Carbonyleisen, Klasse "ME" und Klasse "MC". Klasse "ME" ist als mechanisch "hart" bezeichnet, und Klasse "MC" ist als mechanisch "weich" bezeichnet. Auch hier wird keinem Carbonyleisen ein Vorzug gegenüber einem anderen gegeben.A paper by S. F. Blunden, The Engineer, 191, 244 (1951) entitled "The Magnetic Fluid Clutch" discloses the use of two classes of carbonyl iron, class "ME" and class "MC". Class "ME" is designated mechanically "hard" and class "MC" is designated mechanically "soft". Again, no preference is given to one carbonyl iron over another.
Eine Veröffentlichung von NBS Tech. News Bull., 34, 168 (1950) mit dem Titel "Further Development of the NBS Magnetic Fluid Clutch" offenbart die Verwendung von Carbonyl "E"-Pulver in einem magnetischen Fluid. Es werden auch weitere Informationen über die Fluidzusammensetzung gegeben.A publication of NBS Tech. News Bull., 34, 168 (1950) entitled "Further Development of the NBS Magnetic Fluid Clutch" discloses the use of Carbonyl "E" powder in a magnetic fluid. Additional information on the fluid composition is also given.
Die US-A-4 604 229 offenbart die Verwendung eines Kohlenwasserstoff-Trägermittels mit 4% - 10% Magnetit, 8% 12% elektrisch leitendem Ruß und einem Dispergiermittel. Pulverförmiges Magnetit (Fe&sub3;O&sub4;) ist das vollständig oxidierte magnetische Oxid von Eisen, Carbonyleisen oder Eisen-Nickel. Eine ähnliche Offenbarung ist in der US-A-4 673 997 enthalten.US-A-4,604,229 discloses the use of a hydrocarbon carrier containing 4%-10% magnetite, 8%-12% electrically conductive carbon black and a dispersant. Powdered magnetite (Fe3O4) is the fully oxidized magnetic oxide of iron, carbonyl iron or iron-nickel. A similar disclosure is contained in US-A-4,673,997.
Die US-A-3 006 656 offenbart einen Stoßdämpfer mit magnetischen Partikeln, der eine Zusammensetzung enthält, die Carbonyleisen, ein Trägennedium wie Öl sowie Graphit enthalten kann. Bezüglich der Zusammensetzung werden Carbonyleisen und Magnetit als äquivalente Materialien beschrieben. Das Patent macht keine Angaben, welches Carbonyleisen verwendet wurde.US-A-3 006 656 discloses a magnetic particle shock absorber containing a composition that may include carbonyl iron, a carrier medium such as oil, and graphite. In terms of composition, carbonyl iron and magnetite are described as equivalent materials. The patent does not specify which carbonyl iron was used.
Die US-A-2 519 449 offenbart die Kombination von Carbonyl E und festem, pulverförmigen Graphit in einer Mischung von 50 : 50. Die zusammenhängende Phase oder das dielektrische Medium der Zusammensetzung ist Luft. Das Graphit wirkt als Schmiermittel.US-A-2 519 449 discloses the combination of carbonyl E and solid, powdered graphite in a 50:50 mixture. The continuous phase or dielectric medium of the composition is air. The graphite acts as a lubricant.
In der US-A-2 661 596 ist ein auf ein magnetisches Feld ansprechendes Fluid offenbart, dar 100 Teile Eisencarbonlypulver, 10 Teile dielektrisches Öl und 2 Teile Dispergiermittel w.ie ein Eisen(II)-oleat enthält. Die Form des verwendeten Carbonyleisens ist nicht offenbart.US-A-2 661 596 discloses a magnetic field responsive fluid containing 100 parts of iron carbonyl powder, 10 parts of dielectric oil and 2 parts of dispersant such as a ferrous oleate. The form of the carbonyl iron used is not disclosed.
Die US-A-2 663 809 und die US-A-2 886 151 offenbaren die Verwendung von Carbonyleisen in einer Fluidkupplung. Die Form des Carbonyleisens ist nicht offenbart.US-A-2 663 809 and US-A-2 886 151 disclose the use of carbonyl iron in a fluid coupling. The form of the carbonyl iron is not disclosed.
Die US-A-2 772 761 offenbart eine elektromagnetische Kupplung, die ein auf ein magnetisches Feld ansprechendes Fluid verwendet, das ein Eisenpulver aus einer Mischung von 80 : 20 Plasteisen und Carbonyl "E" sowie ein Dispergiermittel enthält, das z.B. 39% Graphit, 46% Naphtha und 15% Alkylharz enthält.US-A-2 772 761 discloses an electromagnetic clutch using a magnetic field responsive fluid containing an iron powder made from a mixture of 80:20 plastiron and carbonyl "E" and a dispersant containing e.g. 39% graphite, 46% naphtha and 15% alkyl resin.
In der US-A-4 737 886 ist ein Fluid mit einer sich bei einem elektrischen Feld ändernden Viskosität offenbart. Das Fluid spricht auf ein elektrisches Feld an. Es werden auch auf magnetische Felder ansprechende Fluide beschrieben. In dem Patent wird erwahnt, daß solche magnetischen Felder "relativ hohe elektrische Ströme und erhebliche elektrische Kreise (z.B. große Spulenwicklungen) zur Bewirkung der geeigneten Reaktion im Fluid" benötigen.US-A-4 737 886 discloses a fluid having a viscosity that changes in response to an electric field. The fluid is responsive to an electric field. Fluids that respond to magnetic fields are also described. The patent mentions that such magnetic fields "produce relatively high electrical currents and substantial electrical circuits (e.g. large coil windings) are required to effect the appropriate reaction in the fluid".
Eine Veröffentlichung von Jack L. Blumenthal, Summer, 1986, Seiten 53-63 mit dem Titel "Quest", veröffentlichi von der TRW Corporation, offenbart die Zusammensetzung und die Eigenschaften eines kohlenstoffhaltigen Materials mit faserigen Kohlenstoffpartikeln, die mittels einer Kohlenstoff-Disproportionierungsreaktion erhalten wurden. Die Kohlenstoffasern der einzelnen Partikel sind miteinander verschlungen und bilden eine poröse Struktur. Die Partikel sind in der Lage, andere fein unterteilte Pulver aufzunehmen und in Fluiden zu suspendieren.A paper by Jack L. Blumenthal, Summer, 1986, pages 53-63, entitled "Quest", published by TRW Corporation, discloses the composition and properties of a carbonaceous material containing fibrous carbon particles obtained by a carbon disproportionation reaction. The carbon fibers of the individual particles are entangled with one another to form a porous structure. The particles are capable of taking up other finely divided powders and suspending them in fluids.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Errfindung, ein auf ein magnetisches Feld ansprechendes verbessertes rheologisches Fluid zu schaffen, das eine hohe Ansprechgeschwindigkeit auf ein magnetisches Feld besitzt und dessen magnetisches Feld von einem relativ geringen Stromfluß durch eine kleine Anzahl von Spulenwicklungen erzeugt werden kann.It is an object of the present invention to provide an improved magnetic field responsive rheological fluid having a high response speed to a magnetic field and whose magnetic field can be generated by a relatively small current flow through a small number of coil windings.
Die Fluidzusammensetzung der vorliegenden Erfindung enthält ein Trägermedium und feste, magnetisierbare Partikel, die in dem Trägermedium suspendiert sind. Vorzugsweise enthält die Fluidzusammensetzung auch ein Dispergiermittel. In Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung sind die magnetisierbaren Partikel isolierte, reduzierte Carbonyleisenpartikel.The fluid composition of the present invention contains a carrier medium and solid, magnetizable particles suspended in the carrier medium. Preferably, the fluid composition also contains a dispersant. In accordance with the present invention, the magnetizable particles are isolated, reduced carbonyl iron particles.
Die vorliegende Erfindung beruht auch auf der Entdeckung eines neuen Dispergiermittels für ein auf ein magnetisches Feld ansprechendes Fluid, wobei das Dispergiermittel aus faserigen Kohlenstoffpartikeln besteht, von denen jeder Partikel verschlungene Kohlenstoffasern mit einem Verhältnis von Lage zu Durchmesser im Bereich von ungefahr 10:1 bis ungefähr 1000:1 besitzt. Vorzugsweise besitzen die Fasern eine Oberfläche von ungefähr 300 Quadratmetern je Gramm.The present invention is also based on the discovery of a new dispersant for a magnetic field responsive fluid, the dispersant consisting of fibrous carbon particles, each particle having entangled carbon fibers with a layer to diameter ratio in the range of about 10:1 to about 1000:1. Preferably, the fibers have a surface area of about 300 square meters per gram.
Weitere Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich dem Fachmann auf dem Gebiet der vorliegenden Erfindung durch das Lasen der folgenden Beschreibung, die sich auf die beigefügten Zeichnungen bezieht, in denen:Further features of the present invention will become apparent to those skilled in the field of the present invention by reading the following description, which refers to the accompanying drawings in which:
- Fig. 1 eine Vorrichtung zeigt, die ein rheologisches Fluid in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung verwendet;- Figure 1 shows an apparatus using a rheological fluid in accordance with the present invention;
- Fig. 2 einen Querschnitt entlang der Linie 2-2 von Fig. 1 zeigt;- Fig. 2 shows a cross-section along the line 2-2 of Fig. 1;
- Fig. 3 eine Draufsicht eines in der Vorrichtung von Fig. 1 verwendeten Blattes zeigt;- Fig. 3 shows a plan view of a blade used in the device of Fig. 1;
- Fig. 4 eine perspektivische Ansicht eines in der Vorrichtung von Fig. 1 verwendeten Elektromagneten zeigt;- Fig. 4 shows a perspective view of an electromagnet used in the device of Fig. 1;
- Fig. 5 einen vergrößerten Querschnitt entlang der Linie 5-5 von Fig. 4 zeigt;- Fig. 5 shows an enlarged cross-section along the line 5-5 of Fig. 4 ;
- Fig. 6 eine Draufsicht des Elektromagneten von Fig 4 zeigt; und- Fig. 6 shows a plan view of the electromagnet of Fig. 4; and
- Fig. 7 ein Diagramm zeigt, das die Betriebsmerkmale der Vorrichtung von Fig. 1 darstellt.- Fig. 7 shows a diagram illustrating the operating characteristics of the device of Fig. 1.
Die Fluidzusammensetzung der vorliegenden Erfindung enthält ein Trägermedium, z.B. Mineralöl, Silikonöl oder CONOCO LVT-Öl; ein isoliertes, reduziertes Carbonyleisen und vorzugsweise ein Dispergiermittel, das aus verschlungenen Kohlenstoffaserpartikeln besteht.The fluid composition of the present invention contains a carrier medium, e.g., mineral oil, silicone oil or CONOCO LVT oil; an isolated, reduced carbonyl iron and preferably a dispersant consisting of entangled carbon fiber particles.
Carbonyleisen wird durch die Zerlegung von Eisenpentacarbonyl Fe(CO)&sub5; hergestellt. Dieses Verfahren erzeugt ein kugelförmiges, reduziertes Partikel, dessen Aufbau aufgrund von kleinen Kohlenstoffeinlagerungen in verschiedenen Schichten als Zwiebelschalenaufbau bezeichnet wird. Der Kohlenstoffgehalt beträgt ungefähr 1 %. Die Reduktion oder die Kohlenstoffentziehung des unreduzierten Pulvers wird dadurch ausgeführt, daß das Pulver einer wasserstoffhaltigen Atmosphäre ausgesetzt wird, gefolgt von einer Verdichtung. Dies zerstört die Zwiebelschalenstruktur und erzeugt ein Gemisch mit zufällig angeordneten, kleinen Eisenpartikeln. Der Kohlenstoffgehalt des Pulvers beträgt ungefähr 0,075 %.Carbonyl iron is produced by the decomposition of iron pentacarbonyl Fe(CO)5. This process produces a spherical reduced particle, the structure of which is called an onion-shell structure due to small carbon deposits in different layers. The carbon content is approximately 1%. The reduction or decarbonization of the unreduced powder is carried out by exposing the powder to a hydrogen-containing atmosphere followed by compaction. This destroys the onion-shell structure and produces a mixture with randomly arranged small iron particles. The carbon content of the powder is approximately 0.075%.
In Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung besitzt das reduzierte Pulver eine isolierende Beschichtung, um einen Kontakt von Partikel zu Partikel zu verhindern. Die Partikel sind physikalisch weich und kompressibel. Ihre Gestalt ist kugelförmig. Reduzierte Partikel, die auch isoliert sind, werden von der GAF Corporation unter den Bezeichnungen "GQ-4" und "GS-6" vertrieben. Die folgende Tabelle 1 stellt die physikalischen und chemischen Eigenschaften für die isolierten, reduzierten Pulver dar: Tabelle 1 GAF Carbonyleisenpulver Typ mittlerer Partikeldurchmesser in Mikrometer (Fisher Sub-Sieve Sizer) scheinbare Dichte g/cm³ Stückdichte g/cm³In accordance with the present invention, the reduced powder has an insulating coating to prevent particle-to-particle contact. The particles are physically soft and compressible. Their shape is spherical. Reduced particles that are also insulated are sold by GAF Corporation under the designations "GQ-4" and "GS-6". The following Table 1 presents the physical and chemical properties for the isolated, reduced powders: Table 1 GAF Carbonyl iron powder Type Average particle diameter in micrometers (Fisher Sub-Sieve Sizer) Apparent density g/cm³ Piece density g/cm³
Die Werte von Tabelle 1 können auf Seite 4 der oben genannten GAF-Broschüre gefunden werden, die die Kennummer IM-785 trägt. Die Offenbarung dieser GAF- Broschüre ist hierin durch Bezugnahme eingeschlossen.The values of Table 1 can be found on page 4 of the above-referenced GAF brochure, bearing the identification number IM-785. The disclosure of this GAF brochure is incorporated herein by reference.
Die Isolationsschicht kann jedes die Partikel beschichtende Mittel sein, das in der Lage ist, die Carbonyleisenpartikel zu isolieren und Wirbelströme oder dielektrische Verluste zwischen den Partikeln zu verhindern. Die Isolationsschicht auf den Pulvern "GQ-4" und "GS-6" ist eine diskontinuierliche Schicht aus Siliziumoxid, hauptsächlich Siliziumdioxid. Das Silizium beträgt ungefähr 6,9 Atomprozen der Oberflächenzusammensetzung der Carbonyleisenpartikel. Siliziumdioxid ist sehr dielektrisch und sorgt für eine elektrische Widerstandsfähigkeit.The insulating layer can be any particle coating agent that is capable of isolating the carbonyl iron particles and preventing eddy currents or dielectric losses between the particles. The insulating layer on the "GQ-4" and "GS-6" powders is a discontinuous layer of silicon oxide, primarily silicon dioxide. The silicon is approximately 6.9 atomic percent of the surface composition of the carbonyl iron particles. Silicon dioxide is very dielectric and provides electrical resistivity.
Man geht davon aus, daß reduzierte Pulver eine zufälligere Anordnung der kleinen Eisenpartikel als die sogenannten "reinen" Pulver besitzen und daß dies zu einer geringeren Hysteresewirkung als bei "reinen" Pulvern führt. Die Isolation der Pulver verbessert die Wirksamkeit des magnetischen Fluids durch eine Verminderung von Störwirbelströmen um die Partikel, die die magnetische Feldstärke im Fluid nachteilig beeinflussen könnten.It is assumed that reduced powders have a more random arrangement of the small iron particles than the so-called "pure" powders and that this leads to a lower hysteresis effect than with "pure" powders. The insulation of the powders improves the effectiveness of the magnetic fluid by reducing disturbing eddy currents around the particles, which could adversely affect the magnetic field strength in the fluid.
Wenn die magnetische Fluidzusammensetzung der vorliegenden Erfindung bei verschiedenen Übertragungsanwendungen verwendet wird, z.B. in einer Kupplung, rühren die sich bewegenden Bauteile der Kupplung die Zusammensetzung intensiv durch, und kein Dispergiermittel wird benötigt. Dies ist insbesondere dann dem Fall, wenn Permanentmagnete verwendet werden und die Kupplung niemals entmagnetisiert wird. In diesem Fall stellt das Setzen der Eisenpartikel kein Problem dar.When the magnetic fluid composition of the present invention is used in various transmission applications, e.g. in a clutch, the moving components of the clutch agitate the composition intensively and no dispersant is needed. This is especially the case when permanent magnets are used and the clutch is never demagnetized. In this case, settling of the iron particles is not a problem.
In den Anwendungen, bei denen ein Dispergiermittel notwendig ist, kann die Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung jedes Dispergiermittel oder jeden grenzflächenaktiven Stoff verwenden, der üblicherweise bei einem auf ein magnetisches Feld ansprechenden Fluid verwendet wird. Beispiele für im Stand der Technik verwendete grenzflächenaküve Stoffe sind: Dispergiermittel, z.B. Eisen(II)-oleat oder Eisen(II)-naphthenat; Aluminiumseifen, z. B. Aluminiumtristearat oder Aluminiumdistearat alkalische Seifen, z.B Lithiumstearat oder Natriumstearat, verwendet zur Erzielung von thixotropen Eigenschaften; grenzflächenaktive Stoffe wie Fettsäuren, z.B. Olsäuren; Sulfonate, z.B. Petroleumsulfonate; Phosphatester, z.B. Alkoholester von ethoxiliertem Phosphatester; und Kombinationen der obigen.In applications where a dispersant is necessary, the composition of the present invention may employ any dispersant or surfactant conventionally used with a magnetic field responsive fluid. Examples of surfactants used in the art are: dispersants, e.g., ferrous oleate or ferrous naphthenate; aluminum soaps, e.g., aluminum tristearate or aluminum distearate; alkaline soaps, e.g., lithium stearate or sodium stearate, used to provide thixotropic properties; surfactants such as fatty acids, e.g., oleic acids; sulfonates, e.g., petroleum sulfonates; phosphate esters, e.g., alcohol esters of ethoxylated phosphate ester; and combinations of the above.
Ein bevorzugtes Dispergiermittel ist faseriger Kohlenstoff, Faseriger Kohlenstoff ist ein aus Partikeln bestehender Kohlenstoff, bei dem jeder Kohlenstoffpartikel aus einer großen Anzahl von verschlungenen kleinen Kohlenstofffasern zusammengesetzt ist. Solch ein faseriger Kohlenstoff ist "TRW Carbon", ein Warenzeichen der TRW Corporation. "TRW Carbon" ist in der oben genannten Veröffentlichung "Quest" offenbart. Die Offenbarung dieser Veröffentlichung ist hierin durch Bezugnahme eingeschlossen.A preferred dispersant is fibrous carbon. Fibrous carbon is a particulate carbon in which each carbon particle is composed of a large number of intertwined small carbon fibers. Such fibrous carbon is "TRW Carbon," a trademark of TRW Corporation. "TRW Carbon" is disclosed in the above-referenced publication "Quest." The disclosure of that publication is incorporated herein by reference.
"TRW Carbon" wird in einer katalytischen Kohlenstoft-Disproportionierungs- Reaktion hergestellt, bei der ein Brenngas mit einem niedrigen Heizwert oder eine andere Kohlenstoffquelle zur Aufrechterhaltung der Reaktion verwendet wird. Die einzelnen Fasern des faserigen Kohlenstoffs besitzen einen Durchmesser zwischen 0-05 und 0,5 Mikrometer, und sie besitzen eine Länge bis zu mehreren tausendmal ihrem Durchmesser. Ein bevorzugtes mittleres Verhältnis von Länge zu Durchmesser liegt im Bereich von ungefähr 10:1 bis ungefähr 1000:1. Die meisten der Fasern enthalten ein Kristallit eines Eisenmetalls (z.B. Eisen Nickel, Kobalt oder ihre Legierungen) oder ein Eisenmetallkarbid. Die Kohlenstoffasern wachsen während der Disproportionierungsreaktion von entgegengesetzten Seiten des einzelnen Kristallits. Der Kristallit stellt normalerweise 1 bis 10 Gewichtsprozent des Materials dar, er kann jedoch durch Säureauslaugung bis auf 0,1 Prozent vermindert werden. Mit Ausnahme der Kristallite bestehen die Fasern aus fast reinem Kohlenstoff plus einer geringen Menge von Wasserstoff im Bereich von 0,5 bis 1 Prozent. Die Fasern können entweder hohl oder porös sein."TRW Carbon" is produced in a catalytic carbon disproportionation reaction using a low calorific value fuel gas or other carbon source to sustain the reaction. The individual fibers of the fibrous carbon have a diameter between 0.05 and 0.5 micrometers, and they have a length up to several thousand times their diameter. A preferred average length to diameter ratio is in the range of about 10:1 to about 1000:1. Most of the fibers contain a crystallite of a ferrous metal (e.g., iron nickel, cobalt or their alloys) or a ferrous metal carbide. The Carbon fibers grow from opposite sides of the individual crystallite during the disproportionation reaction. The crystallite typically represents 1 to 10 percent by weight of the material, but it can be reduced to 0.1 percent by acid leaching. Except for the crystallites, the fibers consist of almost pure carbon plus a small amount of hydrogen in the range of 0.5 to 1 percent. The fibers can be either hollow or porous.
Während der Disproportionierungsreaktion findet ein Verschlingen der Fasern zu aggregierten Partikeln statt. Das Verschlingen und das Bilden von kleinen Zwischenräumen in den Kohlenstoffpartikeln erlaubt dem faserigen Kohlenstoff, die im Bereich von Mikrometern großen Carbonyleisenpartikel aufzunehmen und die Carbonyleisenpartikel in einem Trägerfluid verteilt mechanisch zu suspendieren. Die faserigen Kohlenstoffpartikel besitzen eine große Oberfläche von ungefähr 300 Quadratmetern je Gramm und eine geringe Massendichte von ungefähr 0,02 bis ungefähr 0,7 Gramm je Milliliter. Das Porenvolumen der faserigen Kohlenstoffpartikel beträgt typischerweise ungefähr 0,5 bis ungefähr 0,9 Milliliter je Gramm.During the disproportionation reaction, entanglement of the fibers into aggregated particles occurs. The entanglement and the formation of small spaces in the carbon particles allows the fibrous carbon to take up the carbonyl iron particles, which are in the range of micrometers in size, and to mechanically suspend the carbonyl iron particles dispersed in a carrier fluid. The fibrous carbon particles have a high surface area of approximately 300 square meters per gram and a low mass density of approximately 0.02 to approximately 0.7 grams per milliliter. The pore volume of the fibrous carbon particles is typically approximately 0.5 to approximately 0.9 milliliters per gram.
Die faserigen Kohlenstoffpartikel besitzen fluidähnliche Merkmale und fließen wie eine Flüssigkeit, ähnlich wie Graphit. Wenn sie in einem flüssigen Trägermedium in einer Menge eingebracht werden, daß sie als Dispergiermittel wirken, dicken sie das Trägermedium ein oder gelieren es und verhindern das Setzen der Carbonyleisenpartikel. Sie bilden eine thixotrope Mischung mit dem Trägermedium, die gute Fließeigenschaften ausweist, wenn sie einer Scherung unterworfen wird. Die Viskosität der thixotropen Mischung ist relativ unabhängig von der Temperatur.The fibrous carbon particles have fluid-like characteristics and flow like a liquid, similar to graphite. When introduced into a liquid carrier medium in an amount that they act as a dispersant, they thicken or gel the carrier medium and prevent the carbonyl iron particles from settling. They form a thixotropic mixture with the carrier medium that exhibits good flow properties when subjected to shear. The viscosity of the thixotropic mixture is relatively independent of temperature.
Das Trägermedium der Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung kann jedes üblicherweise bei einem auf ein magnetisches Feld ansprechenden Fluid verwendete Trägermedium sein. Beispiele für geeignete Trägermedien sind im oben genannten Stand der Technik gegeben. Vorzugsweise ist das verwendete Trägermedium ein Öl mit einer Viskosität zwischen 1 und 1000 Zentipoise bei ungefähr 37,78ºC (100ºF). Spezielle Beispiele für geeignete Trägermedien und ihre Viskositäten sind in der folgenden Tabelle 2 gegeben: Tabelle 2 Trägermedium Viskosität Conoeo-LVT-Öl Kerosin Leichtes Paraffinöl Mineralöl (Kodak) SilikonölThe carrier medium of the composition of the present invention can be any carrier medium conventionally used with a magnetic field responsive fluid. Examples of suitable carrier media are given in the prior art cited above. Preferably, the carrier medium used is an oil having a viscosity between 1 and 1000 centipoise at about 37.78°C (100°F). Specific examples of suitable carrier media and their viscosities are given in Table 2 below: Table 2 Carrier medium Viscosity Conoeo LVT oil Kerosene Light paraffin oil Mineral oil (Kodak) Silicone oil
Die Anteile der in der Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung verwendeten Bestandteile sind in einem weiten Bereich variabel. Bei die Verwendung eines Dispergiermittels benötigenden Zusammensetzungen wird das Dispergiermittel in einer Menge verwendet, die ein Dispergieren der Carbonyleisenpartikel und ein Halten dieser Partikel im Trägermedium suspendiert bewirkt. Die Menge des verwendeten Trägermediums ist die Menge, die für das Trägermedium notwendig ist, damit es als die zusammenhängende Phase der Zusammensetzung wirkt. Lufteinschlüsse in der Zusammensetzung sollten vermieden werden. Der Rest der Zusammensetzung ist im wesentlichen Carbonyleisenpulver. Vorzugsweise beträgt das Gewichtsverhältnis von (Carbonyleisen zu Dispergiermittel ungefähr 90:10 bis ungefähr 99,5:0,5. Das Gewicht des Trägermediums beträgt ungefähr 15% bis ungefähr 50% des zusammengenommenen Gewichts des Carbonyleisens und des Dispergiermittels.The proportions of the ingredients used in the composition of the present invention are variable over a wide range. In compositions requiring the use of a dispersant, the dispersant is used in an amount effective to disperse the carbonyl iron particles and to maintain these particles suspended in the carrier medium. The amount of carrier medium used is the amount necessary for the carrier medium to act as the continuous phase of the composition. Air inclusions in the composition should be avoided. The remainder of the composition is essentially carbonyl iron powder. Preferably, the weight ratio of carbonyl iron to dispersant is from about 90:10 to about 99.5:0.5. The weight of the carrier medium is from about 15% to about 50% of the combined weight of the carbonyl iron and dispersant.
Speziell gewählte Verhältnisse hängen von der Anwendung für die Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung ab. Vorzugsweise sind die Verhältnisse so, daß die Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung thixotrope Eigenschaften besitzt und mechanisch stabil in dem Sinne ist, daß die Zusammensetzung über lange Zeitabschnitte homogen bleibt.Specific proportions chosen will depend on the application for the composition of the present invention. Preferably, the proportions are such that the composition of the present invention has thixotropic properties and is mechanically stable in the sense that the composition remains homogeneous over long periods of time.
Bei den Zusammensetzungen, die im wesentlichen aus isoliertem, reduziertem Carbonyleisen und einem Trägermedium bestehen, wird das Trägermedium in einer solchen Menge verwendet, daß es die zusammenhängende Phase der Zusammensetzung bildet. Die speziell verwendete Menge hängt von den Eigenschaften des Trägermediums ab, z.B. von der Viskosität. Ein bevorzugtes Gewichtsverhältnis von Trägermedium zu Carbonyleisen liegt im Bereich von ungefähr 15% - 55% Trägermedium zu ungefähr 85% - 45% Carbonyleisen.In the compositions consisting essentially of isolated, reduced carbonyl iron and a carrier medium, the carrier medium is used in an amount such that it forms the continuous phase of the composition. The specific amount used depends on the properties of the carrier medium, e.g. viscosity. A preferred weight ratio of carrier medium to carbonyl iron is in the range of about 15% - 55% carrier medium to about 85% - 45% Carbonyl iron.
In diesem Beispiel wurden 99 Gew.% Carbonyleisen und 1 Gew.% TRW-Kohlenstoff miteinander vermischt. Dann wurde eine Mischung von 20 Gew.% Conoco-LVT-Öl und 80 Gew.% Carbonyleisen und die TRW-Kohlenstoff-Mischung in einer Homogemsiervorrichtung für 12 bis 24 Stunden unter Vakuum bomogenisiert. Ein intensives Mischen in der Homogenisiervorrichtung bewirkte, daß der TRW-Kohlenstoff und das Carbonyleisen gründlich miteinander vermischt wurden und daß das Carbonyleisen in der faserigen Struktur des TRW-Kohlenstoffs eingeschlossen wurde. Es wurde auch ein gründliches Benetzen aller Oberflächen des TRW-Kohlenstoffs und des Carbonyleisens mit dem LVT-Öl bewirkt. Das speziell verwendete Carbonyleisen war Carbonyl "GS-6", ein Warenzeichen der GAF Corporation.In this example, 99 wt.% carbonyl iron and 1 wt.% TRW carbon were mixed together. Then, a mixture of 20 wt.% Conoco LVT oil and 80 wt.% carbonyl iron and the TRW carbon mixture were homogenized in a homogenizer for 12 to 24 hours under vacuum. Vigorous mixing in the homogenizer caused the TRW carbon and carbonyl iron to be thoroughly mixed together and caused the carbonyl iron to be trapped in the fibrous structure of the TRW carbon. Thorough wetting of all surfaces of the TRW carbon and carbonyl iron with the LVT oil was also caused. The specific carbonyl iron used was Carbonyl "GS-6," a trademark of GAF Corporation.
Zur Bestimmung der Kupplungskraftmerkmale der Zusammensetzung unter verschiedenen Bedingungen wurde eine Testvorrichtung konstruiert. Die Testvorrichtung ähnelt im Aufbau dem offenbarten Stoßdämpfer der schwebenden Anmeldung mit der Seriennummer 339 126, die am 14. April 1989 eingereicht und dem Rechtsnachfolger der vorliegenden Anmeldung übertragen wurde. Die Testvorrichtung ist in den Zeichnungen dieser Anmeldung dargestellt.A test device was constructed to determine the coupling force characteristics of the composition under various conditions. The test device is similar in construction to the disclosed shock absorber of pending application Serial No. 339,126, filed April 14, 1989 and assigned to the assignee of the present application. The test device is shown in the drawings of this application.
Unter Bezugnahme insbesondere auf die Figuren 1 und 2 enthält die Testvorrichtung 12 ein nichtmagnetisches Aluminiumgehäuse 14. Das Gehäuse 14 enthält einen ersten Gehäuseabschnitt 16 und einen zweiten Gehäuseabschnitt 18 (Fig. 2), die aneinander durch Schrauben 20 befestigt sind. Die Gehäuseabschnitte 16, 18 bestimmen eine Fluidkammer 22 (Fig. 2) im bezüglich der Zeichnungen rechten Endabschnitt 24 des Gehäuses. Wie in den Zeichnungen erkennbar, erstreckt sich durch den linken Endabschnitt 28 des Gehäuses 14 eine Welle 26. Die Welle 26 besitzt Wellenendabschnitt 30 und 32 (Fig. 2) und einen Wellenmittelabschnitt 34. Die Welle 26 dreht sich in Lageranordnungen 36 und 38. Dichtungen 40, 42 verhindern einen Fluidverlust entlang der Welle 26.Referring particularly to Figures 1 and 2, the test device 12 includes a non-magnetic aluminum housing 14. The housing 14 includes a first housing section 16 and a second housing section 18 (Figure 2) secured together by screws 20. The housing sections 16, 18 define a fluid chamber 22 (Figure 2) in the right end section 24 of the housing as viewed in the drawings. As seen in the drawings, a shaft 26 extends through the left end section 28 of the housing 14. The shaft 26 has shaft end sections 30 and 32 (Figure 2) and a shaft center section 34. The shaft 26 rotates in bearing assemblies 36 and 38. Seals 40, 42 prevent fluid loss along the shaft 26.
Der Mittelabschnitt 34 der Welle 26 besitzt eine rechteckige Gestalt. Am Mittelabschnitt 34 ist ein Rotorblatt 44 so befestigt, daß es sich mit der Welle dreht. Das Rotorblatt 44 besitzt die in Fig. 3 gezeigte Gestalt. Es erstreckt sich radial vom Wellenmittelabschnitt 34 in die Fluidkammer 22.The central portion 34 of the shaft 26 has a rectangular shape. A rotor blade 44 is attached to the central portion 34 so that it rotates with the shaft. The rotor blade 44 has the shape shown in Fig. 3. It extends radially from the shaft central portion 34 into the fluid chamber 22.
Der rechtsseitige Abschnitt 24 des Gehäuses 14 besitzt eine Öffnung 45, in der ein Halter 46 für einen Elektromagneten 54 angeordnet ist, und eine Öffnung 47, in der ein Halter 48 für einen Elektromagneten 56 angeordnet ist. Die Halter 46, 48 besitzen Kammern 50 bzw. 52, in denen die Elektromagnete 54 bzw. 56 angeordnet sind.The right-hand section 24 of the housing 14 has an opening 45 in which a holder 46 for an electromagnet 54 is arranged, and an opening 47 in which a holder 48 for an electromagnet 56 is arranged. The holders 46, 48 have chambers 50 and 52, respectively, in which the electromagnets 54 and 56 are arranged.
Die Halter 46, 48 sind an den Gehäuseabschnitten 16 bzw. 18 mit Klammern 58 bzw 60 befestigt. Schrauben 62 bzw. 64 halten den Wicklungshalter 46 bzw. 48 an den Klammer 58, 60. Schrauben 66 (Fig. 1) halten die Klammern 58, 60 an den Gehäuseabschnitten 16, 18. Die Elektromagnete 54, 56 können an den Haltern 46, 48 chemisch befestigt oder alternativ mit dem Halter über nicht dargestellte Schrauben verbunden werden. Das nichtmagnetische Material des Gehäuses 12 und der Halter 46, 48 minimiert Magnetflußverluste von den Elektromagneten 54, 56.The holders 46, 48 are attached to the housing sections 16 and 18 with brackets 58 and 60, respectively. Screws 62 and 64 hold the winding holder 46 and 48, respectively, to the brackets 58, 60. Screws 66 (Fig. 1) hold the brackets 58, 60 to the housing sections 16, 18. The electromagnets 54, 56 can be chemically attached to the holders 46, 48 or alternatively connected to the holder via screws (not shown). The non-magnetic material of the housing 12 and the holders 46, 48 minimizes magnetic flux losses from the electromagnets 54, 56.
Die Figuren 4, 5 und 6 zeigen Details der Elektromagnete 54, 56. Jeder Elektromagnet 54, 56 enthält einen Weicheisenkern 70, um den eine elektrische Spule 72 gewickelt ist. Die elektrische Spule 72 ist mit einem Vergußmaterial überzogen, z.B. Epoxy. Jeder der Elektromagnete 54, 56 besitzt ein Paar Drahtenden 74. Ein äußerer Weicheisenpol 76 erstreckt sich um die Spule 72.Figures 4, 5 and 6 show details of the electromagnets 54, 56. Each electromagnet 54, 56 includes a soft iron core 70 around which an electrical coil 72 is wound. The electrical coil 72 is coated with a potting material, e.g. epoxy. Each of the electromagnets 54, 56 has a pair of wire ends 74. An outer soft iron pole 76 extends around the coil 72.
Die Elektromagnete 54, 56 sind so angebracht, daß die Pole des Elektromagneten 54 den Polen des Elektromagneten 56 gegenüberliegen. Zwischen den Elektromagneten 54, 56 sind das Rotorblatt 44 und die Fluidkammer 22 angeordnet. Der Abstand zwischen einem Elektromagneten und dem Blatt beträgt ungefähr 0,25 Millimeter. Die Blattdicke beträgt ungefähr zwei Millimeter. Im vorliegenden Beispiel besitzt der Mittelkern 70 jedes Elektromagneten einen Durchmesser vor 38,1 mm (1.5 inch). Der Außendurchmesser jedes Elektromagneten beträgt 76,2 mm (3 Inch). Der äußere Pol 76 besitzt eine radiale Dicke von 4,76 mm (0,1875 Inch). Jede Spule 72 der Elektromagnete besitzt 894 Wicklungen.The electromagnets 54, 56 are mounted so that the poles of the electromagnet 54 are opposite the poles of the electromagnet 56. The rotor blade 44 and the fluid chamber 22 are arranged between the electromagnets 54, 56. The distance between an electromagnet and the blade is approximately 0.25 millimeters. The blade thickness is approximately two millimeters. In the present example, the center core 70 of each electromagnet has a diameter of 38.1 mm (1.5 inches). The outside diameter of each electromagnet is 76.2 mm (3 inches). The outer pole 76 has a radial thickness of 4.76 mm (0.1875 inches). Each coil 72 of the electromagnets has 894 windings.
Wenn die Spulen 54, 56 mit Energie versorgt werden, erzeugt jeder Elektromagnet sein eigenes Magnetfeld. Zwischen den beiden Elektromagneten werden magnetische Flußlinien ausgebildet. Die Magnetflußlinien führen durch das Fluid in der Fluidkammer 22 und durch das Rotorblatt 44. Diese Magnetflußlinien wirken auf das fluid in der Fluidkammer 22 so, daß sie den Bewegungswiderstand des Rotorblatts 44 im Fluid verändern.When the coils 54, 56 are energized, each electromagnet generates its own magnetic field. Magnetic flux lines are formed between the two electromagnets. The magnetic flux lines lead through the fluid in the fluid chamber 22 and through the rotor blade 44. These magnetic flux lines act on the fluid in the fluid chamber 22 in such a way that they change the resistance to movement of the rotor blade 44 in the fluid.
Um die Kupplungskraft des magnetischen Fluids der vorliegenden Effindung zu testen, wenn es einem magnetischen Feld ausgesetzt ist, wurde die Welle 26 über einen Arm 78 (Fig. 2) mit einem (nicht dargestellten) Drehmomentmotor verbunden. Der Drehmomentmotor war mit einer Drehmomentmeßvorrichtung verbunden. An die Elektromagnete 54, 56 wurden unterschiedliche Ströme angelegt. Es wurde das zum Drehen des Blattes im magnetischen Fluid in der Kammer 22 unter dem Einfluß des magnetischen Feldes notwendige Drehmoment gemessen. Die Ergebnisse des Tests sind in Fig. 7 dargestellt.To test the coupling force of the magnetic fluid of the present invention when subjected to a magnetic field, the shaft 26 was connected to a torque motor (not shown) via an arm 78 (Fig. 2). The torque motor was connected to a torque measuring device. Different currents were applied to the electromagnets 54, 56. The torque necessary to rotate the blade in the magnetic fluid in the chamber 22 under the influence of the magnetic field was measured. The results of the test are shown in Fig. 7.
In Fig. 7 ist der Stromfluß in Ampere mal Wicklungen entlang der X-Achse aufgetragen. Der angelegte Strom verändert sich von 0 bis ungefähr 3,5 Ampere (3129 Ampere mal Wicklungen). Der Drehwiderstand des Blattes 44 ist entlang der Y-Achse in Pa (psi) gegeben, er verändert sich von ungefähr 0 bis ungefähr 344,74 10³ Pa (50 psi). Diese Messung wurde dadurch erhalten, daß die zum Drehen des Blattes notwendige Kraft des Drehmoments durch die dem auf das magnetische Feld ansprechende Fluid in der Kammer 22 ausgesetzte Blattoberfläche geteilt wurde. Es wurden auch Messungen bei verschiedenen Schwingungsfrequenzen durchgeführt die von 0,5 Hertz bis 5 Hertz variierten.In Fig. 7, the current flow in amperes times turns is plotted along the X-axis. The applied current varies from 0 to about 3.5 amperes (3129 amperes times turns). The rotational resistance of the blade 44 is given along the Y-axis in Pa (psi), varying from about 0 to about 344.74 10³ Pa (50 psi). This measurement was obtained by dividing the force of torque necessary to rotate the blade by the blade surface area exposed to the magnetic field responsive fluid in the chamber 22. Measurements were also made at various oscillation frequencies varying from 0.5 hertz to 5 hertz.
Wie dargestellt, betrug der Drehwiderstand bei einem Strom von Null ungefähr Null, was die ausgezeichneten Schmiereigenschaften der Zusammensetzung der Erfindung anzeigt. Der Drehwiderstand erhöht sich bei einem Anwachsen des Stromflusses schnell auf ungefähr 262 10³ - 330,95 10³ Pa (38-48 psi) bei 3129 Ampere mal Wicklungen (ungefähr 3,5 Ampere). Die Messungen wurden bei unterschiedlichen Frequenzen durchgeführt, und alle Messungen ergaben relativ ähnliche Kurven, was bedeutet, daß die Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung relativ frequenzunempfindlich ist.As shown, the rotational resistance at zero current was approximately zero, indicating the excellent lubricating properties of the composition of the invention. The rotational resistance increases rapidly with an increase in current flow to approximately 262 10³ - 330.95 10³ Pa (38-48 psi) at 3129 amps times turns (approximately 3.5 amps). The measurements were made at different frequencies and all measurements gave relatively similar curves, indicating that the composition of the present invention is relatively frequency insensitive.
Ein herkömmliches, auf ein magnetisches Feld ansprechendes Fluid würde dagegen Ströme mit einer wesentlich größeren Stärke erfordern, um einen gleichen Kupplungswiderstand zu erzielen. Ein herkömmliches rheologisches, auf ein magnetisches Feld ansprechendes Fluid würde einen Kupplungswiderstand von weniger als 6,89476 10³ Pa (1 psi) bei einem Magnetfeld aufweisen, das mit einem Stromfluß von ungefähr 3129 Ampere mal Wicklungen erzeugt wird. Daher erlaubt das rheologische Fluid der vorliegenden Erfindung die Konstruktion von sehr kompakten, ein auf ein magnetisches Feld ansprechendes Fluid verwendende Vorrichtungen mit einer relativ hohen Kupplungskraft.A conventional magnetic field responsive fluid, on the other hand, would require currents of much greater magnitude to achieve the same coupling resistance. A conventional rheological magnetic field responsive fluid would have a coupling resistance of less than 6.89476 10³ Pa (1 psi) for a magnetic field generated with a current flow of approximately 3129 amps times turns. Therefore, the rheological fluid of the present invention allows the construction of very compact magnetic field responsive fluid devices with a relatively high coupling force.
Aus der obigen Beschreibung einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ergeben sich dem Fachmann Verbesserungen, Veränderungen und Modifikationen. Diese sich dem Fachmann ergebende Verbesserungen, Veränderungen und Modifikationen werden als von den beigefügten Patentansprüchen abgedeckt betrachtet.From the above description of a preferred embodiment of the invention, improvements, changes and modifications will become apparent to those skilled in the art. These improvements, changes and modifications apparent to those skilled in the art are considered to be covered by the appended claims.
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