NO163209B

NO163209B - SEALING DEVICE BETWEEN THE INGREDIENTS OF A SWINGING, LINEAR ELECTROM MOTOR.

Info

Publication number: NO163209B
Application number: NO841364A
Authority: NO
Inventors: Jaroslav Prochazka; Vladimir Havlin; Ales Heyberger; Jan Cermak; Ota Roubicek; Zdenek Pejsek; Jan Rozprim
Original assignee: Ceskoslovenska Akademie Ved
Priority date: 1983-04-08
Filing date: 1984-04-06
Publication date: 1990-01-08
Also published as: DK160884D0; NO841364L; FI841356A0; DK160884A; FI841356A; SE8401694D0; CS237058B1; NO163209C; SE8401694L; SE459299B; CS252583A1

Description

Oppfinnelsen angår en anordning for tetning mellom bestanddelene i en svingende, lineær elektromotor av reluktanstype, for drift med et svingende element for intensiv kontakt mellom to ikke-blandbare eller i begrenset grad blandbare væsker, mellom en væske og en gass eller mellom en væske og et fast, kornet stoff, idet motoren omfatter en stator og et anker med en første og en andre ferromagnetisk del som er slik anordnet at det mellom de ferromagnetiske deler og statoren er dannet en funksjonsluftspalte, og det i en sliss i statoren er anbrakt minst én vikling, idet ankerets svingeamplitude og frekvens kan nå opp til henholdsvis 2 cm og 8 Hz og i dette område er kontinuerlig fjernstyrte og regulerbare til en konstant verdi. The invention relates to a device for sealing between the components of an oscillating, reluctance-type linear electric motor, for operation with an oscillating element for intensive contact between two immiscible or to a limited extent miscible liquids, between a liquid and a gas or between a liquid and a solid, granular substance, the motor comprising a stator and an armature with a first and a second ferromagnetic part which is arranged in such a way that a functional air gap is formed between the ferromagnetic parts and the stator, and at least one winding is placed in a slot in the stator , as the armature's swing amplitude and frequency can reach up to 2 cm and 8 Hz respectively and in this range are continuously remote-controlled and adjustable to a constant value.

Innenfor forskjellige industrigrener blir det for Within various branches of industry, it becomes too

intensivering av prosesser som foregår i homogene eller hetero-gene systemer av væsker, blandinger av væsker og gasser, ellér eventuelt en væske og en kornet, fast fase, med fordel benyttet en gjennomblanding ved hjelp av eh svingebevegelse av stive elementer. Som kilde for svingebevegelsen benyttes ofte kam-skivemekanismer som drives med roterende elektromotorer eller hydromotorer. Som en ny anordning ble det foreslått for dette formål å benytte en svingende, lineær, elektrisk drivanordning med en uavhengig fjernstyring og med regulering av amplituden og frekvensen av svingningene, eller eventuelt av disses pro-dukt. I en rekke tilfeller består det krav at det gjennomblan-dede system må være godt forseglet eller avtettet overfor sine omgivelser. Dette er tilfelle for eksempel ved bearbei-delse av flyktige, aggressive medier, men også når kontakt mellom det aktuelle materiale og luftens oksygen er uønsket, eller når det er uunngåelig å arbeide med forhøyet eller redu-sert trykk. intensification of processes that take place in homogeneous or heterogeneous systems of liquids, mixtures of liquids and gases, or possibly a liquid and a granular, solid phase, advantageously using a thorough mixing by means of eh swinging movement of rigid elements. Cam-disk mechanisms driven by rotating electric motors or hydromotors are often used as the source for the swinging movement. As a new device, it was proposed for this purpose to use an oscillating, linear, electric drive device with an independent remote control and with regulation of the amplitude and frequency of the oscillations, or possibly of their product. In a number of cases there is a requirement that the thoroughly mixed system must be well sealed or sealed against its surroundings. This is the case, for example, when processing volatile, aggressive media, but also when contact between the material in question and the oxygen in the air is undesirable, or when it is unavoidable to work with elevated or reduced pressure.

Anvendelsen av lineære, svingende drivanordninger med roterende motorer medfører en rekke ulemper hva forseg-lingen eller tetningen angår. Inneslutningen av hele drivan-ordningen i et forseglet eller lufttett rom er i praksis ute-lukket. Det kommer enten på tale en tetning av trekkstangen med de svingende elementer, der denne kommer ut av det forseglede rom, eller innføring av kamskivemekanismen i det forseglede rom og tetning av akselen til den roterende elektromotor eller hydrodrivanordningen. Tetning ved hjelp av klassiske tetningshylser eller pakningsbokser krever i disse tilfeller et fordringsfullt vedlikehold. Ved svingebevegelsen er det også mulig å benytte en tetning ved hjelp av en foldebelg hvis levetid riktignok er begrenset og hvis pålitelighet således blir problematisk. Kravene til tetningen stiger ytter-ligere når det forseglede rom står under trykk. I visse anvendelsestilfeller, f.eks. innen kjerneteknikken, kreves også en usedvanlig pålitelighet av anleggene, og også en lang periode med feilsikker drift. I slike tilfeller er de foran omtalte løsninger fullstendig utilfredsstillende. The use of linear, oscillating drive devices with rotating motors entails a number of disadvantages as far as the sealing is concerned. The enclosure of the entire drive arrangement in a sealed or airtight room is in practice excluded. There is either a sealing of the drawbar with the swinging elements, where this comes out of the sealed space, or introduction of the cam mechanism in the sealed space and sealing of the shaft of the rotating electric motor or hydraulic drive device. Sealing using classic sealing sleeves or packing boxes requires demanding maintenance in these cases. During the swinging movement, it is also possible to use a seal by means of a folding bellows whose service life is admittedly limited and whose reliability thus becomes problematic. The requirements for the seal rise even further when the sealed space is under pressure. In certain application cases, e.g. in core technology, an exceptional reliability of the facilities is also required, and also a long period of fail-safe operation. In such cases, the solutions discussed above are completely unsatisfactory.

Formålet med oppfinnelsen er å tilveiebringe en tetningsanordning som i forbindelse med en elektromotor av den innledningsvis angitte type eliminerer de foran omtalte ulemper. The purpose of the invention is to provide a sealing device which, in connection with an electric motor of the type indicated at the outset, eliminates the disadvantages mentioned above.

Ovennevnte formål oppnås med en anordning ved en motor av den innledningsvis angitte type, hvilken anordning er kjennetegnet ved at det mellom ankeret og statoren, som i og for seg kjent, er anbrakt en ikke-bevegelig tetningsskillevegg som i hovedsaken består av ikke-ferromagnetisk materiale, hvilken skillevegg har ferromagnetiske •"Iler ikke-ferromagnetiske restdeler som følger veggen av statorens sliss i dennes frie rom, mens en overspoledel av skilleveggen ligger dypere og nær viklingens overflate, idet en kantdel og en midtdel av skilleveggen strekker seg langs en del av statorens overflate som ligger nær ankeret. The above-mentioned purpose is achieved with a device for a motor of the type indicated at the outset, which device is characterized by the fact that between the armature and the stator, which is known per se, a non-movable sealing partition is placed, which mainly consists of non-ferromagnetic material , which partition has ferromagnetic •"Iler non-ferromagnetic residual parts that follow the wall of the stator's slot in its free space, while an over-coil part of the partition lies deeper and close to the surface of the winding, with an edge part and a central part of the partition extending along part of the stator's surface that is close to the anchor.

Det ved hjelp av oppfinnelsen oppnådde fremskritt The progress achieved by means of the invention

er et resultat av den pålitelige adskillelse av det forseglede rom fra den ytre omgivelse ved hjelp av den ubevegelige, meka-nisk helt enkle tetningsskillevegg som muliggjør en kontaktløs overføring av den elektromagnetiske energi til den svingende, lineære elektromotors anker som da omsetter denne energi til is a result of the reliable separation of the sealed space from the external environment by means of the immovable, mechanically completely simple sealing partition which enables a contactless transfer of the electromagnetic energy to the oscillating, linear electromotor armature which then converts this energy into

den mekaniske form som er nødvendig for frembringelse av beve-gelsen. Det konstruktivt enkle anker i den svingende, lineære elektromotor kan problemløst anbringes i et vilkårlig avtettet miljø, slik at hele anordningen kan bli teknisk enkel og kan the mechanical form that is necessary to produce the movement. The constructively simple armature in the oscillating, linear electric motor can easily be placed in an arbitrarily sealed environment, so that the whole device can be technically simple and can

realiseres på effektiv måte. realized in an efficient manner.

Denne anordning er særlig godt egnet for sådanne praktiske anvendelsestilfeller hvor det kreves en ampli-tude av svingningsveien for den drevne mekanisme på opp til noen centimeter og en driftsfrekvens på opp til ca. 8 Hz. Dersom det benyttes en svingende, lineær elektromotor av reluktanstype ved hvilken den matefrekvens som skal velges, beløper seg til halvparten av frekvensen av de mekaniske svingninger, er tilleggstapene på grunn av de hvirvelstrømmer som induseres i det massive hermetiseringshus, uvesentlige. Med henblikk på reduksjon av tapene i den forseglede motors energetiske virksomhet kan spalten mellom motorens stator og dennes anker med fordel reduseres ved å utføre en del av hermetiseringshuset av ferromagnetisk materiale og en del av ikke-ferromagnetisk materiale. This device is particularly well suited for such practical application cases where an amplitude of the oscillation path for the driven mechanism of up to a few centimeters and an operating frequency of up to approx. 8 Hz. If an oscillating, reluctance-type linear electric motor is used in which the feed frequency to be selected amounts to half the frequency of the mechanical oscillations, the additional losses due to the eddy currents induced in the massive canning housing are insignificant. With a view to reducing the losses in the sealed motor's energetic activity, the gap between the motor's stator and its armature can advantageously be reduced by making a part of the canning housing of ferromagnetic material and a part of non-ferromagnetic material.

Ved innlemmelse av en tetningsanordning i konstruk-sjonen av en svingende, lineær elektromotor skjer det således ikke noen nedsettelse av dennes energetiske virksomhet. Anordningen ifølge oppfinnelsen er enkel, bevegelsesløs og pålite-lig, og i praksis bortfaller enhver nødvendighet av driftsover-våkning av denne. By incorporating a sealing device in the construction of an oscillating, linear electric motor, there is thus no reduction in its energetic activity. The device according to the invention is simple, motionless and reliable, and in practice there is no need for operational monitoring of it.

Oppfinnelsen skal beskrives nærmere i det følgende The invention shall be described in more detail below

i forbindelse med et ut førelseseksempel på en anordning for tetning mellom bestanddelene av en svingende, lineær elektromotor under henvisning til tegningen, hvis ene figur i snitt viser en utførelse av en tetningsanordning i en asymmetrisk, svingende, lineær reluktanselektromotor med en funksjonsluftspalte mellom statoren og et i en sliss i statoren innført anker. in connection with an embodiment of a device for sealing between the components of an oscillating, linear electric motor with reference to the drawing, one figure of which in section shows an embodiment of a sealing device in an asymmetric, oscillating, linear reluctance electric motor with a functional air gap between the stator and a in a slot in the stator inserted armature.

Den på figuren viste motor omfatter en stator 10 The motor shown in the figure comprises a stator 10

og et anker 20 med første og andre ferromagnetiske deler 21 hhv. 22 som griper inn i en sliss 11 i statoren. I slissen 11 er det anbrakt en vikling 12 til hvilken ankerets 20 ferromagnetiske deler 21, 22 nærmer deg via motorens funksjonsluftspalte 13. Mellom ankeret 20 og statoren 10 er det anbrakt en tetningsskillevegg 29 som i hovedsaken består av ikke-ferromagnetisk materiale. Skilleveggen 29 er sammensatt av en kantdel 30, en overspoledel 31 som ligger over statorens 10 vikling 12, restdeler 32 i funksjonsluftspalten 13 utenfor and an armature 20 with first and second ferromagnetic parts 21 respectively. 22 which engages in a slot 11 in the stator. In the slot 11, a winding 12 is placed to which the ferromagnetic parts 21, 22 of the armature 20 approach you via the motor's functional air gap 13. Between the armature 20 and the stator 10, a sealing partition 29 is placed which mainly consists of non-ferromagnetic material. The partition wall 29 is composed of an edge part 30, an overcoil part 31 which lies above the winding 12 of the stator 10, residual parts 32 in the functional air gap 13 outside

viklingen 12, og en midtdel ,33. the winding 12, and a middle part .33.

Tetningsskilleveggens 29 restdeler 32 i funksjonsluftspalten 13 kan være ferromagnetiske. I dette tilfelle blir res.tdelene 32 til en bestanddel av statorens 10 ferromagnetiske materiale, og de reduserer således funksjonsluftspal-tens 13 bredde. Dersom skilleveggens 29 restdeler 32 er av ikke-ferromagnetisk materiale, økes funksjonsluftspalten med disses tykkelse, hvilket som regel er ugunstig. The remaining parts 32 of the sealing partition 29 in the functional air gap 13 can be ferromagnetic. In this case, the remaining parts 32 become a component of the ferromagnetic material of the stator 10, and they thus reduce the width of the functional air gap 13. If the remaining parts 32 of the partition 29 are made of non-ferromagnetic material, the functional air gap is increased by their thickness, which is usually unfavorable.

Kantdelen 30, overspoledelen 31 og midtdelen 33 The edge part 30, the overspool part 31 and the middle part 33

av tetningsskilleveggen 29 må alltid være fremstilt av ikke-ferromagnetisk materiale. of the sealing partition 29 must always be made of non-ferromagnetic material.

Claims

Device for sealing between the components of an oscillating reluctance-type linear electric motor, for operation with an oscillating element for intensive contact between two immiscible or immiscible liquids, between a liquid and a gas or between a liquid and a solid, granular substance, the motor comprising a stator (10) and an armature (20) with a first and a second ferromagnetic part (21, 22) which is arranged in such a way that between the ferromagnetic parts (21, 22) and the stator (10) is formed a functional air gap (13), and at least one winding (12) is placed in a slot (11) in the stator (10), since the swing amplitude and frequency of the armature (20) can reach up to 2 cm and 8 Hz respectively and in this area are continuously remote-controlled and adjustable to a constant value, CHARACTERIZED BY the fact that between the armature (20) and the stator (10), which is known per se, a non-movable sealing partition (29) is placed which mainly consists of non- ferromagnetic material, which partition (29) has fer romagnetic or non-ferromagnetic residual parts (32) that follow the wall of the stator slot (11) in its free space, while an over-coil part (31) of the partition wall (29) lies deeper and close to the surface of the winding (12), as an edge part ( 30) and a central part (33) of the partition (29) extends along a part of the stator (10) surface which is close to the armature (20).