NO337047B1

NO337047B1 - Oscillating device with sealing lubricated by ferrofluid

Info

Publication number: NO337047B1
Application number: NO20131714A
Authority: NO
Inventors: Yongqing He; Svein Hestevik; Robert Nilsen
Original assignee: Resonator As
Priority date: 2013-12-19
Filing date: 2013-12-19
Publication date: 2016-01-11
Also published as: WO2015093974A1; NO20131714A1

Description

Oscillerende anordning med ferrofluid-smurt tetning Oscillating device with ferrofluid-lubricated seal

Foreliggende oppfinnelse vedrører en oscillerende anordning, og mer spesielt til en tetningsstruktur for en oscillerende anordning som angitt i ingressen til krav 1. The present invention relates to an oscillating device, and more particularly to a sealing structure for an oscillating device as stated in the preamble to claim 1.

Bakgrunn Background

Ferrofluider- er stabile suspensjoner med dispergerte enkelt-domene magnetiske nanopartikler med en størrelse på omtrent 10 nm i diameter. Bruk av ferrofluider som tetningsmidler og/ eller smøremidler har vært kjent i mange år, idet de fleste av disse er knyttet til roterende motorer og vakuumpakninger. Ferrofluids are stable suspensions of dispersed single-domain magnetic nanoparticles with a size of approximately 10 nm in diameter. The use of ferrofluids as sealants and/or lubricants has been known for many years, as most of these are linked to rotating motors and vacuum seals.

Bruk av ferrofluider som smøremidler i motorer hvor magneter blir benyttet for å hindre ferrofluid fra å unnslippe området av interesse, jfr. US patentsøknad 2008/011 6757 som viser en rotasjons motor. Use of ferrofluids as lubricants in motors where magnets are used to prevent ferrofluids from escaping the area of interest, cf. US patent application 2008/011 6757 which shows a rotary engine.

Utfordringen med å opprettholde smøremiddel i stillingen er spesielt fremhevet for frem og tilbakegående motorer, siden frem og tilbake bevegelse av stempler kontinuerlig forsøker å drive ut oljen i begge retninger ved treghetskrefter, bort fra området av interesse. Frem og tilbakegående maskiner er mye brukt i industri så vel som i husholdningsapparater i en rekke størrelser og konfigurasjoner. Typiske eksempler på slike maskiner er interne forbrenningsmotorer, kompressorer som brukes i air condition-anlegg og lagre som brukes i tunge maskiner. The challenge of maintaining lubricant in position is particularly highlighted for reciprocating engines, since the reciprocating motion of pistons continuously attempts to expel the oil in both directions by inertial forces, away from the area of interest. Reciprocating machines are widely used in industry as well as in household appliances in a variety of sizes and configurations. Typical examples of such machines are internal combustion engines, compressors used in air conditioning systems and bearings used in heavy machinery.

En vanlig utfordring som har vist seg vanskelig å finne en tilfredsstillende løsning på, er å sørge for tilstrekkelig smøring til den oscillerende aksel uten å miste smøremiddel til omgivelsene. Slikt tap av smøremiddel er et miljøproblem, det kan representere en helserisiko og det kan føre til motorhavari hvis nødvendig etterfylling blir glemt. A common challenge that has proven difficult to find a satisfactory solution to is providing sufficient lubrication to the oscillating shaft without losing lubricant to the environment. Such loss of lubricant is an environmental problem, it can represent a health risk and it can lead to engine failure if the necessary refill is forgotten.

Vanlige løsninger på dette tekniske område vanligvis er avhengig av bruk av stempelringer for tetning av det trykksatte kammer og tilsette smøremidler (fett, olje) for smøring. En typisk struktur kan bli funnet i Engineer^s Haandbook of Piston Rings, Seal Rings, Mechanical Shaft Seals, The Division, 1975. Common solutions in this technical area usually rely on the use of piston rings to seal the pressurized chamber and added lubricants (grease, oil) for lubrication. A typical structure can be found in the Engineer's Handbook of Piston Rings, Seal Rings, Mechanical Shaft Seals, The Division, 1975.

US patent nr. 4 309 040 gjelder tetningsanordninger for å hindre utslipp av et ferrofluid fra en flertrinns roterende pakning med ferrofluid om en aksel ved aksial bevegelse av akselen. US patent no. 4 309 040 relates to sealing devices to prevent the discharge of a ferrofluid from a multi-stage rotating packing with ferrofluid about a shaft during axial movement of the shaft.

US patent nr. 4 502 700 vedrører en lineær tetningsanordning med ferrofluid for å tilveiebringe en hermetisk tetning om en aksel som inngår i en lineær bevegelse. US patent no. 4,502,700 relates to a linear sealing device with ferrofluid to provide a hermetic seal about a shaft involved in a linear movement.

En tetningsanordning med ferrofluid omfattende holde- og posisjoneringsanordningfor magnetisk fluid, for å lagre eller beholde et magnetisk fluid i et tettende arrangement, hvor indre og ytre elementer blir innbyrdes rotert, er beskrevet i US patent nr.5 152 539. A sealing device with ferrofluid comprising holding and positioning device for magnetic fluid, to store or retain a magnetic fluid in a sealing arrangement, where inner and outer elements are mutually rotated, is described in US patent no. 5 152 539.

US patent nr. 5 797 311 angår en stempel- / foringsanordning for en -forbrenningsmotor med oscillerende stempel som omfatter en sylinderforing og et stempel med et stempelskjørt som er aksialt bevegelig opplagret i sylinderen. Enten stempelskjørtet eller en del av sylinderforingen har en åpen pore overflatestruktur til å holde smøring "på livstid", idet smøringen eventuelt kan være et ferrofluid som holdes fanget ved hjelp av permanente magneter. US patent no. 5,797,311 relates to a piston/lining device for an internal combustion engine with an oscillating piston comprising a cylinder liner and a piston with a piston skirt which is axially movable and stored in the cylinder. Either the piston skirt or part of the cylinder liner has an open pore surface structure to keep lubrication "for life", the lubrication possibly being a ferrofluid held captive by means of permanent magnets.

US patent nr. 5 828 795 angår en tetningsanordning til bruk i en motor, omfattende en tetningsanordning med magnetisk fluid og en oppsamlingsanordning. Tetningsanordningen tetter lageret med et magnetisk fluid for å hindre partikler og fluider fra å unnslippe lageret mens oppsamlings-anordningen samler partikler og væsker som måtte unnslippe tetningsanordningen. US patent no. 5,828,795 relates to a sealing device for use in an engine, comprising a magnetic fluid sealing device and a collection device. The sealing device seals the bearing with a magnetic fluid to prevent particles and fluids from escaping the bearing, while the collecting device collects particles and liquids that might escape the sealing device.

US patentsøknad nr. 2009/0277733 omhandler en stempel-sylinder enhet omfattende et stempel som beveges frem og tilbake i en sylinder mens en ringformet magnet omslutter sylinderen. Magnetfeltet som magneten setter opp påvirker ferrofluidet som befinner seg mellom stempelet og sylinderen. Ved enden av stempelet befinner det seg en elastisk tetning i form av en o-ring som tetter mellom stempel og sylinder. US Patent Application No. 2009/0277733 relates to a piston-cylinder assembly comprising a piston which moves back and forth in a cylinder while an annular magnet surrounds the cylinder. The magnetic field that the magnet sets up affects the ferrofluid located between the piston and the cylinder. At the end of the piston there is an elastic seal in the form of an o-ring that seals between the piston and the cylinder.

Blant ytterligere anordninger som omfatter stempler og ferrofluid nevnes US patent nr. 4 502700 og US patent nr. 7 129 609. Among further devices that include pistons and ferrofluid, US patent no. 4,502,700 and US patent no. 7,129,609 are mentioned.

Formål Purpose

Det er således et formål med foreliggende oppfinnelse å tilveiebringe et forbedret system for smøring av frem og tilbakegående maskiner, ved hvilket tap av smøremiddel blir eliminert eller redusert. It is thus an object of the present invention to provide an improved system for lubrication of reciprocating machines, whereby loss of lubricant is eliminated or reduced.

Det er videre et formål å oppnå dette ved hjelp av enkle og kompakte midler, og unngå eksterne resirkuleringssløyfer for smøremidler. It is further an aim to achieve this by means of simple and compact means, and to avoid external recycling loops for lubricants.

Foreliggende oppfinnelse Present invention

Formålene angitt ovenfor oppfylles ved hjelp av en oscillerende anordning i henhold til den foreliggende oppfinnelse, som definert i krav 1. The purposes stated above are fulfilled by means of an oscillating device according to the present invention, as defined in claim 1.

Foretrukne utførelsesformer av oppfinnelsen fremgår av de uselvstendige krav. Preferred embodiments of the invention appear from the independent claims.

Det nye smøresystem som foreslås i foreliggende oppfinnelse kan brukes i driftsmessige betingelser med høy hastighet og høyt tetningstrykk, og bruk av ferrofluider- som smøremidler kan vesentlig forbedre levetiden for O-ringen. The new lubrication system proposed in the present invention can be used in operational conditions with high speed and high sealing pressure, and the use of ferrofluids as lubricants can significantly improve the lifetime of the O-ring.

Funksjonen til den oscillerende anordning i henhold til den foreliggende oppfinnelsen er ikke avhengig av orienteringen. Den virker med en vertikal så vel som horisontal retning av stempelet, og med hvilken som helst orientering derimellom. The function of the oscillating device according to the present invention does not depend on the orientation. It works with a vertical as well as horizontal orientation of the piston, and with any orientation in between.

Detaljert om den foreliggende oppfinnelse Details of the present invention

Nedenfor er oppfinnelsen beskrevet i nærmere detalj ved hjelp av eksemplifiserende, ikke-begrensende utførelsesformer Figur 1 er et sideriss av en anordning som omfatter et oscillerende stempel i en sylinder i henhold til den foreliggende oppfinnelse. Below, the invention is described in more detail by means of exemplifying, non-limiting embodiments. Figure 1 is a side view of a device comprising an oscillating piston in a cylinder according to the present invention.

Figur 2 er et endesnittriss av anordningen ifølge figur 1. Figure 2 is an end section view of the device according to Figure 1.

Figurene 3A-3C ersidesnittriss av en anordning i henhold til den foreliggende oppfinnelse, som illustrerer forskjellige stillinger og retninger av bevegelse av stempelet. Figures 3A-3C are side sectional views of a device according to the present invention, illustrating different positions and directions of movement of the piston.

Figur 4 er et sidesnittriss som viser en noe modifisert versjon av stempelet. Figure 4 is a side sectional view showing a somewhat modified version of the stamp.

Med henvisning til figur 1, er et stempel 11 festet til en aksel 12, anordnet til å bevege seg frem og tilbake inne i en sylinder 13. En ringformet magnet 14 er anordnet periferisk rundt sylinderen i nær forbindelse med den ytre overflate av sylinderveggen 15. Stempelet 11 oppviser et hovedsakelig konvekst midtparti lia med et sirkulært tverrsnitt har en omkretsgående utsparing 17 der hvor den midtre del lia er tykkest, innrettet til å motta en tettende O-ring 18 som er innrettet til å gli mot den indre overflaten til sylinderveggen 15. Stempelet (11) er typisk symmetrisk om et plan definert av utsparingen (17). Referring to figure 1, a piston 11 is attached to a shaft 12, arranged to move back and forth inside a cylinder 13. An annular magnet 14 is arranged circumferentially around the cylinder in close connection with the outer surface of the cylinder wall 15. The piston 11 exhibits a mainly convex central portion lia with a circular cross-section has a circumferential recess 17 where the middle part lia is thickest, arranged to receive a sealing O-ring 18 which is arranged to slide against the inner surface of the cylinder wall 15. The piston (11) is typically symmetrical about a plane defined by the recess (17).

I området radialt utenfor den konvekse delen av stempelet 13, er det et åpent, ringformet hulrom 19 mellom stempelet 11 og innerflaten av sylinderveggen 15.1 dette ringformede hulrom vil typisk en mengde av smøremiddel 20 bli påført før stempelet 11 blir gitt den tilsiktede oscillerende bevegelse. Smøremidlet som anvendes er et ferrofluid som har iboende egenskaper som innebærer at fluidet har en tendens til å bevege seg mot den veggflate som grenser til den ringformede magnet. I figur 1 er det smørende ferrofluid 20 vist som dannende en pute mellom sylinderveggen 15 og O-ringen 18. Dimensjonen er ute av proporsjon, men illustrerer det faktum at de magnetiske krefter fra den ringformede magnet 14 vil tiltrekke seg ferrofluid til den indre overflate av sylinderveggen og sterkest til partiet av sylinderveggen nær den ringformede magnet. Små dråper av ferrofluid kan imidlertid til enhver tid befinne seg i andre posisjoner i det ringformede hulrommet 19. Den ringformede magnet 14 er fortrinnsvis en permanentmagnet. In the area radially outside the convex part of the piston 13, there is an open, annular cavity 19 between the piston 11 and the inner surface of the cylinder wall 15.1 this annular cavity will typically have a quantity of lubricant 20 applied before the piston 11 is given the intended oscillating movement. The lubricant used is a ferrofluid which has inherent properties which mean that the fluid tends to move towards the wall surface which borders the ring-shaped magnet. In Figure 1, the lubricating ferrofluid 20 is shown as forming a cushion between the cylinder wall 15 and the O-ring 18. The dimension is out of proportion, but illustrates the fact that the magnetic forces from the annular magnet 14 will attract ferrofluid to the inner surface of the cylinder wall and strongest to the part of the cylinder wall near the ring-shaped magnet. However, small drops of ferrofluid can at any time be in other positions in the annular cavity 19. The annular magnet 14 is preferably a permanent magnet.

For å hindre fluid fra å unnslippe fra hulrommet 19, er tomrommet terminert ved begge ender av stempelet ved hjelp av radiale utvidelser 11b hhv. lic av stemplet. Overgangene mellom den konvekse midtre del lia av stempelet og dets radialt utvidede endepartier 11b og lic, i et plan gjennom den langsgående aksen av stempelet (11), oppviser typisk spisse vinkler, dvs. vinkler på mindre enn 90 grader, noe som praktisk fanger ferrofluid som glir på overflaten av stempelet i en retning bort fra O-ringen. Mens endepartiene 11b, lic av stemplet er vist som enkle plate formede deler, er andre konfigurasjoner også omfattet. In order to prevent fluid from escaping from the cavity 19, the cavity is terminated at both ends of the piston by means of radial extensions 11b or lic of the stamp. The transitions between the convex central portion 11a of the piston and its radially expanded end portions 11b and 11c, in a plane through the longitudinal axis of the piston (11), typically exhibit acute angles, i.e., angles of less than 90 degrees, which practically trap ferrofluid which slides on the surface of the piston in a direction away from the O-ring. While the end portions 11b, 11c of the piston are shown as simple plate-shaped parts, other configurations are also contemplated.

Det henvises nå til figur 2. Den ringformede magnet 14 omgir sylinderen 15. Den nedre overflate av den omkretsgående utsparing 17 er angitt som 17', mens den stiplede linjen 11' angir den ytre overflate av midtpartiet lia, dvs. den delen som er nær til den omkretsgående utsparingen 17. Reference is now made to figure 2. The ring-shaped magnet 14 surrounds the cylinder 15. The lower surface of the circumferential recess 17 is indicated as 17', while the dashed line 11' indicates the outer surface of the middle part 1a, i.e. the part which is close to the circumferential recess 17.

Det henvises nå til figur 3A som viser stempelet 11 i en situasjon hvor stempelet beveger seg mot høyre. Som en fagmann på området lett vil forstå, virker de magnetiske krefter som påvirker det ferrofluid fra ringformede magnet 14, sterkest på ferrofluid nær veggen inntil den ringformede magnet. Det er også klart at når stempelet akselererer fra venstre mot høyre, vil treghetskrefter forårsake ferrofluid i tomrommet 19 på høyre side av O-ringen 18 til å bevege seg mot O-ringen som indikert ved de små pilene, særlig i tidlig stadium av stempelbevegelsen, kjennetegnet ved en akselerasjon av stemplet 11 fra venstre mot høyre. Den magnetiske kraft sørger for at en film av ferrofluid 20 er posisjonert mellom O-ringen 18 og sylinderveggen 15. Mens den magnetiske kraft virker på de små dråper av ferrofluid, så vel som på film av ferrofluid til stede på overflaten av stempelet og O-ringen, og sterkest nær den ringformede magnet, bidrar også treghetskrefter positivt å bevege ferrofluid i retning av O-ringen. Reference is now made to figure 3A which shows the piston 11 in a situation where the piston moves to the right. As a person skilled in the field will easily understand, the magnetic forces that affect the ferrofluid from the annular magnet 14 act most strongly on the ferrofluid close to the wall next to the annular magnet. It is also clear that as the piston accelerates from left to right, inertial forces will cause ferrofluid in the void 19 on the right side of the O-ring 18 to move towards the O-ring as indicated by the small arrows, particularly in the early stage of the piston movement, characterized by an acceleration of the piston 11 from left to right. The magnetic force ensures that a film of ferrofluid 20 is positioned between the O-ring 18 and the cylinder wall 15. While the magnetic force acts on the small droplets of ferrofluid, as well as on the film of ferrofluid present on the surface of the piston and O- the ring, and most strongly near the ring-shaped magnet, inertial forces also contribute positively to moving ferrofluid in the direction of the O-ring.

I det tidlige stadium av bevegelse av stemplet fra venstre mot høyre, vil treghetskrefter som påvirker med ferrofluid som hviler på den ytre overflate av den del av det konvekse stempelet lia plassert på høyre side av O-ringen, effektivt adderes til effekten av den ringformede magnet i den forstand at denne film av ferrofluid vil strømme mot O-ringen 18 og bygge opp en tykkere film foran O-ringen. In the early stage of movement of the piston from left to right, inertial forces acting with ferrofluid resting on the outer surface of the part of the convex piston lia located on the right side of the O-ring will effectively add to the effect of the annular magnet in the sense that this film of ferrofluid will flow towards the O-ring 18 and build up a thicker film in front of the O-ring.

Mens et tynt lag av ferrofluid vil forbli mer eller mindre stasjonært på sylinderveggen, vil et hvilket som helst overskudd av ferrofluid bli tvunget av O-ringen 18 i retning av stempelbevegelsen. While a thin layer of ferrofluid will remain more or less stationary on the cylinder wall, any excess ferrofluid will be forced by the O-ring 18 in the direction of piston movement.

I figur 3b har stempelet 11 beveget seg ytterligere til høyre side av sylinderen 13 og er i ferd med å bremse og til slutt stoppe for å returnere mot venstre. Her har ferrofluid 20 på høyre side av 0-ringen 18 ikke noe positivt bidrag fra stempelbevegelsen som nå er i r en fase av retardasjon. I tillegg blir den magnetiske kraft som virker på ferrofluidet svakere når den høyre delen av stempelet 11 beveger seg bort fra den ringformede magnet 14. Derfor, som vist, blir deler av ferrofluidet på høyre side av O-ringen 18 spredt og delvis separert i små dråper - mens andre mengder forblir som en film på stempelet og som en film på sylinderveggen. In Figure 3b, the piston 11 has moved further to the right side of the cylinder 13 and is in the process of braking and finally stopping to return to the left. Here, ferrofluid 20 on the right side of the 0-ring 18 has no positive contribution from the piston movement, which is now in a phase of deceleration. In addition, the magnetic force acting on the ferrofluid becomes weaker as the right part of the piston 11 moves away from the annular magnet 14. Therefore, as shown, parts of the ferrofluid on the right side of the O-ring 18 are dispersed and partially separated into small drops - while other quantities remain as a film on the piston and as a film on the cylinder wall.

I venstre del av det ringformede hulrommet 19, det vil si delen på venstre side av O-ringen 18, er situasjonen forskjellig fra situasjonen på høyre side, fortsatt med henvisning til figur 2b. I fasen av retardasjon av stemplet 11 mot dets vendepunkt lengst til høyre, vil ferrofluidet til venstre for O-ringen 18 være påvirket av treghetskrefter til å bevege seg mot O-ringen. De magnetiske krefter fra den ringformede magnet vil også virke sterkere på ferrofluidet i den venstre del av tomrommet 19 i forhold til den høyre delen av hulrommet 19 når stempelet 11 er nær sitt vendepunkt lengst til høyre. Således, mens ferrofluidet på høyre side av O-ringen i denne fasen beveger seg bort fra 0-ringen, blir ferrofluidet på venstre side av O-ringen sterkt tiltrukket til sylinderveggen 15 ved hjelp av den magnetiske kraft fra den ringformede magnet inntil til denne del av det ringformede hulrommet 19, og strømmer til en viss grad i retning av O-ringen på grunn av treghetskrefter fra retardasjonen, noe som er praktisk for smøring av O-ringen 18 under returslaget av stempelet 11, dvs. dets bevegelse fra vendepunktet lengst til høyre vendepunkt mot vendepunktet lengst til venstre. In the left part of the annular cavity 19, i.e. the part on the left side of the O-ring 18, the situation is different from the situation on the right side, still with reference to Figure 2b. In the phase of deceleration of the piston 11 towards its rightmost turning point, the ferrofluid to the left of the O-ring 18 will be influenced by inertial forces to move towards the O-ring. The magnetic forces from the ring-shaped magnet will also act more strongly on the ferrofluid in the left part of the void 19 compared to the right part of the cavity 19 when the piston 11 is close to its turning point furthest to the right. Thus, while the ferrofluid on the right side of the O-ring in this phase moves away from the 0-ring, the ferrofluid on the left side of the O-ring is strongly attracted to the cylinder wall 15 by means of the magnetic force from the annular magnet up to this part of the annular cavity 19, and flows to some extent in the direction of the O-ring due to inertial forces from the deceleration, which is convenient for lubrication of the O-ring 18 during the return stroke of the piston 11, i.e. its movement from the turning point furthest to right turning point towards the leftmost turning point.

Figur 3c viser det neste trinn hvor stempelet har begynt å akselerere fra høyre mot venstre. Betingelsene for denne situasjonen er ganske lik den situasjon som er vist på figur 3B. Dette skyldes det faktum at posisjonen i forhold til den ringformede magnet er omtrent den samme, og retardasjon under bevegelse fra venstre til høyre, er blitt etterfulgt av en positiv akselerasjon fra Figure 3c shows the next step where the piston has started to accelerate from right to left. The conditions for this situation are quite similar to the situation shown in Figure 3B. This is due to the fact that the position relative to the annular magnet is approximately the same, and deceleration during movement from left to right has been followed by a positive acceleration from

høyre mot venstre. En fagmann på området vil lett se at effekten av treghetskreftene er lik de som er beskrevet med henvisning til figur 3B i denne fasen, og forårsaker ferrofluid på den venstre side av stempeldelen lia til å strømme mot O-ringen 18 og bygge opp et tykkere lag av ferrofluid foran O-ringen, idet «foran» på dette tidspunkt er på venstre side av O-ringen 18. right to left. One skilled in the art will readily see that the effects of the inertial forces are similar to those described with reference to Figure 3B in this phase, causing ferrofluid on the left side of the piston portion 1a to flow toward the O-ring 18 and build up a thicker layer of ferrofluid in front of the O-ring, with "front" at this point being on the left side of the O-ring 18.

Ettersom bevegelsen av stempelet 11 går forbi midtpunktet i sylinderen 13, blir situasjonen (ikke vist) et speilbilde av det beskrevet med henvisning til figur 3B. Akselerasjon mot venstre blir erstattet av retardasjon og den magnetiske kraft reduseres på venstre side og økes på den høyre side, mens treghetskrefter bringer fluid til høyre nærmere til O-ringen, mens den motsatte virkning finner sted på venstre side av O-ringen. As the movement of the piston 11 passes the center point of the cylinder 13, the situation (not shown) becomes a mirror image of that described with reference to Figure 3B. Acceleration to the left is replaced by deceleration and the magnetic force is reduced on the left side and increased on the right side, while inertial forces bring fluid to the right closer to the O-ring, while the opposite effect takes place on the left side of the O-ring.

Det er å merke at det er en kombinasjons virkning av magnetiske krefter og treghetskrefter som virker sammen i anordningen ifølge den foreliggende oppfinnelse, mens den ytre overflate av den midtre del lia av stempelet 11 virker som et reservoar for ferrofluid. Mens den kritiske mengde av ferrofluid til enhver tid vil ha form av et meget tynt sjikt festet til den indre overflate av sylinderveggen, vil en reserve eller overskuddsmengde delvis holder seg til stempelkroppen, delvis blir spredt i det ringformede hulrommet 19. It is to be noted that it is a combined effect of magnetic forces and inertial forces that work together in the device according to the present invention, while the outer surface of the middle part 11 of the piston 11 acts as a reservoir for ferrofluid. While the critical quantity of ferrofluid will at all times take the form of a very thin layer attached to the inner surface of the cylinder wall, a reserve or surplus quantity will partly stick to the piston body, partly be dispersed in the annular cavity 19.

Figur 4 viser en variant av stemplet vist i figur 1 og 3, idet forskjellen er overflatene 111b og 111C av endedeler 11b og lic henholdsvis av stemplet 11. Ved å utforme vegger 111b og 111C med en buet overflate, blir vinkelen mellom delene lia og 11b og vinkelen mellom delene lia og lic mindre (skarpere), og enda mer effektive i sin funksjon å fange det ferrofluid som beveger seg bort fra O-ringen 18. Figure 4 shows a variant of the piston shown in Figures 1 and 3, the difference being the surfaces 111b and 111C of end parts 11b and 11c respectively of the piston 11. By designing walls 111b and 111C with a curved surface, the angle between the parts 11a and 11b becomes and the angle between the parts lia and lic smaller (sharper), and even more effective in its function of capturing the ferrofluid that moves away from the O-ring 18.

Det er naturligvis innenfor rammen av den foreliggende oppfinnelse å anvende et stempel med plane sidevegger for endeparti 11b, som vist i figur 1 og buede vegger 111C for endeparti lic, som vist i figur 4, og omvendt. It is naturally within the scope of the present invention to use a piston with flat side walls for end part 11b, as shown in Figure 1 and curved walls 111C for end part 11c, as shown in Figure 4, and vice versa.

Variasjoner av den spesifikke utforming vist på tegningene kan utføres innenfor rammen av den foreliggende oppfinnelse. For eksempel er det innenfor rammen at to eller flere O-ringer kan benyttes i stedet for én, idet de flere O-ringer er adskilt noe fra hverandre nær midten av stempelet 11, dvs. ved eller nær dets tykkeste tverrsnitt. Variations of the specific design shown in the drawings can be made within the scope of the present invention. For example, it is within the framework that two or more O-rings can be used instead of one, the several O-rings being somewhat separated from each other near the center of the piston 11, i.e. at or near its thickest cross-section.

Claims

1. Oscillating device comprising an oscillating piston (11) in a cylinder (13), adapted to use ferrofluid as a lubricant (20), comprising at least one ring-shaped magnet (14) surrounding the cylinder (13), a central part ( lia) of the piston (11) has a circumferential recess (17) adapted to receive a sealing O-ring (18) extending around the circumference of the piston (11), characterized in that the circumference of the piston (11) is narrowed to a smaller outer diameter on both sides of the recess (17), so that annular cavities (19) are defined between the piston (11) and the inner cylinder wall (15), said annular cavities (19) being sharply terminated by extended piston end parts (11b, lic ) arranged at respective ends of the piston (11).

2 Oscillating device according to claim 1, characterized in that the middle part (lia) of the piston (11) is shaped as a mainly convex body of rotation with a circular cross-section.

3. Oscillating device according to claim 1, characterized in that the angles between the surface of the middle part (lia) of the piston (11) and the surfaces of the end parts (11b, lic) in a plane through the longitudinal axis of the piston (11) are acute angles.

4. Oscillating device as stated in claim 1, characterized in that the ring-shaped magnet (14) is a permanent magnet.

5. Oscillating device as stated in claim 1, characterized in that the recess (17) is arranged in the thickest area of the middle part (lia) of the piston (11).

6. Oscillating device according to claim 1, characterized in that the piston (11) is symmetrical about a plane defined by the recess (17).

7. Oscillating device according to claim 1, characterized in that the function of the oscillating unit is independent of its orientation.