PL225537B1 - Ochronne uszczelnienie łożyska tocznego z wykorzystaniem cieczy magnetycznej - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest ochronne uszczelnienie łożyska tocznego z wykorzystaniem cieczy magnetycznej, znajdujące zastosowanie w budowie maszyn i urządzeń o ruchu obrotowym, wymagających dużej pewności działania.

Z opisu patentowego PL 187135 B1 znane jest uszczelnienie z cieczą magnetyczną dla łożyska tocznego, które posiada pierścieniowy magnes trwały spolaryzowany promieniowo i umieszczony w cylindrycznych gniazdach: osadzonego w korpusie nabiegunnika zewnętrznego i koncentrycznego z nim nabiegunnika wewnętrznego. Gniazda wykonane są od strony łożyska bezpośrednio przy wiel okrawędziowych powierzchniach cylindrycznych, które obejmują ramię tulei kołnierzowej osadzonej na wale. Od strony łożyska magnes trwały osłonięty jest pierścieniem ustalającym wykonanym z materiału paramagnetycznego, a który wciśnięty jest między tuleje obu nabiegunników. W szczelinach między wielokrawędziowymi powierzchniami cylindrycznymi, a powierzchniami ramienia znajduje się ciecz magnetyczna, utrzymywana oddziaływaniem pola magnetycznego.

Z opisu patentowego PL 203414 B1 znane jest uszczelnienie ferromagnetyczne dla łożyska tocznego, w którym jeden z magnesów spolaryzowany promieniowo wraz z nabiegunnikiem osadzony jest na wale, zaś drugi magnes również spolaryzowany promieniowo wraz z nabiegunnikiem osadzony jest nieruchomo w obudowie, przy czym w powstałych szczelinach promieniowych pomiędzy występami uszczelniającymi jednego nabiegunnika, a powierzchnią cylindryczną drugiego nabiegunnika znajduje się ciecz ferromagnetyczna, która utrzymywana jest w nich siłami pola magnetycznego.

W polskim opisie patentowym nr PL 212702 B1 ujawniono hybrydowe uszczelnienie ochronne łożyska tocznego, które charakteryzuje się tym, że w obudowie umieszczony jest nabiegunnik przylegający do zewnętrznego pierścienia łożyska, na wale osadzony jest pierścień labiryntowy przylegający do wewnętrznego pierścienia łożyska i tworzący z ramionami pokrywy uszczelnienie labiryntowe. Pomiędzy nabiegunnikiem, a pokrywą umieszczony jest magnes trwały wraz z niemagnetycznym pierścieniem dystansowym, zaś ciecz magnetyczna znajduje się w szczelinach pomiędzy występami uszczelniającymi nabiegunnika, a zewnętrzną, cylindryczną powierzchnią części pierścienia labiryntowego, przylegającą do łożyska oraz w szczelinach pomiędzy występami uszczelniającymi usytuowanymi na wewnętrznej, cylindrycznej powierzchni pokrywy, a wałem.

Ze zgłoszenia patentowego P.389547 A1 znane jest hybrydowe uszczelnienie ochronne, zwłaszcza dla łożyska tocznego, w którym pierścień obrotowy o przekroju poprzecznym w kształcie litery „C” osadzony jest na wale i przylega do wewnętrznego pierścienia łożyska, a we wnęce tego pierścienia umieszczona jest z luzem wystająca część pokrywy, w której wykonane jest wytoczenie z osadzonym w nim magnesem trwałym spolaryzowanym promieniowo. Ciecz magnetyczna znajduje się w szczelinach pierścieniowych utworzonych pomiędzy występami uszczelniającymi, wykonanymi na wewnętrznych, walcowych powierzchniach we wnęce pierścienia obrotowego, a gładkimi powierzchniami walcowymi wystającej części pokrywy lub pomiędzy występami uszczelniającymi wyk onanymi na powierzchniach walcowych wystającej części pokrywy, a gładkimi powierzchniami walcowymi we wnęce pierścienia obrotowego.

Znane jest również ze zgłoszenia patentowego PL 392523 A1 uszczelnienie z cieczą ferromagnetyczną dla łożyska tocznego, które charakteryzuje się tym, że w pokrywie zamocowanej do ob udowy osadzony jest jeden magnes trwały wraz z wielokrawędziowym nabiegunnikiem nieruchomym w kształcie tulejki kołnierzowej z kołnierzem skierowanym w stronę wału, na którym osadzona jest tuleja kołnierzowa, na której z kolei osadzony jest drugi magnes trwały wraz z wielokrawędziowym nabiegunnikiem ruchomym w kształcie tulejki kołnierzowej z kołnierzem skierowanym w stronę obudowy, przy czym jeden magnes jest usytuowany w układzie biegunów N-S, a drugi magnes w układzie biegunów S-N względem łożyska tocznego. Ciecz ferromagnetyczna znajduje się w pierścieniowych szczelinach utworzonych pomiędzy występami uszczelniającymi nabiegunnika ruchomego, a wewnętrzną powierzchnią walcową nabiegunnika nieruchomego, w szczelinach utworzonych pomiędzy występami uszczelniającymi nabiegunnika nieruchomego, a zewnętrzną powierzchnią walcową nabiegunnika ruchomego oraz w szczelinach utworzonych pomiędzy występami uszczelniającymi usyt uowanymi na walcowej powierzchni kołnierza tulei, a odpowiednią wewnętrzną powierzchnią walcową pokrywy.

W polskim zgłoszeniu patentowym P.394363 A1 przedstawiono uszczelnienie ochronne z cieczą magnetyczną dla łożyska tocznego, które ma na wale osadzoną tulejkę kołnierzową, przylegającą do łożyska tocznego, przy czym na powierzchni walcowej kołnierza wykonane są występy uszczelniaPL 225 537 B1 jące. We wnęce pokrywy osadzony jest magnes trwały oraz wielokrawędziowy nabiegunnik, który ma występy uszczelniające wykonane na wewnętrznej powierzchni walcowej, zaś ciecz magnetyczna znajduje się w szczelinach pierścieniowych, utworzonych pomiędzy występami uszczelniającymi kołnierza tulejki, a wewnętrzną powierzchnią walcową pokrywy oraz w szczelinach pierścieniowych, utworzonych pomiędzy występami uszczelniającymi nabiegunnika, a zewnętrzną powierzchnią walcową tulejki kołnierzowej.

Istota uszczelnienia, według wynalazku, zawierającego pokrywę, magnesy trwałe spolaryzowane osiowo, wielokrawędziowe nabiegunniki oraz ciecz magnetyczną polega na tym, że w wytoczeniu pokrywy osadzony jest magnes trwały przylegający do powierzchni bocznej przegrody pokrywy usyt uowanej w pobliżu łożyska tocznego oraz wielokrawędziowy nabiegunnik nieruchomy o przekroju poprzecznym prostokątnym z występami uszczelniającymi wykonanymi na jego wewnętrznej powierzc hni walcowej. Na wale osadzony jest wielokrawędziowy nabiegunnik ruchomy w kształcie tulei kołnierzowej z występami uszczelniającymi wykonanymi na części zewnętrznej powierzchni walcowej tulei, usytuowanej pod przegrodą pokrywy i na zewnętrznej powierzchni walcowej kołnierza, zaś w komorze utworzonej pomiędzy uskokiem na wale, a wewnętrzną powierzchnią walcową wielokrawędziowego nabiegunnika ruchomego umieszczony jest na czopie końcowym wału drugi magnes trwały. Ciecz magnetyczna znajduje się w pierścieniowych szczelinach utworzonych pomiędzy występami uszczelniającymi wielokrawędziowego nabiegunnika ruchomego, a wewnętrzną powierzchnią walcową przegrody pokrywy i wewnętrzną powierzchnią walcową wytoczenia w pokrywie oraz w pierścieniowych szczelinach pomiędzy występami uszczelniającymi wielokrawędziowego nabiegunnika nieruchomego, a zewnętrzną powierzchnią walcową nabiegunnika ruchomego.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładzie wykonania na rysunku, który przedstawia uszczelnienie łożyska tocznego w półprzekroju wzdłużnym.

Uszczelnienie składa się z pokrywy 4 z przegrodą, dwóch magnesów trwałych 5 i 7 spolaryzowanych osiowo, dwóch wielokrawędziowych nabiegunników: nieruchomego 6 i ruchomego 8 oraz cieczy magnetycznej 9. W wytoczeniu pokrywy 4 osadzony jest magnes trwały 5 przylegający do p owierzchni bocznej przegrody pokrywy 4 usytuowanej w pobliżu łożyska tocznego 3 oraz wielokrawędziowy nabiegunnik nieruchomy 6 o przekroju poprzecznym prostokątnym z występami uszczelniającymi wykonanymi na jego wewnętrznej powierzchni walcowej. Na wale 1 osadzony jest wielokrawędziowy nabiegunnik ruchomy 8 w kształcie tulei kołnierzowej z występami uszczelniającymi wykonanymi na części zewnętrznej powierzchni walcowej tulei, usytuowanej pod przegrodą pokrywy 4 i na zewnętrznej powierzchni walcowej kołnierza. W komorze utworzonej pomiędzy uskokiem na wale 1, a wewnętrzną powierzchnią walcową nabiegunnika ruchomego 8 umieszczony jest na czopie końcowym 1a wału 1 drugi magnes trwały 7. Ciecz magnetyczna 9 znajduje się w pierścieniowych szczelinach, utworzonych pomiędzy występami uszczelniającymi wielokrawędziowego nabiegunnika ruchomego 8, a wewnętrzną powierzchnią walcową przegrody pokrywy 4 i wewnętrzną powierzchnią walcową wytoczenia w pokrywie 4 oraz w pierścieniowych szczelinach pomiędzy występami uszczelniającymi wielokrawędziowego nabiegunnika nieruchomego 6, a zewnętrzną powierzchnią walcową wielokrawędziowego nabiegunnika ruchomego 8. Jeden zamknięty obwód magnetyczny 0₁ utworzony jest przez pokrywę 4, magnes trwały 5, wielokrawędziowy nabiegunnik nieruchomy 6, wielokrawędziowy nabiegunnik ruchomy 8 i ciecz magnetyczną 9. Pierścień sprężysty osadczy 10 mocuje wielokrawędziowy nabiegunnik 8 wraz z magnesem trwałym 7 na czopie końcowym 1a wału 1, natomiast pierścień sprężysty osadczy 11 zabezpiecza wewnętrzny pierścień łożyska 3 przed przesuwem wzdłużnym na wale 1.

Drugi zamknięty obwód magnetyczny 0₂ tworzą: pokrywa 4, wielokrawędziowy nabiegunnik ruchomy 8, wał 1, magnes trwały 7 i ciecz magnetyczna 9. W warunkach eksploatacji uszczelnienia według wynalazku, siły pola magnetycznego utrzymują ciecz magnetyczną w szczelinach pierścieniowych δ, stanowiąc bariery uszczelniające, chroniące łożysko toczne 3 przed wnikaniem zanieczys zczeń do jego wnętrza.

PL 225 537 B1

1a

5, 7 6 8 9

10, 11 δ

0₁, 0₂

Wykaz oznaczeń na rysunku wał czop końcowy wału obudowa łożysko toczne pokrywa magnesy trwałe wielokrawędziowy nabiegunnik nieruchomy wielokrawędziowy nabiegunnik ruchomy ciecz magnetyczna pierścienie sprężyste osadcze szczelina pierścieniowa zamknięte obwody magnetyczne

Claims (1)

1. Ochronne uszczelnienie łożyska tocznego z wykorzystaniem cieczy magnetycznej, zawierające pokrywę, magnesy trwałe spolaryzowane osiowo, wielokrawędziowe nabiegunniki i ciecz magnetyczną, znamienne tym, że w wytoczeniu pokrywy (4) osadzony jest magnes trwały (5) przylegający do powierzchni bocznej przegrody pokrywy (4) usytuowanej w pobliżu łożyska tocznego (3) oraz wielokrawędziowy nabiegunnik nieruchomy (6) o przekroju poprzecznym prostokątnym z występami uszczelniającymi wykonanymi na jego wewnętrznej powierzchni walcowej, a na wale (1) osadzony jest wielokrawędziowy nabiegunnik ruchomy (8) w kształcie tulei kołnierzowej z występami uszczelniającymi wykonanymi na części zewnętrznej powierzchni walcowej tulei, usytuowanej pod przegrodą pokrywy (4) i na zewnętrznej powierzchni walcowej kołnierza, zaś w komorze utworzonej pomiędzy uskokiem na wale (1), a wewnętrzną powierzchnią walcową wielokrawędziowego nabiegunnika ruchomego (8) umieszczony jest na czopie końcowym (1a) wału (1) drugi magnes trwały (7), a ciecz magnetyczna (9) znajduje się w pierścieniowych szczelinach utworzonych pomiędzy występami uszczelniającymi wielokrawędziowego nabiegunnika ruchomego (8), a wewnętrzną powierzchnią walcową przegrody w pokrywie (4) i wewnętrzną powierzchnią walcową wytoczenia w pokrywie (4) oraz w pierścieniowych szczelinach δ pomiędzy występami uszczelniającymi wielokrawędziowego nabiegunnika nieruchomego (6), a zewnętrzną powierzchnią walcową nabiegunnika ruchomego (8).