PL234172B1

PL234172B1 - Static seal, using magnetic fluid, preferably for a tank cover

Info

Publication number: PL234172B1
Application number: PL422264A
Authority: PL
Inventors: Włodzimierz Ochoński; Dagmara Tryba; Wojciech Sikora
Original assignee: Akademia Gorniczo Hutnicza Im Stanislawa Staszica W Krakowie
Priority date: 2017-07-18
Filing date: 2017-07-18
Publication date: 2020-01-31
Also published as: PL422264A1

Abstract

Uszczelnienie spoczynkowe z zastosowaniem cieczy magnetycznej, zwłaszcza dla pokrywy zbiornika, zawierające magnesy trwałe o przekroju poprzecznym ceowym, ciecz magnetyczną i elastyczne pierścienie uszczelniające, charakteryzuje się tym, że w komorze utworzonej pomiędzy wytoczeniem 1b w korpusie (1), a kołnierzem pokrywy (2a) i tuleją pokrywy (2b) umieszczone są magnesy trwałe (3, 4) ustawione tak, że ich bieguny N i S są prostopadłe do osi zbiornika, przy czym magnes (3) osadzony jest nieruchomo w wytoczeniu (1b) korpusu (1) a magnes (4) osadzony jest nieruchomo na tulei (2b) pokrywy (2) zaś bieguny obu magnesów (3, 4) ustawione naprzeciwko siebie są różnoimienne. Pomiędzy biegunami N i S obu magnesów (3, 4) występują szczeliny pierścieniowe (δ) wypełnione cieczą magnetyczną (5), natomiast w pierścieniowych gniazdach wykonanych na wewnętrznej powierzchni walcowej wytoczenia (1b) w korpusie (1) i na zewnętrznej powierzchni cylindrycznej tulei pokrywy (2b), znajdują się elastyczne pierścienie uszczelniającej (6, 7) typu „O”.Resting seal using a magnetic liquid, especially for the tank cover, containing permanent magnets with a C-shaped cross-section, magnetic liquid and flexible sealing rings, is characterized by the fact that in the chamber formed between the bore 1b in the body (1) and the cover flange (2a) and the cover sleeve (2b), there are permanent magnets (3, 4) placed so that their N and S poles are perpendicular to the axis of the tank, and the magnet (3) is mounted stationary in the bore (1b) of the body (1) and the magnet (4) is mounted motionlessly on the sleeve (2b) of the cover (2) and the poles of both magnets (3, 4) are opposite each other. Between the N and S poles of both magnets (3, 4) there are ring gaps (δ) filled with magnetic liquid (5), while in the ring seats made on the inner cylindrical surface of the bores (1b) in the body (1) and on the outer surface of the cylindrical sleeve of the cover (2b), there are flexible O-type sealing rings (6, 7).

Description

Opis wynalazkuDescription of the invention

Przedmiotem wynalazku jest uszczelnienie spoczynkowe z zastosowaniem cieczy magnetycznej, zwłaszcza dla pokrywy zbiornika, stosowane w budowie aparatury chemicznej oraz urządzeń techniki próżniowej.The subject of the invention is a seal at rest with the use of a magnetic liquid, especially for a tank cover, used in the construction of chemical apparatus and vacuum technology devices.

Znane jest z opisu patentowego PL187460 B1 uszczelnienie z cieczą ferromagnetyczną dla pokrywy zbiornika, w którym magnes trwały o przekroju ceowym jest osadzony na zewnętrznej, cylindrycznej powierzchni korpusu i pokrywy, a ciecz ferromagnetyczna znajduje się w szczelinach pomiędzy wielokrawędziowym nabiegunnikiem wykonanym na powierzchni czołowej korpusu lub pokrywy, a gładką powierzchnią czołową korpusu lub pokrywy. Pomiędzy pokrywą, a wewnętrzną, cylindryczną powierzchnią korpusu zbiornika jest usytuowany pierścień uszczelniający.It is known from the patent description PL187460 B1 a seal with a ferromagnetic liquid for a tank cover, in which a permanent magnet with a C-section is mounted on the outer, cylindrical surface of the body and the cover, and the ferromagnetic liquid is located in the gaps between the multi-edge pole piece made on the face of the body or cover. and the smooth face of the body or cover. A sealing ring is situated between the cover and the inner cylindrical surface of the tank body.

W opisie patentowym PL192085 B1 przedstawiono uszczelnienie spoczynkowe z cieczą magnetyczną, zwłaszcza dla pokrywy zbiornika, które charakteryzuje się tym, że wystająca cylindryczna część pokrywy zbiornika, usytuowana w walcowym wgłębieniu korpusu stanowi wielokrawędziowy nabiegunnik z występami uszczelniającymi, pod którym jest osadzony magnes trwały spolaryzowany promieniowo i spoczywający na dnie wgłębienia korpusu, a w szczelinach pomiędzy występami uszczelniającymi nabiegunnika, a gładkimi walcowymi powierzchniami wgłębienia w korpusie znajduje się ciecz magnetyczna.The patent description PL192085 B1 shows a static seal with a magnetic liquid, especially for a tank cover, characterized in that the protruding cylindrical part of the tank cover, situated in the cylindrical recess of the body, is a multi-edge pole piece with sealing projections, under which a radially polarized permanent magnet is mounted and the magnetic fluid is placed in the gaps between the sealing lips of the pole piece and the smooth cylindrical surfaces of the cavity in the body.

Z opisu patentowego PL206631 B1 znane jest też uszczelnienie spoczynkowe z cieczą magnetyczną, zawierające magnes trwały spolaryzowany osiowo lub promieniowo, osadzony w komorze utworzonej przez wytoczenia w korpusie i pokrywie zbiornika, a występy uszczelniające wykonane są na powierzchniach czołowych lub cylindrycznych magnesu trwałego. Ciecz magnetyczna znajduje się w szczelinach utworzonych pomiędzy występami uszczelniającymi magnesu, a odpowiednimi powierzchniami czołowymi lub cylindrycznymi korpusu i pokrywy. W drugiej wersji rozwiązania uszczelnienia, występy uszczelniające wykonane są na odpowiednich powierzchniach czołowych lub cylindrycznych w korpusie i pokrywie, zaś ciecz magnetyczna znajduje się w szczelinach powstałych pomiędzy występami uszczelniającymi korpusu i pokrywy, a magnesem.From the patent description PL206631 B1 there is also known a static seal with a magnetic liquid, containing an axially or radially polarized permanent magnet, embedded in a chamber formed by embossments in the body and cover of the tank, and the sealing lips are made on the face or cylindrical faces of the permanent magnet. The magnetic fluid is contained in the gaps formed between the sealing lips of the magnet and the respective face or cylindrical surfaces of the body and cover. In the second version of the sealing solution, the sealing lips are made on the respective face or cylindrical surfaces in the body and cover, and the magnetic fluid is in the gaps formed between the body and cover sealing lips and the magnet.

Z opisu patentowego PL207273 B1 znane jest również uszczelnienie połączenia spoczynkowego z cieczą magnetyczną, stosowane zwłaszcza dla pokrywy zbiornika, które charakteryzuje się tym, że w wystającej, walcowej części pokrywy, stanowiącej wielokrawędziowy nabiegunnik z występami uszczelniającymi, wykonana jest pierścieniowa wnęka usytuowana od strony dolnej powierzchni czołowej nabiegunnika, w której umieszczony jest magnes trwały spolaryzowany promieniowo lub od strony górnej powierzchni czołowej pokrywy, w której znajduje się magnes trwały spolaryzowany osiowo. W szczelinach powstałych pomiędzy występami uszczelniającymi nabiegunnika na walcowych powierzchniach wystającej części pokrywy, a gładkimi, cylindrycznymi powierzchniami wgłębienia w korpusie lub w szczelinie powstałej pomiędzy występami uszczelniającymi nabiegunnika na czołowej powierzchni wystającej części pokrywy, a czołową powierzchnią wgłębienia w korpusie znajduje się ciecz magnetyczna.From the patent description PL207273 B1 there is also known a sealing of a resting connection with a magnetic liquid, used in particular for the cover of a tank, which is characterized in that in the protruding cylindrical part of the cover, which is a multi-edge pole piece with sealing projections, there is an annular recess situated on the side of the lower surface the face of the pole piece, in which a radially polarized permanent magnet is placed, or from the upper face of the cover, in which an axially polarized permanent magnet is located. There is a magnetic fluid in the gaps formed between the sealing projections of the pole piece on the cylindrical surfaces of the projecting part of the cover and the smooth, cylindrical surfaces of the recess in the body or in the gap formed between the sealing projections of the pole piece on the face of the projecting part of the cover and the face of the recess in the body.

W opisie patentowym PL216855 B1 przedstawiono uszczelnienie z cieczą ferromagnetyczną połączenia spoczynkowego szczególnie pokrywy zbiornika zawierające magnes trwały o przekroju poprzecznym ceowym oraz ciecz ferromagnetyczną. Na zewnętrznej lub wewnętrznej powierzchni cylindrycznej pokrywy zbiornika, wykonane są występy uszczelniające, a magnes trwały usytuowany pod lub nad występami, przylega biegunami N i S do odpowiednich płaskich powierzchni korpusu i pokrywy, zaś ciecz ferromagnetyczna znajduje się w szczelinach pierścieniowych, utworzonych pomiędzy występami uszczelniającymi pokrywy, a gładkimi powierzchniami cylindrycznymi korpusu zbiornika.The patent description PL216855 B1 describes a seal with a ferromagnetic liquid of a resting connection, especially a tank cover containing a permanent magnet with a C-cross section and a ferromagnetic liquid. On the outer or inner surface of the cylindrical cover of the tank, sealing lugs are made, and a permanent magnet located below or above the lugs adheres to the N and S poles to the respective flat surfaces of the body and the cover, and the ferromagnetic liquid is in the annular gaps formed between the sealing lugs of the cover and the smooth cylindrical surfaces of the tank body.

W opisie patentowym PL233117 B1 przedstawiono uszczelnienie spoczynkowe z cieczą magnetyczną, zwłaszcza dla pokrywy zbiornika, które charakteryzuje się tym, że jeden stopień uszczelnienia tworzy magnes trwały spolaryzowany promieniowo wraz z dwoma przylegającymi do niego nabiegunnikami, które osadzone są we wnęce pierścieniowej, wykonanej na powierzchni czołowej korpusu zbiornika , a drugi stopień uszczelnienia tworzy magnes trwały spolaryzowany osiowo wraz z dwoma przylegającymi do niego nabiegunnikami, które osadzone są w wytoczeniu wykonanym na powierzchni cylindrycznej pokrywy zbiornika. Ciecz magnetyczna znajduje się w szczelinach osiowych „a”, utworzonych pomiędzy występami uszczelniającymi nabiegunników umieszczonych we wnęce korpusu zbiornika, a płaską czołową powierzchnią pokrywy zbiornika oraz w szczelinach pierścieniowych „δ, utworzonych pomiędzy występami uszczelniającymi nabiegunników umieszczonych w wytoczeniu pokrywy zbiornika, a wewnętrzną powierzchnią cylindryczną korpusu zbiornika.Patent description PL233117 B1 describes a seal at rest with a magnetic liquid, especially for a tank cover, characterized by the fact that one degree of sealing is formed by a radially polarized permanent magnet together with two pole pieces adjacent to it, which are embedded in an annular recess made on the front surface. the tank body, and the second degree of sealing is formed by an axially polarized permanent magnet with two adjacent pole pieces, which are embedded in a recess made on the surface of the cylindrical tank cover. The magnetic fluid is located in the axial gaps "a", formed between the sealing projections of the pole pieces in the cavity of the tank body and the flat face of the tank cover, and in the ring gaps "δ, formed between the sealing projections of the pole pieces in the recess of the tank cover and the inner cylindrical surface. tank body.

PL 234 172 B1PL 234 172 B1

Inne rozwiązanie uszczelnienia spoczynkowego z zastosowaniem cieczy magnetycznej, zwłaszcza dla pokrywy zbiornika przedstawiono w zgłoszeniu patentowym PL411748 A1. Składa się ono z pokrywy z występami uszczelniającymi, magnesu trwałego spolaryzowanego osiowo lub promieniowo i cieczy magnetycznej. W komorze utworzonej pomiędzy wytoczeniem w korpusie zbiornika, a górnym i dolnym uskokiem pokrywy zbiornika umieszczony jest pierścieniowy magnes trwały spolaryzowany osiowo lub segmentowy magnes trwały spolaryzowany promieniowo, a występy uszczelniające usytuowane są na zewnętrznych cylindrycznych powierzchniach górnego i dolnego uskoku stopniowanej pokrywy zbiornika, zaś ciecz magnetyczna znajduje się w pierścieniowych szczelinach, utworzonych pomiędzy występami uszczelniającymi pokrywy zbiornika, a odpowiednimi wewnętrznymi powierzchniami cylindrycznymi korpusu zbiornika.Another solution for a static seal with the use of a magnetic fluid, especially for a tank cover, is presented in the patent application PL411748 A1. It consists of a cover with sealing lips, an axially or radially polarized permanent magnet and a magnetic fluid. An annular axially polarized permanent magnet or a segmented radially polarized permanent magnet is placed in the chamber formed between the recess in the tank body and the upper and lower step of the tank cover, and the sealing lips are located on the outer cylindrical surfaces of the upper and lower step of the stepped tank cover, and the magnetic liquid it is located in annular gaps formed between the sealing projections of the reservoir cover and the corresponding inner cylindrical surfaces of the reservoir body.

Istota uszczelnienia spoczynkowego z zastosowaniem cieczy magnetycznej, zwłaszcza dla pokrywy zbiornika, według wynalazku, zawierającego magnesy trwałe o przekroju poprzecznym ceowym, ciecz magnetyczną i elastyczne pierścienie uszczelniające, polega na tym, że w komorze utworzonej pomiędzy wytoczeniem w korpusie, a kołnierzem i tuleją pokrywy umieszczone są dwa magnesy trwałe ustawione tak, że ich bieguny N i S są prostopadłe do osi zbiornika, przy czym jeden z magnesów osadzony jest nieruchomo w wytoczeniu korpusu, a drugi magnes osadzony jest nieruchomo na tulei pokrywy, zaś bieguny obu magnesów ustawione naprzeciwko siebie są różnoimienne. Pomiędzy biegunami N i S obu magnesów występują szczeliny pierścieniowe wypełnione cieczą magnetyczną, natomiast w pierścieniowych gniazdach wykonanych na wewnętrznej powierzchni walcowej wytoczenia w korpusie i na zewnętrznej powierzchni cylindrycznej tulei pokrywy, znajdują się elastyczne pierścienie uszczelniające typu „O.The essence of the seal at rest with the use of a magnetic liquid, especially for a tank cover, according to the invention, containing permanent magnets with a C-cross section, a magnetic liquid and elastic sealing rings, consists in the fact that in the chamber formed between the recess in the body and the flange and the cover sleeve, there are two permanent magnets positioned so that their poles N and S are perpendicular to the axis of the tank, one of the magnets is immobile in the body groove, and the other magnet is immobile on the cover sleeve, and the poles of both magnets opposite each other are opposed to each other . Between the N and S poles of both magnets there are annular gaps filled with a magnetic liquid, while in the annular seats made on the inner cylindrical surface of the recess in the body and on the outer surface of the cylindrical cover sleeve, there are elastic O-rings.

Przedmiot wynalazku uwidoczniony jest w przykładzie wykonania na rysunku w półprzekroju wzdłużnym.The subject of the invention is shown in the embodiment in the drawing in a longitudinal half-section.

Uszczelnienie składa się z dwóch magnesów trwałych 3, 4, o przekroju poprzecznym ceowym, cieczy magnetycznej 5 i dwóch elastycznych pierścieni uszczelniających 6, 7, typu „O”. W komorze utworzonej pomiędzy wytoczeniem 1b w korpusie 1, a kołnierzem pokrywy 2a i tuleją pokrywy 2b umieszczone są magnesy trwałe 3, 4, ustawione tak, że ich bieguny N i S są prostopadłe do osi zbiornika. Magnes 3 osadzony jest nieruchomo w wytoczeniu 1b korpusu 1, a magnes 4 osadzony jest nieruchomo na tulei 2b pokrywy 2. Bieguny obu magnesów 3, 4 ustawione naprzeciwko siebie są różnoimienne, a pomiędzy biegunami N i S obu magnesów 3, 4, występują szczeliny pierścieniowe δ wypełnione cieczą magnetyczną 5. W pierścieniowych gniazdach wykonanych na wewnętrznej powierzchni walcowej wytoczenia 1b w korpusie 1 i na zewnętrznej powierzchni cylindrycznej tulei pokrywy 2b, znajdują się elastyczne pierścienie uszczelniające 6, 7 typu „O”. Kołnierz 1a korpusu 1 i kołnierz pokrywy 2a połączone są ze sobą za pomocą śrub.The seal consists of two permanent magnets 3, 4 with a C-cross section, a magnetic fluid 5 and two flexible sealing rings 6, 7, type "O". In the chamber formed between the recess 1b in the body 1 and the cover flange 2a and the cover sleeve 2b there are permanent magnets 3, 4 arranged so that their poles N and S are perpendicular to the tank axis. The magnet 3 is immobile in the recess 1b of the body 1, and the magnet 4 is immobile on the sleeve 2b of the cover 2. The poles of both magnets 3, 4 are opposed to each other, and there are ring gaps between the N and S poles of both magnets 3, 4 δ filled with magnetic liquid 5. In the annular seats made on the inner cylindrical surface of the recess 1b in the body 1 and on the outer surface of the cylindrical sleeve of the cover 2b, there are elastic sealing rings 6, 7 of the "O" type. Body flange 1a and cover flange 2a are connected to each other by bolts.

W warunkach pracy uszczelnienia, siły pola magnetycznego, wytworzonego przez magnesy trwałe utrzymują ciecz magnetyczną w szczelinach pierścieniowych δ pomiędzy biegunami N i S obu magnesów, zapewniając tym samym szczelność połączenia.In the working conditions of the seal, the forces of the magnetic field created by permanent magnets keep the magnetic liquid in the annular gaps δ between the N and S poles of both magnets, thus ensuring tightness of the connection.

Claims

Patent claim

Sealing at rest using a magnetic fluid, in particular for a tank cover, comprising permanent magnets with a C-cross section, a magnetic liquid and flexible sealing rings, characterized in that in the chamber formed between the recess 1b in the body 1 and the cover flange 2a and the cover sleeve 2b, permanent magnets 3, 4 are placed, positioned so that their poles N and S are perpendicular to the axis of the tank, the magnet 3 is immobile in the recess 1b of the body 1, and the magnet 4 is immobile on the sleeve 2b of the cover 2, and the poles the two magnets 3, 4 placed opposite each other are different, and between the N and S poles of both magnets 3, 4 there are annular gaps δ filled with magnetic liquid 5, while in the annular seats made on the internal cylindrical surface of the recess 1b in the body 1 and on the outer cylindrical surface cover sleeve 2b, there are elastic sealing rings 6, 7 of the "O" type.

PL 234 172 Β1