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Vakuum-Lineardurchführungen
mit Magnetflüssigkeitsdichtungen
Vacuum linear feedthroughs with magnetic fluid seal
Wlodzimierz Ochoński
Zusammenfassung
– hermetische Dichtheit,
– partikelfreier Betrieb, was in VakuumDie Arbeitsbedingungen der Magnetflüsprozessen höchste Reinheit sicherstellt,
sigkeitsdichtungen sind bei der linearen
– keinerlei Haftreibung,
Bewegung anders als bei der Drehbewe– hohe Zuverlässigkeit und lange Lebensgung. Daher ist der Anwendung der für die
dauer.
Drehbewegung typischen Dichtungen auch
bei der hin- und hergehenden Bewegung
Summary
nicht effektiv. Die Analyse des Dichtheitmechanismus der Magnetflüssigkeitsdich- A magnetic fluid sealed feedthrough is a
device that transmits linear motion into a
tungen bei der linearen Bewegung weist
vacuum chamber with minimal frictional
darauf hin, dass die Effektivität dieser
resistances and minimal contamination leDichtungen bedeutend durch die Deformation und Übertragung der Magnetflüs- vel.They are widely employed in high and
sigkeit im Dichtspalt beeinflusst wird, was ultra-high vacuum equipment among
von der Geschwindigkeit der Verschiebung others in semiconductor fabrication industry and robotics applications.
der Stange abhängt. Wie die UntersuThe operating conditions of magnetic
chungen bewiesen, ist die Deformation und
Verminderung der Menge der Magnetflüs- fluid seals during reciprocating motion are
sigkeitim SpaltinfolgederenAnhaften andie so different from those with rotating motion that the use of their conventional
Stangenfläche die Hauptursache des
structures for reciprocating motion seals
Dichtheitsverlustes dieser Dichtungen.
Zwecks Erhöhung der Wirkungseffekti- yield no good results. Analysis of sealing
vität der oben beschriebenen Dichtungen mechanism of magnetic fluid seal in reciwerden Konstruktionslösungen angewen- procating motion shows that the operation
of these seals is affected by the carry-over
det, die die Übertragung der Magnetflüssigkeit im Dichtspalt bei der hin- und her- and the magnetic fluid deformation in the
sealing gap, which depends on the velocity
gehenden Bewegung der Stange einof reciprocating motion. The reduction of
schränken.
Lineardurchführungen mit Magnetflüs- magnetic fluid quantity in the sealing
gap,caused by the reciprocating motion of
sigkeitsdichtungen gewährleisten die
höchste Reinheit im Vakuum bei geringen the shaft is reason of the seal failure.
In the paper a short characteristic of
Geschwindigkeiten der Verschiebung (bis
1 m/s). Das Dichtelement ist eine magne- magnetic fluid sealing technology , princitisierbare Flüssigkeit, die mit einem Mag- ple of sealing, behaviour of the ferrofluid
and seal failure mechanism in the linear
netfeld an der Dichtstelle gehalten wird.
motion of the shaft are given. Moreover
Diese Lineardurchführungen besitzen
gegenüber konventionellen Dichtungsaus- some new structure designs of vacuum linear feedthroughs with magnetic fluid
führungen einzigartige Vorteile:
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Vakuum in Forschung und Praxis 20 (2008) Nr. 1 22–27
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DOI:10.1002/vipr.200800342
seals, which have practical application value are presented.
1
Einleitung
Überall dort, wo geringe lineare Bewegungen in Über- oder Unterdruckbehältern
eingeleitet werden müssen, werden Lineardurchführungen eingesetzt. Diese
Durchführungen müssen mit einer Substanz versehen werden, die den Übergang
von Atmosphäre zum Vakuum hermetisch
abdichtet, da bei allen Vakuumprozessen
höchste Reinheit sichergestellt werden
muss. Darüber hinaus sollen diese Dichtungssysteme sehr geringe Reibungsverluste aufweisen. Magnetflüssigkeiten sind
dafür die geeignete Substanz. Ein Vorteil
der Lineardurchführungen mit Magnetflüssigkeit ist, dass das Dichtelement und
die Lagerung in einem kompakten Bauteil
untergebracht werden.
Ihren Einsatz finden magnetfluidgedichtete Lineardichtungen in verschiedensten
Industriebereichen, in denen in Fein/
Hochvakuum- oder auch in Ultrahochvakuumbereichen gearbeitet werden muss.
Beispielweise werden sie in den RoboterManipulatoren, in der Dünnschichttechnik
eingesetzt, bei der Beschichtung von Datenträgern, oder in der Semiconductor-Industrie beim Beschichten von Halbleitern.
Der Vortrag beschreibt verschiedene
Konstruktionsvarianten und Einsatzmöglichkeiten der Magnetfluide als Dichtmaterial in Vakuum-Lineardurchführungen.
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Dichtungsmechanismus von
Magnetflüssigkeitsdichtungen in linearer
Bewegung
Magnetflüssigkeitsdichtungen nutzen die
Reaktion von Magnetfluiden auf ein angelegtes Magnetfeld aus. Eine einfache Dichtung (Bild 1a) besteht aus einem ringförmigen Permanentmagnet, zwei Polschuhen, der Magnetflüssigkeit (Ferrofluid),
einer Linear- Bewegungsstange und dem
Gehäuse. Die statische Dichtung zwischen
dem Gehäuse und den Polschuhen wird
standardmässig mittels eines Elastomer-ORinges erzeugt. Das Dichtelement ist wie
oben beschrieben aufgebaut, jedoch sind in
die Polschuhe oder in die Welle mehrere
Stufen mit vielen Vorständen eingearbeitet,
die das Magnetfeld fokussieren. In dem nur
0,1 – 0,2 mm hohen Spalt unter Polschuhstufen bildet das Ferrofluid, entsprechend
der Stufenzahl, hintereinander angeordnete
“flüssige O-Ringe” [1-7]. In Bild 1b wird die
Lage der Magnetflüssigkeit im Dichtspalt
ohne Einwirkung des Mediumsdrucks und
bei unbeweglicher Stange (durchgezogene
Linie), sowie die Verlagerung der Flüssigkeit bei der linearen Bewegung der Stange
(gestrichelte Linie) gezeigt. In Bild 1c wird
die Verlagerung der Magnetflüssigkeit im
Spalt bei Einwirkung des Mediumsdrucks
Dp und bei linearer Bewegung der Stange
dargestellt, und in Bild 1d – die Verteilung
der magnetischen Feldstärke H in dem
Dichtspalt d. Experimentelle Untersuchungen [2,3] bewiesen, dass die Dichte h
der Magnetflüssigkeitsschicht, die durch
die Stange übertragen wird, steigt mit der
Erhöhung der Geschwindigkeit der Verschiebung v der Stange und der dynamischen Viskosität g des Ferrofluides und
kann den Verlust der Dichtheit verursachen.
Die Verformung der Magnetflüssigkeit
bei Einwirkung des Mediumsdrucks ändert
die Verteilung der Magnetfeldstärke H auf
der freien Flüssigkeitsoberfläche im Dichtspalt (Bild 1c), was zur Folge hat, dass der
Berstdruck Dpkr von der Richtung der Be-
Bild 1: Aufbau und Wirkungsprinzip der Magnetflüssigkeitsdichtung bei der Linearbewegung
a) Aufbau der Dichtung
b) Lage der Magnetflüssigkeit im Dichtspalt ohne Wirkung dMediumdruckes bei unbeweglicher Stange, Übertragung der Magnetflüssigkeit bei der Linearbewegung
c) Übertragung der Magnetflüssigkeit im Dichtspalt bei Einwirkung des Mediumdruckes Dp und der linearen Bewegung
1- Lage der Magnetflüssigkeit bei unbeweglicher Stange
2- Lage der Magnetflüssigkeit bei der Bewegung der Stange, die gleichgerichtet ist
mit der Einwirkung des Druckes Dp
3- Lage der Magnetflüssigkeit bei der Bewegung der Stange, die entgegengerichtet
ist wie die Einwirkung des Druckes Dp
d) Verteilung der Magnetfeldstärke H im Dichtspalt
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wegung der Stange abhängt. Bei einer unbeweglichen Stange wird der Berstdruck
durch die Abhängigkeit:
Dpkr = l0MS(H1-H2).
(1)
ausgedrückt.
Verschiebt sich die Stange in der Richtung, die mit der Einwirkung des Druckes
Dp gleich ist, dann,
Dpkr 1 = l0MS(HB-H2),
(2)
und wenn sich die Stange in der entgegengesetzten Richtung zur Einwirkung des
Druckes Dp verschiebt, dann:
Dpkr 2 = l0MS(H1-HC),
(3)
wo: l0 – Permeabilität des Vakuums,
Ms – Sättigungsmagnetisierung
der Magnetflüssigkeit,
H1 – maximale Magnetfeldstärke
im Dichtspalt,
H2 - minimale Magnetfeldstärke
im Dichtspalt,
HB, HC - Magnetfeldstärken im Dichtspalt
im Punkts B und C
Wegen der Änderung der Magnetfeldstärke
H im Spalt unter der Polschuhstufe hat die
Verminderung des Druckes Dpkr 1 größere
Bedeutung als die des Druckes Dpkr 2 . Der
Vergleich der Werte des Druckes Dpkr, der
mit den Formeln (2) und (3) berechnet
wurde, mit den Untersuchungsergebnissen
weist darauf hin, dass bei Dp<Dpkr 1 ist
eine gute Dichtheit sichergestellt; bei
Dpkr 1 Dp< Dpkr 2 beeinflusst augenblickliches Mikrobersten die Dichtheit; und
bei DpDpkr 2 erfolgt der Durchschlag der
Magnetflüssigkeitsschicht im Spalt und
vollständiger Dichtheitsverlust. Also ist die
Verformung der Magnetflüssigkeit im
Dichtspalt die Hauptursache der Dichtheitsverminderung, und kann im Endeffekt
zum Bersten der Dichtung und zum vollständigen Dichtheitsverlust bei der linearen
Bewegung führen.
3
Konstruktionslösungen der
Vakuum-Lineardurchführungen
Bild 2 zeigt eine Vakuum-Lineardurchführung mit einer zweistufigen Magnetflüssigkeitsdichtung [8]. Die Stange 1 ist in linearen Gleitlagern 4 befestigt, die im Ge-
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Bild 2: Vakuum-Lineardurchführung mit einer zweistufigen
Magnetflüssigkeitsdichtung
1 – Stange, 2 – Gehäuse, 3 – Flanschbuchse, 4 – lineares
Gleitlager, 5 – Polschuh, 6 – Permenentmagnet, 7 – Magnetflüssigkeit, 8 – metallischer Schutzring, 9 – metallischer Abstreifer, 10 – Stütztring, 11 – Tellerfeder, 12 – “O”-Ring
häuse 2 und in der Flanschbuchse 3 angebracht sind. Die Durchführung ist mithilfe
der zweistufigen Magnetflüssigkeitsdichtung abgedichtet, die sich aus dem Permanentmagnet 6, zwei Polschuhen 5 und
der Magnetflüssigkeit 7 zusammensetzt. An
die Seitenoberflächen der Polschuhe 5 liegen lose auf der Stange 1 angebrachte
metallische Schutzringe 8 an, die innere
Kegelflächen stangenseitig besitzen. Die
auf der Stange 1 angebrachten Abstreifer 9
haben äußere Kegelflächen und bilden
zusammen mit den Schutzringen 8 den
Metall-Metall-Kontakt. Das Andrücken der
Abstreifer 9 an die Schutzringe 8 wird über
Stützringe 10 und Tellerfeder 11 realisiert .
Diese zusätzlichen Dichtungen gewährleisten den ständigen Kontakt zwischen der
Stange 1 und den Abstreifern 9 und verhindern den Verlust der Magnetflüssigkeit 7
aus dem Dichtspalt bei der Linearbewegung der Stange.
In Bild 3 wird eine Vakuum-Lineardurchführung mit zwei Magnetflüssigkeitsdichtungen und zwei nicht beweglichen Magnetsystemen vorgestellt [9]. Die
Dichtung besteht aus zwei axial polarisierten Permanentmagneten 3, die zwischen den Polschuhen 4 angebracht und im
Gehäuse 2 befestigt sind. Die Polschuhe 4
haben innere Kegelflächen und bilden zusammen mit Zylinderflächen der auf der
Stange 1 befestigten Buchsen 6 konvergente Spalte, in denen sich die Magnetflüssigkeit 5 befindet. Die in den Buchsen 6
hergestellten Ringnuten 6a verursachen,
dass das Magnetfeld an diesen Stellen
schwächer ist und die Magnetflüssigkeit 5
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Bild 3: Vakuum-Lineardurchführung mit zwei Magnetflüssigkeitsdichtungen und mit nicht beweglicher Magnetsystemen
1- Stange, 2 – Gehäuse, 3 – Permanentmagnet, 4 – Polschuh, 5
– Magnetflüssigkeit, 6 – magnetische Buchse, 6a – Ringnut, 7 –
lineares Gleitlager, 8 - Deckel
bewegt sich nicht in der Richtung der Linearbewegung der Stange 1, sondern kehrt
in den konvergenten Spalt zurück, wo das
Magnetfeld stärker ist.
Bild 4 zeigt ein Beispiel einer VakuumLineardurchführung mit einer mehrstufigen Magnetflüssigkeitsdichtung und mit
beweglichem Magnetsystem, die z. B. in der
Robotertechnik angewendet wird [10]. Die
Stange 1 ist in linearen Gleitlagern 8 angebracht, die im Gehäuse 2 befestigt sind.
Die Dichtung besteht aus dem axial polarisierten Permanentmagnet 5, zwei auf der
Stange 1 angebrachten Polschuhen 3,4 und
Magnetflüssigkeit 6, die sich in den Spalten
zwischen den Vorständen der Polschuhe
3,4 und der inneren Zylinderfläche des
Gehäuses 2 befindet und wird darin durch
Magnetfeldkräfte gehalten. Den geschlossenen magnetischen Kreis bilden Gehäuse
2; Polschuhe 3,4; Magnet 5 und die Magnetflüssigkeit 6.
In Bild 5 wird eine Vakuum-Lineardurchführung mit mehrkantiger Struktur in
der Stange und in den Polschuhen vorgestellt [11]. Die Stange 1 ist in Linearkugellagern 6,7 befestigt, die im Gehäuse 2 angebracht sind. Die Durchführung ist mittels
Magnetflüssigkeitsdichtung abgedichtet,
die aus Permanentmagnet 3, zwei Polschuhen 4 und Magnetflüssigkeit 5 besteht.
Auf den inneren Zylinderflächen der Polschuhe 4 und auf der äußeren Fläche der
Stange 1 werden Dichtungsvorstände hergestellt, wobei die Entfernungen zwischen
den Vorständen auf der Stange und auf den
Polschuhen unterschiedlich sind. Dadurch
wird während der Verschiebung der Stange
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jedes Vorstände-Paar gegeneinander eingestellt und die Magnetflüssigkeit 5 wird in
den Dichtspalten zwischen den Vorständen
gehalten, wodurch die Dichtheit sichergestellt wird.
In Bild 6 wird die Vakuum-Lineardurchführung mit einer mehrstufigen Magnetflüssigkeitsdichtung und mit einem unbeweglichen Magnetsystem vorgestellt. Diese
Dichtung setzt sich aus einem axial polarisierten Permanentmagnet 4 und zwei im
Gehäuse 2 befestigten Polschuhsystemen
sowie der Magnetflüssigkeit 6 zusammen.
Jedes Polschuhsystem besteht aus der
Tragbüchse 3, in der wechselnd Polschuhe 5
und eine nicht magnetische Zwischenlage 7
(z. B. aus PTFE) angebracht sind. Den geschlossenen magnetischen Kreis bilden der
Permanentmagnet 4, die Einbände 3 und
Polschuhe 5, die Magnetflüssigkeit 6 und der
Spindel 1. Die Magnetflüssigkeit 6 befindet
sich in den Ringspalten d und wird darin
durch Magnetkräfte gehalten, wodurch
Dichtungsbarrieren geschaffen werden.
In Bild 7 wird die Vakuum-Lineardurchführung mit einigen Magnetflüssigkeitsdichtungen für nicht magnetisierbaren
Werkstoff der Stange vorgestellt. Die
Dichtung besteht aus einigen einstufigen
Dichtungen, wobei die einzelne Stufe setzt
sich zusammen aus dem axial polarisierten
Permanentmagnet 3, der zwischen zwei
spiegelsymmetrischen Polringen 4 angebracht ist. An der Innenseite wölbt sich der
Magnetflüssigkeitsring 5 zwischen Polringen 4 aus dem Spalt und berührt die Wellenoberfläche. Hier muss der Flüssigkeitsring bei Zunahme des Gasdrucks relativ zum
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Bild 4: Vakuum-Lineardurchführung mit einer mehrstufigen
Magnetflüssigkeitsdichtung und mit beweglichem Magnetsystem
1 – Stange, 2 – Gehäuse, 3,4 – Polschuhe, 5 – Permanentmagnet, 6 – Magnetflüssigkeit, 7 – nicht magnetische Buchse, 8 –
lineares Gleitlager, 9 – Sammlermagnet, 10 – Abstreifer
Bild 5: Vakuum-Lineardurchführung mit mehrkantiger Struktur in der Stange und in den Polschuhen
1 – Stange, 2 – Gehäuse, 3 – Permanentmagnet, 4 – Polschuh, 5
– Magnetflüssigkeit, 6,7 – Linearkugellagern, 8 – mehrkantige
Struktur
Bild 6: Vakuum-Lineardurchführung mit einer mehrstufigen
Magnetflüssigkeitsdichtung und mit einer unbeweglichem
Magnetsystem
1 – Stange, 2 – Gehäuse, 3 – Tragbüchse, 4 – Permanentmagnet, 5 – Polschuh, 6 – Magnetflüssigkeit, 7 – nicht magnetischer Zwischenring, 8 – Deckel, 9 – lineares Gleitlager, 10 –
“O”-Ring
Bild 7: Vakuum-Lineardurchführung mit einigen Magnetflüssigkeitdichtungen für nicht magnetisierbaren Werkstoff der
Stange
1 – Stange, 2 – Gehäuse, 3 – Permanentmagnet, 4 – Polring, 5 –
Magnetflüssigkeit, 6 – nicht magnetischer Zwischenring, 7 –
Deckel, 8 – linear Gleitlager
Streufeld am Spaltrand verschoben werden.
Die dabei entstehende magnetische Verspannung erzeugt den abdichtenden Gegendruck. Die einzelnen Dichtungen werden durch nicht magnetische Zwischenringe 7 getrennt (z. B. aus PTFE), die die
Übertragung der Magnetflüssigkeit 5 bei der
Verschiebung der Stange 1 einschränken.
Bild 8 zeigt eine Vakuum-Lineardurchführung mit vielen einstufigen Magnetflüssigkeitsdichtungen, die in nicht magnetischen Tragringen befestigt sind. Die
einzelne Dichtung besteht aus einem axial
polarisierten Permanentmagnet 5 , zwei
Polschuhen 6 und Magnetflüssigkeit 7, die
sich in Tragringen 3,4 aus einem nicht
magnetischen Material (z. B. PTFE) befinden. Das Dichtpaket, das sich aus einzelnen
Tragringen samt Magnetflüssigkeitsdichtung zusammensetzt, ist im Gehäuse 2 befestigt. Die Tragringe 3,4 sind miteinander
überlappend verbunden, und deren innere
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Zylinderflächen liegen an die Fläche der
Stange 1 an. Dadurch wird die Übertragung
der Magnetflüssigkeit 7 während der Linearbewegung der Stange begrenzt.
In Bild 9 wird eine Vakuum-Lineardurchführung mit vielen einstufigen Magnetflüssigkeitsdichtungen und elastomerischen “O”-Ringen gezeigt [12]. Die einzelne Dichtung besteht aus zwei axial polarisierten Permanentmagneten 3, einem
Tragring 4, einem Elastomer-“O”-Ring 6 und
Magnetflüssigkeit 5. Der “O”-Ring ist in der
im Tragring 4 stangenseitig hergestellten
Ringnut angebracht. Die Magnete 3 besitzen stangenseitig eingearbeitete Abschrägungen, die Vorstände bilden, um die sich
die Magnetflüssigkeit 5 konzentriert. Die
einzelnen Dichtungen werden durch nicht
magnetische Zwischenringe 7 getrennt,
(z. B. aus PTFE) die die Übertragung der
Magnetflüssigkeit 5 bei der Verschiebung
der Stange 1 einschränken.
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Bild 10 zeigt eine Vakuum-Lineardurchführung mit vielen einstufigen Magnetflüssigkeitsdichtungen mit radial polarisierten Permanentmagneten. Die Dichtung
besteht aus mehreren radial polarisierten
Permanentmagneten 3,4, die durch nicht
magnetische Zwischenringe 6 (z. B. aus
PTFE) getrennt sind, und der Magnetflüssigkeit 5. Die benachbarten Magnete 3,4
sind so polarisiert, dass die Pole des einen
in der Anordnung S-N im Verhältnis zur
Stange 1 eingestellt sind, und die Pole des
zweiten – in der Anordnung N –S . Die
Magnetflüssigkeit 5 befindet sich in kleinen
Spalten zwischen den Vorständen, die
durch Abschrägung der inneren Zylinderfläche der Magnete 3,4 und der Fläche der
Stange 1 gebildet werden. Geschlossene
magnetische Kreise schaffen die benachbarten Magnete 3,4; die Stange 1, das Gehäuse 2 und die Magnetflüssigkeit 5. Die
Zwischenringe 6 begrenzen die Übertra-
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Bild 8: Vakuum-Lineardurchführung mit vielen einstufigen
Magnetflüssigkeits- dichtungen, befestigt in nicht magnetischen Tragringen
1 – Stange, 2 – Gehäuse, 3,4 – nicht magnetische Tragringe, 5 –
Permanentmagnet, 6 – Polschuh, 7-Magnetflüssigkeit, 8 –
Deckel, 9 – lineares Gleilager
Bild 9: Vakuum-Lineardurchführung mit vielen einstufigen
Magnetflüssigkeitsdichtungen und elastomerischen “O”-Ringen
1 – Stange, 2 – Gehäuse, 3 – Permanentmagnet, 4 – Tragring, 5
– Magnetflüssigkeit, 6 – elastomerischer “O”-Ring, 7 – nicht
magnetischer Zwischenring, 8 – lineares Gleitlager, 9 – Deckel
Bild 10: Vakuum-Lineardurchführung mit vielen einstufigen
Magnetflüssigkeitsdichtungen mit radial polarisierten Permanentmagneten
1 – Stange, 2 – Gehäuse, 3,4 – radial polarisierte Permanentmagnete, 5 – Magnetflüssigkeit, 6 – nicht magnetischer
Zwischenring, 7 – Deckel, 8 – lineares Gleitlager
Bild 11: Vakuum Linear- und/oder Drehdurchführung mit
Magnetflüssigkeitsdichtung
1 –Stange/Welle, 2 – Gehäuse, 3 – Tragbüchse, 4 – Permanentmagnet, 5 – Polschuh, 6 – Magnetflüssigkeit, 7 – Kugellager, 8 – Deckel, 9,10 – Gleitlagern, 11 - Metallfaltenbalg
gung der Magnetflüssigkeit bei der Linearbewegung der Stange1.
In Bild 11 wird ein Vakuum Linear- und/
oder Drehdurchführung mit Magnetflüssigkeits-dichtung vorgestellt [13]. In der
Tragbuchse 3 ist die Magnetflüssigkeitsdichtung angebracht, die aus dem Permanentmagnet 4, zwei Polschuhen 5 und
Magnetflüssigkeit 5 besteht und sich zwischen den Wälzlagern 7 befindet. Auf den
Gleitlagern 9, die im Gehäuse 2 und Deckel
8 angebracht sind, ist die Buchse 3 befestigt
Bild 12: Vakuum zweiaxiale Durchführung mit Magnetflüssigkeitsdichtungen
und dreht sich mit der Welle 1. Die geringe
für Linear- und Drehbewegung
Linearbewegung der Welle 1 samt der
1 – Stange/Welle, 2 – Flange, 3,6 – Büchse,
Buchse 3 kann mittels des Metallfaltenbalgs
4,7 – Kugellagern, 5,8 – Permanentmagnete, 9 – Metallfaltenbalg, 10 – Führung, 11 realisiert werden, der sich zwischen der
11 - Schieber
Buchse 3 und dem Deckel 8 befindet.
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Bild 12 zeigt eine zweiaxiale VakuumDurchführung mit Magnetflüssigkeitsdichtungen für Linear- und Drehbewegung [14].
Die eine Dichtung mit Magnetflüssigkeit 5
befindet sich zwischen der Buchse 3 und
der Welle 1 und ist in dem mittleren Teil der
Buchse zwischen den Wälzlagern 4 angebracht. Die andere Dichtung mit Magnetflüssigkeit 8 befindet sich zwischen den
Buchsen 3, 6 und ist in dem mittleren Teil
der Buchse 6 zwischen den Lagern 7 befestigt. Die geringe Linearbewegung der
Welle 1 samt den Buchsen 3,6 kann mithilfe
des Metallfaltenbalgs 9 realisiert werden,
der auf der Außenseite der Buchse 6 zwischen dem Flansch des Gehäuses 2 und
dem Flansch der Buchse 6.
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Der Autor
Dr.-Ing. Wlodzimierz Ochoński received Ph.D.
degree in mechanical engineering science from
the University of Mining and Metallurgy-Kraków,
in 1980. He is research worker on Faculty of
Mechanical Engineering and Robotics in this
University. His scientific interests concern fluid
sealing technology in various industrial applications. He is co-author of two handbooks, author
of many papers in technical journals and patented design solutions in this area of technology.
Kontakt:
AGH-University of Science and Technology
Faculty of Mechanical Engineering and Robotics
Al Mickiewicza 30/B2
PL-30059 Kraków, Poland
E-Mail: WOCHZLOTOW@02.PL
Literatur
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Magnetic fluids; engineering applications,
Oxford University Press, Oxford 1993, S.154156
[2] Evsin S.I., Stradomsky Y.I.,Charkovsky V.B.:
Classical magnetic liquid seal under conditions of reciprocating motion of a rod, Magnetohydrodynamics, vol.22, no 3, (1986),
S.37-42
[3] Evsin S.I., Sokolov N.A., Stradomsky Y.I.,
Charkovsky V.B.: Development of magnetic
fluid reciprocating motion seals, Journal of
Magnetism and Magnetic Materials, vol. 85,
(1990), S.253-256
[4] Tietze W.: Handbuch Dichtungspraxis,
3.Auflage, Vulkan-Verlag, Essen 2003, S.593
[5] Ochoński W.: Anwendung von magnetischen
Flüssigkeiten in Dichtungssystemen, Zeitschrift “Dichtungstechnik”, 6.Jahrgang, Heft
1, (2003), S.23-29
[6] Ochoński W.: Magnetic fluid seals for reciprocating motion, Proc. of the 15th Int.
Colloquium on Tribology, Stuttgart/Ostfildern, January 2006
[7] Ochoński W.: Tenute a fluido magnetico per il
moto alternativo, Organi di Trasmissione,
(Italy), no 9, (2006 ), S.120-125
[8] Patent USA, Int.Cl.F16J15/54, no 4309040
Linear seal apparatus
[9] Patent JP, Int.Cl.F16J15/40, no 59226766,
Magnetic fluid seal apparatus
[10] Patent USA,Int. Cl. F16J15/40, no 4502700,
Ferrofluid linear seal apparatus
[11] Patent JP, Int.Cl. F16J15/43, no 7174240 ,
Straight advancing type magnetic fluid shaft
sealing device
[12] Patent JP, Int.Cl. F16J15/43,no 2003240131,
Sealing device
[13] Patent JP, Int.Cl. F16J15/43, no 1224572,
Rotary rectilinear movement introducing
machine
[14] Patent JP, Int.Cl. F16J15/43, no 8121609,
Magnetic fluid seal unit for reciprocation and
rotation
Goodfellow GmbH
Postfach 13 43
D-61213 Bad Nauheim
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