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DE973285C - Device for controlling the relative movement or position of two mechanically connected mechanical elements - Google Patents

Device for controlling the relative movement or position of two mechanically connected mechanical elements

Info

Publication number
DE973285C
DE973285C DEP20030D DEP0020030D DE973285C DE 973285 C DE973285 C DE 973285C DE P20030 D DEP20030 D DE P20030D DE P0020030 D DEP0020030 D DE P0020030D DE 973285 C DE973285 C DE 973285C
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
substance
magnetizable
mixture
iron
controlling
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
DEP20030D
Other languages
German (de)
Inventor
Jacob Rabinow
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Eaton Corp
Original Assignee
Eaton Manufacturing Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Eaton Manufacturing Co filed Critical Eaton Manufacturing Co
Application granted granted Critical
Publication of DE973285C publication Critical patent/DE973285C/en
Expired legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16BDEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B1/00Devices for securing together, or preventing relative movement between, constructional elements or machine parts
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q3/00Devices holding, supporting, or positioning work or tools, of a kind normally removable from the machine
    • B23Q3/02Devices holding, supporting, or positioning work or tools, of a kind normally removable from the machine for mounting on a work-table, tool-slide, or analogous part
    • B23Q3/06Work-clamping means
    • B23Q3/08Work-clamping means other than mechanically-actuated
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D37/00Clutches in which the drive is transmitted through a medium consisting of small particles, e.g. centrifugally speed-responsive
    • F16D37/02Clutches in which the drive is transmitted through a medium consisting of small particles, e.g. centrifugally speed-responsive the particles being magnetisable

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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Description

Vorrichtung zur Steuerung der relativen Bewegung oder Lage von zwei arbeitsmäßig miteinander verbundenen mechanischen Elementen Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Steuerung der relativen Bewegung oder Lage von zwei arbeitsmäßig miteinander verbundenen mechanischen Elementen, bei welcher die Verbindung durch Mittel erfolgt, welche keinerlei Abnutzung unterworfen sind und welche eine kontinuierliche Regelung des Grades der Verbindung der Elemente gestattet.Device for controlling the relative movement or position of two Operationally Interconnected Mechanical Elements The invention relates to a device for controlling the relative movement or location of two operationally interconnected mechanical elements, in which the connection through Means takes place which are not subjected to any wear and which are continuous Regulation of the degree of connection of the elements permitted.

In dem Hauptpatent 973 130 ist vorgeschlagen worden, zur Beeinflussung mechanischer Vorgänge, beispielsweise zur Kraftübertragung bei Kupplungen, als kuppelndes Medium eine magnetisierbare Substanz, bestehend aus ferromagnetischen Teilchen, wie z. B. Eisen, zu verwenden, bei welcher die Fließbarkeit mittels eines magnetischen Feldes gesteuert wird. Die magnetisierbare Substanz kann lediglich aus ferromagnetischen Teilchen, beispielsweise Eisenpulver, bestehen, es ist jedoch zweckmäßiger, ein Trägermittel zu verwenden, beispielsweise ein Schmiermittel, wobei sich besonders Öl als zweckmäßig erwiesen hat. Derartige Vorrichtungen gestatten eine kontinuierliche Regelurig, beispielsweise der Kupplung zweier Wellen vom entkuppelten Zustand bis zur Blockierung beider Teile. Die Steuerung erfolgt lediglich durch die Regelung der Stromstärke in einer Magnetisierspule, wobei der Kupplungsgrad momentan auf Änderungen der Stromstärke reagiert.In the main patent 973 130 it has been proposed to influence mechanical processes, for example for power transmission in clutches, as the coupling medium, a magnetizable substance consisting of ferromagnetic particles, such as. B. iron to use, in which the flowability is controlled by means of a magnetic field. The magnetizable substance can consist only of ferromagnetic particles, for example iron powder, but it is more expedient to use a carrier medium, for example a lubricant, with oil in particular having proven expedient. Such devices allow continuous control, for example the coupling of two shafts from the uncoupled state to the blocking of both parts. It is controlled only by regulating the current intensity in a magnetizing coil, the degree of coupling reacting momentarily to changes in the current intensity.

Es ist bei derartigen Kraftübertragungseinrichtungen, beispielsweise Kupplungen, möglich., die Kupplung mit gewissem Schlupf laufen zu lassen. Die hierbei entstehende Wärme wird durch die Bewegung des Kupplungsmediums, also der magnetisierbaren Substanz, nach außen abgeführt. Die Kupplungswirkung beruht hierbei auf einer mehr oder weniger starken Gleitwirkung der Substanz an den relativ zueinander beweglichen Elementen.It is with such power transmission devices, for example Clutches, possible. To let the clutch run with a certain amount of slippage. The one here The resulting heat is generated by the movement of the coupling medium, i.e. the magnetizable Substance, discharged to the outside. The coupling effect is based on one more or less strong sliding effect of the substance on the relatively movable ones Elements.

Eine Erhöhung der energieverzehrenden Wirkung der im vorstehenden beschriebenen Vorrichtungen, wie sie insbesondere bei Bremsvorrichtungen, wie Bremszylindern, Stoßdämpfern u, dgl., erwünscht ist, kann man mit einer Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung erzielen.An increase in the energy-consuming effect of the above described devices, as they are in particular with braking devices such as brake cylinders, Shock absorbers and the like., Is desired, one can with a device according to the present invention Achieve invention.

Gemäß der Erfindung ist eine Vorrichtung zur Steuerung der relativen Bewegung oder Lage von zwei ineinander angeordneten mechanischen Elementen vorgeschlagen, wobei diese Vorrichtung aus einem ersten Element mit einem Behälter zur Aufnahme einer zur Beeinflussung mechanischer Vorgänge dienenden magnetisierharen Substanz aus ferromagnetischen Teilchen, wie z. B. Eisen, besteht und einem zweiten Element, welches einen im Behälter und in der Substanz befindlichen Teil einschließt, der derart ausgebildet ist, daß eine Bewegung dieses Elementes in der magnetisierbaren Substanz eine Formveränderung dieser bewirkt. Ferner sind Mittel vorgesehen, um ein magnetisches Feld zwecks Steuerung der Fließbarkeit oder Festigkeit der magnetisierbaren Substanz anzuwenden. Die magnetisierbare Substanz besteht, wie eingangs bereits gesagt, entweder lediglich aus ferromagnetischen Teilchen, beispielsweise aus Eisen, also etwa Eisenpulver oder Eisenfeilspänen allein, oder aber aus solchen ferromagnetischen Teilchen, die in ein Trägermittel eingemischt sind. Als Trägermittel dient eine nicht magnetisierbare Substanz, beispielsweise Fett, Öl oder Maschinenöl.According to the invention is a device for controlling the relative Proposed movement or position of two mechanical elements arranged one inside the other, this device consisting of a first element with a container for receiving it a magnetizable substance used to influence mechanical processes from ferromagnetic particles, such as. B. iron, and a second element, which includes a part located in the container and in the substance, the is designed such that a movement of this element in the magnetizable Substance causes a change in shape of this. Means are also provided to a magnetic field for the purpose of controlling the flowability or strength of the magnetizable Apply substance. The magnetizable substance exists, as already mentioned at the beginning said, either only from ferromagnetic particles, for example from iron, So for example iron powder or iron filings alone, or from such ferromagnetic ones Particles mixed in a carrier. A non-magnetizable substance, for example grease, oil or machine oil.

In den Fig. i bis 8 und der dazugehörigen Beschreibung wird die Erfindung erläutert und an einigen Ausführungsbeispielen schematisch dargestellt.The invention is illustrated in Figures i through 8 and the associated description explained and shown schematically in some exemplary embodiments.

Fig. i und 2 sollen zur Erläuterung der Wirkung der Erfindung dienen; Fig.3 zeigt im Schnitt einen Kombinations-Bremszylinder bzw. eine Stoßdämpferanordnung; Fig. ,4 stellt eine Abänderung der Lösung nach Fig. 3 dar; Fig.5 zeigt die Verwendung der Erfindung bei einer Einstellvorrichtung; Fig.6 zeigt die Anwendung der Erfindung bei einem Energieverbraucher, beispielsweise einer Bremsvorrichtung; Fi.g.7 zeigt einen vergrößerten schematischen Schnitt durch eine Vorrichtung nach der Erfindung mit der Lage der einzelnen Eisenteilchen. Fig. S zeigt den Gebrauch der Erfindung im Zusammenhang mit einer dreidimensionalen graphischen Vorrichtung.FIGS. I and 2 are intended to explain the effect of the invention; 3 shows in section a combination brake cylinder or a shock absorber arrangement; Fig. 4 shows a modification of the solution according to Fig. 3; Fig.5 shows the use the invention in an adjustment device; 6 shows the application of the invention in the case of an energy consumer, for example a braking device; Fig. 7 shows an enlarged schematic section through a device according to the invention with the position of the individual iron particles. Fig. 5 shows the use of the invention in the context of a three-dimensional graphic device.

In Fig. i, 2 und 7 ist ein Magnet i gezeigt, welcher sich in einem gewissen Abstand von einem Becher z befindet, in welchem sich eine Mischung, bestehend aus Öl 3 und Eisenpulver 4 (erheblich vergrößert dargestellt), befindet, wobei die Oberfläche der Mischung ungefähr die Lage einnimmt wie bei 3 ca gezeigt. Die Fig. z zeigt das Ergebnis des Eintauchens des Magneten i in die Öle.isenmischung in dem Becher 2. Wenn der Magnet entfernt wird, so hängt ein Klumpen der Mischung 4a an dem Pol des Magneten. Die Oberfläche der Mischung 3 ä in dem Becher 2 wird gesenkt, und zwar durch die Entfernung des Materials .4a. Es ist für das Material q.a charakteristisch, daß es, solange es dem Pol des Magneten i anhaftet, dem Ansehen und Anfühlen nach so fest zu sein scheint wie das etwa der Konsistenz von Kitt entspricht. Wenn das Material 4.a an der Kante des Bechers a. abgeschabt wird, so geht es sofort wieder in das flüssige Stadium über, fließt an der Wand des Bechers herab und mischt sich schnell mit der Eisenölmischung 3, :I.In Fig. I, 2 and 7, a magnet i is shown, which is located at a certain distance from a cup z, in which there is a mixture consisting of oil 3 and iron powder 4 (shown considerably enlarged), the surface the mixture approximately assumes the position as shown at 3 approx. Fig. Z shows the result of immersing the magnet i in the oil / iron mixture in the cup 2. When the magnet is removed, a lump of the mixture 4a is attached to the pole of the magnet. The surface of the mixture 3 - in the cup 2 is lowered by the removal of the material .4a. It is characteristic of the material qa that, as long as it adheres to the pole of the magnet i, it looks and feels to be as solid as it roughly corresponds to the consistency of putty. When the material 4.a on the edge of the cup a. is scraped off, it immediately returns to the liquid stage, flows down the wall of the cup and mixes quickly with the iron oil mixture 3,: I.

Die charakteristische Anziehung der magnetischen Flüssigkeitsmischung durch magnetisierbare Flächen und die Fähigkeit dieser Mischung, die Viskosität in übereinstimmung mit einer leicht zu handhabenden äußerlichen Steuerung eines zur Anwendung gebrachten magnetischen Feldes zu ändern, macht sie besonders bedeutungsvoll bei der Anwendung auf den Maschinenbau. Eine solche Anwendung ist, wie eingangs gesagt, die bei Kupplungen, wo zwei gegeneinander versetzte Teile miteinander durch die Wirkung dieses Materials abwechselnd miteinander verbunden oder außer Eingriff gebracht werden.The characteristic attraction of the magnetic fluid mixture through magnetizable surfaces and the ability of this mixture to change the viscosity in accordance with an easy-to-use external control of a changing the applied magnetic field makes it particularly meaningful when applied to mechanical engineering. Such an application is as at the beginning said that with couplings, where two mutually offset parts pass through each other the action of this material is alternately linked or disengaged to be brought.

Magnetisierbare Flüssigkeiten, insbesondere solche, bei welchen eine geringere Menge Eisen mit Quecksilber gemischt ist, sind bekannt. Es ist auch bekannt, daß diese früheren magnetischen Flüssigkeiten so beschaffen waren, daß die physikalischen Eigenschaften des Materials sich nicht unter dem Einfluß eines magnetischen Feldes änderten; solche magnetischen Flüssigkeiten waren lediglich dazu bestimmt, lagemäßig auf den Einfluß eines in der Nähe liegenden Magneten anzusprechen. Andere Flüssigkeiten, welche Eisenteilchen enthalten, sind benutzt worden, um Gußblasen in Stahlkörpern anzuzeigen, aber in diesem Falle wurden sehr dünne Mischungen benutzt, derart, daß die Eisenteilchen kaum sichtbar waren.Magnetizable liquids, especially those in which a smaller amounts of iron mixed with mercury are known. It is also known that these earlier magnetic fluids were of such a nature that the physical Properties of the material do not change under the influence of a magnetic field changed; such magnetic fluids were only intended to be positional to respond to the influence of a nearby magnet. Other liquids, which contain iron particles have been used to blow casting bubbles in steel bodies but in this case very thin mixtures were used, such that the iron particles were barely visible.

Die Mischung, die bei der Erfindung angewandt wird, besteht aus kleinen Teilchen paramagnetischeii oder ferromagnetischen Materials, welche mit einer flüssigen Phase gemischt sind, welche eine Flüssigkeit sein kann oder ein kühlendes und gegen Oxydationsmittel beständiges Gas, ja sogar ein halbfester Körper, z. B. Fett. Obwohl jede solche Mischung geeignet ist zum Gebrauch bei der Erfindung, so ist es für die Zwecke, die beschrieben worden sind, zweckmäßig, eine Mischung zu verwenden, welche ungefähr aus 9o Gewichtsprozent Eisenpulver und io'o/o leichtem Maschinenöl besteht. Obgleich jedes Eisen- oder anderes magnetisches Pulver die gewünschten Effekte ergibt, so wurden doch sehr gute Ergebnisse mit- Carbonyleisen erzielt, wie es von der General Aniline and Film Company New York als »Carbonal Iron Powder« verkauft wird, von dem die Qualität E mit 8 Mikromillimeter durchschnittlicher Größe als ganz besonders geeignet festgestellt wurde. Die Mischung von go% Eisen und ioo/o 01 scheidet etwas Öl ab, nachdem es sich über die Eisenteilchen unter Inaugenscheinnahme verteilt hat. Die sich ergebende Permeabilität einer solchen Mischung ist etwa 8 im Vergleich zu einem Vakuum.The mixture used in the invention consists of small ones Particles of paramagnetic or ferromagnetic material, which are mixed with a liquid Phase are mixed, which can be a liquid or a cooling and against Oxidant-resistant gas, even a semi-solid, e.g. B. Fat. Even though any such mixture is suitable for use in the invention, so is it for the purposes that have been described, expedient to use a mixture, Which consists of approximately 90 percent by weight iron powder and 10 percent light machine oil. Although any iron or other magnetic powder will produce the desired effects, so very good results were obtained with carbonyl iron, as it was done by the General Aniline and Film Company is sold as "Carbonal Iron Powder" by New York which the quality E with an average size of 8 micromillimeters is very special has been appropriately determined. The mixture of 100% iron and 100% 01 separates something Oil after it has spread over the iron particles under visual inspection Has. The resulting permeability of such a mixture is about 8 by comparison to a vacuum.

Bei Mischungen dieser Art bestehlt seitens des Eisens die Neigung, sich aus dem 01 abzuscheiden, wenn die Mischung längere Zeit steht. Da die Mischungen gewöhnlich in Maschinen zur Anwendung gelangen, stellt dies keine besonderen Schwierigkeiten dar, weil die ersten Bewegungen der Maschine die Mischung genügend durchschütteln. Es ist jedoch möglich, diese Neigung zum Absetzen zu verringern oder auszuschalten, indem man eine Flüssigkeit von hohem spezifischem Gewicht verwendet oder eine Flüssigkeit geringer Oberflächenspannung oder indem man 01 oder ein Netzmittel zugibt, um diese zu verringern. Es wurde in der Praxis festgestellt, daß die Verwendung eines Suspensionsmittels geringerer Viskosität, wie z. B. Kerosen, eine bessere Fließbarkeit und leichteres Durcharbeiten der Mischung ermöglicht. Andererseits wurde auch festgestellt, daß die Verwendung eines Suspensionsmittels höherer Viskosität, z. B. Fett, den Vorteil bietet, daß die Mischung warm und flüssig wird, wenn Energie in einer Vorrichtung verbraucht wird, welche die magnetisierbare Substanz verwendet, daß sie jedoch sehr schnell beim Abkühlen dickflüssig wird und auf diese Weise das Abscheiden der Eisenteilchen vermeidet. Fette mit scharfen Knicken in ihren Viskositäts-Temperatur-Charakteristiken sind für solche Zwecke besonders geeignet. Sofern niedere Temperaturen vorauszusehen sind, können Silikonflüssigkeiten als flüssige Phase der Mischung verwendet werden; dies bietet auch den Vorteil geringer Oberflächenspannung wo dies gewünscht wird.In mixtures of this kind on the part of the iron bestehlt the tendency to precipitate out of the 01, if the mixture is a long time. Since the mixtures are usually used in machines, this does not present any particular difficulties because the first few movements of the machine shake the mixture thoroughly. However, it is possible to reduce or eliminate this tendency to settle by using a liquid of high specific gravity or a liquid of low surface tension or by adding oil or a wetting agent to reduce it. It has been found in practice that the use of a suspending agent of lower viscosity, such as. B. Kerosene, allows better flowability and easier working through the mixture. On the other hand, it has also been found that the use of a higher viscosity suspending agent, e.g. B. fat, has the advantage that the mixture becomes warm and liquid when energy is consumed in a device which uses the magnetizable substance, but that it becomes viscous very quickly on cooling and in this way avoids the separation of the iron particles. Greases with sharp kinks in their viscosity-temperature characteristics are particularly suitable for such purposes. If lower temperatures are foreseen, silicone liquids can be used as the liquid phase of the mixture; this also offers the advantage of low surface tension where this is desired.

Während die goo/o-Eisen-io'o/o-01-Mischung, die oben beschrieben wurde, für die erwähnten Anwendungen außerordentlich zufriedenstellend ist, so kann andererseits der Anteil des Eisens wesentlich gesenkt werden, wenn geringere Viskositä:ten für notwendig gehalten werden. Eine solche Verminderung des Eisenanteiles ergibt geringere Haftkräfte gegenüber Körpern, welche in die itnagnetische Flüssigkeit eingetaucht oder mit ihr in Berührung gebracht wurden, und zwar für jede gegebene in agnetomotorische Kraft; aber durch die Anwendung starker magnetisierender Kräfte kann die Wirkung der dünneren Mischung etwas ausgeglichen werden. Für Anwendungsgebiete, bei welchen die Geschwindigkeiten und Bewegungsgrößen gering sind, können Mischungen mit bis zu einschließlich iooo/o Eisen vorteilhaft verwendet werden. Da jegliches Eisenmaterial die Neigung hat, zu einer festen unbeweglichen Masse zusammenzubacken, wird dieses am besten da verwendet, wo die gewöhnlichen Arbeitsbedingungen darauf hinzielen, die Masse in Bewegung zu halten.While the goo / o-iron-io'o / o-01 mixture described above, is extremely satisfactory for the applications mentioned, so can on the other hand the proportion of iron can be reduced significantly if lower viscosities for necessary. Such a reduction in the iron content results in less Adhesive forces against bodies which are immersed in the magnetic fluid or have been brought into contact with it, for each given in agnetomotor Force; but by applying strong magnetizing forces the effect the thinner mixture can be compensated for a little. For areas of application where The speeds and movement sizes are low, mixtures with up to to be used to advantage including iooo / o iron. Since any iron material has a tendency to cake together into a solid, immovable mass, it becomes this best used where normal working conditions tend to to keep the crowd moving.

Fig. 3 zeigt einen Kombinationsbremszylind-er, bzw. eine Stoßdämpferanordnung, bei welcher sich der Kolben 21 durch die magnetisierbare Substanz 22 in dem Zylindergehäuse 23 bewegt, wobei genügend Raum zwischen dem Kolben und der Wandung des Zylinders vorgesehen ist, um die magnetisierbare Substanz 22 von der einen Seite des Kolbens nach der anderen fließen zu lassen, während sich der Kolben in dem Zylinder mit einem verzögerten Grad von Geschwindigkeit bewegt, welcher seinen Grund in der Anwesenheit der magnetisierbaren Substanz hat. Es ist klar, daß unter sonst gleichen Bedingungen der Grad der Geschwindigkeit der Bewegung des Kolbens in der magnetisierbaren Substanz in dem Maße abnehmen wird, wie die Viskosität zunimmt und umgekehrt.Fig. 3 shows a combination brake cylinder or a shock absorber arrangement, in which the piston 21 moves through the magnetizable substance 22 in the cylinder housing 23 moves, with enough space between the piston and the wall of the cylinder is provided to the magnetizable substance 22 from one side of the piston flow after another while the piston is in the cylinder with it moving to a retarded degree of speed due to its presence the magnetizable substance has. It is clear that all other things being equal the degree of speed of movement of the piston in the magnetizable substance will decrease as the viscosity increases and vice versa.

Durch die Anwendung der magnetischen Mischung und Einwirkenlassen eines magnetischen Feldes auf dieselbe mit Hilfe einer Spule, wie oben beschrieben, kann die wirksame Viskosität der magnetisierbaren Substanz durch Änderung der Intensität des magnetischen Feldes variiert werden, und das Ausmaß der wirksamen Verzögerung oder Stoßaufnahme der Vorrichtung kann entsprechend von außen gesteuert werden ohne die Verwendung mechanischer Kontrollorgane oder Elemente. Es ist offensichtlich, daß der Zylinder 23 aus nichtmagnetischem Material bestehen kann. Wenn jedoch der Zylinder aus magnetischem Material besteht, so sollte der Kraftlinienfluß zwischen dem Kolben und der Zylinderwandung hindurchgeleitet werden. In diesem Falle wird eine sehr erhebliche Verzögerungswirkung erzielt.By applying the magnetic mixture and allowing it to act a magnetic field on the same with the help of a coil, as described above, can change the effective viscosity of the magnetizable substance by changing the intensity of the magnetic field can be varied, and the extent of the effective delay or shock absorption of the device can be controlled from the outside accordingly without the use of mechanical control organs or elements. It is obvious, that the cylinder 23 can be made of non-magnetic material. However, if the Cylinder is made of magnetic material, so should the flux of force lines between the piston and the cylinder wall are passed through. In this case it will achieved a very considerable delay effect.

Fig. 4 zeigt eine Abänderung der in Fig. 3 wiedergegebenen Lösung. In dieser Figur trägt der Kolben 21 einen Rheos;tatenarm 27, welcher den Widerstand des Rheostaten 26 verringert, wenn sich der Kolben abwärts bewegt. Dies vergrößert den Strom und daher die Feldstärke; somit wird der wirksame Widerstand gegen die Bewegung des Kolbens 2i eine Funktion des von ihm zurückgelegten Weges. Es ist klar, daß durch dieses Verfahren und durch die Verwendung entsprechend gestalteter Vorschaltwiderstände jede gewünschte Charakteristik erhalten werden kann.FIG. 4 shows a modification of the solution shown in FIG. In this figure, the piston 21 carries a rheos; tatenarm 27, which the resistance of the rheostat 26 is decreased as the piston moves downward. This magnifies the current and therefore the field strength; thus the effective resistance to the Movement of the piston 2i is a function of the distance it has traveled. It's clear, that by this method and by using appropriately designed ballast resistors any desired characteristic can be obtained.

Fig. 5 zeigt die Verwendung der nnagnetisierbaren Substanz bei einer Endeinstellungsvorrichtu g bzw. bei Zeigervorrichtungen, wie z. B. einem Teleskop, einer Kamera u. dgl. Eine solche Vorrichtung, z. B. eine Kamera 41, kann auf einem Stiel 42 befestigt sein, welcher eine Kugel 48 trägt, die sich in einem Behälter mit magnetisierbarer Substanz befindet, so wie in den vorangehenden Beisspielen. Es wird ferner ein Dreifuß 44 gezeigt, welcher die Kamera lose trägt, derart, daß sie nicht herabfallen und beschädigt werden kann, solange sich die Mischung im flüssigen Zustand befindet. Der Behälter 42 kann im Falle von feststehenden Vorrichtungen auf einer festen Unterlage befestigt werden oder er kann im Falle von tragbaren Vorrichtungen von einem Stativ getragen werden. Im letzteren Falle kann eine tragbare, lokale Batterie als Stromquelle verwendet werden. Der Rheostat 46 sorgt für die Einstellung der Mischung vom flüssigen bis zum festen Zustand. Solange die magnetisierbare Substanz sich im flüssigen Zustand befindet, kann die Kamera frei mit einer Hand bewegt werden, während man die andere Hand auf dem Rheostaten läßt bis eine ungefähre Einstellung erzielt ist. Die Mischung wird dann teilweise verfestigt und die Kamera genauer eingestellt, was sich als sehr leicht erweist, weil die Kamera schnellen starken Bewegungen Widerstand leisten, aber ohne weiteres ein kurzes Stück bewegt werden kann. Dieses Verfahren wird fortgesetzt, bis die Kamera die genaue Stellung hat, jetzt wird die Mischung verfestigt, um die Kamera in der gewünschten Stellung zu halten. Es ist klar, daß diese Technik für eine große Anzahl von Endeinstellungsvorrichtungen verwendbar ist. Es wird festgestellt werden, daß sie eine beschränkte Bewegung der eingestellten Vorrichtungen gestattet, und zwar in jeder Richtung, in der Ebene oder im Winkel, zwecks genauer Einstellung derselben und darauffolgender Festeinstellung in der besagten Lage mit Hilfe einer Kraft, welche in allen Richtungen gleichmäßig zur Anwendung gelangt ohne das geringste merkbare Rütteln oder Verschieben.Fig. 5 shows the use of the magnetizable substance in a Endeinstellungsvorrichtu g or with pointing devices such. B. a telescope, a camera and the like. B. a camera 41 can be on a Handle 42 be attached, which carries a ball 48, which is in a container with magnetizable substance, as in the previous examples. There is also shown a tripod 44 loosely supporting the camera such that they don't can fall and be damaged while the Mixture is in the liquid state. The container 42 can in the case of stationary Devices to be attached to a solid base or he can in the event portable devices carried by a tripod. In the latter case a portable, local battery can be used as a power source. The rheostat 46 adjusts the mixture from liquid to solid. As long as the magnetizable substance is in the liquid state, the Camera can be moved freely with one hand while the other hand is on the rheostat leaves until an approximate setting is achieved. The mixture then becomes partial solidified and the camera adjusted more precisely, which turns out to be very easy, because the camera can withstand rapid, strong movements, but without further ado can be moved a short distance. This process continues until the Camera has the exact position, now the mixture is solidified to the camera hold in the desired position. It is clear that this technique is great for Number of end setting devices is usable. It will be noted that it allows limited movement of the set devices, and in every direction, in the plane or at an angle, for the purpose of precise adjustment the same and subsequent fixed setting in the said position with the help of a Force that is applied equally in all directions without the slightest noticeable shaking or shifting.

Fig. 6 zeigt die Anwendung der Erfindung auf einem Energieverbraucher bzw. auf eine Bremsvorrichtung. Die zu verbrauchende Energie wird über die Welle 51 und eine Rolle 52 sowie mit Hilfe des Bandes 53 und einer zweiten Rolle 54 auf ein Schaufelrad 55 übertragen, welches in einer magnetisierbaren Substanz 62 aufgehängt ist. Eine Spule oder eine Wicklung 63 wird wie oben mit einer steuerbaren Stromquelle vorgesehen, um den Widerstand der Mischung 62 gegen Drehung des Schaufelrades 55 zu ändern und damit die Drehung bzw. den Energieverbrauch des letzteren zu steuern.Fig. 6 shows the application of the invention to an energy consumer or to a braking device. The energy to be consumed is transmitted via the shaft 51 and a roller 52 and with the aid of the belt 53 and a second roller 54 to a paddle wheel 55, which is suspended in a magnetizable substance 62. A coil or winding 63 is provided with a controllable power source as above in order to change the resistance of the mixture 62 to rotation of the impeller 55 and thus to control the rotation or the energy consumption of the latter.

Im vorstehenden sind nur einige wenige der vielen Anwendungen der Erfindung genannt.The foregoing are just a few of the many uses of the Called invention.

Fig. 8 zeigt die Verwendung der Erfindung im Zusammenhang mit einer dreidimensionalen graphischen Vorrichtung. Nadeln 71 werden in den Behälter einer magnetischen Flüssigkeit 72 getaucht, welche durch ein magnetisches Feld gesteuert wird, das durch die Wicklung 73 in der üblichen Weise erzeugt wird. Die Nadeln 71 werden von Hand so eingestellt, daß die Lage ihrer Köpfe eine dreidimensionale graphische Darstellung jeder gewünschten Funktion ergibt. Jede Änderung der Funktionsgröße kann durch die Änderung der Lage der Nadelköpfe 71 dargestellt werden; dies kann von Hand aus geschehen, indem man die magnetische Mischung etwas zum Erweichen bringt bis zu dem Punkt, wenn eine Nadel schnell herausgezogen und ihre Lage geändert werden kann, ohne die Lage der übrigen Nadeln zu beeinflussen. Nachdem die Einstellungen von Hand beendet sind, kann das Material wieder zum Erhärten gebracht werden, und zwar durch Anwendung einer geeigneten magnetischen Feldstärke, und die neue Lage kann dann unbegrenzt festgehalten werden.Fig. 8 shows the use of the invention in connection with a three-dimensional graphic device. Needles 71 are in the container one magnetic fluid 72 immersed, which is controlled by a magnetic field generated by the winding 73 in the usual manner. The needles 71 are adjusted by hand so that the position of their heads is a three-dimensional graphic Representation of any desired function results. Any change in function size can be represented by changing the position of the needle heads 71; This can done by hand by softening the magnetic mixture a little to the point where a needle can be quickly pulled out and re-positioned can without affecting the position of the other needles. After the settings are finished by hand, the material can be brought to harden again, and by applying a suitable magnetic field strength, and the new location can then be held indefinitely.

Claims (7)

PATENTANSPRÜCHE: i. Vorrichtung zur Steuerung der relativen Bewegung oder Lage von zwei ineinander angeordneten mechanischen Elementen, mittels einer zur Beeinflussung mechanischer Vorgänge dienenden magnetisierbaren Substanz nach Patent 973 130, gekennzeichnet durch ein Element, das als die magnetisierbare Substanz enthaltender Behälter ausgebildet ist und ein in der magnetisierbaren Substanz befindliches, derart ausgebildetes Element, daß eine Bewegung dieses Elements in der maggnetisierbaren Substanzeine Formänderung der Substanz bewirkt, sowie durch Mittel, die Fließbarkeit oder Festigkeit der Substanz magnetisch zu steuern, wobei die beiden genannten Elemente in Bezug aufeinander beweglich sind. PATENT CLAIMS: i. Device for controlling the relative movement or position of two mechanical elements arranged one inside the other, by means of a magnetizable substance according to Patent 973 130 serving to influence mechanical processes, characterized by an element which is designed as a container containing the magnetizable substance and a container located in the magnetizable substance An element designed in such a way that a movement of this element in the magnetisable substance causes a change in shape of the substance, as well as by means of magnetically controlling the flowability or strength of the substance, the two mentioned elements being movable with respect to one another. 2. Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilchen der magnetisierbaren Substanz mit einem Schmiermittel vermischt sind. 2. Device according to claim i, characterized in that the particles of the magnetizable substance are mixed with a lubricant. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Schmiermittel aus 151 besteht. 3. Apparatus according to claim 2, characterized characterized in that the lubricant consists of 151. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die durchschnittliche Maximalgröße der Teilchen 3 bis 15 1, beträgt. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the average maximum size of the particles is 3 to 15 liters. 5. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenraum des Behälters der Substanz zylindrisch ist und das darin bewegliche Element als Kolben ausgebildet ist, dessen axiale Beweglichkeit in der Substanz. durch magnetische Beeinflussung der Fließbarkeit der Substanz gesteuert wird. 5. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the interior of the container of the substance is cylindrical and the element movable therein is designed as a piston, the axial mobility of which in substance. controlled by magnetic influence on the flowability of the substance will. 6. Vorrichtung nach Ansprüchen i bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das bewegliche Element aus einem in die Substanz getauchten Teil besteht, das einen sich nach außen erstreckenden Arm und mit diesem zusammenarbeitende Mittel zum Tragen eines Gegenstandes aufweist, und daß die eingestellte Lage des beweglichen Elements in der Substanz durch Einschalten eines magnetischen Feldes fixierbar ist. 6. Device according to claims i to 4, characterized in that the movable Element consists of a part immersed in the substance that opens outwards extending arm and cooperating with this means for carrying an object has, and that the set position of the movable element in the substance can be fixed by switching on a magnetic field. 7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche i bis 4 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Element eine Anzahl in die Substanz getauchte Anzeigemittel aufweist.7. Device after a of claims i to 4 and 6, characterized in that the second element is a Has number of display means immersed in the substance.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3330205A1 (en) * 1983-08-20 1985-03-07 Günther 6940 Weinheim Obstfelder Self-adjusting shock absorber, especially for motor vehicles
DE10320005B3 (en) * 2003-05-06 2004-10-21 Zf Sachs Ag Vibration damper with adjustable damping force comprises a field force-producing element having a part connected to an electricity supply and arranged outside a cylinder for transmitting the field force through the closed cylinder
DE102008024166B4 (en) * 2007-05-19 2014-11-27 Stabilus Gmbh Piston-cylinder assembly

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