Магнитная прокладка

 

Использование: в автомобильной промышленности и других областях техники, в которых используются уплотнительные элементы. Сущность изобретения: прокладка содержит элемент для крепления к одной из частей двери и гнездо, заключающее намагниченный брусок, по существу, прямоугольным поперечным сечением, в которой названный фиксирующий элемент и названное гнездо для намагниченного бруска соединяются друг с другом посредством имеющей возможность удлиняться деформируемой трубчатой камеры. Брусок намагничивается вместе с по крайней мере одной из двух более коротких противоположных сторон прямоугольного поперечного сечения, причем названная намагниченная сторона обращена, когда она находится в своем рабочем положении, к части, с которой для целей уплотнения должен устанавливаться контакт. 13 з.п. ф-лы, 9 ил.

Изобретение относится к автомобильной промышленности и другим областям техники, в которых используются уплотнительные элементы.

В технике существует использующий магнитную прокладку магнитный прижим уплотняющего элемента к формам уплотняемых поверхностей между закрепленной и открывающейся частями, в частности, в криволинейных областях и особенно, когда радиус кривизны мал. В областях с очень выделяющейся кривизной есть значительные проблемы, связанные с деформацией и расплющиванием магнитных прокладок, которые могут приводить к потере герметичности, образованию складок и мест разрыва или к действительному разрыву прокладки через некоторое время.

Европейская патентная заявка N 0369799, кл. B 60 j 10/06, 1990 описывает прокладку, способную решить эту техническую проблему образования уплотнения между закрепленной частью и открывающейся частью в областях криволинейного выступа, например, в частности, между корпусом и дверцей транспортного средства, содержащего профилированную полоску для фиксации названных частей и камеру, вмещающую намагниченный брусок, в котором названная профилированная фиксирующая полоска и названная трубчатая камера для намагниченного бруска соединяются друг с другом способной растягиваться деформируемой трубчатой камерой, противоположные свободные стенки которой по существу криволинейны и искривлены в том же направлении.

Задачей настоящего изобретения является создание магнитной прокладки, идеально подходящей для монтирования в криволинейных областях даже с очень маленьким радиусом кривизны без деформационных напряжений, которым она подвергается в любом случае, когда есть уплотнение.

Другая задача состоит в том, чтобы создать прокладку со способным непрерывно изгибаться магнитным бруском для того, чтобы обеспечить возможность приобретать форму как у рамы, со способностью приваривания в одном месте без необходимости других мест сварки. Это значит, что требуемая прокладка может избежать наличия слабых мест, таких как места приваривания, легко подвергающихся возможной потере герметичности, инфильтрации, износу, разрыву и так далее.

Другие задачи состоят в том, чтобы создать прокладку, которая может легко изгибаться вдоль одной оси и менять свою плоскость вдоль другой оси, обеспечивая хорошую тепловую изоляцию и акустическую изоляцию в случае использования на моторных транспортных средствах, а также может легко подгоняться к частям, имеет наименьший вес из возможных и способна "закрывать" и, следовательно, прилагать магнитную силу к возможным узким поверхностям (3-5 мм в случае моторных транспортных средств).

Эти задачи достигаются согласно изобретения с помощью магнитной прокладки, особенно подходящей для образования уплотнения между закрепленной частью и открывающейся частью в областях криволинейного выступа, например, в частности, между корпусом и дверцей транспортного средства, типа, содержащего элемент для закрепления названных частей и гнездо, вмещающее намагниченный брусок с по существу прямоугольным поперечным сечением, в котором названный фиксирующий элемент и названное гнездо для намагниченного бруска соединяются друг с другом способной растягиваться деформируемой трубчатой камерой, отличающейся тем, что названный брусок намагничивается вместе с по крайней мере одной из двух более коротких противоположных сторон своего по существу прямоугольного сечения, причем названная намагниченная сторона обращена, когда она находится в своем рабочем положении, к части, с которой для целей герметизации должен устанавливаться контакт.

На фиг. 1 представлен общий вид прокладки, установленной на транспортном средстве; на фиг. 2 вид прокладки на изогнутом участке, в изометрии; на фиг. 3, 4, 5 и 6 схематические виды различных вариантов намагничивания бруска; на фиг. 7 поперечное сечение прокладки; на фиг. 8 и 9 поперечные сечения двух других разновидностей прокладки, соответствующих изобретению.

На фиг. 1, 2 и 7 представлена прокладка, подходящая для использования на транспортном средстве, например, для уплотнения между корпусом транспортного средства и открывающимися частями, такими как дверцы, колпаки или крышки.

На фиг. 7 вдоль рамы 1 корпуса моторного транспортного средства, имеющей фланец 2 и функционирующей совместно с дверцей 3 доступа, крепится защелкивающийся фиксирующий элемент 4 с металлическим каркасом 5 и с C-образным поперечным сечением. Элемент 4 по существу является кольцом, закрепленным вдоль всего выступа рамы 1, на которой он втыкается и крепится давлением, приложенным металлическим каркасом, причем прикрепление завершается действием мягких зубчатых рельефов 6, которые действуют на поверхности фланца 2 рамы корпуса транспортного средства. Вдоль угловых и криволинейных областей рамы 1 элемент 4 следует за формой вследствие его способности деформироваться и принимать тороидальный вид.

На противоположной стороне к защелкивающемуся элементу 7 в направлении дверцы 4 выступает трубчатое гнездо 8 для бруска 9 из намагниченного материала, такого, как ферропластовый брусок, способного действовать в качестве магнитного полюса напротив противоположного полюса, образуемого самой дверцей 3, если она из ферромагнитного материала, или же подходящей ферромагнитной пластиной 10 или магнитным противоположным полюсом, находящимися на дверце в положении, обращенном к бруску 9, если дверца, например, из немагнитного материала.

Магнитный брусок 9 имеет прямоугольное поперечное сечение с противоположными парами длинных сторон 11 и 11' и коротких сторон 12 и 12'.

Согласно задачам изобретения, которые будут разъясняться ниже, магнитный контакт с противоположным полюсом должен достигаться на короткой стороне прямоугольного поперечного сечения, на которой следовательно концентрируется магнитный поток, как можно видеть на фиг. 4.

В результате у прямоугольного поперечного сечения гнезда 8 для магнитной вставки его длинные стороны по существу нормальны к поверхности дверцы 3, напротив которой магнитный брусок зацепляется для уплотнения.

В частности, на фиг. 1 и 7 защелкивающийся элемент 4 и гнездо 8, содержащее магнитный брусок 9, соединяются вместе помещаемой между ними трубчатой камерой 13, которая способна эластично удлиняться и деформироваться так, что она может действовать в качестве сильфона для того, чтобы дать возможность приспособить магнитный полюс к противоположному полюсу 10 в каждой области уплотнения. Конфигурация камеры 13, если смотреть в поперечном сечении, является следующей: две противоположные стенки 14 и 15 являются по существу криволинейными и параллельными выступами в смысле, определенном ниже. Стенка 14 это стенка, которая обращена к раме 1 корпуса транспортного средства, и, следовательно, которая находится на наружной стороне, когда она монтируется для работы.

Стенка 15 это стенка, которая находится на внутренней стороне, когда она находится в рабочем положении. Две стенки 14 и 15, следовательно, искривлены по направлению к наружной стороне формы, которую принимает прокладка в области криволинейного зацепления. Стенка 15 наиболее криволинейна в своей центральной области, тогда как в своих боковых частях 16 и 17, соединяющихся соответственно с защелкивающимся элементом и с магнитным бруском, она является прямолинейным выступом. Из прямолинейной части 16 выступает ребро 18, которое действует в качестве распорной части между названными двумя частями.

Из наружной стенки 14 в направлении рамы 1 корпуса транспортного средства выступает соответствующая распорная часть 19. Сильфонная камера 13 обеспечивает тепловую и акустическую изоляцию (в приложениях, в которых это требуется), и действует в качестве способного растягиваться элемента соединения между защелкивающимся элементом и частью, напротив которой должно осуществляться уплотнение. В этом отношении для того, чтобы дать магнитному бруску возможность осуществлять уплотнение, подвергающееся соответствующим перемещениям, камера предпочтительно имеет поперечное сечение, показанное, например, на фиг. 7, в котором внутренняя стенка 15 соединяется с короткой стороной 12' магнитной вставки 9 через основание 17 и вертикальную стенку 20 гнезда 8.

Наружная стенка 14 камеры 21 соединяется с короткой стороной 12 вставки 9 через противоположную вертикальную стенку 18 гнезда 8.

Камера 13, следовательно, имеет по существу C-образное поперечное сечение, даже если у нее подходящая неправильная форма, определяемая конкретными требованиями герметизации, которые меняются от случая к случаю.

Например, в прокладке по фиг. 2 внутренняя стенка 15 камеры 13 соединяется прямо с соответствующей короткой стороной 12' (а не посредством основания 17 и вертикальной стенки 20 с фигуры 7). В этом случае поперечное сечение камеры 13 принимает вид правильного "C".

Изобретение также связано с процессом намагничивания бруска, такого как названный ферропластовый брусок, действующего в качестве магнита в упомянутой выше прокладке, и с таким образом намагничиваемым бруском.

Для намагничивания бруска 9 из способного намагничиваться материала, такого как ферропласт, вдоль коротких сторон 12 и 12' его прямоугольного поперечного сечения он пропускается через магнитное поле, порождаемое парой противоположных северного (N) и южного (S) полюсов в положении, показанном на фиг. 3. Таким образом короткие стороны 12 и 12' бруска 9 располагаются в направлении, параллельном оси 22 магнита N-S. Под действием намагничивания этого типа брусок 9, действующий в качестве вставки для магнита, имеет силовые линии 23, концентрирующиеся с обеих сторон, как показано на фиг 4.

На фиг. 5 и 6 показаны модификации описанного процесса намагничивания, в котором пары экранирующих пластин 21-21' или 24-24' располагаются вдоль длинных сторон 11-11' бруска 9. На фиг. 5 показаны пары пластин, выровненные со сторонами 11 и 11', так что силовые поляризационные линии имеют картину, показанную линиями 25. На фигуре 6 пара пластин 24 и 24' имеет такие размеры, что проецируется за пределами сторон 11 и 11', так что магнитные силовые поляризационные линии 26 располагаются показанным образом.

В обоих случаях, так как поляризация концентрируется в областях, содержащих силовые линии, и, следовательно, больше частично не рассеивается вдоль длинных сторон поперечного сечения, магнитная сила притяжения больше, чем в случае, показанном на фиг. 4.

На фиг. 7 показано использование магнитной вставки, снабженной пластинами 21 и 21' в соответствии с процессом намагничивания по фигуре 5. Эти пластины удерживаются на месте силой магнитного притяжения вставки 9 и их края подходящим образом скошены так, что нет никакой опасности повреждения стенок гнезда 8.

Кроме того, эти пластины могут подходящим образом прорезаться для образования мест для выступания изгибов, которым они подвергаются, когда прокладка монтируется не в одной плоскости, а на выпуклых или вогнутых поверхностях.

В другом воплощении вместо экранирующих пластин сможет использоваться состав, содержащий ферромагнитный материал, совместно со вставкой 9 экструдированный вдоль поверхности длинных сторон 21 и 21'. Посредством этого совместно экструдированный магнитный брусок формируется так, что его центральная часть из ферритосодержащего состава, а боковые поверхности сторон 21 и 21' из состава, содержащего ферромагнитный материал (такой, как магнитные стальные опилки), функция которого эквивалентная функции экранирующих пластин.

Согласно настоящему изобретению брусок проявляет свою силу магнитного притяжения вдоль более короткой стороны. Это магнитное притяжение вдоль более короткой стороны его прямоугольного поперечного сечения означает, что прокладка может подвергаться изгибанию вдоль ее оси без проблем, даже в случае маленького радиуса кривизны. Эта особенность по существу дает возможность использования магнитного бруска в положении замыкания на узкой стороне поперечного сечения. Толщина магнитной вставки на этой стороне может быть порядка 2-4 мм, так что это замыкание может иметь место на узких поверхностях.

Это намагничивание по существу отличается от намагничивания магнитных прокладок известного типа.

В этом отношении для этого последнего изотропный брусок (то есть, у которого ферритные частицы беспорядочно рассеяны в полимерном связующем материале) намагничивается двумя или тремя полюсами вдоль более длинных сторон его прямоугольного поперечного сечения.

Во всех случаях оптимальная удлиняемость получается при прокладке настоящего изобретения в направлении, перпендикулярном поверхности контакта с противоположным полюсом. Эта удлиняемость дает возможность правильной работы прокладки во всех точках для того, чтобы принять любые плоскостные различия на поверхности контакта и обеспечить уплотнение вдоль всего контура между закрепленной частью и открывающейся частью.

Для применения в дверцах холодильников морозильников и им подобных, для окон, дверных рам, кабин и так далее прокладка может принимать вид, показанный на фиг. 8 и 9, которые показывают поперечное сечение моно-экструдированной прокладки из мягкого эластичного материала, такого как пластифицированный поливинилхлорид, термоэластопласт или традиционный вулканизированный эластомер, вмещающий магнитный брусок 9 в соответствии с настоящим изобретением.

Брусок 9 снабжается парой коротких сторон 12 и 12' и парой длинный сторон 11 и 11'.

Стороны, на которых концентрируются линии полтока это согласно изобретению пара коротких сторон 12 и 12', у которых сторона, предназначенная для зацепления неподвижной части при закрывании, это короткая сторона 12.

В этом случае фиксирующим элементом является связывающее основание 27 в случае по фиг. 8 или заостренная нога 28 для установки в углубление в прокладке дверцы холодильника или в дверной или оконной раме.

На фиг. 8 показан пример совместно экструдированной прокладки, в которой связывающая нога 27 может состоять из мягкой и жесткой секций, причем мягкий материал используется для остальной прокладки. Сочетание жесткого и мягкого материалов может быть в виде известных, имеющих две твердости вулканизированных эластомеров, жесткого и мягкого поливинилхлорида или совместно экструдированного термоэластопласта и мягкого материала, следовательно, обеспечивается совершенное сцепление между жестким и мягким материалами (такими, как термопластичный олефиновый каучук и полипропилен, сополимер акролонитила, бутадиена и стирола и термопластичный стирол или полиэфирный каучук).

В случаях, показанных на фиг. 8 и 9, удлиняемая трубчатая камера 13 имеет характерное строение, описанное для предыдущих примеров. Работа прокладки из настоящего изобретения следовательно по существу такова, как уже описано.

На фиг. 8 и 9 удлиняемая трубчатая камера 13 имеет нижнюю область большей толщины, соединенную в месте петли с верхней областью меньшей толщины, для того, чтобы достичь эффекта боковой устойчивости. В примерах, иллюстрируемых на фиг. 8 и 9, обеспечивается также образование ребра 29, которое герметизирует напротив дверной прокладки в случае применения в холодильнике.

В воплощениях с фиг. 8 и 9 экранирующие пластины тоже могут применяться как в предыдущих примерах для концентрации магнитной силы на коротких сторонах и предотвращения и ее частичного рассеяния вдоль длинных сторон.

Прокладка из настоящего изобретения может также аналогично применяться к дверным и оконным рамам, верандам или общих герметизаций в строительной отрасли, когда требуется приспособление к определенной кривизне замыкающегося края, например, в случае дверей или окон, которые не являются совершенно прямоугольными, и имеют круглую верхнюю отделку. В этих случаях форма параллельных искривленных стенок сильфона обеспечивает необходимую кривизну экструдированной секции.

Магнитная прокладка, соответствующая настоящему изобретению, может подвергаться многочисленным модификациям в отношении описанного выше. Важно следование основной концепции обеспечения положения магнитного бруска вдоль уплотнительной области, в которой та сторона бруска, которая улучшает уплотнение это короткая сторона по существу прямоугольного поперечного сечения бруска.

Формула изобретения

1. Магнитная прокладка, служащая для образования уплотнения между закрепленной и открывающейся частями двери в областях их криволинейного выступа, в частности, между корпусом и дверцей транспортного средства, содержащая фиксирующий элемент для прикрепления к упомянутым частям и гнездо для размещения в нем намагниченного бруска с прямоугольным поперечным сечением, соединенные между собой способной удлиняться деформируемой трубчатой камерой, отличающаяся тем, что брусок выполнен намагниченным по крайней мере одной из двух противоположных его коротких сторон, причем намагниченная сторона обращена в своем рабочем положении к дверце транспортного средства для обеспечения контакта с ней и уплотнения между этими частями.

2. Прокладка по п.1, отличающаяся тем, что у способной удлиняться трубчатой камеры ее противоположные свободные стенки выполнены криволинейными и искривлены в одном и том же направлении с образованием С-образного поперечного сечения.

3. Прокладка по п.1, отличающаяся тем, что внутренняя свободная стенка способной удлиняться трубчатой камеры в ее рабочем положении обращена внутрь кривизны области зацепления между закрепленной и подвижной частями и искривлена в ее центральной части, а боковые ее части выполнены в виде прямолинейных выступов.

4. Прокладка по п.2, отличающаяся тем, что гнездо для магнитного бруска образовано внутри С-образной в поперечном сечении способной удлиняться трубчатой камеры.

5. Прокладка по п.2, отличающаяся тем, что гнездо для магнитного бруска образовано снаружи С-образной в поперечном сечении способной удлиняться трубчатой камеры.

6. Прокладка по п.3, отличающаяся тем, что гнездо для магнитного бруска образовано вдоль одной из боковых частей прямолинейного выступа стенки способной удлиняться трубчатой камеры, обращенной внутрь кривизны.

7. Прокладка по п.3, отличающаяся тем, что по крайней мере один из прямолинейных выступов выполнен с распорной частью, обращенной к другому выступу.

8. Прокладка по п.1, отличающаяся тем, что по крайней мере стенка способной удлиняться камеры, обращенная к закрепленной части, например к корпусу транспортного средства, выполнена с распорной частью.

9. Прокладка по п.1, отличающаяся тем, что фиксирующий элемент, гнездо для магнитного бруска и способная удлиняться камера выполнены в виде отдельных частей и соединены друг с другом скрепляющими средствами, например клеем.

10. Прокладка по п.1, отличающаяся тем, что фиксирующий элемент, гнездо для магнитного бруска и способная удлиняться камера выполнены заодно или с возможностью совместного экструдирования.

11. Прокладка по п.1, отличающаяся тем, что вдоль одной или обеих более длинных сторон прямоугольного поперечного сечения намагниченного бруска расположен экранирующий магнитное поле слой материала.

12. Прокладка по п. 11, отличающаяся тем, что экранирующий слой представляет собой металлическую пластину.

13. Прокладка по п.11, отличающаяся тем, что экранирующий слой выполнен в виде слоя ферромагнитного материала, совместно экструдируемого с бруском.

14. Прокладка по п.11, отличающаяся тем, что в прямоугольном поперечном сечении намагниченного бруска длина одной из пар противоположных сторон приближена к длине другой пары сторон, образуя почти квадратное поперечное сечение.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9