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Gebiet der Erfindung
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Die
Erfindung bezieht sich auf magnetorheologische Zusammensetzungen
mit einer verbesserten Leistungsfähigkeit, wenn sie Magnetfeldern
ausgesetzt werden. Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung
auf aus großen
Teilchen bestehende magnetorheologische Zusammensetzungen, die eine
verbesserte Steuerbarkeit aufweisen.
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Hintergrund der Erfindung
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Magnetorheologische
Flüssigkeiten
sind auf ein Magnetfeld ansprechende Flüssigkeiten, die eine feldpolarisierbare
Teilchen-Komponente und eine flüssige
Träger-Komponente
aufweisen. Magnetorheologische Flüssigkeiten sind in Vorrichtungen
oder Systemen zur Steuerung der Schwingung und/oder des Rauschens
brauchbar. Magnetorheologische Flüssigkeiten wurden zur Steuerung
der Dämpfung
in verschiedenen Vorrichtungen, wie Dämpfern, Stoßfängern und elastomeren Halterungen,
vorgeschlagen. Sie wurden auch zur Verwendung bei der Steuerung
des Drucks und/oder Drehmoments in Bremsen, Kupplungen und Ventilen
vorgeschlagen. Magnetorheologische Flüssigkeiten werden gegenüber elektrorheologischen
Flüssigkeiten
in vielen Anwendungen als überlegen
angesehen, weil sie höhere Fließgrenzen
aufweisen und größere Dämpfungskräfte erzeugen
können.
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Die
eine Teilchen-Komponente aufweisenden Zusammensetzungen schließen typischerweise auf
Magnetismus ansprechende Teilchen von Mikrogröße ein. In Gegenwart eines
Magnetfeldes werden die auf Magnetismus ansprechenden Teilchen polarisiert
und dadurch zu Ketten von Teilchen oder Teilchenfibrillen organisiert.
Die Teilchenketten erhöhen die
scheinbare Viskosität
(Fließwiderstand)
der Flüssigkeit,
wodurch sich die Entwicklung einer festen Masse mit einer Fließspannung
ergibt, die überschritten
werden muss, um den Beginn eines Fließens der magnetorheologischen
Flüssigkeit
einzuleiten. Die Teilchen kehren in einen unorganisierten Zustand
zurück,
wenn das Magnetfeld entfernt wird, was die Viskosität der Flüssigkeit
erniedrigt.
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Viele
der auf Magnetismus ansprechenden Teilchen in den magnetorheologischen
Flüssigkeiten bestehen
aus sphärischen
ferromagnetischen oder paramagnetischen Teilchen eines Durchmessers
von typischerweise 1 bis 10 μm,
die in einer Trägerflüssigkeit
dispergiert sind. Die geringe Größe der magnetischen
Teilchen erlaubt ein leichtes Suspendieren und das Gestalten von
Vorrichtungen mit kleinen Spalten. Es gibt jedoch eine Vielzahl
von Nachteilen bei der Verwendung von Teilchen einer geringen Größe. Es gibt
z. B. ein ungenügendes
Angebot an feinen auf Magnetismus ansprechenden Teilchen für Anwendungen,
in denen eine magnetorheologische Technologie angewandt werden kann.
Zudem schränkt
die Verwendung von feinen Eisenteilchen den anwendbaren Metallurgiebereich
ein, und zwar wegen des Verfahrens, das zum Erhalten solcher Teilchen
verwendet wird. Carbonyleisen, das am gebräuchlichsten verwendete Eisen,
leitet sich von Eisenpentacarbonyl-Salzen ab. Die Teilchen werden
Ausfällung "wachsen gelassen", was ein sphärisches
nichtreduziertes Teilchen mit einem sehr geringen Kohlenstoffgehalt
ergibt. Wenn alternativ dazu große Teilchen anstelle kleiner
Teilchen verwendet werden könnten, könnten Gemische
verschiedener Metalle hergestellt werden, deren Größe dann
durch Teilchenreduktionsverfahren reduziert werden könnte. Weiterhin
lassen sich Metallpulver einer geringen Teilchengröße möglicherweise
schwierig verarbeiten, da bei ihnen die Gefahr einer Staubexplosion
bestehen kann, wenn sie sich einer Größe im Mikrometer-Bereich annähern. Zusätzlich dazu
sind auf Magnetismus ansprechende Teilchen eines kleinen Durchmessers sehr
viel kostspieliger als große
Teilchen.
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Gemäß Levin
et al., "Some Features
of the Magnetorheological Effect, "J. Engin. Physics and Thermophysics,
70(5): 769–772
(1997), enthalten die am häufigsten
verwendeten und billigen Carbonyleisen-Pulver sphärische Teilchen
mit einer Größe im Mikrometer-Bereich.
Levin et al. untersuchten die rheologischen Eigenschaften von magnetorheologischen
Suspensionen in einem breiten Konzentrationsbereich von Teilchen
der dispersen ferromagnetischenen Phase in Gegenwart eines Magnetfeldes.
In der Zusammenfassung der Untersuchung wird angegeben, dass der
Steuerungsbereich der Zunahme der viskosen Spannung in einer magnetorheologischen
Suspension durch Änderung
der Größe und der
Form der ferromagnetischen Teilchen, durch Einführen nichtmagnetischer Teilchen
in das Dispersionsmedium und durch Erwärmen des Mediums auf die Curie-Temperatur
verbreitert werden kann.
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US-A-5,354,488 offenbart
eine magnetorheologische Flüssigkeit,
die einen Träger,
magnetisierbare Teilchen, die in dem Träger suspendiert sind, und ein
Dispergiermittel umfasst. Die magnetisierbare Teilchen sind sphärisch. Die
Dispergiermittel können
aus verschiedenen festen Materialien bestehen.
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Es
besteht in der Technik ein Bedarf an einer magnetorheologischen
Zusammensetzung, die große,
kostengünstige,
auf Magnetismus ansprechende, nicht-sphärische Teilchen verwendet und
ausgezeichnete magnetorheologische Eigenschaften aufweist, wenn
sie in einer magnetorheologischen Flüssigkeit verwendet wird. Die
Erfindung stellt eine solche Zusammensetzung bereit.
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Kurzbeschreibung der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine magnetorheologische
Zusammensetzung, umfassend:
- – auf Magnetismus
ansprechende Teilchen, die durch ein Zahlenmittel der Durchmesserverteilung
(d50) von 6 bis 100 μm
gekennzeichnet sind, wobei mehr als 50% der Teilchen eine unregelmäßige Form
haben, und
- – wenigstens
ein Additiv, das aus einer anorganischen Molybdän-Verbindung, einem Fluorkohlenstoff-Polymer
oder Mischungen davon ausgewählt
ist.
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich ferner auf eine magnetorheologische
Vorrichtung, die die magnetorheologische Zusammensetzung der vorliegenden
Erfindung umfasst.
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Bevorzugte
Ausführungsformen
sind aus den Unteransprüchen
ersichtlich.
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Die
magnetorheologische Vorrichtung gemäß der Erfindung hat einen festgelegten
Konstruktionsspalt und verwendet Zusammensetzungen, die Folgendes
umfassen: auf Magnetismus ansprechende Teilchen mit einem Zahlenmittel
der Durchmesserverteilung (d50) von 6 bis 100 μm, vorzugsweise von 10 bis 60 μm, und wenigstens
ein Additiv, das die Interpartikel-Reibung zwischen den auf Magnetismus ansprechenden
Teilchen reduziert. Das Additiv ist aus einer anorganischen Molybdän-Verbindung,
einem Fluorkohlenstoff-Polymer oder Gemischen davon ausgewählt. In
einer Ausführungsform
machen die auf Magnetismus ansprechenden Teilchen 60 bis 90 Gew.-%
der gesamten magnetorheologischen Zusammensetzung aus. In einer
weiteren bevorzugten Ausführungsform
weisen die magnetorheologischen Teilchen eine unregelmäßige oder
nicht-sphärische Form
auf.
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Die
magnetorheologische Flüssigkeit
umfasst nicht-sphärische
auf Magnetismus ansprechende Teilchen mit einem Zahlenmittel der
Durchmesserverteilung d50 von 6 bis 100 μm, eine Trägerflüssigkeit und wenigstens ein
Additiv, das die Interpartikel-Reibung zwischen den auf Magnetismus
ansprechenden Teilchen reduziert.
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Die
magnetorheologische Flüssigkeit
kann nicht-sphärische
auf Magnetismus ansprechende Teilchen, die durch Wasserzerstäubung gebildet
werden, wenigstens ein Additiv, das die Interpartikel-Reibung zwischen
den auf Magnetismus ansprechenden Teilchen reduziert, und eine Trägerflüssigkeit umfassen.
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Kurzbeschreibung der Zeichnungen
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1 ist
eine graphische Darstellung der umgekehrten Beziehung zwischen Kraft,
die durch eine magnetorheologisch gesteuerte Flüssigkeit erzeugt wird, und
dem Konstruktionsspalt.
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1a ist
eine graphische Darstellung der Leistungsfähigkeitskurve, die mit der
im Beispiel 1 beschriebenen Ausführungsform
der Erfindung erhalten wurde, gemessen als Kraft gegenüber Geschwindigkeit.
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1b ist
eine graphische Darstellung der Leistungsfähigkeitskurve, die mit der
im Beispiel 1 beschriebenen Ausführungsform
der Erfindung erhalten wurde, gemessen als Kraft gegenüber relativer
Position.
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2a ist
eine graphische Darstellung der Leistungsfähigkeitskurve, die mit der
im Beispiel 2 beschriebenen Ausführungsform
der Erfindung erhalten wurde, gemessen als Kraft gegenüber Geschwindigkeit.
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2b ist
eine graphische Darstellung der Leistungsfähigkeitskurve, die mit der
im Beispiel 2 beschriebenen Ausführungsform
der Erfindung erhalten wurde, gemessen als Kraft gegenüber relativer
Position.
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3a ist
eine graphische Darstellung der Leistungsfähigkeitskurve, die mit der
im Beispiel 3 beschriebenen Ausführungsform
der Erfindung erhalten wurde, gemessen als Kraft gegenüber Geschwindigkeit.
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3b ist
eine graphische Darstellung der Leistungsfähigkeitskurve, die mit der
im Beispiel 3 beschriebenen Ausführungsform
der Erfindung erhalten wurde, gemessen als Kraft gegenüber relativer
Position.
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4a ist
eine graphische Vergleichsdarstellung der Leistungsfähigkeitskurve,
die mit dem Vergleichsbeispiel A erhalten wurde, gemessen als Kraft
gegenüber
Geschwindigkeit.
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4b ist
eine graphische Vergleichsdarstellung der Leistungsfähigkeitskurve,
die mit dem Vergleichsbeispiel A erhalten wurde, gemessen als Kraft
gegenüber
relativer Position.
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5a ist
eine graphische Vergleichsdarstellung der Leistungsfähigkeitskurve,
die mit dem Vergleichsbeispiel B erhalten wurde, gemessen als Kraft
gegenüber
Geschwindigkeit.
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5b ist
eine graphische Vergleichsdarstellung der Leistungsfähigkeitskurve,
die mit dem Vergleichsbeispiel B erhalten wurde, gemessen als Kraft
gegenüber
relativer Position.
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5 ist
ein digitales Bild einer Scanning-Elektronen-Mikroaufnahme von sphärischen, auf
Magnetismus ansprechenden, reduzierten Carbonyleisen-Teilchen.
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6 ist
ein digitales Bild einer Scanning-Elektronen-Mikroaufnahme von nicht-sphärischen
Eisenteilchen, die durch Wasserzerstäubung erzeugt wurden.
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Ausführliche
Beschreibung der Erfindung
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"Kraftausstoß" wie der Begriff
hierin verwendet wird, bedeutet die Dämpfungskraft, das Drehmoment,
die Bremskraft oder eine ähnliche
Kraft in Abhängigkeit
von der Vorrichtung. "Fließgrenze" ist die Kraft, die
erforderlich ist, um die Fließspannung
zu überschreiten.
Die "Fließspannung" ist die Spannung,
die überschritten
werden muss, um den Beginn des Fließens der magnetorheologischen
Zusammensetzung einzuleiten, wenn sie der Gegenwart eines Magnetfeldes
oder dem "Ein-Zustand" ausgesetzt wird.
Das Fehlen eines Magnetfeldes wird hierin als "Aus-Zustand" bezeichnet. Die "Kräfte
im Ein-Zustand",
wie sie hierin verwendet werden, sind die resultierenden Kräfte einer
Vorrichtung als Ergebnis des Anlegens eines Magnetfeldes. Die "Kräfte im Aus-Zustand" bedeuten die Kräfte, die
durch eine Vorrichtung erzeugt werden, wenn kein Magnetfeld angelegt
wird.
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Die
vorliegende Erfindung stellt magnetorheologische Zusammensetzungen
bereit, die in magnetorheologischen Vorrichtungen verwendet werden können, in
denen enge Konstruktionsspalten verwendet werden, und die eine verbesserte
Leistungsfähigkeit
ergeben, wenn sie Magnetfeldern ausgesetzt werden. Insbesondere
ergeben die magnetorheologischen Zusammensetzungen eine verbesserte
Leistungsfähigkeit
im Ein-Zustand und Aus-Zustand, wenn sie Magnetfeldern ausgesetzt
werden. Weiterhin stellt die vorliegende Erfindung magnetorheologische
Zusammensetzungen bereit, die reduzierte Kräfte im Ein-Zustand und Aus-Zustand liefern,
wenn sie als magnetorheologische Flüssigkeit oder in einer magnetorheologischen
Flüssigkeit
verwendet werden. Es war lange Zeit erwünscht, große nicht-sphärische Teilchen
für magnetorheologische
Flüssigkeitszusammensetzungen
zu verwenden, und zwar wegen der kostspieligen Art der sphärischen,
auf Magnetismus ansprechenden Teilchen einer geringen Größe, die
derzeit für
eine solche Anwendung verfügbar
sind. Es wurde jedoch gefunden, dass in Vorrichtungen mit engen
Konstruktionsspalten, die Verwendung von auf Magnetismus ansprechenden
Teilchen mit einer unregelmäßigen Form
und einem größeren Durchmesser
in magnetorheologischen Flüssigkeiten
erratische Ausstoßkräfte und
eine Nichtvorhersehbarkeit der Wirkung ergeben kann, sobald die Größe der auf
Magnetismus ansprechenden Teilchen auf einen bestimmten Grad zunimmt.
Wenn große, nicht-sphärische,
auf Magnetismus ansprechende Teilchen in Vorrichtungen mit einem
eng konstruierten Spalt verwendet werden, erfolgt zudem eine Interpartikel-Reibung
(Reibung zwischen Teilchen), was die Leistungsfähigkeitseigenschaften der magnetorheologischen
Zusammensetzung reduziert. Es wurde nun gefunden, dass preiswerte
auf Magnetismus ansprechende Teilchen eines großen Durchmessers in magnetorheologischen
Zusammensetzungen mit einer verbesserter Leistungsfähigkeit
verwendet werden können,
wenn ein reibungsreduzierendes Additiv gemäß der vorliegenden Erfindung
in der Zusammensetzung eingeschlossen ist. Es wurde zudem gefunden,
dass sogar auf Magnetismus ansprechende Teilchen, die eine unregelmäßige oder nichtsphärische Form
haben, in der magnetorheologischen Vorrichtung mit einem engen Konstruktionsspalt
mit guten Ergebnissen verwendet werden können, wenn ein solches Additiv
bereitgestellt wird. Somit stellt die vorliegende Erfindung eine
magnetorheologische Vorrichtung bereit, in der eine Zusammensetzung
verwendet wird, die auf Magnetismus ansprechende Teilchen einer
speziellen Größe und ein Additiv
umfasst, das die Interpartikel-Reibung zwischen den Teilchen reduziert.
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Ein
durch eine magnetorheologische Flüssigkeit steuerbarer Dämpfer hat
als wesentliche Komponenten ein stationäres Gehäuse, einen beweglichen Kolben
und einen Stromfelderzeuger. Das Gehäuse enthält ein Volumen der magnetorheologischen
(MR) Flüssigkeit.
Ein MR-Dämpfer
hat zwei prinzipielle Arbeitsweisen: den Modus der gleitenden Platte
und den Fließ (oder
Ventil)-Modus. Komponenten beider Modi liegen in jedem MR-Dämpfer vor, wobei
die Kraftkomponente des Fließ-
oder Ventil-Modus dominiert.
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Der
Dämpfer
funktioniert als Dämpfer
vom Coulomb- oder Bingham-Typ, in dem die Kraft wünschenswerterweise
unabhängig
von der Kolbengeschwindigkeit erzeugt wird und große Kräfte mit
einer geringen Geschwindigkeit oder einer Geschwindigkeit von Null
erzeugt werden können.
Diese Unabhängigkeit
verbessert die Steuerbarkeit des Dämpfers, wobei die Kraft von
der magnetischen Feldstärke
abhängt,
die eine Funktion des Stromflusses in dem Stromkreis ist.
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7 zeigt
in einer Querschnittsseitenansicht ein einfaches Schema des Kolbenteils
einer MR-Vorrichtung, die in der Technik wohlbekannt ist und in
US-A-5,277,281 , veröffentlicht
am 11. Januar 1994, vollständiger
erläutert
ist. Ein Kolben ist innerhalb des Gehäuses (nicht gezeigt) angeordnet.
Der Kolbenkopf
30 auf der Kolbenstange
32 ist
mit einem maximalen Durchmesser ausgebildet, der geringer ist als
der Innendurchmesser des Gehäuses.
In
7 enthält
die abgebildete Kolben-Ausführungsform
die Spule
40, die um das Kernelement
43 gewickelt
ist und sich in dem Becherteil
53 befindet. Nicht gezeigt
ist die elektrische Verbindung zur Spule durch die Kolbenstange
durch elektrische Leitungsdrähte;
einer, der mit einem ersten Ende eines elektrisch leitfähigen Stabs
verbunden ist, der sich durch die Kolbenstange
32 erstreckt,
eine Leitung, die mit einem ersten Ende der Spulenwicklungen verbunden ist,
und eine Erdungsleitung vom anderen Ende der Spulenwicklung. Das
nicht gezeigte obere Ende der Kolbenstange
32 hat darauf
ausgebildete Schraubengewinde, um eine Befestigung an dem Dämpfer zu
ermöglichen.
Eine äußere Stromversorgung,
die einen Strom in einem Bereich von 0 bis 4 Ampere bei einer Spannung
von 12 bis 24 Volt – je
nach Anwendung – bereitstellt,
ist mit den elektrischen Leitungen verbunden.
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Das
Becherteil 53 hat mehrere Durchgänge 56, die jeweils
einen darin ausgebildeten vorher definierten Spalt aufweisen. In
anderen typischen Ausführungsformen
wird der Spalt in einem Kreisring bereitgestellt. Eine oder mehrere
Dichtungen wie 54 erstrecken sich um den Umfang des Becherteils 53. Das
Becherteil 53 ist an einem Kernelement 43 durch beliebige
Befestigungsvorrichtungen befestigt, wie mit Gewinde versehene Befestigungen,
die nicht gezeigt sind. Alternativ dazu kann eine Spule mit dem Gehäuse assoziiert
sein, was die Möglichkeit
einer stationäreren
Spule ergibt, falls dies erwünscht
ist.
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Die
Vorrichtung der vorliegenden Erfindung verwendet einen vorher definierten
ringförmigen Fließspalt,
der von 0,1 bis 0,75 mm und vorzugsweise von 0,4 bis 0,6 mm reicht.
Der Spalt ist wünschenswerterweise
klein, um so kompakte MR-Flüssigkeitsvorrichtungen
bereitzustellen, die eine relativ hohe Kraft im Ein-Zustand erzeugen.
Teilchen-Komponenten wie Carbonyleisen sind in MR-Vorrichtungen mit
diesen Spaltgrößen leicht
anwendbar und erzeugen keine Haftreibung. Unregelmäßig geformte Teilchen
eines größeren mittleren
Teilchendurchmessers (d50) weisen jedoch eine Haftreibung in Vorrichtungen
mit Spaltgrößen von
0,08 mm bis 0,75 mm, insbesondere von 0,08 bis 0,4 mm auf. Die Haftreibung
wird durch Kraftspitzen oder unregelmäßige Ausstoßkräfte des Kolbens nachgewiesen
und stellt ein spezielles Problem bei Kolben mit niedriger Geschwindigkeit
dar.
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Die
in der vorliegenden Erfindung verwendeten auf Magnetismus ansprechenden
Teilchen können
jeder Feststoff sein, der bekanntermaßen eine magnetorheologische
Aktivität
aufzeigt. Typische Teilchen-Komponenten, die in der vorliegenden
Erfindung geeignet sind, umfassen z. B. paramagnetische, superparamagnetische
oder ferromagnetische Verbindungen. Spezielle Beispiele für auf Magnetismus
ansprechende Teilchen, die verwendet werden können, umfassen Teilchen, die
aus Materialien wie Eisen, Eisen-Legierungen, Eisenoxid, Eisennitrid,
Eisencarbid, Carbonyleisen, Chromdioxid, Stahl mit niedrigem Kohlenstoffgehalt,
Siliciumstahl, Nickel, Cobalt und Mischungen davon bestehen. Das
Eisenoxid umfasst alle bekannten reinen Eisenoxide, wie Fe2O3 und Fe3O4, sowie solche,
die geringe Mengen von anderen Elementen, wie Mangan, Zink oder
Barium, enthalten. Spezielle Beispiele für Eisenoxid schließen Ferrite
und Magnetite ein. Zusätzlich
dazu kann die auf Magnetismus ansprechende Teilchen-Komponente aus
irgendeiner der bekannten Eisen-Legierungen bestehen, wie solche,
die Aluminium, Silicium, Cobalt, Nickel, Vanadium, Molybdän, Chrom,
Wolfram, Mangan und/oder Kupfer enthalten.
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Eisen-Legierungen,
die als auf Magnetismus ansprechende Teilchen in der vorliegenden
Erfindung verwendet werden können,
schließen
Eisen-Cobalt- und Eisen-Nickel-Legierungen ein. Die Eisen-Cobalt-Legierungen,
die für
die Verwendung in magnetorheologischen Zusammensetzungen bevorzugt
sind, haben ein Eisen:Cobalt-Verhältnis in einem Bereich von
30:70 bis 95:5 und vorzugsweise von 50:50 bis 85:15, während Eisen-Nickel-Legierungen
ein Eisen:Nickel-Verhältnis in
einem Bereich von 90:10 bis 99:1 und vorzugsweise von 94:6 bis 97:3 haben.
Die Eisen-Legierungen können
eine geringe Menge an anderen Elementen, wie Vanadium, Chrom usw.
enthalten, um die Duktilität
und die mechanischen Eigenschaften der Legierungen zu verbessern.
Diese anderen Elemente liegen typischerweise in einer Menge vor,
die geringer ist als 3,0 Gew.-%.
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Die
am meisten bevorzugten auf Magnetismus ansprechenden Teilchen zur
Verwendung in der vorliegenden Erfindung sind Teilchen mit einem
hohen Eisengehalt, der im Allgemeinen höher als oder wenigstens 95%
Eisen ist. Vorzugsweise haben die verwendeten auf Magnetismus ansprechenden
Teilchen weniger als 1 Gew.-%, besonders bevorzugt weniger als 0,05
Gew.-% Kohlenstoff. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform
enthalten die auf Magnetismus ansprechenden Teilchen 98% bis 99% Eisen
und weniger als 1% Sauerstoff und Stickstoff. Solche Teilchen können z.
B. durch Wasserzerstäubung
oder Gaszerstäubung
von geschmolzenem Eisen erhalten werden. Eisenteilchen mit diesen
Merkmalen sind im Handel erhältlich.
Beispiele für
auf Magnetismus ansprechende Teilchen, die in der vorliegenden Erfindung
geeignet sind, umfassen Hoeaganes® FPI,
1001 HP und ATW230. Andere bevorzugte Teilchen schließen Edelstahlpulver
wie 4301 und 4101 ein.
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Die
Teilchen-Komponente gemäß der vorliegenden
Erfindung liegt typischerweise in Form eines Metallpulvers vor.
Die Teilchengröße der auf
Magnetismus ansprechenden Teilchen sollte so ausgewählt sein,
dass sie Mehrfachdomänen-Eigenschaften aufweisen,
wenn sie einem Magnetfeld ausgesetzt werden. Das Zahlenmittel der
Teilchendurchmesser-Verteilung für
die auf Magnetismus ansprechenden Teilchen liegt im Allgemeinen
zwischen 6 und 100 μm, vorzugsweise
zwischen 10 und 60 μm.
In der am meisten bevorzugten Ausführungsform beträgt das Zahlenmittel
der Teilchendurchmesser-Verteilung des auf Magnetismus ansprechenden
Pulvers 15 bis 30 μm.
Die Teilchen-Komponente kann auf Magnetismus ansprechende Teilchen
einer Vielfalt von Größen enthalten,
solange das Zahlenmittel der Teilchendurchmesser-Verteilung so wie
oben beschrieben ist. Vorzugsweise hat die Teilchen-Komponente wenigstens
60 Teilchen eines Durchmessers von wenigstens 16 μm. Am meisten
bevorzugt hat die Teilchen-Komponente wenigstens 70% Teilchen mit
einem Durchmesser von wenigstens 10 μm. Die Größe der auf Magnetismus ansprechenden
Teilchen kann durch Scanning-Elektronenmikroskopie oder eine Laserlichtbeugungstechnik
bestimmt werden oder unter Verwendung verschiedener Siebe, die eine
bestimmte Maschengröße bereitstellen,
gemessen werden.
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Die
auf Magnetismus ansprechenden Teilchen der vorliegenden Erfindung
können
eine sphärische
Form aufweisen, vorzugsweise haben sie aber eine unregelmäßige oder
nicht-sphärische
Form. Eine Teilchenverteilung der nicht-sphärischen, auf Magnetismus ansprechenden
Teilchen gemäß der vorliegenden
Erfindung kann einige nahezu sphärische
Teilchen innerhalb der Verteilung aufweisen. Mehr als 50 bis 70%
der Teilchen in der bevorzugten Ausführungsform haben jedoch eine
unregelmäßige Form. 5 ist
eine Scanning-Elektronenmikrophotographie von sphärischen
Carbonyleisen-Teilchen, die von Pentacarbonyl-Salzen herstammen. 6 ist eine
Scanning-Elektronenmikrophotographie von nicht-sphärischen
Eisenteilchen, die durch Wasserzerstäubung erhalten wurden. Der
Gehalt der Eisenteilchen ist in den 5 und 6 in
etwa gleich und beträgt
99% Eisen, weniger als 1% Stickstoff und 1% Sauerstoff und weniger
als 0,05% Kohlenstoff. Die am meisten bevorzugten auf Magnetismus
ansprechenden Teilchen, die in der vorliegenden Erfindung geeignet
sind, sind Eisenteilchen, die wenigstens 99% Eisen enthalten und
eine Größe und Form haben,
die durch die Wasserzerstäubung
erhalten wurde.
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Die
auf Magnetismus ansprechenden Teilchen liegen in der magnetorheologischen
Zusammensetzung in einer Menge von 60 bis 90 Gew.-% der gesamten
magnetorheologischen Zusammensetzung vor, vorzugsweise in einer
Menge von 65 bis 80 Gew.-%.
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Die
magnetorheologischen Zusammensetzungen der Erfindung umfassen ein
oder mehrere Additive, die die Interpartikel-Reibung zwischen den auf
Magnetismus ansprechenden Teilchen reduzieren. Die so erhaltenen
magnetorheologischen Zusammensetzungen ergeben eine verbesserte
Leistungsfähigkeit,
wenn sie in einer magnetorheologischen Flüssigkeitszusammensetzung verwendet werden.
Es wurde gefunden, dass insbesondere magnetorheologische Flüssigkeiten,
die aus einer Trägerflüssigkeit
wie einem Öl
und unregelmäßig geformten,
großen
Eisenteilchen bestehen, hohe Kräfte im
Ein-Zustand und Aus-Zustand haben, wenn sie in einer Vorrichtung
wie einem Dämpfer
verwendet werden. Diese Flüssigkeiten
erzeugen auch sporadische Peaks in den Leistungsfähigkeitskurven,
die hauptsächlich
bei einer Richtungsänderung
in dem Dämpfer
auftreten. In einem idealen System würde die Verwendung von unregelmäßig geformten
Teilchen die Kräfte
im Aus-Zustand reduzieren und die Kräfte im Ein-Zustand erhöhen. Es
zeigte sich, dass die Verwendung der Additive gemäß der Erfindung
die Kräfte
im Ein-Zustand und Aus-Zustand reduziert und die Leistungsfähigkeit
von magnetorheologischen Flüssigkeiten
verbessert, im Vergleich zu magnetorheologischen Flüssigkeiten,
die nicht-sphärische,
auf Magnetismus ansprechende Teilchen ohne ein Additiv, das die
Interpartikel-Reibung reduziert, enthalten. Obwohl es weniger wünschenswert
ist, Kräfte
im Ein-Zustand zu reduzieren, war eine solche Reduktion minimal
in Anbetracht der Vorteile der Reduktion der Kräfte im Aus-Zustand. Insbesondere reichte die Reduktion
der Kräfte
im Aus-Zustand von 2 bis 20%, und die Kräfte im Ein-Zustand wurden um
3% bis 20% reduziert. Obwohl es nicht wünschenswert ist, sich auf irgendeine
Theorie festzulegen, wird doch angenommen, dass die Additive dahingehend
wirken, die metallischen Teilchen zu beschichten oder sich zwischen
die auf Magnetismus ansprechenden Teilchen zu mischen, um als reibungsreduzierendes Medium
zu dienen. Weiterhin wird angenommen, dass diese Additive auch mit
der Oberfläche
der Vorrichtung in Wechselwirkung treten können, um eine Reduktion der
zwischen der Flüssigkeit
und der Vorrichtung erzeugten Reibung zu ergeben.
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Die
Additive der vorliegenden Erfindung, die zur Reduktion der Interpartikel-Reibung brauchbar sind,
umfassen anorganische Molybdän-Verbindungen
oder Fluorkohlenstoff-Polymere. Zusätzlich dazu können Kombinationen
von anorgani schen Molybdän-Verbindungen
sowie Mischungen von Fluorkohlenstoff-Polymeren verwendet werden.
Eine beliebige Kombination dieser Verbindungen kann – falls
es zweckmäßig ist – auch als
Additiv in der vorliegenden Erfindung verwendet werden. Vorzugsweise
sind die anorganischen Molybdän-Verbindungen
Molybdänsulfide
oder Molybdänphosphate.
In der am meisten bevorzugten Ausführungsform ist das Additiv
Molybdändisulfid.
Die bevorzugten Fluorkohlenstoff-Polymere sind Tetrafluorethylen,
ein fluoriertes Ethylen-Propylen-Polymer oder ein Hexafluorpropylenepoxid-Polymer.
In einer am meisten bevorzugten Ausführungsform unter Verwendung
eines Fluorkohlenstoff-Polymers ist das Additiv Polytetrafluorethylen. Das
reibungsreduzierende Additiv kann in einer Menge von 0,1 bis 10
Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der auf Magnetismus ansprechenden
Teilchen, vorliegen. In einer bevorzugten Ausführungsform liegt die reibungsreduzierende
Additiv-Komponente in einer Menge von 1 Gew.-% bis 50 Gew.-% und
besonders bevorzugt von 2 bis 4 Gew.-% vor, bezogen auf das Gesamtgewicht
der auf Magnetismus ansprechenden Teilchen.
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Die
auf Magnetismus ansprechenden Teilchen und das reibungsreduzierende
Additiv können – falls
es zweckmäßig ist – als ein
im Wesentlichen trockenes Pulvergemisch bereitgestellt werden. Der Ausdruck "im Wesentlichen trocken" bedeutet, dass die
Pulver im Allgemeinen weniger als 1% Wasser oder Feuchtigkeit aufweisen.
In einer bevorzugten Ausführungsform
haben die Pulver eine Feuchtigkeit von weniger als 0,5%. Das trockene
Pulvergemisch kann in trockener Form für geeignete Anwendungen verwendet
werden. Als Alternative kann eine Trägerflüssigkeit zum Pulvergemisch
der auf Magnetismus ansprechenden Teilchen und des reibungsreduzierenden
Additivs gegeben werden, um eine magnetorheologische Flüssigkeit
bereitzustellen.
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Die
magnetorheologischen Zusammensetzungen der Erfindung können als
trockene Vormischung, ohne Trägerflüssigkeit
oder anfänglich
in Kombination mit einer Trägerflüssigkeit
bereitgestellt werden, wie es üblich
ist, um eine magnetorheologische Flüssigkeitszusammensetzung bereitzustellen. Die
Menge der magnetorheologischen Zusammensetzung in der magnetorheologischen
Flüssigkeit hängt von
der erwünschten
magnetischen Aktivität und
der Viskosität
der Flüssig keit
ab. Im Allgemeinen beträgt
die Menge der magnetorheologischen Zusammensetzung in der magnetorheologischen
Flüssigkeit
5 bis 50, vorzugsweise 10 bis 30 Vol.-%, bezogen auf das Gesamtvolumen
der magnetorheologischen Flüssigkeit.
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Die
Täger-Komponente
ist eine Flüssigkeit, die
eine kontinuierliche Phase der magnetorheologischen Flüssigkeit
bildet. Die Tägerflüssigkeit,
die zur Bildung einer magnetorheologischen Flüssigkeit aus den magnetorheologischen
Zusammensetzungen der Erfindung verwendet wird, kann irgendeine
der Träger
oder Trägerflüssigkeiten
sein, die für
die Verwendung mit magnetorheologischen Flüssigkeiten bekannt sind. Wenn
die magnetorheologische Flüssigkeit
eine wässrige
Flüssigkeit
sein soll, ist es dem Fachmann klar, welche der hierin offenbarten
Additive für
solche Systeme geeignet sind. Wässrige
Systeme werden z. B. in
US-A-5,670,077 beschrieben. Wenn
ein System auf wässriger
Basis verwendet wird, kann die gebildete magnetorheologische Flüssigkeit
gegebenenfalls unter anderem ein oder mehrere Substanzen, ausgewählt aus
einem geeigneten Thixotropiermittel, einer Gefrierschutz-Komponente oder
einem rostverhindernden Mittel, enthalten.
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In
der bevorzugten Ausführungsform
ist die Trägerflüssigkeit
eine organische Flüssigkeit
oder eine auf Öl
basierende Flüssigkeit.
Geeignete Trägerflüssigkeiten,
die verwendet werden können,
umfassen natürliche
Fettöle,
Mineralöle,
Polyphenylether, Ester einer zweibasigen Säure, Neopentylpolyolester,
Phosphatester, synthetische Cycloparaffine und synthetische Paraffine,
ungesättigte
Kohlenwasserstofföle,
Ester von einbasigen Säuren,
Glycolester und -ether, Silicatester, Silikonöle, Silikon-Copolymere, synthetische
Kohlenwasserstoffe, perfluorierte Polyether und Ester und halogenierte
Kohlenwasserstoffe und Mischungen oder Elends derselben. Kohlenwasserstoffe,
wie Mineralöle,
Paraffine, Cycloparaffine (aus als naphthenische Öle bekannt)
und synthetische Kohlenwasserstoffe sind die bevorzugten Klassen
von Trägerflüssigkeiten.
Die synthetischen Kohlenwasserstofföle schließen solche Öle ein, die sich aus der Oligomerisation
von Olefinen wie Polybutenen und Ölen, die von hohen α-Olefinen mit 8 bis 20
Kohlenstoffatomen herstammen, durch säurekatalytisierte Dimerisation
und durch Oligomerisation unter Verwendung von Trialkylaluminium-Verbindungen
als Katalysatoren ergeben. Solche Poly-α-olefinöle sind besonders bevorzugte
Trägerflüssigkeiten. In
der vorliegenden Erfindung geeignete Trägerflüssigkeiten können durch
Verfahren hergestellt werden, die in der Technik wohlbekannt sind,
und viele sind im Handel erhältlich,
wie Durasyn® PSO
und Synfluid PAO von Chevron.
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Die
Trägerflüssigkeit
der vorliegenden Erfindung wird typischerweise in einer Menge verwendet, die
von 50 bis 95, vorzugsweise von 70 bis 90 Vol.-%, bezogen auf die
gesamte magnetorheologische Flüssigkeit,
reicht.
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Die
magnetorheologische Flüssigkeit
kann gegebenenfalls andere Komponenten einschließen, wie unter anderem ein
Thixotropiermittel, eine Carboxylatseife, ein Antioxidationsmittel,
ein Gleitmittel und ein Viskositätsmodifizierungsmittel.
Solche wahlfreien Komponenten sind dem Fachmann bekannt. Z. B. umfassen
mögliche
Carboxylatseifen Lithiumstearat, Lithiumhydroxystearat, Calciumstearat,
Aluminiumstearat, Eisen(II)oleat, Eisen(II)naphthenat, Zinkstearat,
Natriumstearat, Strontiumstearat und Mischungen davon. Beispiele
für Antioxidationsmittel sind
Zinkdithiophosphate, gehinderte Phenole, aromatische Amine und sulfurisierte
Phenole. Zu den Beispielen für
Gleitmittel gehören
organische Fettsäuren
und -amide, Lardöl
und hochmolekulare organische Phosphorsäure- und Phosphorigsäureester, und
Beispiele für
Viskositäts-Modifizierungsmittel umfassen
Polymere und Copolymere von Olefinen, Methacrylaten, Dienen oder
alkylierten Styrolen. Einem Fachmann ist es geläufig, welche dieser Komponenten
bei einer speziellen Anwendung brauchbar wäre. Falls vorliegend, reicht
die Menge dieser wahlfreien Komponenten typischerweise von 0,25
bis 10 Vol.-%, bezogen auf das Gesamtvolumen der magnetorheologischen
Flüssigkeit.
Vorzugsweise liegt die wahlfreie Komponente oder liegen die wahlfreien Komponenten
in einem Bereich von 0,5 bis 7,5 Vol.-% vor, bezogen auf das Gesamtvolumen
der magnetorheologischen Flüssigkeit.
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Bei
dem wahlfreien Thixotropiermittel handelt es sich um irgendein Mittel,
das thixotrope Rheologie bereitstellt. Das Thixotropiermittel wird
auf der Basis der erwünschten
Trägerflüssigkeit
ausgewählt. Wenn
die magnetorheologische Flüssigkeit
mit einer Trägerflüssigkeit,
die eine organische Flüssigkeit
ist, gebildet wird, kann ein mit einem solchen System kompatibles
Thixotropiermittel ausgewählt
werden. Thixotropiermittel, die für solche organischen Flüssigkeitssysteme
geeignet sind, werden in
US-A-5,645,752 beschrieben.
Vorzugsweise werden öllösliche Metallseifen
wie die oben aufgeführten Carboxylatseifen
verwendet.
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Die
Viskosität
der magnetorheologischen Flüssigkeit,
die die magnetorheologischen Zusammensetzungen der vorliegenden
Erfindung enthält, hängt von
der speziellen Anwendung der magnetorheologischen Flüssigkeit
ab. Der Fachmann bestimmt die notwendige Viskosität gemäß der erwünschten
Anwendung für
die magnetorheologische Flüssigkeit.
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Die
magnetorheologischen Flüssigkeiten, die
aus den magnetorheologischen Zusammensetzungen der vorliegenden
Erfindung hergestellt werden, können
in einer Vielzahl von Vorrichtungen verwendet werden, die Bremsen,
Kolben, Kupplungen, Dämpfer,
Sportgeräte,
steuerbare Verbundstrukturen und Strukturelemente einschließen. Magnetorheologische
Flüssigkeiten,
die mit den magnetorheologischen Zusammensetzungen der vorliegenden
Erfindung gebildet werden, sind zur Verwendung in Vorrichtungen,
die eine außergewöhnliche
Haltbarkeit erfordern, wie Dämpfer,
besonders geeignet. Der hierin verwendete Ausdruck "Dämpfer" bedeutet eine Vorrichtung zur Dämpfung der
Bewegung zwischen zwei relativ beweglichen Teilen. Zu den Dämpfern gehören unter
anderem Stoßdämpfer wie
Stoßdämpfer für Kraftfahrzeuge.
Die in
US-A-5,277,281 und
5,284,330 beschriebenen
magnetorheologischen Dämpfer
veranschaulichen magnetorheologische Dämpfer, die die magnetorheologischen
Flüssigkeiten
verwenden könnten,
welche durch die Verwendung der magnetorheologischen Zusammensetzungen
der vorliegenden Erfindung erhalten werden.
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Die
auf Magnetismus ansprechenden Teilchen der vorliegenden Erfindung
können
auf vielfältige
Weise erhalten werden. In einer Ausführungsform wird das Metallpulver,
das als auf Magnetismus ansprechende Teilchen der Erfindung verwendet
werden soll, durch ein Wasserzerstäubungsverfahren erhalten. Dieses
Verfahren trägt
dazu bei, die Gesamtkosten einer magnetorheologischen Zusammensetzung
gemäß der vorliegenden
Erfindung zu reduzieren. Die Wasserzerstäubung wird in Powder Metallurgy
Science von Randall M. German, 2. Aufl., Kapitel 3, "Powder Fabrication," S. 107–110 (© 1984, 1999) als
die gebräuchlichste
Technik zur Erzeugung von Elementpulvern und Legierungspulvern aus
Metallen, die unterhalb von etwa 1600°C schmelzen, beschrieben. Dieses
Verfahren beinhaltet das Richten von Hochdruckwasserstrahlen gegen
den Schmelzestrom, das Forcieren einer Zersetzung und schnellen Verfestigung.
Aufgrund des schnellen Abkühlens
ist die Pulverform unregelmäßig und
rau. 6 erläutert ein
Beispiel für
die Teilchengröße und die
Form, die durch die Wasserzerstäubung
erhältlich
sind.
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Obwohl
die bevorzugten auf Magnetismus ansprechenden Teilchen für die vorliegende
Erfindung durch die Wasserzerstäubung
erhalten werden, können
die auf Magnetismus ansprechenden Teilchen der Erfindung durch jedes
in der Technik für
die Herstellung solcher Teilchen bekannte Verfahren erhalten werden.
Diese Verfahren umfassen die Reduktion von Metalloxiden, das Mahlen
oder Zerkleinern, die elektrolytische Abscheidung, die Metallcarbonyl-Zersetzung,
eine schnelle Verfestigung oder eine Verarbeitung in der Schmelze.
Zu den verschiedenen Metallpulvern, die im Handel erhältlich sind, gehören geradlinige
Eisenpulver, reduzierte Eisenpulver, isolierte reduzierte Eisenpulver,
Cobaltpulver und verschiedene Legierungspulver wie [48%]Fe/[50%]Co/[–2%]V-Pulver,
die von UltraFine Powder Technologies erhältlich sind.
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Die
folgenden Beispiele sind zur Erläuterung der
Erfindung angegeben und sollten nicht so interpretiert werden, dass
der Umfang der Erfindung darauf beschränkt ist.
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Beispiel 1
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Eine
magnetorheologische Flüssigkeit
wurde hergestellt, indem man 20% ATW-230 Eisen (durch Wasser zerstäubtes Pulver
aus unregelmäßig geformten
großen
Teilchen, die 99% Eisen, weniger als 1% Sauerstoff, weniger als
1% Stickstoff und 0,01% Kohlenstoff enthalten), 1% Lithiumhydroxystearat, 1%
Molybdändisulfid
und als Restvolumen (78%) ein synthetisches Kohlenwasserstofföl, das von
einem Poly-α-olefin
herstammt, welches unter dem Namen Durasyn® 162
verkauft wird, vermischte. Die erhaltene Flüssigkeit wurde in einem Lastwagensitzdämpfer getestet,
und die Ergebnisse sind in der 1a veranschaulicht,
die die Leistungsfähigkeitskurve
der Kraft (Ib) gegen die Geschwindigkeit (in Sekunden) zeigt, und
in der 1b veranschaulicht, die die
Leistungsfähigkeitskurve
der Kraft (Ib) gegen die relative Position (Volt) zeigt. Durch die
Testmethode wurden die Kräfte
gemessen, die in dem Sitzdämpfer
durch einen Schlag von 2,54 cm (1 inch) bei 5,08 und 20,32 cm/s
(2 und 8 inch/s) und 0,1 und 2 Ampere erzeugt wurden. Die Kraftspitzen,
die in dem Vergleichsbeispiel offenkundig waren (4a und 4b),
waren nach der Zugabe von 1 Molybdändisulfid zur magnetorheologischen
Flüssigkeitszubereitung
deutlich reduziert, wie in den 1a und 1b gezeigt
wird. Die Kräfte
im Aus-Zustand nahmen von 72,48 kg auf 58,89 kg (160 lbs auf 130
lbs) ab, und die Kräfte
im Ein-Zustand nahmen
von 267,27 kg auf 217,44 kg (590 lbs auf 480 lbs) ab.
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Beispiel 2
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Eine
magnetorheologische Flüssigkeit
wurde hergestellt, indem man 20% ATW-230 Eisen, 1% Lithiumhydroxystearat,
2% Molybdändisulfid
und als Restvolumen (77%) ein synthetisches Kohlenwasserstofföl, das von
einem Poly-α-olefin
herstammt, welches unter dem Namen Durasyn® 162
verkauft wird, vermischte. Die erhaltene Flüssigkeit wurde in einem Lastwagensitzdämpfer getestet,
und die Ergebnisse sind in der 2a veranschaulicht,
die die Leistungsfähigkeitskurve
der Kraft gegen die Geschwindigkeit zeigt, und in der 2b veranschaulicht,
die die Leistungsfähigkeitskurve
der Kraft gegen die relative Position zeigt. Durch die Testmethode
wurden die Kräfte
gemessen, die in dem Sitzdämpfer
durch einen Schlag von 2,54 cm (1 inch) bei 5,08 und 20,32 cm/s
(2 und 8 inch/s) und 0,1 und 2 Ampere erzeugt wurden. Die Kraftspitzen,
die in dem Vergleichsbeispiel offenkundig waren (4a und 4b),
waren nach der Zugabe von 2 Molybdändisulfid zur magnetorheologischen
Flüssigkeitszubereitung
deutlich reduziert, wie in den 2a und 2b gezeigt
wird. Die Kräfte
im Aus-Zustand nahmen von 72,48 kg auf 62,06 kg (160 lbs auf 137
lbs) ab, und die Kräfte
im Ein-Zustand nahmen
von 267,27 kg auf 212,91 kg (590 lbs auf 470 lbs) ab.
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Beispiel 3
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Eine
magnetorheologische Flüssigkeit
wurde hergestellt, indem man 20% ATW-230 Eisen, 1% Lithiumhydroxystearat,
4 g (8%) Teflon und als Restvolumen (71%) ein synthetisches Kohlenwasserstofföl, das von
einem Poly-α-olefin
herstammt, welches unter dem Namen Durasyn® 162
verkauft wird, vermischte. Die erhaltene Flüssigkeit wurde in einem Lastwagensitzdämpfer getestet,
und die Ergebnisse sind in der 3a veranschaulicht,
die die Leistungsfähigkeitskurve
der Kraft gegen die Geschwindigkeit zeigt, und in der 3b veranschaulicht,
die die Leistungsfähigkeitskurve
der Kraft gegen die relative Position zeigt. Durch die Testmethode
wurden die Kräfte gemessen,
die in dem Sitzdämpfer
durch einen Schlag von 2,54 cm (1 inch) bei 5,08 und 20,32 cm/s (2
und 8 inch/s) und 0,1 und 2 Ampere erzeugt wurden. Die Kraftspitzen,
die in dem Vergleichsbeispiel offenkundig waren (4a und 4b),
waren nach der Zugabe von Poly(tetrafluorethylen) (Fluorpolymer)
zur magnetorheologischen Flüssigkeitszubereitung
reduziert, wie in den 3a und 3b gezeigt wird.
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Vergleichsbeispiel A
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Eine
magnetorheologische Flüssigkeit
wurde hergestellt, indem man 20% ATW-230 Eisen, 1% Lithiumhydroxystearat
und als Restvolumen (79%) ein synthetisches Kohlenwasserstofföl, das von
einem Poly-α-olefin
herstammt, welches unter dem Namen Durasyn® 162
verkauft wird, vermischte. Die erhaltene Flüssigkeit wurde in einem Lastwagensitzdämpfer getestet,
und die Ergebnisse sind in der 4a veranschaulicht,
die die Leistungsfähigkeitskurve
der Kraft gegen die Geschwindigkeit zeigt, und in der 4b veranschaulicht,
die graphisch die Leistungsfähigkeitskurve
der Kraft gegen die relative Position zeigt. Durch die Testmethode
wurden die Kräfte
gemessen, die in dem Sitzdämpfer
durch einen Schlag von 2,54 cm (1 inch) bei 5,08 und 20,32 cm/s
(2 und 8 inch/s) und 0,1 und 2 Ampere erzeugt wurden. Wie in den
Figuren gezeigt ist, ergaben sich offenkundige Kraftspitzen (Punkte
oberhalb der durchgezogenen Linien), wenn kein reibungsreduzierendes
Additiv vorlag.
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Vergleichsbeispiel B
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Eine
magnetorheologische Flüssigkeit
wurde hergestellt, indem man 20% ATW-230 Eisen, 1% Lithiumhydroxystearat,
0,1% einer kommerziell erhältlichen
Organomolybdän-Verbindung
und als Restvolumen (77%) ein synthetisches Kohlenwasserstofföl, das von
einem Poly-α-olefin
herstammt, welches unter dem Namen Durasyn® 162
verkauft wird, vermischte. Die erhaltene Flüssigkeit wurde in einem Lastwagensitzdämpfer getestet,
und die Ergebnisse sind in der 5a veranschaulicht,
die die Leistungsfähigkeitskurve
der Kraft gegen die Geschwindigkeit zeigt, und in der 5b veranschaulicht,
die die Leistungsfähigkeitskurve
der Kraft gegen die relative Position zeigt. Durch die Testmethode
wurden die Kräfte gemessen,
die in dem Sitzdämpfer
durch einen Schlag von 2,54 cm (1 inch) bei 5,08 und 20,32 cm/s (2
und 8 inch/s) und 0,1 und 2 Ampere erzeugt wurden. Die in dem Vergleichsbeispiel
offensichtlichen Kraftspitzen (4a und 4b)
waren nach der Zugabe der Organomolybdän-Verbindung zu der magnetorheologischen
Flüssigkeitszubereitung
nicht deutlich reduziert, wie in den 5a und 5b gezeigt
ist. Die Kräfte
im Aus-Zustand nahmen von 72,48 kg auf 63,42 kg (160 lbs auf 140
lbs) ab, und die Kräfte
im Ein-Zustand nahmen nur gering von 267,27 kg (590 lbs) im Beispiel
auf 257,30 kg (568 lbs) ab. Wie in den 5a und 5b gezeigt
ist, war das Vorliegen von Kraftspitzen (Punkte oberhalb der durchgezogenen
Linien) offensichtlich, wenn das reibungsreduzierende Organomolybdän-Additiv
vorlag.