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Die
Erfindung betrifft ein Werkzeug zur Herstellung eines signalgebenden
Magnet-Getriebeelements
und ein Verfahren zum Betrieb dieses Werkzeugs nach dem Oberbegriff
des Patentanspruchs 1.
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Derartige
Getriebeelemente sind in der Regel aus Kunststoff ausgebildet und
dienen zur Positionsbestimmung des Positionsantriebes beispielsweise
in einem DVD-Laufwerk, einem Autoscheinwerfer-Nachstellantrieb und
dergleichen mehr Stellantriebe.
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Bei
derartigen signalgebenden Getriebeelementen, die in der Regel aus
Kunststoff ausgebildet sind, war es bisher lediglich bekannt, den
als Signalelement verwendeten Magnetring mechanisch auf den Kunststoffteil
aufzupressen. Damit bestand der Nachteil, dass die Verbindung nicht
fest genug hochdynamischen Lastwechseln bestand die Gefahr, dass
der Magnetring sich losschlug oder verkantete, was mit einer nicht
tolerierbaren Signalungenauigkeit verbunden war.
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Das
mechanische Aufpressen des Magnetringes führte im Übrigen in nachteiliger Weise
zu einer unerwünschten
Verformung des Ringes, was zu einem unrunden Lauf führte. Damit
war auch die Signalgebung beeinträchtigt.
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Im Übrigen war
es bisher nur möglich,
derartige Magnetringe aus einem Sintermaterial aufzupressen, weil
Magnetringe aus einem Plastoferritmaterial nicht den hohen Kräften beim
Aufpressen widerstehen können.
Sie brechen. Um ein Brechen dieser Plastoferritringe zu vermeiden,
ist es im übrigen bekannt
gewesen, ein noch größeres radiales
Spiel zwischen dem Aufpressling und dem Magnetring vorzusehen, damit
der Plastoferritring nur geringfügig mechanisch
beansprucht wurde.
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Damit
war aber in unerwünschter
Weise wiederum der Rundlauf beeinträchtigt, weil aufgrund des höheren radialen
Spiels die Gefahr bestand, dass der aufgepresste Ring außermittig
gelang und wiederum die Signalabgabe verzerrte.
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Damit
entstand auch eine entsprechende Signalungenauigkeit bzw. entstanden
entsprechende Signalausfälle,
welche den gesamten Stellantrieb wiederum nachteilig belasteten.
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Mit
der Druckschrift
DE
198 56 498 C2 wird ein Verfahren zur Herstellung eines
Sensorringes offenbart, bei dem ein Sensorring zur Erzeugung elektromagnetischer
Signale an seinem Umfang beabstandete Magnetstellen aufweist und
an einem Tragteil befestigt ist, wobei der Sensorring und das Tragteil
in einem Werkzeug durch Aufeinanderspritzen von schmelzflüssigen oder
pastösen
Werkstoffen erzeugt werden und gemeinsam verfestigt werden.
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Diese
Erfindung weist den Nachteil auf, dass der Sensorring aufgrund fehlender
Fixierung während
des Spritzvorgangs verminderte Rundlaufeigenschaften aufweist, was
zu einer verzerrten Signalabgabe bzw. zu Signalausfälle führt.
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Mit
der Druckschrift
DE
198 56 493 A1 wird ein Verbund-Ringcodierer offenbart,
welcher aus einem Träger
und einem damit fest verbundenen mehrpoligen Ring und einem Codierer
gebildet ist, wobei der Ring mittels Formgießen in einem Ringträgerabschnitt
des Vebundcodierers angeordnet ist und auf seiner Innenfläche oder
radialen Oberfläche
wechselnde Magnetpole aufweist. Nachteil dieser Druckschrift ist,
dass der durch Formgießen
angeordnete Ring aufgrund fehlender Fixierung eine Innenoberfäche mit
verminderten Rundlaufeigenschaften aufweist, was zu einer verzerrten
Signalabgabe bzw. zu Signalausfälle
führt.
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Mit
der Druckschrift
DE
42 23 827 A1 wird ein magnetisches Scheibengetriebe mit
zwei parallel angeordneten Scheibenrädern offenbart, welche eine Übertragung
des Drehmomentes Berührungslos
mittels magnetischer Felder ausbilden, wobei die Scheibenräder ringförmig angeordnete
Permanentmagnete zur Bildung von Polflächen aufweisen und mindestens
ein Magnetrad ein weichmagnetisches Material aufweist, welches durch
einen Kunststoffring gegen fliehkraftbedingte Zerstörung gesichert
ist.
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Dieser
Druckschrift ist nicht zu entnehmen, dass der Magnetring durch einen
angespritzten Trägerring
gehalten ist.
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Mit
der Druckschrift
EP
02 13 732 A1 wird ein Magnetring zur Erkennung der Rotation
eines Objektes offenbart, wobei der magnetische Ring auf einem rotierenden
Körper
befestigt ist und der magnetisches Ring aus einem extrudierten,
Kunstharzmaterial mit darin zerstreuten magnetischem Pulver besteht,
der in eine Metallpressform angeordnet ist und mit einem Kunstharz
vorzugsweise im Spritzgussverfahren oder im Formpressverfahren eingeformt
ist. Diese Druckschrift weist den Nachteil auf, dass dieser ein
Herstellverfahren eines Megnetringes durch Anspritzen eines Trägermaterials
nicht zu entnehmen ist.
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Mit
der Druckschrift
DE
44 43 655 C1 wird eine Magnetanordnung offenbart, wobei
ein magnetischer Körper
in einem Träger
formschlüssig
gehalten ist, wobei die beiden Körper
im Spritzgussverfahren miteinander verbunden sind. Diese Druckschrift
weist den Nachteil auf, dass eine Fixierung der beiden Körper während des
Spritzgießens
dieser Druckschrift nicht zu entnehmen ist.
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Mit
der Druckschrift
DE
44 23 837 A1 wird ein elektromotorischer Antrieb mit einem
drehfest auf einer Rotorwelle angeordneten Rotor offenbart, welcher
einen gekoppelten Permanentmagneten zur Erzeugung eines Dreh- und
Lagesignals aufweist, welcher aus einem kunststoffgebundenen Ferrit
gebildet ist. Diese Druckschrift weist den Nachteile auf, dass dieser
nicht zu entnehmen ist, in welcher Art und Weise die Kopplung des
Permanentmagneten mit dem Rotor ausgeführt ist.
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Mit
der Druckschrift
DE
296 20 114 U1 wird eine Spindel zum rotatorischen Antrieb
einer Maschine offenbart, wobei die Kraftübertragung mittels der am Umfang
der Räder
angeordneten Magnete ausgeführt.
Die Anordnung der Magnete am Umfang der Räder ist dieser Druckschrift
nicht zu entnehmen.
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Mit
der Druckschrift
US
6,062,123 A wird eine Vorrichtung zur Erkennung des Einschlagwinkels
einer Servolenkung offenbart, wobei ein Impulsring mittels einem
Gewindebolzen auf einer Antriebswelle mit einem Abstand zur Antriebswelle
befestigt ist und magnetische Felder erzeugt, die während der Rotation
von einem dem Impulsring gegenüber
angeordneten Sensor erfasst werden.
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Außer das
Befestigen eines Impulsrings auf einem Träger (hier Antriebeswelle) sind
keine weiteren Gemeinsamkeiten mit dem Gegenstand offenbart. (siehe
die Befestigung mittels Gewindebolzen)
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Der
Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein signalgebendes Magnet-Getriebeelement aus Kunststoff,
sowie ein Werkzeug zur Herstellung desselben in der Weise weiterzubilden,
dass der signalgebende Magnetring mit wesentlich verbesserter Rundlaufgenauigkeit
und unter Beanspruchung geringster Zerstörungskräfte auf dem Kunststoffteil
befestigt werden kann.
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Zur
Lösung
der gestellten Aufgabe ist die Erfindung durch die technische Lehre
des Anspruchs 1 und der übrigen
selbständigen
Ansprüche
gekennzeichnet.
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Zur
Lösung
der gestellten Aufgabe ist die Erfindung durch die technische Lehre
des Anspruchs 1 und der übrigen
selbständigen
Ansprüche
gekennzeichnet.
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Die
Signalauslesung erfolgt über
sogenannte Hall-Elemente, die in Form eines elektronischen Bauteils
auf einer Leiterplatte angeordnet sind und in einem sehr genauen,
kleinen Abstand zum rotativen Signalgeber angeordnet sein müssen.
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Erfindungsgemäß werden
ein Plastoferrit auf beispielsweise PA12 Basis mit Strontium- und/oder Barium-Ferrit
mit beispielsweise 9 Poolparen, also 18 Signalwechseln pro Umdrehung
spritzgusstechnisch hergestellt und es wird eine mehrgängige, beispielsweise
2- oder 4-gängige
Schnecke aus beispielsweise Polyacetal oder anderen vergleichbaren
technischen thermoplastischen Kunststoffen integral angeformt.
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Der
Plastoferrit-Ring kann bereits im Werkzeug eine magnetische Ausrichtung
erhalten, bevorzugt wird jedoch eine nachträgliche magnetische Ausrichtung
herbeigeführt.
Der Anguß dieses
Spritzgussteiles erfolgt mittels eines sogenannten Schirmangusses
mit extrem feinen Angußabmessungen und
die Ausstanzung wird in das Spritzgusswerkzeug integriert. Ein Radialstand
von kleiner oder gleich 0,04 mm beziehungsweise kleiner oder gleich
0,02 mm Außermittigkeit
wird angestrebt und ist für
die einwandfreie Funktion erforderlich.
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Der
Plastoferrit wird in einem Einlegespritzgusswerkzeug mittels spezieller
Stellelemente so fixiert, dass beim Spritzgussvorgang von beispielsweise
Polyacetal zur Herstellung der Schnecke keine Aufweitung und/oder
keine Aussermittigkeit und/oder kein Höhenschlag entsteht, was die
signalgebende Wirkung zum Hallelement negativ beeinflussen würde.
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Insbesondere
wurden bei diesem Herstellvorgang verschiedene Spritzgussphasen
entwickelt und wurde darauf geachtet, dass ein möglichst geringer radialer Druck
auf den Plastoferrit-Ring ausgeübt wird.
Ferner muß auf
eine vollständige Ausspritzung der
Schnecke geachtet werden und im Bereich des Plastoferrit-Ringes wird auf eine
Belüftung
beziehungsweise auf ein gute Anbindung geachtet, da die radialen
Beschleunigungen und deren Häufigkeit
im normalen Betrieb eines DVD-Laufwerkes beträchtlich sind.
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Die
thermoplastisch hergestellte Schnecke weist im Bereich des Plastoferrit-Rings
eine Bohrung zur Aufnahme der Motorwelle auf und es werden hier Aufpresskräfte von
beispielsweise größer oder
gleich 30 n und kleiner oder gleich 90 N spezifiziert.
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Die
thermoplastisch hergestellte Schnecke weist im allgemeinen ein mehrgängiges Spiralgewinde
auf und es wird erfindungsgemäss
eine 4-gängige Spirale
mit maximal 13,76° Steigung
(0,3 Modul) als gerade noch herstellbar erkannt, da es im Werkzeug ansonsten
einen Hinterschnitt gibt und damit die Entformung nicht mehr möglich wäre.
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In
einer weiteren Ausbildungsform der vorliegenden Erfindung werden
der Plastoferrit-Ring und das thermoplastische Wurmelement mittels
eines sogenannten Zweischnecken-Spritzgußvorganges hergestellt und
hierbei wird erfindungsgemäss
der Plastoferrit-Ring zuerst hergestellt.
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In
einer Weiterentwicklung wird dieses zweiteilige Einlegespritzgusselement
durch ein einteiliges Element ersetzt und daher ist das gesamte
hochdynamisches signalgebendes Koppelelement aus Plastoferrit hergestellt.
Es muß dabei
die Ausgestaltung derart erfolgen, dass nur ein äußerer Ring magnetisiert werden
kann und eine ausreichende Signalgeberwirkung in Verbindung mit
einem Hallelement bewirkt. Die Eigenschaft des Plastoferrites werden
hierbei im Hinblick auf die mechanischen Eigenschaften und Anforderungen
eines Schneckentriebes abgestimmt.
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Zusammenfassend
wird festgestellt, dass eines der wesentlichen Merkmale der Erfindung
ist, dass das signalgebende Magnetgetriebeelement nun aus einem
Magnetring aus einem Plastoferritmaterial besteht und dass der Plastoferritring
im Einlege-Kunststoff-Spritzgussverfahren an den Kunststoffspritzling
angespritzt wird.
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In
einer Weiterbildung der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass
der Plastoferritring in besonderer Weise in der Werkzeugform gegen
Zerstörung
geschützt
ist. Dies wird erfindungsgemäss dadurch
erreicht, dass im Formeinsatz der Werkzeugform eine Aufnahmenut
für die
Einlage des Plastoferritringes geschaffen wird, in die der Plastoferritring
vor dem Herstellen des Kunststoffspritzlings eingelegt wird.
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Um
diesen gegen radiale Sprengkräfte
sehr empfindlichen Plastoferritring zu schützen, ist es in einem ersten
Schritt nach dem Verfahren vorgesehen, dass radiale, am Umfang verteilte
Stützelemente
an der Aufnahmenut für
die Aufnahme des Plastoferrit-Ringes angeordnet sind, die ein radiales
Spiel von z.B. 0,01 bis 0,02 mm ermöglichen. Durch die Anordnung
der radialen Stützelemente
am Aussenumfang des Plastoferrit-Ringes ergibt sich das genannte
radiale Spiel und daraus ergibt sich, dass der Ring zunächst mit
keinerlei radial gerichteten Kräften beansprucht
wird. Diese Stützelemente
dienen nur zur Zentrierung des Plastoferritringes in der Aufnahmenut
der Werkzeugform, ohne dass der Ring selbst lastübertragend angegriffen wird.
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Das
radial auswärts
gerichtete Spiel zwischen dem Innenumfang der Stützelemente und dem Aussenumfang
des Plastoferritringes ist so gewählt, dass beim Spritzgussverfahren,
bei dem sich der Ring bedingt durch die zentrisch einströmende Kunststoffmasse
radial gerichtet nach aussen erweitert, dieser sich nun an den Innenseiten
der Stützelemente
anlegt, wobei die Anlegekräfte
jedoch so gering sind, dass ein Zersprengen des Ringes auf jeden Fall
verhindert wird.
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Zur
Lösung
der Aufgabe, ein Zersprengen des Ringes zu vermeiden, dienen nicht
nur die angegebenen radialen Stützelemente,
die lediglich eine Vorzentrierung bewirken, sondern darüber hinaus noch
direkt auf den Mantelumfang des Ringes zustellbare Stelleelemente.
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Diese
sind ebenfalls in radialer Richtung gerichtet, gleichmässig am
Umfang verteilt angeordnet und ergänzen sich mit den gleichfalls
radial angeordneten Stützelementen,
so dass alle Elemente (Stützelemente
und Stellelemente) etwa fast geschlossen den Aussenumfang des Plastoferritringes
umfassen und abstützen.
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Die
letztgenannten Stellelemente legen sich jedoch ohne radiales Spiel
direkt am Aussenumfang des Ringes an. Es kann sogar eine in radialer
Richtung einwärts
gerichtete Vorspannkraft eingestellt werden.
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Nach
einer Weiterbildung der Erfindung sind die Stellelemente gleichmässig durch
einen zirkular angetriebenen Stellring in radialer Richtung zustellbar
angetrieben. Der Stellring treibt alle Stellelemente synchron an.
Damit werden diese mit gleichmässiger
Stellkraft auf den Mantel des Ringes zugestellt und kompensieren
den Spritzdruck, der von dem Mittenbereich der Werkzeugform radial
nach aussen gerichtet ist und versucht, den Plastoferritring zu
sprengen.
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Es
wird also mit den Stellelementen eine je nach Spritzdruck verstellbare
kraftübertragende Manschette
an den Aussenumfang des Plastoferritringes angelegt und dieser wird
dadurch gegen Zersprengen gesichert.
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Selbstverständlich ist
jedes Stellelement zunächst
separat für
sich radial zustellbar, um eine Grundeinstellung zu ermöglichen.
Wurde diese unbedingt notwendige Grundeinstellung ausgeführt, dann können alle
Stellelemente gleichmässig
durch den vorher besagten drehangetriebenen Stellring in radialer
Richtung einwärts
und auswärts
angetrieben werden.
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Die
synchrone Anlage an den Aussenumfang des Plastoferritringes erfolgt
vor Einleitung des Spritzgußmasse,
so dass bereits schon vor Einleitung der Kunststoffmasse der Plastoferritring
lastübertragend
an seinem gesamten Aussenumfang abgestützt wird.
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In
einer Weiterbildung der Erfindung kann es jedoch noch zusätzlich vorgesehen
werden, dass die Stellelemente in ihrem radialen Zustellantrieb
in Richtung auf den Mantel des Plastoferritringes in Abhängigkeit
vom Spritzdruck oder von bestimmten Zykluszeiten während des
Spritzgiessens verstellt wird.
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Wichtig
ist, dass diese Stellelemente auch zum Zwecke der Entnahme des Plastoferritringes nach
Fertigstellung des Kunststoffspritzlings radial nach aussen verstellt
werden können,
um so die Aufnahmekavität
wieder frei zu bekommen und das fertiggestellte Getriebeelement
entformen zu können.
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Wichtig
bei der Erfindung ist also, dass zur Vorzentrierung des Plastoferritringes
in der Aufnahmenut relativ starre Stützelemente angeordnet sind, die
ein radiales Spiel zu dem im Innenraum angeordneten Plastoferritring
ergeben.
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Wichtig
ist ferner, dass gleichmässig
verteilt weitere Stellelemente vorhanden sind, die sich jedoch lastübertragend
am Aussenumfang des Plastoferritringes anlegen und gegen den Spritzdruck
abstützen.
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Im
Folgenden wird die Erfindung anhand von lediglich einen Ausführungsweg
darstellenden Zeichnungen näher
erläutert.
Hierbei gehen aus den Zeichnungen und ihrer Beschreibung weitere
erfindungswesentliche Merkmale und Vorteile der Erfindung hervor.
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Es
zeigen:
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1:
ein Getriebeelement nach der Erfindung in perspektivischer Seitenansicht,
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2:
das Getriebeelement nach 1 in anderer Ausführung,
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3:
Draufsicht auf den Magnetring,
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4:
Schnitt durch den Magnetring in 3,
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5:
Längsschnitt
durch das Getriebeelement nach 1,
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6:
Draufsicht auf den Formeinsatz mit Stellring,
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7:
Schnitt durch die rechte Seite der Form, nämlich die Düsenseite.
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In
den 1 bis 5 ist allgemein ein Getriebeelement 1 aus
Kunststoff dargestellt, welches im Wesentlichen aus einem Schaft 2 besteht,
der eine Verzahnung 3 trägt. Die Verzahnung kann als Spiralverzahnung,
Evolventenverzahnung oder auch als Geradverzahnung gemäss 2 ausgebildet sein.
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Der
Schaft 2 ist werkstoffeinstückig mit einem ebenfalls aus
Kunststoff bestehenden Kopf 4 verbunden, in dessen Bereich
der besagte Magnetring eingebettet ist. Der Magnetring wird in der
folgenden Beschreibung als Plastoferritring 5 bezeichnet,
obwohl er auch aus anderen Materialien bestehen könnte. Die
Materialangabe Plastoferrit ist also nicht schutzrechteinschränkend zu
verstehen.
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Dies
bedeutet, wenn man einen Magnetring aus einem anderen Material,
z.B. einem Sintermaterial, verwendet, würden im Sinne der Erfindung
die gleichen Vorteile erzielt werden.
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Sogar
bei diesem sehr brüchigen
Sintermaterial werden die Vorteile der Erfindung erreicht, nämlich das
zerstörungsfreie
Anspritzen eines derartigen Ringes 5 an den Kunststoffkörper des
Getriebeelements 1.
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Das
Getriebeelement 1 weist im übrigen eine zentrische Drehachse 6 auf,
und besteht im übrigen im
Kopfbereich aus einem unteren konischen Ansatz 7, der jenseits
des Ringes 5 in einen gleichfalls konischen Ansatz 9 übergeht.
Im Bereich der Kopffläche und
des Ansatzes 9 sind radial gerichtete Stege 8 angeordnet,
die als Anspritzkanal und als Anspritzpunkt für die Herstellung des Kunststoffspritzlings
dienen und die im übrigen
den Kopf 4 mechanisch stabilisieren.
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Die 2 zeigt,
dass ein derartiger Anspritzpunkt 12 radial auswärts an der
Stirnfläche
eines Steges 8 angeordnet ist. Hierauf ist die Erfindung
jedoch nicht beschränkt.
Der Anspritzpunkt 12 könnte
auch beispielsweise im Bereich des Schaftes 2, insbesondere
in deren Stirnseite, angeordnet sein.
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Im
Kopfbereich des Kopfes 4 bilden die Stege eine obere Deckfläche 10,
die von einer Mittenbohrung 11 durchsetzt wird, die den
gesamten Kunststoffkörper
durchsetzt, wie sich dies aus 5 ergibt.
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Die 3 zeigt
einen derartigen Plastoferritring in Draufsicht, und es ist erkennbar,
dass gleichmässig
am Umfang verteilt Aussparungen 13 vorhanden sind, die
zur Verankerung im Kunststoffmaterial des Kunststoffspritzlings
dienen.
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Er
weist im übrigen
eine Mittenbohrung 15 auf, und die Einbettung dieses Ringes 5 in
dem Kunststoffmaterial ist in 5 näher dargestellt.
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Hier
ist erkennbar, dass im Kopfbereich ein Aufnahmeraum 16 gebildet
ist, und in den Aufnahmeraum 16 nun die Aussparungen 13 eingreifen,
so dass das Kunststoffmaterial während
des Spritzgiessvorgangs in diese Aussparungen 13 eingreift
und den Ring 5 im Kunststoffmaterial kraftschlüssig verzahnt.
Er wird also gegen radiale und auch gegen in Umfangsrichtung gerichtete
Kräfte
verzahnt.
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Der
Ringflansch 14 des Magnetringes wird also in besonders
lastübertragender
Weise in den Kunststoffkörper
des Getriebeelements 1 eingebettet.
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In 6 ist
nun die Draufsicht auf ein Formwerkzeug 17 dargestellt
und zwar auf der Düsenseite.
Dieses Formwerkzeug ist in 7 noch im
Schnitt dargestellt.
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Es
wird eine mittlere Kavität
in dem Formwerkzeug 17 gebildet, die im Wesentlichen aus
der mittleren Kernbohrung für
einen Kernstift 22 besteht. Von dieser mittleren Kernbohrung
aus erstreckt sich radial auswärts
eine Konusnut 20, mit deren Hilfe der vorher beschriebene
Ansatz 9 im Kopf 4 des Getriebeelements 1 ausgeformt
wird.
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Radial
auswärts
von dieser Konusnut 20 erstreckt sich die Aufnahmenut 18 für die Aufnahme des
Magnetrings 5. Von der Konusnut 20 ausgehend erstrecken
sich im übrigen
Kanäle
oder Schlitze 19, welche zur Ausformung der in 2 dargestellten Stege 8 am
Kopf 4 des Getriebeelements 1 dienen.
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An
einem der Stege mündet
ein Angusskanal 21, der im Bereich eines Stützelements 23 angeordnet
ist und über
den das Kunststoffmaterial in den Kopfbereich fliesst.
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Wichtig
ist nun, dass im Bereich dieses Formeinsatzes 31 mehrere
gleichmässig
am Umfang verteilt angeordnete Stützelemente 23 vorhanden sind.
Im gezeigten Ausführungsbeispiel
sind dies drei Stützelemente 23,
die in Richtung auf die mittlere Formkavität gerichtet sind.
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Es
können
auch mehr oder weniger als drei Stützelemente 23 verwendet
werden. Wichtig ist, dass das vordere Ende der Stützelemente 23 – welche
nächst
der Mantelfläche
zum Ring 5 gerichtet sind – ein radiales Spiel 25 in
Richtung auf die Aufnahmenut 18 bilden. In dieser Aufnahmenut 18 ist
der Magnetring 5 eingelegt.
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Nach
dem Einlegen des Magnetrings 5 in die Aufnahmenut 18 wird
nun ein äusserer – in Umfangsrichtung
drehangetriebener – Stellring 28 in
Gang gesetzt.
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Der
Stellring 28 weist jeweils nach innen gerichtete Stellrampen 29 auf,
die in Umfangsrichtung geneigt ausgebildet sind. Diese Stellrampen 29 bestehen
aus einem hochverschleissfesten Stahl und bilden Gleitflächen für Wälzlager 42,
die an den radial aussen gerichteten Enden von Stellelementen 26 angeordnet
sind. Diese Stellelemente 26 sind in jeweiligen Stellkulissen 27 radial
verschiebbar und feststellbar gehalten. Mit dem Drehantrieb des
Stellrings 28 gleiten daher die Wälzlager 42 auf den
schrägen Stellrampen 29 und
werden damit beispielsweise in Pfeilrichtung 24 radial
nach innen verschoben. Damit legen sich die radial einwärts gerichteten
Enden der Stellelemente 26 lastübertragend am Mantelumfang des
Magnetrings 5 an. Die Verstellung erfolgt genau synchron,
d.h. die Kräfte,
mit denen das jeweilige Stellelement 26 sich an den Ring
anlegen, sind durch eine Voreinstellung des jeweiligen Stellelements
genau so bemessen, dass sich alle Stellelemente mit relativ gleicher
Kraft am Aussenumfang des Magnetringes anlegen.
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Die
Lagerung des Stellrings 28 erfolgt hierbei in gehäusefesten
Aussenführungselementen 34, welche
an der Formplatte angeordnet sind.
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Es
sind ferner Befestigungsschrauben 41 dargestellt, die einen
Führungsdeckel
für die
Halterung des Stellrings 28 zeigen.
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Die 7 zeigt
einen Schnitt durch die düsenseitige
Hälfte
des Formwerkzeugs 32. Es besteht im Wesentlichen aus einer
Formplatte 33, mit dem Formeinsatz 31.
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Es
ist eine Ausspritzdüse 38 vorhanden,
die in eine gegen die Formtrennebene 40 gerichtete Düsenmündung 37 ausspritzt.
Wichtig ist, dass das Kunststoffmaterial aus der Düsenmündung 37 in
die gegenüberliegende – nicht
zeichnerisch dargestellte – Formenhälfte eintritt,
dort in einen Umleitungskanal geführt wird und der Umleitungskanal
mündet
wiederum in den an der Formplatte 33 angeordneten Anspritztunnel 39.
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Das
Kunststoffmaterial wird also aus der Anspritzdüse 38 zunächst in
die gegenüberliegende Formenhälfte gespritzt,
um dann wieder zurück
zu kehren und in den Anspritztunnel 39 der Formplatte 33 zu
gelangen.
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Dies
wird als besonders vorteilhaft angesehen, weil damit kein Platzverbrauch
im Bereich der Stellelemente gemäss 6 benötigt wird.
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Der
Anspritztunnel 39 mündet
in den Anspritzpunkt 12, der in 2 dargestellt
ist.
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In
dem Bereich der Mittelachse 35 ist ein Bohrungskernstift 36 angeordnet,
welcher das rechte Formwerkzeug 32 mit dem zeichnerisch
nicht dargestellten linken Formwerkzeug zentriert.
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Aus 7 ist
erkennbar, dass die Stellelemente 26 etwa bündig mit
der Formtrennebene verschiebbar sind.
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Man
sieht, dass die vorderen Enden mindestens teilweise den Aussenumfang
des Magnetrings umfassen, wobei ein Umfassungsbereich pro Stellelement
von z.B. 30° vorhanden
ist und alle drei Stellelemente einen Umfassungsbereich dann von
90° ergeben,
während
der übrige
Umfassungsbereich durch die Umfassung mittels der Stützelemente 23 bewirkt
wird.
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Der
Magnetring 5 ist also im Wesentlichen über seinen gesamten Mantelbereich
von den auf ihn gerichteten Stützelementen 23 und
Stellelementen 26 umfasst.
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Vorteil
des Formwerkzeuges ist also, dass nun sehr gegen Spritzgusskräfte empfindliche
Magnetringe an einem Kunststoffteil angespritzt werden können, ohne
dass es zur Beschädigung
dieses Magnetteils kommt. Die Herstellung erfolgt in einem einzigen
Schuss, weil ja mit dem Spritzgiessen des Getriebeelements 1 und
mit dem Einlegen des Magnetrings 5 in die Form der gesamte
Kunststoffspritzling in einem Arbeitsgang hergestellt wird. Dies
ist eine wesentliche Arbeitsersparnis im Vergleich zu den vorher
erwähnten
mechanischen Montagen zwischen Magnetring und Kunststoffspritzling.
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- 1
- Getriebeelement
- 2
- Schaft
- 3
- Verzahnung
- 4
- Kopf
- 5
- Plastoferrit-Ring
- 6
- Achse
- 7
- konischer
Ansatz
- 8
- Stege
- 9
- Ansatz
- 10
- Deckfläche
- 11
- Mittenbohrung
- 12
- Anspritzpunkt
- 13
- Aussparung
- 14
- Ringflansch
- 15
- Mittelbohrung
- 16
- Aufnahmeraum
- 17
- Formwerkzeug
- 18
- Aufnahmenut
(für 5)
- 19
- Schlitz
(für 8)
- 20
- Konusnut
(für 7)
- 21
- Angusskanal
(für 12=
- 22
- Kernstift
- 23
- Stützelement
- 24
- Pfeilrichtung
- 25
- radiales
Spiel
- 26
- Stellelement
- 27
- Stellkulisse
- 28
- Stellring
- 29
- Stellrampe
- 30
- Pfeilrichtung
- 31
- Formeinsatz
- 32
- Formwerkzeug
(Düsenseite)
- 33
- Formplatte
- 34
- Aussenführungselement
- 35
- Achse
- 36
- Bohrungskernstift
- 37
- Düsenmündung
- 38
- Anspritzdüse
- 39
- Anspritztunnel
- 40
- Formtrennebene
- 41
- Befestigungsschraube
- 42
- Wälzlager