DE102011081262A1

DE102011081262A1 - Permanent magnet rotor for wet-running pump, has coating made of thermoplastic material and provided to completely and tightly enclose rare earth magnet

Info

Publication number: DE102011081262A1
Application number: DE102011081262A
Authority: DE
Inventors: Karl-Heinz Böhm
Original assignee: Buehler Motor GmbH
Current assignee: Buehler Motor GmbH
Priority date: 2011-08-19
Filing date: 2011-08-19
Publication date: 2013-02-21
Anticipated expiration: 2031-08-20
Also published as: DE102011081262B4

Abstract

The rotor (1) has a hollow cylinder-shaped rare earth magnet (2) and a coating (3) of thermoplastic material such as polyphenylene sulfide (PPS). The coating completely and tightly encloses the rare earth magnet. The radius of the edges (4) of the hollow cylindrical rare earth magnet is 0.2 mm. The coefficients of thermal expansion of the permanent magnet and the coating differ by 10% from each other. An independent claim is included for a method for manufacturing permanent magnet rotor.

Description

Die Erfindung betrifft einen Permanentmagnetrotor (1) für eine Nassläuferpumpe, bestehend aus einem hohlzylinderförmigen Seltenerdmagneten (2) und einem Überzug (3) aus einem thermoplastischem Kunststoffmaterial, wobei der Überzug (3) den Seltenerdmagneten (2) vollständig dicht einschließt. The invention relates to a permanent magnet rotor ( 1 ) for a wet-running pump, consisting of a hollow-cylindrical rare-earth magnet ( 2 ) and a coating ( 3 ) of a thermoplastic material, wherein the coating ( 3 ) the rare earth magnets ( 2 ) completely tight.

Die Erfindung betrifft insbesondere solche Pumpen, bei denen der Rotor einem aggressiven, die Korrosion des Permanentmagnetmaterials bewirkenden, Medium ausgesetzt ist, z.B. Harnstofflösung, wie sie in Kraftfahrzeugen als NOx-Reduktionsmittel verwendet wird, um schädliche Stickstoffemissionen zu reduzieren. Aufgrund des Einsatzes im Kraftfahrzeug, muss das Permanentmagnetmaterial der Nassläuferpumpe innerhalb eines großen Temperaturbereichs zwischen –40°C und +90°C zuverlässig vor dem Eindringen des aggressiven Mediums geschützt sein. In particular, the invention relates to pumps in which the rotor is exposed to an aggressive medium which causes corrosion of the permanent magnet material, e.g. Urea solution, as used in motor vehicles as a NOx reducing agent to reduce harmful nitrogen emissions. Due to the use in the motor vehicle, the permanent magnet material of the wet-running pump must be reliably protected against the ingress of the aggressive medium within a wide temperature range between -40 ° C and + 90 ° C.

Aus der DE 699 31 748 T2 ist ein Permanentmagnetrotor für eine Nassläuferpumpe bekannt, bei der ein hohlzylinderförmiger Seltenerdmagnet mit einem Überzug aus Kunststoffmaterial gekapselt ist bzw. wird. Um den Überzug herzustellen sind zwei spritzgussvorgänge vorgesehen, die zwei unterschiedlich ausgebildete Nahtstellen zwischen einem ersten Bereich und einem zweiten Bereich ausbilden. Die Nahtstellen sind mit scharfen Kanten versehen, welche unter Thermoschockbedingungen ein Aufreißen des Überzugs begünstigen können. Weiter umfasst der Permanentmagnetrotor einen Weicheisenrückschlussring, dessen Wärmeausdehnungsverhalten sich deutlich vom Überzugsmaterial unterscheidet. From the DE 699 31 748 T2 For example, a permanent magnet rotor for a wet runner pump is known in which a hollow-cylindrical rare-earth magnet is encapsulated with a coating of plastic material. In order to produce the coating, two injection molding processes are provided which form two differently formed seams between a first region and a second region. The seams are provided with sharp edges, which under thermal shock conditions can promote tearing of the coating. Furthermore, the permanent magnet rotor comprises a soft iron return ring whose thermal expansion behavior differs significantly from the coating material.

Aufgabe der Erfindung ist es einen Permanentmagnetrotor so zu gestalten, dass ein darin enthaltener Seltenerdmagnet mediendicht umspritzt und somit korrosionsgeschützt ist, dabei soll der Permeationskoeffizient der Umspritzung über einen Temperaturbereich von –40°C bis +90°C und über eine Produktlebensdauer von mindestens 15 Jahren niedrig sein und die Festigkeit der Umspritzung muss ausreichend sein, damit die notwendige Drehmomentübertragung auf ein Pumpenelement betriebssicher gewährleistet werden kann. The object of the invention is to design a permanent magnet rotor such that a rare earth magnet contained therein is encapsulated media-tight and thus protected against corrosion, while the permeation coefficient of the encapsulation over a temperature range of -40 ° C to + 90 ° C and over a product life of at least 15 years be low and the strength of the encapsulation must be sufficient so that the necessary torque transmission to a pump element can be reliably ensured.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das Kennzeichen des Anspruchs gelöst. This object is achieved by the characterizing part of the claim.

PPS-Material eignet sich besonders als Überzug für einen Permanentmagnetrotor, weil es eine niedrige Wasseraufnahme aufweist, wirtschaftlich beschaffbar und verarbeitbar ist, zudem lassen sich innere Spannungen auf einfache Weise reduzieren. Die Verwendung von kunststoffgebundenem Seltenerdmaterial erlaubt es den Wärmeausdehnungskoeffizienten des Magneten durch Wahl des Kunststoffmaterials und dessen Anteil zu beeinflussen. Verrundungsradien am Seltenerdmagneten verhindern die Bildung von Spannungsrissen unter extremen Bedingungen. Besonders vorteilhaft ist es den Wärmeausdehnungskoeffizienten des Permanentmagnetmaterials an das Überzugsmaterial anzupassen, so dass dieser möglichst gleich groß ist. PPS material is particularly suitable as a coating for a permanent magnet rotor, because it has a low water absorption, is economically procurable and processable, in addition, internal stresses can be reduced easily. The use of plastic bonded rare earth material allows the coefficient of thermal expansion of the magnet to be influenced by the choice of plastic material and its proportion. Rounding radii on the rare earth magnet prevent the formation of stress cracks under extreme conditions. It is particularly advantageous to adapt the thermal expansion coefficient of the permanent magnet material to the coating material so that it is as equal as possible.

Weiterbildungen der Erfindung werden in den Unteransprüchen dargestellt. Further developments of the invention are presented in the subclaims.

Es ist vorgesehen den Überzug aus zwei Bereichen zusammenzusetzen, die an aneinanderliegenden Nahtstellen miteinander verschweißt sind. Diese Verschweißung wird durch partielles Aufschmelzen des Materials des ersten Bereichs beim Spritzen des zweiten Bereichs bewirkt. It is intended to assemble the coating of two areas, which are welded together at adjacent seams. This welding is effected by partial melting of the material of the first area when spraying the second area.

Das Aufschmelzen der Wulst wird dadurch begünstigt, dass ein großer Wärmeübergangsbereich vorhanden ist, indem die Wulst von drei Seiten mit dem Material des zweiten Bereichs umgeben ist. Zudem kann die Wärme nur über einen kleinen Querschnitt wieder abfließen. Die Wulst bildet eine Verzahnung in radialer Richtung und kann dadurch hohe Spannungskräfte abfangen. Die Radien verhindern die Bildung von Spannungsrissen in einem weiten Temperaturbereich. The melting of the bead is facilitated by the fact that a large heat transfer area is present, by the bead is surrounded on three sides with the material of the second area. In addition, the heat can flow away only over a small cross section. The bead forms a toothing in the radial direction and can thereby absorb high tension forces. The radii prevent the formation of stress cracks in a wide temperature range.

Es ist vorteilhaft beide Nahtstellen gleich oder zumindest ähnlich auszubilden, weil hierdurch ein symmetrischer Aufbau gegeben ist, der im Temperaturgang geringere Spannungen verursacht als unregelmäßige Geometrien. It is advantageous to form both seams the same or at least similar, because in this way a symmetrical structure is given which causes lower stresses in the temperature response than irregular geometries.

Das Material des zweiten Bereichs ist zweckmäßigerweise einstückig mit einer Nabe und einem Kupplungsmittel. Aufgrund der Einstückigkeit ist es nicht notwendig zusätzliche Bauteile zu montieren. Die Nabe ist über Speichen mit dem hohlzylindrischen Permanentmagneten verbunden. Das Kupplungsmittel weist ein Zweiflachprofil auf und kann mit einem Pumpenrad, z.B. einer Zahnradpumpe, einer Flügelzellenpumpe oder auch einem Kreiselpumpenlaufrad drehfest verbunden werden. The material of the second region is suitably integral with a hub and a coupling means. Due to the one-piece construction, it is not necessary to mount additional components. The hub is connected via spokes to the hollow cylindrical permanent magnet. The coupling means has a two-flat profile and may be connected to an impeller, e.g. a gear pump, a vane pump or a centrifugal pump impeller rotatably connected.

Um eine einwandfreie Funktion über eine große Lebensdauer zu gewährleisten ist es erforderlich, eine formschlüssige Verbindung zwischen dem Material des Überzugs und dem hohlzylindrischen Permanentmagneten herzustellen. Es wird deshalb vorgeschlagen dass aus der inneren radialen Begrenzungsfläche des hohlzylindrischen Seltenerdmagneten mehrere abgerundete erhabene achsparallele Verdrehsicherungen geringfügig vorspringen. Sowohl die flach dimensionierten Vorsprünge als auch die Abrundung dienen der Vermeidung von Spannungsrissen bei Temperaturspannungen. In order to ensure a perfect function over a long service life, it is necessary to produce a positive connection between the material of the coating and the hollow cylindrical permanent magnet. It is therefore proposed that from the inner radial boundary surface of the hollow cylindrical rare earth magnet several rounded raised axially parallel anti-rotation protrude slightly. Both the flat-dimensioned projections and the rounding serve to avoid stress cracks at temperature stresses.

Als Material des Überzugs ist vorgesehen ein PPS-Material (Polyphenylensulfid) mit einem Glasfaseranteil von 40% zu verwenden. Die Glasfasern bewirken eine Verstärkung des Überzugsmaterials. Grundsätzlich haben Glasfasern und andere Füllstoffe die Eigenschaft, insbesondere bei dünnen Schichten, die Dichtheit tendenziell zu verschlechtern. Deshalb wird der Glasfaseranteil begrenzt. Der Wärmeausdehnungskoeffizient des Überzugsmaterials beträgt:
2,6 × 10E – 5 bis 4,2 × 10E – 5. As a material of the coating is provided a PPS material (polyphenylene sulfide) to use with a glass fiber content of 40%. The glass fibers cause a reinforcement of the coating material. In principle, glass fibers and other fillers have the property, in particular in the case of thin layers, that the density tends to deteriorate. Therefore, the glass fiber content is limited. The thermal expansion coefficient of the coating material is:
2.6 × 10E - 5 to 4.2 × 10E - 5.

Eine besonders bevorzugte Weiterbildung der Erfindung besteht darin, dass der Seltenerdmagnet aus einem kunststoffgebundenen NdFeB-Material mit 40% PPS-Anteil besteht. Es handelt sich hier also um dasselbe Grundmaterial das auch für den Überzug verwendet wird. Dadurch lassen sich die Wärmeausdehnungskoeffizienten aneinander angleichen. Der Wärmeausdehnungskoeffizient des Seltenerdmagnetmaterials beträgt: 1,0 × 10E – 5 bis 3,0 × 10E – 5. A particularly preferred embodiment of the invention is that the rare earth magnet consists of a plastic-bonded NdFeB material with 40% PPS content. This is therefore the same base material that is used for the coating. As a result, the thermal expansion coefficients can be matched to one another. The coefficient of thermal expansion of the rare earth magnet material is: 1.0 × 10E - 5 to 3.0 × 10E - 5.

Die Erfindung ist auch durch ein Verfahren gemäß der folgenden Verfahrensschritte gekennzeichnet: a) Einlegen eines Seltenerdmagnetrings (2) in eine Kavität eines Spritzgusswerkzeugs; b) äußeres Umspritzen des Magnetringes über einen ersten Anspritzkanal und Erzeugung eines ersten Bereichs (5); c) Drehen des Werkzeugs auf einen zweiten Anspritzkanal; d) Inneres Umspritzen des Seltenerdmagnetrings über den zweiten Anspritzkanal und Erzeugung eines zweiten Bereichs (6); e) Entnahme des fertig umspritzten Permanentmagnetrotors (1). Dabei ist zu beachten, dass der Spritzvorgang für beide Bereiche im selben Spritzgusswerkzeug erfolgt, wodurch eine besonders wirtschaftliche Arbeitsweise gegeben ist. Beim ersten Spritzvorgang wird die radial äußere Ummantelung und an beiden Stirnseiten eine erste Lage mit Wulstring hergestellt, wobei nicht die gesamte Stirnfläche bedeckt sein muss. Beim zweiten Spritzvorgang wird die radial innere Ummantelung und an den beiden Stirnseiten eine zweite Lage hergestellt, welche den Wulstring umgibt und sich innig mit diesem verbindet. Beim zweiten Spritzvorgang wird auch die Nabe, die Speichen und der Mitnehmer einstückig mitgeformt. The invention is also characterized by a method according to the following method steps: a) insertion of a rare earth magnet ring ( 2 ) in a cavity of an injection molding tool; b) external encapsulation of the magnetic ring via a first injection channel and generation of a first region ( 5 ); c) rotating the tool to a second Anspritzkanal; d) Inner overmolding of the rare earth magnet ring via the second injection channel and generation of a second region ( 6 ); e) removal of the finished overmolded permanent magnet rotor ( 1 ). It should be noted that the injection process for both areas takes place in the same injection molding tool, whereby a particularly economical operation is given. During the first injection process, the radially outer sheath and at both end faces a first layer is made with bead ring, wherein not the entire end face must be covered. During the second injection process, the radially inner sheath and at the two end faces a second layer is produced, which surrounds the bead ring and intimately connects with this. In the second injection process, the hub, the spokes and the driver is mitstückformig in one piece.

Es hat sich herausgestellt, dass durch langsames Abkühlen nach der Bauteilentnahme aus dem Spritzgusswerkzeug ein Nachkristallisationsprozess eingeleitet werden und gesteuert werden kann, der den Kristallisationsgrad steigert. PPS ist ein teilkristalliner Werkstoff, sein Kristallisationsgrad lässt sich durch die Zuführung von Wärme erhöhen. Hierfür ist eine Temperatur von mindestens 140°C notwendig. Durch die Wärmezufuhr werden somit zum einen die Festigkeitseigenschaften gesteigert und zum anderen das Einfrieren von Spannungen durch zu schnelles Abkühlen (Abschrecken) weitestgehend vermieden. It has been found that by slow cooling after the component removal from the injection molding tool, a Nachkristallisationsprozess can be initiated and controlled, which increases the degree of crystallization. PPS is a semi-crystalline material, its degree of crystallinity can be increased by the application of heat. This requires a temperature of at least 140 ° C. By the heat supply thus on the one hand increased the strength properties and on the other hand, the freezing of tensions due to rapid cooling (quenching) largely avoided.

Für die Nachkristallisation werden die Permanentmagnetrotoren vorzugsweise für zumindest 45 Minuten bei mehr als 140°C getempert werden und anschließend über einen Zeitraum von mindestens 60 Minuten auf Raumtemperatur abgekühlt. For the secondary crystallization, the permanent magnet rotors are preferably annealed for more than 45 minutes at more than 140 ° C and then cooled to room temperature over a period of at least 60 minutes.

Um trotz dieser langen Zeiträume einen wirtschaftlichen Materialdurchlauf in der Fertigung zu erreichen wird die Nachkristallisation mit Hilfe eines gekapselten temperaturgeregelten Förderbandes, welches zwei Temperaturzonen enthält, durchgeführt. In order to achieve an economical material flow in the production in spite of these long periods, the Nachkristallisation using an encapsulated temperature-controlled conveyor belt, which contains two temperature zones, carried out.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen: An embodiment of the invention will be explained in more detail with reference to the drawing. Show it:

1 einen hohlzylindrischen Seltenerdmagneten, 1 a hollow cylindrical rare earth magnet,

2 einen Teilumspritzten Seltenerdmagneten, 2 a partially injected rare earth magnet,

2a eine vergrößerte Ansicht von 2, 2a an enlarged view of 2 .

3 einen vollumspritzten Seltenerdmagneten, 3 a vollumspritzten rare earth magnet,

4 eine Schnittansicht des Seltenerdmagneten, 4 a sectional view of the rare earth magnet,

4a eine erste Detailansicht (X) von 4, 4a a first detailed view (X) of 4 .

4b eine zweite Detailansicht (Y) von 4 und 4b a second detail view (Y) of 4 and

5 eine Schnittansicht einer Nahtstelle. 5 a sectional view of a seam.

1 zeigt einen hohlzylindrischen Seltenerdmagneten 2 aus kunststoffgebundenem Magnetmaterial mit aus seiner inneren radialen Begrenzungsfläche 9 (Innenmantelfläche) radial vorspringenden flachen Verdrehsicherungen 10, die sich achsparallel über einen großen Teil der axialen Länge des Hohlzylinders, aber bis zu keinem der beiden Enden erstrecken. Bei dem Material des Seltenerdmagneten 2 handelt es sich um NdFeB mit 40% PPS-Anteil. Im gezeigen Beispiel sind neun Verdrehsicherungen 10 vorgesehen. Die Verdrehsicherungen sind in ihrer Grundfläche rechteckförmig mit verrundeten Ecken und in ihrer räumlichen Ausbildung quaderförmig mit verrundeten Übergangsbereichen zur inneren radialen Begrenzungsfläche 9. Der hohlzylindrische Seltenerdmagnet 2 ist in seinem radial äußeren Ringraumbereich geringfügig gegenüber dem inneren Ringraumbereich beidendig verlängert. Die Übergangsbereiche zwischen der Stirnfläche und der radial äußeren Begrenungsfläche und radial innerer Begrenzungsfläche sowie zwischen den beiden unterschiedlich langen Ringraumbereichen sind über Radien 4 verrundet. 1 shows a hollow cylindrical rare earth magnet 2 made of plastic-bonded magnetic material with its inner radial boundary surface 9 (Inner circumferential surface) radially projecting flat anti-rotation 10 which extend axially parallel over a large part of the axial length of the hollow cylinder, but not to either end. In the material of the rare earth magnet 2 it is NdFeB with 40% PPS share. In the example shown are nine anti-rotation 10 intended. The anti-rotation locks are rectangular in their base with rounded corners and in their spatial formation cuboid with rounded transition areas to the inner radial boundary surface 9 , The hollow cylindrical rare earth magnet 2 is slightly extended at both ends in its radially outer annulus area opposite the inner annulus area. The transition areas between the end face and the radially outer boundary surface and radially inner Boundary surface and between the two different lengths annulus areas are over radii 4 rounded.

2 und 2a zeigen eine teilumspritzten Seltenerdmagneten 2, mit den Verdrehsicherungen, einem Überzug 3, der einem ersten Bereich 5 umhüllt, der inneren radialen Begrenzungsfläche 9, einer ringförmigen Wulst 8, die an der Stirnfläche des kürzeren Ringraumbereichs als einstückiger Bestandteil des ersten Bereichs 5 angeordnet ist. Die Wulst 8 ist etwas deutlicher in der vergrößert dargestellten 2a (von 2) zu erkennen. Die Wulst 8 springt aus der Stirnfläche des Überzugs 3 vor. Die Wulst 8 weist keine Ecken auf sondern ist verrundet. 2 and 2a show a teilumspritzten rare earth magnet 2 , with the anti-rotation, a coating 3 , the first area 5 enveloped, the inner radial boundary surface 9 , an annular bead 8th at the end face of the shorter annulus area as an integral part of the first area 5 is arranged. The bead 8th is somewhat more clearly illustrated in the enlarged 2a (from 2 ) to recognize. The bead 8th jumps out of the face of the cover 3 in front. The bead 8th has no corners but is rounded.

3 zeigt einen Permanentmagnetrotor in Form eines vollumfänglich umspritzen Seltenerdmagneten, mit dem ersten Bereich 5 des Überzugs 3, einem zweiten Bereich 6 des Überzugs 3, eine Nabe 13, die einen Mitnehmer 11 in Form eines Zweiflachs begrenzt und über Speichen 14 mit dem zweiten Bereich 6 des Überzugs einstückig ist. Die Speichen 14 begrenzen Durchbrüche 12, die zur Vermeidung von Materialanhäufungen in den Rotorkörper eingeformt sind. Die eigentliche Nahtstelle zwischen dem ersten Bereich 5 und dem zweiten Bereich 6 befindet sich verdeckt im Überzugsmaterial. 3 shows a permanent magnet rotor in the form of a fully encapsulating rare earth magnet, with the first region 5 of the coating 3 , a second area 6 of the coating 3 , a hub 13 that a takeaway 11 limited in the form of a two-salmon and spokes 14 with the second area 6 of the coating is in one piece. The spokes 14 limit breakthroughs 12 , which are molded to avoid accumulation of material in the rotor body. The actual interface between the first area 5 and the second area 6 is hidden in the cover material.

4 zeigt eine Schnittansicht des Permanentmagnetrotors 2, mit den Verdrehsicherungen 10, dem äußeren Ringraumbereich 15, dem inneren Ringraumbereich 16 und den Verrundungsradien 4, die unterschiedliche Beträge aufweisen. 4a und 4b zeigen einen Teil der Verrundungsradien etwas vergrößert dargestellt. Die Radien befinden sich an allen Übergängen zwischen Stirnseiten und radialern Begrenzungsflächen. Auch die Verdrehsicherungen sind verrundet. Die gewählten Verrundungsradien betragen R1 am Außen- und Innenrand und R0,55 und R0,3 an den weiteren Ecken. 4 shows a sectional view of the permanent magnet rotor 2 , with the anti-rotation locks 10 , the outer annulus area 15 , the inner annulus area 16 and the radii of curvature 4 that have different amounts. 4a and 4b show a part of the radii of curvature shown slightly enlarged. The radii are located at all transitions between end faces and radial boundary surfaces. The anti-rotation locks are rounded as well. The selected radii of curvature are R1 at the outer and inner edge and R0,55 and R0,3 at the other corners.

5 stellt eine Schnittansicht durch eine Nahtselle 7 zwischen dem ersten Bereich 5 und dem zweiten Bereich 6 des Überzugs 3 dar. Die Nahtstelle besteht im wesentlichen aus einer Wulst 8, die sich ringförmig um beide Stirnseiten des ersten Bereichs 5 und des Permanentmagnetrotors erstreckt. Die Wulst 8 ist an drei Seiten während des Spritzvorgangs vom Material des zweiten Bereichs 6 umströmbar/umspült und im dargestellten Endzustand vom Material des zweiten Bereichs 6 umgeben. Die Wulst 8 ist relativ zur Gesamtmasse des Überzugsmaterials klein dimensioniert, so dass die Wärmeaufnahme der Wulst keine nennenswerte Abkühlung des zu spritzenden Werkstoffs bewirkt. Die Massetemperatur der zweiten Umspritzung muss über der Schmelztemperatur der ersten Umspritzung liegen, dadurch wird das Material der ersten Spritzkomponente (erster Bereich 5) partiell angelöst/aufgeschmolzen und verbindet sich stoffschlüssig mit dem Material der zweiten Spritzkomponente (zweiter Bereich 6). 5 represents a sectional view through a seam 7 between the first area 5 and the second area 6 of the coating 3 The seam consists essentially of a bead 8th which is annular around both end faces of the first area 5 and the permanent magnet rotor extends. The bead 8th is on three sides during the injection process of the material of the second area 6 flow around / lapped and in the illustrated final state of the material of the second area 6 surround. The bead 8th is dimensioned small relative to the total mass of the coating material, so that the heat absorption of the bead causes no significant cooling of the material to be sprayed. The melt temperature of the second encapsulation must be above the melting temperature of the first encapsulation, thereby the material of the first injection component (first range 5 ) partially dissolved / melted and connects cohesively with the material of the second injection component (second area 6 ).

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Permanentmagnetrotor Permanent magnet rotor
22: Seltenerdmagnet rare earth
33: Überzug coating
44: Verrundungsradius Rounding radius
55: erster Bereich first area
66: zweiter Bereich second area
77: Nahtstelle join
88th: Wulst bead
99: Radiale Begrenzungsfläche Radial boundary surface
1010: Verdrehsicherung twist
1111: Mitnehmer takeaway
1212: Durchbruch breakthrough
1313: Nabe hub
1414: Speiche spoke
1515: äußerer Ringraumbereich outer annulus area
1616: innerer Ringraumbereich inner annulus area
1717: Radius radius

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 69931748 T2 [0003]

Claims

Permanent magnet rotor ( 1 ) for a wet-running pump, consisting of a hollow-cylindrical rare-earth magnet ( 2 ) and a coating ( 3 ) of a thermoplastic material, wherein the coating ( 3 ) the rare earth magnets ( 2 ) completely sealed, characterized in that a) the plastic of the coating ( 3 ) is a PPS material, b) the rare earth magnet ( 2 ) is plastic bonded, c) the hollow cylindrical rare earth magnet ( 2 ) at all edges rounding radii ( 4 ) having a minimum radius of 0.2 mm and d) the thermal expansion coefficients of the permanent magnet ( 2 ) and the coating ( 3 ) are the same size or differ only slightly up to a maximum of 10%.

Permanent magnet rotor according to claim 1, characterized in that the coating ( 2 ) from two areas ( 5 . 6 ) at interfaces ( 7 ) are welded together.

Permanent magnet rotor according to claim 2, characterized in that the profile of the interface ( 7 ) an annular bead ( 8th ) as part of the first area ( 5 ), which from three sides with the material of the second area ( 6 ) and that the bead ( 8th ) about radii ( 17 ) in the remaining contour of the first area ( 5 ) passes over.

Permanent magnet rotor according to claim 2 or 3, characterized in that the two areas ( 5 . 6 ) via two geometrically identical or similarly formed circumferential seams ( 7 ) are interconnected.

Permanent magnet rotor according to claim 2, 3 or 4, characterized in that the material of the second region ( 6 ) in one piece with a hub ( 13 ) and a coupling agent, eg in the form of a driver ( 11 ).

Permanent magnet rotor according to claim 1, 2, 3, 4 or 5, characterized in that from the inner radial boundary surface ( 9 ) of the hollow cylindrical rare earth magnet ( 2 ) several rounded raised axially parallel anti-rotation ( 10 ) slightly projecting.

Permanent magnet rotor according to at least one of the preceding claims, characterized in that the material of the coating ( 3 ) PPS GF 40 is.

Permanent magnet rotor according to at least one of the preceding claims, characterized in that the rare earth magnet consists of a plastic-bonded NdFeB material with 40% PPS.

Method for producing a permanent magnet rotor according to one of the preceding claims, characterized by a media-tight extrusion coating according to the following method steps: a) insertion of a rare earth magnet ring ( 2 ) in a cavity of an injection molding tool; b) external encapsulation of the magnetic ring via a first injection channel and generation of a first region ( 5 ); c) rotating the tool to a second Anspritzkanal; d) Inner overmolding of the rare earth magnet ring via the second injection channel and generation of a second region ( 6 ); e) removal of the finished overmolded permanent magnet rotor ( 1 ).

A method for producing a permanent magnet rotor according to claim 9, characterized in that after encapsulation of the permanent magnet rotor, a post-crystallization process takes place, which comprises a slow cooling after the component removal from the injection molding tool.

A method according to claim 10, characterized in that for the post-crystallization, the permanent magnet rotors are annealed for more than 45 minutes at more than 140 ° C and then cooling to room temperature over a period of at least 60 minutes.

A method according to claim 10 or 11, characterized in that the post-crystallization by means of an encapsulated temperature-controlled conveyor belt, which contains two temperature zones, is performed.