DE102010025138A1 - Verfahren zur Herstellung eines magnetischen Multipolencoders - Google Patents

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Abstract

Verfahren zur Herstellung eines magnetischen Multipolencoders mit einem Blechring als Träger und einer darauf aufgebrachten Elastomeren Encoderspur, die durch Mischen eines Kautschukmaterials mit einem magnetischen Pulver gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bildung der Encoderspur eine Mischung aus einer wasserbasierten Polyurethan-Kautschuk und einem Strontium-Ferrit-Pulver (SrFeO) hergestellt wird, die im Siebruckverfahren auf den Träger aufgebracht wird und dass im Sinterprozess bei erhöhter Temperatur und erhöhtem Druck eine Verbindung der Encoderspur mit dem Träger erfolgt.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die Erfindung befasst sich mit einem Verfahren zur Herstellung eines magnetischen Multipolencoders mit einem Blechring als Träger und einer darauf aufgebrachten elastomeren Encoderspur, die durch Mischen eines Kautschukmaterials mit einem magnetischen Pulver gebildet ist.
  • Diese Multipolencoder werden zur Erfassung der Drehzahl oder der Winkellage von rotierenden Maschinenteilen eingesetzt. Das Hauptanwendungsgebiet liegt bei der Ermittlung der jeweils aktuellen Winkellage der Kurbel- und/oder Nockenwelle bei Brennkraftmaschinen. Ein Einsatzgebiet ist außerdem die Erfassung der Rotationsgeschwindigkeit bei Antiblockiersystemen. Bekannte Kautschukmaterialien sind Nitrilkautschuk, Acrylkautschuk, Butylkautschuk und Fluorkautschuk. Als magnetische Pulver werden Ferritpulver und auch Selten-Erd-Pulver verwendet. Die Herstellung der Mischung ist jedoch schwierig und aufwändig. Auch ist das Auftragen der Encoderspur auf den Träger nicht einfach.
  • Stand der Technik
  • In der DE 103 33 486A1 wird zur Herstellung der Encoderspur ein Kautschukmaterial mit einem magnetischen Selten-Erd-Material verwendet. Hierbei wird ein nichtvulkanisierter Kautschuk eingesetzt und die Encoderspur als ein Kautschukring durch Vulkanisieren mit dem Träger verbunden. Das Vermischungsverhältnis des magnetischen Selten-Erd-Pulvers zu dem nichtvulkanisierten Kautschukmaterial liegt im Bereich von 70 bis 98%. Hierdurch wird die gute Formbarkeit und Kneteigenschaft hergestellt, die für die Bildung des Kautschukrings erforderlich ist.
  • Darstellung der Erfindung
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde ein vereinfachtes Verfahren zur Herstellung eines magnetischen Multipolencoders zu finden, mit dem eine kostengünstige Herstellung der Encoderspur auf einem Träger möglich ist.
  • Die Lösung der gestellten Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 erreicht. In den Unteransprüchen 2 bis 7 sind weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Erfindungsgedankens wiedergegeben.
  • Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wird zur Bildung der Encoderspur eine Mischung aus einem wasserbasierten Polyurethan-Kautschuk mit einem Strontium-Ferrit-Pulver hergestellt und diese flüssige Mischung im Siebdruckverfahren auf den metallischen Träger aufgebracht und danach anschließend im Sinterprozess bei erhöhter Temperatur und erhöhtem Druck eine Verbindung der Encoderspur mit dem Träger durchgeführt. Dabei findet gleichzeitig eine Entfernung des Lösungsmittels Wasser aus der Encoderspur statt und eine Vernetzung des thermoplastischen Kautschuks. Sowohl die Herstellung der Mischung als auch das Auftragen der Schicht auf dem Träger können mit einfachsten Mitteln durchgeführt werden. Der Sintervorgang ermöglicht eine sehr präzise Bildung der Encoderspur auf dem Träger selbst. So kann beispielsweise die Encoderspur mit einer Stärke von unter 0,2 mm hergestellt werden. Der Sinterprozess selbst wird bei einer Temperatur, die deutlich oberhalb der Verdampfungstemperatur von Wasser liegt und, bei Drücken von 5 bis 6 bar durchgeführt. Eine günstige Temperatur liegt bei etwa 155 Grad C. Das Mischungsverhältnis des Strontium-Ferrit-Pulvers zum Polyurethan-Kautschuk liegt bei 40–80 Gew.%. Für die Anwendung bei Kraftfahrzeugen ist es vorteilhaft, wenn die Encoderspur mit 96 alternierenden N und S-Polen versehen wird. Außerdem ist es vorteilhaft, wenn die Encoderspur mit einem Schutzfilm mit einer Stärke von 0,1 bis 0,2 mm. überzogen wird. Hier kann ein Temperatur- und/oder medienbeständiger Lack verwendet werden. Schließlich ist es angebracht, wenn die Oberfläche des Encoders plan geschliffen wird um eine genaue Stärke der beschichteten Encoderspur herzustellen.
  • Beispiel:
  • Eine Mischung aus einem wasserbasiertem Polyurethan-Kautschuk mit einem Strontium-Ferrit-Pulver wird hergestellt mit den folgenden Anteilen:
    25 Gew.% Polyurethan-Kautschuk
    25 Gew.% Strontium-Ferrit-Pulver
    49,25 Gew.% Wasser
    0,75 Gew.% Methylcellulose
  • Die Methylcellulose wird als Verdicker verwendet um eine pastöse Konsistenz für eine hohe Auftragsstärke zu erhalten.
  • Die flüssige Mischung wird auf einen metallischen Träger im Siebdruckverfahren aufgebracht. Dabei wird eine Filmdicke von 0,8 mm erzeugt.
  • Anschließend erfolgt eine Vortrocknung bei 60°C über einen Zeitraum von 30 Minuten. Danach wird der Sinterprozess bei einer Temperatur von 150°C und einem Druck von 6 bar durchgeführt und die aufgebrachte Schicht mit dem Träger verbunden.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 10333486 A1 [0003]

Claims (7)

  1. Verfahren zur Herstellung eines magnetischen Multipolencoders mit einem Blechring als Träger und einer darauf aufgebrachten elastomeren Encoderspur, die durch Mischen eines Kautschukmaterials mit einem magnetischen Pulver gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bildung der Encoderspur eine Mischung aus einem wasserbasierten Polyurethan-Kautschuk und einem Strontium-Ferrit-Pulver (SrFeO) hergestellt wird, die im Siebruckverfahren auf den Träger aufgebracht wird und dass im Sinterprozess bei erhöhter Temperatur und erhöhtem Druck eine Verbindung der Encoderspur mit dem Träger erfolgt.
  2. Verfahren zur Herstellung eines magnetischen Multipolencoders nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Mischungsverhältnis des Strontium-Ferrit-Pulvers zum Polyurethan-Kautschuk 40 bis 80 Gew.% beträgt.
  3. Verfahren zur Herstellung eines magnetischen Multipolencoders nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Sinterprozess bei einer Temperatur von etwa 155 Grad C und einem Druck von 5 bis 6 bar durchgeführt wird.
  4. Verfahren zur Herstellung eines magnetischen Multipolencoders nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Encoderspur eine Stärke von unter 0,2 mm hat.
  5. Verfahren zur Herstellung eines magnetischen Multipolencoders nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Encoderspur mit 96 alternierenden N- und S-Polen versehen wird.
  6. Verfahren zur Herstellung eines magnetischen Multipolencoders nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Encoderspur mit einem Schutzfilm mit einer Stärke von 0,1 bis 0,2 mm überzogen ist.
  7. Verfahren zur Herstellung eines magnetischen Multipolencoders nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche des Encoders plan geschliffen wird.
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