DE3430479A1 - Lageranordnung mit integrierter ferrofluid-dichtung - Google Patents
Lageranordnung mit integrierter ferrofluid-dichtungInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf Lageranordnungen für eine gleitende oder drehende Bewegung und insbesondere
auf Lageranordnungen zum Halten einer drehbaren Welle mit minimaler Reibung. Lageranordnungen, wie beispielsweise
Kugel- oder Rollenlager werden verwendet, um die Antriebsachse für mittels eines Lesekopfes abgetastete
Magnetplatten vom Computern zu lagern. Die Magnetplatten und der Lesekopf müssen gegen Einflüsse von außen
abgeschirmt werden, wozu üblicherweise eine Ferrofluid-Sperrdichtung benutzt wird, die als getrenntes Bauteil
eingesetzt wird. Während diese bekannten Ferrofluid-Sperrdichtungen,
wie sie für derartige Wellen oder Spindein eingesetzt werden, zufriedenstellend arbeiten, erfordern
sie verhältnismäßig großen Einbauraum, weil sie als gesondertes Element eingesetzt werden müssen.
Ferrofluid-Dichtungsanordnungen, etwa mehrstufige Dichtungen
wurden bereits zusammen mit Kugellagern zur Lagerung einer Welle verwendet (US-PS 3 620 584). Es ist
auch bereits bekannt, Kugellageranordnungen zu verwenden,
die magnetische Lagerkugeln enthalten, um Ferrofluid-Schmiermittel
in der richtigen Lage zu halten (US-PS 3 977 739).
Es ist auch bereits eine einziges Polstück aufweisende Dichtungsanordnung bekannt (US-PS 4 4 07 5 08), die einen
ringförmigen Permanentmagneten und Mittel zum Befestigen des Polstückes an Permanentmagneten aufweist, wobei
ein Ende des Polstückes sich bis dicht an die Oberfläche der zu dichtenden Welle erstreckt und so einen
Luftspalt bildet, in dem sich das Ferrofluid befindet, wodurch eine Sperrdichtung bzw. eine druckfeste Dichtung
hergestellt wird. Der Magnetflußpfad bei dieser
Dichtung verläuft durch den Permanentmagneten, das einzige Polstück, das Ferrofluid im radialen Spalt, die
abzudichtende Welle und einen Luftspalt zwischen der Welle und dem anderen Ende des Permanentmagneten, wobei
die Länge des radialen Spaltes typischerweise geringer ist als die Länge des Luftspaltes. Die bekannte Dichtungsanordnung
ist besonders dann geeignet, wenn ausreichend Platz zur Verfügung steht und wenn die Welle
einen kleinen Durchmesser hat und mit hoher Geschwindigkeit gedreht wird, wobei der Magnetfluß im radialen
Spalt konzentriert wird und die Magnetflußdichte im Luftspalt verhältnismäßig klein ist.
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Lageranordnung mit integrierter, ein einziges Polstück aufweisender Ferrofluid-Sperrdichtung
zu schaffen, die insgesamt kompakt aufgebaut ist und daher für Fälle verwendet werden
kann, in denen nur ein geringer Einbauraum zur Verfügung steht.
Zur Lösung dieser Aufgabe dient eine Lageranordnung mit einer integrierten Ferrofluid-Dichtung, die sich auszeichnet
durch einen inneren Laufring und einen im Abstand angeordneten äußeren Laufring, zwischen denen
eine Laufbahn gebildet und Rotationselemente angeordnet sind, um eine Drehung von innerem und äußerem Laufring
relativ zueinander zu ermöglichen, durch eine benachbart zu den Rotationselementen in der Laufbahn angeordnete
Ferrofluid-Dichtung, durch ein einziges Polstück, das sich mit seinem einen Ende nahe an die innere
Fläche des inneren oder äußeren Laufringes erstreckt und einen schmalen radialen Spalt bildet, durch einen
ringförmigen Permanentmagneten, der in enger Magnetfluß-Zuordnung
zum Polstück angeordnet ist, durch im radialen Spalt vorgesehenes, vom Magnetfluß des Permanentmagneten
gehaltenes Ferrofluid, das eine Ferrofluid-Sperrdichtung mit der Fläche des inneren oder äußeren
Laufringes bildet, durch ein nicht-magnetisch permeables
Gehäuse zur Trennung des Magnetflusses des Permenentmagneten
von den Rotationselementen und durch einen Magnetfluß-Kreis durch das Polstück, den Permanentmagneten,
das Ferrofluid im radialen Spalt, den inneren oder den äußeren Laufring und einen Luftspalt zwischen dem
Permanentmagneten und der Oberfläche des inneren oder äußeren Laufringes.
Es hat sich gezeigt, daß die erfindungsgemäße Lageranordnung, insbesondere wenn sie ein Kugellager enthält,
eine Dichtungsanordnung geringer axialer Länge darstellt, die sich besonders für die Antriebswellen oder
-spindeln von Speicherplatten von Computern eignen, wo für den Einbau der Lager nur geringer Platz zur Verfügung
steht. Dabei ersetzt die Ferrofluid-Dichtung die sonst als getrenntes Bauteil einzubauende Ferrofluid-Dichtung
oder eine üblcherweise verwendete elastische Dichtung. Letztere neigt zur Hitzeentwicklung und zur
Teilchenbildung, wodurch sich nach einiger Zeit eine unwirksame Dichtung ergibt.
Die erfindungsgemäße Dichtungsanordnung eignet sich besonders
zum Schutz des Lesekopfes eines Computers vor teilchenförmiger Verschmutzung oder anderen Verunreinigungen.
Selbstverständlich kann jedoch die erfindungsgemäße Lageranordnung auch in vielen anderen Fällen eingesetzt
werden, etwa in abzudichtenden Elektromotoren,
beispielsweise in der Textilindustrie, um so die Motoren gegen Verunreinigungen in Form von Fasern oder
Teilchen zu schützen, oder in Schrittmotoren, in denen die Kugellager gegen Verschmutzungen aus der Umgebung
abgedichtet werden. Abweichend von der zu beschreibenden Dichtungsanordnung ist es auch möglich, in die
Lageranordnung ein druckfestes Ferrofluid mit getrennten Ferrofluid-O-Ringen einzubauen, etwa indem zwei
oder mehr Kanten am Ende des einzigen Polstückes oder Nuten in der abzudichtenden Welle benutzt werden.
In einer Ausgestaltung der Erfindung wird das Ferrofluid in einen radialen Spalt eingesetzt, der eine
Breite von etwa 0,051 mm bis 0,152 mm hat, um so eine Sperr dichtung zu bilden, bei der das Ferrofluid durch
den sich durch den radialen Spalt erstreckenden Magnetfluß in seiner Lage gehalten wird.
Die Ferrofluid-Dichtung kann auch ein nicht-magnetisch
permeables Gehäuse, etwa ein Aluminiumgehäuse aufweisen, das so angeordnet ist, daß es den Magnetfluß vom
Permanentmagneten zum inneren Laufring oder zum äußeren Laufring, also zu der Laufringfläche ableitet, mit der
der radiale Spalt gebildet wird. Wenn die Ferrofluid-Dichtung in einer Kugellageranordnung für die Antriebswelle
von Magnetplatten eines Computers verwendet wird, befindet sich das nicht-magnetische Gehäuse üblicherweise
in einer solchen Lage, daß es den Magnetfluß zum inneren Laufring leitet. Das Gehäuse verbessert die
Wirkung der integrierten Dichtung und besteht im allgemeinen aus einem im Schnitt L-förmigen, ringförmigen
Gehäuse aus nicht-magnetischem Material, etwa Aluminium oder Kunststoff. Es isoliert das Ende des Polstückes,
das den radialen Spalt nicht bildet, und ferner isoliert es das Ende des Permanentmagneten von einer Lauf-
ringfläche. Es erstreckt sich im allgemeinen entlang eines Teils und üblicherweise eines wesentlichen Teils
der anderen Seite des ringförmigen Permanentmagneten zwischen dem Permanentmagneten und den Rotationselementen
der Lageranordnung und zu dem Ende des Permanentmagneten, an dem der Luftspalt gebildet ist. Durch diese
Anordnung werden die Rotationselemente, etwa Lagerkugeln, die üblicherweise aus Stahl oder magnetisch permeablem
Material bestehen, gegen den Magnetfluß vom benachbarten Permanentmagneten geschützt, üblicherweise
besteht die Lageranordnung, d.h. die Lagerkugeln und der innere und der äußere Laufring aus magnetisch permeablem
Material. Es ist erwünscht zu verhindern, daß sich der Magnetfluß durch den inneren und den äußeren
Laufring und durch die Lagerkugeln erstreckt, um auf diese Weise zusätzliche Belastungen der Lageranordnung
zu vermeiden. Daher ist der Einsatz eines nicht-magnetischen Gehäuses und beispielsweise eines Magneten mit
niedriger Energie erwünscht, um das Lagermaterial und den Betrieb nicht durch äußere magnetische Kräfte oder
Spannungen zu beeinträchtigen.
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung
wird als Permanentmagnet ein Magnet mit niedriger Energie, etwa ein Magnet aus Keramik oder aus polymerem
Material verwendet, etwa aus einem starren polymeren Material, das eine Kombination aus Nylonharz mit magnetischen
Teilchen enthält, oder aus einem elastomeren Material, das beispielsweise aus Kautschuk mit eingelagerten
magnetischen Teilchen besteht, so daß der Magnet etwa flexibler ist. Derartige Magneten haben
üblicherweise eine Flußenergie von etwa 1,1 Millionen Gauss-Oersted bis etwa 1,6 Millionen Gauss-Oersted.
Typischerweise liefern derartige Magneten eine Flußdichte von etwa 2000 bis 5000 Gauss im Luftspalt der
Ferrofluid-Dichtung.
Während die Lageranordnung mit integrierter Ferrofluid-Dichtung sowohl kompakt als auch neu in ihrem Aufbau
ist, hat sie, verglichen mit einer zwei Pole enthaltenden Ferrofluid-Dichtung eine geringere axiale Länge.
Die verwendeten Ferrofluide können so gewählt werden, daß sie mit dem Schmiermittel für die Rotationselemente
des Lagers verträglich sind. Im allgemeinen wird in das Innere der Laufringe zwischen die Oberflächen der Rotationselemente
und die Laufringe Fett eingebracht, um so einen Betrieb der Lageranordnung mit geringer Reibung
zu erreichen. Derartiges Fett wird häufig auf Kohlenwasserstoff basis hergestellt, und daher ist es erwünscht,
ein Ferrofluid zu verwenden, das die gleichen oder ähnliche und zumindest verträgliche Trägerflüssigkeiten
enthält, also ein Ferrofluid mit einer Trägerflüssigkeit auf Kohlenwasserstoffbasis. Es hat sich gezeigt,
daß bei nicht vollständiger Verträglichkeit des Ferrofluids die in der Lageranordnung auftretenden physikalischen
Kräfte das verwendete Schmiermittel aus dem Lager herausdrücken können, so daß sie das dicht benachbarte
Ferrofluid im Luftspalt berühren und dieses destabilisieren, oder das Ferrofluid kann das Schmiermittel
absorbieren, wodurch seine kolloidale Stabilität beeinträchtigt und somit die Lebensdauer der Ferrofluid-Dichtung
verringert wird. Es ist daher erwünscht, ein Ferrofluid-Dichtungsmaterial
· einzusetzen, das mit dem für die Lageranordnung verwendeten Schmiermittel veträglich
ist, wobei vorzugsweise beide auf Kohlenwasserstoffbasis hergestellt sind. Während magnetische Kräfte die
Viskosität und die Magnetisierung des Ferrofluids verändern können, ist die Wahl eines verträglichen Ferrofluids
wichtig, um eine große Lebensdauer der integrierten Dichtung zu erreichen, insbesondere wenn die Ferrofluid-Dichtung
eng benachbart zu den Rotationselementen an der zu schützenden Seite liegen.
Die Lageranordnung kann einen magnetisch permeablen Spritzschutz, etwa aus Stahl aufweisen, der sich im
wesentlichen über die Laufringe und im allgemeinen benachbart zum nicht-magnetischen Gehäuse erstreckt, um
einen schmalen radialen Luftspalt zu bilden. Es hat sich gezeigt, daß der Spritzschutz die Durckfestigkeit
der integrierten, einstufigen Ferrofluid-Dichtung um einen Faktor von etwa 2 erhöht. Der Spritzschutz verringert
Spritzwirkungen und Vermischungen oder Berührungen zwischen dem Ferrofluid und dem Schmiermittel für die
Rotationselemente. Außerdem ist der Spritzschutz wichtig zur Verbesserung eines geschlossenen Magnetflußkreises,
indem er sich über ein Ende des Permanentmagneten und in Richtung auf die innere Fläche des äußeren oder
-| 5 vorzugsweise des inneren Lauf ringes erstreckt, d.h. in
Richtung auf die Fläche des Laufringes, die das Ferrofluid im Luftspalt hält.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann die Lageranordnung sowohl eine dynamische als auch eine
statische Ferrofluid-Dichtung aufweisen, d.h. eine dynamische Ferrofluid-Sperrdichtung mit der Oberfläche des
sich bewegenden Bauteils, üblicherweise des inneren Laufringes, und eine statische Ferrofluid-Sperrdichtung
mit der Oberfläche des sich nicht bewegenden Elementes, üblicherweise des äußeren Laufringes. Die dynamische
und die statische Ferrofluid-Dichtung können mit dem
gleichen Permanentmagneten erzeugt werden, indem an jedem Ende des einzigen, ringförmigen Polelementes eine
Ferrofluid-Dichtung ausgebildet wird. In einer solchen Anordnung wird das nicht-magnetische Gehäuse teilweise
entfernt, damit sich das die statische Dichtung bildende Ende des Polstückes bis dicht an das magnetisch
permeable, sich nicht bewegende Element, etwa die Innenfläche des äußeren Laufringes erstrecken und mit dieser
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einen schmalen Spalt bilden kann, in dem das Ferrofluid gehalten wird.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der ein Ausführungsbeispiel
zeigenden Figuren näher erläutert.
Figur 1 zeigt schematisch einen Antrieb für die Magnetplatte eines Computers mit einer Lageranordnung
mit integrierter, einstufiger Ferrofluid-Dichtung.
Figur 2 zeigt in einem vergrößerten Teilschnitt eine Seite der Lageranordnung aus Figur 1 mit integrierter,
ein Polstück aufweisender Ferrofluid-Dichtung.
Figur 3 zeigt in einem vergrößerten Teilschnitt eine dynamische und eine statische Ferrofluid-Dichtung
in der Lageranordnung gemäß Figur 1. 20
Der in Figur 1 gezeigte Spindelantrieb 10 für die Magnetplatte eines Computers enthält eine Lageranordnung
mit integrierter Ferrofluid-Dichtung. Der Spindelantrieb
10 hat eine mit hoher Geschwindigkeit, etwa 2400 bis 6000 U/min angetriebene Spindel 12, die von
einem nicht dargestellten Motor üblicherweise über eine Riemen- und Rollenanordnung 14 angetrieben wird. Ein
luftgelagerter Speicherplattenstapel 20, der auf einer Luftschicht läuft, ist mittels einer Scheibe 22 benachbart
zum oberen Ende der Spindel 12 in einer sauberen Magnetscheibenkammer 4 6 angeordnet und wird mittels gefilterter
Luft oder durch Verwendung eines inerten Gases, etwa Helium, in sauberer Umgebung gehalten. Die
Spindel 12 befindet sich in einem Gehäuse 44 und ist
von einer oberen und einer unteren Lageranordnung 16 und 18 gehalten. Die Lageranordnung 16 kann aus einem
bekannten Lager bestehen, während die Lageranordnung 18 ein Ferrofluid-Lager enthält, das in Zusammenhang mit
Figur 2 beschrieben wird.
Figur 2 zeigt den linken Schnitt der oberen Lageranordnung 18, und man erkennt einen magnetisch permeablen
inneren Laufring 26 und einen äußeren Laufring 24, die zwischen sich eine ringförmige Laufbahn 28 bilden, die
mehrere in gleichförmigem Abstand verteilte Lagerkugeln
30 in einem an beiden Seiten angeordneten Kugellagerkäfig 32 aufweisen. Eine einstufige, ein einziges
Polstück aufweisende Ferrofluid-Dichtung befindet sich benachbart zur Laufbahn und direkt stromabwärts und in
Richtung auf den Magnetplattenbereich 46, der geschützt werden soll. Die Lageranordnung 18 enthält einen magnetisch
permeablen Spritzschutz 42, der sich im wesentlichen über die Laufbahn 28 in Richtung auf den inneren
Laufring 26 erstreckt, um einen schmalen radialen Luftspalt zu bilden. Der Spritzschutz 42 verhindert Verschmutzungen
des Ferrofluids durch für die Lagerkugeln und die Laufbahn verwendetes Schmiermittel und unterstützt
das Schließen eines Magnetflusses zur äußeren Fläche des inneren Laufringes 26. Die dargestellte einstufige
Dichtung enthält- einen ringförmigen Permanentmagneten 34, der aus einem Magneten mit niedrigem Fluß
(low-flux magnet) besteht, etwa einem keramischen Permanentmagneten
oder einem Plastiform-Magneten. Der Magnet ist an einem Ende, an einer Seite und an einem
Ende des Polstückes 38 mit einem nicht-magnetischen, im Schnitt L-förmigen Gehäsue 3 6 aus Aluminium oder Kunststoff
umgeben. Das Polstück 38 besteht aus magnetisch permeablem Material, etwa Stahl, und ist ein einziges
Polstück, das sich an einem Ende ohne Berührung dicht
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an die Oberfläche des inneren Lauf rings 26, der an der Spindel 12 befestigt ist, erstreckt, um einen radialen
Spalt zu bilden, in dem der Magnetfluß konzentriert wird und der eine Menge eines Ferrofluids 4 0 auf Kohlenwasserstoffbasis
enthält, das mit dem in der Laufbahn 28 verwendeten Schmiermittel verträglich ist. Wie beschrieben,
wird die Ferrofluid-Sperrdichtung nur an dieser Seite des Magnetplattenbereiches 46 vorgesehen, obwohl
in gewissen Anwendungsfällen, etwa wenn störende Verschmutzungen an beiden Seiten eintreten können, an
beiden Seiten entsprechende Dichtungen oder an einer Seite eine druckfeste Dichtung benutzt werden kann.
Ferner kann der Luftspalt zwischen dem Ende des L-förmigen Gehäuses 36 und der Oberfläche des inneren Laufringes
26 weggelassen werden, und der Spritzschutz 42 kann sich entlang oder benachbart der Oberfläche des Magneten
34 erstrecken.
Figur 3 zeigt die Lageranordnung aus Figur 1, die zusätzlich eine statische Ferrofluid-Dichtung enthält, wobei
ein Teil des nicht-magnetischen Gehäuses 36 entfernt ist und sich entlang der anderen Seite des einzigen
Polstückes 38 nahe an die innere Fläche des äußeren Laufringes 24 erstreckt, um einen schmalen radialen
Spalt zu bilden, in dem eine dichtende Menge von Ferrofluid 48 angeordnet ist, um die statische Ferrofluid-Sperrdichtung
zu bilden. Wie in diesem Ausführungsbeispiel ebenfalls dargestellt, ist eine Seite des Gehäuses
36 entfernt und durch den Spritzschutz 42 ersetzt.
Die beschriebene Lageranordnung mit der integrierten, neuen einstufigen Ferrofluid-Dichtung ist sehr kompakt
und hat eine geringe Länge. Die Integration der Ferrofluid-Dichtung
in die Kugellageranordnung ermöglicht eine erhebliche Verringerung der Gesamtlänge der verwen-
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deten Bauteile. Der Spritzschutz bzw. das magnetische Abstandsstück 42 liegt oberhalb des vom Kugellager 30
gebildeten Käfigs 32, um das Schließen des Magnetflußkreises
zu unterstützen und einen höhere Druckaufnahme in der einstufigen Ferrofluid-Dichtung zu ermöglichen.
Wie beschrieben, werden in der Dichtung Magnete geringer Energie eingesetzt, um die Wirkung eines starken
Magnetflusses eng benachbart zum Kugellager zu verringern. Der radiale Spalt ist sehr schmal, typischerweise
etwa 0,051 mm bis 0,152 mm und im allgemeinen schmaler als der Luftspalt zwischen dem Ende des Magneten und
der inneren Fläche des inneren Laufringes.
1g
- Leerseite -
Claims (17)
- PatentansprücheLageranordnung mit integrierter Ferrofluid-Dichtung, gekennzeichnet durch einen inneren Laufring (26) und einen im Abstand angeordneten äußeren Laufring (24), zwischen denen eine Laufbahn gebildet und Rotationselemente (30) angeordnet sind, um eine Drehung von innerem und äußerem Laufring relativ zueinander zu ermöglichen, durch eine benachbart zu den Rotationseleiaenten (30) in der Laufbahn angeordnete Ferrofluid-Dichtung (40), durchein einziges Polstück (38), das sich mit seinem einen Ende nahe an die innere Fläche des inneren oder äußeren Laufringes (26, 24) erstreckt und einen schmalen radialen Spalt bildet, durch einen ringförmigen Permanentmagneten (34), der in enger MagnetflußZuordnung zum Polstück (38) angeordnet ist, durch im radialen Spalt vorgesehenes, vom Magnetfluß des Permanentmagneten (34) gehaltenes Ferrofluid, das eine Ferrofluid-Sperrdichtung mit der Fläche des inneren oder äußeren Laufringes bildet, durch ein nicht-magnetisch permeables Gehäuse (36) zur Trennung des Magnetflusses des Permanentmagneten (34) von den Rotationselementen (30) und durch einen Magnetfluß-Kreis durch das Polstück (38), den Permanentmagneten (34), das Ferrofluid (40) im radialen Spalt, den inneren oder den äußeren Laufring und einen Luftspalt zwischen dem Permanentmagneten (34) und der Oberfläche des inneren oder äußeren Laufringes.
- 2. Lageranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Permanentmagnet aus einem keramischen oder polymeren Permanentmagneten niedriger magnetischer Energie besteht.
- 3. Lageranordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Permanentmagnet eine magnetische Energie von etwa 1,1 bis 1,6 Millionen Gauss-Oersted hat.
- 4. Lageranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die magnetische Flußdichte über dem Luftspalt etwa 2000 bis 5000 Gauss beträgt.
- 5. Lageranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Ferrofluid eine Trägerflüssigkeit auf Kohlenwasserstoffbasis aufweist, die mit dem für die Rotationselemente (30) verwendeten Schmiermittel verträglich ist.
- 6. Lageranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine magnetisch permeable Spritzsicherung (42) vorgesehen ist, die sich über den Bereich zwischen der Ferrofluid-Dichtung (40) und den Rotationselementen (30) und zu einer Fläche des inneren oder äußeren Laufringes erstreckt, um einen radialen Luftspalt zu bilden.
- 7. Lageranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Rotationselemente Kugeln (30) sind.
- 8. Lageranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Ferrofluid-Dichtung benachbart zu den Rotationselementen (30) an der Seite angeordnet ist, die von der Ferrofluid-Dichtung (40) geschützt werden soll.
- 9. Lageranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß sich durch den inneren Laufring (26) eine drehbare Achse (12) erstreckt, die am inneren Laufring befestigt ist.
- 10. Lageranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, gekennzeichnet durch mindestens ein sich über zumindest eine Fläche des Permanentmagneten erstreckendes, nicht-magnetisches Gehäuse.'
- 11. Lageranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch einen magnetisch permeablen Spritzschutz, der sich benachbart zu einer Seite des Permanentmagneten gegenüber dem Polstück erstreckt und dessen eines Ende mit derselben Laufringfläche, die die Ferrofluid-Dichtung bildet, einen radialen Luftspalt zum Schließen des Magnetflußkreises bildet.
- 12. Lageranordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine dynamische Ferrofluid-Dichtung und eine statische Ferrofluid-Dichtung, die von jeweils einem Ende des ringförmigen Polstückes mit der Oberfläche des sich bewegenden Laufringes bzw. der Oberfläche des sich nicht bewegenden Laufringesgebildet werden, um einen Luftspalt zur Aufnahme von Ferrofluid zu bilden.
- 13. Antriebssystem für die Magnetplatte bzw. Magnetplatten eines Computers mit einer Lageranordnung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12, gekennzeichnet durch eine die Magnetplatte bzw. die Magnetplatten antreibende Spindelachse, die sich durch die Lageranordnung erstreckt und am inneren Laufring befestigt ist sowie eine Speicherplatte trägt, und durch einen in geschützter Umgebung angeordneten Lesekopf für die Speicherplatte, wobei die Ferrofluid-Dichtung in dem radialen Spalt ausgebildet ist, der mit der Innenfläche des inneren Laufringes gebildet wird und sich an einer Seite der Rotationselemente näher zum Lesekopf befindet.
- 14. Lageranordnung mit einer integrierten Ferrofluid-Dichtung, gekennzeichnet durch einen an einer WeI-Ie befestigbaren inneren Laufring und einen imAbstand von diesem angeordneten äußeren Laufring, zwischen denen eine ringförmige Laufbahn gebildet ist, in der sich Kugellagerkäfige befinden, die Lagerkugeln enthalten, so daß der innere und äußere Laufring relativ zueinander drehbar sind, durch ein einziges Polstück, dessen eines Ende sich bis nahe an die innere Fläche des inneren Laufringes erstreckt und einen radialen Spalt bildet, durch einen ringförmigen Permanentmagneten mit niedriger Energie, der an einer Seite des Polstückes befestigt ist, durch vom Magnetfluß im radialen Spalt gehaltenes Ferrofluid auf Kohlenwasserstoffbasis, durch ein nicht-magnetisch permeables Gehäuse zum Abschirmen des Permanentmagneten gegenüber der Oberfläche des äußeren Laufringes und durch einen Magnetflußweg durch das Polstück, den Permanentmagneten, das Ferrofluid im radialen Spalt, den inneren Laufring und einen Luftspalt zwischen Permanentmagneten und der inneren Fläche des inneren Laufringes.
- 15. Lageranordnung nach Anspruch 14, gekennzeichnet durch einen magnetisch permeablen Spritzschutz, der sich im wesentlichen senkrecht über die Laufbahn und benachbart zu der Seite des Permanentmagneten erstreckt, die dem Polstück gegenüberliegt, wobei ein Ende des Spritzschutzes sich bis dicht die Fläche des inneren Laufringes erstreckt, um mit diesem einen radialen Luftspalt zu bilden.
- 16. Lageranordnung nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Permanentmagnet ein keramischer oder polymerer Permanentmagnet mit niedriger Energie von etwa 1,1 bis 1,6 Millionen Gauss-Oersted ist.
- 17. Lageranordnung nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß sich das andere Ende des Polstückes bis nahe an die Oberfläche des äußeren Laufringes erstreckt, um einen radialen Spalt zu bilden, in dem eine zum Aufbau einer Dichtung ausreichende Menge von Ferrofluid gehalten ist, um eine statische Ferrofluid-Dichtung zu bilden.
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