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Die Erfindung bezieht sich auf den
technischen Bereich der Abdichtung von Wälzlagern oder Lagern.
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Im Stand der Technik sind bereits
zahlreiche Konzepte von Abdichtungsmitteln für Lager oder Wälzlager
bekannt, wobei der Verlust der Abdichtung die wesentliche Ursache
für Ausfälle der
Wälzlager, insbesondere
im Automobilsektor, und ganz besonders der Radlager, darstellt.
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Man kann sich zum Beispiel auf die
folgenden Patentschriften beziehen:
- – die europäischen Patentanmeldungen
Nr. 789 152, 785 368, 046 321, 051 170, 053 334, 082 552, 088 517,
098 628, 129 270, 140 421, 153 768, 167 700, 168 092, 208 881, 235
366, 260 441, 286 151, 337 321, 458 122, 458 123, 464 379, 523 614,
541 036, 577 912, 600 659, 608 672, 644 345, 649 762, 656 267, 661
472, 661 473, 676 554, 708 263, 713 021, 748 968, 754 873, 795 702,
807 775, 301 731, 303 359, 304 160, 508 013, 519 654, 737 821, 833
089;
- – die
von der Antragstellerin stammende europäische Patentanmeldung Nr. 378
939.
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Die Erfindung bezieht sich ganz besonders, jedoch
nicht ausschließlich
auf die Dichtungsringe für mit
sich drehenden, Impulse generierende Mitteln wie z. B. einen eingebauten
magnetischen Kodierer versehene Wälzlager.
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Für
diese Art Dichtungsring kann man sich zum Beispiel auf die folgenden,
von der Antragstellerin stammenden europäischen Patentanmeldungen beziehen:
Nr.
371 836, 376 771, 378 939, 495 323, 607 719, 652 438, 671 628, 725
281.
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Ein Aufbau gemäß des Oberbegriffs des Anspruchs
1 ist aus der Patentschrift FR 2755193A bekannt.
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Die große Vielfalt der im Stand der
Technik vorgeschlagenen Konzepte für derartige Abdichtungsvorrichtungen
macht die Tatsache deutlich, dass mehrere technische, durch die
langfristige Aufrechterhaltung einer guten Abdichtung gestellte
Probleme bis zum heutigen Tage noch keine zufriedenstellende einzigartige
Lösung
gefunden haben.
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Der Einsatz von eine Verstärkungsarmierung ummantelnden
und gegen die Reibungsseiten interfierenden Elastomeren hat die
Verbesserung der Beherrschung der Kontaktbedingungen der dynamischen
Abdichtungslippen, derartiger Dichtungen, erlaubt.
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Aus der Patentschrift
US 4 403 619 A sind Abdichtungsscheiben
mit zwei ferromagnetischen zur Befestigung der Scheiben an der festen
Armierung dienende Ringen bekannt.
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Trotz dieser bedeutenden Fortschritte
besteht weiterhin ein Bedarf nach einer Abdichtungsvorrichtung,
deren dynamische Abdichtungsmittel bessere Kontaktbedingungen mit
ihrer Reibungsfläche
aufweisen.
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Die Erfindung soll einem derartigen
Bedarf gerecht werden.
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Zu diesem Zweck bezieht sich die
Erfindung gemäß eines
ersten Aspektes auf einen Abdichtungsmittel und eine magnetische
Scheibe beinhaltenden, zum Einbau zwischen einem festen Träger und
einem zu einem Wälzlager
oder einem Lager gehörenden
sich drehenden Träger
bestimmten vormontierten Aufbau, wobei der genannte Aufbau Folgendes
umfasst:
- – eine
zur festen Befestigung mit dem festen Träger bestimmte feste Armierung;
- – eine
die magnetische Scheibe tragende und zur festen Befestigung am sich
drehenden Träger
bestimmte mobile Armierung;
- – einen
abgeformten Dichtungsring auf wenigstens einem Teil der äußeren seitlichen
Fläche
der festen Armierung, wobei dieser Dichtungsring Folgendes umfasst:
- – wenigstens
ein dynamisches Abdichtungsmittel in Reibung gegen den sich drehenden
Träger oder
gegen die mobile Armierung;
wobei der genannte Aufbau
dadurch gekennzeichnet ist, dass der Dichtungsring darüber hinaus
einen ferromagnetischen Ring derart umfasst, dass unter der Wirkung
des von der magnetischen Scheibe entwickelten Magnetfeldes der ferromagnetische
Ring zur magnetischen Scheiben angezogen wird, woraus sich eine
Druckbeanspruchung der dynamischen Abdichtungsmittel gegen ihre
Stützseiten
ergibt.
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Der vormontierte Aufbau weist die
folgenden komplementären
Merkmale auf, wobei diese Merkmale in bestimmten Ausführungsformen
allein oder in Kombination aufgeführt werden:
- – die Dichtung
umfasst darüber
hinaus wenigstens einen statischen Abdichtungsabsatz im Kontakt
gegen die obere lateral Wand des festen Trägers;
- – die
mobile Armierung umfasst eine erste Wand und eine im Verhältnis zur
ersten Wand axial nach außen
verschobene dritte Wand, wobei die erste Wand durch eine Anschlussausrundung
mit einer ersten zylindrischen Länge
der mobilen Armierung auf dem mobilen Träger verbunden ist, wobei die
dritte Wand die magnetische Scheibe trägt;
- – die
erste ringförmige
Wand und eine zweite ringförmige
Wand der mobilen Armierung bilden eine ringförmige Auskehlung;
- – die
genannte ringförmige
Auskehlung weist im Axialquerschnitt ein Profil in U-Form oder in
Pseudo-U-Form, in V-Form oder in Pseudo-V-Form auf;
- – die
externe laterale Seite der genannten Auskehlung umfasst Stützflächen für wenigstens
eine dynamische Abdichtungslippe;
- – die
Scheibe ist aus einem aus der mit Strontiumferrit oder Bariumferrit
und ihren Äquivalenten
angereichertem Elastomore umfassenden Gruppe ausgewählten Material
gearbeitet;
- – eine
dynamische Abdichtungslippe kommt gegen die äußere laterale Seite des sich
drehenden Trägers
zum Aufstützen;
- – eine
um ein Scharnier artikulierte Abdichtungslippe kommt in der genannten
Auskehlung gegen die Seiten der mobilen Armierung zum Aufstützen;
- – die
Scheibe ist unipolar, oder die Scheibe ist ein multipolarer Kodierer;
- – der
Aufbau umfasst einen uni- oder multipolaren Magneten zusätzlich zu
einem multipolaren Kodierer;
- – der
genannte uni- oder multipolare Magnet wird in eine Auskehlung der
mobilen Armierung plaziert und übt
auf den ferromagnetischen Ring eine Anziehungskraft aus;
- – der
Dichtungsring kommt auf einem ringförmigen Band der radialen Abmessung
ra1 gegen die mobile Armierung zum Aufstützen, wobei
die Abdichtung durch den Gleitkontakt zwischen der externen Fläche der
mobilen Armierung und der internen Fläche der Dichtung realisiert
wird;
- – die
mobile Armierung weist einen externen Teil auf, der eine ringförmige Auskehlung
definiert, in der ein Magnet eingesetzt ist;
- – die
feste Armierung umfasst einen Dichtungsring mit einer einzigen dynamischen
Abdichtungslippe;
- – die
dynamische Abdichtungslippe ist mit Interferenz gegen die externe
Wand des mobilen Trägers
angedrückt:
- – die
dynamische Abdichtungslippe ist mit Interferenz gegen eine ringförmige laterale
externe Seite der mobilen Armierung angedrückt.
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Die Erfindung bezieht sich gemäß eines zweiten
Aspekts auf ein abgedichtetes Wälzlager oder
Lager mit einem Ring oder festen Träger und einem Ring oder sich
drehenden Träger
und einem darauf montierten einen Dichtungsring bildenden vormontierten
Aufbau wie zuvor vorgestellt.
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Die externe laterale Fläche der
festen Armierung ist im Verhältnis
zur den äußeren lateralen
Seiten der Ringe oder Lagerträger
anliegenden Ebene P nach innen verschoben.
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In einer anderen Realisierung ist
die externe Fläche
der festen Armierung deutlich in der den externen lateralen Seiten
der Ringe oder Lagerträger anliegenden
Ebene P enthalten.
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Weitere Gegenstände und Vorteile der Erfindung
werden im Verlauf der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsformen
unter Bezugnahme auf die beigefügten
Zeichnungen deutlich, in denen:
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1 ein
axialer Schnitt eines Dichtungsrings mit Scheibe oder magnetischem
eingebautem Kodierer für
Wälzlager
oder Lager ist;
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2 eine
analoge Ansicht zur 1 gemäß einer
anderen Ausführungsform
ist;
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die 3 und 4 analoge Ansichten zu den 1 und 2 gemäß anderer
Ausführungsformen sind;
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5 ein
die Entwicklung der Anziehungskraft des magnetischen Dichtungsrings
gemäß Darstellung
in 2 in Abhängigkeit
vom Luftspalt darstellendes Diagramm ist.
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6 ein
zur 5 analoges Diagramm
mit semilogarithmischen Koordinaten ist.
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Zunächst wird auf 1 Bezug genommen, die eine detaillierte
Ansicht eines einen Dichtungsring mit magnetischer Scheibe oder
magnetischen, eingebauten, zum Einbau zwischen einem festen Träger 2 und
einem zu einem Wälzlager
oder einem Lager gehörenden
sich drehenden Träger 3 bestimmten
Kodierers bildenden vormontierten Aufbaus 1 ist.
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Wenn der vormontierte Aufbau 1 somit
in einem Wälzlager
eingebaut ist, ist der feste Träger 2 der äußere Ring
des Wälzlagers
und der sich drehende Träger 3 ist
in der dargestellten Konfiguration der interne Ring des Wälzlagers.
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Eine feste Armierung 4 wird
fest am festen Träger 2 befestigt.
Ebenso wird eine eine einen unipolaren Magneten oder einen multipolaren
magnetischen Kodierer 6 tragende Scheiben umfassende mobile
Armierung 5 am sich drehenden Träger 3 fest befestigt.
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Der Fachmann versteht, dass durch
Austauschen der festen 4 und mobilen 5 Armierungen
der vormontierte Aufbau 1 in ein Wälzlager mit einem mobilen äußeren Ring
und einem festen inneren Ring integriert werden kann.
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In der in 1 dargestellten Ausführungsform ist die mobile Armierung 5 auf
dem sich drehenden Träger 3 über eine
erste zylindrische Länge 7 derart
aufgeschrumpft, dass die beiden Stücke fest miteinander verbunden
sind.
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Ebenso wird die feste Armierung 4 auf
dem festen Träger 2 über eine
zweite zylindrische Länge 8 aufgeschrumpft.
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In anderen, nicht dargestellten Ausführungsformen
werden die feste Armierung und/oder die mobile Armierung jeweils
auf dem festen Träger
und dem mobilen Träger
aufgeklipst und/ oder aufgeklebt.
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In anderen, nicht dargestellten Ausführungsformen
wird die feste Armierung auf der Außenseite auf dem festen Träger aufgeschrumpft.
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In dieser Beschreibung sollen die
Begriffe „intern", „innerer", „extern", „äußerer" im Folgenden mit
Bezug auf die in 1 gesetzten
Indexe in und ex verwendet werden.
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Wenn der vormontierte Aufbau somit
zum Einbau in ein Wälzlager
bestimmt ist, entspricht der links von der mobilen Armierung 5 in 1 platzierte Index in der
Innenseite des den Rollkörper
enthaltenden Wälzlagers
entspricht, der recht von der festen Armierung 4 in 4 platzierte Index ex entspricht dem
sich außerhalb
der der externen lateralen Seite 9 des festen Trägers 2 anliegenden
Eben P befindenden Raum.
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Die Richtung R ist parallel zur Rotationsachse
des sich drehenden Trägers 3.
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Im nachfolgenden Text wird diese
Richtung R aus Vereinfachungsgründen
horizontal gewählt
und die gemäß dieser
Richtung R gemessenen Abmessungen gelten als „axial".
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Die zur Richtung R senkrechte Richtung
V definiert mit der Richtung R die Schnittebene der 1.
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Diese Richtung V wird daher vertikal
gewählt,
und die gemäß dieser
Richtung V gemessenen Abmessungen gelten als „radial".
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In der in 1 dargestellten Ausführungsform ist die externe
laterale Seite 10 der festen Armierung 4 verschoben
und im Verhältnis
zur oben definierten Ebene P nach innen zurückgesetzt.
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In anderen, nicht dargestellten Ausführungsformen
kommt die externe laterale Seite der festen Armierung zum Anliegen
gegen die genannte Ebene P, ohne im Verhältnis zu dieser Ebene nach
außen überzustehen.
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In noch anderen, nicht dargestellten
Ausführungsformen
spring die externe laterale Seite der festen Armierung außerhalb
der genannten Ebene P leicht nach außen vor.
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Die mobile Armierung 5 umfasst
ein Basisstück 11,
das, ausgehend vom sich drehenden Träger 3 und unter radialer
Verschiebung zum festen Träger 2,
Folgendes umfasst:
- – die erste, ringförmige und
axiale zylindrische Länge 7;
- – eine
radiale ringförmige
Wand 12.
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Eine Anschlussausrundung 15 verbindet
die erste zylindrische Länge 7 und
die ringförmige
Wand 12.
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Ein multipolarer magnetischer Kodierer 6 oder
eine unipolare magnetische Scheibe wird auf dem Basisstück 11 der
mobilen Armierung 5 abgeformt.
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Diese Scheibe oder dieser Kodierer
können zum
Beispiel aus mit Ferrit, wie zum Beispiel Strontiumferrit oder Bariumferrit,
angereichertem Elastomer gearbeitet sein, wobei diese Beispiele
keinen Anspruch auf Vollständigkeit
erheben.
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In der in 1 dargestellten Ausführungsform deckt diese Scheibe
oder dieser Kodierer 6 die gesamte radiale Abmessung der
Wand 12 ab.
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In anderen, nicht dargestellten Ausführungsformen
deckt die Scheibe oder der Kodierer 6 nur einen Teil dieser
Wand 12 ab.
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Die externe laterale Seite 27 der
Scheibe oder des Kodierers 6 ist deutlich vertikal und
von der festen Schutzarmierung 4 um einen höheren Wert
als das funktionale Spiel derart entfernt, dass jeder Kontakt zwischen
der Scheibe oder dem Kodierer 6 der festen Armierung 4 vermieden
wird.
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Die gegenüber der zylindrischen Länge 8 der festen
Armierung platzierte ringförmige
Seite 28 ist ebenfalls von dieser Länge 8 derart beabstandet, dass
bei der Rotation der Scheibe 6 jeder Kontakt zwischen der
Scheibe 6 und dieser Länge 8 vermieden
wird.
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Die feste Armierung 4 umfasst
ein inneres Stück 30,
das, ausgehend vom festen Träger 2 und unter
radialer Verschiebung zum sich drehenden Träger 3 Folgendes umfasst:
- – die
zweite zylindrische Länge 8;
- – eine
ringförmige
radiale Abweiserwand, Abdichtungsträger 31.
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Das interne Stück 30 und der auf
diesem internen Stück 30 abgeformte
Dichtungsring 33 sind unmagnetisch und beeinträchtigen
in keiner Weise die aus der Scheibe 6 stammenden Feldlinien.
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Derart, dass, wenn diese Scheibe 6 ein
multipolarer magnetischer Kodierer ist, ein Sensor die vom Kodierer 6 ausgegebenen
Impulse durch die feste Armierung 4 hindurch lesen kann.
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Der Dichtungsring 33 umfasst,
ausgehend vom festen Träger 2 und
unter radialer Verschiebung zum sich drehenden Träger 3:
- – einen
statischen Abdichtungsabsatz 36;
- – ein
ringförmiges
Abdeckband 37 der Wand 31;
- – eine
dynamische Abdichtungslippe 38.
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In einer nicht dargestellten Ausführungsvariante
ist die Dichtung nicht mit einem Abdichtungsabsatz ausgestattet.
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Diese Abdichtungslippe 38 wird
mit Interferenz gegen die laterale externe Seite 40 des
sich drehenden Trägers 3 angedrückt.
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Der Dichtungsring weist einen verdünnten Querschnitt 47 und
einen kreisförmigen
ferromagnetischen Ring 48 auf.
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Der kreisrunde ferromagnetische Ring
kann im Material des Dichtungsrings 33 eingeschlossen sein
oder wenigstens einen in der internen Seite der genannten Dichtung 33 bündig abschließenden Teil umfassen.
Der Ring 48 kann kontinuierlich oder nicht kontinuierlich
sein.
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Unter der Wirkung des von der Scheibe 6 entwickelten
magnetischen Feldes wird der ferromagnetische Ring 48 zur
Scheibe 6 angezogen, wobei der verdünnte Querschnitt 47 der
Dichtung eine Artikulation bildet.
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Daraus ergibt sich eine Andrückbeanspruchung
der dynamischen Abdichtungslippe 38 gegen die Wand 40.
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Wenn die Scheibe 6 ein multipolarer
magnetischer Kodierer ist, weist der ferromagnetische Ring Abmessungen
und eine derartige Beschaffenheit auf, dass die Feldlinien nicht
beeinträchtigt
werden.
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Nun wird auf 2 Bezug genommen.
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Die den verschiedenen Ausführungsformen gemeinsamen
Elemente werden auf dieselbe Weise mit Referenznummern versehen.
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Nun wird die mobile Armierung 5,
wie sie in der Ausführungsform
der 2 dargestellt wird,
im Einzelnen beschrieben.
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Die mobile Armierung 5 umfasst
ein ringförmiges
Basisstück 11,
das, ausgehend vom sich drehenden Träger 3 und unter radialer
Verschiebung zum festen Träger 2 in
der dargestellten Ausführungsform
Folgendes umfasst:
- – die erste zylindrische, ringförmige und
axiale Länge 7;
- – eine
erste ringförmige,
radiale Wand 12;
- – eine
zweite ringförmige,
axiale Wand 13;
- – eine
dritte ringförmige,
radiale Wand 14, die im Verhältnis zur ersten ringförmigen Wand 12 um eine
axiale Entfernung d verschoben ist.
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Die erste ringförmige Wand 12 und
die dritte ringförmige
Wand 14 sind in der dargestellten Ausführungsform untereinander deutlich
parallel und parallel zur Ebene P.
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Die erste zylindrisch Länge 7 und
die zweite ringförmige
Wand 13 sind deutlich konzentrisch, und ihre Linien in
der Ebene der 1 sind
deutlich parallel zur Richtung R.
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Eine erste Anschlussaushöhlung 15 verbindet
die erste zylindrische Länge 7 und
die erste ringförmige
Wand 12.
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Eine zweite Anschlussaushöhlung 16 verbindet
die erste ringförmige,
radiale Wand 12 mit der zweiten ringförmigen, axialen Wand 13.
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Eine dritte Anschlussaushöhlung 17 verbindet
die zweite ringförmige,
axiale Wand 13 mit der dritten ringförmigen, radialen Wand 14.
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Der erste äußere Teil 18 des Basisstücks 11 umfasst
eine einen Kegelstumpf bildende Abschrägung 19, dessen Linie
in der Ebene der 1 um
einen zwischen 5 und ungefähr
30° inbegriffene
Winkel α im
Verhältnis
zur Horizontalen geneigt ist.
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Der zweite extreme Teil 20 des
Basisstücks 11 umfasst
eine eine vierte ringförmige
radiale Wand um eine im Verhältnis zur
dritten ringförmigen
Wand 14 um eine axiale Entfernung d' nach außen verschobene bildende Abweichung 21 nach
außen.
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In der dargestellten Ausführungsform
weist die Entfernung d' die
Größenordnung
von der Hälfte der
zuvor definierten Dicke e auf. Mit Ausnahme des ersten extremen
abgeschrägten
Teils 18 weist das ringförmige Basisstück 11 der
mobilen Armierung 5 eine deutlich konstante Dicke e auf.
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Die erste zylindrische Länge 7,
die erste ringförmige
Wand 12 und die zweite ringförmige Wand 13 bilden
mit den Anschlussauskehlungen 15, 16 eine ringförmige Auskehlung 22 mit
nach außen
gerichteter Öffnung.
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In der in 2 dargestellten Ausführungsform weist diese ringförmige Auskehlung 22 in
der betrachteten axialen Schnittebene ein Profil in U-Form maximaler
axialer, deutlich mit ihrer radialen maximalen Abmessung identische
Abmessung auf.
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Mit anderen Worten, die axiale Länge l der zylindrischen
Länge 7 ist
in der dargestellten Ausführungsform
deutlich gleich der radialen Abmessung r der erste ringförmgen Wand 12.
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Die externe laterale Seite der ringförmigen Auskehlung 22 umfasst
eine ringförmige
axiale Fläche 23 und
eine ringförmige
radiale Fläche 24,
die, wie im Folgenden deutlicher werden wird, Stützflächen für auf der festen Armierung 4 des
Aufbaus 1 angeordnete dynamische Abdichtungsmittel bilden.
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Das Basisstück 11 der mobilen
Armierung 5 kann aus einem ferromagnetischen Material,
wie zum Beispiel rostfreien Stählen,
wie z. B. X4Cr17, realisiert werden.
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Ein unipolarer Magnet oder eine multipolare magnetische
Kodiererscheibe 6 wird auf dem Basisstück 11 der mobilen
Armierung 5 abgeformt.
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Diese uni- oder multipolare Scheibe
kann zum Beispiel aus mit Ferrit, wie zum Beispiel Strontiumferrit
oder Bariumferrit, angereichertem Elastomer gearbeitet sein, wobei
diese Beispiele keinen Anspruch auf Vollständigkeit erheben.
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Andere, zur Lieferung der hohen magnetischen
Flussdichten pro Volumeneinheit geeignete Ladungen können a priori
in Betracht gezogen werden, zum Beispiel magnetische Neodym-Eisen-Bor- oder Samarium-Kobalt-Legierungen,
jedoch sind Ferrite sehr viel kostengünstiger und sehr viel leichter zu
magnetisieren und werden daher am häufigsten vorgezogen.
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Die Scheibe 6 deckt eine
ganze laterale Fläche
der zweiten 13, dritten 14 und vierten lateralen Wand
des Basisstücks 11 ab
und schließt
die auf dem zweiten extremen Teil 20 dieses Basisstücks 11 gebildeten
Abweichung 21 ein.
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Die interne ringförmige laterale Fläche 25 der dritten
ringförmigen
Wand 14 wird deutlich in die Fortführung der ringförmigen internen
lateralen Fläche 26 der
Scheibe 6 in einer transversalen, um eine axiale Entfernung
d'' von der externen
lateralen Seite 27 der Scheibe 6 beabstandeten
Ebene P' platziert.
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Derart, dass die Scheibe 6 in
die äußere Richtung
auf der dritten ringförmigen
Wand 14 mit einer axialen Abmessung in der Größenordnung
der doppelten Dicke e des Basisstücks 11 hervorspringt.
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Die externe laterale Seite 27 der
Scheibe 6 ist deutlich vertikal und von der festen Schutzarmierung 4 der
Scheibe 6 um einen höheren
Wert als das funktionale Spiel derart entfernt, dass jeder Kontakt zwischen
der Scheibe 6 und der festen Armierung 4 vermieden
wird.
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Die gegenüber der zylindrischen Länge 8 der festen
Armierung 4 platzierte ringförmige Seite 28 ist ebenfalls
von dieser Länge 8 derart
beabstandet, dass bei der Rotation der Scheibe 6 jeder
Kontakt zwischen der Scheibe 6 und dieser Länge 8 vermieden
wird.
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In der dargestellten Ausführungsform
wird die Scheibe 6 radial durch die ringförmige Seite 28 und
eine ringförmige,
zur Seite 28 und zur axialen ringförmigen Fläche 23 der ersten
Länge 7 deutlich konzentrische
Seite 29 begrenzt.
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Die ringförmige Seite 29 ist
entfernt von der axialen ringförmigen
Fläche 23 des
zuvor definierten Wertes r.
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Die durch die die ringförmigen Seiten 28, 29 trennende
radiale Entfernung dargestellte maximale radiale Abmessung r' der Scheibe 6 weist
in der betrachteten Ausführungsform
die Größenordnung
des zuvor definierten dreifachen Wertes r auf.
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Nun wird die feste Armierung im Einzelnen beschrieben.
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Die feste Armierung umfasst ein internes Stück 30,
das, ausgehend vom festen Träger 2 und unter
radialer Verschiebung zum sich drehenden Träger 3, Folgendes umfasst:
- – die
zweite zylindrische Länge 8;
- – eine
radiale ringförmige
Abdichtungsträger-Abweiserwand 31.
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Eine Anschlussausrundung verbindet
die axiale zweite zylindrische Länge 8 und
die Abdichtungsträgerwand 31.
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Das interne Stück 30 der festen Armierung 4 weist
eine deutlich konstante Dicke e' auf.
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Das interne Stück 30 weist in den
in 1 oder 2 dargestellten axialen Schnitten
ein Profil in L-Form mit einer maximalen axialen Abmessung auf, die
größer ist
als ihre maximale radiale Abmessung.
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Mit anderen Worten, die axiale Länge l' der zweiten zylindrischen
Länge 8 ist
in den in den 1 und 2 dargestellten Ausführungsformen
größer als die
radiale Abmessung r'' der Abdichtungsträgerwand.
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Diese radiale Abmessung r'' der Wand 31 ist niedriger
als die maximale radiale Abmessung r' der Scheibe 6.
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Das interne Stück 30 der festen Armierung kann
massiv oder nicht massiv sein und wird aus einem unmagnetischen
Material realisiert, wie z. B. Polymer oder zum Beispiel bestimmten
rostfreien Stählen.
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Derart, dass die Abdichtungsträgerwand 31 magnetisch
völlig
durchlässig
ist und die von der Scheibe 6 stammenden Feldlinien keinesfalls
beeinträchtigt.
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Derart, dass, wenn die Scheibe 6 ein
Kodierer ist, ein Sensor die vom Kodierer ausgegebenen Impulse lesen
kann.
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Die Abdichtungsträgerwand 31 ist deutlich parallel
zur äußeren lateralen
Seite 27 der Scheibe und deutlich parallel zu den zuvor
definierten Ebenen P und P'.
Ein abgeformter Dichtungsring 33 deckt die externe laterale
Seite 34 der Wand 31 ab und schließt den äußeren Teil 35 dieser
Wand ein.
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Dieser Dichtungsring 33 umfasst,
ausgehend vom festen Träger 2 und
unter radialer Verschiebung zum sich drehenden Träger 3:
- – einen
statischen Abdichtungsabsatz 36;
- – ein
ringförmiges
Abdeckband 37 der Wand 31;
- – zwei
dynamische Abdichtungslippen 38, 29.
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In anderen, nicht dargestellten Ausführungsformen
umfasst dieser Dichtungsring, ausgehend vom festen Träger 2 und
unter radialer Verschiebung zum sich drehenden Träger 3,
ausschließlich
zwei dynamische Abdichtungslippen.
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Die deutlich in der Verlängerung
der Wand 31 und im Verhältnis
zu dieser leicht geneigt platzierten Abdichtungslippe 38 kommt
gegen die externe laterale Seite 40 des sich drehenden
Trägers 3 zum Aufstützen.
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Die um ein Scharnier 41 artikulierte
Abdichtungslippe 39 kommt mit Interferenz in der Auskehlung 22 gegen
die Seiten 23, 24 des Basisstücks der mobilen Armierung 5 zum
Aufstützen.
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Somit wird die dynamische Abdichtungslippe 39 in
einer Umsetzungsart in der vertikalen Richtung vorgespannt.
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Die Geometrie der dynamischen Abdichtungslippen 38, 39 bewirkt,
dass der die externe Seite 27 der Scheibe 6 und
die feste Armierung 4 trennende Raum von der externen Mitte
ex durch zwei Fächer
getrennt wird:
- – ein erstes, durch den Kontakt 43 zwischen
der Lippe 38 und den sich drehenden Träger 3 einerseits und
den Kontakt 44 zwischen der Lippe 39 und der Fläche 23 der
Länge 7
andererseits begrenztes Fach 42;
- – ein
zweites, durch den oben definierten Kontakt 44 einerseits
und den Kontakt 46 zwischen der Lippe 39 und der
Fläche 24 der
Wand 12 andererseits begrenztes Fach 45.
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Diese beiden mit Fett versehenen
Fächer können die
Rolle der das Eindringen von Verschmutzungen ins Innere des Wälzlagers
begrenzenden Schleuse spielen.
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Der Dichtungsring 33 kann
massiv oder nicht massiv sein und ist aus Elastomer gearbeitet,
wie zum Beispiel VITON, Akrylonitril oder jedes andere äquivalente,
in Abhängigkeit
von den Anwendungen ausgewählte
Material.
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Der Dichtungsring weist einen verdünnten Querschnitt 47 und
einen ferromagnetischen kreisrunden Ring 48 auf.
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Der ferromagnetische Ring kann im
Material des Dichtungsrings eingeschlossen sein oder wenigstens
einen in der Innenseite der genannten Dichtung bündig anliegenden Teil umfassen.
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In der dargestellten Ausführungsform
weist der kreisförmige
ferromagnetische Ring im axialen Schnitt einen rechtwinkligen Querschnitt
auf.
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In anderen, nicht dargestellten Ausführungsformen
ist die axiale Ebene der 1 oder 2 des kreisförmigen Rings 48 oval,
kreisförmig,
polygonal oder von anderer Form.
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Der kreisförmige ferromagnetische Ring 48 kann
kontinuierlich oder diskontinuierlich sein.
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Seine axiale Dicke kann unabhängig von
der betrachteten Schnittebene konstant sein oder, im Gegenteil,
variieren, und zwar um zum Beispiel den unsymmetrischen Ladungen
des Wälzlagers
oder des Lagers Rechnung zu tragen, in denen die Dichtung integriert
ist.
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Der ringförmige kreisrunde Ring 48 wird
in der dargestellten Ausführungsform
vollständig
im Dichtungsring eingeschlossen.
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Wenn die Scheibe 6 ein Kodierer
ist, weist der ferromagnetische Ring derartige Abmessungen auf,
dass er die Feldlinien nicht deutlich beeinträchtigt.
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Unter der Wirkung des von der Scheibe 6 entwickelten
magnetischen Feldes wird der ferromagnetische Ring 48 zur
Scheibe 6 angezogen, wobei der verdünnte Querschnitt 47 der
Dichtung eine Artikulation bildet.
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Eine Druckbeanspruchung der dynamischen Abdichtungslippen 38, 39 auf
den zuvor definierten Kontakten 43 und 46 ergibt
sich aus dieser Anziehungskraft des ferromagnetischen Rings 48 durch die
Scheibe 6.
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Nunmehr wird auf 3 Bezug genommen.
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Die mobile Armierung 5 weist
einen oberen radialen extremen Teil auf, der analog zu dem der Ausführungsform
der 2 ist und daher
nicht erneut beschrieben wird.
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Sein unterer radialer extremer Teil
jedoch weist eine nach innen offene, eine ringförmige Auskehlung definierende
U-Form auf, in der
ein uni- oder multipolarer Magnet 6' platziert wird.
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Die feste Armierung 4 umfasst
einen Dichtungsring mit einer einzigen dynamischen, mit Interferenz
gegen die externe Wand 40 des mobilen Trägers 3 angedrückten Abdichtungslippe 38.
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Der Dichtungsring kommt auf einem
ringförmigen
Band. radialer Abmessung ra gegen die mobile Armierung 5 zum
Aufstützen.
Die Abdichtung wird durch den Gleitkontakt zwischen der externen
Fläche der
mobilen Armierung 5 und der internen Fläche der Dichtung realisiert.
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In einer anderen Ausführung ist
das Stück 48 bündig eingelassen
und zwischen dem genannten Stück 48 und
der Metallfläche
der mobilen Armierung 5 existiert ein Kontakt.
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Der uni- oder multipolare Magnet 6' übt eine Anziehungskraft
auf das gegenüber
platzierte ferromagnetische Stück 48 aus,
wobei das genannte Stück 48 in
dem Dichtungsring versenkt ist.
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Derart, dass eine permanente Beanspruchung
den Kontakt zwischen der äußeren Fläche der mobilen
Armierung 5 und der internen Seite der Dichtung gewährleistet.
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Ebenso wie in den Ausführungsformen
der 1 und 2 kann der Dichtungsring
außerhalb
des Stücks 48 aus
unmagnetischem Material realisiert werden.
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Ein gegenüber vom Kodierer 6 platzierter Sensor
kann daher die vom Kodierer 6 ausgegebenen Impulse durch
den Dichtungsring hindurch lesen.
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Der wie in 3 dargestellt einen Dichtungsring mit
zwei integrierten magnetischen Scheiben bildende vormontierte Aufbau 1 kann
zwischen einem festen Träger 2 und
einem sich drehenden, zu einem Wälzlager
oder einem für
ein Antriebsrad eines Automobils bestimmten Lager gehörenden Träger 3 angebracht
sein.
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Der ferromagnetische mobile Träger kann aus
rostfreiem Stahl derart realisiert sein, dass das Feld durchgelassen
wird.
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Die Ausführungsart der 4 ist von derselben Art wie die der 3.
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Die mobile Armierung 5 weist
einen ersten radialen extremen Teil auf, der analog zum extremen oberen
Teil der mobilen Armierungen der Ausführungsformen der 2 und 3 ist und daher nicht erneut beschrieben
wird.
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Der zweite radiale extreme Teil weist
eine nach innen offene, eine ringförmige Auskehlung definierende
U-Form auf, in der ein uni- oder multipolarer Magnet 6' ebenso wie
in der Ausführungsform
der 3 platziert wird.
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Ebenso umfasst die feste Armierung 4 einen Dichtungsring
mit einer einzigen dynamischen Abdichtungslippe 38.
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Diese Abdichtungslippe 38 wird
mit Interferenz gegen eine externe ringförmige laterale Seite der mobilen
Armierung 5 angedrückt.
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Ebenso wie in der Ausführungsform
der 3 stützt sich
der Dichtungsring auf einem ringförmigen Band radialer Abmessung
ra gegen die mobile Armierung 5 ab. Die Abdichtung wird
durch den Gleitkontakt zwischen der externen Fläche der mobilen Armierung 5 und
der internen Fläche
der Dichtung realisiert.
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Der uni- oder multipolare Magnet 6' übt eine Anziehungskraft
auf das im Dichtungsring versenkte ferromagnetische Stück 48 aus,
wobei sich dieses Stück 48 gegenüber vom
uni- oder multipolaren Magneten 6' befindet.
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Ebenso wie in den vorherigen Ausführungsformen
kann der Dichtungsring mit Ausnahme des Stücks 48 aus unmagnetischem
Material realisiert werden.
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Eine Sonde, wie zum Beispiel eine
Feldplatte oder Hall-Sonde ist daher in der Lage, die vom Kodierer
ausgegebenen Impulse durch den Dichtungsring hindurch zu lesen.
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Der in 4 dargestellte,
einen Dichtungsring mit zwei magnetischen, integrierten, zum Einbau zwischen
einem festen Träger 2 und
einem sich drehenden Träger 3 bestimmten
Scheiben bildende vormontierte Aufbau 1 ist ganz besonders
angepasst, um zu einem Wälzlager
oder einem Lager eines Nicht-Antriebsrades eines Automobils zu gehören.
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In den oben betrachteten und in den 1 bis 4 dargestellten Ausführungsformen kann die Einrichtung
einer Sonde vom Typ Feldplatte oder Sonde mit Hall-Effekt auch bei
Wälzlagern
mit geringem Durchmesse bei einem hohen Luftspaltwert erfolgen, wenn
die Scheibe 6 ein sich drehendes, Impulse generierendes
Mittel ist, wobei diese Sonde vom Wälzlager abgetrennt ist und
seine Geometrie nicht abändert,
wobei das Wälzlager
mit Schutzmitteln des Kodierers derart versehen ist, dass die Gefahr
der Ablagerung von ferromagnetischen Partikeln, wie zum Beispiel
Splittern, auf dem Schutz des Kodierers gering ist, wobei diese
eventuelle Ablagerung das von den Sonden stammende Signal nicht
beeinträchtigt.
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Die 5 und 6 stellen die Variationen
der Anhaftkraft der Lippen 38, 39 in Abhängigkeit
des Luftspaltes bei verschiedenen Werten des Verhältnisses
zwischen der Fläche
des ferromagnetischen Rings und der Fläche der Scheibe 6 bei
einer wie in 2 dargestellten
Geometrie dar.
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Die Kurve I der 5 und 6 entspricht
einer Referenz, wobei die Gesamtfläche des ferromagnetischen Rings
gleich der Fläche
So des Kodierers 6 ist.
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Die Kurven II, III und IV der 5 und 6 entsprechen jeweils den Verhältnissen
zwischen der Fläche
des ferromagnetischen Rings und der Fläche So des Kodierers 6 von
gleich ½, ¼, und
1/10.
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Die 5 und 6 zeigen, dass es möglich ist, eine
bedeutende Anziehungskraft zu erhalten, auch für hohe Luftspaltwerte.