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Länglicher Dauermagnet mit in Längsrichtung sich ändernder Magnetisierung
Die Erfindung bezieht sich auf einen länglichen Dauermagnet mit in Längsrichtung sich ändernder Magnetisierung.
Gemäss der Erfindung ist die Grösse der Magnetisierung angenähert konstant. und die Richtung der Magnetisierung in der Längsrichtung des Magneten ändert sich immer im selben Sinne derart, dass sie von einer Quermagnetisierung über eine Längsmagnetisierung in eine Quermagnetisierung entgegengesetzter Richtung und weiter in eine Längsmagnetisierung umgekehrter Richtung usw. übergeht.
Dies ergibt den Vorteil, dass auf einer Seite des Magneten die Feldstärke zwischen den Polen auf Kosten der Feldstärke zwischen den Polen auf der andern Seite des Magneten grösser ist als ohne die erwähnte Richtungsänderung der Magnetisierung. In Sonderfällen ist es sogar möglich, dass die Feldstärke auf einer Seite des Magneten praktisch Null ist und auf der andern Seite den doppelten Wert hat.
Solche Dauermagnete können, besonders wenn eine grosse Anzahl von Polen wechselnder Polarität vorhanden ist, z. B. in magnetischen Filtern, Spannplatten, Hebewerkzeugen u. dgl. verwendet werden, wobei die Verbindungslinie zwischen den Polen im allgemeinen eine gerade Linie ist ; bei magnetischen Kupplungen oder bei Rotoren in elektrischen Maschinen ist die erwähnte Linie im allgemeinen ein Kreis.
An Hand der schematischen Figuren wird die Erfindung beispielsweise näher erläutert.
In Fig. 1 ist ein Teil eines bekannten Magneten mit 1 und die Längsrichtung mit 2 bezeichnet. Die Linie 2 kann gerade sein oder einen Teil einer Kreisscheibe mit einer Stärke 3 bilden. Im letzteren Falle bildet die Linie 2 einen Teil eines Kreises.
Der Magnet hat eine sinusförmige Quermagnetisierung mit Polen wechselnder Polarität. Die Magnetisierungsrichtung ist durch die Pfeile angegeben, wobei z. Bs die Pfeilspitzen die Nordpole und die andern Enden der Pfeile die Südpole darstellen. Die Sinusform der Magnetisierung ist mit der gestrichelten Linie 4 angegeben ; die Intensität der Magnetisierung ändert sich gemäss der Länge der Pfeile. Die Punkte, wo die Magnetisierung gleich Null ist, sind mit 5 bezeichnet. Ein solcher Magnet hat beiderseits der Linie 2 ma- genetische Felder, die mit 6,7, 8 und 9 bezeichnet sind, wobei der Feldverlauf zwischen einem Nord- und seinem Südpol durch Pfeilspitzen angegeben ist. Diese Felder haben beiderseits der Linie 2 praktisch gleiche Intensität.
Nach Fig. 2 ist ein Teil eines andern bekannten Magneten 10 ebenfalls sinusförmig magnetisiert, was durch die Pfeile mit verschiedener Länge angedeutet ist ; die Magnetisierung ist hier aber in Längsrichtung des Magneten 10 erfolgt. Die Magnetfelder sind mit 11, 12, 13 und 14 bezeichnet und deren Richtung
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Vorausgesetzt, dass die Magnete 1 und 10 zu einem einzigen Magneten gleicher Bemessung wie der Magnet 1 kombiniert sind, so entsteht ein Magnet 16 nach der Erfindung, wie er in Fig. 3 dargestellt st. Da die Magnetisierung an dem äussersten linken Punkt 15 des Magneten 10 gleich Null ist, ist die Magnetisierung an dem entsprechenden Punkt des Magneten 16 gleich der an dem entsprechenden Punkt les Magneten 1, d. h. gleich dem äussersten linken Pfeil des Magneten 1. An dem nächstfolgenden, durch lie gestrichelte Linie 17 angegebenen Punkt wird die Magnetisierung durch die Zusammensetzung des
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senkrechten Pfeiles 18 des Magneten 1 und des waagrechten Pfeiles 19 des Magneten 10 bedingt.
Infolge des sinusförmigen Verlaufs haben die Pfeile 18 und 19 eine Länge gleich 1/2\der Länge des grossen Pfeiles 20. In Fig. 4 sind die Pfeile 18 und 19 zusammengesetzt, wobei die Resultierende 20 die gleiche Länge hat wie die grossen Pfeile, so dass die Magnetisierung in dem Magnet 16 der Fig. 3 an dem er- wähnten Punkt gleich der an dem vorangehenden Punkt ist, aber um 450 nach rechts gedreht, was durch den Pfeil 20 in Fig.. 3 angegeben ist.
Punktweise erhält man also in dem Magnet 16 eine Magnetisierung, wie diese durch die Pfeile angedeutet ist.
Da das Magnetfeld 6 des Magneten l und das Magnetfeld 11 des Magneten 10 entgegengesetzte Richtungen haben, werden sie sich aufheben. Dies trifft auch zu bei den Feldern 7 und 12. Es folgt daraus, dass auf der oberen Seite des Magneten 16 der Fig. 3 oberhalb der Linie 2 keine Magnetfelder vorhanden sind.
Das Magnetfeld 8 der Fig. 1 und das Feld 13 der Fig. 2 werden hingegen addiert, da sie die gleiche Richtung haben. Dies gilt auch für die Felder 9 und 14. Die Felder 21 und 22 auf der andern Seite des Magneten 16 in Fig. 3 haben somit die doppelte Intensität des Feldes 8 oder 13, was schematisch durch vier Kraftlinien angedeutet ist.
Der Magnet 16 nach der Erfindung ist somit in denjenigep Fällen sehr vorteilhaft, in denen derMagnet nur auf einer Seite ein Feld zu erzeugen braucht.
Die Magnetisierung des Magneten 16 kann mittels passend angeordneter Windungen erzielt werden, welche ein Gleichstrom durchfliesst. Die Windungsebenen sollen senkrecht zu der gewünschten Magnetsierungsrichtung angeordnet werden.
Der Magnet 16 kann jedoch auch aus einer Anzahl kleiner Magnete 23 nach Fig. 5 zusammengesetzt werden, die vorher gemäss den Pfeilen magnetisiert sind.
Es wird einleuchten, dass bei einer geringenAbweichung derGrösse und/oder der Richtung der Magnetisierung von den in den Fig. 3 und 5 angegebenen das Feld auf der oberen Seite des Magneten 16 nicht ganz Null ist und das Feld 21,22 auf der unteren Seite entsprechend schwächer sein wird ; aber auch in diesem Falle ist der erzielte Gewinn gross.
Vorzugsweise besteht der Magnet aus einem Material, dessen ferromagnetische Eigenschaften im wesentlichen durch Verbindungen oder Mischkristalle von Verbindungen mit der Struktur von Magnetopiumbit der Zusammensetzung MO. 6Fe2 0 bedingt werden, wobei M eines der Metalle Pb, Ba oder Sr und gegebenenfalls Ca darstellt, da dieses Material sich praktisch nicht entmagnetisiert.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Länglicher Dauermagnet mit in Längsrichtung sich ändernder Magnetisierung, dadurch gekennzeichnet, dass die Grösse der Magnetisierung angenähert konstant ist, und dass die Richtung der Magnetisierung in der Längsrichtung des Magneten sich immer im selben Sinne derart ändert, dass sie von einer Quermagnetisierung über eine Längsmagnetisierung in eine Quermagnetisierung entgegengesetzter Richtung und weiter in eine Längsmagnetisierung umgekehrter Richtung usw. übergeht.