Vorrichtung zur Erzielung einer magnetischen Vorzugsrichtung im Dauermagnetwerkstoff von mindestens angenähert ringförmigen Magnetkörpern. Dauermagnete, die bei geringstem Legie rungsaufwand höchste magnetische Werte er reichen sollen, werden durch Giessen oder Sintern aus besonderen Legierungen leerge stellt, die durch eine bestimmte Wärme behandlung in einem Magnetfeld eine magne tische Vorzugsrichtung annehmen.
Diese Legierungen besitzen gegenüber älteren, reinen E1Sen-:\lekel-Aluniiniiiill-Le- gierungen mit etwa 500 Oerstedt Koerzitiv- kraft und etwa. 5000 bis 6000 Gauss Remanenz wegen ihrer höheren Remanenz von etwa 10 000 bis 12 000 Gauss bei etwa gleich hoher Koerzitivkraft einen erheblich geringeren optimalen Entmagnetisierungsfaktor, d. h. sie erfordern eine grössere Magnetlänge, die oft.
aus räumlichen und konstruktiven Gründen nicht mehr in Form gerader Magnetstücke finit angesetzten Weieheisenpolstücken herzu stellen ist. Man ist daher gezwungen, wieder zu den älteren -ebogenen Magnetformen zu rückzukehren. Diese gebogenen Formen bieten iaisserdem den Vorteil, dass bei gleichbleiben der 3Tagnetlänge der Weicheisenteil des nia- gnetiscben Kreises erheblich kürzer ist. als bei den geraden Formen.
Dies hat eine Verrin gerung . der Streuung zur Folge, so dass der höchste Energieinhalt, bei geringsten Kon struktionsmassen erzielt werden kann.
Die Herstellung von Dauermagneten ge bogener Form mit magnetischer Vorzugsrich tung gelang jedoch bisher nicht, da es bei die sen nicht möglich war, die für die Erzielung der Vorzugsrichtung notwendige Wärine- behandlung durchzuführen, weil die Richtung des 3Ia.gnetfeldes der für die Wärmebehand- lung der geraden Stabmagnete gebräuch lichen gestreckten Spulen nicht mit der bei den gebogenen Magneten erforderlichen Richtung des iulagnetfeldes in Einklang zti bringen war.
Der (B13),n;1 3Vert bei Werk stoffen mit Vorzugsrichtung nimmt aber mit zunehmendem Winkel zwischen Vorzugsrich tung und Magnetisiertuigsrichtung ab, und zwar zum Beispiel von 100 auf. 81% bei einem Winkel von 150,
auf 551/o bei einem Winkel von 300 und schliesslich auf 10% bei einem Winkel von 900.
Die an sieh naheliegende Anwendung ent sprechend gebogener Magnetisierungsspulen innerhalb eines Ofens scheitert. vor allem an der Schwierigkeit der Wärmeisolation der Kupferwicklung, weil die Magnetkörper auf Temperaturen von 12500 C und darüber er wärmt werden müssen. Die Schwierigkeit der Wärmeisolation besteht auch bei Verwendung j-on iNlagnetisierungsjochen, wobei es ausser dem schwierig ist, den Kraftlinienverlauf der selben dem in dem gebogenen Magneten zweckmässigsten anzupassen.
Es konnte daher bisher bei Verwendung derartiger gebogener Magnete das Magnet- inaterial nur bis zu einem gewissen Bruchteil ausgenützt werden.
Die Erfindung bezweckt, diese Schwierig keiten zu beheben. Sie betrifft eine Vorrich- tlung zur Erzielung einer magnetischen Vor- zugsrichtim,g im Dalermagnetwerkstoff von mindestens angenähert ringförmigen Magnet körpern durch Erwärmung derselben in einem Magnetfeld. Dieselbe zeichnet sich erfindungs gemäss durch einen Ofen aus, in welchem ein vom Magnetisierungsstrom durchflossener elektrischer Leiter angeordnet ist, auf wel chen die Magnetkörper aufgeschoben sind, um auf demselben durch den Ofen geführt zu werden.
Die Magnetkörper brauchen nicht durch gehend aus Dauermagnetwerkstoff zu be stehen und auch nicht als Ganzes der Form der schliesslich gewünschten Dauermagnete zu entsprechen, da Weicheisenstücke in diesen Magnetkörpern enthalten sein können, die nach der Wärmebehandlung entfernt werden. Der elektrische Leiter ist zweckmässig so ge formt, dass er die öffnung der mindestens an genähert ringförmigen. Magnetkörper nach Möglichkeit ausfüllt. Eine besondere Halte rung derselben auf dem Leiter ist daher nicht, notwendig.
Der Leiter kann zur Erzeugung des zirkularen magnetisierenden Feldes in den Magnetkörpern von Gleichstrom oder von Wechselstrom durchflossen werden, wobei die letztere Stromart besonders bequem und bei nicht sehr grossen Magnetquerschnitten im allgemeinen vorzuziehen ist. Die endgültige Magnetisiertmg eines Dauermagneten erfolgt durchwegs in einem andern Arbeitsgang als in demjenigen, der zur Erzielung der Vor zugsrichtung dient. Hufeisenmagnete können im allgemeinen ohne weiteres fortlaufend auf den elektrischen Leiter und durch den Ofen hindurchgeschoben werden.
Bei Behandlung von Ringmagneten mit engem Schlitz kann der Leiter ausserhalb des Ofens bei annähernd demselben Leiterquerschnitt zum Beispiel an zwei Stellen abgeflacht ausgebildet sein, -um das Aufschieben der nichtbehandelten und das Entfernen der behandelten Magnetkörper ohne Unterbrechung des Magnetisier-Lingsstro- ines in fortlaufendem Betrieb zu ermöglichen.
Die im Leiter entwickelte Joulesche Wärme wird in allen Fällen zur Erwärmung der Magnetkörper beitragen. Der Leiter kann zweckmässig so ausgebil det werden, dass eine besondere Heizwicklung im Ofen überflüssig wird und nur die Wärme isolation desselben vorhanden sein muss. Die Heizwicklung des Ofens wird hierbei durch den elektrischen Leiter selbst dargestellt. Hierdurch wird eine Vereinfachung des Be triebes und eine Einsparung an Material und Strom erzielt. Bei dieser Anordnung ist der Leiter aus mindestens einem Material mit hohem spezifischem Widerstand hergestellt.
Zur Erzielung eines Temperaturgefälles im Ofen iuiter Aufrechterhaltung des Magnet feldes kann zum Beispiel der Querschnitt des elektrischen Leiters über seine Länge stetig verändert werden. Der Leiter kann aber auch in seinem Querschnitt stufenweise verändert oder aus mehreren Teilen verschiedener elek trischer Leitfähigkeit in elektrischer Serien schaltung zusammengesetzt sein, wobei die einzelnen Teile auf beliebige Weise, z. B. durch Schrauben, Nieten, Schweissen und der gleichen, verbunden werden können.
In der Zeichnung ist in den Fig.1 und _ eine Ausführungsform der erfindiuigs,-emä- ssen Vorrichtung dargestellt. Fig.1 zeigt die Heizwicklung 1 und die Wärmeisolierung 2 des elektrischen Ofens, in welchem der elek trische Leiter 3 mit einem sich stetig ändern den Querschnitt axial angeordnet ist. Auf diesen Leiter werden die Magnetkörper 4 auf geschoben. Zur Behandlung von Magnetkör pern mit engem Schlitz ist der Leiter bei den Stellen a und b abgeflacht, uni ein Aufschie ben und Entfernen der Magnetkörper ohne Stromunterbrechung zu ermöglichen.
Fig. 2 zeigt eine Seitenansicht des Leiters mit der abgeflachten Stelle b. Auf dem Leiter befindet sich ein Ringmagnet mit einem Schlitz.
Die Fig. 3 zeigt, einen U-förmigen Magne ten 5, der durch einen passenden Eisenschluss 6 ringförmig geschlossen ist. Der elektrische Leiter 3 hat einen solchen Querschnitt, dass er nach Möglichkeit die Form der öffnung des Magnetkörpers (5, 6) ausfüllt.
Device for achieving a preferred magnetic direction in the permanent magnet material of at least approximately ring-shaped magnetic bodies. Permanent magnets, which are supposed to achieve the highest magnetic values with the least amount of alloying, are cast or sintered from special alloys that adopt a preferred magnetic direction through a specific heat treatment in a magnetic field.
Compared to older, pure E1Sen -: \ lekel-Aluniiniiiill alloys, these alloys have a coercive force of around 500 oerstedt and approx. 5000 to 6000 Gauss remanence because of their higher remanence of about 10,000 to 12,000 Gauss with about the same high coercive force a considerably lower optimal demagnetization factor, i.e. H. they require a longer magnet length, which is often.
for spatial and structural reasons, no longer in the form of straight magnet pieces finitely attached white iron pole pieces herzu is to provide. One is therefore forced to return to the older, curved magnet shapes. These curved shapes also offer the advantage that while the 3 magnet length remains the same, the soft iron part of the magnetic circle is considerably shorter. than with the straight forms.
This has a reduction. the scattering, so that the highest energy content can be achieved with the lowest construction masses.
The production of permanent magnets in a curved shape with a preferred magnetic direction has not yet been successful, however, since it was not possible with these to carry out the heat treatment required to achieve the preferred direction because the direction of the magnetic field is that for the heat treatment the straight bar magnets common elongated coils could not be brought into line with the direction of the magnetic field required for the curved magnets.
The (B13), n; 1 3Vert for materials with a preferred direction decreases as the angle between the preferred direction and the direction of magnetization increases, for example from 100. 81% at an angle of 150,
to 551 / o at an angle of 300 and finally to 10% at an angle of 900.
The obvious application of bent magnetizing coils within a furnace fails. mainly because of the difficulty of the thermal insulation of the copper winding, because the magnetic body must be heated to temperatures of 12500 C and above. The difficulty of thermal insulation also arises when using j-on linearization yokes, in addition to which it is difficult to adapt the course of the force lines to that in the bent magnet as effectively as possible.
It has therefore hitherto only been possible to utilize the magnet material up to a certain fraction when using such curved magnets.
The invention aims to resolve these difficulties. It relates to a device for achieving a preferred magnetic direction in the Daler magnetic material of at least approximately ring-shaped magnetic bodies by heating them in a magnetic field. The same is characterized in accordance with the invention by an oven in which an electrical conductor through which the magnetizing current flows is arranged, onto which the magnetic bodies are pushed in order to be guided through the oven on the same.
The magnetic bodies do not need to be consistently made of permanent magnet material and also do not need to correspond as a whole to the shape of the permanent magnets ultimately desired, since these magnetic bodies may contain pieces of soft iron that are removed after the heat treatment. The electrical conductor is expediently shaped in such a way that it has the opening of the at least approximately annular. Magnet body fills out if possible. A special holding the same on the ladder is therefore not necessary.
In order to generate the circular magnetizing field in the magnetic bodies, direct current or alternating current can flow through the conductor, the latter type of current being particularly convenient and generally preferable when the magnet cross-sections are not very large. The final magnetization of a permanent magnet takes place in a different operation than in the one used to achieve the preferred direction. Horseshoe magnets are generally easily slidable continuously onto the electrical conductor and through the oven.
When treating ring magnets with a narrow slot, the conductor outside the furnace can, for example, be flattened at two points with approximately the same conductor cross-section, in order to allow the untreated magnet bodies to be pushed on and the treated magnet bodies to be removed without interrupting the magnetizing flow enable.
The Joule heat developed in the conductor will in all cases contribute to the heating of the magnetic body. The conductor can expediently be designed in such a way that a special heating coil in the furnace is superfluous and only the heat insulation of the same has to be present. The heating coil of the furnace is represented by the electrical conductor itself. This simplifies the operation and saves material and electricity. In this arrangement, the conductor is made of at least one high resistivity material.
To achieve a temperature gradient in the furnace in order to maintain the magnetic field, for example the cross-section of the electrical conductor can be continuously changed over its length. The head can also be gradually changed in its cross-section or composed of several parts of different elec tric conductivity in electrical series circuit, the individual parts in any way, eg. B. by screws, rivets, welding and the like can be connected.
In the drawing, an embodiment of the inventive device is shown in FIGS. Fig.1 shows the heating coil 1 and the thermal insulation 2 of the electric furnace, in which the elec tric conductor 3 is arranged axially with a constantly changing cross-section. The magnet bodies 4 are pushed onto this conductor. For the treatment of Magnetkör pern with a narrow slot, the conductor is flattened at points a and b to allow the magnet body to be pushed on and removed without interrupting the current.
Fig. 2 shows a side view of the conductor with the flattened point b. There is a ring magnet with a slot on the conductor.
Fig. 3 shows a U-shaped Magne th 5, which is closed by a matching iron lock 6 in a ring. The electrical conductor 3 has a cross section such that it fills the shape of the opening in the magnet body (5, 6) as far as possible.