Magnetisierapparat zum paarweisen Aufmagnetisieren von Permanentmagneten. Die vorliegende Erfindung betrifft einen Magnetisierapparat zum paarweisen Auf magnetisieren der Permanentmagnete von dynamoelektrischen Maschinen und ist durch einen Basiskörper aus nichtmagnetischem Ma terial gekennzeichnet. Im Basiskörper sind längs seines Umfanges in einem Abstand neben einander zwei Weicheisenschienen eingesetzt, die nach oben herausragen und längs ihrer gesamten Ausdehnung voneinander magne tisch isoliert sind.
An ihren obern Enden tragen diese Schienen ein die Aufmagnetisie- rung bewirkendes Magnetspulensystem. Die Schienen sind bestimmt, zwecks paarweiser Aufmagnetisierimg der Permanentmagnete von Maschinen, zwei einander benachbarten Permanentmagneten gegenüber zu stehen.
Der Basiskörper weist ferner ein den beiden Weicheisenschienen diametral gegenüberlie gendes Weieheisenjoch auf, das sich längs des Umfanges des Basiskörpers erstreckt und be stimmt ist, jeweils alle übrigen Permanent magnete, die von den beiden Weicheisenschie- nen magnetisch nicht beeinflusst sind, magne tisch kurzzuschliessen.
Der Magnetisierapparat gemäss vorlie gender Erfindung dient zur Aufmagnetisie- rung der Permanentmagnete von dynamoelek trischen Maschinen aller Art, insbesondere von dynamoelektrischenMagnetzündern, von Zünd- lichtmaschinen, Klein- und Fahrraddynamos, von Schwungradmagneten, von Tachometer maschinen, Fernsteuer-Geber- und Empfänger maschinen, sowie jeder andern Art von dy- namoelektrischen Maschinen,
ohne dabei auf Kleinmaschinen beschränkt zu sein.
Dynamoelektrische Maschinen dieser Art weisen entweder im Stator oder im Rotor eine Anordnung von Permanentmagneten auf, meist in rotationssymmetrischer Anordnung und mit untereinander gleicher Polteilung.
Derartige dynamoelektrische Maschinen zeich nen sich . durch besondere Einfachheit aus, jedoch zeigt die Erfahrung, dass deren Per manentmagnete - besonders wenn solche Ma schinen in Fahrzeugen verwendet werden im Laufe längerer Betriebszeit in ihrem Ma gnetismus nachlassen und dadurch der Wir kungsgrad der betreffenden Maschine unter das zulässige Mass absinkt. Durch nachträg liches Aufmagnetisieren der Permanentma gnete können diese Maschinen aber auf ein fache Weise wieder verwendbar gemacht und auf ihren ursprünglichen Wirkungsgrad ge bracht werden.
Die ausserordentliche Verbreitung solcher dynamoelektrischer Maschinen, besonders im Fahrzeugwesen, hat dazu geführt, dass be sondere Magnetisierapparate zur Aufmagneti- sierung zu schwach gewordener Permanent magnete entstanden sind. Hierbei wird in einer mehr oder minder grossen Zahl von Magnetspulen durch starke elektrische Gleich ströme, vorzugsweise durch- kurzdauernde Stromstösse, ein starkes Magnetfeld erzeugt und durch geeignet geformte Weicheisenkerne und Polschuhe gleichsinnig durch die auf- zumagnetisierenden Permanentmagnete gelei tet.
Dieses Verfahren zur Aüfmagnetisierung hat sich zwar gut bewährt und seine Anwen dung macht für eine vorgegebene Anordnung von Permanentmagneten keine Schwierigkei ten, wohl aber ergeben sich solche durch die Vielfalt der gebräuchlichen Typen dynamo elektrischer Maschinen dieser Art. Da die Auf magnetisierung der Permanentmagnete meist in .Reparaturwerkstätten erfolgt, besteht ein starkes Bedürfnis für einen universell ver wendbaren Magnetisierungsapparat, der die Behandlung der Magnetsysteme aller gebräLich- lichen Maschinentypen ermöglicht.
Es existieren bereits derartige Universal- Magnetisierapparate, die eine Vielzahl von lfagnetspulen, - Polschuhen und Hilfseinrich tungen aufweisen Lmd so eingerichtet sind, dass -an die jeweils vorliegende Permanent- magnetanordnung pro Permanentmagnet eine Magnetspule angelegt wird und die Auf magnetisierung aller Permanentmagnete ge meinsam vorgenommen wird.
Bei derartigen komplizierten und damit teuren Universal- MagnetisierLungsapparaten ist aber meist die Einrichtungszeit für jede der verschiedenen Typen von Magnetanordnungen .so gross, dass darunter die Wirtschaftliehkeit stark leidet.
Man ist deshalb gelegentlich dazu übergegan gen, mit derartigen Magnetisierapparaten so zu arbeiten, dass nur an einen oder zwei der-Permanentmagnete je eine Magnetspule angelegt und die Aufmagnetisierung vor genommen wurde, welche Massnahme dann mit einem oder zwei weiteren Permanent magneten wiederholt und solange fortgeführt wurde, bis alle Permanentmagnete aufmagne- tisiert worden wären.
Dieser einzelnen oder gruppenweisen Aufmagnetisierung haftet aber insofern ein bedeutender Nachteil an, als sich bei vielen Typen von Permanentmagnetanord- nungen gezeigt hat, dass während der Auf magnetisierung von ein oder zwei der Per manentmagnete, eine Schwächung der übrigen eintritt und bei einzelner oder gruppenweiser Aufmagnetisierung die fertig behandelte Per manentmagnetanordnung nicht die gewünschte Magnetstärke aufweist.
Die vorgenannten Schwierigkeiten bei Uni- versal-Magnetisierapparaten und bei gruppen weiser Aufmagnetisierung können bei dem verbesserten Magnetisierapparat gemäss der vorliegenden Erfindung vermieden werden, der ausserdem sehr kleine Einrichtzeiten be ansprucht.
Der Magnetisierapparat gemäss vorliegen der Erfindung ist nachstehend an Hand von Ausführungsbeispielen, die in den Fig.1 bis 4 dargestellt sind, erläutert.
Fig.1 zeigt eine beispielsweise Ausfüh rung des Basiskörpers im Aufriss und Längs schnitt, Fig. 2 den Grundriss des Basiskörpers ge mäss Fig.1. Fig. 3 eine schematische Darstellung über den Kraftlinienverlauf beim Aufmagnetisieren mit einem Basiskörper nach Fig.1. Fig.4 eine weitere beispielsweise Ausfüh rung und Anwendung des Basiskörpers. Die Fig:1 und 2 zeigen eine beispielsweise Ausführung des den Magnetisierapparat ge mäss vorliegender Erfindung kennzeichnenden Basiskörpers im Aufriss und Längsschnitt bzw.
im Grundriss. Der hierbei ringförmig gestal tete Basiskörper besteht aus dem eigentlichen Ringträger 1 aus nichtmagnetischem Material, beispielsweise aus Messing, Leichtmetall oder Kunststoff. In den Ringträger 1 sind zwei Weicheisenschienen 2 bzw. 3 eingesetzt, die nach oben herausragen und deren Abstand längs des Umfanges des Ringträgers 1 der Polteilung der aufzumagnetisierenden Perma- nentmagnetanordnung angepasst ist. Die bei den Weicheisenschienen 2. und 3 sind gegen einander längs ihrer gesamten Ausdehnung magnetisch isoliert.
Im Ringträger 1 ist fer ner, den beiden Weicheisenschienen 1 und 2 diametral gegenüberliegend, ein sektorförmi- ges Weicheisenjoch 4 eingelassen, dessen Aus dehnung längs des Umfanges des Ringträgers 1 ebenfalls der Polteilung der aufzumagneti- sierenden Permanentmagnetanordnung ange passt ist. Dieses Weicheisenjoch 4 ist von den Weicheisenschienen 2 bzw. 3 magnetisch iso liert.
Die axiale Höhe des Weicheisenjoches 4 richtet sich nach der axialen Ausdehnung der aufzumagnetisierendenPermanentmagnete und sollte diesem Mass etwa entsprechen, oder dasselbe übertreffen.
Die gezeichnete beispielsweise Ausführung des Basiskörpers zeigt dessen Dimensionierung für die Aufmagnetisierung eines seehspoligen Permanentmagnetringes. Zur Verdeutlichung ist die aufzumagnetisierende Permanentma- gnetanordnung in Fig.1 und 2 durch strich punktierte Linien angedeutet; sie besteht aus dem Eisenring 5, auf dem die sechs Perma nentmagnete 6, 7, 8, 9, 10 und 11 in gleich mässiger Anordnung befestigt sind.
Sämtliche Permanentmagnete sind in radialer Richtung magnetisiert, und zwar derart, dass beispiels weise die Permanentmagnete 6, 8 und 10 auf der nach dem Basiskörper zu gerichteten Seite einen Nordpol und die Permanentmagnete 7, 9 und 11 dort einen Südpol aufweisen. Der Basiskörper ist dieser Polteilung der . Per- manentmagnetanordnLmg angepasst und die beiden Weieheisenschienen 2 bzw. 3 stehen den Permanentmagneten 6 bzw. 7 gegenüber. Anderseits reicht das Weicheisenjoch 4 des Basiskörpers von der Kante des Permanent magneten 8 bis. zur Kante des Permanent magneten 11.
Der Kraftlinienverlauf beim Aufmagneti- sieren einer beispielsweisen Permanentmagnet anordnung mit einem Basiskörper gemäss Fig.1 und 2 ist in der Fig. 3 schematisch durch strichpLmktierte Linien dargestellt.
Dabei wird in bekannter Weise durch ein geeignetes Magnetspulensystem, das am obern Ende der nach oben herausragenden Weicheisenschienen 2 und 3 angebracht ist (in Fig. 1 und 2 nicht gezeichnet) und von kurzzeitigem oder länger dauerndem Gleichstrom durchflossen wird, ein Magnetfluss in dem aus Weicheisenschiene 2, Permanentmagnet 6, Eisenring 5, Perma nentmagnet 7 und Weicheisenschiene 3 gebil cleten geschlossenen Eisenweg erzeugt, und zwar gleichsinnig mit dem durch die Perma nentmagnete 6 und 7 hervorgerufenen Magnet fluss.
Ist der vom Magnetisierungsstrom er zeugte Magnetfluss genügend stark, so werden die Permanentmagnete 6 und 7 in dem ge wünschten Masse aufmagnetisiert. Der im Eisenring 5 zwischen den Permanentmagneten 6 und 7 entstehende Magnetfluss wird zum Teil nicht den strichpunktiert gezeichneten kürzesten Weg nehmen, sondern im Eisen ring 5 hinter den Permanentmagneten 8 bis 1.1 verlaufen. Hierbei kann aber leine nach teilige Beeinflussung der Permanentmagnete 8 bis 11 eintreten, da dieselben durch das Weicheisenjoch 4 paarweise magnetisch kurz geschlossen sind.
Die strichpunktiert angedeu teten Magnetflüsse zwischen den Permanent magneten 8 bis 11 bewirken ferner eine Vor- magnetisierLLng des Eisenringes 5, der dadurch in seinem magnetischen Widerstand erhöht wird, was ebenfalls zur Verminderung des vom Aufmagnetisieren der Permanentmagnete 2 und 3 herrührenden unerwünschten Magnet flusses durch diesen Teil des Eisenringes 5 beiträgt. Durch das Weicheisenjoch 4 wird somit eine Beeinträchtigung der Permanent magnete 8 bis 11 während der Aufmagnetisie- rung der Permanentmagnete 6 und 7 weit gehend vermieden.
Der Basiskörper des Magnetisierapparates gemäss der vorliegenden Erfindung stellt ein einfach leerzustellendes Bauteil dar, dem allen gebräuchlichen Typen von Permanentmagnet anordnungen entsprechende Abmessungen ge geben werden können, sei es durch Verwen dung von entsprechenden Weicheisenanpäss- stücken oder durch Schaffung je eines be sonderen Basiskörpers für die verschiedenen Typen. Es ist aber ersichtlich, dass derartige Basiskörper auch bei verschiedenartigster Ge staltung,
leicht zLun Anschluss an stets die gleiche Spulenanordnung für die Aufmagneti- sierung geeignet gemacht werden können. Da durch wird die bei den bisher bekannten Universal-11lagnetisierapparaten Linerwünscht grosse Einrichtungszeit stark verkürzt.
Eine weitere beispielsweise Ausführung des Basiskörpers gemäss vorliegender Erfin dung zeigt Fig.4, angewendet für die Auf magnetisierung eines vierteiligen Permanent- magnetläLlfers eines Fahrzeugdynamos. Die Permanentmagnetanordnung besteht hierbei aus dem Eisenbolzen 12, der die vier Perma nentmagnete 13, 14, 15 Lund 16 trägt.
Der Basiskörper weist wieder zwei voneinander magnetisch isolierte Weicheisenschienen 17 und 18 auf, die dem aufzumagnetisierenden Paar Permanentmagnete 13 und:14 gegenüber stehen. Die Permanentmagnete 15 und 16 wer den dagegen durch das Weicheisenjoch 19 des Basiskörpers magnetisch kurzgeschlossen.
Der Magnetisierapparat und Einsatz ge mäss vorliegender Erfindung ist nicht be schränkt auf die angegebenen beispielsweisen Ausführungen, sondern für jede beliebige, vorwiegend rotationssymmetrische Permanent magnetanordnung geeignet.
Magnetizing device for magnetizing permanent magnets in pairs. The present invention relates to a magnetizing apparatus for magnetizing the permanent magnets of dynamoelectric machines in pairs and is characterized by a base body made of non-magnetic material. In the base body two soft iron rails are used along its circumference at a distance next to each other, which protrude upwards and are isolated from each other along their entire extent magne table.
At their upper ends, these rails carry a magnet coil system that causes the magnetization. The rails are intended for the purpose of magnetizing the permanent magnets of machines in pairs, facing two adjacent permanent magnets.
The base body also has a white iron yoke diametrically opposed to the two soft iron rails, which extends along the circumference of the base body and is intended to magnetically short-circuit all other permanent magnets that are not magnetically influenced by the two soft iron rails.
The magnetizing apparatus according to the present invention is used to magnetize the permanent magnets of dynamo-electric machines of all kinds, in particular dynamo-electric magnetos, ignition machines, small and bicycle dynamos, flywheel magnets, speedometer machines, remote control transmitter and receiver machines, as well any other kind of dynamic electric machine,
without being limited to small machines.
Dynamoelectric machines of this type have an arrangement of permanent magnets either in the stator or in the rotor, mostly in a rotationally symmetrical arrangement and with mutually identical pole pitches.
Dynamo-electric machines of this type stand out. due to their particular simplicity, however, experience shows that their permanent magnets - especially when such machines are used in vehicles - decrease in their magnetism over a long period of operation and the efficiency of the machine in question falls below the permissible level. By subsequently magnetizing the permanent magnets, these machines can be made usable again in a simple manner and brought back to their original efficiency.
The extraordinary spread of such dynamo-electric machines, especially in the automotive industry, has led to the creation of special magnetizing devices for magnetizing permanent magnets that have become too weak. In this case, a strong magnetic field is generated in a more or less large number of magnetic coils by strong electrical direct currents, preferably by short-term current surges, and passed in the same direction through the magnetized permanent magnets by suitably shaped soft iron cores and pole pieces.
This method for Aüfmagnetisierung has proven itself well and its application makes th no difficulties for a given arrangement of permanent magnets, but such arise from the variety of common types of dynamo-electric machines of this type. Since the magnetization of the permanent magnets mostly in. Repair workshops takes place, there is a strong need for a universally usable magnetization apparatus that enables the treatment of the magnet systems of all common machine types.
Such universal magnetizers already exist, which have a large number of magnetic coils, pole pieces and auxiliary devices and are set up in such a way that a magnet coil is applied to each permanent magnet arrangement and the magnetization of all permanent magnets is carried out together .
In the case of such complicated and therefore expensive universal magnetizing apparatuses, however, the set-up time for each of the different types of magnet arrangements is usually so long that economic viability suffers greatly.
One has therefore occasionally switched to working with such magnetizers in such a way that a magnet coil was applied to only one or two of the permanent magnets and the magnetization was carried out, which measure was then repeated with one or two other permanent magnets and continued for as long until all permanent magnets have been magnetized.
This individual or group-wise magnetization is associated with a significant disadvantage insofar as it has been shown in many types of permanent magnet arrangements that during the magnetization of one or two of the permanent magnets, a weakening of the rest occurs and with individual or group-wise magnetization the finished permanent magnet arrangement does not have the desired magnetic strength.
The aforementioned difficulties with universal magnetizers and with magnetization in groups can be avoided in the improved magnetizer according to the present invention, which also requires very short setup times.
The magnetizing apparatus according to the present invention is explained below with the aid of exemplary embodiments which are shown in FIGS.
1 shows an example of an execution of the base body in elevation and longitudinal section, FIG. 2 shows the floor plan of the base body according to FIG. 3 shows a schematic representation of the course of the force lines when magnetizing with a base body according to FIG. 4 shows another example of execution and application of the base body. 1 and 2 show an example embodiment of the base body characterizing the magnetizing apparatus according to the present invention in elevation and longitudinal section or
in plan. The here ring-shaped gestal ended base body consists of the actual ring carrier 1 made of non-magnetic material, such as brass, light metal or plastic. In the ring carrier 1, two soft iron rails 2 and 3 are inserted, which protrude upwards and whose spacing along the circumference of the ring carrier 1 is adapted to the pole pitch of the permanent magnet arrangement to be magnetized. The soft iron rails 2. and 3 are magnetically isolated from each other along their entire extent.
In the ring carrier 1 is further, the two soft iron rails 1 and 2 diametrically opposite, a sector-shaped soft iron yoke 4 is embedded, whose expansion along the circumference of the ring carrier 1 is also adapted to the pole pitch of the permanent magnet arrangement to be magnetized. This soft iron yoke 4 is magnetically isolated from the soft iron rails 2 and 3, respectively.
The axial height of the soft iron yoke 4 depends on the axial extent of the permanent magnets to be magnetized and should approximately correspond to or exceed this dimension.
The drawn example of the execution of the base body shows its dimensions for the magnetization of a marine polar permanent magnet ring. For clarification, the permanent magnet arrangement to be magnetized is indicated in FIGS. 1 and 2 by dash-dotted lines; it consists of the iron ring 5 on which the six permanent magnets 6, 7, 8, 9, 10 and 11 are attached in a uniform arrangement.
All permanent magnets are magnetized in the radial direction, in such a way that, for example, the permanent magnets 6, 8 and 10 on the side facing the base body have a north pole and the permanent magnets 7, 9 and 11 have a south pole there. The base body is this pole pitch. The permanent magnet arrangement is adapted and the two soft iron rails 2 and 3 are opposite the permanent magnets 6 and 7, respectively. On the other hand, the soft iron yoke 4 of the base body extends from the edge of the permanent magnet 8 to. to the edge of the permanent magnet 11.
The course of the lines of force when magnetizing an example of a permanent magnet arrangement with a base body according to FIGS. 1 and 2 is shown schematically in FIG. 3 by dashed lines.
In this case, a magnetic flux in the soft iron rail is carried out in a known manner by means of a suitable magnet coil system which is attached to the upper end of the soft iron rails 2 and 3 protruding upwards (not shown in FIGS. 1 and 2) and is traversed by short-term or long-lasting direct current 2, permanent magnet 6, iron ring 5, permanent magnet 7 and soft iron rail 3 gebil cleten closed iron path generated, in the same direction as the magnetic flow caused by the permanent magnets 6 and 7.
If the magnetic flux generated by the magnetizing current is sufficiently strong, the permanent magnets 6 and 7 are magnetized to the desired extent. The magnetic flux generated in the iron ring 5 between the permanent magnets 6 and 7 will in part not take the shortest path shown in dash-dotted lines, but will run in the iron ring 5 behind the permanent magnets 8 to 1.1. Here, however, leash can occur after partial influencing of the permanent magnets 8 to 11, since the same are magnetically short-circuited in pairs by the soft iron yoke 4.
The dot-dashed magnetic fluxes between the permanent magnets 8 to 11 also cause a pre-magnetization of the iron ring 5, which increases its magnetic resistance, which also reduces the unwanted magnetic flux through this part resulting from the magnetization of the permanent magnets 2 and 3 of the iron ring 5 contributes. The soft iron yoke 4 thus largely avoids any impairment of the permanent magnets 8 to 11 during the magnetization of the permanent magnets 6 and 7.
The base body of the magnetizer according to the present invention is a component that is easy to vacate and that can be given appropriate dimensions to all common types of permanent magnet arrangements, be it by using appropriate soft iron adapters or by creating a special base body for each Types. It can be seen, however, that such base bodies can be designed even with the most varied of shapes,
easy connection to always the same coil arrangement can be made suitable for magnetization. As a result of this, the long set-up time required in the case of the previously known universal positioning apparatus Linerwunsch greatly shortened.
Another exemplary embodiment of the base body according to the present invention is shown in FIG. 4, used for the magnetization of a four-part permanent magnet fan of a vehicle dynamo. The permanent magnet arrangement consists of the iron bolt 12, which carries the four permanent magnets 13, 14, 15 Lund 16.
The base body again has two soft iron rails 17 and 18 which are magnetically isolated from one another and which face the pair of permanent magnets 13 and 14 to be magnetized. The permanent magnets 15 and 16 who, however, are magnetically short-circuited by the soft iron yoke 19 of the base body.
The magnetizing apparatus and insert according to the present invention are not restricted to the exemplary embodiments given, but are suitable for any, predominantly rotationally symmetrical permanent magnet arrangement.