Die Offenbarung bezieht sich auf ein Magnetsystem sowie ein Verfahren zur Herstellung eines Magnetsystems und einen Klebstoff zur Verwendung bei einem Magnetsystem. The disclosure relates to a magnet system and a method of manufacturing a magnet system and an adhesive for use in a magnet system.
Magnetsysteme wie beispielsweise segmentierte Magnetsysteme werden in Elektromotoren und Generatoren eingesetzt, um die auftretende Verlustleistung zu verringern. Ein Magnetsystem besteht aus mehreren einzelnen Magneten, die zum Beispiel miteinander verklebt sind. Bei der Herstellung von bekannten Magnetsystemen werden die einzelnen Magneten mit Klebstoff bestrichen, anschließend gestapelt und dann mithilfe eines Fixierwerkzeuges gegeneinander gedrückt. Die Aushärtung des Klebstoffs bei derartigen Magnetsystemen erfolgt im Ofen bei gleichzeitiger Drucknachführung durch das Fixierwerkzeug. Die Fixierwerkzeuge sind technisch aufwendig und müssen auch unter den Einflüssen von hohen Temperaturen im Ofen störungsfrei funktionieren. Beim Aushärten des Klebstoffs im Ofen kann es zu einer Volumenzunahme oder zu einer Volumenabnahme kommen. Dadurch ändern sich die Außenabmessungen des Magnetsystems während der Aushärtung des Klebstoffes. Folglich ist es bei den bekannten Verfahren nicht möglich, endkonturtreue Magnetsysteme, die keine zusätzliche Nacharbeit mehr erfordern, in einem Arbeitsschritt herzustellen ohne dabei auf komplexe Fixierwerkzeuge zurückzugreifen. Magnetic systems such as segmented magnet systems are used in electric motors and generators in order to reduce the power loss occurring. A magnet system consists of several individual magnets, which are glued together, for example. In the production of known magnetic systems, the individual magnets are coated with adhesive, then stacked and then pressed against each other using a fixing tool. The curing of the adhesive in such magnet systems takes place in the oven with simultaneous pressure feed through the fixing tool. The fixing tools are technically complex and must work well under the influence of high temperatures in the oven trouble-free. When curing the adhesive in the oven, it may lead to an increase in volume or a decrease in volume. As a result, the outer dimensions of the magnet system change during the curing of the adhesive. Consequently, it is not possible in the known methods, end-contour-accurate magnet systems that require no additional rework more to produce in one step without resorting to complex fixing tools.
Es ist wünschenswert, ein verbessertes Verfahren zur Herstellung von Magnetsystemen unter Einsatz einfacher Fixierwerkzeuge bereitzustellen. It is desirable to provide an improved method of making magnetic systems using simple fixing tools.
Dies wird durch ein Magnetsystem nach Anspruch 1, einen Klebstoff nach Anspruch 6, eine Verwendung eines Klebstoffs nach Anspruch 22 sowie ein Verfahren zur Herstellung eines Magnetsystems nach Anspruch 23 erreicht. Ausgestaltungen und Weiterentwicklungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. This is achieved by a magnet system according to claim 1, an adhesive according to claim 6, a use of an adhesive according to claim 22 and a method of manufacturing a magnet system according to claim 23. Embodiments and further developments are the subject of the dependent claims.
Ein beispielhaftes Magnetsystem weist einen ersten Magneten mit einer ersten Seitenfläche, die mit einem Lack beschichtet ist, auf. Das Magnetsystem kann außerdem einen zweiten Magneten mit einer ersten Seitenfläche aufweisen, wobei die erste Seitenfläche des ersten Magneten über einen Klebstoff und den Lack mit der ersten Seitenfläche des zweiten Magneten stoffschlüssig verbunden ist. An exemplary magnet system includes a first magnet having a first side surface coated with a lacquer. The magnet system may also include a second magnet having a first side surface, the first side surface of the first magnet being adhesively bonded to the first side surface of the second magnet via an adhesive and the resist.
Ein beispielhafter Klebstoff weist eine organische Verbindung mit radikalisch polymerisierbaren Mehrfachbindungen, einen Radikalstarter und ein Harz oder eine Harzmischung auf Basis von hochmolekularen, Phenolethergruppen aufweisenden Polymeren auf, wobei die organische Verbindung, der Radikalstarter und das Harz bzw. die Harzmischung säurefrei sind. An exemplary adhesive comprises an organic compound having radically polymerizable multiple bonds, a radical initiator, and a resin or resin mixture based on high molecular weight phenol ether group-containing polymers, wherein the organic compound, the radical initiator, and the resin or resin mixture are acid-free.
In einem Anwendungsbeispiel wird der Klebstoff zum Verkleben von Magneten verwendet. In one application example, the adhesive is used for bonding magnets.
Ein beispielhaftes Verfahren zur Herstellung eines Magnetsystems weist folgende Schritte auf: Beschichten einer ersten Seitenfläche von zumindest einem ersten Magneten mit einem Lack, Anordnen einer ersten Seitenfläche eines zweiten Magneten auf die erste Seitenfläche des ersten Magneten zur Herstellung einer Anordnung aus dem ersten Magneten und dem zweiten Magneten sowie Aufeinanderdrücken oder Aneinanderdrücken der ersten Seitenfläche des ersten Magneten auf die erste Seitenfläche des zweiten Magneten durch Aufbringen einer Kraft. Das Verfahren weist zudem folgende Schritte auf: Einsetzen der Anordnung in einen Tränkbehälter, der zumindest teilweise mit einem Klebstoff gefüllt ist, damit der Klebstoff in einen Klebstoffspalt zwischen der ersten Seitenfläche des ersten Magneten und der ersten Seitenfläche des zweiten Magneten unter Wirkung des Kapillareffektes eindringt und die erste Seitenfläche des ersten Magneten mit der ersten Seitenfläche des zweiten Magneten stoffschlüssig zu einem Magnetsystem verbindet. Es wird dann das Magnetsystem aus dem Tränkbehälter entnommen und die Kraft vom Magnetsystem weggenommen. An exemplary method of manufacturing a magnet system includes the steps of coating a first side surface of at least a first magnet with a resist, disposing a first side surface of a second magnet on the first side surface of the first magnet to make an assembly of the first magnet and the second magnet Magnets as well as pressing or pressing together the first side surface of the first magnet on the first side surface of the second magnet by applying a force. The method further comprises the steps of: inserting the assembly into an impregnation vessel at least partially filled with an adhesive to allow the adhesive to penetrate into an adhesive gap between the first side surface of the first magnet and the first side surface of the second magnet under the effect of capillary action; the first side surface of the first magnet connects to the first side surface of the second magnet in a material-locking manner to a magnet system. The magnet system is then removed from the impregnation tank and the force is removed from the magnet system.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in den Figuren dargestellten Beispiele näher erläutert. Die Darstellungen sind nicht zwangsläufig maßstabsgetreu und die Erfindung beschränkt sich nicht nur auf die dargestellten Ausführungsbeispiele und Aspekte. Vielmehr wird Wert darauf gelegt, die der Erfindung zugrunde liegenden Prinzipien darzustellen. In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder ähnliche Komponenten mit gleicher bzw. ähnlicher Funktion. Es zeigt: The invention will be explained in more detail with reference to the examples shown in FIGS. The illustrations are not necessarily to scale and the invention is not limited to the illustrated embodiments and aspects. Rather, emphasis is placed on representing the principles underlying the invention. In the figures, like reference numerals designate the same or similar components with the same or similar function. It shows:
1 eine Draufsicht eines beispielhaften Magneten; 1 a plan view of an exemplary magnet;
2 eine Seitenansicht des beispielhaften Magneten nach 1; 2 a side view of the exemplary magnet according to 1 ;
3 eine Draufsicht eines beispielhaften Magnetsystems mit zwei Magneten; 3 a plan view of an exemplary magnet system with two magnets;
4 eine Draufsicht eines weiteren beispielhaften Magnetsystems mit zwei Magneten; 4 a plan view of another exemplary magnet system with two magnets;
5 eine Draufsicht eines beispielhaften Magnetsystems mit sechs Magneten; 5 a plan view of an exemplary magnet system with six magnets;
6 eine Draufsicht auf ein weiteres beispielhaftes Magnetsystem mit sechs Magneten; 6 a plan view of another exemplary magnet system with six magnets;
7 eine Draufsicht einer Anordnung aus sechs Magneten; 7 a plan view of an arrangement of six magnets;
8 eine Draufsicht einer Anordnung aus sechs Magneten in einem Tränkbehälter; 8th a plan view of an arrangement of six magnets in an impregnation tank;
9 eine Draufsicht einer Anordnung aus sechs miteinander verklebten Magneten in einem Tränkbehälter; 9 a plan view of an arrangement of six magnets glued together in an impregnation tank;
10 ein Ablaufdiagramm eines beispielhaften Herstellungsverfahrens für ein Magnetsystem; 10 a flowchart of an exemplary manufacturing method for a magnet system;
11 ein Ablaufdiagramm eines weiteren beispielhaften Herstellungsverfahrens für ein Magnetsystem. 11 a flowchart of another exemplary manufacturing method for a magnet system.
Die 1 und 2 zeigen in Draufsicht und Seitenansicht einen beispielhaften Magneten 100. Der Magnet 100 ist beim vorliegenden Beispiel quaderförmig und hat eine Länge 101 (z.B. 30 mm), eine Breite 102 (z.B. 12mm) und eine Tiefe 103 (z.B. 12 mm). Die Breite 102 kann also wie gezeigt jeweils gegenüber der Länge 101 und der Tiefe 103 kleiner sein. Der Magnet 100 hat folglich sechs Seitenflächen, d.h. eine erste Seitenfläche 111, eine zweite Seitenfläche 112, eine dritte Seitenfläche 113, eine vierte Seitenfläche 114, eine fünfte Seitenfläche 115 und eine sechste Seitenfläche 116 aufweisen. Die Seitenfläche 111 ist parallel zur zweiten Seitenfläche 112 am Magneten 100 angeordnet und liegt ihr gegenüber. Entsprechendes gilt für die dritte und die vierte Seitenfläche 113 und 114, sowie für die fünfte und die sechste Seitenfläche 115 und 116. Der Magnet 100 kann beispielsweise Neodym-Eisen-Bor (Nd-Fe-B Magnet) aufweisen und dessen Seitenflächen 111, 112, 113, 114, 115 und 116 können passiviert sein. Die Angaben zum Magneten 100 bezüglich der Seitenflächen und der Abmessungen sollen im Folgenden auch für die Magneten 200 und 210 wie auch mögliche andere Magnete gelten. The 1 and 2 show in plan view and side view of an exemplary magnet 100 , The magnet 100 is cuboid in the present example and has a length 101 (eg 30 mm), one width 102 (eg 12mm) and a depth 103 (eg 12 mm). The width 102 So as shown opposite to the length 101 and the depth 103 be smaller. The magnet 100 thus has six side surfaces, ie a first side surface 111 , a second side surface 112 , a third side surface 113 , a fourth side surface 114 , a fifth side surface 115 and a sixth side surface 116 exhibit. The side surface 111 is parallel to the second side surface 112 at the magnet 100 arranged and lies opposite her. The same applies to the third and the fourth side surface 113 and 114 , as well as for the fifth and the sixth side surface 115 and 116 , The magnet 100 may, for example, have neodymium-iron-boron (Nd-Fe-B magnet) and its side faces 111 . 112 . 113 . 114 . 115 and 116 can be passivated. The information about the magnet 100 with respect to the side surfaces and the dimensions are intended below for the magnets 200 and 210 as well as possible other magnets apply.
In 3 ist in Draufsicht ein beispielhaftes Magnetsystem 300 gezeigt. Das Magnetsystem 300 kann zwei oder mehrere Magneten 100 aufweisen. Zumindest einer der Magneten 100 kann auf der ersten Seitenfläche 111 mit einem Lack 120 beschichtet sein. Er kann so angeordnet sein, dass die erste Seitenfläche 111 des Magneten 100 mit dem Lack 120 auf der zweiten Seitenfläche 112 eines weiteren Magneten 100 liegt. Darüber hinaus können die Magnete 100 auch so angeordnet sein, dass jeweils die dritten, vierten, fünften und sechsten Seitenflächen 113, 114, 115 und 116 der Magneten 100 miteinander fluchten. Auf diese Weise können beliebig viele Magneten 100 zum Magnetsystem 300 gestapelt werden. In 3 is an exemplary magnet system in plan view 300 shown. The magnet system 300 can be two or more magnets 100 exhibit. At least one of the magnets 100 can on the first side surface 111 with a paint 120 be coated. It can be arranged so that the first side surface 111 of the magnet 100 with the paint 120 on the second side surface 112 another magnet 100 lies. In addition, the magnets can 100 be arranged so that in each case the third, fourth, fifth and sixth side surfaces 113 . 114 . 115 and 116 the magnet 100 aligned with each other. In this way you can choose any number of magnets 100 to the magnet system 300 be stacked.
Die zwei oder mehr Magneten 100 des Magnetsystems 300 können durch einen Klebstoff 130 stoffschlüssig miteinander verbunden werden. Jeweils die ersten Seitenflächen 111 der Magneten 100 können über eine Schicht aus Lack 120 und eine Schicht aus Klebstoff 130 mit der zweiten Seitenfläche 112 eines weiteren Magneten 100 verklebt sein. Die dritten, die vierten, die fünften und die sechsten Seitenflächen 113, 114, 115 und 116 der Magneten 100 können ebenfalls mit dem Lack 120 beschichtet sein. The two or more magnets 100 of the magnet system 300 can by an adhesive 130 cohesively connected to each other. In each case the first side surfaces 111 the magnet 100 can have a layer of paint 120 and a layer of adhesive 130 with the second side surface 112 another magnet 100 be glued. The third, the fourth, the fifth and the sixth side surfaces 113 . 114 . 115 and 116 the magnet 100 can also use the paint 120 be coated.
4 zeigt in Draufsicht ein beispielhaftes Magnetsystem 301. Im Gegensatz zum Magnetsystem 300 ist beim Magnetsystem 301 ein Magnet 200 an allen Seitenflächen 111, 112, 113, 114, 115 und 116 mit dem Lack 120 beschichtet. Der Magnet 200 kann an einem Ende des Magnetsystems 301 angeordnet sein. Der Magnet 200 kann ein Magnet sein, der nur an der ersten Seitenfläche 101 oder an der zweiten Seitenfläche 112 mit dem Magneten 100 verklebt ist. 4 shows in plan view an exemplary magnet system 301 , Unlike the magnet system 300 is with the magnet system 301 a magnet 200 on all sides 111 . 112 . 113 . 114 . 115 and 116 with the paint 120 coated. The magnet 200 can be at one end of the magnet system 301 be arranged. The magnet 200 can be a magnet that only touches the first side surface 101 or on the second side surface 112 with the magnet 100 is glued.
Durch die beschriebene Anordnung der Magneten 100 und der Magneten 200 ist das Magnetsystem 301 an allen seinen Seitenflächen mit Lack 120 beschichtet und somit gegenüber Umgebungseinflüssen geschützt. Umgebungseinflüsse können beispielsweise mechanische Beschädigungen wie Kratzer oder auch Korrosion sein. Darüber hinaus können auch alle oder ein Teil der Seitenflächen der jeweiligen Magneten 100, 200 und 210 mit dem Lack 120 beschichtet und somit gegenüber Umwelteinflüssen geschützt sein. By the described arrangement of the magnets 100 and the magnet 200 is the magnet system 301 on all its sides with varnish 120 coated and thus protected against environmental influences. Environmental influences can be, for example, mechanical damage such as scratches or even corrosion. In addition, all or part of the side surfaces of the respective magnets can also be used 100 . 200 and 210 with the paint 120 coated and thus protected against environmental influences.
In 5 ist in Draufsicht ein beispielhaftes Magnetsystem 302 dargestellt. Beim Magnetsystem 302 können auch mehrere Magneten 100 miteinander verklebt und diese wiederum mit dem Magneten 200 verklebt sein. Bei gezeigtem Beispiel sind fünf Magneten 100 flächig miteinander verklebt, wobei jeweils die erste Seitenfläche 111 eines Magneten 100 mit der zweiten Seitenfläche 112 eines weiteren Magneten 100 stoffschlüssig verbunden ist. Der Magnet 200, der an einem Ende des Magnetsystems 302 angeordnet sein kann, kann an allen Seitenflächen mit dem Lack 120 beschichtet sein. Die übrigen Magneten 100 können an der ersten, der dritten, der vierten, der fünften und der sechsten Seitenfläche 111, 112, 113, 114, 115 und 116 mit dem Lack 120 beschichtet sein. In 5 is an exemplary magnet system in plan view 302 shown. With the magnet system 302 can also use several magnets 100 glued together and these in turn with the magnet 200 be glued. In the example shown are five magnets 100 glued together flat, each with the first side surface 111 a magnet 100 with the second side surface 112 another magnet 100 is connected cohesively. The magnet 200 which is at one end of the magnet system 302 can be arranged on all side surfaces with the paint 120 be coated. The rest of the magnets 100 can at the first, the third, the fourth, the fifth and the sixth side surface 111 . 112 . 113 . 114 . 115 and 116 with the paint 120 be coated.
6 zeigt in Draufsicht ein beispielhaftes Magnetsystem 303. Das Magnetsystem 303 kann, wie das Magnetsystem 302 aus beliebig vielen Magneten 100 und 200 aufgebaut sein. Darüber hinaus kann das Magnetsystem 303 auch einen oder mehrere Magnete 210 aufweisen. Im dargestellten Beispiel weist das Magnetsystem 303 einen Magneten 100, drei Magneten 200 und zwei Magneten 210 auf. 6 shows in plan view an exemplary magnet system 303 , The magnet system 303 can, like the magnet system 302 from any number of magnets 100 and 200 be constructed. In addition, the magnet system can 303 also one or more magnets 210 exhibit. In the example shown, the magnet system 303 a magnet 100 , three magnets 200 and two magnets 210 on.
Der Magnet 210 kann derart im Magnetsystem 303 angeordnet sein, dass jeweils die erste und die zweite Seitenfläche des Magneten 210 einer ersten oder einer zweiten Seitenfläche eines Magneten 200 gegenüber liegt und mit dieser verklebt ist. Im Gegensatz zu den Magneten 100 und 200 ist beim gezeigten Beispiel der Magnet 210 an vier Seitenflächen mit dem Lack 120 beschichtet. Diese vier Seitenflächen können beispielsweise die dritte, die vierte, die fünfte und die sechste Seitenfläche des Magneten 210 sein. Auch bei diesem Beispiel sind die ersten und die zweiten Seitenflächen der jeweiligen Magnete 100, 200 und 210 über eine Schicht Lack 120 und eine Schicht Klebstoff 130 stoffschlüssig miteinander verbunden. Es ist auch möglich, beliebig viele Magneten 100, 200 und 210 in der beschriebenen Weise zu einem Magnetsystem zusammenzufügen. The magnet 210 can be so in the magnet system 303 be arranged that respectively the first and the second side surface of the magnet 210 a first or a second side surface of a magnet 200 is opposite and glued to this. Unlike the magnets 100 and 200 is the magnet in the example shown 210 on four side surfaces with the paint 120 coated. These four side surfaces may, for example, the third, the fourth, the fifth and the sixth side surface of the magnet 210 be. Also in this example, the first and second side surfaces of the respective magnets 100 . 200 and 210 over a coat of varnish 120 and a layer of glue 130 cohesively connected to each other. It is also possible to use any number of magnets 100 . 200 and 210 to assemble in the manner described to a magnet system.
Bei allen bisher beschriebenen Magnetsystemen liegt eine lackierte Seitenfläche eines Magneten 100 einer nicht lackierten Seitenfläche eines weiteren Magneten 100, 200 oder 210 gegenüber. Auf den nicht lackierten Seitenflächen können Spuren von aktiven Metallionen vorhanden sein. Diese Metallionen können z.B. Eisenionen sein und zu einer sicheren und moderaten Aushärtung des Klebstoffes 130 nach beispielsweise 15 min führen. In all magnet systems described so far is a painted side surface of a magnet 100 an unpainted side surface of another magnet 100 . 200 or 210 across from. Traces of active metal ions may be present on the non-painted side surfaces. These metal ions may be, for example, iron ions and a safe and moderate curing of the adhesive 130 after 15 minutes, for example.
Die Magnetsysteme 300, 301, 302 und 303 weisen jeweils eine Länge 310 und eine Breite 311 auf. Die Länge 311 der Magnetsysteme 300, 301, 302 und 303 kann gleich der Länge 101 der Magneten 100, 200 und 210 zuzüglich der doppelten Schichtdicke des Lacks 120 sein. Die Breite 311 ergibt sich durch die im jeweiligen Magnetsystem 300, 301, 302 und 303 enthaltenen Magnete 100, 200 und 210 zuzüglich der jeweiligen Schichtdicken des Lacks 120. Die Magnetsysteme 300, 301, 302 und 303 können jeweils sechs Seitenflächen bei einer quaderförmigen Geometrie aufweisen. Alle Seitenflächen der Magnetsystem 300, 301, 302 und 303 können mit dem Lack 120 beschichtet sein oder nachträglich beschichtet werden. The magnet systems 300 . 301 . 302 and 303 each have a length 310 and a width 311 on. The length 311 the magnet systems 300 . 301 . 302 and 303 can be equal to the length 101 the magnet 100 . 200 and 210 plus the double layer thickness of the paint 120 be. The width 311 results from the in the respective magnet system 300 . 301 . 302 and 303 contained magnets 100 . 200 and 210 plus the respective layer thicknesses of the paint 120 , The magnet systems 300 . 301 . 302 and 303 can each have six side surfaces in a cuboid geometry. All side surfaces of the magnet system 300 . 301 . 302 and 303 can with the paint 120 be coated or subsequently coated.
Die 7 bis 9 zeigen ein beispielhaftes Herstellungsverfahren für ein Magnetsystem. Das Magnetsystem kann aus einer beliebigen Kombination und einer beliebigen Anzahl von zumindest einem der Magneten 100, 200 oder 210 aufgebaut sein. Zu Beginn wird zumindest ein Magnet 100 auf der ersten Seitenfläche 111 mit dem Lack 120 beschichtet (Schritt 1001). Zusätzlich können auch die dritte, die vierte, die fünfte und die sechste Seitenfläche 113, 114, 115 und 116 mit dem Lack 120 beschichtet werden. Diese Maßnahme wird im dargestellten Beispiel bei fünf Magneten 100 durchgeführt. Darüber hinaus kann der Magnet 200 an allen Seitenflächen mit dem Lack 120 beschichtet werden. The 7 to 9 show an exemplary manufacturing process for a magnet system. The magnet system may be of any combination and any number of at least one of the magnets 100 . 200 or 210 be constructed. At the beginning, at least one magnet 100 on the first side surface 111 with the paint 120 coated (step 1001 ). In addition, the third, the fourth, the fifth and the sixth side surface can also be used 113 . 114 . 115 and 116 with the paint 120 be coated. This measure is in the example shown at five magnets 100 carried out. In addition, the magnet can 200 on all side surfaces with the paint 120 be coated.
7 zeigt in Draufsicht eine Anordnung mit Magneten 100 und 200. Die mit dem Lack 120 lackierten Magnete 100 und 200 werden derart angeordnet 1002, dass jeweils die erste Seitenfläche 111 von einem Magneten 100 oder 200 einer zweiten Seitenfläche 112 von einem Magneten 100 gegenüber liegt. Im dargestellten Beispiel umfasst die Anordnung sechs Magnete 100 und 200. Die Magnete 100 und 200 können so angeordnet werden, dass jeweils die dritten, die vierten, die fünften und die sechsten Seitenflächen 113, 114, 115 und 116 der Magnete 100 und 200 miteinander fluchten. 7 shows in plan view an arrangement with magnets 100 and 200 , The one with the paint 120 painted magnets 100 and 200 are arranged in such a way 1002 that each the first side surface 111 from a magnet 100 or 200 a second side surface 112 from a magnet 100 is opposite. In the example shown, the arrangement comprises six magnets 100 and 200 , The magnets 100 and 200 can be arranged so that each of the third, the fourth, the fifth and the sixth side surfaces 113 . 114 . 115 and 116 the magnets 100 and 200 aligned with each other.
Nachdem die Magnete 100 und 200 in der beschriebenen Weise angeordnet wurden können die Magneten 100 und 200 und deren Seitenflächen 111 und 112 durch eine angelegte Kraft 410 aufeinander (oder aneinander) gedrückt werden (Schritt 1003). Die Wirkungslinie der Kraft 410 wirkt dabei annähernd senkrecht auf die Seitenflächen 111 und 112 der Magneten 100 und 200. Die Kraft 410 kann beispielsweise durch eine Klemmvorrichtung aufgebracht werden und sowohl punktförmig als auch flächig in die Anordnung eingeleitet werden. Die Klemmvorrichtung kann eine Schraubzwinge, eine Leimzwinge, eine Fixierklemme oder eine Holzklemme sein. Alternativ oder zusätzlich zur Klemmvorrichtung kann auch ein Stapelwerkzeug eingesetzt werden. Das Stapelwerkzeug kann eine vordefinierte Ausrichtung der einzelnen Magneten 100, 200 und 210 zueinander gewährleisten und je nach Ausführung auch die Kraft 410 auf die Magneten 100, 200 und 210 aufbringen. After the magnets 100 and 200 can be arranged in the manner described, the magnets 100 and 200 and their side surfaces 111 and 112 by an applied force 410 pressed on each other (or on each other) (step 1003 ). The line of action of the force 410 acts almost perpendicular to the side surfaces 111 and 112 the magnet 100 and 200 , The power 410 can be applied for example by a clamping device and both punctiform and flat introduced into the arrangement. The clamping device may be a screw clamp, a glue clamp, a fixing clamp or a wooden clamp. Alternatively or in addition to the clamping device, a stacking tool can also be used. The stacking tool may have a predefined orientation of the individual magnets 100 . 200 and 210 ensure each other and depending on the design and the power 410 on the magnets 100 . 200 and 210 muster.
Die Kraft 410 kann alternativ auch ohne Klemmvorrichtung aufgebracht werden. Beispielsweise können die Magneten 100, 200 und 210 derart übereinander gestapelt werden, dass sie allein durch die Wirkung der Schwerkraft aufeinander gedrückt werden. Der Betrag und die Wirkrichtung der Kraft 410 sind dann von der Masse der jeweiligen Magneten 100, 200 und 210 sowie der Erdbeschleunigung und deren Wirkrichtung abhängig. The power 410 Alternatively, it can be applied without a clamping device. For example, the magnets 100 . 200 and 210 be stacked so that they are pressed together by the action of gravity alone. The amount and effective direction of the force 410 are then of the mass of the respective magnets 100 . 200 and 210 and the acceleration due to gravity and their effective direction.
8 zeigt in Draufsicht die Anordnung mit den Magneten 100 und 200 nachdem die Anordnung in einen Tränkbehälter 420 eingebracht worden ist. Im Tränkbehälter 420 kann sich der Klebstoff 130 in flüssigem oder zähflüssigem Zustand befinden. Darüber hinaus kann im Tränkbehälter 420 ein Tränkvlies 430 angeordnet werden. Das Tränkvlies 430 kann eine erste Seitenfläche 431 aufweisen und den Klebstoff 130 zumindest teilweise aufsaugen, kurzzeitig speichern und kontrolliert an die Anordnung aus den Magneten 100 und 200 abgeben. 8th shows in plan view the arrangement with the magnets 100 and 200 after the arrangement in an impregnation tank 420 has been introduced. In the impregnation tank 420 may be the glue 130 in liquid or viscous state. In addition, in the impregnation tank 420 an impregnating fleece 430 to be ordered. The impregnating fleece 430 can be a first side surface 431 exhibit and the glue 130 at least partially soak, temporarily store and controlled to the arrangement of the magnets 100 and 200 submit.
Durch Einwirkung der Kraft 410 können die Magneten 100 und 200 der Anordnung soweit zusammen gepresst werden, dass zwischen den Magneten 100 und 200 eine Schicht des Lackes 120 sowie ein Klebstoffspalt für den Klebstoff 130 verbleibt. Nachdem Einbringen der Anordnung in den Tränkbehälter 420 liegt die Anordnung auf der ersten Seitenfläche 431 des Tränkvlieses 430 auf. Die Seitenflächen 111 und 112 der Magneten 100 und 200 können dabei annähernd senkrecht zur ersten Seitenfläche 431 des Tränkvlieses 430 angeordnet sein. By the action of force 410 can the magnets 100 and 200 The arrangement should be pressed together so far that between the magnets 100 and 200 a layer of the paint 120 and an adhesive gap for the adhesive 130 remains. After placing the arrangement in the impregnation tank 420 the arrangement lies on the first side surface 431 the impregnating fleece 430 on. The side surfaces 111 and 112 the magnet 100 and 200 can be approximately perpendicular to the first side surface 431 the impregnating fleece 430 be arranged.
Wie in 9 gezeigt, kann der Klebstoff 130 durch Auflegen der Anordnung auf die erste Seitenfläche 431 des Tränkvlieses 430 vom Tränkvlies 430 abgegeben werden und aufgrund des Kapillareffektes in die Klebstoffspalten zwischen den Magneten 100 und 200 eindringen (Schritt 1004). Die Klebstoffspalten können eine Länge von ca. 20 cm, eine Breite von ca. 15 cm und eine Tiefe von wenigen Mikrometern aufweisen. Nach beispielsweise ca. 15 min ab dem Auflegen der Anordnung auf das Tränkvlies kann die Aushärtung des Klebstoffs 130 beginnen. Nach beispielsweise weiteren 15 min kann der Klebstoff 130 soweit ausgehärtet sein, dass die Magneten 100 und 200 der Anordnung zueinander handfest fixiert sind und ein Magnetsystem bilden. Unter Handfestigkeit wird ein Aushärtungszustand des Klebstoffes 130 verstanden, bei dem der Klebstoff 130 eine Scherfestigkeit von > 0,5 N/mm2 aufweist. As in 9 shown, the adhesive may be 130 by placing the arrangement on the first side surface 431 the impregnating fleece 430 from the impregnating fleece 430 be discharged and due to the capillary effect in the adhesive gaps between the magnets 100 and 200 penetrate (step 1004 ). The adhesive gaps may have a length of about 20 cm, a width of about 15 cm and a depth of a few micrometers. After, for example, about 15 minutes from the placement of the arrangement on the impregnating nonwoven, the curing of the adhesive can 130 kick off. For example, another 15 min can be the glue 130 so far hardened that the magnets 100 and 200 the arrangement are fixed to each other hand-tight and form a magnetic system. Under hand strength becomes a curing state of the adhesive 130 understood, in which the adhesive 130 has a shear strength of> 0.5 N / mm 2 .
Anschließend kann das hergestellte Magnetsystem aus dem Tränkbehälter 420 entnommen (Schritt 1005) und die Kraft 410 vom hergestellten Magnetsystem weggenommen werden (Schritt 1006). Beispielsweise kann dazu die Klemmvorrichtung entfernt werden wodurch auch die Kraft 410 weggenommen wird. Es können dann beispielsweise überschüssige Reste des Klebstoffs 130 abgewischt (Schritt 1007) werden. Der Klebstoff 130 kann dann bei einer vordefinierten Temperatur vollständig bis zur Endfestigkeit aushärten (Schritt 1008). Die Temperatur kann beispielsweise Zimmertemperatur von ca. 20 °C bis ca. 25 °C oder eine erhöhte Temperatur im Bereich von ca. 90 °C sein. Eine Erhöhung der Temperatur führt zu einer Verkürzung der Zeit zur vollständigen Aushärtung. Bei einer erhöhten Temperatur von ca. 90 °C kann der Klebstoff 130 nach ca. 15 min ab Entnahme des hergestellten Magnetsystems aus dem Tränkbehälter 420 vollständig bis zur Endfestigkeit ausgehärtet sein. Subsequently, the produced magnet system from the impregnation tank 420 taken (step 1005 ) and the power 410 be removed from the manufactured magnet system (step 1006 ). For example, the clamping device can be removed thereby also the force 410 is taken away. It can then, for example, excess residues of the adhesive 130 wiped off (step 1007 ) become. The adhesive 130 can then cure fully to final strength at a predefined temperature (step 1008 ). The temperature may be, for example, room temperature of about 20 ° C to about 25 ° C or an elevated temperature in the range of about 90 ° C. Increasing the temperature leads to a shortening of the time to complete curing. At an elevated temperature of about 90 ° C, the adhesive can 130 After approx. 15 min from removal of the produced magnet system from the impregnation tank 420 fully cured to final strength.
Je nachdem wie viele Seitenflächen der Magneten 100 und 200 vor dem Anordnen der Magneten 100 und 200 mit dem Lack 120 beschichtet wurden, kann das hergestellte Magnetsystem dann bereits an allen Seitenflächen mit dem Lack 120 beschichtet sein. Ist das nicht der Fall, können die Seitenflächen des Magnetsystems, die noch nicht mit dem Lack 120 beschichtet worden sind, auch nachträglich mit dem Lack 120 beschichtet werden. Der Lack 120 kann gute Isoliereigenschaften aufweisen, in flüssigen Methacrylatklebstoffen, beispielsweise im Klebstoff 130 unlöslich sein, vom Klebstoff 130 oder von Methacrylatklebstoffen nicht chemisch angegriffen werden und/oder durch diese zu quellen beginnen. Der Lack 120 kann ein Korrosionsschutzlack für Seltenerd-Dauermagnete sein. Depending on how many side surfaces of the magnets 100 and 200 before arranging the magnets 100 and 200 with the paint 120 coated magnet system can then already on all side surfaces with the paint 120 be coated. If that is not the case, the side surfaces of the magnet system that are not yet covered with the paint 120 have been coated, even subsequently with the paint 120 be coated. The paint 120 can have good insulating properties, in liquid methacrylate adhesives, for example in the adhesive 130 be insoluble, from the adhesive 130 or are not chemically attacked by methacrylate adhesives and / or begin to swell through them. The paint 120 can be a corrosion protection varnish for rare earth permanent magnets.
10 und 11 zeigen jeweils ein Ablaufdiagramm für ein beispielhaftes Verfahren zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Magnetsystems. Der Klebstoff 130 kann säurefrei sein und in Form eines lagerstabilen Einkomponentensystems vorliegen. Darüber hinaus kann der Klebstoff 130 ein anaerob härtender Methacrylatklebstoff mit einer Viskosität im Bereich von < 200 mPas, von < 100 mPas oder im Bereich von 60 mPas bis 100 mPas sein, der auch in Klebstoffspalten von < 10 µm nicht sofort aushärtet. Der Klebstoff 130 weist beim Aushärten keinen oder nur einen sehr geringen Volumenschrumpf auf. Diese Eigenschaft führt dazu, dass das Aushärten des Klebstoffes 130 zu keiner Volumenänderung des Klebstoffs 130 im Klebespalt führt und es somit zu keiner nennenswerten Maßänderung der Anordnung aus den Magneten 100 und 200 gegenüber dem fertigen Magnetsystem kommt. Das Endmaß kann deshalb schon vor dem eigentlichen Klebevorgang exakt und endkonturgenau durch Stapeln der Magneten 100 und 200 eingestellt werden und auch während des gesamten Herstellungsprozess beibehalten werden. 10 and 11 each show a flowchart for an exemplary method for producing a magnet system according to the invention. The adhesive 130 may be acid-free and in the form of a storage-stable one-component system. In addition, the glue can 130 an anaerobically curing methacrylate adhesive having a viscosity in the range of <200 mPas, of <100 mPas or in the range of 60 mPas to 100 mPas, which does not cure immediately even in adhesive gaps of <10 μm. The adhesive 130 has no or only a very small volume shrinkage during curing. This property causes the curing of the adhesive 130 to no volume change of the adhesive 130 in the adhesive gap and thus it does not lead to a significant dimensional change of the arrangement of the magnets 100 and 200 comes opposite the finished magnet system. The final dimension can therefore be accurate and final contour accurate by stacking the magnets even before the actual bonding process 100 and 200 adjusted and maintained throughout the manufacturing process.
Der Klebstoff 130 kann zumindest eine organische Verbindung mit radikalisch polymerisierbaren Mehrfachbindungen enthalten. Dies können beispielsweise substituierte Acrylsäureester und/oder Methacrylsäureester sein. Darüber hinaus kann der Klebstoff 130 einen Radikalstarter enthalten. Der Radikalstarter kann beispielsweise ein organisches Peroxid wie Dibenzoylperoxid und/oder Cumolhydroperoxid sein. Ferner kann der Klebstoff 130 ein Harz oder eine Harzmischung auf Basis von hochmolekularen, Phenolethergruppen aufweisenden Polymeren aufweisen. Die zumindest eine organische Verbindung, der Radikalstarter und das Harz oder die Harzmischung können säurefrei sein. The adhesive 130 may contain at least one organic compound having free-radically polymerizable multiple bonds. These may be, for example, substituted acrylic acid esters and / or methacrylic acid esters. In addition, the glue can 130 contain a radical starter. The radical initiator may be, for example, an organic peroxide such as dibenzoyl peroxide and / or cumene hydroperoxide. Furthermore, the adhesive can 130 a resin or a resin mixture based on high molecular weight, phenol ether groups having polymers. The at least one organic compound, the radical initiator and the resin or resin mixture may be acid free.
Die hochmolekularen, Pehnolethergruppen aufweisenden Polymere können beispielsweise Phenoxyharze und/oder feste hochmolekulare Epoxidharze der Bisphenol-A- oder Bisphenol-F-Reihe mit einem mittleren Molekulargewicht zwischen 2.000 und 100.000 g/Mol oder einem mittleren Molekulargewicht zwischen 3.000 und 50.000 g/Mol sein. Alternativ können auch Mischpolymere, die die beschriebene Phenolethergruppe enthalten, sowie Harzmischungen aus den erfindungsgemäßen Zusatzharzen mit anderen kompatiblen Polymerisaten eingesetzt werden. Beispielsweise können das Polymethylmethacrylat sowie Copolymerisate von Methacrylsäureestern sein. Außerdem können dies Polysulfone, Polyester oder Polyurethane sein. Durch den Zusatz der Bisphenol-Harze auf Phenoxy- oder Epoxybasis kann ohne Säurezusatz eine signifikante Beschleunigung der radikalischen Polymerisation erreicht werden. The high molecular weight polymers containing phenol ethers may be, for example, phenoxy resins and / or high molecular weight bisphenol A or bisphenol F series high molecular weight epoxy resins having an average molecular weight between 2,000 and 100,000 g / mol or an average molecular weight between 3,000 and 50,000 g / mol. Alternatively, it is also possible to use mixed polymers which contain the described phenol ether group and resin mixtures of the novel additive resins with other compatible polymers. For example, these may be polymethyl methacrylate and copolymers of methacrylic acid esters. In addition, these may be polysulfones, polyesters or polyurethanes. By adding the phenoxy- or epoxy-based bisphenol resins, a significant acceleration of the radical polymerization can be achieved without addition of acid.
Die organischen Verbindungen mit radikalisch polymerisierbaren Mehrfachbindungen können beispielsweise flüssige Acrylsäureester oder Methacrylsäureester von aliphatischen und/oder aromatischen Alkoholen mit einer oder mehreren Hydroxylgruppen, beispielsweise Methanol, Ethanol, Propanol, höhere Alkohole, Glykolether, Glycerin oder Diole sein. The organic compounds having free-radically polymerizable multiple bonds can be, for example, liquid acrylic esters or methacrylic acid esters of aliphatic and / or aromatic alcohols having one or more hydroxyl groups, for example methanol, ethanol, propanol, higher alcohols, glycol ethers, glycerol or diols.
Der Klebstoff 130 kann zumindest Polymethylmethacrylat, Organosilane zur Haftverbesserung, Organometallverbindungen zur Erzeugung von Metallionen als Beschleuniger für die Härtung, mineralische Füllstoffe, rheologische Additive oder sonstige Hilfsstoffe enthalten. The adhesive 130 may contain at least polymethyl methacrylate, organosilanes for adhesion improvement, organometallic compounds for the production of metal ions as accelerators for curing, mineral fillers, rheological additives or other auxiliaries.
Im Klebstoff 130 kann ein filmbildendes Polymer enthalten sein. Außerdem kann im Klebstoff 130 zusätzlich Saccharin gelöst sein und der Harzanteil im Klebstoff zwischen 10 Gew.-% und 80 Gew.-% oder zwischen 30 Gew.-% und 60 Gew.-% betragen. In the glue 130 For example, a film-forming polymer may be included. Besides, in the glue 130 additionally be dissolved saccharin and the resin content in the adhesive between 10 wt .-% and 80 wt .-% or between 30 wt .-% and 60 wt .-% amount.
Der Klebstoff 130 kann in einem Beispiel frei von einem Radikalbeschleuniger sein. Er kann etwa frei von Aminen sein. Der Volumenschrumpf dieses beispielhaften Klebstoffs 130 ist annähernd null. Außerdem kann die Viskosität des Klebstoffs 130, beispielsweise während der Verarbeitung herabgesetzt werden. Darüber hinaus kann die Aushärtezeit des Klebstoffes 130, beispielsweise bis zum Erreichen der Handfestigkeit verlängert werden. The adhesive 130 may be free of a radical accelerator in one example. He may be free of amines. The volume shrinkage of this exemplary adhesive 130 is almost zero. In addition, the viscosity of the adhesive can 130 be reduced during processing, for example. In addition, the curing time of the adhesive can 130 , for example, be extended until reaching the hand strength.
In einem anderen Beispiel kann der Klebstoff 130 3,5 Gewichtsteile Tetrahydrofurfurylmethacrylat, 3,5 Gewichtsteile Isobornylmethacrylat, 3,5 Gewichtsteile Hydroxymethylmethacrylat, 3,5 Gewichtsteile Bisphenol-A-ethoxyatdimethacrylat und 1 Gewichtsanteil Phenoxyharz aufweisen. Dabei kann das Phenoxyharz ein Molekulargewicht zwischen 20.000 g/Mol und 60.000 g/Mol aufweisen. In another example, the adhesive may be 130 3.5 parts by weight of tetrahydrofurfuryl methacrylate, 3.5 parts by weight of isobornyl methacrylate, 3.5 parts by weight of hydroxymethyl methacrylate, 3.5 parts by weight of bisphenol A ethoxyate dimethacrylate and 1 part by weight of phenoxy resin. The phenoxy resin may have a molecular weight between 20,000 g / mol and 60,000 g / mol.
Im Klebstoff 130 können darüber hinaus 2 Gew.-% Cumolhydroperoxid und 0,5 Gew.-% Saccharin gelöst sein. Das Cumolhydroperoxid und das Saccharin können die Härterkomponente bilden. In the glue 130 In addition, 2% by weight of cumene hydroperoxide and 0.5% by weight of saccharin may be dissolved. The cumene hydroperoxide and the saccharin may form the hardener component.
