DE1101637B

DE1101637B - Pressvorrichtung zur Herstellung von anisotropen Dauermagnetkoerpern aus pulverfoermigen Ausgangsstoffen

Info

Publication number: DE1101637B
Application number: DED25289A
Authority: DE
Inventors: Rolf Kempkes; Dipl-Phys Eberhard Schwabe
Original assignee: Deutsche Edelstahlwerke AG
Current assignee: Deutsche Edelstahlwerke AG
Priority date: 1957-03-30
Filing date: 1957-03-30
Publication date: 1961-03-09

Description

Preßvorrichtung zur Herstellung von anisotropen Dauermagnetkörpern aus pulverförmigen Ausgangsstoffen Gegenstand der Erfindung ist eine besonders gestaltete Preßvorrichtung zum Herstellen von Dauertnagnetkörpern mit gekrümmt verlaufender Vorzugsrichtung aus pulverförmigen Ausgangsstoffen.
Bekanntlich können vorzugsgerichtete Dauermagnete aus pulverförmigem Dauerrnagnetwerkstoff derart hergestellt werden, daß das Pulver nach Einfüllen in die Preßform und während des Preßvorganges einem starken homogenen magnetischen Feld derart ausgesetzt wird, daß sich die einzelnen Pulverteilchen in Richtung des Feldes ausrichten, wodurch der gepreßte Körper anisotrope Eigenschaften bekommt. Die so unter Einwirkung des Feldes gepreßten Dauermagnetkörper können danach einer Warmbehandlung durch Sintern unterworfen werden. Sie können aber auch zuvor mit .einem Bindemittel, beispielsweise Kunstharz, versehen werden und erfahren in diesem Falle keine nachträgliche Sinterbehandlung, sondern werden entweder gleichzeitig beim Pressen oder im Anschluß an den Preßvorgang bei Temperaturen zwischen 150 und 180° C »ausgehärtet«. Als Ausgangsmaterial kommen vornehmlich aus Einkristallen bestehende Bariumferrit-Pulverteilchen geeigneter Korngröße in Frage. Es können aber auch Pulver verwendet werden, die durch Zerkleinern an sich bekannter anisotroper Al Ni Co-Dauermagnetkörper hergestellt wurden.
Die Erfindung befaßt sich nun mit einem Spezialproblem der Herstellung solcher Magnete mit gekrümmten Richtungen der Vorzugslage der Magnetisierung, die nach der Magnetisierung mehrere Polpaare aufweisen. Derartige Magnete finden als Fa,hrradlichtmagnete, mehrpolige Magnetsysteme für Motoren und Generatoren aller Art, Magnetsysteme für dauermagnetische Kupplungen sowie Haftelemente mit Feinpolteilung Anwendung. Da sich die Pole im allgemeinen auf dem äußeren oder inneren Umfang von zylinder- oder hohlzylinderförmigen Dauerma.gnetkörpern befinden, verlaufen die Kraftlinien von Pol zu Pol in gekrümmter Form. Aber auch bei mehrpoligen ebenen Platten oder mehrpoligen quaderförmigen Dauermagnetkörpern, wie sie beispielsweise bei Haftelementen mit Feinpolteilung Anwendung finden, verlaufen die Kraftlinien in Form anemandergereihter Halbkreise im Inneren der Dauermagnetkörper.
Zur Herstellung derartigerDauermagnet-Preßkörper mit gekrümmt verlaufenden Richtungen der magnetischen Vorzugslage ist es zweckmäßig, beim Pressen ein Magnetfeld anzuwenden, das durch einen stromdurchflossenen Leiter erzeugt wird. Es ist bereits bekannt. .ein so erzeugtes Magnetfeld bei der Herstellung von Dauermagneten mit gestreckter oder gekrümmter Vorzugsrichtung anzuwenden, wenn diese Vorzugsrichtung durch Abkühlen des Dauermagnetkörpers im Magnetfeld erfolgt. Es ist auch bereits bekannt, bei einer solchen Erzeugung einer Vorzugsrichtung in Dauermagneten den stromdurchflossenen Leiter als Rohr auszubilden und dieses von einem Kühlmittel durchfließen zu lassen, wenn zur Erzeugung starker Magnetfelder starke Ströme benötigt werden.
Von diesen Maßnahmen wird gemäß der Erfindung in der Weise Gebrauch gemacht, daß eine Preßvorrichtung zur Herstellung anisotroper, zylinder- oder sternförmiger Dauermagnetkörper aus pulverförmigen Dauermagnetwerkstoffen, welche mehrere gekrümmte Vorzugsrichtungen und nach der Magnetisierung mehrere Polpaare aufweisen, mit einer Preßform ausgestattet wird, in der, von der Preßform isoliert, ein rohrförmiger, mäanderförmig gebogener Leiter, vorzugsweise aus Kupfer, in einer der Polzahl entsprechenden Anzahl von Ausnehmungen angeordnet ist, der von einem Kühlmittel, vorzugsweise Wasser, durchflossen und zur Erzeugung eines Magnetfeldes an eine Gleichstromquelle angeschlossen wird.
Um diesen Leiter entsteht bei Durchfluß eines elektrischen Stromes ein ringförmiges Magnetfeld, von dem ein Abschnitt im Dauermagnetkörper eine gekrümmte Vorzugslage erzeugt. Wenn die Preßform aus ferromagnetischem Material besteht, so trägt dieses zur Konzentration der Kraftlinien bei, was für die Erzeugung der notwendigen Feldstärke von Vorteil ist. Der durch den Leiter fließende Gleichstrom soll vorzugsweise so stark sein, daß ein Magnetfeld von wenigstens 1500 Oersted entsteht. Die endgültige Magnetisierung der erfindungsgemäß mit einer Vorzugslage versehenen Dauermagnetkörper kann nach dem Fertigsintern bzw. bei kunstharzgebundenen Preßkörpern nach der Aushärtung mit Hilfe üblicher Vorrichtungen vorgenommen -,werden.
Die Zeichnungen stellen eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Herstellung zylindrischer Magnete dar.
Abb. 1 zeigt schematisch einen Querschnitt durch die Preßform, Abb. 2 gibt die Aufsicht der Vorrichtung gemäß Abb. 1 wieder; in Abt>. 3 ist der mäanderförrnige Verlauf des Einzelleiters in der Preßform perspektivisch dargestellt.
In Abb. 1 und 2 ist die zylinderfÖrmigeferromagnetische Matrize 1 mit der unmagnetischen, verschleißfesten Buchse 1' unten durch den unmagnetischen Unterstempel 2 abgeschlossen. In Ausnehmungen 3. befindet sich von elektrisch isolierendem Material 4 umhüllt der mäanderfärmig gebogene rohrförmige Einzelleiters. Das Pulver wird in denHohlraum 6 eingefüllt, und nach dem Einfüllen wird an die Klemmen 7 und 7' eine elektrische Spannung gelegt, so daß infolge des durch den Leiter fließenden Stromes das sich um ihn ausbildende ringförmige Magnetfeld, wie bei 10 gestrichelt angedeutet, eine dem Magnetfeld entsprechende gekrümmte Vorzugslage im Pulver erzeugt. Zur Kühlung des Leiters 5 sind Anschlüsse für den Kühlmittelzufluß bei 8 und 8' vorgesehen. Während der Strom durch den Leiter 5 fließt, wird mittels des unmagnetischen Oberstempels 9 das Pulver zusammengepreßt. Abb. 3 zeigt den mäanderförmigen Verlauf des Leiters 5 in perspektivischer Ansicht.
Die Preßform kann auch von der im Prinzip dargestellten Zylinderform mehr oder weniger abweichen, wobei dann sinngemäß der Einzelleiter entsprechend der Ausbildung der gewünschten gekrümmten. Vorzugslagen anzuordnen ist.

Claims

PATENTANSPRUCH: Preßvorrichtung zur Herstellung anisotroper, zylinder- oder sternförmiger Dauermagnetkörper aus pulverförmigen Dauermaggnetwerkstoffen, welche mehrere gekrümmte Vorzugsrichtungen und nach der Magnetisierung mehrere Polpaare aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß in der Preßform, von dieser isoliert, ein rohrförmiger, mäanderförmig gebogener Leiter, vorzugsweise aus Kupfer, in einer der Polzahl entsprechenden Anzahl von Ausnehmungen angeordnet ist, der von einem Kühlmittel, vorzugsweise Wasser, durchflossen und zur Erzeugung eines Magnetfeldes an eine Gleichstromquelle angeschlossen wird. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 840 286; österreichische Patentschrift Nr. 152 782; schweizerische Patentschrift Nr. 184 107; britische Patentschrift Nr. 614 788; »ETZ-A« vom 1. 7. 53, S. 388/389; »ETZ-B« vom 21. 10. 55, S. 373 bis 376; »Techn. Mitt. Krupp«, 1954, Nr.
2, S. 47 bis 51.