DE1489805B2 - - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Magnetisie- flächen zwei aus mäanderförmigen Leiterzügen gleirungsvorrichtung zum Aufbringen einer Magnetisie- eher Schleifenzahl bestehende eisenlose Wicklungen rung mit einer Vielzahl von streifenförmigen Polen unter Isolierung und Einbettung in Kunstharz überabwechselnder Polarität auf der Mantelfläche eines einander anzuordnen und elektrisch leitend mitzylindrischen, aus Dauermagnetwerkstoff bestehen- 5 einander zu verbinden, und zwar derart, daß der den Körpers unter Verwendung mäanderförmiger eine Leiterzug in Umfangsrichtung um einen mitt-Leiterschleifen. leren Schleifenabstand gegenüber dem anderen

Aus der französischen Patentschrift 1 277 335 ist Leiterzug versetzt ist und daß die Stromrichtung in eine Magnetisierungsvorrichtung bekannt, die mittels übereinanderliegenden geraden Schleifenabschnitten mäanderförmig gewickelter Leiterschleifen eine Ma- io gleich ist. Bei der erfindungsgemäßen Magnetisiegnetisierung der zylindrischen Oberfläche von Dauer- rungsvorrichtung sind also koaxial zur Symmetriemagneten in wechselnder Polfolge gestattet. In einem achse des Zylinders zwei zylindrische, in der Ab-Hohlzylinder aus magnetisch weichem Material sind wicklung mäanderförmig verlaufende Magnetisie-Bohrungen auf einem oder zwei konzentrischen rungswicklungen übereinander angeordnet, mit zwei Kreisbögen angeordnet, durch die sich die Leiter- 15 gemeinsamen Stromzuführungen elektrisch leitend schleifen mäanderförmig hindurcherstrecken. Auf verbunden und gegeneinander isoliert in eine Isolierder Innenfläche des Hohlzylinders sind Polschuhe masse aus Kunststoff eingebettet. Mit einer solchen ausgearbeitet, durch die der magnetische Kraftlinien- Magnetisierungsvorrichtung ist es möglich, auf fluß in die gegenüberliegende zu magnetisierende Dauermagneten mit verhältnismäßig kleinem Durch-Fläche des Dauermagneten verläuft. 20 messer eine sehr enge Polfolge aufzuprägen.

Weiterhin sind Magnetisierungsvorrichtungen be- Gemäß einer bevorzugten Ausführung der erfinkannt, bei denen auf dem gesamten Innenumfang dungsgemäßen Magnetisierungsvorrichtung soll jede eines Hohlzylinders parallel zu seiner Längsachse Magnetisierungswicklung aus einem elektrisch gut Nuten eingefräst sind. Auf die sich dadurch über leitenden Metallband bestehen, in das zur Erzielung den Innenumfang ergebenden Stege, die als Pol- 25 einer Mäanderform abwechselnd von den Seitenschuhe wirken, sind mehrwindige Magnetisierungs- wänden her Einschnitte angebracht sind. Weiterhin Wicklungen aufgebracht, die bei Einspeisung von ist es bei der erfindungsgemäßen Magnetisierungs-Strom in ihre Windungen einen Magnetfluß in die vorrichtung vorzugsweise möglich, beide Magnetisiebenachbarten Polschuhe induzieren, welcher in die rungswicklungen elektrisch in Reihe zu schalten. Die gegenüberliegende Oberfläche des zu magnetisieren- 30 Magnetisierungswicklungen sind mit mindestens zwei den Dauermagnetkörpers geleitet wird, wodurch eine rechtwinklig gebogenen elektrischen Stromzufüh-Wechselpolmagnetisierung erfolgt. rungsleitungen versehen, an denen jeweils mindestens

Die obenerwähnten bekannten Magnetisierungs- ein Kontaktstift angebracht ist.

Vorrichtungen haben vor allem den Nachteil, daß die An Hand der Abbildungen soll die Erfindung

Anordnung der Pole auf ihrem Innenumfang nicht 35 näher erläutert werden.

beliebig eng gemacht und damit die Anzahl der A b b. 1 zeigt einen zylindrischen, aus magnetisier-

PoIe auf der Oberfläche des zu magnetisierenden barem Werkstoff bestehenden Körper, der mit der

Dauermagneten nicht beliebig erhöht werden kann. Vorrichtung gemäß der Erfindung magnetisiert ist;

Die auf dem Innenumfang einer solchen Vorrichtung Abb. 2 zeigt die Draufsicht auf eine bevorzugte

unterzubringende Anzahl von Kerneisenstegen mit 40 Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrich-

um diese herumgelegte Magnetisierungswicklungen tung;

ist natürlich in erster Linie von dem zur Verfügung Abb. 3 ist die Darstellung eines Schnittbildes

stehenden Innendurchmesser selbst abhängig. Es wer- durch die Vorrichtung gemäß A b b. 2 entlang der

den heute aber zylindrische Dauermagnetkörper, ins- Linie A-B;

besondere für Kleinmotoren, benötigt, die auch bei 45 Abb. 3 a zeigt in einer Abwicklung eine Magneti-

geringem Durchmesser über ihren Umfang mit einer sierwicklung, und

Wechselpolmagnetisierung hoher Induktion versehen A b b. 4 zeigt die elektrische Schaltungsanordnung

sind und beispielsweise über den Umfang zwölf oder der Magnetisierwicklungen.

mehr Pole aufweisen müssen. Dies ist mit den be- In A b b. 1 ist zur Verdeutlichung der mit der kannten Magnetisierungsvorrichtungen nicht mehr zu 50 erfindungsgemäßen Vorrichtung herzustellenden verwirklichen, deren Polfolge durch die Art der An- Gegenstände ein zylindrischer, aus magnetisierbarem Ordnung von Leiterschleifen und dazwischenliegen- Werkstoff bestehender Körper dargestellt, der über den Weicheisenpolschuhen begrenzt ist. Es ist bei seiner Mantelfläche in der eingezeichneten Polarität ihnen nicht möglich, die zum Aufprägen der ge- mit einer Wechselpolmagnetisierung versehen werforderten Zahl von Polen notwendige Anzahl von 55 den soll.

Polschuhen auf dem vorhandenen Raum unter- In A b b. 2 ist eine dafür geeignete Vorrichtung

zubringen. zu erkennen, in welcher beispielsweise ein, einen

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher die Durchmesser von etwa 14 mm aufweisender, zylin-

Schaffung einer Magnetisierungsvorrichtung, die es drischer Magnetkörper zwanzigpolig magnetisiert

ermöglicht, eine sehr enge Polfolge auf der Ober- 60 werden kann. In der Vorrichtung selbst sind die

fläche eines zu magnetisierenden Dauermagneten beiden Magnetisierwicklungen 1 und 2 zu erkennen,

aufzuprägen, die mit bekannten Magnetisierungs- die durch eine geeignete, zwischen ihnen angeordnete

vorrichtungen nicht erreichbar wäre. Insbesondere Isolierschicht 3 voreinander getrennt sind. Die Enden

sollen dabei auch unerwünschte axiale Komponenten der Magnetisierwicklungen sind mit zwei recht-

der Magnetisierung vermieden werden. 65 winklig gebogenen Stromzuführungsleitungen 4 und 4'

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß elektrisch leitend verbunden. An der einen Stromvorgeschlagen, in zwei zu dem zu magnetisierenden zuführungsleitung ist ein Kontaktstift 5 zu erkennen; zylindrischen Körper koaxialen Zylindermantel- mit Hilfe dieser Kontaktstifte kann die Vorrichtung

rasch an ein Impulsmagnetisiergerät angesteckt werden. Die Magnetisierwicklungen und ein Teil der Stromzuführungsleitungen sind von einer starken Schicht 6 aus Isoliermaterial umhüllt, welche — um der Vorrichtung eine höhere mechanische Widerstandsfähigkeit zu geben — noch von einem Becher 7 aus nicht magnetisierbarem Werkstoff, beispielsweise Kunststoff, umgeben sein kann.

Aus der A b b. 3, welche die Vorrichtung gemäß der Erfindung im Schnittbild zeigt, wird das Aussehen der Magnetisierwicklungen deutlich. Diese bestehen, wie ein in A b b. 3 a dargestellter Ausschnitt aus einer Abwicklung derselben noch besser zeigt, aus einem elektrisch gutleitenden Metallband, beispielsweise Elektrolytkupfer, das durch seitliche Ein- - schnitte 8 zu einer mäanderförmigen Wicklung geformt ist. Um die Längsstege 9, 9', 9" usw. einer jeden Wicklung bilden sich, wenn diese von einem elektrischen Strom durchflossen werden, magnetische Felder aus, die eine Ausrichtung der Elementarmagnete in dem zu magnetisierenden Körper hervorrufen. Die einzelnen Längsstege sind durch die Querstege 1O₃ 10', 10" usw. miteinander verbunden. Die beiden mäanderförmig aussehenden Magnetisierwicklungen sind zylinderförmig gebogen und zwecks Hintereinanderschaltung so miteinander verbunden, daß Anfang und Ende der äußeren Wicklung als Stromzuführung dienen.

An sich würde je nach der dem zu magnetisierenden Körper einzuprägenden Induktion eine Magnetisierwicklung genügen. Es hat sich jedoch gezeigt, daß bei einer derart ausgelegten Vorrichtung durch den in den Querstegen 10 usw. fließenden Stromimpuls dem zu magnetisierenden Körper eine unerwünschte und für die spätere Anwendung nachteilige Axialkomponente der Induktion eingeprägt würde. Dieser Nachteil wird jedoch durch die vorgeschlagene Anordnung von zwei Magnetisierwicklungen, welche um einen mittleren Schleifenabstand gegeneinander versetzt angeordnet sind, vermieden. Dabei ist der mittlere Schleifenabstand der Abstand von der Mitte des einen bis zur Mitte des nächsten Längssteges.

Die Wirkungsweise dieser Anordnung läßt sich am besten an Hand der in A b b. 4 dargestellten elektrischen Schaltung der beiden Magnetisierwicklungen erkennen.

Die beiden Magnetisierwicklungen, von denen die innenliegende Wicklung 1 ausgezogen und die außenliegende Wicklung gestrichelt gezeichnet ist, sind bei 11 bzw. 11' miteinander verbunden. Anfang und Ende der äußeren Wicklung 2 sind mit den Stromzuführungsleitungen verbunden, so daß sie damit an ein Impulsmagnetisiergerät angeschlossen werden können. Wie aus A b b. 4 zu erkennen ist, durchfließt der Strom zunächst die halbe Wicklung 2, geht dann an der mit 11 bezeichneten Stelle in die Wicklung 1 über, welche er in gesamter Länge durchfließt,, um dann an der Stelle 11' in die Wicklung 2 zurückgeführt zu werden. In den Längsstegen 9, 9', 9" usw. der Magnetisierwicklungen ergibt sich daher ein Stromfluß, wie er in A b b. 4 durch die in vertikaler Richtung zeigenden, in die Wicklung eingezeichneten Pfeile bezeichnet ist. In den Querstegen 10, 10', 10" usw. der Magnetisierwicklungen ist der Stromverlauf durch außerhalb der Wicklungen Hegende, horizontal gerichtete Pfeile angedeutet. Dabei gilt der volle Pfeil für die Querstege der durchgehend gezeichneten, der offene Pfeil für die Querstege der gestrichelt gezeichneten Wicklung. Wie leicht zu erkennen ist, werden die Längsstege beider Wicklungen

ίο in gleicher Richtung vom Strom durchflossen, während der Strom in den Querstegen der äußeren Wicklung entgegengesetzt zum Strom in den Querstegen der inneren Wicklung gerichtet ist. Dies bewirkt aber wiederum, daß die durch den Stromfluß in den Querstegen erzeugten magnetischen Felder sich gegenseitig kompensieren, so daß auf der Oberfläche des zu magnetisierenden Körpers nur eine axial feldfreie Wechselpolmagnetisierung über den Umfang erzeugt wird.

Eine Magnetisiervorrichtung gemäß der Erfindung bietet somit die Möglichkeit, einen zylindrischen, magnetisierbaren Körper mit einer über den Umfang gleichmäßig verteilten Wechselpolmagnetisierung herzustellen, dessen Magnetpole eine hohe Induktion

25. und keine unerwünschten Axialkomponenten des magnetischen Feldes aufweisen. Es ist festgestellt worden, daß beim Einsatz von mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung hergestellten Zylindern als Läufer in Kleinmotoren ein um 15 °/o höheres Drehmoment erzielbar ist.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Magnetisierungsvorrichtung zum Aufbringen einer Magnetisierung mit einer Vielzahl von streifenförmigen Polen abwechselnder Polarität auf der Mantelfläche eines zylindrischen, aus Dauermagnetwerkstoff bestehenden Körpers unter Verwendung mäanderförmiger Leiterschleifen, dadurch gekennzeichnet, daß in zwei zu dem zu magnetisierenden zylindrischen Körper koaxialen Zylindermantelflächen zwei aus mäanderförmigen Leiterzügen gleicher Schleifenzahl bestehende eisenlose Wicklungen unter Isolierung und Einbettung in Kunstharz übereinander angeordnet und elektrisch leitend miteinander verbunden sind, und zwar derart, daß der eine Leiterzug in Umfangsrichtung um einen mittleren Schleifenabstand gegenüber dem anderen Leiterzug versetzt ist und daß die Stromrichtung in übereinanderliegenden geraden Schleifenabschnitten gleich ist.

2. Magnetisierungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Ma-

gnetisierungswicklung aus einem elektrisch gut leitenden Metallband besteht, in das zur Erzielung einer Mäanderform abwechselnd von den Seitenwänden her Einschnitte angebracht sind.

3. Magnetisierungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,

daß beide Magnetisierungswicklungen elektrisch in Reihe geschaltet sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen