DE1564315A1 - Aus mehreren Dauermagneten zusammengesetztes Magnetsystem und Verfahren zu seiner Magnetisierung - Google Patents

Description

• Patentanniel diareg. Aus mehreren Dauermagneten zusammengesetztes Magnetsystem und Verfahren zu seiner hIagnetisi erung_. Die Erfindung betrifft Dauermagnetsysteme, die aus mehreren Dauermagneten. zusammengesetzt sind und bei denen die einzelnen Dauermagnete in entgegengesetzter Richtung gepolt sind. Als bekanntes Beispiel. für derartige Magnete sei ein. streuarmes Ringspaltmagnetsystem für dynamische Lautsprecher genannt, bei dem in einem Eisentopf ein Ring und eine Platte aus Dauermagnetwerkstoff angeordnet sind (Abbildung 1). Der Eisentopf ist mit 1 bezeichnet, der Polkern aus Eisen mit 2, die den Luftspalt bildende obere Polplatte mit 3. Der magnetische Fluss wird von zwei Dauermagneten geliefert, von denen einer ein Ring ¢, der andere eine Platte 5 ist. Beide sind in entgegengesetzter Richtung magnetisiert, wie durch die Buchstaben N und S angegeben, so daß der Polkern 2 eine Nord- und die Polplatte 3 eine Süd-Polarität erhalten. Der ZusarLnenbau dieser Magnetsysteme erfolgt derart, daß die Magnete ¢ und 5 schon. vor dem Einbau in das Magnetsystem magnetisiert werden. Diese Arbeitsweise ist umständlich, denn die magnetisierten Teile üben Kräfte aufeinander aus und ziehen. Eisenspäne und -Teilchen an, die später leicht in den Luftspalt geraten können und Störungen verursachen. Nach der Erfindung wird ein solches Magnetsystem.mit Dauermagneten ausgerüstet, die sich in ihrer Koerzitivfeldatärke unterscheiden, und die Aufmagnetisiersing wird erst nach dem Zusammenbau in zwei Stufen durchgeführt® zuerst werden. beide Dauermagnete in einer Richtung durch ein starkes äußeres Magnetfeld gesättigt, dann wird der Werkstoff, der die geringere Koerzitivfeldstärke aufweist, durch ein entgegengesetzt gerichtetes Feld. umgepol tg dessen. S tär-ce zwischen den Beträgen der Koerzitizifeldstärken dieser Werkstoffe liegt. Bei deai in Abbildung 1 dargestellten Hingspaltmagnetsystem können zum Beispiel erfindungsgemäß der Ringmagnet 4 aus einem anisotrouen Bariumferrit mit einer Koerzitivfeldstärke $Hc = ca. 2000 Oersted und die Magnetplatte 5 aus einem anisotropen strontiumhaltigen Ferrit mit einer Koerzitivfeldstärke BH c = ca. 4000 Oersted bestehen; zunäcÄst werden, nach dem Zusammenbau, beide Magnete in gleicher Richtung gesättigt, dann wird durch ein entgegengesetztes Feld von etwa 3500 Oersted der Ringmagnet 4 umgepolt; dabei bleibt die ursprüngliche Magnetisierung der Magnetplatte 5 fast unverändert, so daß nunmehr beide Dauermagnete entgegengesetzt gepolt sind.
• In Abbildung 3 ist ein anderes Ringspaltmagnetsystem dargestellt, dessen äußerer Kagnetring 6 aus einem Werkstoff mit relativ hoher Koerzitivfeldstärke besteht, zum Beispiel aus Bariumferrit mit BHc = 2500 Oersted, während der innere Magnet 7 aus einem Werkstoff mit niedriger Koerzitivfeldstärke und hoher Remanenz besteht, zum Beispiel aus AlNiCo 700 mit BHc = 75900 r"-.ru±ed. Der Magnetfluß wird in bekannter Weise durch die Bodenplatte 8, den Polkern 9 und die Polplatte 10 geführt, so daß im luf tapalt zwischen 9 und 10 ein starkes Magnetfeld besteht, Nach dem Zusammenbau wird ein solches Magnetsystem zunächst mit einem starken äußeren Feld von etwa 10 000 Oersted aufmagnetisiert, wobei der innere Magnet 7 falsch gepolt wird. Dann wird das Magne;qystem einem entgegengesetzt gerichteten Feld ausgesetzt, das am Ort des Magneten 7 etwa 1800 0ersted beträgt, wodurch der innere Yagnet 7 in seine r,chti-£?s- rohtung tongepolt wird, ohne daß der -Jußere Nagnet beeinflußt wird.
• Bei einem T,?ägnetsystem nach Abbildung 2, das unter Verwendung eines Ringes von 40 0 x 20 /ö x 9 mm aus anisotrorem Bariumferrit und eines inneren Magneten von 16 fö x g #;m aus AlNiCo 700 hergestellt und erfindungsgemäß zunächst gesättigt, dann umgepolt wurde, betrug im Luftspalt von 17,6 0 x 16 0 x 3 mm die Feldstärke nach dem Sättigen: 3700 Oersted, nach dem Umpolen mit ca. 1800 Oerstede 8300 Oersted.
• Das gleiche Magnetsystem, mit einem Kern 7 aus Eisen statt aus AlNiCo 7009' wies eine Feldstärke von nur 6900 Oersted auf. Das erfindungsgemäß hergestellte und magnetisierte System besitzt demnach eine um 20% höhere Feldstärke und eine um 44919 höhere magnetische ,Energie im Luftspalt als das Magnetsystem in der herkömmlichen Bauweise mit einem Ferritring

  und. einem Polkern aus Eisen.rDie Erfindung ermöglicht es.,

  Magnetsysteme mit entgegengesetzt gepolten Magneten in sehr gedrängter Bauweise herzustellen, bei denen die Magnete mit entgegengesetzter Polung unmittelbar aneinanderstoßen. Bei den bekannten Magnetsystemen war es erforderlich, zwischen den Polbereichen Zwischenräume für die Magnetisierung bewirkende Stromleiter freizulassen, die für die magnetische Wirkung, zum Beispiel für die Haftkraft, k=einen Beitrag lieferten. Durch die Erfindung ist es nunmesI#r möglich, den für den Magnetwerkstoff zur Verfügung stehenden Raure bis zu 100% auszunutzen und optimale Magnetsysteme zu bauen.
• Als Beispiel hierfür ist in Abbildung 3 eine magnetische Haftplatte dargestellt, die aus zahlreichen Dauermagneten 11 besteht, welche auf eine Bodenplatte 12 aus 'Eisen aufgeklebt sind. Die Pole auf der Oberfläche dieser Haftplatte stoßen unmittelbar aneinander, wodurch sich eine vollständige Ausnutzung der Haftfläche ergibt.
• Als weitere Beispiele der Erfindung sind in Abbildung 4 ein Dauermagnetfeld und in Abbildung 5 ein Separator-Hagnetstab dargestellt. Bei dem Dauermagnetfeld sind zwei Dauermagnete 13 zwischen den Polplatten 14 angeordnet. Dazwischen bilden zwei weitere, entgegengesetzt gepolte Dauermagnete 15, die mit Polplatten 16 aus Eisen versehen sind, den Luftspalt 17. Nach dem Zusammenbau der `feile wird das System zunächst i n der auf den I.lagneten 15, die aus einem hochkoerzitiven Werkstoff bestehen 'mögen, angegebenen Hich-cung N r magnetisiert und dann erfindungsgemäß die beiden äußeren liiagnete 13 umgepolt, die zweckmäßig aus einem niedrig-koerzitiven Werkstoff bestehen. Die stabförmige Anordnung von Dauermagneten 18 und eisernen Polplatten 19 in Abbildung 5 wird erfindungsgemäß aus einander abwechselnden Platten mit hoher und mit niedriger Koerzitivfeldstärke aufgebaut und zunächst achsial in der einen Richtung magnetisiert, dann die niedrig-koerzitiven Platten in die entgegengesetzte Richtung umgepolt, so daß jede Polplatte mit zwei gleichnamigen Polen in Berührung steht.
• Als Werkstoffe für die Verwirklichung der Erfindung kommen alle Magnetwerkstoffe in Frage, deren Koerzitivfeldstärken sich soweit unterscheiden, daß beim Umpolen der niedrig-koerzitiven Teile eine ausreichende Magnetisierung der hoehkoerzitiven Teile in der ursprünglichen Richtung bestehen bleibt.
• Durch Anwendung von geeignet geformten Magnetisiervorrichtungen, Polstücken und Abschirmungen kann erfindungsgemäß beim Umpolen die auf die höherkoerzitiven Teile wirkende Feldstärke herabgesetzt werden.

Claims (1)

1. Patentansprüche. 1.) Aus mehreren Dauermagneten zusaiiimengesetztes Magnetsystem, bei dem die einzelnen Dauermagnete in entgegengesetzter Richtung gepolt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Dauermagnete aus Werkstoffen mit verschieden hoher Koerzitivfeldstärke bestehen und daß die Aufmagnetisierung des zusammengesetzten Systems in zwei Stufen erfolgt: zuerst Sättigen beider Werkstoffe in einer Richtung, dann Ummabnetisieren des Werkstoffes, der die geringere Koerzitivfeldstärke aufweist, durch ein entgegengesetzt gerichtetes Feld, dessen Betrag zwischen den Beträgen der Koerzitivfeldstärken dieser Werkstoffe liegt. 2.) Dauernagnetsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Koerzitivfeldstärken der verwendete. Magnetwerkstoffe sich soweit unterscheiden, daß beim Umpolen der niedrigkoerzitiven Teile eine ausreichende Magnetisierung der hoch-. koerzitiven Teile in der ursprünglichen Richtung bestehen bleibt. 3.) Dauermagnetsystem nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß Bereiche verschiedener Polarität und Magnetisierungsrichtung unmittelbar aneinanderstoßen. 4.) Dauermagnetsystem nach den Ansprüchen 1 bis 3, gekennzeichnet durch die Verwendung von Ferrit-Magnetwerkstoffen mit Barium, Strontium oder Blei für die hochkoerzitiven Teile und von A1NiCo-Magnetwerkstoffen für die niedrig-koerzitiven Teile. 5.) Dauermagnetsystem nach den Ansprüchen 1 bis 3, gekennzeichnet durch die Verwendung von Ferrit-Magnetwerkstoffen mit Strontium oder Blei und einer Koerzitivfeldstärke B9 c von mehr als 2500 Oersted für die hochkoerzitiven Teile und von Ferrit-Magnetwerkstoffen mit Barium und einer Koerzitivfeldstärke BHc von weniger. als 2000 Oersted für die niedrigkoerzitiven Teile. 6.y Daicerma@;netsys tei,i nach. den Ansprüchen 1 bis 3, gekennzeichnet durch die Verwendung von Alnico- Magnetwerkstoffen mit einer Koerzitivfeldstärke BFic von mehr als 1000 Oersted für die hochkoerzitiven Teile und von AlidiCo-TrIa@;netwerkstoffen mit einer Koerzitivfeldstärke BHc von weniger als 750 Oersted für die niedrig-koerzitiven Teile.