DE1764196A1 - Pressvorrichtung fuer Magnetpulver - Google Patents

Description

VIDIIUIIIISII, 5 · !!!.»OK llllai, »I1B1

A 14368 22. April 1968

EM/Ml/My

Firma TAMAGAWA KIKAI KINZOKU KABUSHIKI KAISHA, 3, 2-Chome, Ginzanishi, Chuo-Ku, Tokyo - To / Japan

Preßvorrichtung für Magnetpulver

Die Erfindung betrifft Vorrichtungen zum Pressen von Magnetpulver für die Herstellung von Permanentmagneten.

Häufig werden Permanentmagnete auf die Weise hergestellt, daß Pulver aus magnetisierbarem Werkstoff wie Ferrit oder Bariumferrit gepreßt wird, und die Verfahren, naoh denen das magnetisierbare Pulver gepreßt wird, können in Trocken- und Naßverfahren unterteilt werden. Beim Naßverfahren wird das magnetisierbare Pulver in einer Flüssigkeit wie etwa Methylalkohol oder einer wässrigen Lösung von Polyvinylalkohol aufgeschlämmt, und diese Aufschlämmung wird dann in eine Metallform eingeleitet. In der Form wird das Magnetpulver dann einem Magnetfeld ausgesetzt, wodurch die Teilchen des magne-

109810/0772

'•!•gruinnKi Jfitiii PjI>ji titmOt

tisierbaren Werkstoffs in Richtung ihrer magnetischen Achsen ausgerichtet werden. Da in einer Flüssigkeit aufgeschlämmte Teilchen frei drehbar (beweglich) sind und somit vom Magnetfeld in bestimmter Richtung ausgerichtet werden können, können die magnetischen Eigenschaften derartiger, nachfolgend unter hohem Druck geformter Permanentmagnete mit orientierten Teilchen wesentlich verbessert werden. Da es jedoch beträchtlich Zeit in Anspruch nimmt, die Flüssigkeit aus der Form wieder herauszubringen, ist das Naßverfahren für die Massenherstellung ungeeignet. Andererseits können beim Trokkenverfahren die Teilohen sich nicht so frei bewegen wie beim Naßverfahren, so daß die Eigenschaften des fertig geformten und gepreßten Permanentmagneten darunter leiden·

Außerdem wird beim Trockenverfahren in herkömmlicher Weise eine Formvorrichtung benutzt, die eine ringförmig· Erregerspule mit relativ großer axialer Ausdehnung verwendet, welohe von einem Magnetisch leitenden Joch umschlossen ist und durch deren Spulenfenster sich ein hohler Kern aus nicht magnetischem Material erstreckt. Um einen Magneten zu formen, wird eine bestimmte Menge magnetisierbaren Werkstoffs in die Kammer des hohlen Kerns in dessen Mittelabschnitt eingebracht, also an die Stelle, an der die magneti-

109810/0772

sehe Induktion, hervorgerufen durch die Erregerspule, ein Maximum ist. Nachdem die Teilchen des magnetisierbaren Pulvers durch den Fluß der Magnetspule in einer Richtung ausgerichtet sind, wird das Pulver mit Hilfe von Preßkolben oder Gesenken, die in den hohlen Kern eingeführt sind, gepreßt. Anschließend wird dann der ausgeformte Magnet über die Oberkante des Magnetjoches angehoben, indem der untere Gesenkkolben hochgefahren wird.

Bei diesem Aufbau muß der Gesenkhub verhältnismäßig groß sein. Außerdem kann der Magnet beim Anheben aus dem Mittelabschnitt der Spule bis zur Jochoberkante beschädigt werden infolge der Reibung an den Kernwänden. Da außerdem eine einzige Erregerspule verwendet wird, muß an sie eine hohe Spannung angelegt werden, damit eine ausreichend große Induktion erzielt wird. Außerdem können mit der genannten Vorrichtung nur Magnet erzeugt werden, die in axialer Richtung magnetisiert sind, wogegen es nicht möglich ist, die Magnete auch in radialer Richtung zu magnetisieren.

Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, eine neue Preßvorrichtung für Magnetpulver zu schaffen, bei der der Hub der Gesenkteile und damit die Möglichkeit, die geformten Ma-

109810/ΓΙ77?

gnete infolge der Reibung zu zerstören, vermindert wird.

Weiter ist es Aufgabe der Erfindung, eine Preßvorrichtung für Magnetpulver zu schaffen, in der die Teilchen des magnetisierbaren Pulvers freier und einheitlicher in Richtung des Magnetfeldes orientiert werden können, so daß dadurch die Eigenschaften der geformten Magnete verbessert werden.

Weiter besteht die Aufgabe darin, eine Preßvorrichtung für Magnetpulver zu schaffen, in welcher Magnete hergestellt werden können, die radial magnetisiert sind.

Eine Aufgabe der Erfindung wird auch darin gesehen, eine Form- und Preßvorrichtung für Magnetpulver zu schaffen, in der ringförmige Magnete mit diskreten Magnetpolen hergestellt werden können, die in radialer Richtung magnetisiert sind.

Erfindungsgemäß ist die Form- und Preßvorrichtung für magnetisierbares Pulver in im wesentlichen zwei gleiche Abschnitte, einen oberen und einen unteren, unterteilt. Jeder Abschnitt weist wenigstens eine Erregerspule und wenig-

109810/0773

stens ein die Spule im wesentlichen umschließendes magnetisch leitendes Joch auf. Um in axialer Richtung magnetisierte Permanentmagnete zu formen, sind die Magnetspulen ringförmig ausgebildet, und die Joche weisen rohrförmige Kerne auf, die in das Spulenfenster der Ringspulen hineinragen. In die Bohrungen der Kerne sind Kolben oder Gesenke eingesetzt. Durch die obere -Begrenzungsfläche des unteren Gesenkkörpers und die Wände des oberen Abschnittes der Kernbohrung in der unteren Formhälfte wird eine Formkammer gebildet.

Nachdem eine bestimmte Menge magnetisierbaren Pulvers in die Formkammer eingebracht worden ist, wird die obere Hälfte der Form auf der unteren Formhälfte befestigt, und anschließend werden die Erregerspulen beider Formabschnitte mit Strom gespeist, so daß ein Magnetfluß in axialer Richtung durch die Gesenkkolben und das magnetisierbare Pulver fließt, wodurch die Teilchen im magnetisierbaren Pulver der Formkammer in Flußrichtung ausgerichtet werden.

Danach wird mit Hilfe der Gesenkkolben ein Druck ausgeübt, wodurch das Pulver geformt wird. Nach Abnahme des oberen Abschnittes kann durch geringen Hochfahren des unteren Gesenkkolbens der fertiggeformte Magnet herausgenommen werden.

10 9 810/0772

Um die Ausrichtung der magnetisierbarer! Teilchen zu erleichtern, wird gemäß eines Merkmals der Erfindung Luft oder Gas in die Formkammer eingeblasen, so daß das darin magnetisierbare Pulver leichter beweglich wird.

Entsprechend einer abgewandelten Ausführungsform der Erfindung ist der Kern des oberen Abschnittes starr, und eine Anordnung mit einer Vielzahl radial beweglicher Gesenkkörper ist zwischen den unteren und den oberen Abschnitt eingesetzt. Bei dieser Ausführungsform wird die Formkammer durch das obere Ende des unteren Gesenkkolbens und diese radial verschieblichen Gesenkteile gebildet.

Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung werden in die hohlen Kerne Kolbenstangen eingeführt, die einen allseitigen Abstand zu den Bohrungswandungen haben, und zwischen diese Kolbenstangen und die Bohrungswandungen werden zylindrische Einsätze eingesetzt. Die Formkammer wird dann durch die Kolbenstangen, die oberen Teile der MagnetJoche und die zylindrischen Gesenkteile des unteren Abschnittes gebildet. In diesem Fall werden die Erregerspulen des oberen und unteren Abschnittes so erregt, daß der magnetische Fluß durch den oberen Jochteil des unteren Magnetjoches und

10 9810/0772

in radialer Richtung durch die Formkamnier hindurchtritt, so daß in radialer Richtung magnetisierte Magnetringe entstehen. Wahlweise kann das Magnetjoch und die Erregerspulen jdes Abschnitts auch in eine Vielzahl C-förmiger Jochabschnitte aufgeteilt sein, und die zugehörigen Magnetspulen erzeugen dann eine Vielzahl einzelner Magnetpole auf den geformten Magneten.

Nachfolgend werden anhand der Zeichnung einzelne Ausführung ε bei spiele der Erfindung näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein Ausführungsbeispiel der Formvorrichtung nach der Erfindung während des Beschickens mit magnetisierbarem Pulver;

Fig. 2 dieselbe Vorrichtung in Formstellung;

Fig. 3 eine Formvorrichtung ähnlich Fig. 2, jedoch in etwas abgewandelter Gestalt;

Fig. 4 einen Längsschnitt durch eine weitere Abwandlungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung, bei welcher der obere Abschnitt vom unteren abgehoben ist;

Fig. 5 die Vorrichtung nach Fig. 4 während des Formens;

Fig. 6 eine perspektivische Darstellung einer Ausführungsform der Gesenke;

Fig. 7 perspektivische Darstellungen anderer Ge- und 8 senkausführungsformen;

10981 n/077?

Fig. 9 einen Längsschnitt durch eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Herstellung radial magnetisierter Magnete;

Fig.10 eine Vorrichtung gemäß der Erfindung im Längsschnitt zur Erzeugung von Magneten mit diskreten Polen;

Fig.11 die Vorrichtung nach Fig. 10 im Grundriß;

Fig.12 ähnliche Grundrisse wie Fig. 11, jedoch in und 13 etwas abgewandelter Form des MagnetJoches;

Fig.14 eine Ausschnittsdarstellung in Vergrößerung der Gesenkkolbenstange der Vorrichtung nach den Fig. 10 und 11; und

Fig.15 einen Längsschnitt durch die Fig. 14·

Die Fig. 1 und 2 zeigen, daß die Formvorrichtung nach der Erfindung in einen oberen und in einen unteren Abschnitt aufgeteilt ist. Der untere Abschnitt enthält eine ringförmige Erregerspule 11, die auf eine nicht magnetisierbare Spule 21 aufgewickelt ist, die in einem Magnetjoch 33 enthal-

außerdem

ten ist. Das Magnetjoch 33 ist eue-äea mit einem hohlen Magnetkern 34 ausgestattet, dessen Bohrung χ einen unteren Gesenkkolben 5 aufnimmt. Der obere Teil des Mittelkerns 34 und der obere Jochabschnitt 35 sind aus unmagnetischem Material hergestellt. Das Oberteil weist ebenfalls eine ringförmige Erregerspule 12 auf, die gleichfalls auf einen nicht magnetischen Spulenkörper 2a aufgewickelt ist.

109810/077?

_ Q —

Die Spule 12 ist außer auf ihrer Unterseite zusammen mit dem Spulenkörper 2a von einem magnetischen Joch 21' umgeben. Bin zentral in die Spule hineinragender Kern 37 mit Mittelbohrung nimmt einen oberen Gesenkkolben 4 auf; der untere Abschnitt 38 des mittleren Kerns 37 ist aus unmagnetischem Material gefertigt. Auf der oberen Fläche des Magnetjoches 21' erhebt sich ein hohler Halter 39» der in einen Abschnitt 42 mit verringertem. Durchmesser eines Betätigungsstößels 41 für den oberen G-esenkkolben eingreift. Der Stößel 41 wird mit Hilfe einer Feder 43» die den Abschnitt mit verringertem Durchmesser 42 umgibt, nach oben gedrückt.

Ist der obere Abschnitt der Formvorrichtung vom unteren Teil abgehoben, wie dies die Fig. 1 zeigt, so wird ein Füllkasten 6 in die gezeigte Stellung gebracht, wodurch die Formkammer 47» die durch die Bohrung im mittleren Kern 34 über dem Gesenkkolben 5 gebildet wird, mit magnetisierbarem Pulver m, z.B. Ferrit, gefüllt. Der Füllkasten wird auf der Oberfläche des unmagnetischen Jochteils 35 an einem Gestänge 61 hin- und herbewegt, und an ihm ist ein Ausstoßer 62 befestigt, der mit seinem Vorderende den ausgeformten Permanentmagneten M aus der Form herausschiebt. Der Füllkasten wird dann nach links geschoben und der obere Teil der Form-

10981 n/0772

vorrichtung soweit abgesenkt, daß er, wie die Fig. 2 zeigt, auf dem unteren Teil aufsitzt. Nun werden die Erregerapulen 11 und 12 mit Strom gespeist in der Weise, daß sie einen Magnetfluß in derselben Richtung erzeugen, dessen Schließungskreis durch die oberen und unteren Gesenkkolben 4 und 5 und die Magnetjoche 33 und 21 gebildet werden, so daß das Magnetpulver m in der Formkammer 47, die durch die Gesenkkolben 4 und 5 und die Bohrung des unteren Mittelkerns 34 gebildet wird, magnetisiert wird.

Demzufolge werden die einzelnen Teilchen des magnetisierbaren Pulvers in Richtung des Magnetfeldes ausgerichtet. Die mittleren zylindrischen Abschnitte des unmagnetischen Jochteils 35 und des unmagnetischen Zylinderteils 38 sorgen dafür, daß der Magnetfluß ausschließlich durch das magnetisierbare Pulver m hindurchtritt. Anschließend werden der obere und der untere Gesenkkolben gegen das Magnetpulver mit geeignetem Druck durch (nicht gezeigte) Fressen zusammengedrückt, so daß in der Form der gewünschte Magnet M entsteht.

Mit dieser Formvorrichtung werden die Magnetteilchen sehr stark ausgerichtet, so daß ein Magnet von hoher Güte entsteht.

109810/0772

Bei einer bekannten Vorrichtung für derartige aus Magnetpulver hergestellte Magnete wurde eine einzige langgestreckte Zylinderspule verwendet, und das Pulver wurde in der Mitte einer axial ausgedehnten Bohrung durch die Spule geformt, also an der Stelle, an der das Induktionsmaximum herrscht, in dem ein oberer und ein unterer Gesenkkolben eingeführt wurden, so daß diese Kolben einen langen Hub auszuführen hatten.

Im Gegensatz dazu ist die Vorrichtung nach der Erfindung in zwei voneinander trennbare Abschnitte aufgeteilt, wodurch es möglich wird, den Kolbenhub der Gesenkkolben zu reduzieren. Da auf diese Weise außerdem die Entnahme des fertigen Produktes aus der Form sich einfacher gestaltet, ist eine Beschädigung durch axiale Verschiebung aus der Form weitgehend unterbunden.

Bei einer abgewandelten Ausführungsform, die in der Fig. 3 gezeigt ist, sind Luftkanäle 45 und 46 vorgesehen, die durch die Gesenkkolben 4 und 5 hindurchgeführt sind; durch diese Luftkanäle wird Luft oder ein geeignetes anderes Gas unter Druck hindurchgeführt, wie dies durch die ausgezogen gezeichneten Pfeile angedeutet ist, um damit das ma-

109810/0772

gnetisierbare Pulver, das in der Formkammer 47 enthalten ist, beweglich zu machen. Die Höhe der Formkammer wird hierbei etwas größer gewählt als bei der Ausführungsform nach Fig. 2, um dadurch das Beweglichmachen der Teilchen zu erleichtern. Sind die Teilchen in beweglichem Zustand, so können sie leichter durch den magnetischen Fluß in Richtung ihrer magnetischen Achsen ausgerichtet werden. Wie bereits früher gesagt, können die magnetischen Eigenschaften von Permanentmagneten, die durch Formen eines magnetisierbaren Werkstoffs unter Druck in einem Magnetfeld gewonnen werden, auf die Weise verbessert werden, daß die einzelnen Teilchen oder Elementarmagnete mit ihrer magnetischen Achse ausgerichtet werden* Das Beweglichmachen des magnetisierbarer: Pulvers vermindert die Reibung zwischen den einzelnen Teilchen, so daß dadurch das Ausrichten der Teilchen verbessert wird und so ein Magnet mit ausgezeichneten Eigenschaften entsteht.

Um in der Formkammer die Druckluft gleichmäßig zu verteilen, können die inneren finden der Gesenkkolben 4 und 5 mit einer größeren Anzahl von Düsen, die duroh die gestrichelten Linien angedeutet sind, versehen sein. Wahlweise können Luftkanäle auoh in den hohlen Kernen der Magnetjoohe 21 und 33 vorgesehen sein.

109810/077?

Nach dem Beweglichmachen des magnetisierbarer. Pulvers werden die Gesenkkolben 4 und 5 derart mit einer Kraft beaufschlagt, daß sie aufeinander zu bewegt werden und das ausgerichtete Magnetpulver formen.

Der Aufbau und die Wirkungsweise der übrigen Teil der in der Pig« 3 gezeigten Vorrichtung sind mit denen der Fig.2 gleich.

In den Fig. 4 bis 8 ist ein weiteres Ausführungsbei-

der
spiel der Erfindung gezeigt, bei/eine unabhängige Gesenkpressenanordnung zwischen den oberen und den unteren Abschnitt der Form eingesetzt ist. Die Formvorrichtung, die in diesen Figuren wiedergegeben ist, besteht ebenfalls aus einem oberen und einem unteren Teil. Der obere Teil weist eine ringförmige Erregerspule 51 auf, die auf einen Spulenkasten 52 gewickelt ist, welcher aus unmagnetischem Material besteht. Dieser ist von einem Magnetjoch 53 aus magnetisierbarem Werkstoff umgeben. Dieses Joch weist außerdem einen Mittelkern 54 auf, der durch das Spulenfenster der Erregerspule 51 hindurchtritt, und die untere Seite der Spule 51 wird von einer ringförmigen Platte 55 aus unmagnetischem Werkstoff abgedeckt, die sich zwischen dem unteren Ende des

1 0981 n/0772

-H-

Kerns 34 und dem Joch 53 erstreckt. Ein nach oben vorstehender Ansatz 56 des Jochgehäuses 53 ist mit einem Betätigungsstößel 57 verbunden, der von einer nicht gezeigten Presse betätigt wird.

Der untere Teil der Vorrichtung weist ebenfalls eine Erregerspule 58 auf, die auf einen Spulenkasten 59 gewickelt ist, der von einem becherförmigen Joch 60 aus magnetisierbarem Werkstoff umgeben ist. Der hohle Mittelkern dieses Joches weist eine axiale Bohrung 61 auf, in die gleitbar ein Gesenkkolben 62 eingesetzt ist. Per Mittelkern besteht vorzugsweise aus unmagnetischem Werkstoff. Die obere Seite der Spule 58 wird von einer unmagnetischem Ringplatte 62 abgedeckt, die sich zwischen dem oberen Ende des Mittelkerns und der Außenwand des Joches 60 erstreckt.

Auf die Ringplatte 62 ist eine Gesenkanordnung 63 montiert, die aus einer scheibenförmigen Gesenkführung 64 aus nicht magnetischem Werkstoff besteht, welche von einem Ring 64a aus magnetischem Werkstoff umgeben ist und welche eine Mehrzahl von in radialer Richtung verlaufender Gesenkstücke 65 aus unmagnetischem Werkstoff aufnimmt, die in radial verlaufenden Schlitzen 66 in der Oberfläche der

109810/0772

Gesenkführung 64 und des umschließenden Ringes 64a gleitbar eingesetzt sind, wie dies die Fig. 6 zeigt. Der Gesenkhalter weist außerdem eine kreisförmige Mittelöffnung 67 auf, und die Innenflächen der Gesenkstücke 65 und die Flächen 68 zwischen den Gesenkstücken sind derart bearbeitet, daß sie eine Kreisringfläche bilden, wenn die Gesenkstücke 65 einwärtsgeschoben sind, so daß durch sie eine kreisförmige fformkammer umschlossen wird.

Bei der in der Fig. 7 gezeigten, abgewandelten Ausführungsform ist die Mittelöffnung 67a des Gesenkhalters quadaratisch, so daß die inneren Enden der Gesenkstücke 65 durch ebene Flächen begrenzt sind, die parallel zu den Seitenkanten der Öffnung 67a verlaufen; auf diese Weise hat die Formkammer einen quadratischen Querschnitt. Das in der Fig. 8 gezeigte Ausführungsbeispiel weist lediglich zwei Gesenkstücke 65 auf, wobei jedoch die Formkammer dieselbe Gestalt erhält wie diejenige nach Fig. 7.

In der Fig. 4 ist schematisch dargestellt, daß ein Füllkasten 68 zum Füllen der Formkammer mit magnetisierbarem Pulver m in derselben Weise in die Form eingefahren wird, wie dies bereits in Zusammenhang mit den Fig. 1 und 2 be-

109810/077?

schrieben ist, wenn der obere Teil der Form vom unteren Teil abgehoben ist. Der Füllkasten 68 ist ebenfalls mit einem Ausstoßer 69 ausgestattet, der den fertiggeformten Permanentmagneten M aus der Form herausbefördert.

Nachdem eine bestimmte Menge magnetisierbaren Pulvers m, z.B. Hartferrit, in die Formkammer mittels des Fällkastens 68 eingebracht und der Füllkasten dann entfernt worden ist, wird der obere Teil der Formvorrichtung auf die Gesenkanordnung aufgesetzt, wie dies die Fig. 5 zeigt. Die Erreger spulen 51 und 58 werden alsdann mit Strom versorgt, und zwar derart, daß der von ihnen erzeugte Magnetfluß durch den Mittelkern 54» das Joch 53, den Hing 64a, das Joch 60 und den Gesenkkolben 62 sowie das magnetisierbar Pulver m fließt, wie dies durch die gestrichelten Pfeile in der Fig. 5 angedeutet ist, wodurch die Partikel des magnetisierbaren Pulvers in Richtung des Flusses ausgerichtet werden. Im Gegensatz zu den vorher beschriebenen Ausführungsbeispielen wird der Gesenkkolben 62 nicht dazu verwendet, das Pulver zu komprimieren, sondern er wird lediglich in der in der Fig. 5 gezeigten Stellung gehalten. Die Gesenkstücke 65 werden dann gleichzeitig durch hydraulische Zylinder-Kolben-Anordnungen oder sonstige mechanische Hilfsmittel nach innen

109810/0772

gedrückt, bis ihre inneren Enden zusammen mit den Bogenstücken 68 einen Kreis bilden. Die Teilchen des magnetisierbaren Materials, die in Richtung des Magnetflusses orientiert worden sind, sind dann zu einem Magneten geformt, wobei sie die gewünschte Orientierung beibehalten. Nach diesem Formvorgang wird der obere Abschnitt der Vorrichtung angehoben und anschließend der Gesenkkolben 62 leicht nach oben bewegt, wodurch der fertiggeformte Magnet M aus der Formkammer ausgestoßen wird. Der Magnet wird dann beim erneuten Einfahren des Füllkastens 68 zu Beginn des nächsten Arbeitsspiels aus der Form herausbefördert.

Die mit der soäoen beschriebenen Ausführungsform der Vorrichtung nach der Erfindung gefertigten Magnete sind in axialer Eichtung magnetisiert. Es ist jedoch dem Fachmann bekannt, daß auch Magnete gebraucht werden, die in radialer Richtung magnetisiert sind. Die folgenden Ausführungsformen der der Erfindung gemäßen Vorrichtung dienen diesem Zweck.

Der untere Abschnitt der Formvorrichtung nach Fig.9 enthält eine Erregerspule 71» die von einem Joch 72 aus magnetisch leitfähigem Material mit hohlem Mittelkern 73 um schlossen ist, welch letzterer das Spulenfenster durchsetzt.

10981D/0772

Der Mittelkern bestellt im wesentlichen in β einer gesamten Länge aus unmagnetischem Werkstoff, wie dies durch Kreuzschraffur 74 in der Fig. 9 angedeutet ist. An ihrem Oberrand ist die Mitterbohrung 75 im Kern von einer Ringscheibe 76 aus unmagnetischem Werkstoff umgeben. In die Bohrung des Kerns ist eine Stößelstange 77 eingesetzt, die in der Bohrung konzentrisch sitzt und zur Bohrungswandung allseitig einen Abstand aufweist. Diese Stößelstange 77 ist an ihrem unteren Ende von einem zylinderförmigen Gesenkrohr 78 umgeben, das gleitbar auf der Stößelstange 77 geführt ist; dessen oberer Teil 79 besteht aus unmagnetischem Werkstoff. Die Oberkante des unteren Gesenkrohres liegt normalerweise unterhalb der oberen Begrenzungsebene des Joches 72, und das obere Ende des Stößels 77 wird dabei mit der Oberfläche dee Joches 72 in derselben Ebene gehalten, so daß sich eine Formkammer bildet, in die das magnetisierbar Pulver m eingefüllt werden kann.

Der obere Abschnitt der Formvorrichtung weist ebenfalls eine ringförmige Erregerspule 80 auf, die von einem Magnetjoch 81 umschlossen ist, das sich um die Spulenoberseite und die Spulenmantelfläche erstreckt. Das untere Ende 82 des hohlen Mittelkerne besteht aus unmagnetischem Werk-

109810/0772

stoff. Unterseitig ist die Brregerspule 80 nicht abgedeckt, wie das die Fig. 9 zeigt, oder Bie kann durch einen Ring aus unmagnetischem Material abgedeckt sein. Auf der Oberseite des Joches 81 erhebt eich ein zylindrischer Ansatz 83» in den das obere Betätigungswerkzeug 84 hineingreift. Mit dem Betätigungswerkzeug 84 ist ein oberer Gesenkzylinder 85 verbunden, der gleitbar in die Mittelbohrung des Kerns 82 eingesetzt ist. Sein unterer Abschnitt 86 besteht ebenfalls aus nicht magnetisierbarem Werkstoff. Dieser Gesenkzylinder enthält, gleitbar in ihn eingesetzt, einen Stößel 87. Am oberen Ende dieses Stößels ist ein Plansch 88 befestigt, der sich innerhalb einer Kammer 89 im Betätigungsglied 84 befindet, durch welchen mittels einer Feder 90 der Stößel 87 normalerweise auf den unteren Stößel 77 gedrückt wird.

Im Betrieb wird zunächst der obere Teil mit der Erregerspule 80, Joch 81, oberem Gesenkzylinder 85 und Stößel 87 angehoben und so vom unteren Abschnitt getrennt. Alsdann wird magnetisierbar^ Pulver in die Formkammer eingebracht, was mit Hilfe eines Füllkastens in der bereits beschriebenen Form erfolgt, und der obere Teil der Form wieder abgesenkt bis in die in der Fig. 9 gezeigte Lage, in der er auf dem unteren Formabschnitt aufstitzt. Darauf werden die Erreger-

109810/0779

spulen 71 und 80 mit Strom gespeist derart, daß die von ihnen erzeugten Magnetfelder einander entgegengerichtet sind, so daß die Feldlinien zwischen den beiden Erregerspulen radial nach auswärts verlaufen, und zwar in dem magnetisch leitfähigen Material, wie dies durch den gestrichelt gezeichneten Peldlinienverlauf angedeutet ist. Als Ergebnis davon werden die Teilchen des magnetisierbaren Pulvers in radialer Richtung ausgerichtet.

Hierbei sorgen die unmagnetischem Teile 74, 79» 82 und 86 dafür, daß der magnetische Fluß in axialer Richtung durch die Stößel 77 und 78 und dann radial nach außen durch das magnetisierbare Pulver verläuft und schließlich durch den oberen Abschnitt des Joches 72. Anschließend wird durch

die oberen und unteren Gesenkzylinder 78 und 85 ein Druck auf das magnetisierbare Pulver in der Formkammer ausgeübt, während die Teilchen durch den magnetischen Fluß radial orientiert gehalten werden. Man erhält auf diese Weise Magnete, die radial polarisiert sind.

Die ringförmigen Magnete, die mit der Vorrichtung nach Fig. 9 erzeugt werden, weisen an ihrer äußeren Peripherie rundum einen Nordpol und an ihrer inneren Peripherie rundum einen Südpol auf.

109810/077?

Die Vorrichtungen gemäß den Fig. 10 bis 15 dienen dazu, ringförmige Magnete oder bogenförmige Magnetsegmente mit diskreten Magnetpolen zu schaffen.

Bei dem in den Pig. 10 und 11 gezeigten Ausführungsbeispiel werden statt becherförmiger Magnetjoche mehrere C-förmige Magnetjoche verwendet. Aus den Tig. 10 und 11 ist ersichtlich, daß der untere Vorrichtungsteil ein Paar einander gegenüberstehender, C-förmiger Magnetjoche 100 und 100a aufweist sowie ein Paar Erregerspulen 101 und 101a, die die senkrechten Schenkel dieser Joche umschließen, während ein Kern 102 in den Luftspalt zwischen die Pole des oberen Jochs eingesetzt ist und ein zylindrischer Gesenkstößel 103 diesen Kern gleitbar umgibt. Eine Zylinderbuchse 104 am inneren Ende des Joches führt den Gesenkzylinder 103. Die oberen Teile des Gesenkzylinders und der Buchse bestehen vorzugsweise aus unmagnetischem Werkstoff, was durch Kreuzschraffur angedeutet ist, so daß der magnetische Fluß in eine Richtung radial zur Formkammer gedrängt wird, wie dies an späterer Stelle noch beschrieben wird. Ein Tisch 106 aus unmagnetischem Werkstoff mit Schlitzen zur Aufnahme der oberen Teile der Joche und zur Bildung einer kreisförmigen Formkammer 106 zwischen den bogenförmigen Polen 107 und 108 der

109810/0772

- 22 Joche und des Mittelstößels 102 kann vorgesehen werden.

Der Aufbau des Oberteils entspricht im wesentlichen dem des Unterteils. Das Oberteil enthält ebenfalls ein Paar C-förmiger Magnetjoche 110 und 110a, ein Paar Erregerspulen 111 und 111a, einen magnetisch leitfähigen Kern 112, ein zylindrisches Gesenkteil 113 und eine zylindrische Buchse 114. Die unteren Teile des zylindrischen Gesenkteils und der Buchse sind aus unmagnetischem Werkstoff gefertigt.

1st nun der obere Teil der Vorrichtung angehoben, so kann magnetisierbares Pulver wie etwa Bariumferrit in die Formkammer 106 eingebracht werden. Der obere Teil wird dann auf dem unteren Teil befestigt, wobei die Joche 100 und 110 bzw. 100a und 110a senkrecht Ubereinanderstehen. Die Spulen 101, 101a, 111 und 111a werden dann mit Strom versorgt, wobei die Polarität derart gewählt wird, daß der magnetische Fluß in radialer Richtung durch die Formkammer hindurchtritt. Wenn, wie die Fig. 11 zeigt, die Polflächen 107 und 108 auf Teile der Peripherie der ringförmigen Formkammer 106 beschränkt sind, werden die Teilchen, die im Magnetpulver zwischen den Polen liegen, in Richtung des magnetischen Flusses ausgerichtet, der durch sie hindurchtritt, wie dies durch

109810/0772

die gestrichelten linien mit Pfeilen in Fig. 10 angedeutet ist. Ea wird dann auf die Gesenkteile 113 und 103 ein Druck ausgeübt, so daß das magnetisierbar Pulver in der Form gepreßt wird.

Der so entstandene, ringförmige Permanentmagnet weist diskrete Nord- und Südpole auf, die entsprechend der Pole der Magnetjoche ausgebildet sind. Sollen segmentförmige Magnete geformt werden, so werden vorzugsweise unmagnetische Bogenstücke in die Formkammer an den Stellen eingelegt, die den Polen 107 und 108 nicht gegenüberstehen.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 12 sind vier C-förmige MagnetJoche 115, 116, 117 und 118 mit abwechselnder Polarität um die Formkammer 119 herum angeordnet, so daß der geformte Magnet schließlich vier diskrete Pole mit abwechselnder Polarität erhält.

Bei der abgewandelten Ausführungsform nach Fig. 13 erhalten die Pole jeweils zweier einander benachbarter Joche 120 bis 123 dieselbe Polarität, wobei sie auch durch eine magnetische Brücke 124 bzw. 125 miteinander verbunden sein können, so daß der Ringmagnet nur zwei diskrete Pole, einen Nordpol und einen Südpol, erhält.

10981Π/0772

Die Pig. 14 und 15 zeigen eine weitere Ausführungsform der Erfindung, wobei in den Figuren das obere Ende der unteren Stößelstange wiedergegeben ist. Hier ist das obere Ende 130 der unteren Stößelstange 102 als Spulenkörper ausgebildet, auf den eine weitere Erregerspule 131 in seinem Abschnitt mit verringertem Durchmesser 132 aufgewickelt ist, wodurch eine zusätzliche magnetomotorische Kraft, zusätzlich zu derjenigen der Erregerspulen 111 und 111a (Pig.10) geschaffen wird. Auf diese V/eise ist es möglich, Streuflüsse zwischen den Polen 107 und 108 sehr wirkungsvoll zu unterbinden, so daß der Magnetfluß besonders genau auf das in der Formkammer 106 enthaltene magnetisierbar Pulver konzentriert ist. Durch geeignete Gestaltung des oberen Endes 130 kann außerdem der Fluß radial durch die Formkammer hindurchgeleitet werden. Dadurch werden die magnetischen Eigenschaften des geformten Permanentmagneten weiter verbessert. Die Anschlußdrähte 133 für die Spule 131 werden durch den unteren Stößel 102 hindurch geführt.

Die gezeigten Ausführungsbeispiele stellen keine Begrenzung der Erfindung dar. Sie dienen lediglich dazu, die Erfindung zu erläutern. Im Rahmen der in dem Patentanspruch gekennzeichneten Erfindung sind weitere Abwandlungen möglich.

109810/077?

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH

   Vorrichtung zum Formen von Magnetpulver zu Permanentmagneten mit einer ringförmigen Erregerspule, einem die Spule umgebenden Magnetjoch und einem das Spulenfenster durchsetzenden, hohlen Mittelkern, in dem das Magnetpulver mit Gesenkteilen innerhalb des MittelJoches geformt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Formvorrichtung in einen oberen und einen unteren Abschnitt unterteilt ist, deren jeder mit wenigstens einer Erregerspule (11,12) ausgestattet ist, daß wenigstens ein Magnetjoch (21,33) jede Spule (11,12) im wesentlichen umschiieüt, daß im oberen Abschnitt des unteren Teils eine Formkammer (47) ausgebildet ist, die im Kern (34) des unteren Teils gebildet wird, sowie ein Gesenkteil (5;64) zur Aufnahme von magnetisierbarem Pulver (m), dass der obere Abschnitt der Vorrichtung abnehmbar auf dem unteren befestigt ist und mit diesem einen im wesentlichen geschlossenen magnetischen Schließungskreis bildet, daß die Erregerspulen des oberen und des unteren Abschnitte elektrisch gespeist sind zur Erzeugung eines Magnetflusses» der in der Formkammer entweder radial oder axial verläuft,

   109810/0772

   wodurch die Magnetpulver teilchen in der -^ormkammer in Richtung der Feldlinien ausgerichtet werden, und daß das Magnetpulver in dem durch den Magnetfluß ausgerichteten Zustand ausgeformt wird.

   109810/0772