DE19622262A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Aufbringen von Permanentmagnetelementen auf eine Unterlage - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zum Aufbringen von Permanentmagnetelementen auf eine UnterlageInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung
zum Aufbringen von Permanentmagnetelementen auf eine Unter
lage nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 bzw. des
Patentanspruches 10.
Bei der Herstellung von Sekundärteilen für permanenterregte
elektrische Maschinen, wie z. B. von Synchron-Maschinen oder
Transversalfluß-Maschinen in linearer oder rotierender Aus
führung, muß eine große Vielzahl von Permanentmagnetelemen
ten in äquidistanter Anordnung auf einem magnetischen Rück
schluß angeordnet und zuverlässig fixiert werden. Derartige
Transversalfluß-Maschinen sind beispielsweise in der älte
ren Patentanmeldung 195 32 614.8 beschrieben.
Üblicherweise werden die Permanentmagnetelemente auf der
den Rückschluß bildenden Unterlage verklebt. Ein Problem
besteht dabei darin, daß sich die Permanentmagnetelemente,
je nach Polarität und der bewirkten abstoßenden oder anzie
henden Kräfte gegenseitig stark beeinflussen, wobei das an
fänglich noch flüssige Klebemittel als Gleitmittel wirkt.
Durch die auftretenden Verschiebungen der Permanentmagnete
lemente wird eine exakte Fixierung derselben dramatisch er
schwert.
Zur Lösung dieses Problems wurde der Vorschlag gemacht, in
den magnetischen Rückschluß Vertiefungen oder an demselben
Fixierstifte vorzusehen, um eine exakte Positionierung der
Permanentmagnetelemente bei der Verklebung sicherzustellen.
Ein Nachteil dieser Lösung besteht jedoch darin, daß das
Einbringen von Vertiefungen, z. B. durch Fräsoperationen,
bzw. von Bohrungen für Fixierstifte in den magnetischen
Rückschluß äußerst aufwendig und teuer ist.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher darin,
ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, durch das
bzw. die eine kostengünstige und exakte Fixierung von Per
manentmagnetelementen auf einer Unterlage ermöglicht wird.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen
des Patentanspruches 1 und eine eine Vorrichtung mit den
Merkmalen des Patentanspruches 10 gelöst.
Der wesentliche Vorteil der Erfindung besteht darin, daß
sie eine einfache, exakte und kostengünstige Fixierung von
sich gegenseitig an- oder abstoßenden Permanentmagnetele
menten auf einer Unterlage mit der Hilfe eines Klebemittels
ermöglicht. Gemäß der vorliegenden Erfindung wird auf einer
Unterlage bzw. auf dem magnetischen Rückschluß einfach ein
Haltestreifen oder ein Blatt aus einem nichtmagnetischen
Material befestigt, der oder das Ausnehmungen für die auf
der Unterlage zu fixierenden Permanentmagnetelemente
aufweist. Dabei wird der Streifen so befestigt, daß die
Ausnehmungen die Fixierungsorte für die
Permanentmagnetelemente exakt vorgeben. Diese werden dann
nur noch in die Ausnehmungen eingesetzt und auf der
Unterlage verklebt. Beim Einsetzen gelangen die
Permanentmagnetelemente automatisch in die gewünschte Posi
tion. Eine Verschiebung während ihrer Verklebung an der Un
terlage ist nicht möglich, weil die Permanentmagnetelemente
in den Ausnehmungen festgehalten werden. Da sich die Perma
nentmagnetelemente während der Verklebung durch die Magnet
kräfte selbst an der Unterlage halten, sind vorteilhafter
weise keine weiteren Haltevorrichtungen zum Halten der Per
manentmagnetelemente während der Verklebung erforderlich.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung gehen
aus den Unteransprüchen hervor.
Im folgenden werden die Erfindung und deren Ausgestaltungen
im Zusammenhang mit den Figuren näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine Darstellung zur Erläuterung der Befe
stigung von Permanentmagnetelementen auf ei
ner Unterlage gemäß der vorliegenden Erfin
dung;
Fig. 2 bis 7 beispielhafte Ausführungsformen von bei der
Erfindung verwendeten Haltestreifen und
Fig. 8 eine Weiterbildung der Erfindung.
In der Fig. 1 ist die Unterlage, auf der die
Permanentmagnetelemente 3 aufzubringen sind, mit 1 bezeich
net. Bei dieser Unterlage 1 handelt es sich vorzugsweise um
den magnetischen Rückschluß eines Sekundärteiles einer per
manent erregten elektrischen Maschine, beispielsweise einer
Synchron-Maschine oder einer Transversalfluß-Maschine in
linearer oder rotierender Ausführung. Im dargestellten Bei
spiel sind die Permanentmagnetelemente 3 in einer Reihe
äquidistant angeordnet. Um eine Verschiebung der Permanent
magnetelemente 3 während ihrer Verklebung auf der Unterlage
1 mit einem Klebemittel zu vermeiden, wird zunächst ein
Haltestreifen 2 auf dem Rückschluß bzw. auf der Unterlage 1
befestigt, der aus einem nichtmagnetischen Material besteht
und Ausnehmungen 4 für Permanentmagnetelemente 3 aufweist.
Dabei sind die Ausnehmungen 4 unter Berücksichtigung
sinnvoller Toleranzen so eingebracht, daß die
Permanentmagnetelemente 3 möglichst spielfrei in sie
eingesetzt werden können. Die Ausnehmungen 4 sind im
Haltestreifen 2 entsprechend den gewünschten Abständen bzw.
Muster der Permanentmagnetelemente 3 auf der Unterlage 1,
vorzugsweise äquidistant, beabstandet.
Die Dicke d des Haltestreifens 2 wird vorzugsweise so ge
wählt, daß etwa 10% bis 110% der Höhe h der
Permanentmagnetelemente entspricht. Dabei ist es von Bedeu
tung, daß die Dicke d mindestens so groß ist, daß eine
sichere Fixierung und ein sicheres Halten der
Permanentmagnetelemente 3 in den Ausnehmungen 4 garantiert
ist. Andererseits soll der Haltestreifen keinen zu großen
Überstand in den Luftspalt oberhalb der Permanentmagnetele
mente 3 bilden. Vorzugsweise wird die Dicke d des Hal
testreifens 2 daher so gewählt, daß sie etwa gleich der
Höhe h der Permanentmagnetelemente 3 ist, so daß das gebil
dete Sekundärteil praktisch eine ebene Polfläche besitzt,
was wiederum günstig ist für einen geringen Luftwiderstand,
eine geringe Geräuschentwicklung etc. ist. Eine verbesserte
ebene Polfläche läßt sich durch die vollflächige Verklebung
einer dünnen Abdeckung 5 aus einem unmagnetischen Material
auf der freien Oberfläche der Permanentmagnetelemente 3 und
des Haltestreifens 2 erreichen (siehe Fig. 8).
Der Haltestreifen 2 besteht, wie schon gesagt, aus einem
unmagnetischen Material, so daß die Fixierung an der Unter
lage 1 bzw. dem magnetischen Rückschluß keine Schwierigkei
ten bereitet. Wenn der Haltestreifen 2 aus einem elektri
schen gut leitendem Material, wie z. B. Kupfer, Aluminium
V2A-Stahl etc., besteht, ergeben sich dämpfende Kräfte auf
den magnetischen Wechselfluß in den umschlossenen Perma
nentmagnetelementen 3. Dadurch können unter Umständen die
Betriebsdaten der elektromagnetischen Maschine günstig be
einflußt werden und/oder es kann die Eigenerwärmung der
Permanentmagnetelemente 3 verringert werden.
Da der Haltestreifen 2 unmagnetisch ist, bereitet die
Fixierung desselben an der Unterlage 1 keine
Schwierigkeiten.
Der Haltestreifen 2 wird an der Unterlage 1 vorzugsweise
durch Verkleben oder mechanisch, zweckmäßigerweise durch
Vernieten oder Verschrauben, befestigt. Nach dem Aushärten
der Verklebung kann der Haltestreifen 2 wieder entfernt und
gegebenenfalls neu verwendet werden. Dies gilt ebenso bei
lösbaren mechanischen Verbindungen zwischen Haltestreifen 2
und Unterlage 1. Der Haltestreifen 2 kann auch
selbstklebend ausgebildet sein.
Die Aussparungen 4 in den Haltestreifen 2 werden vorzugs
weise durch Stanzen, Erodieren, Laserschneiden oder Wasser
strahlschneiden usw. erzeugt.
Je nach Anforderung können Haltestreifen 2 mit einreihigen
(Fig. 2 bis 5) oder mehrreihigen (Fig. 6 und 7)
Aussparungen 4 ausgebildet sein. Die Aussparungen 4 können
dabei symmetrisch (Fig. 2 und 6) zur Längserstreckung
des Haltestreifens 2 oder schräg zu dieser (Fig. 4 und
5) angeordnet sein. Gemäß den Fig. 3 und 5 können die
Haltestreifen 2 mit einreihigen Aussparungen 4 auch
einseitig offen sein, was zu Materialeinsparungen führt.
Aus diesem Grunde können die Haltestreifen 2 mit
mehrreihigen Aussparungen 4 gemäß Fig. 7 auch beidseitig
offen sein.
Anordnungen gemäß Fig. 6 und ähnliche können auch durch
die Verwendung mehrerer Haltestreifen gemäß Fig. 2 erzeugt
werden, die dann in der Längsrichtung gegeneinander ver
setzt sind.
Das beschriebene Verfahren ist sowohl bei linearen als auch
bei zylindrischen Sekundärteilen anwendbar. Bei
zylindrischen Sekundärteilen ist es für Innen- und
Außenpolmaschinen geeignet, wobei die Haltestreifen 2
vorteilhaft aus einem biegsamen Material bestehen.
Claims (23)
1. Verfahren zum Aufbringen von Permanentmagnetelementen
(3) auf einer Unterlage (1) durch Verkleben mit einem
Klebemittel, dadurch gekennzeichnet, daß auf der
Unterlage (1) wenigstens ein Haltestreifen (2) befe
stigt wird, der Aussparungen (4) für die
Permanentmagnetelemente (3) aufweist, und daß die
Permanentmagnetelemente (3) nachfolgend in die Aus
sparungen (4) eingesetzt und mit dem Klebemittel an
der Unterlage (1) verklebt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Haltestreifen (2) an der Unterlage (1) ver
klebt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Haltestreifen (2) an der Unterlage (1) mecha
nisch befestigt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß der Haltestreifen (2) an der Unterlage (1) ver
nietet oder verschraubt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Haltestreifen (2) nach dem Verkle
ben der Permanentmagnetelemente (3) an der Unterlage
(1) entfernt wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß die Dicke d) des Haltestreifens
(2) so gewählt wird, daß sie etwa 10% bis 110% der
Höhe (h) der Permanentmagnetelemente (3) entspricht.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daß die Dicke (d) gleich der Höhe (h) ist.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,
daß auf der Oberfläche des Haltestreifens (2) und der
Permanentmagnetelemente (3) eine Abdeckung (5) aus
einem unmagnetischen Material befestigt wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
daß die Abdeckung (5) verklebt wird.
10. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach ei
nem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet,
daß sie die Form eines an der Unterlage (1) befestig
baren Haltestreifens (2) aufweist, der Aussparungen
(4) zur Aufnahme der an der Unterlage (1) zu verkle
benden Permanentmagnetelemente (3) besitzt.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,
daß die Aussparungen (4) in der Längsrichtung des
Haltestreifens (2) einreihig voneinander beabstandet
angeordnet sind.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet,
daß die Aussparungen (4) zu einer Seite des Hal
testreifens (2) offen sind.
13. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,
daß die Aussparungen (4) in mehreren in der Längs
richtung des Haltestreifens (2) verlaufenden Reihen
voneinander beabstandet sind.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet,
daß die Aussparungen (4) der seitlichen Reihen nach
außen offen sind.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 14, da
durch gekennzeichnet, daß der Haltestreifen (2) aus
einem unmagnetischen Material besteht.
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 15, da
durch gekennzeichnet, daß der Haltestreifen (2) aus
einem elektrisch leitenden Material besteht.
17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet,
daß der Haltestreifen (2) aus Kupfer, V2A-Stahl oder
Aluminium besteht.
18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 17, da
durch gekennzeichnet, daß die Aussparungen (4) in dem
Haltestreifen (2) eine rechteckige Form besitzen und
symmetrisch oder schräg zur Längsrichtung des Hal
testreifens (2) ausgerichtet sind.
19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 18, da
durch gekennzeichnet, daß die Aussparungen (4) durch
Stanzen, Erodieren, Laserschneiden oder Wasserstrahl
schneiden erzeugt sind.
20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 19, da
durch gekennzeichnet, daß der Haltestreifen (2) bieg
sam ist.
21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 21, da
durch gekennzeichnet, daß die Dicke (d) des Hal
testreifens (2) etwa 10% bis 110% der Höhe (h) der
Permanentmagnetelemente (3) entspricht.
22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 21, da
durch gekennzeichnet, daß die Dicke (d) des
Haltestreifens (2) gleich der Höhe (h) der Permanent
magnetelemente (3) ist.
23. Sekundärteil für eine permanenterregte, elektrische
Maschine, bei dem die Permanentmagnetelemente (3) mit
einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, auf
dem die Unterlage (1) darstellenden magnetischen
Rückschluß (1) aufgebracht sind.
Priority Applications (1)
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| DE1996122262 DE19622262A1 (de) | 1996-06-03 | 1996-06-03 | Verfahren und Vorrichtung zum Aufbringen von Permanentmagnetelementen auf eine Unterlage |
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|---|---|
| DE (1) | DE19622262A1 (de) |
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