DE19953650A1 - Verfahren zur Herstellung und Magazinierung von Einzelmagnetbauteilen sowie deren Montage zur Herstellung von miniatursisierten Magnetsystemen und solche Magnetsysteme - Google Patents

Verfahren zur Herstellung und Magazinierung von Einzelmagnetbauteilen sowie deren Montage zur Herstellung von miniatursisierten Magnetsystemen und solche Magnetsysteme

Info

Publication number
DE19953650A1
DE19953650A1 DE19953650A DE19953650A DE19953650A1 DE 19953650 A1 DE19953650 A1 DE 19953650A1 DE 19953650 A DE19953650 A DE 19953650A DE 19953650 A DE19953650 A DE 19953650A DE 19953650 A1 DE19953650 A1 DE 19953650A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
individual magnetic
magnetic components
magazine
individual
magnetic
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE19953650A
Other languages
English (en)
Other versions
DE19953650C2 (de
Inventor
Lutz Weber
Matthias Nienhaus
Stephan Kleen
Wolfgang Ehrfeld
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Institut fuer Mikrotechnik Mainz GmbH
Original Assignee
Institut fuer Mikrotechnik Mainz GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Institut fuer Mikrotechnik Mainz GmbH filed Critical Institut fuer Mikrotechnik Mainz GmbH
Priority to DE19953650A priority Critical patent/DE19953650C2/de
Priority to AU28358/01A priority patent/AU2835801A/en
Priority to JP2001537078A priority patent/JP2003527744A/ja
Priority to PCT/EP2000/011024 priority patent/WO2001035427A1/de
Priority to EP00993056A priority patent/EP1238399A1/de
Priority to US10/129,682 priority patent/US6906607B1/en
Publication of DE19953650A1 publication Critical patent/DE19953650A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE19953650C2 publication Critical patent/DE19953650C2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F7/00Magnets
    • H01F7/02Permanent magnets [PM]
    • H01F7/0205Magnetic circuits with PM in general
    • H01F7/0221Mounting means for PM, supporting, coating, encapsulating PM
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F41/00Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties
    • H01F41/02Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets
    • H01F41/0253Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets for manufacturing permanent magnets
    • H01F41/0266Moulding; Pressing

Abstract

Zur Herstellung von mehrpoligen Magnetsystemen, die aus mehreren vorzugsweise aus Seltenerdmagnetmaterial bestehenden Einzelmagnetbauteilen zusammengesetzt sind, wird ein Verfahren zur abformtechnischen Herstellung und Magazinierung mindestens eines Einzelmagnetbauteiles, ein Magazin für mindestens ein Einzelmagnetbauteil und dessen konventionelle Aufmagnetisierung, ein Montageverfahren zur Herstellung eines Magnetsystems sowie die hieraus entstehenden Magnetsysteme angegeben. Durch die Erfindung können extrem flach mehrpolige Magnetsysteme beispielsweise in Form von Magnetringen oder Magnetstreifen mit entweder direkt aneinanderliegenden oder durch einen Formstoff beabstandet angeordneten Einzelmagnetbauteilen sowie dreidimensionale Magnetkörper, wie beispielsweise ein magnetischer Maßstab, hergestellt werden. Die erfindungsgemäßen Magnetsysteme weisen eine besonders hohe Integrationsdichte der Einzelmagnetbauteile und eine homogene Durchmagnetisierung der Magnetsegmente auf. Die Magnetsysteme sind als Dauermagnetkomponenten beispielsweise in elektromagnetischen Antrieben, magnetischen Weg- und Winkelsystemen, in magnetischen Kupplungen und Ventilen einsetzbar.

Description

Die Erfindung betrifft die Herstellung von mehrpoligen Magnetsystemen, die aus mehreren Einzelmagnetbauteilen zusammengesetzt werden. Hierzu wird ein Verfahren zur abformtechnischen Herstellung und Magazinierung mindestens eines Einzelmagnetbauteiles, ein Magazin für mindestens ein Einzelmagnetbauteil und dessen Aufmagnetisierung, ein Montageverfahren zur Herstellung eines Magnetsystems sowie die hieraus entstehenden Magnetsysteme, wie beispielsweise ein Magnetring, ein Magnetstreifen und ein magnetischer Maßstab, angegeben.
Derartige Magnetsysteme werden als Dauermagnetkomponenten beispielsweise in elektromagnetischen Antrieben, wie permanent und hybrid Antrieben, in magnetischen Weg- und Winkelmeßsystemen, in magnetischen Kupplungen und Ventilen sowie in magnetosensitiven Sensoren eingesetzt. Im Zuge der Miniaturisierung müssen diese Systeme bei ähnlicher Leistung immer kleiner oder bei gleicher Baugröße immer leistungsstärker werden. Zum einen werden hierzu Magnetsysteme benötigt, die sich der Meßanordnung oder der Funktionsgeometrie dieser Systeme optimal anpassen können. Dies können sowohl flache zweidimensionale Magnetschichten als auch in ihrer äußeren Form komplexe dreidimensionale Magnetsysteme sein. Zum anderen kommen Hochleistungsmagnetwerkstoffe wie Seltenerdmagnetmaterialien, insbesondere NdFeB, zum Einsatz. Der Vorteil von NdFeB-Magnetsystemen liegt darin, daß hierdurch schon bei geringen Magnetschichtdicken eine hohe magnetische Ansteuerung und hohes B-Feld im magnetischen Kreis erreicht werden kann. Ferner weist NdFeB eine hohe magnetische Härte bzw. eine geringe Entmagnetisierung auf. Ferner wird eine homogene Durchmagnetisierung der Magnetsegmente angestrebt, um einen möglichst steilen Übergang zwischen zwei benachbarten, entgegengesetzt polarisierten Magnetsegmenten zu erreichen.
Nachteilig bei der Verwendung von NdFeB-Magnetsystemen ist, daß für die Erzeugung der Magnetsegmente magnetische Feldstärken bis über 5000 kA/m und damit entsprechend hohe Magnetisierungsströme verwendet werden müssen. In konventionellen Magnetisierungseinrichtungen wird die Magnetisierung dieser Magnetsysteme in einem Vorgang mittels Impulsmagnetisierung mit einem kurzen Hochstromimpuls durch eine speziell an das Magnetsystem angepaßte Magnetisierspule realisiert. Nachteilig bei diesem Verfahren ist, daß aufgrund der extrem hohen Magnetisierungsströme entsprechend große Leitungsquerschnitte für die Spulen notwendig sind, und dies limitierend für den Polabstand und damit für die Integrationsdichte der Magnete ist. Mittels diesem Verfahren ist die Herstellung von Magnetsystemen mit streifenförmiger, mehrpoliger Durchmagnetisierung mit Polabständen von 2 bzw. 1 mm möglich.
Beispielsweise wurde, wie in der Veröffentlichung "Micromachining and Microfabrication" in Proc.SPIE Vol. 3680B-65 bereits beschrieben, zur Herstellung des in den beiden deutschen Patentanmeldungen DE 199 02 370 und DE 199 02 371 beschriebenen Scheibenläufermotors und dessen Läuferscheibe ein Magnetring aus NdFeB-Magnetmaterial abformtechnisch hergestellt. Dieser wurde nachfolgend komplett in einer konventionellen Impulsmagnetisierungseinrichtung mit einer entsprechend den zu bildenden Magnetsegmenten geformten Spule mehrpolig aufmagnetisiert. Zum einen wurden hierbei Magnetfeldverluste in den Randbereichen zwischen zwei Magnetsegmenten festgestellt. Zum anderen ist die freie Ausgestaltung der Magnetfläche bereits dadurch erheblich eingeschränkt, daß in Bereichen der Spulenwicklungen nahezu keine Aufmagnetisierung stattfindet.
Ferner sind mit konventionellen Formen der Magnetisierspulen keine komplizierten Bauformen von Magnetsystemen in einem Vorgang magnetisierbar. Als Alternative werden die Magnetsegmente einzeln erzeugt, wobei Magnetisierköpfe partiell die erforderliche magnetische Feldstärke erzeugen. Nachteilig bei diesem Verfahren ist, daß es sich hierbei um ein serielles und damit zeitaufwendiges Verfahren handelt. Ferner muß zum Erreichen der notwendigen Sättigung ein Mindestabstand zwischen Magnetkopf und zu magnetisierender Fläche eingehalten werden, der limitierend für die Verkleinerung des Polabstands ist. Darüber hinaus belasten die bei der Magnetisierung auftretenden sehr hohen Kräfte die Magnetisierköpfe mechanisch derart, daß die Magnetisierköpfe mit aufwendigen Halte- und Stützstrukturen versehen werden müssen.
Um das beschriebene Problem der Magnetisierung von miniaturisierten Magnetsystemen zu vermeiden, wird in der DE 195 33 120 A1 und der dazugehörigen Veröffentlichung in der Zeitschrift Feinwerktechnik und Mikrotechnik, Mikroelektronik (FuM) 106 (1998) 4, S. 194 ff., Carl Hanser Verlag, zur Bildung eines magnetischen Positionsgebers eine Magnetscheibe bzw. ein Code-Träger und ein Verfahren zu dessen Herstellung beschrieben, wobei der Code-Träger in zwei Teüe mit einer Zahnstruktur am Umfang zerlegt wird. Beide Teile werden getrennt voneinander radial magnetisiert, ein Teil mit dem magnetischen Nordpol am Außenumfang, das andere mit dem Südpol außen. Beim Zusammenfügen beider Teile ergibt sich das gewünschte magnetische Wechselfeld. Nachteilig bei dieser Vorgehensweise ist, daß zum Zusammensetzen des Code-Trägers angespritzte Fügestrukturen hier in Form von Zahnstrukturen notwendig sind. Diese Fügestrukturen limitieren zu dem die weitere Miniaturisierung der Bauhöhe des Code-Trägers.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein mehrpoliges Magnetsystem bestehend aus mehreren Einzelmagnetbauteilen und ein Verfahren zur Herstellung dieser Einzelmagnetbauteile sowie ein Verfahren zur Montage der Einzelmagnetbauteile zu einem solchen Magnetsystem dahingehend zu verbessern, daß eine beliebige Polteilung genau und reproduzierbar herstellbar ist, wobei eine konventionelle Magnetisierungseinrichtung eingesetzt werden kann, und Magnetsysteme mit direkt aneinanderliegenden Einzelmagnetbauteilen herstellbar sind. Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, Magnetsysteme mit Halte- bzw. Fügestrukturen derart herzustellen, daß dadurch nicht die Bauhöhe der Magnetsysteme erhöht wird.
Die erfindungsgemäße Lösung besteht darin, daß das zu fertigende Magnetsystem aus mehreren Einzelmagnetbauteilen hergestellt wird, wobei ein erfindungsgemäßes Verfahren gemäß Ansprüchen 1 bis 16 zur abformtechnischen Herstellung und Magazinierung mindestens eines und vorzugsweise mehrerer Einzelmagnetbauteile verwendet wird, sowie das gesamte Magazin mit Einzelmagnetbauteilen gemeinsam in einer Magnetisierungseinrichtung aufmagnetisiert wird. Das Magazin wird durch die Merkmale gemäß den Ansprüchen 17 bis 28 beschrieben. Danach werden mit zwei erfindungsgemäßen Montageverfahren gemäß Ansprüchen 29 bis 34 bzw. Ansprüchen 37 und 38 die aufmagnetisierten Einzelmagnetbauteile direkt aus dem Magazin zu einem mehrpoligen Magnetsystem montiert. Die durch diese Vorgehensweise bevorzugt zu bildenden Magnetsysteme werden in den Ansprüchen 37 bis 44 und den Ansprüchen 45 bis 47 beschrieben.
Weitere Ziele, Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von mehreren Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnungen. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger sinnvoller Kombination den Gegenstand der Erfindung, auch unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung.
Es zeigen:
Fig. 1a) eine Draufsicht und b) einen Schnitt eines aus mehreren Einzelmagnetbauteilen zusammengesetzten Magnetrings.
Fig. 2a) eine Draufsicht und b) einen Schnitt eines aus mehreren Einzelmagnetbauteilen zusammengesetzten Magnetstreifens.
Fig. 3 eine weitere Ausführungsform des Magnetstreifens.
Fig. 4a) eine Draufsicht und b) einen Schnitt eines aus zwei Magnetstreifen gemäß Fig. 3 zusammengesetzten magnetischen Maßstabes.
Fig. 5a-d abformtechnische Herstellung der Einzelmagnetbauteile gemäß Fig. 1 bis 4.
Fig. 6a-b abformtechnische Herstellung eines aus einem Träger und Einzelmagnetbauteilen bestehenden Magazins.
Fig. 7a) eine Draufsicht und b) einen Schnitt eines aus einem Träger und Einzelmagnetbauteilen bestehenden Magazins gemäß Fig. 6.
Fig. 8a) axiale und b) diametrale gemeinsame Aufmagnetisierung der im Magazin gemäß Fig. 7 zusammengefaßten Einzelmagnetbauteile.
Fig. 9a) eine Draufsicht und b) einen Ausschnitt und c) einen Schnitt des Ausschnitts eines Magazins mit axial in Nord-Südpol-Richtung aufmagnetisierten kreisringsegmentförmigen Einzelmagnetbauteilen.
Fig. 10a) eine Draufsicht und b) einen Ausschnitt und c) einen Schnitt des Ausschnitts eines Magazins mit axial in Süd-Nordpol-Richtung aufmagnetisierten kreisringsegmentförmigen Einzelmagnetbauteilen.
Fig. 11a) eine Draufsicht und b) einen Schnitt eines Magazins mit axial in Süd- Nordpol-Richtung aufmagnetisierten quaderförmigen Einzelmagnetbauteilen.
Fig. 12 einen Schnitt einer weiteren Ausführungsform des Magazins mit axial in Süd-Nordpol-Richtung aufmagnetisierten quaderförmigen Einzelmagnetbauteilen, wobei eine Magnetfläche hergestellt wird.
Fig. 13 eine Draufsicht auf einen Ausschnitt einer weiteren Ausführungsform eines Magazins mit axial in Nord-Südpol-Richtung aufmagnetisierten quaderförmigen Einzelmagnetbauteilen und Ausnehmungen.
Fig. 14 einen Schnitt eines Ausschnitts einer weiteren Ausführungsform eines Magazins mit axial in Nord-Südpol-Richtung aufmagnetisierten quaderförmigen Einzelmagnetbauteilen und Ausnehmungen.
Fig. 15 Montageroboter für die Vielfach-Montage von mehrpoligen Magnetsystemen.
Fig. 16 Montage von mehreren Magnetringen aus Fig. 1 auf einer Montageplatte mit zwei Magazinen mit Einzelmagnetbauteilen gemäß Fig. 9 und 10.
Fig. 17 Montage eines Magazins mit mehreren Magnetringen aus Fig. 1 mit einem Magazin mit Einzelmagnetbauteilen und Ausnehmungen und einem Magazin mit Einzelmagnetbauteilen gemäß Fig. 10.
Fig. 18 Magazin mit mehreren Magnetringen gemäß Fig. 1.
Fig. 19 Montage von Magnetringen gemäß Fig. 1 auf einer Montageplatte mit einem Magazin mit Einzelmagnetbauteilen.
Fig. 20 Montage eines Magnetstreifens aus Fig. 2 auf einer Montageplatte aus zwei Magazinen gemäß Fig. 13.
Fig. 21 Montage eines Magnetstreifens aus Fig. 2 mit einem Magazin gemäß Fig. 11 und einem Magazin gemäß Fig. 13.
Fig. 22 Montage eines magnetischen Maßstabes aus Fig. 4 mit zwei Magazinen gemäß Fig. 11.
Die Fig. 1a zeigt eine Draufsicht und 1b einen Schnitt eines aus mehreren aufmagnetisierten Einzelmagnetbauteilen 1, 2 zusammengesetzten mehrpoligen Magnetsystems 3 in Form eines Magnetrings 4.
Die bei dem hier gewählten Ausführungsbeispiel mit einem Spritzprägeverfahren genau und reproduzierbar hergestellten Einzelmagnetbauteile 1, 2 bestehen beide aus einem magnetisier- und abformbaren Dauermagnetmaterial, wie beispielsweise kunststoffgebundenem NdFeB-Material. Der Einsatz von kunststoffgebundenem NdFeB-Material ermöglicht die Abformung von dünnwandigen oder flachen Bauformen der Einzelmagnetbauteile 1, 2. Die Einzelmagnetbauteile 1, 2 weisen eine kreisringsegmentförmige Außenform 52 auf und sind gemäß Fig. 1 im Magnetring 4 abwechselnd und direkt aneinanderliegend angeordnet. Die Dicke des Magnetringes 4 liegt bei etwa 300 µm. Auch denkbar ist der Einsatz anderer abformtechnischer Herstellungsverfahren, wie beispielsweise Spritzgießverfahren oder Formpressen. Als Magnetmaterial kann auch abformbares SmCo, beispielsweise kunststoffgebundenes SmCo, zum Einsatz kommen. Ferner können die Einzelmagnetbauteile 1, 2 auch aus Magnetmaterialien mit einer niedrigen Remanenzinduktion, wie beispielsweise aus Hartferriten auf Strontium- oder Barium- Basis, oder einem magnetisierbaren Material mit niedriger Koerzitivfeldstärke, wie beispielsweise AlNiCo, bestehen.
Erfindungsgemäß werden die Einzelmagnetbauteile 1, 2 in einer konventionellen Magnetisierungseinrichtung gemäß Fig. 8 mittels Impulsmagnetisierung entlang ihrer Längs- oder Quererstreckung aufmagnetisiert. Die Einzelmagnetbauteile 1, 2 sind beide gemäß der Ausschnittsvergrößerung in Fig. 1c axial durchmagnetisiert, und zwar derart, daß die Einzelmagnetbauteile 1 in Nord-Südpol-Richtung aufmagnetisiert sind, wobei auch nachfolgend darunter verstanden wird, daß die Einzelmagnetbauteile 1 gemäß der Fig. 1c auf der einen Stirnfläche 5a einen Nordpol und auf der anderen Stirnfläche 5b einen Südpol aufweisen. Entsprechend sind die Einzelmagnetbauteile 2 entgegengesetzt axial in Süd-Nordpol-Richtung polarisiert, d. h. sie weisen auf der Stirnfläche 5a einen Südpol und auf der Stirnfläche 5b einen Nordpol auf. Hierdurch ist der aus den Einzelmagnetbauteilen 1, 2 zusammengesetzte Magnetring 4 auf beiden Stirnflächen 5a, 5b 8-polig und weist damit jeweils 4 Polpaare auf.
Der Magnetring 4 dient als Läuferscheibe in einem in den beiden Patentanmeldungen DE 199 02 370 und DE 199 02 371 beschriebenen DC- Scheibenläufermotor. Durch die extrem flache Bauhöhe des Magnetrings 4 weist der Scheibenläufermotor lediglich eine Höhe von 1,4 mm bei einem Außendurchmesser von 12,8 mm auf. Die Drehmomentkonstante des Motors beträgt etwa 0,40 µNm/mA. Der Motor ist ohne weiteres einsetzbar für Umdrehungsgeschwindigkeiten von bis zu 20.000 mm-1 bei gleichzeitig hoher Laufgüte.
Generell ist durch die erfindungsgemäße abformtechnische Herstellung der Einzelmagnetbauteile und deren separate Aufmagnetisierung eine beliebige Polteilung genau und reproduzierbar herstellbar. Ferner weist der Magnetring 4 keine platzaufwendigen Stütz- oder Haltestrukturen auf. Dies ermöglicht die weitere Miniaturisierung von Systemen in denen der Magnetring 4 zum Einsatz kommt, wie beispielsweise elektromagnetische Antriebe, insbesondere Hypridschrittmotoren und Scheibenläufermotoren, vergleiche hierzu Artikel "Kleine Kraftpakete - Strukturierbare dünne Magnetschichten" in der Zeitschrift F 107 (1999) 4, S. 24 ff. und Artikel "Optimierte Magnete für Hybridschrittmotoren" in F 106 (1998) 7-8, S. 503 ff. beide im Carl Hanser Verlag.
Die Fig. 2a zeigt eine Draufsicht und 2b einen Schnitt eines aus mehreren aufmagnetisierten Einzelmagnetbauteilen 6, 7 zusammengesetzten mehrpoligen Magnetsystems 3 in Form eines Magnetstreifens 8. Die Einzelmagnetbauteile 6, 7 weisen eine quaderförmige Außenform 52 auf und sind im Magnetstreifen 8 abwechselnd und direkt aneinanderliegend angeordnet. Die Dicke des Magnetstreifens 8 liegt bei etwa 300 µm. Die Einzelmagnetbauteile 6, 7 sind beide axial aufmagnetisiert, wobei die Einzelmagnetbauteile 6 auf der in Fig. 2 gezeigten Stirnfläche 9a des Magnetstreifens 8 einen Nordpol und die Einzelmagnetbauteile 7 einen Südpol aufweisen. Hierdurch ist der Magnetstreifen 8 sowohl auf der Stirnfläche 9a als auch auf der Stirnfläche 9b abwechselnd mit Nord- und Südpolen 19-polig polarisiert. Dieser aus Dauermagneten abwechselnder Polarität gebildete Magnetstreifen 8 kann als Dauermagnetkomponente beispielsweise in magnetischen Wegmeßsystemen zur Verkörperung des Längenmaßes eingesetzt werden.
Die Fig. 3 zeigt einen Schnitt einer weiteren Ausführungsform des aus Dauermagneten abwechselnder Polarität gebildeten Magnetstreifens 8. Im Unterschied zur Ausführungsform gemäß Fig. 2 sind die Einzelmagnetbauteile 6, 7 durch einen Träger 10 benachbart zueinander angeordnet. Der Träger 10 besteht aus einem Formstoff 34 und bei dem hier gewählten Ausführungsbeispiel aus Reaktionsgießharz. Ein anderes bevorzugtes Trägermaterial ist ein Thermoplast- oder Elastomer-Kunststoff. Gemäß Fig. 3 umfaßt der Träger 10 bzw. der Formstoff 34 die Einzelmagnetbauteile 6, 7 an ihren seitlichen Flächen 16a, b und 17a, b formschlüssig und es ist jeweils zwischen zwei benachbarten Einzelmagnetbauteilen 6, 7 Formstoff 34 angeordnet. Durch diese Ausführungsform werden die Einzelmagnetbauteile 6, 7 durch das Trägermaterial getrennt voneinander angeordnet, so daß Magnetsysteme 3 mit einem größeren Polabstand herstellbar sind. Das derart angeordnete Trägermaterial übernimmt aber auch eine Stütz- bzw. Haltefunktion zwischen je zwei Einzelmagnetbauteilen 6, 7 und verbessert hierdurch die mechanische Stabilität des Magnetstreifens 8, aber ohne das es zu einer größeren Bauhöhe kommt. Die notwendige mechanische Stabilität dieses Magnetstreifens 8 wird noch dadurch verbessert, daß der Träger 10 zusätzlich formschlüssig als äußere Einfassung 18 der Einzelmagnetbauteile 6, 7 ausgebildet ist. Die Einfassung 18 kann eine kreisringförmige, bandförmige oder dergleichen äußere Form aufweisen.
Die Fig. 4a zeigt eine Draufsicht und 4b einen Schnitt eines aus zwei Magnetstreifen 8a, b zusammengesetzten magnetischen Maßstabes 12. Der Magnetstreifen 8a gemäß Fig. 4b weist im Unterschied zum Magnetstreifen 8 aus Fig. 3 nun lediglich in Süd-Nordpolrichtung aufmagnetisierte Einzelmagnetbauteile 7 auf, die durch den aus Formstoff 34 bestehenden Träger 10 beabstandet zueinander angeordnet sind. In gleicher Weise sind im Magnetstreifen 8b in Nord- Südpolrichtung aufmagnetisierte Einzelmagnetbauteile 6 zusammengefaßt. Der magnetische Maßstab 12 besteht gemäß Fig. 4b aus den beiden aufeinander angeordneten Magnetstreifen 8a und 8b, wobei die Einzelmagnetbauteile 7 derart seitlich versetzt zu den Einzelmagnetbauteilen 6 angeordnet sind, daß der magnetische Maßstab 12 auf beiden Stirnflächen 13a, b abwechselnde Polarität aufweist. Bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel weist der magnetische Maßstab 12 gemäß Fig. 4a in Draufsicht auf die Stirnfläche 13a nebeneinander angeordnete Südpole der im Magnetstreifen 8a angeordneten Einzelmagnetbauteile 7 und jeweils dazwischen und in einem Schnitt dargestellte Nordpole der im Magnetstreifen 8b angeordneten Einzelmagnetbauteile 6 auf. Durch diese Anordnung der Einzelmagnetbauteile 6, 7 erzeugt der magnetische Maßstab 12 entlang der Stirnfläche 13a einen sich alternierend ändernden magnetischen Fluss. Damit kann der magnetische Maßstab 12 beispielsweise in rotationsymmetrischer Form an eine Motorwelle gekoppelt werden und als Encoder dienen. Andererseits kann der magnetische Maßstab 12 auch in einem Linearversteller zur Verkörperung des Längenmaßes dienen und so eine Längenmessung ermöglichen. Bei der in Fig. 4a und 4b dargestellten Ausführungsform sind beide Enden 14a, b des magnetischen Maßstabes 12 durch nichtmagnetisches Trägermaterial in Form einer Stufe 15 ausgebildet. Diese Stufen 15 ermöglichen ein seitliches Erfassen des magnetischen Maßstabes 12, und zwar ohne das die Einzelmagnetbauteile 6, 7 berührt werden müssen. Selbstverständlich können die beiden Enden 14a, b des magnetischen Maßstabes 12 aber auch ohne Stufe 15 als senkrechte Abschlüsse ausgebildet sein.
Die Fig. 5a bis 5d stellen ein Spritzprägeverfahren als ein bevorzugtes Verfahren zur abformtechnischen Herstellung der Einzelmagnetbauteile 1, 2, 6, 7 gemäß Fig. 1 bis 4 dar. Die Fig. 5a zeigt schematisch den Aufbau eines Spritzprägewerkzeuges 19. Das Spritzprägewerkzeug 19 weist eine obere Werkzeughälfte 20 und eine untere Werkzeughälfte 21 mit jeweils einem Schließanschlag 22a, b auf. In der in Fig. 5a dargestellten Öffnungsstellung des Spritzprägewerkzeuges 19 sind die beiden Schließanschläge 22a, b voneinander getrennt. Zur Abformung einer Vielzahl von Einzelmagnetbauteilen 1, 2, 6, 7 auf eine Grundplatte 23, wie dies die Fig. 5b bis 5d zeigen, weist die obere Werkzeughälfte 20 einen Formeinsatz 24 mit mehreren Kavitäten 25 auf. Die untere Werkzeughälfte 21 weist hierzu einen Angußkanal 27 mit einer konisch geformten Angußspitze 28 und einer Spritzdüse 29 zum Einspritzen bzw. Einfüllen eines magnetisierbaren Materials 26 in den Formeinsatz 24 auf, wie dies die Fig. 5a, b zeigen. Die Spritzdüse 29 ist mittig zur Angußspitze 28 und zum Formeinsatz 24 ausgerichtet. Gemäß Fig. 5a wird das magnetisierbare Material 26 zunächst in Form einer Blase 30 in den Formeinsatz 24 eingefüllt.
In der in Fig. 5b dargestellten Schließstellung des Werkzeuges 19 fährt die untere Werkzeughälfte 21 in die obere Werkzeughälfte 20 soweit ein, bis die beiden Schließanschläge 22a, b aufeinander liegen. Hierdurch wird zum einen das magnetisierbare Material 26 in die Kavitäten 25 eingepreßt. Zum anderen dringt die Spritzdüse 29 in die Angußspitze 28 vor und dichtet diese ab. Dies ermöglicht einen kleinvolumigen Anguß bzw. eine definierte Trennung des magnetisierbaren Materials 26 von der im Formeinsatz 24 abgeformten Grundplatte 23.
Ein ganz besonderer Gedanke der Erfindung besteht darin, daß der durch die abformtechnische Herstellung der Einzelmagnetbauteile 1, 2, 6, 7 durch den Formeinsatz 24 vorgegebene Ordnungszustand auf die Anordnung der Einzelmagnetbauteile 1, 2, 6, 7 auf der Grundplatte 23 übertragen wird. Hierdurch wird erreicht, daß dieser Ordnungszustand und damit die fixierte Lage verschiedener Einzelmagnetbauteile 1, 2, 6, 7 zueinander für die gesamte weitere Behandlung der Einzelmagnetbauteile 1, 2, 6, 7, nämlich für die abformtechnische Herstellung eines Magazins 40 mit Einzelmagnetbauteilen 1, 2, 6, 7, deren Magnetisierung und deren Montage zu einem Magnetsystem 3, wie beispielsweise dem Magnetring 4 oder dem Magnetstreifen 8, erhalten bleibt. Die Fig. 5c zeigt hierzu einen Schnitt und die Fig. 5d eine Draufsicht auf die aus dem Spritzprägewerkzeug 19 entformte Grundplatte 23 mit mehreren darauf angeordneten kreisringsegmentförmigen Einzelmagnetbauteilen 1, 2. Gemäß Fig. 5d ist die Grundplatte 25 in einem äußeren Format eines Wafers 31 mit beispielsweise 3, 4, 5, oder 6 Zoll ausgebildet. Hierdurch wird die Nutzung der Handhabungs- und Zuführtechnik aus der Halbleiterindustrie ermöglicht.
Ein weiterer besonderer Gedanke der Erfindung besteht darin, daß die Einzelmagnetbauteile 1, 2, 6, 7 auf der Grundplatte 23 bereits derart ausgerichtet gemäß Fig. 5d in Gruppen 32 angeordnet sind, daß sie nach deren Magazinierung und Magnetisierung in dieser Gruppenanordnung direkt zu einem Magnetsystem 3 montiert werden können.
Die Fig. 6a und 6b zeigen die abformtechnische Herstellung eines aus einem Träger 10 und Einzelmagnetbauteilen 1, 2, 6, 7 bestehenden Magazins 40. In der Fig. 6a ist ein Reaktionsgießverfahren als ein bevorzugtes Verfahren zur abformtechnischen Herstellung des Magazins 40 mit Einzelmagnetbauteilen 1, 2, 6, 7 gemäß Fig. 1 bis 4 dargestellt. Gemäß Fig. 6a wird zunächst die Grundplatte 23 mit darauf angeordneten Einzelmagnetbauteilen 1, 2 seitlich mit einem Überstand in einer Gießwanne 33 eingefaßt. Danach werden die Einzelmagnetbauteile 1, 2 von oben mit dem den Träger 10 bildenden und sich verfestigenden Reaktionsgießharz 34 eingegossen. Hierdurch wird erreicht, daß der durch den Formeinsatz definierte und auf die Grundplatte 23 übertragene Ordnungszustand und die fixierte Lage der Einzelmagnetbauteile 1, 2, 6, 7 im Magazin 40 zueinander erhalten bleibt. Nach dem der Harz 34 sich verfestigt hat, wird die Basisplatte 23 mit darauf eingegossenen Einzelmagnetbauteilen 1, 2 aus der Gießwanne 33 heraus genommen und gemäß Fig. 6b auf eine Vakuumhalteplatte 35 angeordnet, um den Überstand 36 des Harzes 34 über den Einzelmagnetbauteilen 1, 2 und die Basisplatte 23 durch Abfräsen zu beseitigen.
Alternativ kann die Herstellung der Einzelmagnetbauteile 1, 2, 6, 7 und des Magazins 40 auch mit einem Zweikomponenten-Spritzgußverfahren erfolgen. Hierzu wird vorzugsweise ein Spritzgußwerkzeug verwendet, wie es bereits in den Fig. 2 bis 4 der Patentanmeldung DE 199 26 181 beschrieben wurde. Generell wird hierdurch ermöglicht, daß die Reihenfolge der Herstellung des Magazins 40 und der Einzelmagnetbauteile 1, 2, 6, 7 je nach Ausgestaltung der Einzelmagnetbauteile und des Magazins frei wählbar ist. Damit kann auch zunächst das Magazin 40 und dann die Einzelmagnetbauteile 1, 2, 6, 7 beispielsweise in zwei direkt aufeinanderfolgenden Abformprozessen hergestellt werden. Hierdurch kann sowohl die beim Reaktionsgießverfahren zum Einsatz gekommene Grundplatte 23, als auch die Notwendige mechanische Nachbehandlung gemäß Fig. 6b zur Herstellung des Magazins 40 entfallen.
Die Fig. 7a zeigt eine Draufsicht und 7b einen Schnitt des so hergestellten Magazins 40 mit mehreren Einzelmagnetbauteilen 1, 2. Die Einzelmagnetbauteile 1, 2 sind bei der hier dargestellten Ausführungsform des Magazins 40 durch den Formstoff 34 an ihren gesamten seitlichen Flächen 37 formschlüssig umfaßt, d. h. auch zwischen zwei benachbarten Einzelmagnetbauteilen 1, 2 ist Formstoff 34 angeordnet. Durch diese Ausführungsform ist ein der Bauhöhe der Einzelmagnetbauteile 1, 2 entsprechend flaches Magazin 40 mit mehreren aus kunststoffgebundenem NdFeB-Material bestehenden Einzelmagnetbauteilen 1, 2, 6, 7 realisiert. Ferner zeigt der Vergleich mit Fig. 5c, daß die Anordnung der Einzelmagnetbauteile 1, 2 in Gruppen 32 auch im Magazin 40 erhalten bleibt. Der Vorteil, daß die Einzelmagnetbauteile 1, 2 nun lediglich an ihren seitlichen Flächen 37 durch den Formstoff 34 umfaßt werden, und nicht wie in Fig. 5c auf der Grundplatte 23 aufsitzen, besteht darin, daß die Einzelmagnetbauteile 1, 2 so bei der Montage durch einfaches Ausdrücken dem Magazin 40 entnommen werden können.
In der Fig. 8 ist eine konventionelle Magnetisierungseinrichtung 38 mit großen Magnetisierspulen 39 dargestellt, wie sie für die Aufmagnetisierung aller im Magazin 40 gemäß Fig. 7 zusammengefaßten Einzelmagnetbauteile 1, 2, 6, 7 verwendet wird. Der besondere Vorteil dieser erfindungsgemäßen Aufmagnetisierung besteht darin, daß alle im Magazin 40 zusammengefaßten Einzelmagnetbauteile 1, 2, 6, 7 gemeinsam mit einer Spule mit einer vorgegebenen Polarisierung durchmagnetisiert werden können, und zwar unabhängig von der Bauform der Einzelmagnetbauteile 1, 2, 6, 7. Ferner kann durch eine entsprechende Dimensionierung der Magnetisierspulen 39 erreicht werden, daß lediglich die in einem Bereich des Magazins 40, wie beispielsweise einer Hälfte des Magazins 40, angeordneten Einzelmagnetbauteile 1, 2, 6, 7 in gleicher Richtung aufmagnetisiert werden. Hierdurch ist beispielsweise ermöglicht, daß in Draufsicht auf ein Magazin 40 die eine Hälfte des Magazins 40 Nordmagnetpole und die andere Hälfte des Magazins 40 Südmagnetpole aufweist. In Fig. 8a ist eine axiale Aufmagnetisierung aller Einzelmagnetbauteile 1, 2, 6, 7 im Magazin 40 dargestellt, so daß hierdurch die Einzelmagnetbauteile auf beiden Stirnflächen entgegengesetzt polarisiert sind. Die Fig. 8b zeigt eine diametrale Aufmagnetisierung aller Einzelmagnetbauteile 1, 2, 6, 7 im Magazin 40, so daß hierdurch die Einzelmagnetbauteile 1, 2, 6, 7 auf gegenüberliegenden Seitenflächen entgegengesetzt polarisierbar sind. Der besondere Vorteil dieser erfindungsgemäßen Aufmagnetisierung der Einzelmagnetbauteile 1, 2, 6, 7, die im zu bildenden Magnetsystem 3 den Magnetsegmenten entsprechen, besteht im Vergleich zu einer Aufmagnetisierung eines kompletten Magnetsystems 3, wie beispielsweise dem Magnetring 4 in Fig. 1, darin, daß die Einzelmagnetbauteile 1, 2, 6, 7 vollständig durchmagnetisiert werden können. Hierdurch wird insbesondere ein Abfall des Magnetfeldes in den Randbereichen der Einzelmagnetbauteile 1, 2, 6, 7 verhindert. Hierdurch wird auch erreicht, daß der Magnetfeldabfall in benachbarten Magnetsegmenten im Magnetsystem 3 lediglich durch das Zusammensetzen der entgegengesetzt aufmagnetisierten Einzelmagnetbauteile 1 und 2 bzw. 6 und 7 bestimmt ist. Ferner wird eine weitere Miniaturisierung der mit den Einzelmagnetbauteilen 1, 2, 6, 7 zu bildenden Magnetsysteme 3, 4, 8, 12 ermöglicht, da auch abformtechnisch gefertigte kleinste Einzelmagnetbauteile 1, 2, 6, 7 vollständig aufmagnetisiert werden können.
Die Fig. 9 bis 13 zeigen verschiedene Ausführungsformen des Magazins 40 mit darin zusammengefassten Einzelmagnetbauteilen 40, die den Magnetsegmenten im zu bildenden Magnetsystem 3 entsprechen.
In Fig. 9a ist eine Draufsicht und 9b ein Ausschnitt und 9c ein Schnitt dieses Ausschnitts eines Magazins 40 mit mehreren in Draufsicht axial in Nord-Südpol- Richtung aufmagnetisierten kreisringsegmentförmigen Einzelmagnetbauteilen 1 dargestellt. Die Fig. 10 wiederholt die Darstellung von Fig. 9, wobei nun ein Magazin 40 mit mehreren in Draufsicht axial in Süd-Nordpol-Richtung aufmagnetisierten kreisringsegmentförmigen Einzelmagnetbauteilen 2 dargestellt ist. Der Vergleich der Ausrichtungen der Einzelmagnetbauteile 1 in Fig. 9 mit den Einzelmagnetbauteile 2 in Fig. 10, insbesondere in den Ausschnittsvergrößerungen in Fig. 10b und Fig. 9b zeigt, daß die Einzelmagnetbauteile 1, 2 jeweils in Gruppen 32 derart komplementär zueinander auf einem Kreisring angeordnet sind, daß sie nachfolgend direkt zu einem mehrpoligen Magnetring 4 gemäß Fig. 1 zusammengesetzt werden können. Die Fig. 9c und 10c zeigen die axiale Aufmagnetisierung der in der Gruppe 32 angeordneten Einzelmagnetbauteile 1, 2.
Die Fig. 11a zeigt eine Draufsicht und 11b einen Schnitt eines Magazins 40 mit axial in Süd-Nordpol-Richtung aufmagnetisierten quaderförmigen Einzelmagnetbauteilen 7. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind die Einzelmagnetbauteile 7 derart beabstandet zueinander im Magazin 40 angeordnet, daß zwischen zwei benachbarten Einzelmagnetbauteilen 7 der Träger 10 bzw. Formstoff 34 angeordnet ist. Ferner sind jeweils 10 Einzelmagnetbauteile 7 parallel zueinander in einem Magnetstreifen 8a gemäß Fig. 4b angeordnet. Das Magazin 40 weist um jeweils einen Magnetstreifen 8a eine rechteckig um die Einzelmagnetbauteile 7 angeordnete Einfassung 18' aus magnetisierbarem Material 26 auf. Diese Anordnung der Einfassung 18' ermöglicht, daß der Magnetstreifen 8a als ganzes, also mit allen 10 Einzelmagnetbauteilen 7 aus dem Magazin 40 herausgelöst werden kann. Nach der Entnahme des Magnetstreifens 8a aus dem Magazin 40 wird üblicherweise die aus magnetisierbarem Material 26 bestehende Einfassung 18' vom Magnetstreifen 8a abgelöst, so daß dann die Einzelmagnetbauteile 7 durch eine aus Formstoff 34 bestehende Einfassung 18 zusammengefaßt werden. Mit dem Magnetstreifen 8a sind insbesondere Magnetsysteme 3 mit einer größeren Polteilung oder auch mehrlagige Magnetschichtsysteme 3, wie beispielsweise der in Fig. 4 dargestellte magnetische Maßstab 12 herstellbar. Gemäß Fig. 11b umfaßt der Formstoff 34 die Einzelmagnetbauteile 7 bei dem hier gewählten Ausführungsbeispiel an ihren seitlichen Flächen formschlüssig, so daß der Träger 10 und die Einzelmagnetbauteile 7 mit gleicher Bauhöhe ausgeführt sind. Eine weitere nicht bildlich dargestellte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Magazins 40 mit Einzelmagnetbauteilen 1, 2, 6, 7, besteht darin, daß der Formstoff 34 die Einzelmagnetbauteile 1, 2, 6, 7 zumindest an Teilen ihrer äußeren Flächen, wie beispielsweise an zumindest Teilen ihrer Stirnflächen, als Träger 10 umfaßt. Hierdurch werden die Einzelmagnetbauteile 1, 2, 6, 7 zum Schutz zumindest an Teilen ihrer Stirnflächen von Formstoff 34 überdeckt. Diese Ausführungsform kommt vorzugsweise dann zu Anwendung, wenn dem Magazin 40 nicht einzelne Einzelmagnetbauteile 1, 2, 6, 7 sondern ganze Magnetsysteme 3, wie beispielsweise der Magnetstreifen 8a, zur Herstellung beispielsweise eines magnetischen Maßstabs 12 entnommen werden. Hierbei kann der Formstoff 34 auf der Stirnfläche eines Einzelmagnetbauteils 1, 2, 6, 7 auch als Verbindungsmittel zum Anordnen eines weiteren Magnetsstreifens ausgeführt sein, ohne das hierdurch die Bauhöhe des magnetischen Maßstabs 12 erhöht wird.
Die Fig. 12 zeigt einen Schnitt eines Ausschnitts einer weiteren Ausführungsform des Magazins 40 mit axial in Süd-Nordpol-Richtung aufmagnetisierten quaderförmigen Einzelmagnetbauteilen 7. Bei dieser Ausführungsform sind im Unterschied zur Darstellung in Fig. 11b die Einzelmagnetbauteile 7 und der Träger 10 mit unterschiedlichen Bauhöhen hergestellt. Hierdurch wird erreicht, daß der Träger 10 lediglich mit Teilen der seitlichen Flächen 17a, b der Einzelmagnetbauteile 7 in Haftkontakt hergestellt ist. Durch diesen verminderten Haftkontakt wird der Lösevorgang des Magnetstreifens 8a aus dem Magazin 40 erleichtert. Ferner wird durch diese Ausführungsform des Magazins 40 auch der Lösevorgang bei der Entnahme der Einzelmagnetbauteile 7 aus dem Magazin 40 erleichtert. Für die Herstellung dieser Ausführungsform des Magazins 40 wird vorzugsweise ein Zweikomponenten-Spritzgießverfahren zur Herstellung des Trägers 10 und der Einzelmagnetbauteile 7 verwendet. Generell wird der Aufbau von mehrpoligen Magnetflächen 3 aus mehreren versetzt angeordneten Einzelmagnetbauteilen 7 ermöglicht, wie dies die Fig. 12 schematisch veranschaulicht. Zum Aufbau dieser Magnetfläche 3 wird beispielsweise zwischen zwei aus dem Träger 10 herausstehenden und benachbarten Einzelmagnetbauteilen 7 ein weiteres Einzelmagnetbauteil 6 eingesetzt. Diese Vorgehensweise wird wiederholt bis eine ausreichend große schachbrettartige aus Nord- und Südmagnetpolen bestehende Magnetfläche 3 hergestellt ist.
Die Fig. 13 zeigt eine Draufsicht auf eine weitere Ausführungsform eines Magazins 40 mit axial in Nord-Südpol-Richtung aufmagnetisierten quaderförmigen Einzelmagnetbauteilen 6 und Ausnehmungen 11. Im Vergleich zur Darstellung in Fig. 11 ist hier nur ein Ausschnitt des Magazins 40 in Form eines Magnetstreifens 8c dargestellt. Bei diesem Magnetstreifen 8c sind lediglich Einzelmagnetbauteile 6 derart benachbart zueinander angeordnet, daß zwischen zwei Einzelmagnetbauteilen 6 jeweils eine Ausnehmung 11 angeordnet ist. Die Einzelmagnetbauteile 6 werden durch den als bandförmige Einfassung 18 ausgebildeten Träger 10 zusammengefasst.
Die Fig. 14 zeigt einen Schnitt einer weiteren Ausführungsform eines Magazins 40 mit axial in Nord-Südpol-Richtung aufmagnetisierten quaderförmigen Einzelmagnetbauteilen 6 und Ausnehmungen 11, wobei nur ein Ausschnitt des Magazins 40 in Form eines Magnetstreifens 8d dargestellt ist. Im Unterschied zum in Fig. 13 dargestellten Magnetstreifen 8d sind zwischen zwei Einzelmagnetbauteilen 6 jeweils in Folge Formstoff 34, dann eine Ausnehmung 11 und wieder Formstoff 34 angeordnet.
Die Fig. 15 bis 21 zeigen verschiedene Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Montageverfahrens zur Herstellung eines Magnetsystems 3. Der gemeinsame Gedanke hierbei besteht darin, daß zur Herstellung des Magnetsystems 3 mindestens ein Magazin 40 verwendet wird, und die Einzelmagnetbauteile 1, 2, 6, 7, die den Magnetsegmenten im zu bildenden Magnetsystem 3 entsprechen, aus dem Magazin 40 direkt in die Montageposition auf einem Träger 10 derart positioniert werden, daß ein mehrpoliges Magnetsystem 3, wie beispielsweise der Magnetring 4, der Magnetstreifen 8 oder der magnetische Maßstab 12, mit auf beiden Stirnflächen abwechselnder Polarität entsteht.
Die Fig. 15 zeigt einen Montageroboter 41, der für eine besonders bevorzugte Vielfach-Montage der Einzelmagnetbauteile 1, 2, 6, 7 aus dem Magazin 40 zur Herstellung des Magnetsystemen 3 verwendet wird. Hierzu weist der Montageroboter 41 zum Ausdrücken der Einzelmagnetbauteile 1, 2, 6, 7 aus dem Magazin 40 in die Montageposition auf dem Träger 10 einen Ausdruckstempel 51 mit Ausdrückstiften 51a und als Auflage für das Magazin 40 eine Auflageplatte 42 auf. In der Auflageplatte 42 ist direkt unterhalb des Ausdruckstempels 51 ein ambossartiger Haltestempel 43 angeordnet. Bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel wird die Läuferscheibe des Scheibenläufermotors aus den beiden Patentanmeldungen DE 199 02 370 und DE 199 02 371 hergestellt. Hierzu wird in einer bevorzugten Ausführungsform zunächst das Magazin 40 gemäß Fig. 9 mit in Nord-Südpol- Richtung aufmagnetisierten Einzelmagnetbauteilen 1 der Auflageplatte 42 durch Auflegen oder per Laufband zugeführt. Ferner wird der Träger 10 in Form des Motordeckels 44 des Scheibenläufermotors dem Ausdruckstempel 42 direkt gegenüberliegend unterhalb des Magazins 40 auf einem Führungsbolzen 45 des ambossartigen Haltestempels 43 angeordnet.
Nachfolgend wird der Ausdruckstempel 51 beispielsweise pneumatisch in Pfeilrichtung gemäß Fig. 15 abgesenkt und mittels den Ausdrückstiften 51a die gesamte in der Ausschnittsvergrößerung in Fig. 9b dargestellte Gruppe 32 von Einzelmagnetbauteilen 1 auf den Motordeckel 44 ausgedrückt. Um nach dem Ablösen der Einzelmagnetbauteile 1 vom Magazin 40 ein Verkippen der Einzelmagnetbauteile 1 zu verhindern, kann die Bewegung des Ausdruckstempels 51 mit einer entgegengesetzten Bewegung des Haltestempels 43 derart synchronisiert werden, daß ein Ausdrücken der Einzelmagnetbauteile 1 mit ständigem Bauteilekontakt kraft- und/oder formgeführt ermöglicht ist. Hierdurch entsteht auf dem Motordeckel 44 ein Magnetring 3, bei dem zwischen zwei Einzelmagnetbauteilen 1 jeweils eine Lücke angeordnet ist. Nachfolgend wird der Ausdruckstempel 51 wieder angehoben und ein Magazin 40 gemäß Fig. 10 mit in Süd-Nordpol-Richtung aufmagnetisierten Einzelmagnetbauteilen 2 der Auflageplatte 42 derart ausgerichtet zugeführt, daß die komplementär zu den Einzelmagnetbauteilen 1 in Gruppen 32 angeordneten Einzelmagnetbauteile 2 direkt in die verbleibenden Lücken des Magnetringes 3 auf dem Motordeckel 44 ausgedrückt werden können. Der Motordeckel 44 weist zur Fixierung der Einzelmagnetbauteilen 1, 2 eine Klebeschicht 46 auf. Schließlich wird die Läuferscheibe bestehend aus dem Motordeckel 44 mit darauf fixiertem Magnetring 3 von unterhalb des Ausdruckstempels 51 wegbefördert und die nächste Läuferscheibe hergestellt.
Die Fig. 16 veranschaulicht und wiederholt das zuvor beschriebene Montageverfahren aus zwei Magazinen mit Einzelmagnetbauteilen gemäß Fig. 9 und 10 zur Herstellung eines Magnetrings 3 aus Fig. 1. Hierbei wird als Träger 10 zur Fixierung der Einzelmagnetbauteile 1, 2 eine vorzugsweise weichmagnetische Montageplatte 47 verwendet. Hierdurch kann die Klebeschicht 46 entfallen.
Die Fig. 17 zeigt eine andere Ausführungsform des Montageverfahrens zur Herstellung von Magnetringen 3. Hierbei wird ein Magazin 40 gemäß Fig. 9 mit in Gruppen 32 angeordneten Einzelmagnetbauteilen 2 verwendet. Als Träger 10 dient ein Magazin 40 mit in Gruppen angeordneten Einzelmagnetbauteilen 1, bei dem gemäß Fig. 13 zwischen zwei benachbarten Einzelmagnetbauteilen 1 mindestens eine Ausnehmungen 11 angeordnet ist. Zur Herstellung des Magnetringes 3 werden die Einzelmagnetbauteile 2 mit den Ausdrückstiften 51a des Montageroboters 41 direkt in die Ausnehmungen 11 ausgedrückt. Hierdurch entsteht gemäß Fig. 18 ein Magazin 50, daß aus verfestigendem Formstoff 34, vorzugsweise Reaktionsharz 34a oder Kunststoff besteht, der eine Vielzahl von aus Einzelmagnetbauteilen 1, 2 bestehende Magnetringe 3 zumindest an Teilen einer seitlichen Flächen umfaßt.
Die Fig. 19a bis c zeigen die Montage von Magnetringen 3 aus Fig. 1 auf einer weichmagnetischen Montageplatte 47, wobei lediglich ein Magazin 40 verwendet wird. Gemäß Fig. 19a weist dieses Magazin 40 auf der mit einem Markierungszeichen 48 gekennzeichneten erste Hälfte des Magazins 40 lediglich in Nord-Südpol-Richtung aufmagnetisierte Einzelmagnetbauteilen 1 und auf der mit einem weiteren Markierungszeichen 49 gekennzeichneten zweiten Hälfte lediglich in Süd-Nordpol-Richtung aufmagnetisierte Einzelmagnetbauteilen 2 auf. Mit dem Montageroboter 41 werden zunächst die in der ersten Hälfte in einer Gruppe 32 angeordneten Einzelmagnetbauteile 1 auf die Montageplatte 47 ausgedrückt und fixiert. Nachfolgend wird das Magazin 40, wie ein Vergleich von Fig. 18a und 18b zeigt, um 180° gedreht. Danach werden die gemäß Fig. 18b in Süd-Nordpol- Richtung aufmagnetisierten und in einer Gruppe 32 angeordneten Einzelmagnetbauteile 2 auf die Montageplatte 47 ausgedrückt. Hierdurch entstehen mehrere Magnetringe 3 auf der Montageplatte 47, wie dies die Fig. 19c zeigt.
Die Fig. 20 zeigt die Herstellung eines Magnetstreifens 8 gemäß Fig. 2. Hierzu werden zwei Magazine 40 gemäß Fig. 13 mit zum einen in Magnetstreifen 8c angeordneten in Nord-Südpol Richtung aufmagnetisierten Einzelmagnetbauteilen 6 und zum anderen in Magnetstreifen 8c angeordneten in Süd-Nordpol Richtung aufmagnetisierten Einzelmagnetbauteilen 7 nacheinander dem Montageroboter 41 zugeführt. Zunächst werden mittels den Ausdrückstiften 51a alle Einzelmagnetbauteile 6 aus dem zugehörigen Magnetstreifen 8c auf den hier nicht dargestellten Träger ausgedrückt, und gegebenenfalls mit einem Kleber fixiert. Hierdurch entsteht zunächst ein Magnetstreifen 8, bei dem zwischen zwei benachbarten Einzelmagnetbauteilen 6 eine Lücke angeordnet ist. Danach werden die Einzelmagnetbauteile 7 aus dem zugehörigen Magnetstreifen 8c gemäß Fig. 13 auf den Träger und in diese Lücken ausgedrückt. Hierdurch entsteht der Magnetstreifen 8 mit direkt aneinanderliegenden Einzelmagnetbauteilen 6, 7, wie er in Fig. 20 dargestellt ist.
Die Fig. 21 zeigt, daß mit einem Magnetstreifen 8c gemäß Fig. 21b, der jeweils eine Ausnehmung 11 zwischen zwei benachbarten Einzelmagnetbauteilen 7 und eine Einfassung 18 in Form des Träger 10 aufweist, ein mehrpoliger Magnetstreifen 8 gemäß Fig. 21c mit direkt aneinanderliegenden Einzelmagnetbauteilen 6, 7 und äußerer Einfassung 18 hergestellt werden kann. Hierzu weist der Magnetstreifen 8c bei dem hier gewählten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 21b' eine Bodenplatte 53 auf. Auf diese Bodenplatte 53 und in die Ausnehmungen 11 werden nachfolgend Einzelmagnetbauteile 6 eingesetzt, die gemäß Fig. 21a in einem Magnetstreifen 8b angeordnet sind. Nachfolgend wird die Bodenplatte 53 beispielsweise durch Abfräsen beseitigt, so daß der in Fig. 21c dargestellte mehrpolige Magnetstreifen 8 mit direkt aneinanderliegenden Einzelmagnetbauteilen 6, 7 und äußerer Einfassung 18 entsteht.
Schließlich zeigt die Fig. 22 die Montage eines magnetischen Maßstabes 12 aus Fig. 4. Hierzu werden zwei Magazine 40 gemäß Fig. 11 mit darin angeordneten Magnetstreifen 8a, b mit zum einen durch Formstoff 34 voneinander getrennten in Nord-Südpol Richtung axial aufmagnetisierten Einzelmagnetbauteilen 6 und zum anderen entsprechend angeordneten in Süd-Nordpol Richtung axial aufmagnetisierten Einzelmagnetbauteilen 7 verwendet. Die beiden Magnetstreifen 8a, b werden gemäß Fig. 22 derart aufeinander angeordnet, daß die Einzelmagnetbauteile 7 seitlich versetzt zu den Einzelmagnetbauteilen 6 derart angeordnet werden, daß ein magnetischer Maßstab 12 mit auf beiden Stirnflächen 13a, b abwechselnder Polarität entsteht.
Der Magnetstreifen 8 gemäß Fig. 3 wird hergestellt, indem ein Magazin 40 gemäß Fig. 14 mit Einzelmagnetbauteilen 6 verwendet wird, bei dem zwischen zwei benachbarten Einzelmagnetbauteilen 6 jeweils in Folge Formstoff 34, dann eine Ausnehmung 11 und wieder Formstoff 34 angeordnet ist. Nachfolgend werden in diese Ausnehmungen 11 Einzelmagnetbauteile 7 eingedrückt. Hierzu wird beispielsweise ein Magazin 40 gemäß Fig. 11 mit Einzelmagnetbauteilen 7 verwendet, bei dem der Abstand zwischen zwei benachbarten Einzelmagnetbauteilen 7 dem Abstand der Ausnehmungen 11 angepaßt ist.
Der Vorteil der erfindungsgemäßen Herstellung eines Magnetsystems 3 aus mehreren Einzelmagnetbauteilen 1, 2, 6, 7, die in einem Magazin 40 mit fixierter Lage zueinander angeordnet sind, besteht darin, daß sich extrem flache mehrpolige Magnetsysteme 3 gemäß den Fig. 1 bis 4 herstellen lassen. Beispielsweise können hierdurch extrem flache mehrpolige Magnetringe 4 gemäß Fig. 1 oder Magnetstreifen 8 gemäß Fig. 2 mit direkt aneinanderliegenden Einzelmagnetbauteilen 1, 2 bzw. 6, 7 hergestellt werden. Der besondere Vorteil dieser Magnetsysteme 3 ist, daß keine Stütz- oder Haltestrukturen zwischen den die Magnetsegmente bildenden Einzelmagnetbauteilen 1, 2, 6, 7 angeordnet sind. Hierdurch wird eine besonders hohe Integrationsdichte von Einzelmagnetbauteilen 1, 2, 6, 7 im Magnetsystem 3 mit nahezu beliebig kleinem Polabstand ermöglicht, wobei erfindungsgemäß lediglich die Montagetoleranz der Einzelmagnetbauteile 1, 2, 6, 7 bei der Herstellung des Magnetsystems 3 begrenzend ist. Erfindungsgemäß ist diese Montagetoleranz aber bereits auf ein sehr geringes Maß reduziert, da zum einen die Einzelmagnetbauteile 1, 2, 6, 7 erfindungsgemäß im Magazin 40 mit der durch den bei der abformtechnischen Herstellung zum Einsatz kommenden Formeinsatz definierten Lage der Einzelmagnetbauteile 1, 2, 6, 7 zueinander zusammengefaßt sind. Zum anderen sind erfindungsgemäß die Einzelmagnetbauteile 1, 2, 6, 7 derart in Gruppen zueinander angeordnet, daß sie gemeinsam in dieser Gruppenanordnung direkt aus dem Magazin 40 entnommen und in das Magnetsystem 3 montiert werden können. Damit wird die Montagetoleranz lediglich von der Genauigkeit der Überführung bzw. der Montage der Einzelmagnetbauteile 1, 2, 6, 7 aus dem Magazin 40 in das Magnetsystem 3 bestimmt. Ein weiterer genereller Vorteil der Erfindung ist, daß die in einem Magazin 40 in einer Vielzahl zusammengefassten Einzelmagnetbauteile 1, 2, 6, 7 gemeinsam in einer konventionellen Magnetisierungseinrichtung vollständig durchmagnetisiert werden können. Hierdurch werden insbesondere auch Verluste, die bei der mehrpoligen Aufmagnetisierung eines kompletten mehrpoligen Magnetsystems, wie beispielsweise einem mehrpoligen Magnetring, durch Überlagerung der Spulenwicklungen der Magnetisierungsvorrichtung mit den Magnetsegmenten verursacht werden, vermieden.
Mit den erfindungsgemäßen Einzelmagnetbauteilen 1, 2, 6, 7 bzw. den erfindungsgemäßen Magazinen 40 mit Einzelmagnetbauteilen 1, 2, 6, 7 können erfindungsgemäß auch extrem flache mehrpolige Magnetsysteme 3 gemäß Fig. 3 hergestellt werden, bei denen zwischen zwei benachbarten Einzelmagnetbauteilen 6, 7 ein aus Formstoff 34 bestehender Träger 10 angeordnet ist. Dieser Träger dient hier lediglich als laterale Stütz- oder Haltestruktur, wobei die Bauhöhe des Magnetsystems 3 hierdurch nicht vergrößert wird. Durch diese Anordnung des Trägers 10 wird auch ein größerer Polabstand zwischen den Einzelmagnetbauteilen 1, 2, 6, 7 erreicht, der bei bestimmten Magnetsystemen 3 durchaus erwünscht sein kann.
Ferner können erfindungsgemäß auch weitere flache mehrpolige Magnetsysteme 3, wie die beispielhaft bei Fig. 12 beschriebene schachbrettartige Magnetfläche 3, hergestellt werden. Darüber hinaus können erfindungsgemäß mittels den flachen erfindungsgemäßen Magnetsystemen 3 auch dreidimensionale Magnetkörper 3, wie beispielsweise der magnetische Maßstab 12 gemäß Fig. 4 hergestellt werden. Erfindungsgemäß können die Einzelmagnetbauteile 1, 2, 6, 7 auch aus einem zugehörigen Magazin 40 herausgelöst und dann zu einem dreidimensionalen Magnetkörper 3 aufgeschichtet werden.
Bezugszeichen
1
Einzelmagnetbauteil
2
Einzelmagnetbauteil
3
Magnetsystem
4
Magnetring
5
a, b Stirnfläche
6
Einzelmagnetbauteil
7
Einzelmagnetbauteil
8
Magnetstreifen
8
a, b, c, d Magnetstreifen
9
a, b Stirnfläche
10
Träger
11
Ausnehmung
12
magnetischer Maßstab
13
a, b Stirnfläche
14
a, b querseitiges Ende
15
Stufe
16
a, b seitliche Fläche
17
a, b seitliche Fläche
18
,
18
' Einfassung
19
Spritzprägewerkzeug
20
obere Werkzeughälfte
21
untere Werkzeughälfte
22
a, b Schließanschlag
23
Grundplatte
24
Formeinsatz
25
Kavität
26
magnetisierbares Material
27
Angußkanal
28
Angußspitze
29
Spritzdüse
30
Blase
31
Wafer
32
Gruppe mit Einzelmagnetbauteilen
33
Gußwanne
34
Formstoff
34
a Reaktionsharz
35
Vakuumhalteplatte
36
Überstand
37
seitliche Fläche
38
Magnetisierungseinrichtung
39
Spulen
40
Magazin
41
Montageroboter
42
Auflageplatte
43
Haltestempel
44
Motordeckel
45
Führungsbolzen
46
Klebeschicht
47
Montageplatte
48
Markierungszeichen
49
weiteres Markierungszeichen
50
Magazin
51
Ausdruckstempel
51
a Ausdrückstifte
52
Außenform
53
Bodenfläche

Claims (47)

1. Verfahren zur abformtechnischen Herstellung und Magazinierung mindestens eines Einzelmagnetbauteiles, gekennzeichnet durch folgende Prozeßschritte:
  • a) Formgebung mindestens eines Einzelmagnetbauteils (1, 2, 6, 7) aus einem magnetisierbaren Material (26),
  • b) Umgeben des Einzelmagnetbauteiles (1, 2, 6, 7) mit einem sich verfestigenden Formstoff (34) derart, daß der Formstoff das Einzelmagnetbauteil (1, 2, 6, 7) zumindest an Teilen seiner äußeren Flächen (16a-b, 17a-b, 37) als Träger (10) umfaßt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Formstoff das Einzelmagnetbauteil (1, 2, 6, 7) zumindest an Teilen seiner seitlichen Flächen (16a-b, 17a-b, 37) als Träger (10) umfaßt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß durch den Träger (10) mehrere Einzelmagnetbauteile (1, 2, 6, 7) in Art eines Magazins (40) beabstandet zueinander angeordnet werden.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelmagnetbauteile (1, 2, 6, 7) abformtechnisch, insbesondere nach einem Spritzgießverfahren, Spritzprägeverfahren oder durch Formpressen, hergestellt werden.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelmagnetbauteile (1, 2, 6, 7) aus einem Seltenerd-Magnetmaterial, das einen Kunststoff als Binder enthält, hergestellt werden.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (10) abformtechnisch, insbesondere nach einem Reaktionsgießverfahren oder einem Spritzgießverfahren, hergestellt wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß sich als verfestigender Formstoff (34) ein Kunststoff, insbesondere ein Thermoplast oder ein Elastomer, oder Reaktionsharz (34a), verwendet wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (10) zwischen zwei benachbarten Einzelmagnetbauteilen (1, 2, 6, 7) mit Ausnehmungen (11) hergestellt wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der das Einzelmagnetbauteil (1, 2, 6, 7) überdeckende Formstoff (34) durch Schleifen, Läppen, Fräsen oder Polieren entfernt wird.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst der Träger (10) und dann die Einzelmagnetbauteile (1, 2, 6, 7) hergestellt werden.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß ein Zweikomponenten-Spritzgießverfahren zur Herstellung des Trägers (10) und der Einzelmagnetbauteile (1, 2, 6, 7) verwendet wird.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelmagnetbauteile (1, 2, 6, 7) und der Träger (10) mit unterschiedlichen Bauhöhen hergestellt werden.
13. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (10) in Haftkontakt mit Teilen der seitlichen Flächen (16a-b, 17a-b, 37) der Einzelmagnetbauteile (1, 2, 6, 7) hergestellt wird.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Magazin (40) mit einem oder mehreren Einzelmagnetbauteilen (1, 2, 6, 7) in einer Magnetisierungseinrichtung (38) magnetisiert wird.
15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelmagnetbauteile (1, 2, 6, 7) in gleicher Richtung magnetisiert werden.
16. Verfahren nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelmagnetbauteile (1, 2, 6, 7) entlang ihrer Längs- oder Quererstreckung magnetisiert werden.
17. Magazin für mindestens ein Einzelmagnetbauteil, dadurch gekennzeichnet, daß das Magazin (40) aus einem sich verfestigenden Formstoff (34) besteht, der das aus magnetisierbarem Material (26) bestehende Einzelmagnetbauteil (1, 2, 6, 7) zumindest an Teilen seiner äußeren Flächen (16a-b, 17a-b, 37) umfaßt.
18. Magazin nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Formstoff (34) mehrere aus magnetisierbarem Material (26) bestehende Einzelmagnetbauteile (1, 2, 6, 7) zumindest an Teilen ihrer äußeren Flächen (16a-b, 17a-b, 37) umfaßt.
19. Magazin nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Formstoff (34) die Einzelmagnetbauteile (1, 2, 6, 7) zumindest an Teilen ihrer seitlichen Flächen (16a-b, 17a-b, 37) umfaßt.
20. Magazin nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, daß die aus magnetisierbarem Material (26) bestehenden Einzelmagnetbauteile (1, 2, 6, 7) in gleicher Richtung magnetisiert sind.
21. Magazin nach einem der Ansprüche 18 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelmagnetbauteile (1, 2, 6, 7) entlang ihrer Längs- oder Quererstreckung magnetisiert sind.
22. Magazin nach einem der Ansprüche 18 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelmagnetbauteile (1, 2, 6, 7) aus einem kunststoffgebundenen Seltenerd- Magnetmaterial, vorzugsweise NdFeB oder SmCo aufweisend, bestehen.
23. Magazin nach einem der Ansprüche 18 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß das Magazin (40) eine scheibenförmige oder bandförmige Außenkontur aufweist.
24. Magazin nach einem der Ansprüche 18 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelmagnetbauteile (1, 2, 6, 7) eine kreisringsegment- oder quaderförmige Außenform (52) aufweisen.
25. Magazin nach einem der Ansprüche 18 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelmagnetbauteile (1, 2, 6, 7) beabstandet zueinander im Magazin (40) angeordnet sind.
26. Magazin nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen zwei benachbarten Einzelmagnetbauteilen (1, 2, 6, 7) Formstoff (34) angeordnet ist.
27. Magazin nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen zwei benachbarten Einzelmagnetbauteilen (1, 2, 6, 7) mindestens eine Ausnehmung (11) angeordnet ist.
28. Magazin nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen zwei benachbarten Einzelmagnetbauteilen (1, 2, 6, 7) Formstoff (34) und mindestens eine Ausnehmung (11) angeordnet ist.
29. Montageverfahren zur Herstellung eines Magnetsystems, dadurch gekennzeichnet, daß
  • a) mindestens ein Magazin (40), das aus einem sich verfestigenden Formstoff (34) besteht, der mehrere aus magnetisierbarem Material (26) bestehende und magnetisierte Einzelmagnetbauteile (1, 2, 6, 7) zumindest an Teilen ihrer äußeren Flächen (16a-b, 17a-b, 37) umfaßt, verwendet wird,
  • b) und die Einzelmagnetbauteile (1, 2, 6, 7) dem Magazin (40) derart entnommen und auf einem Träger (10) benachbart angeordnet werden,
  • c) daß ein Magnetsystem (3, 4, 8, 12) mit auf beiden Stirnflächen (5a-b, 9a-b, 13a-b) abwechselnder Polarität entsteht.
30. Montageverfahren nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Magazin (40), das aus einem sich verfestigenden Formstoff (34) besteht, der mehrere aus magnetisierbarem Material (26) bestehende und magnetisierte Einzelmagnetbauteile (1, 2, 6, 7) zumindest an Teilen ihrer seitlichen Flächen (16a-b, 17a-b, 37) umfaßt, verwendet wird.
31. Montageverfahren nach Anspruch 29 oder 30, dadurch gekennzeichnet, daß als Träger (10) ein Magazin (40) verwendet wird, bei dem zwischen zwei benachbarten Einzelmagnetbauteilen (1, 2, 6, 7) mindestens eine Ausnehmung (11) und/oder Formstoff (34) angeordnet ist.
32. Montageverfahren nach einem der Ansprüche 29 bis 31, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelmagnetbauteile (1, 2, 6, 7) auf dem Träger (10) dadurch benachbart angeordnet werden, daß sie in die Ausnehmungen (11) eingesetzt werden.
33. Montageverfahren nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß als Träger (10) eine Montageplatte (47) verwendet wird, auf der die Einzelmagnetbauteile (1, 2, 6, 7) direkt aneinanderliegend oder durch einen Spalt beabstandet angeordnet werden.
34. Montageverfahren nach einem der Ansprüche 29 bis 33, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelmagnetbauteile (1, 2, 6, 7) durch Ausdrücken aus dem Magazin (40) in die Montageposition auf dem Träger (10) gelangen.
35. Montageverfahren zur Herstellung eines Magnetsystems, insbesondere eines magnetischen Maßstabes, dadurch gekennzeichnet, daß
  • a) mindestens zwei Magazine (40), die aus einem sich verfestigenden Formstoff (34) bestehen, der mehrere aus magnetisierbarem Material (26) bestehende und magnetisierte Einzelmagnetbauteile (6, 7) zumindest an Teilen ihrer äußeren Flächen (16a-b, 17a-b) umfaßt, verwendet werden,
  • b) und die beiden Magazine (40) derart aufeinander angeordnet werden, daß die Einzelmagnetbauteile (6, 7) derart seitlich versetzt zueinander angeordnet werden,
  • c) daß ein magnetischer Maßstab (12) mit auf beiden Stirnflächen (13a, b) abwechselnder Polarität entsteht.
36. Montageverfahren nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei Magazine (40), die aus einem sich verfestigenden Formstoff (34) bestehen, der mehrere aus magnetisierbarem Material (26) bestehende und magnetisierte Einzelmagnetbauteile (6, 7) zumindest an Teilen ihrer seitlichen Flächen (16a-b, 17a-b) umfaßt, verwendet werden.
37. Magnetsystem bestehend aus mehreren Einzelmagnetbauteilen, dadurch gekennzeichnet, daß die aus einem magnetisierbaren Material (26) bestehenden und magnetisierten Einzelmagnetbauteile (1, 2, 6, 7) durch mindestens einen Träger (10) benachbart zueinander zu einem mehrpoligen Magnetsystem (3, 4, 8, 12) mit auf beiden Stirnflächen (5a-b, 9a-b, 13a-b) abwechselnder Polarität angeordnet sind.
38. Magnetsystem nach Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet, daß der mindestens eine Träger (10) aus einem sich verfestigenden Formstoff (34), vorzugsweise einem Kunststoff, insbesondere einem Thermoplast oder einem Elastomer, oder einem Reaktionsharz (34a) besteht.
39. Magnetsystem nach Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet, daß der Formstoff (34) die Einzelmagnetbauteile (1, 2, 6, 7) zumindest an Teilen ihrer äußeren Flächen (16a-b, 17a-b, 37) umfaßt.
40. Magnetsystem nach Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet, daß der Formstoff (34) die Einzelmagnetbauteile (1, 2, 6, 7) zumindest an Teilen ihrer seitlichen Flächen (16a-b, 17a-b, 37) umfaßt.
41. Magnetsystem nach einem der Ansprüche 37 bis 40, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (10) eine kreisringsegmentförmige oder bandförmige äußere Form aufweist.
42. Magnetsystem nach einem der Ansprüche 37 bis 41, dadurch gekennzeichnet, daß durch den Träger (10) die Einzelmagnetbauteile (1, 2, 6, 7) beabstandet zueinander angeordnet sind.
43. Magnetsystem nach Anspruch 42, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen zwei benachbarten Einzelmagnetbauteilen (1, 2, 6, 7) Formstoff (34) und/oder eine Ausnehmung (11) angeordnet ist.
44. Magnetsystem, insbesondere magnetischer Maßstab, nach einem der Ansprüche 37 bis 43, dadurch gekennzeichnet, daß der magnetische Maßstab (12) aus mindestens zwei aufeinander angeordneten Trägern (10) mit jeweils entgegengesetzt aufmagnetisierten Einzelmagnetbauteilen (6, 7) besteht, wobei die Einzelmagnetbauteile (6, 7) derart seitlich versetzt zueinander angeordnet sind, daß der magnetische Maßstab (12) auf beiden Stirnflächen (13a, b) abwechselnde Polaritäten aufweist.
45. Magnetsystem bestehend aus mehreren Einzelmagnetbauteilen, aneinanderliegend zu einem mehrpoligen Magnetsystem (3, 4, 8) mit auf beiden Stirnflächen (5a-b, 9a-b) abwechselnder Polarität angeordnet sind.
46. Magnetsystem nach Anspruch 45, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelmagnetbauteile (1, 2, 6, 7) eine kreisringsegmentförmige oder quaderförmige Außenform (52) aufweisen.
47. Magnetsystem nach Anspruch 45 oder 46, dadurch gekennzeichnet, daß das Magnetsystem (3, 4, 8) ein auf beiden Stirnflächen (5a-b, 9a-b) mehrpoliger Magnetring (4) oder Magnetstreifen (8) ist.
DE19953650A 1999-11-08 1999-11-08 Verfahren zur Herstellung und Magazinierung von Einzelmagnetbauteilen sowie deren Montage zur Herstellung von miniaturisierten Magnetsystemen und solche Magnetsysteme Expired - Fee Related DE19953650C2 (de)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19953650A DE19953650C2 (de) 1999-11-08 1999-11-08 Verfahren zur Herstellung und Magazinierung von Einzelmagnetbauteilen sowie deren Montage zur Herstellung von miniaturisierten Magnetsystemen und solche Magnetsysteme
AU28358/01A AU2835801A (en) 1999-11-08 2000-11-08 Method for producing and magazining individual magnetic components and the assembly thereof for producing miniaturised magnetic systems and such magnetic systems
JP2001537078A JP2003527744A (ja) 1999-11-08 2000-11-08 単磁石部品の製造及びマガジン化方法並びに小型化した磁石系の製造のためのその組み立て及びその磁石系
PCT/EP2000/011024 WO2001035427A1 (de) 1999-11-08 2000-11-08 Verfahren zur herstellung und magazinierung von einzelmagnetbauteilen sowie deren montage zur herstellung von miniaturisierten magnetsystemen und solche magnetsysteme
EP00993056A EP1238399A1 (de) 1999-11-08 2000-11-08 Verfahren zur herstellung und magazinierung von einzelmagnetbauteilen sowie deren montage zur herstellung von miniaturisierten magnetsystemen und solche magnetsysteme
US10/129,682 US6906607B1 (en) 1999-11-08 2000-11-08 Method for producing and magazining individual magnetic components and the assembly thereof for producing miniaturized magnetic systems and such magnetic systems

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19953650A DE19953650C2 (de) 1999-11-08 1999-11-08 Verfahren zur Herstellung und Magazinierung von Einzelmagnetbauteilen sowie deren Montage zur Herstellung von miniaturisierten Magnetsystemen und solche Magnetsysteme

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE19953650A1 true DE19953650A1 (de) 2001-05-23
DE19953650C2 DE19953650C2 (de) 2003-07-24

Family

ID=7928271

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19953650A Expired - Fee Related DE19953650C2 (de) 1999-11-08 1999-11-08 Verfahren zur Herstellung und Magazinierung von Einzelmagnetbauteilen sowie deren Montage zur Herstellung von miniaturisierten Magnetsystemen und solche Magnetsysteme

Country Status (6)

Country Link
US (1) US6906607B1 (de)
EP (1) EP1238399A1 (de)
JP (1) JP2003527744A (de)
AU (1) AU2835801A (de)
DE (1) DE19953650C2 (de)
WO (1) WO2001035427A1 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10302771A1 (de) * 2003-01-24 2004-08-05 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. System und Verfahren zur Herstellung von Mikrobauteilen
DE102004001512A1 (de) * 2004-01-09 2005-08-04 Siemens Ag Elektronisch kommutierter Elektromotor

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004035675A1 (de) * 2004-07-22 2006-03-30 Sew-Eurodrive Gmbh & Co. Kg Rotorwelle, Synchronmotor, bürstenloser Gleichstrommotor
ES2345937T3 (es) * 2005-08-30 2010-10-06 Askoll Holding S.R.L. Rotor de iman permanente para un motor electrico de rotor externo particularmente para lavadoras y electrodomesticos similares y metodo de fabricacion del mismo.
CN102310384B (zh) * 2005-12-01 2015-08-19 传感电子公司 具有开放访问的磁性拆卸器
US7391327B2 (en) * 2005-12-01 2008-06-24 Sensormatic Electronics Corporation Magnetic detacher with open access
CN101387693B (zh) * 2008-10-17 2011-02-09 宁波菲仕电机技术有限公司 永磁体磁偏角测量表及测量方法
DE102010016535B4 (de) 2010-04-20 2012-11-08 Haprotec Gmbh Vorrichtung, Verfahren und System für die Magnetbestückung eines Läuferrohlings
PL2431991T3 (pl) * 2010-09-20 2013-08-30 Secheron Sa Mechanizm wyzwalający dla urządzenia przerywającego obwód
DE102011077215A1 (de) * 2011-06-08 2012-12-13 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Vorrichtung und Verfahren zum Bestücken eines Rotorblechpakets eines Rotors eines Elektromotors mit Magneten
US8698094B1 (en) * 2011-07-20 2014-04-15 Kla-Tencor Corporation Permanent magnet lens array
EP4290746A1 (de) 2022-06-10 2023-12-13 haprotec GmbH Verfahren und vorrichtung zur bestückung eines permanentmagnetischen läufers oder stators einer elektrischen maschine mit vormagnetisierten einzelmagneten

Citations (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE759856C (de) * 1939-10-05 1954-01-18 Aeg Dauermagnet fuer Lautsprecher, Messgeraete u. dgl.
GB726328A (en) * 1952-01-14 1955-03-16 Philips Electrical Ind Ltd Improvements in or relating to sets of magnetic elements for use, for example, as sets of toy building blocks
DE1098632B (de) * 1958-03-12 1961-02-02 Heinz Schackert Verfahren zur Herstellung starrer, ebener Dauermagnetplatten groesseren Ausmasses
DE1564315A1 (de) * 1966-03-25 1969-09-25 Magnetfab Bonn Gmbh Aus mehreren Dauermagneten zusammengesetztes Magnetsystem und Verfahren zu seiner Magnetisierung
US3537048A (en) * 1967-08-09 1970-10-27 Heinrich Spodig Permanent magnet device for holding or conveying purposes
FR2033763A7 (de) * 1970-01-26 1970-12-04 Ehrhart Aime
DE7903999U1 (de) * 1979-02-14 1979-06-28 Walter Hebel Gmbh & Co, 5242 Kirchen Magnete mit kappen zum anheften von anschauungsmaterial und zu organisationszwecken usw.
FR2568401A1 (fr) * 1984-07-26 1986-01-31 Sauveplane Francois Dispositif magnetique pour assembler, de maniere provisoire, deux elements, notamment des elements aptes a constituer un coffrage
US4575702A (en) * 1983-05-30 1986-03-11 Fuji Jiko Kabushiki Kaisha Permanent magnetic chuck
FR2611306A1 (fr) * 1986-09-12 1988-08-26 Marubeni Kk Aimant composite destine a etre incorpore dans un dispositif therapeutique magnetique
EP0355704A1 (de) * 1988-08-18 1990-02-28 Hitachi Metals, Ltd. Anisotropische Selten-Erden-Permanentmagnete und Herstellungsverfahren
US5519373A (en) * 1993-12-28 1996-05-21 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Dipole ring magnet for use in magnetron sputtering or magnetron etching
DE29708752U1 (de) * 1997-05-16 1997-11-06 Hu Yu Kuang Haltemagnet für Metalltafeln
US5760668A (en) * 1996-01-16 1998-06-02 Testa; Joseph F. Magnetic tool and object holder
EP0877397A2 (de) * 1997-04-14 1998-11-11 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Magnetblock für Einfügungsvorrichtung

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3615993A (en) * 1967-07-14 1971-10-26 Ibm Magnetic ball production method
JPS5411065Y2 (de) * 1975-08-11 1979-05-19
JPS6225267A (ja) * 1985-07-26 1987-02-03 Honda Motor Co Ltd 磁気信号発生リング
FR2642236B1 (fr) 1989-01-24 1996-04-19 Roulements Soc Nouvelle Anneau magnetique multipolaire
US5320751A (en) * 1991-01-11 1994-06-14 Saveco Inc. Magnet holder assembly
EP0591555A1 (de) 1992-04-28 1994-04-13 Sumitomo Special Metals Company Limited Zylinserformige anisotrope magnete, ihre herstellungsverfahren und motoren
DE4423700C2 (de) * 1994-06-24 1996-02-22 Schweistechnische Lehr Und Ver Permanentmagnetisches Haltemittel
DE19533120A1 (de) * 1995-09-07 1997-03-13 Interelectric Ag Magnetischer Positionsgeber
DE19622262A1 (de) * 1996-06-03 1997-12-04 Blum Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Aufbringen von Permanentmagnetelementen auf eine Unterlage
DE19902371A1 (de) * 1999-01-22 2000-08-03 Inst Mikrotechnik Mainz Gmbh Scheibenläufermotor
DE19902370B4 (de) * 1999-01-22 2005-01-05 INSTITUT FüR MIKROTECHNIK MAINZ GMBH Scheibenläufermotor

Patent Citations (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE759856C (de) * 1939-10-05 1954-01-18 Aeg Dauermagnet fuer Lautsprecher, Messgeraete u. dgl.
GB726328A (en) * 1952-01-14 1955-03-16 Philips Electrical Ind Ltd Improvements in or relating to sets of magnetic elements for use, for example, as sets of toy building blocks
DE1098632B (de) * 1958-03-12 1961-02-02 Heinz Schackert Verfahren zur Herstellung starrer, ebener Dauermagnetplatten groesseren Ausmasses
DE1564315A1 (de) * 1966-03-25 1969-09-25 Magnetfab Bonn Gmbh Aus mehreren Dauermagneten zusammengesetztes Magnetsystem und Verfahren zu seiner Magnetisierung
US3537048A (en) * 1967-08-09 1970-10-27 Heinrich Spodig Permanent magnet device for holding or conveying purposes
FR2033763A7 (de) * 1970-01-26 1970-12-04 Ehrhart Aime
DE7903999U1 (de) * 1979-02-14 1979-06-28 Walter Hebel Gmbh & Co, 5242 Kirchen Magnete mit kappen zum anheften von anschauungsmaterial und zu organisationszwecken usw.
US4575702A (en) * 1983-05-30 1986-03-11 Fuji Jiko Kabushiki Kaisha Permanent magnetic chuck
FR2568401A1 (fr) * 1984-07-26 1986-01-31 Sauveplane Francois Dispositif magnetique pour assembler, de maniere provisoire, deux elements, notamment des elements aptes a constituer un coffrage
FR2611306A1 (fr) * 1986-09-12 1988-08-26 Marubeni Kk Aimant composite destine a etre incorpore dans un dispositif therapeutique magnetique
EP0355704A1 (de) * 1988-08-18 1990-02-28 Hitachi Metals, Ltd. Anisotropische Selten-Erden-Permanentmagnete und Herstellungsverfahren
US5519373A (en) * 1993-12-28 1996-05-21 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Dipole ring magnet for use in magnetron sputtering or magnetron etching
US5760668A (en) * 1996-01-16 1998-06-02 Testa; Joseph F. Magnetic tool and object holder
EP0877397A2 (de) * 1997-04-14 1998-11-11 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Magnetblock für Einfügungsvorrichtung
DE29708752U1 (de) * 1997-05-16 1997-11-06 Hu Yu Kuang Haltemagnet für Metalltafeln

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10302771A1 (de) * 2003-01-24 2004-08-05 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. System und Verfahren zur Herstellung von Mikrobauteilen
DE10302771B4 (de) * 2003-01-24 2006-07-27 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. System und Verfahren zur Herstellung von Mikrobauteilen
DE102004001512A1 (de) * 2004-01-09 2005-08-04 Siemens Ag Elektronisch kommutierter Elektromotor

Also Published As

Publication number Publication date
WO2001035427A1 (de) 2001-05-17
DE19953650C2 (de) 2003-07-24
AU2835801A (en) 2001-06-06
US6906607B1 (en) 2005-06-14
EP1238399A1 (de) 2002-09-11
JP2003527744A (ja) 2003-09-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE19941107B4 (de) Motor mit eingebetteten Permanentmagneten und Verfahren zur Herstellung eines Motors
EP0754366B1 (de) Verfahren zur herstellung eines synchron-linearmotors
WO2007033857A1 (de) Zahnmodul für ein permanentmagneterregtes primärteil einer elektrischen maschine
EP2556582B1 (de) Rotor
WO2013135258A2 (de) Elektrische maschine
DE102011105515A1 (de) Magnetische Baugruppe, insbesondere für eine elektrische Maschine und Verfahren zur Herstellung einer Baugruppe
EP2079603A1 (de) Empfangseinheit mit einer empfängerspule zur berührungslosen übertragung von elektrischer energie und verfahren zu ihrer herstellung
DE19953650C2 (de) Verfahren zur Herstellung und Magazinierung von Einzelmagnetbauteilen sowie deren Montage zur Herstellung von miniaturisierten Magnetsystemen und solche Magnetsysteme
DE102011105867A1 (de) Rotor für eine elektrische Maschine
EP3462582A1 (de) Permanentmagnetrotor, verfahren zu seiner herstellung und magnetisierungsvorrichtung
DE102015121102A1 (de) Rotorvorrichtung für einen Elektromotor und/oder Generator, Rotor und Motor mit einer solchen Rotorvorrichtung sowie Herstellungsverfahren
DE102012206149A1 (de) Permanentmagneterregte elektrische Maschine mit zwei- oder mehrteiligen Permanentmagneten
DE102020103868A1 (de) Rotor und Verfahren zur Herstellung eines Rotors
DE102014211113A1 (de) Rotor oder Stator für eine elektrische Maschine mit verbesserter Flussführung
DE3029380C2 (de)
DE102020000667A1 (de) Vorrichtung zur herstellung eines rotorkerns und verfahren zur herstellung eines rotorkerns
DE102011089985A1 (de) Verfahren zur Herstellung eines Rotors einer Transversalflussmaschine
DE69934291T2 (de) Schrittmotor
WO2007045545A1 (de) Rotor für eine elektrische maschine
DE19918465A1 (de) Verfahren zur Herstellung eines Stators für einen Spindelmotor und ein nach dem Verfahren hergestellter Stator
DE10123513A1 (de) Elektrische Meßtechnik, speziell Weg- und Winkelaufnehmer mit magnetoresistiven Sensorelementen
WO2020043229A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum herstellen eines speichenrotors für eine elektrische maschine
DE10246719A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen eines mehrpolig orientierten gesinterten Seltenerd-Ringmagnets
DE19614217C2 (de) Elektromotor
EP3373418A1 (de) Elektromechanisches bauteil

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8304 Grant after examination procedure
8364 No opposition during term of opposition
8320 Willingness to grant licences declared (paragraph 23)
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee

Effective date: 20110601

Effective date: 20110531