DE2011274C3 - Dauermagnetsystem - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Dauermagnetsystem mit zwei symmetrisch zueinander J-förmig gekrümmten Dauermagneten und zwti prismatischen hochpermeablen Eisenleitstücken, die ji weils zwischen den gleichnamig magnetisierten parallelen Endflächen der Dauermagnete eingefügt und auf der einander zugewandten Seite mit einen Luftspalt begrenzenden Polschuhen versehen sind.

Bei Luftspaltmagnetsystemen, weiche beispielsweise für die Herstellung von Nachhallgeräten Verwendung finden, werden hohe Anforderungen an die im Luftspalt erzielbare Induktion gestellt. Durch geeignete Kombination optimaler Magnetwerkstoffe mit einer optimalen Magnetform bzw. -konstruktion und besonderen Magnetisierungsbedingungen versucht man, immer höhere Werte der Luftspaltinduktion zu erreichen. Wie von der Anmelderin durchgeführte Versuche zeigten, erhält man hierbei besonders gute Ergebnisse mit einem geschlossenen Magnetkörper in Doppelschleifenform, welcher aus einem Dauermagnetwerkstoff AINiCo 500 nach DIN 17410 mit der Zusammensetzung 8 bis 9% Al, 23 bis 25% Co, 3 bis 4% Cu, 14 bis 16% Nickel, Rest Eisen besteht. Dieser Magnetkörper kann aber eine solche Wirksamkeit nur dann erreichen, wenn eine Anlage zur Erzielung einer Vorzugsrichtung mit exakt definierten Krümmungen zur Verfügung steht. Die Herstellung derartiger Magnete ist daher mit unverhältnismäßig hohen Kosten verbunden,

Aus dem »Archiv für teehnisehes Messen« J 721-1, 1932-T 43, insbesondere Bild 20, ist ein zu einem Drehspulinstrument gehörendes Luftspaltmagnetsystem bekannt, das zwei Kreismagnete aufweist, zwischen denen sich zwei nicht näher beschriebene, einen zylindrischen, offenbar für die Aufnahme der Drehspule dienenden Hohlraum begrenzende Teile befinden. Dieses Magnetsystem ist beispielsweise für

Nachhallgeräte nicht geeignet.

Durch die FR-PS 762424, Fig. 5, ist ein zu einem Galvanometer gehörendes Dauermagnetsystem bekannt, das zwei symmetrisch zueinander U-förmig gekrümmte Dauermagnete und zwei Eisenleitstücke aufweist, die jeweils zwischen den gleichnamig magnetisierten parallelen Endflächen der Dauermagnete eingefügt und mit einander zugekehrten zylindrischen, einen Luftspalt begrenzenden Flächen versehen sind.

ίο Auch dieses Magnetsystem ist beispielsweise für Nachhallgeräte nicht geeignet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die vorstehend angeführten Nachteile zu vermeiden und ein besonders einfach und billig herstellbares, einen Luft-

i: spalt mit veränderbarer Länge und mit einer hohen Induktion aufweisendes Dauermagnetsystem zu schaffen.

Erfindungsgemäß wird dies bei einem Dauermagnetsystem der eingangs genannten Axt dadurch erreicht, daß die beiden Dauermagnete eine ihrer U-förmigen Krümmung angepaßte Vorzugsrichtung aufweisen, daß die beiden Eisenleitsüicke einen einstellbaren Abstand voneinander aufweisen und mit je einem kegelstumpf- oder pyramidenstumpfförmigen Polschuh versehen sind und daß die Dauermagnete und die Eisenleilstücke durch zwei mittels je einer Schraube mit Mciter spannbare Bänder zusammengehalten sind.

Gegenüber den bekannten, einen Luftspalt aufweisenden Dauermagnetsystemen bietet das erfindungsgemäße Dauermagnetsystem vor allem den Vorteil, daß es einfach und billig herstellbar ist, eine verhältnismäßig sehr hohe Induktivität im Luftspalt aufweist und daß sich dessen Länge leicht verändern läßt.

α In einem gemäß der Erfindung ausgeführten Dauermagnetsystem konnten Werte der Luftspaltinduktion erzielt werden, welche etwa 75 % der Induktion des vorstehend beschriebenen Doppelschleifen-Magnetsystems betragen, wobei dif Herstellungskosten auf etwa 20% gesenkt werden konnten.

Beispielsweise wurde mit einem Doppelschleifen-Magnetsystem aus einem Dauermagnetwerkstoff mit der Firmenbezeichnung Permanit 500 (entsprechend AINiCo 500 nach DIN 17410), mit einer Außenab-

messung von ca. 200 X 150 X 150mm³ in einem Luftspalt von 3 mm Länge und einem Durchmesser von 5 mm eine Induktion von etwa 2 Tesla (20000 Gauß) erzielt. In einem gemäß der Erfindung ausgeführten Dauermagnetsystem mit BUgelmagneten aus dem obengenannten Dauerrnagnetwerkstoff konnte, ebenfalls in einem Luftspalt von 3 mm Länge und 5 mm Durchmesser, ein.e Induktion von 1,44 Tesla (14400 Gauß) erzielt werden.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung erläutert, das in der Zeichnung in schematischer Darstellung veranschaulicht ist. Die Zeichnung zeigt ein Dauermagnetsystem in Ansicht.

Dieses Dauermagnetsystem weist zwei symmetrisch zueinander U-förmig gekrümmte Dauermagnete 1 und zwei prismatische hochpermeable Eisenleitstüeke 2 auf. Letztere sind jeweils zwischen den gleichnamig magnetisierten parallelen Endflächen der Dauermagnete 1 eingefügt und auf der einander zugewandten Seite mit einen Luftspalt begrenzenden

hj Polschuhen versehen. Die beiden Dauermagnete 1 weisen eine ihrer U-förmigen Krümmung angepaßte Vorzugsrichtung auf.

Die beiden Eisenleitstücke 2 haben voneinander

einen einstellbaren Abstand. Die Polschuhe sind kegelstumpf- oder pyramidenstumpfförmig ausgebildet. Die Dauermagnete 1 und die Eisenleitstücke 2 sind durch zwei mittels je einer Schraube 5 mit Mutter 6 spannbare Bänder 7 zusammengehalten. Zum Einstellen des Abstandes der Eisenleitstücke 2 ist eine mit zwei Muttern 4 versehene Senkkopfschraube 3 vorgesehen.

Die Eisenleitstücke 2, deren Berührungsflächen mit den Dauermagneten 1 präzisionsgeschliffen sind, bestehen aus einem Stahl mit der Zusammensetzung 0,06 bis 0,12% C, 0,15 bis 0,35% Si, 0,25 bis 0,5ß% Mn, 0 bis 0,035% P, 0 bis 0,035% S, Rest Eisen.

Die zuvor angegebenen Induktionswerte wurden in einem System mit den folgenden Abmessungen erzielt:

Außenabmessung der Dauermagnete:
90 X 53 X 25 mm³ (Rundmagnete).
Polschuhe: Höhe 60 mm. Durchmesser 23 mm.
öffnungswinkel der kegelstumpfförmigen Ansätze auf den Polschuhcn zur Begrenzung des Luftspaltes: 80°.

Abmessung der Bänder (7): 15 X 1,5 mm².
Außenabmessung des gesamten Systems:

166 X 90 x 25 mm³.

Aus diesen Angaben ist ersichtlich, daß außer der schon erwähnten Kostensenkung auf etwa ein Fünftel gegenüber dem vorbekannten System durch das erfindungsgemäße Dauermagnetsystem auch noch mit kleineren Magnetabmessungen relativ hohe Induktionswerte erreicht werden konnten, weiche, wie schon gesagt, 1,44 Tesla (14400 Gauß) gegenüber etwa 2 Tesla (20000 Gauß) im vorbekannten Fall betrugen.

Bei besonders großen Luftspaltlängen wird ein Dauermagnerwerkstoff AlNiCo 350 nach DIN 17410 mit der Zusammensetzung 6,5 bis 7,5 Al, 3Ü bis 34% Co, 4 bis 5% Cu, 14 bis 16% Ni, 5 bis 6% Ti, Rest Eisen wegen seiner höheren Koerzitivfeldstärke zweckmäßiger anzuwenden sein als der vorstehend angeführte Dauermagnetwerkstoff AlNiCo 500.

Grundsätzlich können extrem hohe Induktionswerte im Luftspalt auch bei größeren und kleineren Systemen nach dem erfindungsgemäßen Konstruktionsprinzip erreicht werden.

Der Querschnitt der Eiser.leiötücke muß nicht kreisförmig sein, sondern kann je nach Form des geforderten Luftspaltes eine beliebige, z. B. rechteckige Form haben.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Dauermagnetsystem mit zwei symmetrisch zueinander U-förmig gekrümmten Dauermagneten und zwei prismatischen hochpermeablen Eisenleitstücken, die jeweils zwischen den gleichnamig magnetisierten parallelen Endflächen der Dauermagnete eingefügt und auf der einander zugewandten Seite mit einen Luftspalt begrenzenden Polschuhen versehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Dauermagnete (1) eine ihrer U-förmigen Krümmung angepaßte Vorzugsrichtung aufweisen, daß die beiden Eisenleitstücke (2) einen einstellbaren Abstand voneinander aufweisen und mit je einem kegelstumpf- oder pyramidenstumpfförmigen Polschuh versehen sind, und daß die Dauermagnete (1) und die Eisenleitstücke (2) durch zwei mittels je einer Sriiraube (5) mit Äiutter (6) spannbare Bänder (7) zusammengehalten sind.

2. Dauermagnetsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Einstellen des Abstandes der Eisenleitstücke (2) eine mit Muttern (4) versehene Senkkopfschraube (3) vorgesehen ist.