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Dauermagnethaftsystem.
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Die Erfindung bezieht sich auf ein Dauermagnethaftsystem, bestehend
aus einem oder mehreren Daue-rmagneten und ferromagnetischen Polstücken.
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Es sind Dauermagnethaftsysteme bekannt, z. B. aus der deutschen Patentschrift
858 230, die aus einem stab- oder quaderförmigen, axial magnetisierten Dauermagneten
bestehen, der mittels einer nichtmagnetischen Masse, z. B. Messing, in einem Topf
aus ferromagnetischem Material derart eingesetzt ist, daß eine seiner Polflächen
mit dem Topfrand, welcherdie andere Polfläche bildet, in einer Ebene liegt.
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Ein Beispiel für ein Dauermagnethaftsystem mit einem ringförmigen,
axial magnetisierten Dauermagneten, der ebenfalls unter Verwendung von nichtferromagnetischem
Material in einen Topf aus ferromagnetischem Material eingesetzt ist, zeigt die
deutsche Gebrauchsmusterschrift 1 988 962. Ein Dauermagnethaftsystem, bestehend
aus einem ringförmigen, axial magnetisierten und mit Polstücken aus ferromagnetischem
Material versehenen Dauermagneten ist aus deutschen Gebrauchsmusterschrift 1 987
235 bekannt.
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Ein ähnliches Dauerm agnethaftsystem mit axial magnetis iertem Dauermagnetring,
der in einem ferromagnetischen Topf eingesetzt ist, wobei Abschnitte ungleichnamiger
Polarität wiederum durch nichtferromagnetisches Material getrennt sind, ist aus
der deutschschen Gebrauchsmusterschrift 1 749 616 bekannt. Weiterhin sind Dauermagnethaftsysteme
aus den deutschen Gebrauchsmusterschriften 1 737 900 und 1 965 830 bekannt, bei
denen ring- oder plattenförmige, axial magnetisierte Dauermagnete in einen ferromagnetischen
Topf eingesetzt sind oder mit ferromagnetischen Polstücken verbunden sind.
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Alle diese bekannten Dauermagnethaftsysteme haben eine von der Baugröße
der Systeme und dem eingesetzten Magnetvolumen abhängige begrenzte Haftkraft. Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist nun die Schaffung eines Dauermagnetsystems mit einer
bei gleicher Baugröße und Magnetvolumen gegenüber bekannten Haftsystemen erhöhten
Haftkraft bzw. bei gleicher Haftkraft kleineren Baugröße und geringerem Magnetvolumen
als bei bekannten Magnetsystemen. Der hier verwendete Begriff ' "Dauermagnethaftsystem"
umfaßt nicht!nur Magnetsysteme, die etwas zur Haftung bringen oder an denen etwas
zur Haftung gebracht wird, sondern auch Magnetsysteme, die, z. B. in Elektrizitätszählern,
einen Brems-oder auch Mitnahmeeffekt auslösen und solche,die eine abstoßende Wirkung
haben.
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Zur Lösung dieser Aufgabe wird gemäß der Erfindung ein Dauermagnethaftsystem
vorgeschlagen, das durch ring- oder segmentförmige Dauermagnete gekennzeichnet ist,
die zwischen stab-, ring- oder segmentförmigen Polstücken und dazu konzentrischen
ring-
oder segmentförmigen Polstücken aus ferromagnetischem Material angeordnet und durch
sein Hohlräume eingegossenes Metall oder eingespritzten Kunststoff mit den Polstücken
verbunden sind. Der Dauermagnet und/oder die Polstücke können dabei also aus zwei
oder mehreren auf jeweils einem Kreis angeordneten ringförmigen Stücken gebildet
sein, Diese Stücke haben dann die Form von Rohr- oder Ringsegmenten. Weiterhin ist
es gemäß der Erfindung vorgesehen, daß die Polstücke des Dauermagnethaftsystems
oder die Umspritzung mit Befestigungsmitteln versehen sein können.
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In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele für DauermagnethaftsysLt::i1i
rnii den erfindungsgemäßen Merkmalen dargestellt.
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Gemäß Fig. 1 und la besteht das Dauermagnethaftsystem aus einem radial
magnetisierten Dauermagnetring 1, der zwischen konzentrischen Rohren oder Ringen
2, 3 aus ferromagnetischem Material, z. B. Weicheisen, angeordnet ist. Die ringförmigen
Polstücke 2, 3 stehen an beiden Enden etwas über den Dauermagnetring 1 vor, und
der so gebildete Hohlraum wird durch Einspritzen oder Eingießen von nichtferromagnetischem
Material 4 ausgefüllt. Das nichtferromagnetische Material 4, z.B. Messing, Aluminiiim
oder Kunststoff, trennt einmal die Polstücke 2, 3, in die durch den Dauermagneten
1 entgegengesetzte Pole induziert werden, an ihren Enden in magnetischer Hinsicht
voneinander und sichert außerdem den Zusammenhalt der Systemteile 1, 2 und 3.
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Infolge der radialen Magnetisierung des Dauermagnetrings 1 wird in
das innere Polstück 2 die eine und in das äußere Polstück 2 die andere Polarität
induziert, wie es durch die Buchstaben N, S in
Figuren 1 und la
angedeutet ist. Bei dem System gemäß Fig. 1 und la sind die beiden Endflächen des
zylindrischen Systems die Haftflächen 5. Selbstverständlich kann durch Abdeckung
der einen Haftfläche das System auch zur Haftung mit nur einer Haftfläche Verwendung
finden, wie es z B. bei dem in Fig. 2 und 2a dargestellten Ausführungsbeispiel eines
Dauermagnetsystems gemäß der Erfindung gezeigt ist.
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Bei dem Ausführungsbeispiel für ein erfindungsgemäßes Dauermagnethaftsystem
gemäß Fig. 2 und 2a besteht im Unterschied zu dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig.
1 und la der Dauermagnet aus zwei etwa halbschalenförmigen Ringsegmenten 1', die
beide radial oder diametral magnetisiert sind, und zwar derart, daß beide auf der
Innenumfangsfläche die eine und auf der Auß enumfangsfläche die andere Polarität
aufweisen. In das innere ringförmige Polstück 2 aus ferromagnetischem Material wird
daher die eine Polarität (N) induziert und in das äußere Polstück die andere (S).
Das äußere Polstück besteht ebenfalls aus zwei Halbschalen 3' aus ferromagnetischem
Werkstoff« wobei die Trennstellen zwischen den Magnethalbschalen 1' und den äußeren
halbschalenförmigen Polstücken 3' aus ferromagnetischem Material im Querschnitt
um 90° gegeneinander versetzt sind.
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Die Systemteile sind dabei wieder mittels nichtferromagnetischem Material
4 zusammengehalten. Das nichtferromagnetische Material 4 wird einmal in die Hohlräume
zwischen den Systemteilen 1', 2 und 3' gespritzt oder gegossen, kann aber wie Fig.
2 und 2a zeigt, auch zur Umspritzung und Anformung von Befestigungsmitteln 6 dienen.
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Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 und 3a ist das innere Polstück
2' ein zylindrischer Stab aus ferromagnetischem Material,
um den
herum auf einem Kreis drei ringsegmentförmige, radial oder diametral magnetisierte
Dauermagnete 1" angeordnet sind, die außen durch einen konzentrischen Ring 3 aus
ferromagnetischem Material umgeben sind. In den zylindrischen Stab 2' wird dabei
durch die Dauermagnete 1" die eine Polarität und in den äußeren Ring 3 aus ferromagnetischem
Material die andere Polarität induziert, wie es durch Buchstaben N, S angedeutet
ist, Die Zwischenräume zwischen den Systemteilen 1'l, 2> und 3 sind wieder durch
nichtferromagnetisches Material 4 ausgespritzt oder ausgegossen.
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Das innere Polstück 2' in Form eines zylindrischen Stabes kann, wie
in Fig. 3a angedeutet ist, mit Befestigungsmitteln, hier als Beispiel eine Gewindebohrung
7, versehen sein. Stattdessen können aber auch beliebig gestaltete Ansätze an den
Polstücken 2', 3 oder an dem nichtferromagnetischen Material 4, wie in Fig. 2a angedeutet,
vorgesehen sein.
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Die Ausgestaltung und Magnetisierung des Dauermagneten und der Polstücke
aus ferromagnetischem Material kann auch noch in anderer Weise erfolgen als es in
den Figuren 1 bis 3 dargestellt ist. Auch eine beliebige Kombination der in verschiedener
Weise in den Figuren 1 bis 3 ausgestalteten Systemteile miteinander ist möglich.
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Die Erfindung ist also nicht auf die in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispiele beschränkt. So können die Dauermagnete 1>> 1' ,1", wenn
geteilte Polstücke verwendet werden, die voneinander magnetisch isoliert sind, auch
entgegengesetzt radial oder diametral magnetisiert sein. Das heißt, auf der Innenfläche
des einen Dauermagneten 1',1" 1' ,1" kann die eine Polarität und auf der des benachbarten
oder gegenüberliegenden die andere Polarität aufgeprägt sein, Ein
solches
Haftsystem hätte dann auf der Haftfläche 5 zwei oder mehr Polpaare. Solche Magnetsysteme
können miteinander zur Haftung gebracht werden, wenn sich auf ihren Haftflächen
ungleichnamige Pole gegenüberstehen,und durch Drehen voneinander wieder lösen, wenn
sich gleichnamige Pole gegenüberstehen, Auf diese Weise lassen sich Magnetsysteme
mit veränderbarer und ein- und ausschaltbarer Haftkraft herstellen.
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Der bzw. die Dauermagnete können aus beliebigem Dauermagnetwerkstoff,
also metallischem oder oxydischem Werkstoff bestehen.
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Für die Polstücke kommt jedes ferromagnetische Material in Betracht,
- insbesondere Weicheisen, und als Füllmasse können niedrigschmelzende Metalle oder
Kunstsbff verwendet werden.
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Bei Ausgestaltung eines Dauermagnethaftsystems in der erfindungsgemäßen
Weise ergibt sich gegenüber einem herkömmlichen Haftsystem bei gleichem Außendurchmesser
eine dreimal so hohe Haftkraft. Das bedeutet aber auch, daß man ein erfindungsgemäßes
Magnetsystem bei gleicher Haftkraft wie ein bekanntes System erheblich kleiner ausbilden
kann, Ein erfindungsgemäßes Magnetsystem hat auch bezogen auf das Magnetvolumen
eine sehr viel höhere Haftkraft als bisher bekannte Systeme. Die neue Gestaltung
des Dauer magnetsystems gemäß der Erfindung bringt also auch einen erheblichen technischen
Fortschritt, der nicht ohne weiteres zu erwarten gewesen war.