DE2158571A1 - Permanentmagnet - Google Patents

Description

Patentanwalt DIPL-PHYS. DR. W. LANGHOFF Rechtsanwalt B. LANGHOFF*

β MÜNCHEN 81 - WISSMANNSTRASSE 14 ■ TELEFON S32774 ■ TELEGRAMMADRESSE: LANGHOFFPATENT MÜNCHEN

München, den 15.11.1971 Unser Zeichen: 45 - 893

Permanentmagnet

Die Erfindung betrifft einen Permanentmagneten aus einer Anzahl auf einem Träger befestigter und rechtwinklig zu .demselben magnetisierter Magnetkörper, insbesondere mit Magnetkörpern aus einem Material hoher Koerzitivkraft, etwa aus Ferriten_o

Pur manche Anwendungsfälle weisen die herkömmlichen Magnete, die durch Pressen von Perritpulver in einer Form unter Anwesenheit eines ausrichtenden magnetischen Felde« und anschliessendes Sintern bei hoher Temperatur hergestellt sind, Nachteile auf*

Die Verwendung derartiger üblicher Magnete ale Statormagnete in Motoren in Form von relativ kleinen Ringabschnitten mit radialer Magnetisierung bedingt ein ver~ hältnismässig schwieriges Herstellungsverfahren bei einem

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ailger ifner Vertreter nach 9 46 PatAnwO ζ ijelassen tmi der- Landgerichten München I und Il

gro3sen öffnungswinkel oder bei im Vergleich zum Durchmesser des Stators geringen Dicken_o Ausserdem ist die radiale Orientierung des Feldes nicht immer vollkommene Die dachziegelartigen Magnetkörper werden während des Sinterns leicht deformiert, so dass eine Nachbearbeitung erforderlich isto Für jede Statorabmessung müssen besondere Presswerkzeuge bereitgestellt werden_o

Pur den obigen Zweck sowie für verschiedene Spezialmagnete, etwa für Dichtungsmagnete oder Haftmagnete, ist bereits die Verwendung eines Materials bekannt, welches als "magnetischer Kautschuk" bezeichnet wird_o Ein derartiges Material, wie es etwa in der französischen Patentschrift Nr₀ 1,135 «.734 beschrieben ist, ist durch ein elastiaches Bindemittel gebildet, dem Ferritpulver beigemischt ist. Günstig ist hierbei die Haftfähigkeit an ebenen oder profilierten Flächen dank der Nachgiebigkeit des Materials„ Ausserdem können leicht verschiedene Erregungsarten realisiert werden_o »egen der Anwesenheit eines elastischen Bindemittels sind jedoch die magnetischen Eigenschaften nicht so günstig wie bei den üblichen Ferritmagneten. Der Gütefaktor (BH ) liegt zum Beispiel zwischen 1,3 und 1,8, während er bei flachen Ferritmagnetkörpern zwischen 2_f5 und 3»5 liegt„ Dadurch lassen sich diese elastischen Magnete nicht für bestimmte Statoren verwenden O

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Permanentmagneten zu schaffen, der die gleichen, magnetischen Eigenschaften aufweist wie die üblichen Ferritmagnete, der jedoch eine gewisse Nachgiebigkeit aufweist, so dass «ich verschiedene Statorfonaen und Abmessungen mit nicfet notwendigerweise ebenen Polflächen herstellen lassenο

Die Lösung dieser Aufgabe ist darin zu sehen, dass bei einem Permanentmagneten der eingangs genannten Art der Träger au·

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einem biegsamen^ dünnen Blatt feesteht,, auf dem die Magnet·= körper festgeklebt sind*. Ein derartiger Permanentmagnet vereinigt die Vorteile der üblichen Magnete mit denen ams magnetischem Gummi _t ohne deren Maeliteils zn hab©n_o

Es ist zwar bereits vorgeschlagen worden^ Permanentmagnete aus einer Anzahl Einzelmagnete aua einer Aluminiuia-Iiekel=· Kobältverbindung durch Befestigen auf einem Träger herzustellen, jedoch bildet der Träger hierbei eine fest© Form» welche gleichzeitig mit den Magnetkörpern gesintert wurde„ Falle ein derartiger Permanentmagnet etwa in ©ine Eiagform I gebracht werden soll, müssen Einschnitte in demselben ge=» macht werden, die jedoch die Festigkeit verringern^» Man erhält jedoch auf diese »Veise keinen Permanentmagneten von gleicher Nachgiebigkeit wie bei Magneten aus magnetischem

Gemäss einer besonderen Äusführungsform ist das dünne Blatt au» einem unmagnetischen Material hergestellt.und die einzelnen Magnetkörper haben eine Magnetisierung, welche sich in einem gewissen Schritt ändert_o

Gemäss einer weiteren Ausführungsform sind die Magnetkörper a an der an das dünne Blatt angrenzenden Seite gleichartig polarisiert, so dass das dünne Blatt aus einem magnetischen Material oder auch einem nichtmagnetischen Material bestehen kann_o

Die Erfindung ist im folgenden an Hand schematischer Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel ergänzend beschrieben.

Figur 1 ist eine perspektivische Ansicht eines Permanentmagneten nach der Erfindungo

Figur 2 ist eine Stirnansicht von zwei Permanentitagneten

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in dem Stator einer eletrischen Maschine, und

Figur 3 ist eine Stirnansieht eines Teiles eines Permanentmagneten mit abschnittweise gegensinniger Polarieierung _o

Bei dem in Figur 1 dargestellten Permanentmagneten ist als !rager ein verhältnismässig weiches Blatt 1 vorgesehen, beispielsweise aus Stahl, Aluminium, Messing oder einem anderen Metall, oder auch aus Papier oder einem sonstigen magnetischen oder unmagnetischen Stoffe Auf eine Oberfläche des dünnen, biegsamen Blattes 1 ist eine Klebstoff schicht 2 aufgebracht, in die die einzelnen Magnetkörper 3, 4» 5 nebeneinanderliegend hineingedrüekt sind. Die Magnetkörper haben Quaderform und sind 2 cm lang, 7 mm hoch und 4 mm breit₀ Sie eignen sich zum Herstellen eines Stators eines Elektromotors ο Die Gestalt und die Anordnung der Magnetkörper, die etwa aus einen Ferritaaterial bestehen, hängen von dem beabsichtigten Verwendungszweck ab und sind nicht beschränkte Für einen Haftmagneten, der an einer kompliziert geformten Oberfläche haften können soll, können die Magnetkörper zum Beispiel in zwei zueinander rechtwinkligen Richtungen unterteilt sein₉ so dass der PerEmsiMitraagnet auch in diesen beiden Richtungen verformbar ist·

Das Zerteilen der Magnete kann vor oder nach dem Anbringen der Magnetkörper auf den Träger geschehen, während die Magnetisierung am besten an den fertigen Magneten in einer praktisch normal zur Oberfläche des Trägers verlaufenden Richtung erfolgte

Figur & aeigt sine bssvH^e^e Anwendungsform eines Permanent magneten nach der Ertfi^attng für den Stator eines Elektro·= motorsο Die figur zeigt einen Statorring 6, an dessen Innenseite z»ei Permanentmagnete 7 und 8 sitzei?,,, welche aus

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einzelnen Ferritraagnetkörpern bestehen, die gemäss der an Hand von Figur 1 beschriebenen Technik auf ein Stahlband 7a bsw_o 8a aufgeklebt sindo Bei einem derartigen Permanent« magneten erfolgt eine Anpassung an den Durchmesser des Stators, ohne dass weitere Bearbeitungsgänge erforderlich sindo Die Dicke kann nach Wunsch gewählt werden, etwa in Abhängigkeit von dem Durchmesser des Stators_o Die Herstellung ist sehr einfach und lässt sich automatisieren₀

Pur einen Gleichstrommotor¹ mit einem Anker von 40 mm Durch= g messer und einem Permanentmagneten aus Strontiumferrit, der in einzelne Barren unterteilt ist» lassen sich ringabsehnitt«= förmige Permanentmagnete mit einem öffnungswinkel von 140° herstellen und einem magnetischen Fluss von 28*500 Maxwell in dem Anker_o Mit einem üblichen massiven Strontiumferritmagneten ist der maximal herstellbare Öffnungswinkel 120° bei einem Fluss durch den Anker von 29*500 Maxwello Der Magnetfluss liegt also nur geringfügig über demjenigen dee Magneten nach der Erfindung₀ Bei Verwendung von magnetischem Gummi für den Permanentmagneten lässt sich zwar ebenfalls ein öffnungswinkel von 140° realisieren, jedoch beträgt der Magnetfluss durch den Anker hierbei nur 19ο500 MaxwelXo

Bei einem Anker von 55 mm Durchmesser mit Magnetkörpern in einer Abmessung von 6,5 x 4 x 26 mm, die gemäss der Erfindung aufgeklebt sind» lässt s^ch ein öffnungswinkel von 130° erreichen und ein Magnetfluss von 43°00 Maxwell durch den Anker» Dieser Magnetfluss ist vergleichbar mit demjenigen der sich mit einem üblichen massiven,zylinderabschnittförmigen Magneten erreichen lässt* wobei letzterer jedoch nur mit einem öffnungswinkel bis zu 120® herstellbar isto Ein Permanentmagnet aus magnetischem Gummi würde zwar einen öffnungswinkel von 140° ermöglichen, jedoch nur einen Magnetfluss von weniger als 30u000 Maxwell erzeugen«

Der Permanentmagnet nach der Erfindung weist also zugleich

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die Vorteile der beiden eingangs erwähnten bekannten Magnetarten auf ο

Pur Elektromotore mit grossen Abmessungen kann man beispielsweise gemäss einer abgeänderten Ausführungsform nach der Erfindung die einzelnen Ferritmagnetkörper auf einen Papier— träger kleben und das Ganze in eine geeignete Form bringen und mit einem Harz vergiessen, etwa mit einem Epoxydharz,, Dieses Harz dringt in die Zwischenräume zwischen den Magnetkörpern ein und härtet aus_? so dass ein einheitlicher Magnet= block einer bestimmten Form gebildet ist_o Man kann sodann den Papierträger entfernen und statt dessen ein stärkeres Pol= stück ansetzen₀

Figur 3 zeigt einen Ausschnitt eines Permanentmagneten, bei dem die aneinandergrenzenden Ferritmagne^körper 9 bis IT mittels eines Klebstoffs 18 auf einem nichtmagnetischen dünnen Blatt 19» beispielsweise aus Papier, befestigt sind« Die Magnetkörper 9 bis 11 grenzen mit ihrem Nordpol an den !Träger 18, 19, ebenfalls die Magnetkörper 15 bis 17, während die Magnetkörper 12 bis 14 mit ihrem Südpol an den Träger 18 ₉ 19 angrenzen· Die Polarisierung wechselt also in Schritten von 3 Magnetkörpern, wobei diese Schritte natürlich auch eine mehr weniger grosse Anzahl von Magnetkörpern umfassen können_o Ein derartiger Permanentmagnet lässt sich zum Beispiel als Haftmagnet oder als magnetische Kupplung verwenden_o

Die Erfindung lässt sich noch in abgeänderter Weise realisieren^ da die Gestalt, die Anordnung und die Beschaffenheit und Zahl der einzelnen Magnetkörper und die Form und Beschaffenheit des Trägers keinen Einschränkungen unterliegen*

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Claims (1)

1. Patentansprüche

   Permanentmagnet aua einer Anzahl auf einem Träger befestigter lind rechtwinklig zu demselben magnet ie iert er Magnetkörper, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (1) aus einem biegsamen, dünnem Blatt besteht, auf dem die Magnetkörper (3, 4» 5) festgeklebt sindo

   ο Permanentmagnet nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass die Magnetkörper (9 bis 17) gruppenweise eine abwechselnde Polarisierung aufweisen und dass der Träger (19) aus einem nichtmagnetischen Material besteht»

   ο Permanentmagnet nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , dass die Magnetkörper quaderförmig gestaltet sind und aus einem massiven Teil eines Magnetmaterials in wenigstens einer Richtung rechtwinklig zur Oberfläche des Trägers zerschnitten sind, und dass die Zwischenräume zwischen aneinandergrenzenden Magnetkörpern klein sind im Verhältnis zu den Abmessungen derselben«

   ο Permanentmagnet nach Anspruch 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet _p dasa auf beide Polseiten der Magnetkörper (7, 8) ringförmige Polstücke aufgeklebt sindo

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