-
Magnetelektrische vielpolige Kleinmaschine. Gegenstand der Erfindung
ist eine magnetelektrische vielpolige Kleinmaschine mit rinb förmigen Dauermagneten,
insbesondere für Lichtstromerzeugung, die sich in einer flachen Scheibe von beliebig
großem Durchmesser 'bauen läßt. Derartige scheibenförmige Lichtstromerzeuger kommen
z. B. für Lichtmaschinen in Frage, die seitlich auf der Radachse von Fahrrädern
angeordnet werden, wo walzenförmige Dauermagnete einen unzulässig großen seitlichen
Ausbau ergeben. Derartige scheibenförmige, vielpolige Lichtstromerzeuger lassen
sich mit Elektromagneten verhältnismäßig leicht bauen; weil hier die durch elektrische
Ströme erregten Magnetspulen beliebig eingestellt werden können. Schwieriger gestaltet
sich dagegen die Anwendung zahlreicher kleiner Dauermagnete. Die hier bekannten
vielpoligen Stromerzeuger mit Dauermagneten besitzen im wesentlichen Walzenform.
Bekannt sind Anordnungen mit zweipoligen Hufeisenmagneten, die in parallelen Ebenen
nebeneinander angeordnet sind. Derartige Maschinen kann man nicht als vielpolig
bezeichnen, da sie pro Umdrehung nur zwei Polwechsel besitzen. Eine beliebig große
Zahl von Polen in einer Ebene kann man dagegen erlangen, wenn man Hufeisenmagnete
radial zur Maschinenwelle anordnet. Das Schema dieser an sich bekannten Anordnung
ist in Abb. r dargestellt, wo die Induktionsspulen zwischen den radial liegenden
Schenkeln in magnetischen Feldern kreisen, die parallel der Maschinenwelle verlaufen.
Um eine starke Streuung zwischen den Schenkeln der Hufeisenmagnete zu verhüten,
ist aber ein größerer Zwischenraum zwischen den Magnetschenkeln erforderlich, sd
daß sich brauchbare Formen dieser Maschine ebenfalls noch sehr stark walzenförmig
bauen.
-
Gemäß der Erfindung ist eine magnetelektrische vielpolige Kleinmaschine
mit Dauermagneten dadurch hergestellt, daß die auf einem drehbaren Träger sitzenden
Induktionsspulen zwischen zwei konzentrisch ineinanderliegenden ringförmigen Dauermagneten
umlaufen, deren bei dem äußeren Dauermagneten radial nach innen und bei dem inneren
Dauermagneten radial nach außen
vorspringende nebeneinanderliegen
de Pole ungleichnamig magnetisiert und zur Erzielung radial verlaufender Felfler
mit den entsprechend ungleichnamigen Polen gegenübergestellt sind.
-
Es entsteht infolgedessen eine Anordnung gemäß dem Schema nach Abb.
z. Bei dieser Anordnung sind gegenüber dem Schema nach Abb. i die Hufeisenmagnete
um ihren Scheitelpunkt A um go° gedreht und nach außen hin ein weiterer Kranz von
Hufeiseninagneten gegenübergestellt. Infolgedessen entstehen radiale Magnetfelder
im Gegensatz. zu den achsialen Magnetfeldern bei den bekannten Anordnungen nach
Abb. i. Der Vorteil dieser Anordnung ist aus Abb.3 ersichtlich, in welcher ein Schnitt
dargestellt ist, der in gleicher Stellung durch die Maschine geführt ist, wie er
in Abb. i für die bekannten Anordnungen veranschaulicht wird. Durch den Vergleich
von Abb. i und Abb. 3 ist erkennbar, daß in der Breite der Maschine im wesentlichen
nur die Schenkeldicke der Hufeisenmagnete vorhanden ist, so daß sich der Erfindungsgegenstand
wesentlich scheibenförmiger baut als die bekannten Anordnungen. Während zur Vermeidung
der Streuverluste bei der Anordnung nach Abb. i die Entfernung -zwischen den Schenkeln
der Iiufeisenmagnete vergrößert werden muß, wodurch die :Maschine immer walzenförmiger
wird, kann bei dem Erfindungsgegenstand bei gleicher Polzahl der Zwischenraum zwischen
den :Magnetschenkeln beliebig groß gemacht werden, ohne daß die Scheibenforen aufgegeben
werden muß, da die Vergrößerung cier Zwischenräume zwischen den Magnetschenkeln
sich durch Vergrößerung des :Maschinen(ltirchniessers erzielen läßt.
-
Lm die magnetische 'Tasse zu vergrößern und die Herstellung zu erleichtern,
sind bei dein Erfindungsgegenstand nicht einzelne Hufeisenmagnete benutzt, wie dies
im Schema in Abb. 2 veranschaulicht ist, sondern es sind auf zwei konzentrisch ineinanderliegenden
Ringkörpern nebeneinanrierl:egen(le ungleichnamige Pole erzeugt. Das Schema nach
Abb..I läßt erkennen, daß hierdurch nichts anderes erreicht ist, als eine große
Reihe von nebeneinanderl:egenden Hufeiseninagneten. Diese Anordnung in zwei Ringkörpern
wird durch (las neuerdings bekannt-gewordene lagnetisi-erverfahren möglich, durch
welches mit Hilfe sehr starker Elektro inagnete, deren Kraftlinien durch Polschuhe
punktförmig gesammelt sind, auf einem Stahlkörper beliebig viele nebeneinanderliegende
gieichnatnige oder ungleichnamige Magnetpole erzeugt werden können. Dabei brauchen
:selbstverständlich d-'e beiden konzentrisch incinanderliegenden ringförmigen Dauerinagnete
nicht aus einem Stück zu bestehen, obwohl dies für die Herstellung vorteilhaft ist,
>ondern die Ringkörper können auch aus einigen wenigen Stücken zusammengesetzt werden.
In Abb. 5 und 6 ist ein Ausführungsbeispiel im Querschnitt und Längsschnitt dargestellt.
-
In den Darstellungen sind ca, b c und d vier gebogene
Stäbe, die zu einem äußeren Ring zusammengelegt sind unter Freilassung von Zwischenräumen;
e, f, g und li, i, h, Mund eia sind gebogene Stäbe, die zu einem inneren
Ring zusammengefügt sind und ebenfalls Luftspalte n, o, p und q frei lassen.
Zwischen dein äußeren Ring und dem inneren Ring ist ein Ringspalt r vorgesehen,
in welchem sich die Magnetspulens bewegen. Diese gebogenen Stäbe sind derart magnetisiert,
daß sie an den 'beiden Enden Nordpol oder Südpol und in der Mitte Südpol oder Nordpol
sind. Die Gegenüberstellung dieser Stäbe erfolgt in solcher Weise, daß die korrespondierend
benachbarten Stabteile ein Kraftlinienfeld erzeugen. Die sämtlichen gebogenen Stäbe
sind an dein unma,gneti.schen Gehäuse t befestigt, während die Spulen s an dem nichtmagnetischen
Gehäuseteil u befestigt sind. Entweder das Magnetsystem oder das Spulensystem ist
als Rotor ausgebildet und das andere als Stator oder- umgekehrt. Infolgedessen werden
die Spulen durch zahlreiche scharf begrenzte, mit kleinsten Verlusten fließende
Kraftlinien hindurchgeführt und hierdurch bei kleinstem Gewicht und kleinsten Abmessungen
eine sehr hohe elektrische Energie erzeugt.