-
Aufbau eines umlaufenden Feldmagneten für magnetelektrische sehwungradmaschinen
mit ruhender Ankerwicklung. Bei der Konstruktion der aus einzelnen Dauermagneten
bestehenden, umlaufenden Feldmagnete von magnetelektrischen Maschinen mit ruhender
Ankerwicklung hat es bisher Schwierigkeiten bereitet, eine genügend große Anzahl
von Dauermagneten aufzubringen und dementsprechend kleine Magnetteilungen zu erzielen.
Eine kleine Teilung ist aber bei derartigen Maschinen unbedingt erforderlich, wenn
man ohne übermäßig große Drehzahlen und Maschinengrößen auf genügend hohe Wechselzahlen
des Stromes und genügende Leistungen kommen will. Sofern die Dauermagnete am Umfang
des Läufers oder Feldmagneten mit wesentlich radial nach aufwärts verlaufenden Magnetschenkeln
und quer zur Läuferscheibe verlaufendem Joch angeordnet werden, hat man neuerdings
diese Schwierigkeiten zu überwinden vermocht. Dagegen ist es bisher noch nicht gelungen,
auch dort genügend große Magnetzahlen anzubringen, wo die Dauermagnete mit der Flachseite
auf einer zur Läuferachse senkrechten Fläche aufliegend gehalten werden müssen,
eine derartige Anbringung ist aber häufig unvermeidlich, wenn die Schwungräder der
Verbrennungskraftmaschinen von Kraftfahrzeugen durch Befestigung von Dauermagneten
an ihnen in den umlaufenden Feldmagneten einer Beleuchtungs- und Zündmaschine umgebaut
werden sollen, aber nicht durch ein Übermaß von Befestigungsbolzen zu sehr in ihrer
Festigkeit geschädigt werden dürf en.
-
Die Erfindung betrifft nun einen Feldmagnetaufbau, bei welchem auf
jedem der mit der Läuferachse parallel verlaufenden und von den Magnetjochen umschlossenen
Befestigungsbolzen eine Mehrzahl von Bügeldauermagneten, also in Richtung der Läuferachse
aufeinanderliegend, vorgesehen ist. Diese einzelnen Dauermagnete sind erfindungsgemäß
in Richtung der Achse und bzw. oder des Läuferumfanges derart abgebogen und auf
den Bolzen gelagert, daß die gleichartigen Magnetpole paarweise übereinander und
längs des Läuferumfanges in enger Teilung mit abwechselnder Nord- und Südpolarität
nebeneinanderliegen und derartige Polpaare auch zwischen den durch die Befestigungsbolzen
gehenden Radialebenen des Läufers liegen. Die Magnetzahl beträgt so
immer
ein Vielfaches der Zahl der durch die Magnetjoche tretenden Befestigungsbolzen fand
die Teilung erhält die gewünschte Kleinheit.
-
Zwei Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes sind in der Zeichnung
veranschaulicht, und zwar bedeutet: Abb. i die Vorderansicht eines Teiles des Läufers,
wobei auf jedem Befestigungsbolzen je zwei bügelförmige Dauermagnete sitzen, Abb.2
einen Schnitt nach der Linie 2-2-der Abb. i, Abb. 3 eine Draufsicht hierzu, Abb.4
die Vorderansicht eines Teiles des Läuferumfanges, wobei auf jedem Befestigungsbolzen
je vier Dauermagnete sitzen, Abb. 5 einen Schnitt nach der Linie 5-5 der Abb. a.,
Abb. 6 eine Draufsicht zu Abb. 4. und 5, Abb. 7 Vorder- und Seitenansichten der
einzelnen auf jedem Befestigungsbolzen gemäß Abb. 4 bis 6 sitzenden Dauermagneten,
Abb. 8 die entsprechenden Einzeldraufsichten hierzu, Abb. 9 und i o Vorderansicht
und Draufsicht von drei mit je vier Dauermagneten versehenen Befestigungsbolzen,
zum Zweck der Veranschaulichung der Gesamtanordnung der Dauermagnete an der Läuferstirnseite.
-
Bei der Ausführungsform nach Abb. i bis 3 sitzen am Kranz i des Läufers
2 eine Anzahl von parallel zur Läuferachse angeordneten Befestigungsschrauben 3.
Der Schaft einer jeden Schraube wird von dem Jochteil je zweier Magnete 411 und
4b Umschlossen, die sich gegen eine Stirnfläche des Kranzes i legen und durch den
Kopf der Bolzen 3 fest angedrückt werden. Die Schenkel der Magnete 4a und 4b sind
gegen den Jochteil in Richtung des Läuferumfanges abgebogen. Eine Abbiegung oder
Verschränkung in anderer Richtung, z. B. in Richtung der Läuferachse, ist bei dieser
Ausführungsform nicht vorgesehen.
-
Die beiden auf einem Bolzen 3 sitzenden Magnete 4a und 4b sind im
übrigen unter sich gleich, aber um i 8o' gegeneinander verdreht, derart, daß die
Schenkelabbiegungen des einen Magneten nach rechts, die des anderen Magneten nach
links gerichtet sind. Die Schenkel sind so abgebogen, daß die Mittelebene des einen
Schenkelendes durch das Jochzentrum hindurchgeht und das äußere Ende des anderen
Schenkels in der Mitte zwischen zwei benachbarten Bolzen 3 liegt, wenn jener eine
Schenkel mit seinem Pol radial zur Läuferachse eingestellt wird (Abb. i). Es können
deshalb die beiden einem Bolzen 3 zugeordneten Magnete so auf dein Bolzen eingestellt
werden, daß zwei gleichpolige Schenkelenden sich in dem durch die Bolzenachse geienden
Läuferradius in der Achsenrichtung überlagern, während die beiden anderen Pole beider
Magnete in dem Zwischenraum zwischen dem zugeordneten und den rechts und links davon
befindlichen Bolzen 3 sitzen und von deren entsprechend gleichartigen Schenkeln
überlagert werden. Bei der Ausführungsform (Abb. i bis 3) liegen so z. B. radial
außerhalb jedes Bolzens 3 zwei Nordpole und in der Mitte zwischen zwei benachbarten
Bolzen 3 zwei Südpole in der Achsenrichtung übereinander. Nord- und Südpolpaare
wechseln so über den ganzen Läuferumfang regelmäßig ab. Um eine Drehung der Magnete
4a und 4b auf den Befestigungsbolzen 3 zu verhindern, kann man die sich überlagernden
Magnetschenkel durch Stifte 5 sichern.
-
Die Zahl der Befestigungsbolzen ist hier nur halb so groß wie die
Zahl der Magnete und die Magnetteilung, d. h. der Abstand von Mitte Pol zu Mitte
Pol in der Umfangsrichtung ist halb so groß, wie sie sein würde, wenn man auf jedem
Befestigungsbolzen in der bisher üblichen Weise nur einen einzigen Bügelmagneten
anordnen würde.
-
Bei der Ausführungsform nach Abb. 4 bis i o ist der Gedanke der Aufbringung
von Magnetpaaren auf jedem Befestigungsbolzen noch weiter entwickelt, indem hier
auf jedem Bolzen 3 vier Dauermagnete gelagert sind. Diese Magnete sind mit 4c, 4d,
4e und 4f bezeichnet. Von diesen vier Magneten sind die Magnete q°, 4f einerseits
und 4d, 4e anderseits unter sich gleich, und zwar sind bei den Magneten 4c
und 4f beide Magnetschenkel in Richtung der Läuferachse etwa um eine Schenkelstärke
abgebogen, während bei den Magneten 4d und 4e nur ein Magnetschenkel eine
solche Abbiegung besitzt. Daneben besitzen sämtliche vier Magnete hinsichtlich ihres
Jochteiles eine Abbiegung in Richtung des Läuferumfanges nach rechts oder links,
und zwar derart, daß bei den Magneten 4c und 4f das eine Schenkelende, genau wie
bei den. Magneten 4a und 4b, eine durch den Jochkrümmungsmittelpunkt gehende Mittelebene
besitzt. Das andere Schenkelende ist derart abgebogen, daß es, wenn gemäß Abb. 4,
7 und 9 jenes eine Ende radial zur Läuferachse eingestellt ist, die Schenkelmittelebenen
4/b des Winkels einnehmen, der von zwei durch benachbarte Bolzen 3 gehenden Radien
gebildet wird. Die Klaffung der Schenkelenden der übrigen Magente 4d und 4e ist
genau gleich groß, doch sind im übrigen deren Schenkelenden mit Bezug auf den Jochkrümmungsradius
und die Läuferachse um des oben erwähnten Winkels nach links bzw. rechts abgebogen.
Die unter sich gleichen Magnete sind auch hier an gleichen
Schenkeln
von gleicher Polarität und nur auf den Bolzen 3 um i8o° in der Anlagefläche vertauscht,
genau wie bei der Ausführungsform Abb. i bis 3, wie im übrigen nachfolgend noch
näher dargetan werden wird.
-
Diese vier Magneten 4e bis 4f sind nun auf den Bolzen 3 so angeordnet,
daß der eine Schenkel des Magneten. 4e in der durch die Bolzenmitte gehenden Radialebene
steht. Über diesem Schenkel liegt der gleichartige und gleichpolige Schenkel des
Magneten 4f. Der andere Schenkel des Magneten 4e, der dem nach links nächstgelegenen
Bolzen 3 zugewandt ist, wird von dem gleichpoligen Schenkel des Magneten 4d dieses
nächstgelegenen linken Bolzens 3 überlagert.
-
Unmittelbar über -dem Magneten 45 sitzt auf jedem Bolzen 3 ein Magnet
4d, und zwar so, daß seine Schenkel um 1/,, des Winkels zwischen zwei benachbarten
Bolzen gegen die Schenkel des Magneten 4e im Uhrzeigersinne verdreht sind. Der in
der Achsenrichtung nicht abgebogene Schenkel des Magneten 4d liegt also rechts von
und in gleicher Höhe mit dem linken Schenkel des Magneten 4e, sein Pol wird von
dem gleichartigen Pol des Magneten 4e überlagert (Abb. 4 und 9). Der in der Achsenrichtung
abgebogene Schenkel des Magneten 4d, d. i. in Abb. 4 der rechts gelegene Schenkel
dieses Magneten, greift zwischen den radial liegenden Schenkel des Magneten 4f und
den achsial abgebogenen Schenkel des Magneten 4e des gleichen Bolzens 3 und überlagert
den gleichpoligen Schenkel des auf dem rechts befindlichen Bolzen sitzenden Magneten
4e.
-
In entsprechender Weise .sind auch die Magnete 4e und 4f so gelagert,
daß sie mit ihren Polen teils in gleicher, teils in versetzten zu der Läuferachse
senkrechten Ebenen liegen, gleichartige Pole anderer Magnete überlagern bzw. ä an
ihnen überlagert werden, und daß Nordpolpaare mit Südpolpaaren über den ganzen Läuferumfang
abwechseln (vgl. Abb. 8 bis io). Es entstehen so zwei übereinanderliegende Polpaarkränze,
genau wie bei der Ausführungsform Abb. i bis 3, doch sind hier vier mal so viel
Magnete und Magnetpolpaare wie Befestigungsbolzen 3 vorhanden. Die Magnetteilung
ist eine äußerst kleine, und die Befestigungsbolzen stehen verhältnismäßig weit
voneinander ab und können bequem und ohne zu große Beeinträchtigung der Festigkeitseigenschaften
der Läuferscheibe untergebracht werden.
-
Grundsätzlich würde sich der Erfindungsgedanke der paarweisen Aufbringung
von Magneten auf einem Bolzen in dem Sinne noch weiter entwickeln lassen, daß man
noch mehr wie zwei Magnetpaare anordnet, doch stellt in der Praxis bei normalen
Läufergrößen, wie sie beispielsweise durch das Schwungrad der Verbrennungskraftmaschinen
von Automobilen festgelegt sind, die Anordnung von insgesamt vier Dauermagneten
auf einem Bolzen die praktisch noch mit Erfolg durchführbare obere Grenze dar.