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Umlaufendes Magnetsystem für magnetelektrische Kleinmaschinen und
Apparate Die Erfindung betrifft ein ,Magnetsystem für magnetelektrische Kleinmaschinen
und Apparate, wie sie insbesondere zur Fahrradbeleuchtung dienen, die nach dem bekannten
System einer Scheibendynamo ausgebildet sind.
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Die bisher bekannten Magnetsysteme dieser Art werden durch .Schmieden
und Pressen oder Bohren und Fräsen aus einem Stück Material hergestellt und sind
in der Herstellung schwierig und teuer und neigen beim Härten zum Reißen. Ferner
sind auch Magnetsysteme mit gehärteten Magnetprofilstäben bekannt, die an ihrem
einen Ende durch ein Weicheisenjoch und an ihrem anderen Ende außerdem durch ein
unmagnetisches Joch zusammengehalten werden. Auch diese Ausführungsform ist in der
Herstellung schwierig und teuer und kann für Scheibendynamos nicht verwandt werden,
da das unmagnetische- Joch an den Stirnseiten der Magnetstäbe dem magnetischen Kraftflusse
hinderlich ist.
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Man hat auch vorgeschlagen, die Magnetstäbe an dem Weicheisenjoche
mittels Preßsitz zu befestigen, wobei die Magnetstäbe in entsprechend gearbeitete
Aussparungen des Joches gepreßt werden. Dieses Verfahren ist aber in dem vorliegenden
Fall besonders schwierig und teuer, da das Verhältnis der Masse der einzupressenden
Magnetstäbe zur Masse des Joches größer ist. Die Magnetstäbe geben infolge ihrer
Form und Härte heim Einpressen nicht nach, so daß bei .nicht sehr genau zueinander
dimensionierten Magnetstäben und Aussparungen die Gefahr besteht, daß das Joch beim
Eindrücken der Magnetstäbe an seinen schwächsten Materialstellen über die Elastizitätsgrenze
beansprucht und zerstört wird. In weiterer Folge dieser Beanspruchung des Materials
tritt eine Formveränderung des Joches ein, wodurch die Magnetstäbe beim Einpressen
in das Joch sich .schief stellen und im Betriebe sich leicht lockern. Vorliegende
Erfindung soll diese Übelstände beseitigen.
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Das Wesentliche der Erfindung besteht nun darin, daß runde Magnetstäbe,
die auf ihrer ganzen Länge einen gleichförmigen Querschnitt besitzen und. mit ihrem
einen Ende in entsprechend geformten, das Joch vollständig durchdringenden Aussparungen
angeordnet sind, durch Längsschlitze der Aussparungen hindurchragen, so daß die
radial wirkenden Spannelemente die Magnetstäbe unmittelbar angreifen. Die runden
Aussparungen bzw. Löcher, die das Joch in axialer Richtung vollständig durchdringen,
können durch Bohren oder .bei Herstellung des Joches aus Lamellen durch Stanzen
hergestellt werden. Diese durchgehende Ausbildung der Löcher zur Aufnahme der Magnetstäbe
gibt die Grundlage für eine rationelle und schnell auszuführende Massenfabrikation.
Die Ausbildung der Aussparungen ist nun derart, daß sie die runden Magnetstäbe nur
teilweise umfassen, so daß die Magnetstäbe aus den Öffnungen bzw. schmalen
Längsschlitzen
hervorragen und eine Angriffsfläche für die radial wirkenden Spannelemente zum Festspannen
der Magnetstäbe frei lassen. Hierdurch ist der Vorteil .erreicht, daß die sauber
und glatt bearbeiteten Magnetstäbe auf einer großen Berührungsfläche ohne jeden
Luftspalt in den Aussparungen des Joches liegen und bei - entsprechender Ausbildung
der Spannelemente unter einem dauernd festen Drucke stehen. Auch wird die große
Genauigkeit, wie sie bei der Anwendung des Festsitzes in diesem Falle verlangt wird,
vermieden, da die runden Magnetstäbe in einem beliebigen Sitze, vom Haft- bis zum
Gleitsitze, in die Aussparungen des Joches eingeschoben werden. Das Spannelement,
beispielsweise ein geschlossener eiserner Ring, drückt nun die bearbeitenden Magnetstäbe
in die entsprechenden Aussparungen des Joches, die die Magnetstäbe sattelartig aufnehmen,
fest hinein. Die ringförmige Ausbildung des eisernen Spannelementes gibt demselben
eine gewisse Elastizität, wodurch ein dauernder fester Druck gewährleistet ist und
Luftspalte, die den magnetischen Widerstand erhöhen, zwischen Magnetstäben und Aussparungen
im Joche vermieden sind. Infolge der Struktur und Anordnung des Ringes -ist ein
Reißen desselben, selbst bei verschiedenen Durchmessern der Magnetstäbe, nicht möglich.
Durch die Anwendung des eisernen, magnetische Kraftlinien leitenden Ringes tritt
eine wirksame Unterstützung des Kraftlinienflusses ein. Diese Art der Verbindung
schafft ein Magnetsystem, welches ein festes zusammenhängendes Ganzes bildet, bei
dem sich die Magnetstäbe nicht vom Joche, auch bei länger Betriebsdauer und den
größten Stößen, die bei Fahrrädern auftreten, lockern können. Auf der Zeichnung
sind einige Ausführungsbeispiele nach der Erfindung dargestellt, und zwar zeigen:
Abb. i einen Längsschnitt durch ein Magnetsystem mit einem eisernen Ringe, Abb.2
einen Querschnitt nach der Linie A-B der Abb. i, Abb. 3 einen Längsschnitt durch
ein Magnetsystem mit einer Kappe, Abb.4 einen Querschnitt nach der Linie C-D der
Abb. 3, Abb. 5 einen Längsschnitt durch ein Magnetsystem mit einer inneren Spannkappe,
Abb.6 einen Querschnitt nach der Linie E-F der Abb. 5.
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In den Abb. i und 2 ist ein Magnetsystem dargestellt, bei dem die
Befestigung der Magnetstäbe an dem Joche durch ein von außen wirkendes Spannelement,
einem Ringe, stattfindet. Hier stellen a die gehärteten, aus Stahl bestehenden Magnetstäbe
dar und b das weicheiserne Joch. Das Joch b besitzt den Magnetstäben a entsprechende
Aussparungen c, die in der Längsrichtung der Magnetstäbe .gemäß der Erfindung Öffnungen
e besitzen, derart, daß die Magnetstäbe nicht vollständig vom Jochmaterial umschlossen
*sind und aus. demselben durch die Öffnungen e heraustreten, um von dem Spannelement,
dem Ringe, in die Aussparungen c des Joches b eingepreßt zu werden. Hierdurch ist
eine innige und feste, von Luftspalten zwischen den Magnetstäben und dem Joche freie
Verbindung gegeben, die durch die sattelartige Einbettung des Magnetstabes eine
breite und große Berührungsfläche besitzt. Die anderen, nicht verbundenen Enden
der Magnetstäbe a werden nach dem Zusammenbau des Magnetsystems durch Schleifen
in die. Ebene g gebracht, damit der J.uftspalt zwischen den Magnetstäben und den
gegenüberliegenden Polschuhen der die Wicklung tragenden Ankerkerne stets gleichmäßig
eingestellt werden kann. In der Mitte des Joches wird die Achse des im allgemeinen
umlaufenden Magneten befestigt.
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Die Abb. 3 und 4 zeigen ein weiteres Beispiel, bei dem das Spannelement
ebenfalls außerhalb der Magnetstäbe angeordnet. ist. Das Beispiel entspricht im
.wesentlichen dem der Abb. i und 2, jedoch mit dem- Unterschiede, daß hier als Spannelement
eine Kappen verwendet wird. Die Anordnung der Magnetstäbe i in den Aussparungen
k,
welche Öffnungen in besitzen, ist die gleiche wie in den Abb. i und 2.
Die Magnetstäbe i werden an den hervorstehenden Berührungsstellen p von dem ringartigen
Rande.o der Kappen in die Aussparungen k fest hineingepreßt.
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Ein Ausführungsbeispiel, bei dem ein Spannelement innerhalb der Magnetstäbe
angeordnet ist, zeigen die Abb. 5. und 6. Hier stellen q die gehärteten Magnetstäbe
und y das weicheiserne Joch dar, welches außer den Aussparungen s für die M 4gnetstäbe
q eine zentrale Bohrung w besitzt, wodurch die Hier innenliegenden öffnungen bzw.
Längsschnitte u :gebildet sind. Durch diese öffnen-,gen u ragen die Magnetstäbe
mit den Stellen x hervor und bieten hierdurch eine An- i griffsfläche für das Spannelement,
die innen angeordnete Kappe v. Dieselbe wird, nachdem die Magnetstäbe q in die Aussparungen
s eingeschoben sind, in die zentrale Bohrung w enngepreßt, wodurch die Magnetstäbe
unter einem dauernden, festen Anpressungsdruckestehen.
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Die innerhalb der Magnetstäbe angeordnete Kappe v kann gemäß .der
Erfindung auch als Rohr oder volles Material ausgebildet sein. Für die Ausführungsform
der Erfindung ist es natürlich belanglos, -ob der
Querschnitt der
Magnetstäbe rundes oder irgendein anderes Profil aufweist. Die Erfindung kann mit
denselben Mitteln bzw. Spannelementen und dem gleichen guten Erfolge auch für Magnetstäbe
von jedem anderen Profil verwendet werden.