DE500835C

DE500835C - Magnet system for small magnet-electric machines and apparatus

Info

Publication number: DE500835C
Application number: DEB132992D
Authority: DE
Original assignee: Berko Werke Quast & Co
Current assignee: Berko Werke Quast & Co
Priority date: 1927-08-17
Filing date: 1927-08-17
Publication date: 1930-06-25

Description

Magnetsystem für magnetelektrische Kleinmaschinen und Apparate Die Erfindung betrifft ein Magnetsystem für magnetelektrische Kleinmaschinen und Apparate, die insbesondere zur Fahrradbeleuchtung dienen und die nach dem bekannten Systemeiner Scheibendynamo ausgebildet sind.Magnet system for small magnet-electric machines and apparatus The The invention relates to a magnet system for small magnet-electric machines and apparatus, which are used in particular for bicycle lighting and which are based on the known system of one Disc dynamo are designed.

Die bisher bekannten Magnetsysteme dieser Art werden durch Schmieden, 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 verwendet werden, da das unmagnetische Joch an den Stirnseiten der Magnetstäbe dem magnetischen Kraftflusse hinderlich ist.The previously known magnet systems of this type are made by forging, Pressing or drilling and milling are made from one piece of material and are in difficult and expensive to manufacture and are prone to cracking when hardened. Furthermore are also known magnet systems with hardened magnetic profile bars, which at their one End by a soft iron yoke and at the other end also by a non-magnetic one Yoke held together. This embodiment is also in the process of being manufactured difficult and expensive and cannot be used for disc dynamos because the Non-magnetic yoke on the end faces of the magnetic rods to the magnetic flux of force is a hindrance.

Man hat auch vorgeschlagen, die Magnetstäbe an dem Weicheisenjoche mittels Preßsitz zu befestigen, wobei die Magnetstäbe in entsprechend gearbeitete Aussparungen des Joches eingepreßt werden. Dieses Verfahren ist aber besonders schwierig und teuer, da die Masse der einzupressenden Magnetstäbe im Verhältnis zur Masse des Joches größer ist. Die Magnetstäbe geben infolge ihrer Form und Härte beim 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 Überbeanspruchung 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. Durch die vorliegende Erfindung werden diese Übelstände beseitigt.It has also been suggested that the magnetic bars be attached to the soft iron yokes to be attached by means of a press fit, the magnetic bars in appropriately machined Recesses of the yoke are pressed. However, this procedure is particularly difficult and expensive, because the mass of the magnetic bars to be pressed in in relation to the mass of the yoke is greater. Due to their shape and hardness, the magnetic bars give when they are pressed in not after, so that in the case of magnetic bars that are not very precisely dimensioned to one another and recesses there is a risk that the yoke when pressing in the magnet bars stressed at its weakest material points beyond the elastic limit and gets destroyed. A further consequence of this overstressing of the material occurs Change in shape of the yoke, which causes the magnetic rods to be pressed into the Put the yoke at an angle and loosen it up easily in the company. Through the present Invention, these inconveniences are eliminated.

Das Wesentliche der Erfindung besteht darin, daß in oder an dem Joche Spannelemente - wie Ringe, Kerne, Stifte o. dgl. -angeordnet sind, die die in dem Joche angeordneten Magnetstäbe durch Beeinflussen bzw. Verschieben von Jochmaterial gegen die Magnetstäbe mittelbar im Joche festspannen. Hierdurch ist der Vorteil erreicht, daß die Magnetstäbe mit ihrem Umfange mit dem Jochmaterial innig in Berührung stehen, so daß sich Luftspalte bzw. Luftzwischenräume zwischen den Magnetstäben und den Aussparungen nicht bilden können. Außerdem werden die Magnetstäbe durch die in oder an dem Joche angeordneten Spannelemente, die das Jochmaterial .gegen die Magnetstäbe pressen, unverrückbar festgespannt. Die Magnetstäbe sind bei dieser Verbinidungsart mit dem Joche magnetisch fast verlustfrei und mechanIsch so fest verbunden, daß ein Lockern .im Betriebe - auch bei Erschütterungen, wie sie bei Fahrrädern auftreten - nicht stattfinrden kann. Außerdem wird die große Genauigkeit, wie sie bei bloßer Anwendung des Preßsitzes als Verbindungselement zwischen Magnetstäben und Joch in diesem Falle verlangt wird, vermieden, da die Magnetstäbe mit mehr oder weniger Über- oder Untermaß in die Aussparungen des Joches eingedrückt werden können. Die verschiedenen Spannelemente bewirken durch ihren Druck auf das Jochmaterial ein mittelbares Festspannen der Magnetstäbe im Joche. Diese Befestigungsart ist in der Herstellung einfach und ohne größere Genauigkeit durchführbar, was in bezug auf den Umstand, daß es sich um einen Massenartikel handelt, besonders beachtenswert ist. Auf der Zeichnung sind einige Ausführungsbeispiele nach der Erfindung dargestellt, und zwar zeigen Abb. I einen Längsschnitt durch ein Magnetsystem mit einem Ringe, Abb.2 einen Querschnitt nach der Linie A-B der Abb. I, Abb.3 einen Längsschnitt durch ein Magnetsystem mit einem Kern, Abb. 4. einen Querschnitt nach der Linie C-D der Abb. 3, Abb. 5 einen Längsschnitt durch ein Magnetsystem mit einem Ringe, Abb. 6 einen Querschnitt nach der Linie E-F der Abb. 5, Abb.7 einen Längsschnitt durch ein Magnetsystem mit Stiften, Abb. 8 einen Querschnitt nach der Linie G-H der Abb. 7, Abb. 9 einen Längsschnitt durch ein Magnetsystem mit Stiften, Abb. Io einen Querschnitt nach der Linie )-K der Abb. 9, Abb. I I einen Längsschnitt durch ein Magnetsystem mit Stiften, Abb. 12 einen Querschnitt nach der Linie L-M der Abb. II, Abb. 13 einen Längsschnitt durch ein Magnetsystem mit Stiften, Abb. 14 einen Querschnitt nach der Linie N-0 der Abb. 13.The essence of the invention is that in or on the yokes Clamping elements - such as rings, cores, pins o. The like. - Are arranged in the Magnet bars arranged by yokes by influencing or shifting yoke material Clamp against the magnetic bars indirectly in the yokes. This is the advantage achieved that the circumference of the magnet bars is in intimate contact with the yoke material stand so that there are air gaps or air spaces between the magnetic bars and cannot form the recesses. Also, the magnet bars are through the clamping elements arranged in or on the yokes, which. against the yoke material press the magnetic bars, clamped immovably. The magnetic bars are on this one Type of connection with the yoke magnetically almost lossless and mechanically so strong connected that a loosening .in operations - even in the case of vibrations, such as those in Bicycles occur - cannot take place. In addition, the great accuracy how they with the mere use of the press fit as a connecting element between magnetic rods and yoke is required in this case, avoided, since the magnet bars with more or less oversize or undersize can be pressed into the recesses of the yoke. The various tensioning elements work through their pressure on the yoke material an indirect clamping of the magnetic bars in the yokes. This type of attachment is in the production easy and feasible without greater accuracy, what in terms of the fact that it is a mass product is particularly noteworthy is. Some embodiments according to the invention are shown in the drawing, namely Fig. I show a longitudinal section through a magnet system with a ring, Fig.2 a cross section along the line A-B of Fig. I, Fig.3 a longitudinal section through a magnet system with a core, Fig. 4. a cross-section along the line C-D of Fig. 3, Fig. 5 a longitudinal section through a magnet system with a ring, Fig. 6 shows a cross section along the line E-F of Fig. 5, Fig. 7 shows a longitudinal section through a magnet system with pins, Fig. 8 a cross-section along the line G-H Fig. 7, Fig. 9 a longitudinal section through a magnet system with pins, Fig. Io a cross section along the line) -K of Fig. 9, Fig. I I a longitudinal section through a magnet system with pins, Fig. 12 a cross-section along the line L-M in Fig. II, Fig. 13 a longitudinal section through a magnet system with pins, Fig. 14 a Cross-section along the line N-0 in Fig. 13.

In den Abb. I und. 2 ist ein Magnetsystem dargestellt, bei dem die Befestigung der Magnetstäbe an dem Joche mittelbar durch ein von außen wirkendes Spannelement, einem Ringe, stattfindet. Hier stellen I die gehärteten aus Stahl bestehenden Magnetstäbe dar und 2 das weicheiserne Joch. Das Joch 2 besitzt den Magnetstäben i entsprechende Aussparungen (Löcher) 3, die derart angeordnet sind, daß die Jochwandungen 4 zwischen dem äußeren Umfange 5 des Joches 2 und den Magnetstäben I nur aus wenig Material bestehen. Beim Einschieben der Magnetstäbe I mni ihrem einen Ende 6 in die Aussparungen 3 des Joches 2 werden diese verhältnismäßig dünnen Jochwandungen 4 nach außen gedrängt. Gemäß der Erfindung wird nun ein Ring 7 über das Joch geschoben, wodurch die Jochwandungen 4 gegen die Magnetstäbe I gepreßt werden, so daß eine mechanisch feste und dauernd sicheresowiemagnetischeinwandfreie Verbindung zwischen den Magnetstäben i und dem Joche 2 hergestellt wird. Durch das kräftige Anpressen der Jochwandungen 4 an die Magnetstäbe I können sich keine Luftspalte zwischen den Magnetstäben I und den Jochaussparungen 3 bilden, wodurch der magnetische Widerstand an den Berührungsstellen fast aufgehoben ist. In der Mitte des Joches wird im allgemeinen die Achse befestigt, um den Magneten umlaufend zu lagern. Mit dem gleichen Erfolge könnte nach der Erfindung an Stelle des Ringes eine Kappe mit einem Rande über das Joch gezogen werden.In Figs. I and. 2 shows a magnet system in which the Attachment of the magnetic bars to the yokes indirectly by an externally acting Tensioning element, a ring, takes place. Here I put the hardened steel existing magnetic bars and 2 the soft iron yoke. The yoke 2 has the Magnetic bars i corresponding recesses (holes) 3, which are arranged in such a way that the yoke walls 4 between the outer circumference 5 of the yoke 2 and the magnet rods I only consist of little material. When inserting the magnetic bars I mni their one end 6 in the recesses 3 of the yoke 2, these are relatively thin Yoke walls 4 pushed outwards. According to the invention, a ring 7 is now over pushed the yoke, whereby the yoke walls 4 pressed against the magnetic bars I. so that a mechanically strong and permanently safe as well as magnetically flawless Connection between the magnetic bars i and the yokes 2 is established. By the vigorous pressing of the yoke walls 4 against the magnet rods I cannot create any air gaps form between the magnetic bars I and the yoke recesses 3, whereby the magnetic Resistance at the points of contact is almost eliminated. In the middle of the yoke the axle is generally attached to support the magnet in a rotating manner. With According to the invention, a cap instead of the ring could achieve the same success be pulled over the yoke at one edge.

In den Abb. 3 und 4. ist ein Ausführungsbeispiel gezeigt, bei dem als Spannelement ein Kern 17 verwendet wird. Hier stellen II die Magnetstäbe, die mit ihrem einen Ende 16 in Aussparungen 13 des Joches 12 angeordnet sind, dar. In der Mitte des Joches ist eine Bohrung 19 vorgesehen, so daß zwischen dem Umfange 15 derselben und den Magnetstäben I I verhältnismäßig schwache Jochwandungen 14 stehenbleiben. Diese schwachen Jochwandungen 14 haben beim Einlassen der Magnetstäbe I I das Bestreben, sich nach dem Mittelpunkt des Joches zu drängen. Durch den in die Bohrung I9 einzupressenden Kern 17 werden die Jochwandungen 14 allseitig gegen die Magnetstäbe zurückgepreßt, so daß eine mechanisch feste und dauernd sichere sowie magnetisch einwandfreie Verbindung zwischen den Magnetstäben I I und dem Joche 12 hergestellt wird. An Stelle des vollen Kernes 17 kann auch ein Rohr oder eine Kappe in die Bohrung I9 eingepreßt werden. Die Abb. 5 und 6 zeigen ein Ausführungsbeispiel, bei dem zwecks Erzielung eines kräftigen Einwirkens,des Spannelementes - des Ringes 27 - auf das Jochmaterial die Aussparungen 23 Schlitze 29 erhalten. Hierdurch werden immer zwei jeden Magnetstab 21 umgreifende Wangen 30 gebildet, die durch den Spannring 27 fest gegen die Magnetstäbe gepreßt werden. Hierdurch treten dieselben angestrebten Wirkungen auf wie bei den obigen beiden Beispielen.In Figs. 3 and 4, an embodiment is shown in which a core 17 is used as a clamping element. Here II put the magnetic bars that are arranged with their one end 16 in recesses 13 of the yoke 12, is. In the center of the yoke a bore 19 is provided so that between the circumference 15 of the same and the magnetic bars I I relatively weak yoke walls 14 stand still. These weak yoke walls 14 have when the magnetic rods are let in I I strive to push towards the center of the yoke. The in the core 17 to be pressed in bore I9, the yoke walls 14 are opposed on all sides the magnetic bars pressed back, so that a mechanically strong and permanently secure as well as a magnetically perfect connection between the magnetic bars I I and the yokes 12 is produced. Instead of the full core 17, a tube or a Cap to be pressed into the hole I9. Figs. 5 and 6 show an embodiment, in which, in order to achieve a strong effect, the tensioning element - the ring 27 - the recesses 23 slots 29 received on the yoke material. This will be always two each magnetic bar 21 encompassing cheeks 30 formed by the clamping ring 27 are pressed firmly against the magnetic bars. This results in the same desired ones Effects on as in the above two examples.

Die folgenden Abbildungen zeigen Ausführungsboi@spiele, bei denen Stifte als Spannelemente angewendet sind. In den Abb.7 und 8 sind beispielsweise Stifte 37 in Bohrungen 38 zwischen den Magnetstäben 31 außerhalb des Mittelpunktkreises der letzteren angeordnet. Nachdem die Magnetstäbe 31 mit ihrem einen Ende 36 in Aussparungen 33 des Joches 32 eingelassen sind, werden die Stifte 37 in Bohrungen 38 des Joches stramm eingeschlagen. Hierdurch werden die Jochwandungen 34 gegen die Magnetstäbe 31 gedrängt, wodurch die Magnetstäbe fest und sicher gehalten werden und die Befestigung der Magnetstäbe im Sinne der Erfindung erreicht ist.The following figures show execution boi @ games in which Pins are used as clamping elements. In Figures 7 and 8, for example Pins 37 in bores 38 between the magnetic rods 31 outside the center circle the latter arranged. After the magnet rods 31 with one end 36 in Notches 33 of the yoke 32 are embedded, the pins 37 hammered tightly into holes 38 of the yoke. As a result, the yoke walls 34 urged against the magnetic bars 31, whereby the magnetic bars are held firmly and securely and the attachment of the magnetic bars is achieved within the meaning of the invention.

Nach den Abb. 9 und IO sind die die Festspannung bewirkenden Stifte 47 innerhalb des Mittelpunktkreises des Magnetstäbe 41 im Joche 42 angeordnet. Es treten hierbei die gleichen Wirkungen auf wie bei dem vorigen Beispiel.According to Fig. 9 and IO are the pins causing the tension 47 arranged in yokes 42 within the center circle of magnet rods 41. It the same effects occur here as in the previous example.

Zwecks Erzielung eines kräftigen Einwirkens der Spannelemente, insbesondere der Stifte 57, sind nach den Abb. I I und 12 die Aussparungen für die Magnetstäbe 51 mit Schlitzen 59 versehen. Hierdurch werden die Jochwangen 54 an die Magnetstäbe 51 angepreßt, wodurch dieselben besser festgehalten werden.In order to achieve a strong action of the clamping elements, in particular of the pins 57, are the recesses for the magnetic bars according to Fig. I I and 12 51 provided with slots 59. As a result, the yoke cheeks 54 are attached to the magnet rods 51 pressed, whereby the same are better held.

In einer anderen Ausführung nach der Abb. 13 und der linken Hälfte der Abb. 14 werden die Bohrungen 68 für die Stifte 67 mit Schlitzen 69 versehen, um auf diesem Wege eine festere Umspannung der Magnetstäbe 61 zu bewirken. Auf Ader rechten Hälfte des Joches 62 gemäß Abb. 14 sind die Aussparungen 63 und die Bohrungen 68 für die Stifte 67 mit Schlitzen 7o und 69 versehen.In another version according to Fig. 13 and the left half 14 the bores 68 for the pins 67 are provided with slots 69, in order to bring about a firmer lashing of the magnet bars 61 in this way. On vein right half of the yoke 62 according to Fig. 14 are the recesses 63 and the holes 68 provided with slots 7o and 69 for the pins 67.

Die hier vorgeschlagenen Mittel zur Erzielung eines besseren Einwirkens der Spannelemente auf das Jochmaterial, um die Magnetstäbe fester am Joche zu befestigen, können nach der Erfindung mit den Spannelementen in den verschiedensten Zusammenstellungen benutzt werden. Für die Ausführungsform der Erfindung ist es natürlich belanglos, ob der Querschnitt der Magnetstäbe ein rundes oder irgendein anderes Profil aufweist. Die Erfindung kann mit denselben Mitteln bzw. Spannelementen und dem gleichen guten Erfolge daher auch für Magnetstäbe mit anderem Profil verwendet werden.The means proposed here to achieve a better effect the clamping elements on the yoke material in order to fasten the magnetic bars more firmly to the yoke, can according to the invention with the clamping elements in a wide variety of configurations to be used. For the embodiment of the invention it is of course irrelevant whether the cross-section of the magnetic bars has a round or some other profile. The invention can with the same means or tensioning elements and the same good Successes can therefore also be used for magnetic bars with a different profile.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Magnet system for small magnet-electric machines and apparatus, in particular for electric bicycle lighting, with two or more in a circle around a common axis arranged legs made of magnetic steel and one at their ends arranged yoke in which the flow of lines of force passes over in one plane, da-, characterized in that in or on the yoke (2, 12 ... 62) clamping elements (7, 17 ... 67) are arranged, which are arranged in the yokes (2, 12 ... 62) machined, round cross-section of the same size over its entire length own magnetic bars (I, II ... 61) by influencing or moving yoke material clamp indirectly in the yoke.

2. Magnet system according to claim I, characterized in that that a ring (7) or a cap that pushed out through the magnetic bars (I) Walls (4) of the yoke (2) pushes back against the magnet rods (I).

3. Magnet system according to claim I, characterized in that a metal core (17) or a tube, which is pressed into an inner bore (I9) of the yoke (I2) through the Magnet bars (II) pushed out walls (14) of the yoke material against dis magnet bars (I I) pushes back.

4. Magnet system according to claim I, characterized in that between the recesses (33) for the magnet rods (31) in the yoke (32) holes (38) are provided, in which pins (37) are pressed, which the magnet bars (31) press surrounding material of the yoke (32) against the magnet rods (31).

5. Magnet system according to claims I and 4, characterized in that the bores (38, 48) for the pins (37, 47) outside or inside the center circle of the magnet bars (31, 41) lie.

6. Magnet system according to claims I, 2, 4 and 5,. Characterized. that the recesses (23, 53) for the magnetic bars (21, 51) have slots (29, 59).

7. Magnet system according to claims i, 4 and 5, characterized in that the bores (68) for the pins (67) have slots (69). B. Magnet system according to claims i to 7, characterized in that the clamping elements (7, 17 ... 67) consist of a material which conducts magnetic lines of force.