DE567693C - Aus einem Stueck gehaerteten Stahles bestehender Dauermagnet mit verjuengten Polenden und nahezu eingeschlossenem Kraftlinienweg - Google Patents

Description

• Aus einem Stück gehärteten Stahles bestehender Dauermagnet mit verjüngten Polenden und nahezu eingeschlossenem Kraftlinienweg Für elektrische Geräte benötigt man vielfach Dauermagnete, in deren Luftspalt ein möglichst starker magnetischer Fluß erzeugt wird. Eine häufig zu erfüllende Nebenbedingung sind hierbei weitestgehend verkleinerte Abmessungen des Magneten; z. B. werden für Saitengalvanometer und Oszillographen Dauermagnete verlangt, welche in einem engen Luftspalt von etwa i mm Länge und io mm Querschnitt ein sehr starkes Feld erzeugen. Zu diesem Zweck hat man die Magnete mit prismatischen Polenden versehen, die eine Stirnfläche von dem gewünschten nutzbaren Querschnitt des Feldes im Luftspalt aufweisen. In diesen Polenden werden die Induktionslinien besonders stark zusammengedrängt.
• Wenn nun in bekannter Weise der ganze Magnetkörper aus einem Stückgehärteten Stahles Hergestellt ist, dann lassen sich hohe Feldstärken nicht erreichen, da der magnetische Widerstand der Polenden infolge der in ihnen herrschenden Zusammendrängung der Induktionslinien außerordentlich hoch ist. Mit steigender -Sättigung nimmt nämlich die magnetische Leitfähigkeit stark ab. Dieser Umstand ist bei gehärtetem Stahl um so nachteiliger, als solcher Stahl schon von vornherein nur eine geringe magnetische Leitfähigkeit besitzt.
• Man hat häufig versucht, diesen Nachteil dadurch zu vermeiden, daß man die aus gehärtetem Stahl bestehenden Magnete mit Polenden aus Werkstoff mit besonders hoher magnetischer Leitfähigkeit, z. B. Holzkohleneisen oder Ferrokobalt, hergestellt hat. Dadurch wird allerdings der magnetische Gesamtwiderstand des Eisenkreises merklich verringert und die Feldstärke zwischen den Polen erhöht. Dieser Vorteil wird jedoch nur bei sehr sorgfältiger, für Reihenfertigung kaum durchführbarer, so gut wie fugenloser Verbindung zwischen Polende und gehärtetem Magnetkern erreicht. Im allgemeinen stören aber die Trennfugen zwischen Polende und Kern und bedingen größere Abmessungen der gehärteten Magnete. Außerdem bietet die Befestigung der Polenden und ihre Anpassung an den gehärteten Magneten noch erhebliche Schwierigkeiten.
• Die Nachteile der beiden oben erläuterten bekannten Bauweisen werden dadurch vermieden, daß die Magnete in an sich bekannter Weise aus nur einem Stück Stahl bestehen, wobei erfindungsgemäß die Polenden sich im Gegensatz zu dem übrigen Teil in einem Zustand möglichst geringer Härtung befinden. Dadurch werden einerseits die Trennfugen zwischen Polenden und Kern vermieden, andererseits wird die magnetische Leitfähigkeit der Polenden gegenüber den bekannten, ganz aus gehärtetem Stahl bestehenden Magneten wesentlich gesteigert, was leicht durch Gegenüberstellung der Magnetisierungskurven für ungehärteten und gehärteten Stahl bewiesen werden kann. Beispielsweise ist für ungehärteten Kobalt-Chrom-Stahl die Permeabilität für den Remanenzpunkt etwa 85 °/o und für den Sättigungspunkt 6o °/a höher als bei demselben Stahl in gehärtetem Zustand. Die Vergrößerung der magnetischen Leitfähigkeit der Polenden ergibt somit eine verhältnismäßig bedeutende Verminderung des magnetischen Gesamtwiderstandes, die sich bei Versuchen auch tatsächlich an einer großen Steigerung der Feldstärke im Luftspalt zeigte.
• In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des neuen Dauermagneten dargestellt. Der Magnet, vorzugsweise aus Stahl mit sehr großer Koerzitivkraft, z. B. Kobaltstahl, ist im wesentlichen ringförmig. Seine äußere und innere Begrenzungsfläche werden durch je einen Kreiszylinder gebildet, die exzentrisch zueinander liegen. Dadurch wird der Querschnitt an der Indifferenzstelle des Magneten verhältnismäßig groß und nimmt nach beiden Enden zu stetig ab, bis er die Abmessungen erreicht hat, die für den jeweiligen Verwendungszweck in Frage kommen. Es entstehen so ziemlich schmaleSchneiden, die wie bei einer Zange einander gegenüberstehen und nur einen Luftspalt von etwa i mm zwischen sich lassen. Diese Form ist besonders vorteilhaft, da man hierbei infolge Herabsetzung der Streuung mit möglichst geringem Magnetgewicht hohe Feldstärken im Luftspalt erreicht. Vorteilhaft ist besonders der allmähliche Überhang von dem großen Querschnitt des Kernteiles zu dein kleinen Querschnitt der Polenden, der zu einem ebenfalls stetigen Übergang von gehärtetem Stahl zu ausgeglühtem Stahl paßt, wie er durch die nachstehend beschriebene Herstellungsweise erzielt wird.
• In dem Luftraum wird zweckmäßig ein stabförmiger Heizkörper angeordnet, der elektrisch geheizt wird. Nachdem der Magnet in der bekannten und für die einzelnen Stahlsorten vorgeschriebenen Weise abgeschreckt ist, setzt die Wärmebehandlung durch den Heizkörper ein. Es werden so die Polenden in Richtung auf die Indifferenzstelle hin abnehmend ausgeglüht. Man kann, um die schädliche Erhitzung des eigentlichen Kernes zu vermeiden, um diesen herum auch eine Wasserkühlung anordnen, die während der Wärmebehandlung in Betrieb gesetzt wird.
• Der Heizkörper selbst kann auch auf andere Weise ausgebildet sein. Beispielsweise kann man ihn in Windungen um beide Polenden selbst herumlegen.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Aus einem Stück gehärteten Stahles bestehender Dauermagnet mit verjüngten Polenden und nahezu eisengeschlossenem Kraftlinienweg, dadurch gekennzeichnet, daß die Polenden sich im Gegensatz zu dem übrigen Teil in einem Zustand möglichst geringer Härtung befinden. Dauermagnet nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die seitlichen Begrenzungsflächen aus zwei nicht koaxialen Zylinderflächen bestehen. 3. Verfahren zur Herstellung des Dauermagneten nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Stahlkörper zrinächst in an sich bekannter Weise abgeschreckt wird und hernach die Polenden ausgeglüht werden. .1. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausglühen durch in der Nähe der Polenden angeordnete elektrische Heizkörper erfolgt, während gleichzeitig der Kern, beispielsweise durch Wasser, gekühlt wird.