DE666508C

DE666508C - Bicycle alternator with a bell-shaped permanent magnet composed of a yoke part and leg parts attached to it, using a magnetic steel with over 240 oersteds

Info

Publication number: DE666508C
Application number: DEB162503D
Authority: DE
Original assignee: Berko Werke Quast & Eichert
Current assignee: Berko Werke Quast & Eichert
Priority date: 1933-09-24
Filing date: 1933-09-24
Publication date: 1938-10-21

Description

Aus einem Jochteil und daran angesetzten Schenkelteilen zusammengesetzte glockenförmige Dauermagnete sind in magnetelektrischen Fahrradlichtmaschinen bekannt. Bei diesen bekannten zusammengesetzten glockenförmigen Dauermagneten stellte man bisher stets das Joch aus einem eine gute Permeabilität aufweisenden Material, wie z. B. Weicheisen, her, während man die daran angesetzten Schenkelteile aus einem guten Dauermagnetstahl, z. B. Kobaltstahl, herstellte.Bell-shaped composed of a yoke part and leg parts attached to it Permanent magnets are known in magneto-electric bicycle alternators. at this known composite bell-shaped permanent magnet has been made up to now always the yoke made of a material having good permeability, such as. B. soft iron, while the attached leg parts are made of good permanent magnet steel, z. B. cobalt steel produced.

Bei dieser Bauweise wurde die Schwierigkeit des Nacharbeiten' der Schenkelenden als nachteilig empfunden, insbesondere deswegen, weil es sich bei diesen Magnetsystemen um einen typischen Massenartikel handelt, bei 'dessen Herstellung man, falls irgend möglich, das mechanische Nacharbeiten derartig harten Stahles vermeidet.With this construction, the difficulty of reworking 'the leg ends felt to be disadvantageous, in particular because it is in these magnet systems is a typical mass-produced article, the production of which, if any possible, which avoids mechanical reworking of such hard steel.

Erfindungsgemäß wird dieser Nachteil bei dem neuen Magnetsystem für Fahrradlichtmaschinen dadurch behoben, daß im Gegensatz zum Bekannten die Schenkelteile aus Weicheisen oder einem sonstigen gut mechanisch bearbeitbaren Material mit hoher Permeabilität hergestellt werden, dagegen das Jochstück aus einem Dauermagnetstahl.According to the invention, this disadvantage becomes in the new magnet system for bicycle alternators remedied by the fact that, in contrast to the known, the leg parts made of soft iron or some other good mechanical machinable material with high permeability are made, however, the yoke piece made of a permanent magnet steel.

Derartige Magnetsysteme sind zwar bereits auf dem Gebiet der Meßinstrumente und Zählapparate bekannt, und zwar unter Verwendung von Kobaltstahl als Material für den Jochteil. Jedoch werden auf diesem Gebiet der Technik die Apparate nur unter dem Gesichtspunkt der Präzision, nicht aber unter dem Gesichtspunkt der Erzielung hoher elektrischer Leistungen gebaut. Es waren daher die Bauarten auf dem Gebiet der Meßinstrumente und des Zählerbaues nicht geeignet, irgendwelche Anregungen für den Bau magnetelektrischer Fahrradlichtmaschinen zu vermitteln, dies um so mehr, als eine Übertragung dieser Bauarten von dem Gebiet des Zählerbaues und der Meßinstrumente auf das Gebiet der Fahrradlichtmaschinen nicht zu lebensfähigen Fahrradlichtmaschinen führen konnte, und zwar deswegen, weil heutzutage von einer Fahrradlichtmaschine schon bei relativ niedrigen Geschwindigkeiten eine Leistung von 3 Watt verlangt wird, eine solche Leistung jedoch mit den bekannten Magnetsystemen der Meßinstrumente und der Zähler nicht erreicht werden kann.Such magnet systems are already in the field of measuring instruments and counting apparatus known using cobalt steel as the material for the yoke part. However, in this field of technology, the apparatus is only below from the point of view of precision, but not from the point of view of achieving higher levels electrical services built. It was therefore not the types in the field of measuring instruments and meter construction suitable to any suggestions for the construction of magneto-electric bicycle alternators to convey, more so than a transfer of these types of construction from the area meter construction and measuring instruments in the field of bicycle alternators do not result in viable bicycle alternators Could lead, because nowadays from a bicycle alternator at relatively low speeds a power of 3 watts is required, such However, performance with the known magnet systems of the measuring instruments and the counters cannot be achieved.

Um die für eine Fahrradlichtmaschine erforderliche elektrische Leistung zu erzeugen, muß nämlich als Material für den Jochteü ein Material zur Verwendung kommen, dessen Koerzitivkraft höher liegt ,als etwa 240 Oersted.To generate the electrical power required for a bicycle alternator, that is, a material must be used as the material for the yoke part, its Coercive force is higher than about 240 Oersted.

Das Magnetsystem nach der Erfindung hat den Vorteil kleinerer Abmessungen und eines geringeren Gewichtes als die bisher bekanntenThe magnet system according to the invention has the advantage of smaller dimensions and one lower weight than the previously known

Magnetsysteme bei magnetelektrischen Dynamomaschinen. Diese Vorteile sind wichtig, weil es sich hierbei um einen Massenartikel handelt, der für Fahrzeuge Verwendung finden soll, wobei stets auf Gewichtserleichterung B dacht genommen werden muß.Magnet systems in magneto-electric dynamo machines. These advantages are important because this is a mass-produced article that is to be used for vehicles, whereby weight reduction B must always be taken into account.

In den Zeichnungen sind einige Ausführungsformen der Erfindung beispielsweise dargestellt. In the drawings are some embodiments the invention shown for example.

ίο Abb. i- zeigt einen Längsschnitt durch ein Magnetsystem,ίο Fig. i- shows a longitudinal section through a Magnet system,

Abb. 2 einen Querschnitt nach Linie A-B der Abb. i, .Fig. 2 shows a cross section along line AB of Fig. I,.

Abb. 3 einen Längsschnitt durch einen Dauermagneten,Fig. 3 is a longitudinal section through a permanent magnet,

Abb. 4 einen Querschnitt nach der Linie C-D der Abb. 3,Fig. 4 shows a cross section along the line CD in Fig. 3,

Abb. 5 einen Längsschnitt durch einen anders gestalteten Dauermagneten, Abb. 6 einen Querschnitt nach der Linie E-F der Abb. 5,Fig. 5 is a longitudinal section through a differently designed permanent magnet, Fig. 6 is a cross section along the line EF in Fig. 5,

Abb. 7 einen Längsschnitt durch einen anders ausgebildeten Dauermagneten, Abb. 8 einen Querschnitt nach der Linie G-H der Abb. 7,Fig. 7 is a longitudinal section through a differently designed permanent magnet, Fig. 8 is a cross section along the line GH in Fig. 7,

Abb. 9 einen Querschnitt nach der Linie /-/< der Abb. 7,Fig. 9 shows a cross section along the line / - / < of Fig. 7,

Abb. 10 einen Längsschnitt durch eine Fahrradlichtmaschine mit einem Dauermagneten nach der Erfindung,Fig. 10 is a longitudinal section through a bicycle alternator with a permanent magnet according to the invention,

Abb. 11 einen Querschnitt nach der Linie N-O der Abb. 10,Fig. 11 is a cross-section along the line NO in Fig. 10,

Abb. 12 einen Querschnitt nach der Linie L-M der Abb. 10,Fig. 12 is a cross-section along the line LM in Fig. 10,

Abb. 13 einen Längsschnitt durch eine Fahrradlichtmaschine mit kreisendem Dauermagneten, Fig. 13 is a longitudinal section through a bicycle alternator with a rotating permanent magnet,

Abb. 14 einen Querschnitt nach der Linie P-O der Abb. 13,Fig. 14 is a cross-section along the line PO in Fig. 13,

Abb. 15 einen Längsschnitt durch einen Dauermagneten mit einer anders ausgebildeten Kappe, 'Fig. 15 is a longitudinal section through a Permanent magnets with a differently designed cap, '

Abb. 16 einen Querschnitt nach der Linie R-S der Abb. 15,Fig. 16 is a cross-section along the line RS in Fig. 15,

Abb. 17 einen Längsschnitt durch einen Dauermagneten mit einer als Gehäuse ausgebildeten Kappe,Fig. 17 is a longitudinal section through a permanent magnet with a cap designed as a housing,

-■■ Abb. 18 einen Querschnitt nach der Linie T-U der Abb. 17.- ■■ Fig. 18 a cross-section along the line TU in Fig. 17.

In den Abb. 1 und 2 stellt 1 das erfindungsgemäß aus Magnetstahl mit einer Koerzitivkraft von etwa über 240 Oersted bestehende Joch und 2 die aus Weicheisen bestehenden Schenkel dar. Das Magnetstahljoch 1 liegt flach am Boden und steht senkrecht zur Mittelachse der Maschine, während die aus Weicheisen bestehenden Schenkel 2 parallel zur Mittelachse verlaufen, wodurch ein im Längsschnitt U-förmiger oder topfförmiger Magnet, d.h. ein einem Glockeumagneten ähnlicher Magnet, entsteht.In Figs. 1 and 2, 1 represents the invention yoke made of magnetic steel with a coercive force of about 240 Oersted and 2 made of soft iron Legs. The magnetic steel yoke 1 lies flat on the ground and is perpendicular to Central axis of the machine, while the legs 2 made of soft iron are parallel run to the central axis, creating a U-shaped or cup-shaped in longitudinal section Magnet, i.e. a bell magnet similar magnet is created.

Die Verbindung des Magnetstahljoches I mit den Schenkeln 2 erfolgt durch eine aus unmagnetischem Material, vorzugsweise aus •!Messing", bestehende Kappe 3, die am Boden 4 N;Sie ^Begrenzung des Magnetsystems nach der i^' Seite bildet. Der Rand 5 der Kappe 3 die Weicheisenstät>e.2 zusammen. Das Magnetstahljoch ι ist erfindungsgemäß aus Guß hergestellt und wird im Querschnitt von zwei Bögen 6, 6 und zwei geraden^Slächen 7, 7 begrenzt. X^The connection of the magnetic steel yoke I with the legs 2 is made by a non-magnetic material, preferably made of •! brass ", existing cap 3, which on the bottom 4 N; you ^ limitation of the magnet system according to the i ^ 'side forms. The edge 5 of the cap 3 the soft iron steel> e.2 together. According to the invention, the magnetic steel yoke is made of Cast is made and is made in cross-section by two arches 6, 6 and two straight surfaces 7, 7 limited. X ^

Das in den Abb. 3, 4 dargestellte Magnetsystem zeigt ein Magnetstahljoch 1 i^^aK^üem vier aus Weicheisen besiehende^iichenkel 12 angeordnet sind, die durch einen unmagnetischen Ring 13 mechanisch fest verbundenThe magnet system shown in Figs. 3, 4 shows a magnetic steel yoke 1 i ^^ aK ^ üem four soft iron legs 12 are arranged, which are mechanically firmly connected by a non-magnetic ring 13

^sind·' ■ J- ^are · '■ J-

In den Abb^ff'und 6 ist ein sechspoligesIn Fig ^ ff 'and 6 is a six-pole

Magnetsystem^dargestellt, das_: ein Magnetstahljo_/en2i und sechs Weicheisenschenkel 22 aufweist. Am unteren Ende des Magnetsystem^ ist eine unmagnetische Kappe (Messingkappe) 23 angeordnet, die die Magnete -am unteren Ende zusammenhält. Außerdem ist am ooeren Ende der Weicheisenstücke 22 ein unmagnetischer Ring 26 angeordnet. Der Ring 26 und die Kappe 23 werden durch Bolzen 27 undlMuttern 28 verbunden.Magnet system ^ shown, which _: a _{Magnetstahljo /} en2i and six soft iron legs 22 has. At the lower end of the magnet system ^ a non-magnetic cap (brass cap) 23 is arranged, which holds the magnets together at the lower end. In addition, a non-magnetic ring 26 is arranged at the upper end of the soft iron pieces 22. The ring 26 and the cap 23 are connected by bolts 27 and nuts 28.

In den Abb. 7 bis 9 ist ein Magnetsystem go dargestellt, \das ein Magnetstahlstück 31 und Schenkel 32 (besitzt, die durch eine achteckige Messingkappfe 33 am unteren Ende des Magneten fest liusammengehalten werden. Die Magnetschenkel 32 sind am unteren Ende flach ausgebildet und liegen an dem viereckig gestalteten Ma.gnetstahljoch.31 an. An ihren oberen Enden sind die Magnetschenkel 32 kreissegmentfprmig gebogen, so daß sie einen Kreis für den! sich drehenden Anker bilden.A magnet system go is shown in Figs. 7 to 9 shown, \ which has a piece of magnetic steel 31 and legs 32 (which are connected by an octagonal Brass cap 33 firmly held together at the lower end of the magnet. the Magnet legs 32 are flat at the lower end and are square on the designed Ma.gnetstahljoch.31. At her Upper ends of the magnet legs 32 are curved segment of a circle, so that they one Circle for the! form rotating armature.

In den Abbj. 10, 11 und 12 ist ein in eine Fahrradlichtmaschine eingebauter Dauermagnet nach 4er Erfindung dargestellt. Das Magnetstahljocib.41 ist mit zwei Weicheisenschenkeln 42 dbrch die Messingkappe 43 verbunden. Innerhalb der Schenkel 42 ist der " Anker 46 drehbar angeordnet, der durch die Achse 47 in dem Lager 50 gelagert ist. Die Stromabnahme. erfolgt durch den Schleifring 49 bzw. durch den Kontaktanschluß 49'. Aus diesem Ausfühlungsbeispiel ist besonders die Kleinheit bzw. »gedrängte Raumform des Apparates ersichtlich, die durch den Dauermagneten nach der Erfindung erzielt wird.In fig. 10, 11 and 12 is one in one Bicycle alternator built-in permanent magnet shown according to the 4th invention. That Magnetic steel jocib. 41 is with two soft iron legs 42 dbrch the brass cap 43 connected. Within the legs 42 is the " Armature 46 is rotatably arranged, which is mounted in bearing 50 by axis 47. the Power consumption. takes place through the slip ring 49 or through the contact terminal 49 '. From this working example is especially the Smallness or »compact spatial shape of the apparatus can be seen, which is caused by the permanent magnet is achieved according to the invention.

Bei dem Aasführungsbeispiel der Abb. 13 und 14 ist d|r aus dem Magnetjoch 51 und den WeicheiseJJLschenkern 52 bestehende,Dauermagnet drehbar gelagert. Der Dauermagnet 51, 52 wird durch die unmagnetische Kappe (Messingkappi) zusammengehalten. An der Messingkappe Ast die Achse 57 befestigt, die in einem Lag|r 60 gelagert ist. Der Doppel-In the example shown in Fig. 13 and 14 is d | r from the magnetic yoke 51 and the soft iron core 52 existing permanent magnet rotatably mounted. The permanent magnet 51, 52 is through the non-magnetic cap (Brass cap) held together. The axis 57 attached to the brass cap branch, the is stored in a warehouse 60. The double

Claims

T-anchor 56 is mounted stationary and designed without end plates, i. H. the pole ends 56 'are free so that the winding 56 can be "traversed" and simply arranged on the iron of the armature 56 without being hindered by the otherwise usual armature end disks and by a continuous axle. The current is drawn through the stationary insulated contact 58, so that sliding contacts are avoided. From this embodiment, too, the particularly small spatial shape and the high performance of the machine can be seen. In Figs. 15, 16, according to a further embodiment of the invention, the magnetic steel yoke 61 and the soft iron legs 62 are connected by a cap made of insulating pressed or injection-molded material. With this type of connection of the magnetic steel yoke with the housing, the following further advantage occurs: While the otherwise usual tungsten and chromium magnetic steels under the influence of heat levels of around 150 to 2000 C, which arise during hot pressing in molding compounds, partially their magnetic properties lose, these degrees of heat remain on these properties of the proposed steel without any noticeable disadvantageous influence. In Figs. 17 and 18, the MagnetstaJiljoch 71 with the soft iron legs 72 is also covered by a cap J2 made of pressed insulating material. or spray material connected, which is designed as a housing 73 'at the same time. Pa te ν τ λ ν SPK ü cn E:

1. Bicycle alternator with one made of a yoke part and attached to it Leg parts assembled using bell-shaped permanent magnets of a magnetic steel with over 240 oersteds, characterized in that the one running transversely to the longitudinal axis of the legs The yoke (1) of the permanent magnet is made of magnetic steel and the legs (2) are made of Soft iron and the ratio of the diameter of the steel yoke (1) to free length of the soft iron legs (2) is about ι: 0.8 to 1: 1.25.

2. Bicycle alternator according to claim 1, characterized in that the yoke (1) and the legs (2) holding element (3) made of a non-magnetic material, e.g. B. Isolierpreß- or injection molding material or brass.

For this purpose ι sheet of drawings