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Verfahren und Vorrichtung zum Erzeugen einer magnetischen Vorzugslage
an Dauermagneten und Dauermagnete verschiedener Ausführungsform Es ist bekannt,
daß D.auermagnetlzörpern geeigneter Zusammensetzung eine Vorzugslage der Magnetisierung
erteilt werden kann. Nac1-i den bekannten Vorschlägen, die auch als Richtungsmagneti.sieren
bezeichnet werden, wird der Dauermagnetkörper in ein homogenes Kraftlinienfeld gebracht
und in diesem Feld von einer im wesentliche-n von der Zusammensetzung abhängigen
Temperatur langsam abgekühlt. Der Daue:rmagnetkörper erhält auf diese Weise eine
Vorzugslage der Magneti,sierung, die in der Richtung verläuft, in der das Feld der
Erregerspule den Dauermagnetkärper bei der Wärmebehandlung durchflutet hat. Das
Verfahren wird angewendet auf sogenannte aushärtbare Legierungen mit einem Curiepunkt,
der nicht wesentlich unter etwa 8oo° liegt, und ist vorzugsweise geeignet für Legierungen
des Systems Ei@sen-Nickel-Aluminium, gegebenenfalls mi!t Zusätzen von KobaAt, Titan,
Kupfer od. d.-1. Bei der Durchführung der Rich.tungsmagnetisierung galt es bisher
als wesentlichstes Erforderniis, daß die Kraftlinien der Erreggers:pule den zu behandelnden
Dauermagnet homogen und parallel mit gleichbleibender Stärke durchsetzen. Die Magnete
sind, wenn nicht
auf eine vollkommene Ausnutzung ihres Energieinhalts
Verzicht geilleiistet werden soll, nur in der Richtung der Vorzug.smagnetiisierung
brauchbar.
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In viellen Fällen wird indes im fertigen Magnet eine speziifische,
dem jeweiligen Verwendiungszweck angepaßte Kraftlinienverteilung und @richtungg
verfangt: Diie Erfindung beruht in diesem Zusammenhang :auf der Erkenntnis, daß
das Richtungsmaggietiaieren auch derart ausgeübt werden kann, daß dieser Forderung
Genüge geleistet wird.. Demgemäß wird nach der Erfindung vorgeschlagen, bei dem
Versehen von Dauermagnetkörpern mit einer Vorzugsrichtung der Magnetisierung so
vorzugehen, daß mit Hilfe entsprechend - geformter feldges:tailite,nder Weicheisenstücke
den Kraftlinien des Erregerfeldes während der Durchführung des Vorzugsmagnetisierens
eine vom geraden Verlauf .abweichende Richtung erteillt wird. Es i t ferner mög-11ich,
die Homogenität des Kraftlinienverhufes zu ändern bzw. auch die Parallel':i.tät
der Kraftlinien aufzuheben. Diese Maßnahmen werden durchgeführt in Anpassung an
den Verwendungszweck des fertigen Magnets, und zwar unter engster Berücksichtigung
der Form des Magnetkörpers, der Form des Luftspaltes, mit welchem der Magnet zu;sammenwi.rken
.soll, der Form der Feldlinvenvertei)Iiung und gegebenenfalls anderer Einzelforderungen.
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Zur Ausübung dieses Verfahrens bedient man sich einer Vorri,chtung,
wie sie für das Magnetisieren mit Vorzugslage an siech üblich ist, d. h.
aliso, es ist in der Vorrichtung entweder eine Erregerspule vorzusehen, .in die
der Danermagnetkörper eingesetzt wird, oder aber es kann ein Elektromagnet verwendet
werden, auf dessen Joch oder Schenkel ein oder zwei Erregerspulen angeordnet :sind.
Der Dauermaignetkörper eilst zwischen Polansätzen oder Polbacken eingeklemmt in
die Vorrichtung einzubringen. Die Erfindung zur Ausübung dies vorgeschlagenen Verfahrens
bezieht sich auf die Ausbildung dieser Polbacken oder -ansätze des E,irsenrückschlusses
für das Erregerfeld,.
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Gemäß -der werden zwei feldgestahende, mit dem Eisenrü.ekschluß verbundene
Polbacken oder -an.sätze vorgesehen, die entweder spiegelbildliith gleich oder ungleich
sind. Mit ihren kraft--Ifinienführendken. Enden werden diese Polbacken oder -ansätze
ein Berührung mit solchen Flächen dies Magnetkörpers gebracht, aus denen beim späteren
Gebrauch des Magnets düe Kraftltimien austreten sollen. Hierbei kann beispielsweise
der eine Polansatz die Form eines Stempels annehmen, der in Berührung mit der Endfläche
eines beispielsweise stabförmigen Magnetkörpers gebracht -uvird@, während der andiere
Polansatz die Form eines Bügels annimmt, der mit den Bügelenden an den Seitenflächen
des Magnetkörpers an'l'iegt. Das Verhältnis der Flächen, die in Berührung mit dem
Magnetkörper gebracht werden, zur Gesamtoberfläche bzw. der Masse des Magnetkörpers
bestimmt bei gleichbFeibender Erregung dies Hauptfeldes den Verlauf der Kraftlinien
im fertigen Dauermagnetkörper entscheidend. Es ist auch möglich, eine Aufhebung
der ParMleliiität der Kraftlifnien über dien ganzem Verlauf herbeizuführen und.
eine Konzehtration an bestimmten bevorzugten Punkten hervorzurufen. Zu diesem Zweck
werden die Polbacken oder -ansätze so angeordnet, dali die Wirkflächen nicht auf
ihrer ganzen Erstreckung in Berührung mit den Flächen des Dauermagnetkörpers stehen,
vielmehr werden die Flächen so ausgebildet, daß eine nur teiilweise unmittelbare
Flächenberührung besteht, während streckenweise ein Luftspalt zwischengeschaltet
ist oder eine .sonstige Zone geringeT Permeabilität.
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Im nachfolgenden wird an Hand der Zeichnungen die Erfindung näher
erläutert, wobei gleichzeitig einige _ beispielsweise Ausführungsformen von Dauermagneten
gezeugt werden, die gemäß der Erfindung mit besonderer Richtung der Vorzugsmagnetiisierung
hergestellt werden können. In den Abbildungen n,st der Kraftlinienverhuf jeweilb
durch Linien angedeutet, die mit Pfeilen versehen sind.
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In Abb. i soll ein Danermagnetkörper, der Walzenform besitzt, senkrecht
zur Achsrichtung magnetisiert werden. Dabei sollen aber, wie bei a angedeutet, düe
Kraftpinien im fertigen Magnet nicht parallel' einer Mittelebene von Mantelfläche
zu Mantelfläche- laufen, sondern, um einem Spezialzweck zu genügen, mit zunehmender
Entfernung von- der Müittelebene seich stärker in Richtung auf bevorzugte Punkte
des Umfanges krümmen. Dies wird dadurch erreiicht, daß die Polansätze 3 und 4 die
Mantelfläche des Magnetkörpers i nur an je zwei Stellen 5 mehr oder weniger Ifiniiienförmig
in Achsrichtung berühren. Der Rest der Flächen der Ansätze-ist -ausgespart und bildet
auf diese Weise gegenüber dem D.auermagnefkörper einen Luftspaillt 6. Der Luftspalt
könnte beiiispiel.sweise auch mit Mes's'ing oder einem ähnlichen- Werkstoff geringer
Permeabils'tät ausgefülllit sein. _ In Abb. z .ist ein stabförmilger Dauermagnet
; zylindrüscher Form dargestellt. Diesen- Magnet soll in einem Ri,ngspalltmagnebsystem
benutzt werden, in welchem der Ringspalt dadurch zustande kommt, daß der Magnet
milt seinem Ende in eine Bohrung einer Platte hineinragt. Der Luftspaf bIldiet sich
aus zwischen diesem Ende dies Körpers 7 und': der Innenfläche der Bohrung in der
Polplutte. Es ist infolgedessen erwünscht, da.B die Kraftlinien in, dem Magnetkörper
7 während. dies Gebrauches am oberen Ende umbiegen und, senkrecht zur Mantelfläche
austreten. Diie Vorzugsmagneti.sierung eines solchen Körpers wird erreicht, indem
ein Polansatz 8 des Eisenrückschlussesetwa die Form des D auermagnetkörpers annimmt
und diesen an seiner Endfläche berührt. Der zweite Polansatz 9 hat diie Form eines
Bügels, dessen Bügelznde io das Ende des, DauermagnetkörPers 7 a1Qseitig iderart
umgreift, daß Flächenberührung auf einem Endstück der Mantelfläche entsteht.
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In Abb. 3 eist in Aufsicht ein ringförmiger Magnet dargestellt, dessen
Magnetisi@erung radial, verlaufen soll, derart, daß auf der gesamten Innenfläche
des Ringes die eine Palanität und auf der äußeren Mantelfläche die andere Polarität
herrscht. Um
einen :solchen Körper mit einer derart gerichteten
Magnetisierung zu versehen, wird nach Abb. q. verfahren, wo der Körper bei i i angedeutet
isst. Der eine Polansatz 12 wird alis Dorn in den Innenraum dies Ringes einsgeschoben,
während der andere Polansatz 13 dliie gesamte Außenfläche bügelartig umfaßt und
an ihr anliegt.
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Bei Hufeiisenmabgneten ist es vielfach erwünscht, die Polschuhe an
der Innenfläche der Schenkelenden anzusetzen. Für eine derartige Anordnung isst
es notwendig, daß die Kraftlinien senkrecht aus dien Endflächen an der Stelle austreten,
an denen die Polschuhe befestigt werden sollen. Wie aus Abb. 5 ersichtlich, wird
zur Magnetisierung mit Vorzugslage für einen derartigen Hufeisenmagnet 14 eine Anordnung
verwendet mit zwei s:p:iegelbils licll gleichen Polansätzen 15, deren Enden 16 an
der Innenfläche der Schenkelenden angreifen.
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Um den gewünschten Kraftlinienverlauf nicht zu stören, .ist darauf
zu achten, daß Abstände, wie sie in Abb. 2, q. und, 5 bei 17 anisgedeutet sind,
nicht zu klein gehalten werden; genauer gesagt, muß der magnetische Widerstand.
über die Strecke 17 jeweils größer sein als der magnetische Widerstand über die
zur Verfügung gestellte Weicheisenstrecke. Weitere Beachtung verdient die Tatsache,
d;aß beim Vorzugsmagnetisieren bekanutlI.ch der Körper bei höher Temperatur zwischen
die Polbacken oder -ansitze eingesetzt werden muß. Es ergeben sich dadurch verschiedenartige
Schrumpfungen beim Ab-
kühlen, deren Größe in Rechnung gestellt werden muß.
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Außer den in Abb. i bis 5 dargestellten Fällen ist die Anwendung des
Verfahrens und der Vorrichtung gemäß der Erfindung auch auf andere Magnetformen
anwendbar, wobei jeweils weitestgehend den Forderungen bezüglich des erwünschten
Kraftlinienverlaufes ohne Schwierigkeiten Rechnung getragen werden kann. Es äst
für jeden Einzelfall unter Beachtung der Lehre der Erfindung eine spezifische Ausgestaltung
der Polansätze oder -backen vorzunehmen.