FI119264B - Kestomagneetin napaelementti - Google Patents

Description

119264

KESTOMAGNEETIN NAPAELEMENTTI

Tämä keksintö kohdistuu ainakin yhden kestomagneetin sisältävään ja koteloituun napaelementtiin, jossa kotelon aluslaatta ja koteloaihio voidaan 5 liittää toisiinsa mekaanisesti ilman napaelementin valmistukseen nähden ulkopuolisen kiinnitysväliaineen tai ulkopuolisen kiinnityskappaleen käyttöä.

Kestomagneettien napaelementtejä käytetään kestomagnetoitujen laitteiden, kuten sähkömoottorien ja generaattorikäyttöjen akselille kiinnitettynä tarvittavan 10 magneettikentän aikaansaamiseen. Napaelementin tarkoituksena on aikaansaada magneettikentän aikaansaamisessa käytettävään rakenteeseen modulaarinen rakenne, jonka elementit ovat magnetoitavissa ilman hajoamisriskiä ja jonka elementit ovat magnetoituina helposti kiinnitettävissä akselin ulkopinnalle jonoittain ja/tai riveittäin. Kestomagneetin napaelementti 15 tulee suojata korroosiolta mahdollisimman tehokkaasti pinnoittamalla ja koteloimalla ulkoilmaa vastaan. Napaelementin tulee kestää sekä tangentiaalista että radiaalisuuntaista mekaanista rasitusta, minkä vuoksi magneetit tulee lukita magneettipidon lisäksi paikoilleen mahdollisimman • · ··;' luotettavasti joko pelkästään mekaanisesti tai mekaanisesti ja liimaamalla.

• · · *·” 20 • · · • « · •

Napaelementtiyksikkö koostuu yleisesti ainakin yhdestä kestomagneetista, • · • · epämagneettisesta materiaalista valmistetusta kotelorakenteesta, • · * ferromagneettisesta materiaalista valmistetusta aluslaatasta sekä • · täytemassasta tai liimasta. Perinteisesti napaelementti kootaan siten, että . 25 magnetoimaton kestomagneettikappale asennetaan liiman tai vastaavan • « · .···. massan kanssa suojakotelon pohjalle tai aluslaatan päälle. Tämän jälkeen • · · *. teräsaluslaatta asennetaan suojakoteloon liimatun kestomagneetin päälle tai • · ♦ suojakotelo asennetaan aluslaatalla olevan kestomagneetin päälle. Lopuksi • · ]·" varmistetaan rakenteen lujuus kiinnittämällä suojakotelo aluslaattaan • · : ’· 30 liimaamalla, ruuviliitoksella tai hitsaamalla. Mikäli kiinnitykseen käytetään * · ***** liimausta, liimaus ja liiman vaatima kuivuminen on tehtävä erillisenä vaiheena.

Sen sijaan mikäli kiinnitykseen käytetään hitsausta, hitsaaminen edellyttää 2 119264 hitsaussauman erillisen korroosiosuojauksen. Lisäksi hitsisauman alla suojakotelon ja aluslaatan välissä ei saa olla liimaa tai täytemassaa, jotka estävät luotettavan hitsisauman muodostumisen. Nämä lisävaiheet aikaansaavat myös sen, että napaelementin valmistuu tapahtuu 5 monivaiheisesti, jonka automatisointi on hankalaa.

Esilläolevan keksinnön tarkoituksena on poistaa tekniikan tason mukaisia haittapuolia ja aikaansaada entistä parempi kestomagneetin napaelementti, joka on yksinkertainen valmistaa ja jonka valmistus on helposti 10 automatisoitavissa. Keksinnön olennaiset tunnusmerkit selviävät oheisista patenttivaatimuksista.

Keksinnön mukainen ainakin yhden kestomagneetin sisältävä napaelementti koostuu kotelorakenteesta, kotelorakenteeseen liitettävästä kappaleesta sekä 15 täytemassasta, jolloin napaelementistä muodostuu olennaisesti täysin suljettu kappale. Napaelementin toimivuuden kannalta on tärkeää, että napaelementin kotelorakenteesta ja siihen liitettävästä kappaleesta toinen on valmistettu epämagneettisesta materiaalista ja toinen on valmistettu ferromagneettisesta ··« *···* materiaalista. Keksinnön mukaisesti ainakin toiseen napaelementin »·« ♦••j 20 kotelorakenteesta ja siihen liitettävästä kappaleesta on muodostettu • · · mekaanisesti taivutettavissa olevia kielekkeitä tai ulokkeita, joille on • · **‘f muodostettu vastinpintoja toisessa napaelementin osassa vastaavasti niin, että • * « "I* taivuttamisen jälkeen kielekkeiden tai ulokkeiden kiinnitysasema • · vastinkappaleessa on napaelementin ulkomittojen tasalla tai edullisesti . ... 25 olennaisesti napaelementin ulkomittojen sisäpuolella, eivätkä kielekkeet tai • · · .···. ulokkeet siten aiheuta napaelementin vaatimaan tilaan lisäystä.

• · «·· • · · ;;; Keksinnön mukainen napaelementti on muodoltaan edullisesti suorakulmainen • * • särmiö, jossa kaksi suurinta, toisiinsa nähden vastakkaista ulkopintaa ovat ·· : ** 30 olennaisesti neliömäisiä. Napaelementin kotelorakenne on edullisesti muotoiltu ··· • · *···* siten, että kotelorakenne käsittää itsessään toisen neliömäisen ulkopinnan sekä neljä muuta suorakulmaisen särmiön ulkopintaa. Tällöin kotelorakenteeseen 3 119264 liitettävä kappale käsittää ainoastaan suorakulmaisen särmiön toisen neliömäisen ulkopinnan. Napaelementin kotelorakenne ja siihen liitettävä kappale voidaan muotoilla myös niin, että kotelorakenteeseen liitettävä kappale käsittää toisen neliöpinnan lisäksi ainakin yhden suorakulmaisen särmiön muun 5 ulkopinnan, jolloin vastaava ulkopinta tai vastaavat ulkopinnat ovat poissa napaelementin kotelorakenteesta. Keksinnön mukainen napaelementti voi muodoltaan olla myös esimerkiksi kuutio, jolloin kaikki kuusi ulkopintaa ovat neliömäisiä, tai suorakulmainen särmiö, jonka kaikki ulkopinnat ovat suorakulmioita. Myös näissä napaelementin muodoissa kotelorakenteeseen 10 liitettävä kappale voi käsittää yhden tai useamman napaelementin ulkopinnoista.

Keksinnön mukaista napaelementtiä valmistettaessa napaelementin kotelorakenteen ja siihen liitettävän kappaleen kiinnittämiseen toisiinsa 15 käytettävät kielekkeet tai ulokkeet muodostetaan joko kotelorakenteeseen tai kotelorakenteeseen liitettävään kappaleeseen tai vaihtoehtoisesti myös molempiin. Kielekkeiden ja ulokkeiden vastinpinnat muodostetaan edullisesti (<> esimerkiksi siten, että napaelementin kotelorakenteen käsittäessä neljä • · kotelorakenteeseen liitettävän kappaleen kanssa kosketuksiin tulevaa • · 20 ulkopintaa näiden ulkopintojen kotelorakenteeseen liitettävän kappaleen • · · • · kanssa kosketuksiin tuleviin kulmiin muodostetaan esimerkiksi leikkaamalla • · • · kieleke. Vastaavasti kotelorakenteeseen liitettävään kappaleen kulmiin • · · .·*·, muodostetaan esimerkiksi leikkaamalla tai poraamalla kielekkeen vastinpintana • · toimiva ura, johon kotelorakenteessa oleva kieleke on taivutettavissa siten, että . 25 kieleke on valmiissa napaelementissä kotelorakenteen ja siihen liitettävän • · · • * · .*··. kappaleen muodostamien napaelementin ulkomittojen sisäpuolella.

• · · • · ·

Keksinnön mukaisessa napaelementissä kotelorakenteen ja siihen liitettävän • · kappaleen liittämisessä käytettävät kielekkeet tai ulokkeet sekä kielekkeiden tai • · 30 ulokkeiden vastinpinnat voidaan muodostaa kulmiin sijoittamisen sijasta tai · ***** kulmiin sijoittamisen lisäksi myös muualle kotelorakenteen ja siihen liitettävän kappaleen välistä kosketuspintaa. Lisäksi kotelorakenteen ja siihen liitettävän 4 119264 kappaleen liittäminen voidaan suorittaa ainakin kotelorakenteeseen liitettävään kappaleeseen liitettyjen ulokkeiden ja kotelorakenteeseen muodostettujen urien välityksellä tai vastaavasti siten, että liittäminen suoritetaan ainakin kotelorakenteeseen liitettyjen ulokkeiden ja kotelorakenteeseen liitettävään 5 kappaleeseen muodostettujen urien välityksellä. Keksinnön mukaisesti käytettävät kielekkeet tai ulokkeet ovat edullisesti ainakin osittain kiilamaisia, esimerkiksi katkaistun kiilan muotoisia. Kielekkeet tai ulokkeet voivat olla myös ainakin osittain esimerkiksi olennaisesti pyöreitä, ovaalinmuotoisia, kolmiomaisia tai nelikulmaisia. Kielekkeiden tai ulokkeiden taivutussuunta 10 liitosasemaan keksinnön mukaisen kestomagneetin napaelementin keskiosasta katsottuna voi olla joko sisäänpäin tai ulospäin vastinpintojen asemasta riippuen.

Käytettäessä keksinnön mukaisessa napaelementissä kotelorakenteen ja 15 siihen liitettävän kappaleen liittämisessä kotelorakenteeseen liitettävän kappaleen kanssa kosketuksiin tuleviin kotelorakenteen kulmiin muodostettuja kielekkeitä kielekkeet mitoitetaan edullisesti siten, että kotelorakenteeseen liitettävän kappaleen samaan uraan taivutettavat kielekkeet ovat • * taivutusasemassa edullisesti ainakin osittain päällekkäin toisiinsa nähden.

• « » ·*·· 20 • · ·

Keksinnön mukaista kestomagneetin napaelementtiä valmistettaessa, kun • * • · ***. kotelorakenne sisältää edellä kuvatun edullisen sovellutusmuodon sekä • · * • · · I" neliömäisen ulkopinnan että napaelementin neljä muuta suorakulmaisen • · särmiön ulkopintaa, kotelorakenteena käytettävä osa aikaansaadaan edullisesti . 25 levymäisestä kappaleesta, johon muodostetaan keksinnön mukaisessa • · · .·**. liittämisessä tarvittavat kielekkeet. Kielekkeiden muodostamisen jälkeen · M* *, neliömäisen ulkopinnan ympärillä olevia ulkopintoja taivutetaan niin, että ··» taivutetut ulkopinnat muodostavat olennaisesti 90 asteen kulman neliömäiseen • · • · ulkopintaan nähden ja myös vierekkäiset taivutetut ulkopinnat muodostavat • · : " 30 keskenään noin 90 asteen kulman.. Näin taivutettujen ulkopintojen sisäpuolelle • · *···’ jäävä kotelorakenteen neliömäinen pinta muodostaa kotelorakenteen pohjan.

Kotelorakenteen pohjalle asetetaan ainakin yksi kestomagneetti halutulla 5 119264 tavalla taivutettuihin ulkopintoihin nähden. Tämän jälkeen kotelorakenne täytetään edullisesti elastisella, kosteutta imeämättömällä ja läpäisemättömällä täyteaineella, kuten epoksihartsilla tai muulla kahta komponenttia sisältävällä pastalla, jossa on sekä kovetinta että polymeeriä. Täyteaine pitää 5 kovettuessaan kestomagneetin tai kestomagneetit halutussa asemassa ja estää kosteuden pääsyn magneettiin. Kotelorakenteen kielekkeiden vastinpinnoilla, urilla, varustettu sovitekappale asennetaan mekaaniseen kosketukseen taivutettujen ulkopintojen kanssa, jolloin ennen sovitekappaleen ja taivutettujen ulkopintojen kosketuksen syntymistä kotelorakenteessa oleva 10 ylimääräinen täyteaine poistuu. Kun sovitekappale on edullisesti mekaanisessa kosketuksessa taivutettujen ulkopintojen kanssa, kotelorakenteen kielekkeet taivutetaan edullisesti sovitekappaleessa olevien vastaavien urien sisään, jolloin kotelorakenteen ja sovitekappaleen liittämisestä huolimatta kotelorakenteen ja sovitekappaleen ulkoiset mitat pysyvät muuttumattomina.

15

Keksinnön mukaisesti käytettävä kestomagneetin napaelementin kotelorakenteen ja sovitekappaleen liittäminen kielekkeiden tai ulokkeiden ja näiden vastinpintojen avulla soveltuu edullisesti olennaisesti kaikille • ·*;* muokattaville metalleille ja olennaisesti kaikenkokoisille kestomagneetin • · · ::*! 20 napaelementeille.

• · · • · * » · • ·

Esillä olevaa keksintöä selostetaan lähemmin seuraavassa viitaten oheisiin • · · • · t .···. piirustuksiin, joissa • ψ kuvio 1 esittää keksinnön erästä edullista sovellutusmuotoa kotelorakenteesta . .·. 25 sivultapäin katsottuna, » · · «*· .···. kuvio 2 esittää kuvion 1 mukaista sovellutusmuotoa yläviistosta katsottuna, »·· kuvio 3 esittää kuvioiden 1 ja 2 mukaista sovellutusmuotoa erimuotoisilla ··» T. I kielekkeillä yläviistosta katsottuna, • · *·* kuvio 4 esittää keksinnön erästä toista edullista sovellutusmuotoa sivultapäin • · : 30 katsottuna, ··« 9 • ♦ ***** kuvio 5 esittää kuvion 4 mukaista sovellutusmuotoa ylhäältäpäin katsottuna leikkauskuviona, 6 119264 kuvio 6 esittää kuvion 4 mukaista sovellutusmuotoa yläviistosta katsottuna, kuvio 7 esittää keksinnön erästä kolmatta edullista sovellutusmuotoa sivultapäin katsottuna, kuvio 8 esittää kuvion 7 mukaista sovellutusmuotoa ylhäältäpäin katsottuna 5 ieikkauskuviona, kuvio 9 esittää kuvion 7 mukaista sovellutusmuotoa yläviistosta katsottuna, kuvio 10 esittää keksinnön vielä erästä edullista sovellutusmuotoa ylhäältäpäin katsottuna ja kuvio 11 esittää kuvion 10 sovellutusmuotoa ylhäältäpäin katsottuna 10 kielekkeiden ollessa taivutusasemassaan..

Kuvioiden 1 ja 2 mukaisesti kestomagneetin napaelementin 1 kotelorakenne koostuu pohjaosasta 2 sekä pohjaosan 2 neljälle eri sivulle taivutetusta sivuelementistä 3. Sivuelementtien 3 pohjaosasta 2 eroaviin kulmiin on 15 muodostettu suorakulmaisia kielekkeitä 5, jotka ovat taivutettuina osittain päällekkäin. Kotelorakenteen 1 sulkemiseksi on sivuelementtien 3 yläosaan asennettu sovitekappale 6, jonka kulmiin on muodostettu urat 7. Urat 7 on ... mitoitettu siten, että kielekkeet 5 ovat taitettuina olennaisesti kokonaan • · “J vastaavan uran 7 sisällä. Sovitekappaleessa 6 on myös kuvattu soviteosa 8, m 20 jonka avulla napaelementti on liitettävissä käyttöpaikkaansa.

• * · ·· • · • · . **. Kuvio 3 vastaa kuvioiden 1 ja 2 sovellutusmuotoa muutoin paitsi, että • t · .···. pohjaosan 2 ja sovitekappaleen 6 liitoksessa käytettävät kielekkeet 9 ovat • » muodoltaan kolmionmuotoisia.

. .·. 25 • » · «·· .***. Kuvioiden 4, 5 ja 6 mukaisesti napaelementin 11 kotelorakenne koostuu *·· pohjaosasta 12 sekä pohjaosan 12 neljälle eri sivulle taivutetusta '···. sivuelementistä 13. Jokaiseen sivuelementtiin 13 on niiden kulmista eroavalle • · ./* osalle muodostettu taivutettavissa oleva ja ainakin osittain pyöreän muodon • * 1 omaava kieleke 14. Kuvioissa 4 ja 5 on katkoviivoin havainnollistettu • · "* sovitekappaleeseen 15 muodostettuja koloja 16, joiden sisään kielekkeet 14 on taivutettu. Kuviossa 4 on katkoviivoin lisäksi kuvattu napaelementissä olevat 7 119264 magneetit 18 sekä viitenumerolla 19 magneettien 18 ympärillä olevaa täyteainetta. Sovitekappaleessa 15 on myös kuvattu soviteosa 17, jonka avulla napaelementti on liitettävissä käyttöpaikkaansa.

5 Kuvioiden 7, 8 ja 9 mukaisesti napaelementin 21 kotelorakenne koostuu pohjaosasta 22 sekä pohjaosan 22 neljälle eri sivulle taivutetusta sivuelementistä 23. Jokaiseen sivuelementtiin 23 on niiden kulmista eroavalle osalle muodostettu taivutettavissa oleva ja olennaisesti suorakulmion muotoinen alue 24. Kuvioissa 7 ja 8 on katkoviivoin havainnollistettu 10 sovitekappaleeseen 25 muodostettuja koloja 26, joiden sisään taivutettavasta alueesta taivuttamalla aikaansaatu uloke 28 on taivutettu. Kuviossa 7 on katkoviivoin lisäksi kuvattu napaelementissä olevat magneetit 30 sekä viitenumerolla 29 magneettien 30 ympärillä olevaa täyteainetta

Sovitekappaleessa 25 on myös kuvattu soviteosa 27, jonka avulla keksinnön 15 mukainen napaelementti on liitettävissä käyttöpaikkaansa.

Kuvioissa 10 ja 11 on esitetty osa napaelementistä 31, sen kotelorakenteesta ... 32 ja sovitekappaleesta 33. Sovitekappaleen 33 nurkkaan on muodostettu '·;1 kielekkeet 34. Kielekkeitä 34 vastaavasti on kotelorakenteen ulkopinnalle • · 20 muodostettu urat 37, joihin uriin 37 kielekkeet 34 on kuvion 11 mukaisesti • 1 « • · \.lf taivutettu taivutussuunnan ollessa ainakin osittain napaelementin 31 • » /I1. keskiosasta 38 katsottuna ulospäin. Kuvion 11 mukaisesti kielekkeiden 34 • 1 · .···, ulkopinta on kotelorakenteen 32 urista 37 eroavan osan ulkopinnan tasalla, • » eivätkä kielekkeet 34 siten aiheuta napaelementin 31 vaatimaan tilaan lisäystä.

* » t .· · 1 • » » ψ · · • » • · ·»1 * · 1 *·»· • · i • · • i m • »1 • · • · · · · • · • « • •t

Claims (12)

1. Kestomagneetin napaelementti, johon kuuluu - ainakin yksi kestomagneetti, 5. kotelorakenne (2,3:12,13:22,23:32), jonka sisään mainittu ainakin yksi kes-tomagneetti on sijoitettu, - sovitekappale (6,15,25,33), joka on sovitettu kiinnitettäväksi kotelorakentee-seen kestomagneetin sulkemiseksi kotelorakenteen ja sovitekappaleen yhdessä muodostaman suljetun kotelon sisään, ja 10. täyteaine mainitun kotelon sisällä kestomagneetin kiinnittämiseksi kotelora-kenteeseen ja/tai sovitekappaleeseen, ja jossa napaelementissä kotelorakenteesta ja sovitekappaleesta jompi kumpi on ferromagneettista materiaalia toisen ollessa kulloinkin epämagneettista materiaalia, tunnettu siitä, että kotelorakenteeseen (2,3;12,13;22,23;32) ja/tai so-15 vitekappaleeseen (6,15,25,33) on muodostettu mekaanisesti taivutettavissa olevia kielekkeitä tai ulokkeita (5,14,24,34,35), ja vastaavasti sovitekappaleeseen (6,15,25,33) ja/tai kotelorakenteeseen (2,3;12,13;22,23;32) on muodostettu vastaavia vastinpintoja (7,16,26,36,37) olennaisesti kohdakkaisesti kielek- ««· keiden tai ulokkeiden (5,14,24,34,35) kanssa siten, että kielekkeet tai ulokkeet ...T 20 ovat taivutettavissa vastinpintoja vasten kotelorakenteen ja sovitekappaleen ·· * • · · kiinnittämiseksi toisiinsa niin, että kielekkeet tai ulokkeet (5,14,24,34,35) taivu- • · *··;* tettuina ovat olennaisesti napaelementin (1,11,21,31) ulkomittojen sisäpuolella.

* * · • · · • * * ·»« * · ***’ 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen napaelementti, tunnettu siitä, että ainakin . . 25 osa mekaanisesti taivutettavissa olevista kielekkeistä tai ulokkeista * * # • · · (5.14.24.34.35) sekä niitä vastaavista vastinpinnoista (7,16,26,36,37) on muo- • * dostettu suorakulmaisen särmiön muotoisen napaelementin sovitekappaletta * ♦ * (6,15,25,33) lähinnä oleviin kulmiin. • 'i • · • · · * 30

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen napaelementti, tunnettu siitä, että ai- ♦ ♦ · : ·* nakin osa mekaanisesti taivutettavissa olevista kielekkeistä tai ulokkeista (5.14.24.34.35) sekä niitä vastaavista vastinpinnoista (7,16,26,36,37) on muo- 9 119264 dostettu suorakulmaisen särmiön muotoisen napaelementin sovitekappaletta (6,15,25,33) lähinnä oleviin sivupintoihin.

4. Patenttivaatimuksen 1, 2 tai 3 mukainen napaelementti, tunnettu siitä, että 5 ainakin osa mekaanisesti taivutettavissa olevista kielekkeistä tai ulokkeista (5.14.24.34.35) on muodostettu kotelorakenteeseen (2,3;12,13;22,23;32).

5. Patenttivaatimuksen 1, 2 tai 3 mukainen napaelementti, tunnettu siitä, että ainakin osa mekaanisesti taivutettavissa olevista kielekkeistä tai ulokkeista 10 (5,14,24,34,35) on muodostettu sovitekappaleeseen (6,15,25,33).

6. Jonkin patenttivaatimuksen 1 - 5 mukainen napaelementti, tunnettu siitä, että ainakin osa mekaanisesti taivutettavissa olevista kielekkeistä tai ulokkeista (5.14.24.34.35) on taivutettu napaelementin (1,11,21,31) keskiosasta katsottu-15 na ainakin osittain sisäänpäin.

7. Patenttivaatimuksen 1 - 5 mukainen napaelementti, tunnettu siitä, että aina-kin osa mekaanisesti taivutettavissa olevista kielekkeistä tai ulokkeista ; *** **;' (5,14,24,34,35) on taivutettu napaelementin (1,11,21,31) keskiosasta katsottu- • · · 20 na ainakin osittain ulospäin. • t * : .· ···

8. Jonkin edelläolevan patenttivaatimuksen mukainen napaelementti, tunnettu • · siitä, että ainakin osa mekaanisesti taivutettavissa olevista kielekkeistä tai ulok- • * keistä (5,14,24,34,35) on muodoltaan ainakin osittain kiilamainen. • · 25 • · · • ·

8 119264

9. Jonkin patenttivaatimuksen 1-7 mukainen napaelementti, tunnettu siitä, et- • · · tä ainakin osa mekaanisesti taivutettavissa olevista kielekkeistä tai ulokkeista • · · • « (5.14.24.34.35) on muodoltaan ainakin osittain pyöreä. • S »*· » „* / 30 10. Jonkin patenttivaatimuksen 1 - 7 mukainen napaelementti, tunnettu siitä, • φ · : ** että ainakin osa mekaanisesti taivutettavissa olevista kielekkeistä tai ulokkeista (5.14.24.34.35) on muodoltaan ainakin osittain suorakulmainen.

10 119264

11. Jonkin patenttivaatimuksen 1-7 mukainen napaelementti, tunnettu siitä, että ainakin osa mekaanisesti taivutettavissa olevista kielekkeistä tai ulokkeista (5,14,24,34,35) on muodoltaan ainakin osittain kolmiomainen. • · • · • tl ••t *· · • · • · • 1 2 • · · • · · * · · • 1 · • « 1 * · · ·1· • 1 • « ·«· • • · · • · · • · ♦ ·· • · • · • · · *» · * · • 1 · • · · • · · · · 2 « • · · • · 11 119264