NL8701394A - Meerpolige rotor. - Google Patents

Description

Ϋ ύ - 1 -

Meerpolige rotor.

Als uitvinder wordt genoemd: Petrus Matheus Josephus Knapen.

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze en inrichting voor het vervaardigen van permanent gemagnetiseerde voorwerpen, in het bijzonder meerpolige rotoren van kleine afmetingen.

De werkwijze volgens de uitvinding betreft het ver-5 vaardigen van een, in een vorminrichting, te vormen, magnetisch voorwerp met poolgebieden van kleine afmetingen, uit een mengsel van korrels van magnetisch materiaal en een uithardend bindmiddel waarbij het mengsel in een vormholte van een vormlichaam van de vorminrichting onderworpen wordt aan temperatuursveranderingen, de 10 zwaartekracht, mechanische krachten of magnetische krachten, ofwel combinaties daarvan.

Het vervaardigen van met hars, of een geschikte kunststof gebonden magnetisch materiaal tot magneetlichamen is algemeen bekend, waarbij verpulverd of tot korrels verkleind gesin-15 terd magnetisch materiaal zoals Sm C05, en Sm^ Co-17 onder bijmengen van een geschikt bindmiddel in een massafabricageproces verwerkt wordt tot halffabricaat-magneetelementen. Met de juiste korrelgrootte voor het magnetische materiaal kunnen gewenste vul-factoren verkregen worden. De vervaardigde halffabricaat-magneet-20 elementen, welke geen of slechts geringe netto-magnetisatie bezitten, kunnen daarna verder bewerkt worden, bijvoorbeeld tot hecht-strips, waarbij zij tot slot permanent gemagnetiseerd worden teneinde de voor hen bedoelde functie te kunnen uitvoeren.

Niet is bekend hoe bovengenoemd magnetisch mate-25 riaal in een fabricageproces zo gebruikt kan worden dat in opeenvolgende procesgangen veelpolig permanent gemagnetiseerde voorwerpen vervaardigd worden waarin de gewenste magneeteigenschappen en magneetpoolconfiguraties aangebracht zijn. In het geval van poolgebieden van kleine afmetingen bijvoorbeeld te vormen in een meerpo-30 lige rotor voor een stappenmotor met diameter tot 4 millimeter en 60 polen met om en om N- en z-polen, langs de omtrek daarvan, is het gewenst in het te vormen product meteen bij het vervaardigen 8701394 r - 2 - f hiervan sterke polen te vormen. Weliswaar is het met de bekende methode mogelijk met de korrels hoge vulfactoren tot stand te brengen, doch het nadien magnetiseren hiervan tot polen met een breedte van ongeveer 0,2 millimeter is buitengewoon moeilijk, zo niet onmo-5 gelijk.

Om dit probleem op te lossen is de werkwijze volgens de uitvinding gekenmerkt door, het verkleinen van een sterke permanente magneet tot brokken volledig gemagnetiseerd anisotroop permanent-magnetisch 10 materiaal, het verkleinen van de brokken volledig gemagnetiseerd anisotroop permanent-magnetisch materiaal tot korrels, totdat alle korrels kleiner zijn dan de breedte van een poolgebied, het mengen van deze korrels met het uithardende 15 bindmiddel, het in de vorminrichting inbrengen van het mengsel, en het doen uitharden van het mengsel in de vorminrichting waarbij het permanent gemagnetiseerd voorwerp als eindpro-20 duet afgeleverd wordt.

Met deze werkwijze kunnen in het bijzonder uit gewenst volledig gemagnetiseerd anisotroop permanent-magnetisch materiaal korrels kleiner dan 150/*m of een andere vereiste maat verkregen worden.

25 De uitvinding voorziet eveneens in een werkwijze en inrichting voor het verkleinen van brokken volledig gemagnetiseerd anisotroop permanent-magnetisch materiaal, waarbij de brokken ingebracht worden tussen maallichamen waarvan tenminste de naar de brokken toegekeerde oppervlakken gevormd zijn van hetzelfde magne-30 tisch materiaal. In het bijzonder worden de brokken ingebracht tus sen twee maallichamen waarvan tenminste de naar elkaar toegekeerde oppervlakken van dit materiaal onderling tegengestelde magneetpolen vertonen.

De uitvinding voorziet daarenboven in een werkwijze 35 en inrichting waarbij het in de vorminrichting ingebrachte mengsel vanuit tenminste een tweede vormlichaam dat groter is dan en in op- 8701394 - 3 - bouw gelijkvormig is aan het eerste genoemde vormlichaam naar het eerste vormlichaam geleid door een doorvoerlichaam heen, waarbij op periodieke wijze het eerstgevulde vormlichaam vervangen wordt door eenzelfde volgende te vullen lichaam, waarbij door het eerste ge-5 vulde vormlichaam een permanent gemagnetiseerd voorwerp als eindproduct afgeleverd wordt.

Een bijzonder kenmerk van deze werkwijze en vormin-richting is dat het mengsel naar het eerste vormlichaam gevoerd wordt, waarbij het tenminste voor een gedeelte van het doorvoer-10 lichaam onderworpen wordt aan magnetische krachten, afkomstig van magneetorganen nabij het oppervlak van de binnenomtrek hiervan.

Een volgend kenmerk van de vorminrichting is dat tenminste de binnenomtrek van een dwarsdoorsnede van het doorvoer-orgaan gelijkvormig is met de binnenomtrek van een vormlichaam, 15 waarbij de grootte van de binnenomtrek geleidelijk verloopt vanaf die van het tweede vormlichaam naar die van het eerste vormlichaam, waarbij de uitvoering waarin elke dwarsdoorsnede nabij de binnenomtrek van het doorvoerorgaan in opbouw gelijkvormig is aan die van het vormlichaam en de binnenomtrek van het doorvoerorgaan kegelvor-20 mig van het tweede vormlichaam naar het eerste vormlichaam verloopt, de voorkeur geniet.

Daarenboven wordt de vorminrichting volgens de uitvinding gekenmerkt door een axiaal symmetrisch aandrukorgaan dat onder axiale verplaatsing hiervan in de vorminrichting het mengsel 25 aandrukt in de richting van het eerste vormlichaam, waarbij het aandrukorgaan, samengesteld uit een tenminste gedeeltelijk in de vorminrichting stekende doorn met een tussen de vorminrichting en de doorn nauw passende bus voor aandrukken van het mengswel naar het eerste vormlichaam, de voorkeur heeft.

30 Nog een kenmerk van de vorminrichting volgens de uitvinding vormt de bij tenminste een deel van het oppervlak van magneetpolen voorziene doorn, waarbij de magneetpolen in lijn liggen met die welke gelegen zijn nabij de binnenomtrek van het tweede vormlichaam en tenminste een deel van het doorvoerlichaam.

35 Een dergelijke vorminrichting kan voorzien zijn van

S7013M

f t - 4 - vaste ribben die zich geheel of gedeeltelijk uitstrekken tussen de tussenpoolgebieden tussen de polen van de magneetorganen in de doorn en in de vorminrichting waarbij de aandrukbus een bij deze ribben aansluitende omtreksvorm omvat en verplaatst kan worden tot 5 aan het doorvoerorgaan.

Een stelsel volgens de uitvinding wordt gekenmerkt door de boven aangeduide vorminrichting en maalinrichting, waaraan passende toe- en afvoerorganen toegevoegd zijn.

Verdere bijzonderheden, kenmerken en eigenschappen 10 zullen toegelicht worden in de beschrijving hierna. Verwezen zal worden naar enkele figuren, waarbij figuur 1 een doorsnede langs de as van een schematisch getekende vorminrichting volgens de uitvinding toont, de figuren 2A, 2B, 2C een soortgelijke doorsnede 15 van een deel van de vorminrichting tonen, waarbij een aandrukorgaan in de vorminrichting ingébracht is.

figuur 3 eveneens een langsdoorsnede langs de as van de schematisch getekende vorminrichting volgens de uitvinding laat zien, waarbij een samengesteld aandrukorgaan in de vorminrich- 20 ting ingebracht is, figuur 4 een aanzicht van een dwarsdoorsnede volgens lijnIV-3Vin figuur 1 geeft, figuur 5 een aanzicht van een dwarsdoorsnede volgens de lijn V - V in figuur 3 geeft, 25 figuur 6 een soortgelijk aanzicht geeft als in fig.

5, waarbij de doorn is voorzien van magneetorganen, figuur 7 een soortgelijk aanzicht geeft als in de figuren 5 en 6, waarbij doorn en vorminrichting verbonden zijn door ribben, 30 figuur 8 schematisch een beeld geeft van de posi tionering van de te vermalen brokken volledig gemagnetiseerd aniso-troop permanent-magnetisch materiaal, figuur 9 schematisch de maalinrichting volgens de uitvinding toont, en 35 de figuren 10A, 10B en 10C schematisch respectieve- 8701 33 4 * ï - 5 - lijk een bovenaanzicht met uitvergroting en zijaanzicht bieden van een permanent gemagnetiseerd, voorwerp als eindproduct/ verkregen met de vorminrichting volgens de uitvinding.

Het wezen van de uitvinding kan toegelicht worden 5 in het bijzonder met de figuren 1, 4, 8, 9 en 10.

In figuur 8 worden brokken (60) van volledig gemagnetiseerd anisotroop permanent-magnetisch materiaal getoond, welke verkregen zijn door een sterke magneet van gesinterd permanent magnetisch materiaal zoals SmCo5 of Sm/jCo-iy of ander gewenst 10 sterk permanent magnetisch materiaal, in kleine stukken te breken.

Dit materiaal moet tot korrels verkleind worden, bijvoorbeeld in een maalinrichting zoals hierna beschreven wordt en vormt dan het uitgangsmateriaal. Om de korrels een vaste positie te doen innemen in het eindproduct worden ze met een uithardend bindmiddel samenge-15 voegd tot een mengsel. Hiervan moet een voorwerp (80) met poolgebieden (90, 91) van kleine afmetingen gevormd worden zoals te zien is in de figuren 10A en 10C. Dit voorwerp is bijvoorbeeld een ro-torlichaam aan te brengen in een stappenmotor met statorpolen van een uurwerk met voor de rotor een diameter van 4 millimeter en 20 langs de omtrek 60 daarin aangebrachte poolgebieden (90, 91) van om en om noordpolen N en zuidpolen Z.

Voor het vervaardigen van een dergelijke rotor toont de uitvinding in een vorminrichting (10) een eerste vorm- lichaam (11), een tweede vormlichaam (12) en een daartussen te koppe-25 len doorvoerorgaan (13). De beide vormlichamen (11, 12) zijn gelijkvormig in opbouw, evenwel zijn zij niet even groot. Zij omvatten ingebracht nabij hun binnenoppervlak magneetorganen (30, 31), zoals aangegeven in figuur 4, waarbij magnetische polen, aangeduid met N en Z voor noord en zuid, gelegen zijn aan de binnenomtrek 30 (32) hiervan. Deze dienen ertoe het mengsel van het uitgangsmate riaal en het uithardend bindmiddel, in het bijzonder het gedeelte van het mengsel nabij de binnenomtrek (32), magnetisch te beïnvloeden, om met name bij de N, Z-polen aansluitende poolgebieden (90, 91), waaraan in het mengsel een guirlande (92) van magnetische 35 veldli}nen aansluit, tot stand te brengen. Deze magnetische beïn- 8701394 - 6 - vloeding begint bij inbrengen van het mengsel in het tweede vorm-lichaam (12). Bij op voorzichtige wijze in de richting van de met M aangeduide pijl door de vorminrichting naar het eerste vormlichaam (11) voeren van het mengsel zullen de poolpatronen in het mengsel 5 vastgehouden kunnen worden. Wanneer een deel van het mengsel in het eerste vormlichaam (11) gearriveerd is zal het daar kunnen uitharden, of reeds nagenoeg of geheel uitgehard zijn, zodat het eerste vormlichaam (11) weggenomen kan worden en een volgend soortgelijk vormlichaam (11') voorgezet wordt, waarbij door het eerste gevulde 10 vormlichaam een permanent gemagnetiseerd voorwerp als eindproduct afgeleverd wordt.

De magneetorganen (30, 31) in beide vormlichamen (11, 12) kunnen sneden of schijfjes van gewenst permanent magnetisch materiaal zijn. Sterke magneten met grote remanentie Br 15 hebben de voorkeur. Bekend voor dit doel zijn bepaalde ijzerverbin-dingen, SmCo-legeringen als SmCOs en Sm2 Co-17, alsook met B gedoteerde, Nd-Fe-legeringen.

Het doorvoerorgaan (13) zal bij voorkeur geleidelijk verlopen vanaf het tweede vormlichaam (12) naar het eerste 20 vormlichaam (11). Bijvoorbeeld kan de binnenomtreksvorm afgeknot kegelvormig zijn, doch ook andere binnenomtreksvormen zijn mogelijk. Bij voorkeur zal elke dwarsdoorsnede van het doorvoerlichaam gelijkvormig moeten zijn met die van een vormlichaam om het in het mengsel gevormde polenpatroon zo min mogelijk te verstoren bij door 25 de vorminrichting heenvoeren.

Zo is eveneens een binnenomtreksvorm voor de beide vormlichamen denkbaar die bestaat uit een regelmatige veelhoek.

Elke veelhoekszijde zal dan een magnetische N-pool of Z-pool bevatten. Dienovereenkomstig zal het doorvoerorgaan een afgeknotte pyra-30 mide zijn, waarvan de doorsnede dwars op de as een regelmatige veelhoek is die gelijkvormig is met die van de beide vormlichamen. Mits er sprake is van een geleidelijke overgang is het mogelijk dat de doorsnede van het doorvoerlichaam (13) begint als cirkel en eindigt als regelmatige veelhoek, of omgekeerd, waaraan de beide vorm- 8701394 β b - 7 - lichamen (11/ 12) dienovereenkomstig moeten aansluiten.

Teneinde het polenpatroon in het mengsel zo goed mogelijk in stand te houden verdient het de voorkeur ook in tenminste een gedeelte van het doorvoerorgaan (13) nabij de oppervlakken 5 aan de binnenomtrek magneetorganen zoals in beide vormlichamen aan te brengen. Dienovereenkomstige vanaf het tweede vormlichaam (12) in de richting van het eerste vormlichaam (11) verlopende sneden of schijfjes van gewenst permanent magnetisch materiaal zullen het mogelijk verstoren van de poolpatronen in het mengsel voorkomen.

10 Anderzijds kan bij een geschikt bindmiddel in het mengsel een doorvoerorgaan van ijzer of ander zacht-magnetisch materiaal reeds voldoende geleiding van magnetische veldlijnen uit de polen in het mengsel bieden.

Geschikte grootteverhoudingen van het vormlichaam 15 (11, 12) zijn bijvoorbeeld voor de respectieve binnendiameters 10 millimeter en 4 millimeter, terwijl de lengte van doorvoerorgaan (13), dat wil zeggen de hoogte van de afgeknotte kegel, 30 millimeter is. Evenwel zijn ook andere maten mogelijk en zelfs gewenst wanneer de harding van het bindmiddel dit vereist. Voor deskundigen 20 zal duidelijk zijn dat op eenvoudige wijze afgeweken kan worden van de verkleiningsfactor 0,25.

In figuur 10B is het in figuur 10A gestippelde deel van het te vervaardigen voorwerp (81) uitvergroot weergegeven. Getoond wordt een mogelijke structuur van de uit korrels volledig ge-25 magnetiseerd anisotroop permanent-magnetisch materiaal samengestelde poolgebieden (90/ 91) voor een N-pool (90) en voor een Z-pool (91).

Over de afmetingen van de korrels kan het volgende opgemerkt worden.

30 Om de polen in de poolgebieden (90, 91) van het te vormen eindproduct (80) zo sterk mogelijk te doen zijn is het nodig dat het mengsel in de poolgebieden een zo groot mogelijke fractie aan uitgangsmateriaal bevat. Anders gezegd: de vulfactor/ te bepalen als de verhouding van het volume aan uitgangsmateriaal per vo-35 lume-eenheid aan mengsel, dient zo dicht mogelijk bij 1 te liggen.

6701394 - 8 -

Een dergelijk mengsel moet bevatten, enerzijds, korrels met de maximaal toelaatbare afmeting, te weten de breedte van een pool in het eindproduct, en anderzijds een gegradeerde samenstelling van kleinere korrels om de ruimte tussen de grote korrels op te vullen.

5 Hierbij moet worden opgemerkt dat de kleine korrels bij voorkeur niet zo klein zijn dat zij een onontwarbaar conglomeraat kunnen vormen, dat als gevolg van verschillen in oriëntering van de afzonderlijke deeltjes, als geheel een sterk verminderd magne tisch moment bezit. Een dergelijk mengsel zal een minimaal door het 10 bindmiddel te omhullen oppervlak geven en zal derhalve resulteren in een zo groot mogelijke vulfactor.

Uit het bovenstaande kan gemakkelijk afgeleid worden dat bij een diameter van 4 millimeter de maximale poolbreedte aan het oppervlak van een boven beschreven rotor 15 (80) met 60 polen ongeveer 0,2 millimeter (= 200/cm) bedraagt. Wil len de korrels goed en enigszins van elkaar, dat wil zeggen niet in tussenpoolgebieden, gepositioneerd kunnen worden, dan mogen zij niet groter zijn dan ongeveer 150/cm. Voor andere rotorafmetingen zijn soortgelijke berekeningen mogelijk.

20 Met de in de figuren 1 en 4 besproken vorminrich- ting (10) met magneetorganen (30, 31) op de binnenomtrek (32) daarvan kunnen de polenpatronen met de gewenste structuur, zoals aangegeven in figuur 10b, tot stand gebracht worden. Men zal inzien dat bij inbrengen van het mengsel in het tweede grotere vormlichaam 25 (12) de korrels op de juiste manier gepositioneerd kunnen worden.

In het bijzonder in het tweede grotere vormlichaam (12) kunnen de korrels in de goede richting gepositioneerd worden. Daar immers zijn de korrels het meest "wendbaar", enerzijds, omdat het bindmiddel daar het meest vloeit, en anderzijds, omdat de kor- 30 reis daar voldoende ruimte daarvoor zullen hebben. Eenmaal in patronen aangebracht zullen de poolpatronen in het doorvoerorgaan (13) vastgehouden kunnen worden tot in het eerste vormlichaam, waar het eindproduct afgeleverd wordt, zoals hierboven beschreven is.

Voordat het mengsel samengesteld kan worden dienen 35 de brokken (60) tot de bovenbeschreven korrels met gewenste grootte 8701394 - 9 - verkleind te worden. Hierbij moet gelet worden op het volgende.

Figuur 8 Iaat een verzameling brokken (60) van het te verwerken volledig gemagnetiseerd anisotroop permament- magnetisch materiaal zien. Deze zijn verkregen door sterke permanente 5 magneten van gewenst magnetisch materiaal in kleine stukken te breken. Deze brokken (60) moeten verkleind worden tot korrelig materiaal of granulaat van gewenste afmetingen. Om te voorkomen dat de brokken (60), en na het malen de korrels, zullen klonteren waarbij, Zij zich kop-staart gegroepeerd hebben, biedt de onderhavige uit-10 vinding een oplossing in de vorm van een maalinrichting, zoals schematisch aangegeven in figuur 9. Daarbij worden de brokken (60) aangebracht tussen twee maallichamen (70, 71) met naar elkaar toegekeerde magnetische oppervlakken (72, 73) met passende polariteit. Aangezien de brokken (60) hierdoor dienovereenkomstig gericht zul-15 len worden is een gelijkmatiger bewerking van alle brokken mogelijk en kunnen na het malen de korrels beter van elkaar gescheiden worden. De maallichamen (70, 71) kunnen permanente magneten, of elec-tromagneten, of een combinatie hiervan zijn. Ter geleiding van de veldlijnen kunnen deze maalichamen (70, 71) gedeeltelijk van ijzer 20 of ander magnetisch materiaal zijn, bijvoorbeeld een gedeelte (74) zoals aangegeven in figuur 9. De maallichamen (70, 71) kan men om een gemeenschappelijke as (A> roteren, en al dan niet instelbaar aandrukken, zoals aangegeven in de richting van de pijltjes (f). De gehele maalinrichting kan opgenomen worden in een juk van geschikt 25 magnetisch materiaal, ook weer bedoeld om de veldlijnen te geleiden, waarbij een bodemgedeelte (75) deel kan uitmaken van het juk.

Het door de vorminrichting (10) heenvoeren van het mengsel in de richting van de pijl, aangeduid met M, kan op meerdere wijzen tot stand gebracht worden. De har dings snelheid van het 30 bindmiddel, de lengte van de vorminrichting (10) en de positionering hiervan (horizontaal, of schuin, of verticaal, met wegneembaar 8701394 -10- vormlichaam (11) boven of beneden) zullen het erdoorheen voeren van het mengsel mede bepalen. Zo kan zelfs, met het uitschakelen van de zwaartekracht rekening gehouden worden. Het doorvoeren zal met name tot stand gebracht kunnen worden door aandrukorganen (20, 21, 22, 5 23) zoals aangegeven in de figuren 2A, 2B, 2C en 3. In deze figuren is het verplaatsen van deze organen aangegeven met pijlen (a, b, c, d en e). Men zal begrijpen dat bij voorkeur de aandrukorganen van niet-magnetisch materiaal zijn teneinde de poolpatronen niet te verstoren. Eveneens kan opgemerkt worden dat het vulmateriaal tus-10 sen de magneetorganen (30, 31) niet-magnetisch is, bijvoorbeeld een kunststof of metaal, zodat het ve1dlijnenpatroon bij de binnenomtrek (32) van de vorminrichting evenmin verstoord zal worden. Eventueel kunnen de beide vormlichamen (11, 12), en zonodig het door-voerorgaan (13), omgeven worden met een mantel van magnetisch ge-15 leidend materiaal ter geleiding van de veldlijnen.

In figuur 2A is het aandrukorgaan (20) een cilindervormig blok dat nauw past in de invoeropening van het tweede vormlichaam (12). Wanneer een grote hoeveelheid van het onderhavige mengsel in de vorminrichting (10) ingebracht is, kan door voorzich-20 tig aandrukken, waarbij het polenpatroon in stand gehouden moet worden, het mengsel naar het eerste vormlichaam (11) gedrukt worden, waarbij tussentijds bijvullen van mengsel, of verhoging of verlaging van de temperatuur van een deel van de vorminrichting uitgevoerd kan worden. Duidelijk is dat het blok (20) slechts verplaatst 25 kan worden tot aan het doorvoerorgaan (13).

In figuur 2B is op alternatieve wijze een tussenruimte (33) tussen het aandrukorgaan (21), eveneens een cilindervormig blok, en de vorminrichting (10) gelaten. Alhoewel de lengte van het blok (21) dezelfde is als die in figuur 2A, kan deze varië-30 ren al naar gelang de vereisten bij de gebruikte stand van de vorminrichting (10), het gebruikte bindmiddel, en de gekozen doorvoer-lengte. Het zal duidelijk zijn dat''de vorm en de doorsnede-afmetin-

870159 A

- 11 - gen van de tussenruimte (33) van belang zijn voor het instandhouden van het polenpatroon in het mengsel. Bij voorkeur zullen de respectieve omtrekken van het blok (21) en van de binnenomtrek (32) van het tweede vormlichaam (12) concentrisch met de as van de vormin-5 richting (10) zijn.

Figuur 2C toont een aandrukorgaan in de vorm van een doorn (22), eveneens met een tussenruimte (33) tussen de doorn en de vorminrichting (10) zoals boven aangegeven, waarbij de tussenruimte (33) zich tenminste over een deel van het doorvoerorgaan 10 (13) uitstrekt. Op voordelige wijze kan de doorn (22), anders dan zoals getekend in figuur 2, doorlopen tot aan het eerste vormlichaam (11). Zelfs kan de doorn (22) daar, waar het eerste vormlichaam (11) begint, eindigen in een punt bij daartoe geschikt gekozen afmetingen voor de diameter van het cilindervormige deel 15 hiervan bij gelijkmatig verlopende tussenruimte (33), zoals boven aangegeven.

Figuur 3 toont een uitvoeringsvoorbeeld van een aandrukorgaan volgens de uitvinding dat de voorkeur heeft. Het aandrukorgaan is samengesteld uit de eerder beschreven doorn (22), en 20 uit een over de doorn (22) in het tweede vormlichaam (12) nauwpas-sende te verplaatsen cilindervormige aandrukbus (23). Na inbrengen van het mengsel, en daarna van de doorn, zoals aangeduid in de positie in de figuur , kan met de bus (23) het mengsel regelmatig aangedrukt worden. Bijvullen van het mengsel, afnemen van het eer-25 ste vormlichaam (11), en eventuele verwarming of koeling kunnen uitgevoerd worden zoals boven beschreven. Het zal duidelijk zijn dat de bus (23) aangdrukt kan worden tot aan het doorvoerorgaan (13).

Figuur 5 toont een aanzicht van een dwarsdoorsnede 30 volgens de lijn V - V in figuur 3. Schematisch aangegeven zijn eveneens tussenpoolgebieden 34, gelegen tussen de elkaar afwisselende N- en Z-polen.

Figuur 6 toont een soortgelijk aanzicht als in figuur 5, maar hier zijn eveneens magneetorganen (40, 41) ingebracht 35 in de doorn (22). Deze magneetorganen geven aan het oppervlak van 8701334 - 12 - de doorn (22) elkaar afwisselende N- en Z-polen. Bij inbrengen van de doorn zullen de N- en Z-polen op de binnenomtrek (32) van de vorminrichting (10)/ en de N- en Z-polen op het oppervlak van de doorn (22) op de in de figuur getekende wijze in lijn met elkaar 5 moeten liggen. Dit kan bijvoorbeeld tot stand gebracht worden door de doorn (2) vast te positioneren ten opzichte van de vorminrichting (10). De zo in het mengsel gevormde magneetgebieden zullen volgens deze dwarsdoorsnede de vorm hebben van staafmagneetjes.

In figuur 7 is het geval getekend waarbij de tus-10 sen poolgebieden (34, 44) van respectievelijk de vorminrichtring (10) en de doorn (22) met elkaar verbonden zijn door ribben (50). Deze ribben (50) kunnen zich ook slechts voor een gedeelte uitstrekken van de vorminrichting (10) naar de doorn (22), of omgekeerd. Overeenkomstig de genoemde drie gevallen zal de aandrukbus 15 (23) bestaan uit respectievelijk een cilindervormig kamorgaan, of een van reliëf voorziene buswand, passende in respectieve kanalen (51), zoals aangegeven in figuur 7, of gleuven, welke in het andere genoemde geval tussen de daar uitstekende ribben (50) gevormd zullen worden. Opgemerkt kan worden dat de ribben (50) mogelijk niet 20 helemaal tot aan het eerste vormlichaam (11) zullen doorlopen.

Enerzijds geeft plaatsgebrek daar aanleiding toe, anderzijds zullen de "staafmagneetjes", zoals bovengenoemd, zodanig dicht bij elkaar komen dat verder doorlopende ribben de poolgebieden van deze staafmagneetjes dan zullen versmallen en zo de werking hiervan kunnen 25 benadelen.

Om het aandrukken van het mengsel zo geleidelijk en regelmatig mogelijk te laten verlopen kunnen de binnenomtrek (32) van de vorminrichting (10) en de oppervlakken van de vast gepositioneerde doorn (22) in de figuren 5, 6 of 7, en van de ribben (50) 30 in figuur 7, voorzien worden van een goed glijdende laag, bijvoorbeeld van teflon. Ook kunnen de ribben (50) in hun geheel van teflon zijn.

In de figuren 1 en 3 is niet aangegeven dat het te vullen eerste vormlichaam (11) een bodemgedeelte kan omvatten, 5701394 - 13 - waarbij tevens een zich van de bodem langs de as in de vorminrich-ting (10) uitstrekkende as, bijvoorbeeld over de gehele lengte van het vormlichaam (tl), verschaft kan worden. Een dergelijke uitsparing zou kunnen fungeren als bevestigingsplaats van een as.

5 Teneinde de vulfactor verder te vergroten kan de werkwijze volgens de uitvinding voor het vervaardigen van permanent gemagnetiseerde voorwerpen van het hier besproken type daarenboven omvatten het op geschikte wijze mengen van bindmiddel en uitgangsmateriaal en toevoeren van dit mengsel aan de vorminrichting ener-10 zijds, en anderzijds het onder vacuum aanzuigen van het mensel in het eerste vormlichaam (11). Aan de eerste maatregel wordt bijvoorbeeld voldaan door in kanalen of banen het uitgangsmateriaal door een dunne laag bindmiddel te voeren, in het bijzonder door het uitgangsmateriaal met magneten erdoorheen te trekken. De kanalen zijn 15 in het geval van een vorminrichting (10) volgens de figuren 5, 6 en 7 bij voorkeur spuitgietkanalen. Langs een invoereinde hiervan kunnen periodiek magneten langsgevoerd worden. Natuurlijk is van belang dat bij dit mengen de bindmiddellaag rond een korrel zo dun mogelijk wordt. Door de tweede maatregel, te weten onder vacuum 20 aanzuigen, zullen eventuele lucht- of gasbellen weggezogen kunnen worden. De pakking van het uitgangsmateriaal zal hiermee verder verbeterd kunnen worden.

Een voorwerp (80), als eindproduct verkregen met de boven besproken inrichtingen en werkwijzen, kan een vorm hebben zo-25 als getekend in de figuren 10A, 1QC, respectievelijk een boven- en zijaanzicht van een dergelijk voorwerp. De hierin aangebrachte N~ en Z-polen (90, 91) wisselen elkaar af en kunnen op deze wijze een meerpolige rotor voor een stappenmotor in een uurwerk verschaffen. Niet getekend is de eventuele uitsparing, lopende langs de as, be-30 stemd voor latere bevestiging van de rotor in een uurwerk. Indien de afmetingen van de as daartoe aanleiding geven, kan deze vervaardigd worden uit weekijzer zodat hij dienst kan doen als magnetische geleider in het magnetische circuit van stator en rotor. Hij vormt dan een goed-geleidende inwendige sluitweg voor de permanent-magne-35 tische polen van de rotor, en verbetert de uitwendige sluitweg voor 8701504 « - 14 - de electromagnetisch bekrachtigde statorpolen. De beschreven magnetische functie kan ook worden vervuld door een plaatje, ringetje of verzameling van ringsegmenten vervaardigd uit weekijzer en ingébracht in een uitsparing in het rotorlichaam (80).

5 Veelpolige roteren met diameters kleiner dan 4 mil limeter kunnen met de bovenbeschreven werkwijzen en inrichtingen vervaardigd worden.Indien zulke zulke rotoren worden toegepast in stappenmotoren met kleine staphoek (bijvoorbeeld 6°) voor uurwerken kan daardoor een aanzienlijke ruimtebesparing in de uurwerkkast be-10 reikt worden.

Ten overvloede zij erop gewezen dat de bovenbeschreven werkwijze en inrichtingen ook toegepast kunnen worden voor het vervaardigen van andere voorwerpen met aan de oppervlakte liggende poolgebieden.

15 Voor elke deskundige zal duidelijk zijn dat op ge schikte manier wijzigingen en veranderingen in de onderhavige in richtingen en werkwijzen aan te brengen zijn. Zo kan men denken aan malen onder speciaal gekozen atmosferische omstandigheden. Eveneens kan het voorwerp (80) een ijzerkern of ijzerring voor geleiden van 20 veldlijnen omvatten. Het spreekt vanzelf dat dergelijke veranderingen niet buiten het kader van de onderhavige uitvinding liggen, zoals dit bepaald wordt in de bijgevoegde conclusies.

8701394

Claims (50)

1. Werkwijze voor het vervaardigen van een, in een vorminrichting te vormen, magnetisch voorwerp, met poolgebieden van kleine afmetingen, uit een mengsel van korrels van magnetisch materiaal en van uithardend bindmiddel, waarbij het mengsel in een 5 vormholte van een vormlichaam van de vorminrichting onderworpen wordt aan temperatuursveranderingen, de zwaartekracht, mechanische krachten of magnetische krachten, of combinaties daarvan, gekenmerkt door, het verkleinen van een sterke permanente magneet 10 tot volledig gemagnetiseerd anisotroop permanent-magnetisch materiaal, het verkleinen van de brokken volledig gemagnetiseerd anisotroop permanent-magnetisch materiaal tot korrels, totdat alle korrels kleiner zijn dan de breedte van een poolgebied, 15 het mengen van deze korrels met het uithardende bindmiddel, het in de vorminrichting inbrengen van het mengsel, en het doen uitharden van het mengsel in de vormin-20 richting waarbij het permanent gemagnetiseerd voorwerp als eindproduct afgevelerd wordt.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, gekenmerkt door het verkleinen van de brokken (60) volledig gemagnetiseerd anisotroop permanent-magnetisch materiaal tot korrels, totdat de korrels 25 kleiner zijn dan 15Q/t,m.

3. Werkwijze volgens conclusie 1, gekenmerkt door het verkleinen van de brokken (60) tot korrels, totdat de korrels kleiner zijn dan 100/ttm.

4. Werkwijze volgens conclusie 1, 2 of 3, geken- 8701 364 a - 16 - merkt doordat het verkleinen van de brokken (60) tot stand gebracht wordt met een maalinrichting, waarbij de brokken (60) gebracht worden tussen maallichamen (70, 71) waarvan tenminste de naar de brokken toegekeerde oppervlakken (72, 83) gevormd zijn van hetzelfde 5 magnetisch materiaal.

5. Werkwijze volgens conclusie 4, gekenmerkt doordat de brokken (60) ingebracht worden tussen twee maallichamen (70, 71) waarvan tenminste de naar elkaar toegekeerde oppervlakken (72, 73) onderling tegengestelde magneetpolen vertonen.

6. Werkwijze volgens conclusie 5, gekenmerkt door dat de maallichamen (70, 71) ten opzichte van elkaar geroteerd worden om een gemeenschappelijke as (A).

7. Werkwijze volgens conclusie 4, 5 of 6, gekenmerkt doordat de maallichamen (70, 71) op instelbare wijze tegen de 15 brokken (60) aangedrukt worden.

8. Werkwij ze volgens conclusie 1, gekenmerkt doordat het in de vorminrichting ingebrachte mengsel vanuit tenminste een tweede vormlichaam (12) dat groter is dan en in opbouw gelijkvormig is aan het eerste genoemde vormlichaam (11) naar het eerste 20 vormlichaam geleid wordt door een doorvoerlichaam (13) heen.

9. Werkwijze volgens conclusie 1 of conclusie 8, gekenmerkt doordat genoemd gevuld eerste vormlichaam (11) op periodieke wijze vervangen wordt door eenzelfde volgende te vullen vormlichaam (11*).

10. Werkwijze volgens conclusie 8, gekenmerkt door dat het mengsel naar het eerste vormlichaam (11) gevoerd wordt, waarbij het tenminste voor een gedeelte van het doorvoerorgaan (13) onderworpen wordt aan magnetische krachten afkomstig van raagneetor-ganen (30, 31) nabij het oppervlak aan de binnenomtrek hiervan.

11. Werkwijze volgens conclusie 8, gekenmerkt door dat een axiaal symmetrisch aandrukorgaan (20, 21, 22, 23) onder ax- 8701 39 4 - 17 - iale verplaatsing hiervan in de vorxninrichting (10) het mengsel aandrukt in de richting van het eerste vormlichaam.

12. Werkwijze volgens conclusie 11, gekenmerkt doordat het aandrukorgaan, dat een cilinderblok (20) is dat nauw 5 past in het tweede vormlichaam (12), axiaal verplaatst kan worden tot aan het doorvoerorgaan (13).

13. Werkwijze volgens conclusie 12, gekenmerkt doordat het aandrukorgaan dat een cilinderblok (21) is, axiaal in de vorminrichting (10) verplaatst kan worden, waarbij tenminste in 10 het tweede vormlichaam (12) en een gedeelte van het doorvoerorgan (13) een tussenruimte tussen de vorminrichting (10) en het cilinderblok (21) gevormd wordt.

14. Werkwijze volgens conclusie 11, gekenmerkt doordat het aandrukorgaan (22), gevormd door een doorn, axiaal in 15 de vorminrichting (10) verplaatst kan worden tot aan het eerste vormlichaam (11).

15. Werkwijze volgens conclusie 14, gekenmerkt doordat in een tussenruimte (33) tussen de geheel ingebrachte doorn en de vorminrichting het mengsel tussen enerzijds het tweede vorm- 20 lichaam (12) en het doorvoerorgaan (13) en anderzijds de doorn (22) verplaatst kan worden naar het eerste vormlichaam (11).

16. Werkwijze volgens conclusie 8, gekenmerkt doordat het aandrukorgaan, samengesteld uit een axiaal in de vorminrichting (10) verplaatsbaar cilinderblok (22) met cilindervormige 25 bus (23) daaromheen, waarvan de gezamenlijke doorsnede nauwkeurig past in het tweede vormlichaam (12), met de bus (23) bij aandrukken van het mengsel verplaatst kan worden tot aan het doorvoerorgaan (13).

17. Werkwijze volgens conclusie 15 of conclusie 16, 30 gekenmerkt doordat het aandrukorgaan, dat een doorn (22) is, tenminste gedeeltelijk in het doorvoerorgaan (13) steekt.

18. Maalinrichting, gekenmerkt door maallichamen (70, 71) voor het vermalen van brokken (60) volledig gemagnetiseerd anisotroop permanent-magnetisch materiaal tot korrels, waarvan ten- 35 minste de naar de brokken (60) toegekeerde oppervlakken (72, 73) 8701334 i - 18 - gevormd zijn uit het genoemde magnetisch materiaal.

19. Maalinrichting volgens conclusie 18, gekenmerkt door twee maallichamen (70, ,71) waarvan tenminste de naar elkaar toegekeerde oppervlakken (72, 73) bestaan uit anisotroop magnetisch 5 materiaal en tegengestelde magneetpolen vertonen, welk materiaal hetzelfde is als met de maalinrichting uit brokken (60) tot uitgangsmateriaal te vermalen volledig gemagnetiseerd anisotroop per-manent-magnetisch materiaal.

20. Maalinrichting volgens conclusie 19, gekenmerkt 10 door een rotatie-inrichting die de maallichamen (70, 71) ten opzichte van elkaar roteert om een gemeenschappelijke as (A).

21. Maalinrichting volgens conclusie 19 of 20, gekenmerkt door een instelbare aandrukinrichting voor het aandrukken van de maallichamen (70, 71) tijdens het malen.

22. Maalinrichting volgens êên van de conclusies 19, 20 of 21, met het kenmerk, dat de maalinrichting omgeven wordt door een juklichaam voor het geleiden van magnetische veldlijnen.

23. Vorminrichting voor het vervaardigen van een magnetisch voorwerp met poolgebieden van kleine afmetingen, uit een 20 mengsel van korrels van magnetisch materiaal en van uithardend bindmiddel, waarbij het mengsel in een vormholte van een vormli-chaam van de vorminrichting onderworpen wordt aan temperatuurveranderingen, de zwaartekracht, mechanische krachten of magnetische krachten of combinaties daarvan, gekenmerkt door tenminste een 25 tweede vormlichaam (12) dat groter is dan en in opbouw gelijkvormig is aan de eerstgenoemde vormlichaam (11), en tenminste een door-voerorgaan (13), waaraan de vormlichamen (11, 12) gekoppeld kunnen worden en dat bestemd is voor het erdoorheen voeren van het mengsel van het tweede vormlichaam (12) naar het eerste vormlichaam (11).

24. Vorminrichting volgens conclusie 23, met het kenmerk, dat tenminste de binnenomtrek van een dwarsdoorsnede van het doorvoerorgaan (13) gelijkvormig is met de binnenomtrek (32) van een vormlichaam (11, 12), waarbij de grootte van de binnenomtrek geleidelijk verloopt vanaf die van het tweede vormlichaam (12) B7£> 139 ή ï - 19 - naar die van het eerste vormlichaam (11).

25. vorminrichting volgens conclusie 24/ met het kenmerk/ dat elke dwarsdoorsnede nabij de binnenomtrek van het doorvoerorgaan (13) in opbouw gelijkvormig is aan die van een vorm- 5 lichaam (11, 12).

26. Vorminrichting volgens conclusie 24, met het kenmerk, dat een deel van de dwarsdoorsneden nabij de binnenomtrek van het doorvoerorgaan (13) in opbouw gelijkvormig zijn aan de dwarsdoorsneden van een vormlichaam (11, 12).

27. Vorminrichting volgens conclusie 24, met het kenmerk, dat tenminste een deel van de dwarsdoorsnede, nabij de binnenomtrek van het doorvoerorgaan (13), voorzien is van magnetisch geleidend materiaal.

28. Vorminrichting volgens één van de conclusies 15 23-27, met het kenmerk, dat de omhullende van de dwarsdoorsneden van tenminste de binnenomtrek van het doorvoerorgaan (13) een afgeknotte kegel vormt waarvan de einden aansluiten bij respectievelijk de binnenomtrekken van de vormlichamen (11,12).

29. Vorminrichting volgens conclusie 23 of 24, ge- 20 kenmerkt door een axiaal symmetrisch aandrukorgaan (20, 21, 22, 23) dat onder axiale verplaatsing hiervan in de vorminrichting (10) het mengsel aandrukt in de richting van het eerste vormlichaam (11).

30. Vorminrichting volgens conclusie 29, met het kenmerk, dat het aandrukorgaan een cilinderblok (20) is dat nauw 25 past in het tweede vormlichaam (12) en dat axiaal verplaatst kan worden tot aan het doorvoerorgaan (13).

31. Vorminrichting volgens conclusie 30, met het kenmerk, dat het aandrukorgaan een cilinderblok (21.) is dat axiaal in de vorminrichting (10) verplaatst kan worden, waarbij tenminste 30 in het tweede vormlichaam (12) en een eerste gedeelte van het doorvoerorgaan (13) een tussenruimte tussen de vorminrichting (10) en het cilinderblok (21) gevormd wordt.

32. Vorminrichting volgens conclusie 29, met het kenmerk, dat het aandrukorgaan (22) gevormd wordt door een doorn 8701394 - 20 - die axiaal in de vorminirchting (10) verplaatst kan worden tot aan het eerste vormlichaam (11).

33. Vorminrichting volgens conclusie 32/ gekenmerkt doordat tussen de geheel ingebrachte doorn en de vorminrichting een 5 tussenruimte (33) gevormd wordt, waarbij het mengsel tussen enerzijds het tweede vormlichaam (12) en het doorvoerorgaan (13) en anderzijds de doorn (22) verplaatst kan worden naar het eerste vormlichaam (11).

34. Vorminrichting volgens conclusie 29, met het 10 kenmerk, dat het aandrukorgaan samengesteld is uit een axiaal in de vorminrichting (10) verplaatsbaar cilinderblok (22) met cilindervormige bus (23) daaromheen, waarvan de gezamenlijke doorsnede nauwkeurig past in het tweede vormlichaam (12), waarbij de bus (23) bij aandrukken van het mengsel verplaatst kan worden tot aan het 15 doorvoerorgaan (13).

35. Vorminrichting volgens conclusie 33 en 34, met het kenmerk, dat het aandrukorgaan een doorn (22) is welke in tenminste een gedeelte van het doorvoerorgaan (13) steekt.

36. Vorminrichting volgens conclusie 34 of 35, met 20 het kenmerk, dat het aandrukorgaan tenminste over een gedeelte naar binnen in de vorminrichting (10) nabij het oppervlak magneetorganen (40, 41) omvat, waarvan de polen in lijn liggen met en magnetisch aansluiten bij de polen van magneetorganen (30, 31) gelegen nabij de oppervlakken van het tweede vormlichaam (12) en het doorvoeror-25 gaan (13).

37. Vorminrichting volgens conclusie 36, met het kenmerk, dat het aandrukorgaan (22) met magneetorganen (40, 41) vast gepositioneerd is ten opzichte van de vorminrichting.

38. Vorminirchting volgens conclusie 37, gekenmerkt 30 door vaste ribben (50) die zich geheel of gedeeltelijk uitstrekken tussen tussenpooi gebieden (34, 44) tussen de polen van de magneetorganen (40, 41) in de doorn (22) en de magneetorganen (30, 31) in de vorminrichting (10), waarbij de bus (23) een bij deze ribben (50) aansluitende omtreksvorm omvat en verplaatst kan worden tot 35 aan het doorvoerorgaan (13). 8701394 * 5 - 21 -

39. Vorminrichting volgens één van de conclusies 23-38, met het kenmerk, dat de vormlichamen (11, 12), het doorvoer-orgaan (13) en de ribben (50) bij hun doorvoeroppervlak bekleed zijn met een laag van voor het mengsel goed glijdend materiaal.

40. Vorminrichting volgens conclusie 39, met het kenmerk, dat het goed glijdende materiaal teflon is.

41. Vorminrichting volgens conclusie 38 of 39, met het kenmerk, dat de ribben (50) van een goed glijdend materiaal zijn.

42. Vorminrichting volgens conclusie 40 of 41, met het kenmerk, dat het goed gli3dende materiaal teflon is.

43. Vorminrichting volgens één van de conclusies 23-42, met het kenmerk, dat het tweede vormlichaam (12) nauw aansluitende aanvoerorganen omvat.

44. Vorminrichting volgens conclusie 43, met het kenmerk, dat de aanvoerorganen. spuitgietkanalen omvatten.

45. Stelsel voor het vervaardigen van een permanent gemagnetiseerd voorwerp, gekenmerkt door, achtereenvolgens, een maalinrichting volgens één van de conclusies 20 18-22, organen voor het wegvoeren van gemalen volledig gemagnetiseerd anisotroop permanent-magnetisch materiaal uit de maalinrichting, organen voor het mengen van dit gemalen volledig 25 gemagnetiseerd anisotroop permanent- magnetisch materiaal met een bindmiddel, en een vorminrichting volgens één van de conclusies 23-44 met bijbehorende toevoerorganen, waarbij het mengsel gevormd wordt tot een permanent gemagnetiseerd voorwerp met nabij het op- 30 pervlak hiervan gelegen magneetpolen.

46. Voorwerp verkregen met werkwijze of vorminrichting of stelsel volgens één van de voorgaande conclusies.

47. Voorwerp volgens conclusie 46, met het kenmerk, dat het uit een cilindervormig blok (80) bestaat met nabij het ci- 35 linderoppervlak hiervan afwisselend noordpolen (90) en zuidpolen 8701394 * (91). - 22 -

48. Voorwerp volgens conclusie 46, met het kenmerk, dat het uit een cilindervormige bus bestaat met nabij het uitwendige cilinderoppervlak hiervan afwisselend noordpolen (90) en zuid- 5 polen (91).

49. Voorwerp volgens conclusie 47 of 48, met het kenmerk, dat op het cilindervormige buitenoppervlak van het voorwerp afwisselend dertig noordpolen (90) en dertig zuidpolen (91) gelegen zijn.

50. Voorwerp volgens conclusie 47, 48 of 49, met het kenmerk, dat de buitendiameter kleiner is dan 5 millimeter. -o-o-o-o-o-o-o-o- 870 1 39 4