DE1806608U - Anordnung zum schutz eines permanent- oder elektromagneten. - Google Patents

Description

• Anordnung zum. Schutz eines Permanent-

  oder Elektromagneten.

  I

  Neuerung

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  DieNB&MäMMefaSt sich mit der Aufgabe, Magnete, im besonderen

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  r

  in Geräte eingebaute Magnete, vor Beeinträchtigungen zu schütten,

  die ihr Magnetfeld durch in ihm befindliche oder in es möglicher-

  weise hineingelangende Fremdkörper erfährt.

  In Geräten verschiedenster Art, insbesondere elektrischen Uberwachungs-

  geräten, werden vielfach Permanentmagnete oder auch Elektromagneten

  zur Erfüllung vorbestimmter Punktionen verwendet. Diese Geräte werden

  so ausgebildet, bemessen und geeicht, daß sie als Ganzes und im be-

  sondern die in ihnen befindlichen Magnete allen vorbestimmten Be-

  triebsbedingungen entsprechen. Beim Gebrauch der Geräte, insbesondere

  beim Einbau in eine Anlage, kann es jedoch vorkommen, daß sie sich

  dort in der Nähe irgendwelcher Fremdkörper aus magnetischem Werkstoff

  befinden, die in den Magnetfeldbereich der eingebauten Magnete ein-

  greifen und das Magnetfeld stören. Die Folge davon ist, daß die

  Geräte nicht mehr ordnungsgemäß arbeiten.

  Neuerung

  Die i Lß bezweckt, solche Magnete so abzuschirmen, daß keine

  Änderung ihrer magnetomotorischen Kraft (MMK) eintritt, die zur

  ordnungsgemäßen Funktion der Magnete vorgesehen ist, und zwar selbst

  dann, wenn sich in der Nähe des Magneten Fremdkörper aus magnetischem

  Werkstoff befinden.

  Neuerung

  Ebenso ist es Aufgabe der zfi, Geräte mit Magneten zu schaffen,

  die so abgeschirmt sind, daß die Geräte durch in der Nähe befindliche

  Fremdkörper aus magnetischem Werkstoff nicht beeinträchtigt werden

  und unter allen Bedingungen ordnungsgemäß arbeiten.

  Neuerung

  Zum Verständnis der Emdbndurigiseien zunächst einige Erläuterungen an

  Hand der Zeichnung voraurgeschlckt. Insbesondere soll gezeigt werden,

  wie magnetischer Werkstoff in der Nähe eines Magneten das Magnetfeld

  beeinträchtigen kann, um dann anschließend zu zeigen, wie solche Be-

  einträchtigungenne% Wiikiugemäß verhutet werden.

  Die nachfolgenden Erläuterungen zeigen die Verhältnisse bei einem per-

  manenten Magneten. Sie gelten indessen gleichermaßen auch für Elektro-

  magnete. wenngleich bei letzteren auch noch andere Möglichkeiten be-

  stehen, Fremdeinflüsse unwirksam zu machen.

  Die Figur 1 zeigt einen Permanentmagnet 10 in Stabform in einem bestimmten Abstand von einem lamellierten Eisenkern 11, also aus mag-

  netischem Werkstoff. Die in der Figur eingezeichneten magnetischen

  Kraftlinien 12 treten aus dem Nordpol N des Magneten aus und fließen

  in das eine Ende des Kernes 11 hinein ; am anderen Ende des Magnet-

  stabes 10, also an dessen Südpol S fließen die Kraftlinien 12t aus dem Kern 11 zu dem Magneten 10 zurück. Der gesamte magnetische Kraftfluß verläuft in dem Kern 11 und durchläuft diesen von einem Ende zum anderen ;, denn der lamellierte Eisenkern 11 ist ein viel besserer magnetischer Leitpfad für die Kraftlinien als die Luft. Die MMK des Magneten 10 läßt durch den Kern 11 eine wesentlich größere Zahl von Kraftlinien fließen, als sie durch Luft fließen lassen würde.
• Würde in der Figur 1 an die Stelle des Permanentmagneten 10 ein Elektromagnet treten, so würde der Kraftlinienfluß in der gleichen Weise verlaufen. Der einzige Unterschied würde sein, daß die MMK nicht ein fester Wert, sondern von der Anzahl der Magnetwindungen abhängig ist, also durch Änderung der Windungszahl variiert werden kann. Mit der Änderung der MMK ist auch der magnetische Kraftfluß veränderbar.
• Die Figuren 2 und 3 zeigen die gleiche Anordnung wie die Figur 1 in zwei verschiedenen Ansichten, doch mit dem Unterschied, daß sich in der Nähe des Magneten 10 und des Kernes 11 noch irgendeine Platte 13 aus magnetischem Werkstoff befindet. Diese Platte stört den Verlauf der magnetischen Kraftlinien : Wie in den Figuren 2 und 3 gezeichnet ist, fließt eine Anzahl Kraftlinien aus dem Magneten 10 in die Platte 13 hinein und am anderen Ende der Platte 13 wieder zu dem Magneten 10 zurück. Hierdurch wird der Kraftlinienfluß, der seinen Weg bestimmunggemäß durch den Eisenkern 11 nehmen soll, geschmälert. In dieser Weise wird in jedem Falle der Magnetfluß eines Magneten gestört, wenn sich in seiner Nähe Fremdkörper aus magnetischem Material befinden. Ist der Magnet 10 beispielsweise ein Teil eines Gerätes, z. B. eines elektrischen Meß-oder Steuergerätes, so wird also auch die ordnungsgemäße Funktion dieser Gerätes gestört.
• Keramische Permanentmagnete unterscheiden sich in der Charakteristik von gewöhnlichen Permanentmagneten. Die Permeabilität eines keramischen Permanentmagneten, beispielsweise aus Bariumferrit, beträgt nahezu 1.
• Folglich ist sie etwa die gleiche wie in Luft, und sie hat keinen Sättigungspunkt. Der magnetische Fluß eines keramischen Permanentmagneten kann durch Änderung des Magnetquerschnittes geändert werden. Entmagnetisiert man einen keramischen Permanentmagneten, beispielsweise aus Bariumferrit, so nimmt er, sobald die entmagnetisierende Wirkung aufhört, sofort wieder seine ursprüngliche magnetische Eigenschaft an. Dies ist bei gewöhnlichen Permanentmagneten nicht der Fall.
• 'Zur weiteren Erläuterung ist in der Figur 4 nochmals der Permanentmagnet 10 der Figur 1 dargestellt, doch unter Fortlassung des Eisenkernes 11. Die zum Teil eingezeichneten magnetischen Kraftlinien 14 verlaufen von dem Nordpol N des Magneten durch die Luft bogenförmig zu dem Südpol S des Magneten. Auf einer der Kraftlinien sind zur Erläuterung die beiden Punkte 15 und 16 eingezeichnet. Es fließt also ein Kraftfluß bogenförmig vom Punkt 15 zum Punkt 16.
• Würde man in der Nähe der beiden Punkte 15 und 16, etwa parallel zur kürzesten Verbindungslinie zwischen diesen beiden Punkten, einen Eisenkern anordnen, etwa ähnlich wie bei der Anordnung nach Figur 1, so

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  würde auch hier der gesamte Kraftfluß des Magneten 10 seinen Weg durch

  diesen Eisenkern nehmen.

• Eine solche Anordnung eines Eisenkernes 131 ist in der Figur 5 dargestellt. Außerdem aber ist in der Figur 5 noch ein Magnet 17 zu sehen. Dieser. ist ein keramischer Permanentmagnet, hat die Form einer runden Kreisscheibe und liegt mit der Scheibenebene parallel zur Längs-bzw. Magnetachse des Magneten 10. Der Magnet 17 ist in der Richtung der Scheibenachse magnetisiert, sodaß sich auf der einen Seite der Scheibe sein Nordpol und auf der anderen Seite der Scheibe sein Südpol befindet. Schließlich ist der Magnet 17 so angeordnet, daß er mit seiner Scheibenmitte etwa am Punkt 15 anliegt, und daß seine Nordpolseite dem Nordpol des Magneten 10 zugewandt ist, während sein Südpol zu dem Eisenkern 13'hin liegt. Der Magnet 17 befindet sich also zwischen dem Nordpol des Magneten 10 und dem Eisenkern'13* und der magnetische Kraftfluß des keramischen Magneten 17 ist dem aus dem Nordpol des Magneten 10 austretenden Kraftfluß im wesentlichen entgegengerichtet. Durch dieses Einanderentgegenwirken der beiden Kraftflüsse ergibt sich eine Verzerrung der Kraftlinien 14 des Magneten 10, wie es in der Figur 5 eingezeichnet ist. Hat beispielsweise der Magnet 17 die gleiche MMK wie der Magnet 10, so heben sich die beiden Felder gegenseitig auf.
• Da sich nunin der Figur 5 der Eisenkern 13'an der Rückseite des Magneten 17 befindet, also außerhalb des Zwischenraumes der beiden Magnete 17 und 10, so können die Kraftlinien des Magneten 10 den Eisenkern 13' nicht erreichen. Der Eisenkern 13' wird also von keinem Kraftfluß durchflossen. Gleichzeitig aber wird hiermit erreicht, daß der Kraftfluß im Magneten 10 und das Magnetfeld um diesen Magneten herum unbeeinträchtigt bleibt. Bildet der Magnet 10 einen Teil eines Gerätes, beispielsweise eines Überwachungsgerätes, so wird auch die Funktion des Gerätes durch die Nähe des Eisenkernes 13'nicht beeinträchtigt. Der keramische Permanentmagnet 17 wirkt als Abschirmung gegen den Eisenkern 13'.
• Keramische Permanentmagnete 17 können in beliebiger Anzahl und raumlicher Anordnung rings um den zu schützenden Magneten 10 angeordnet werden, und zwar so, daß sie ihn nach allen Seiten hin wirksam abschirmen und seine ordnungsgemäße Funktion sicherstellen. Beispielhaft zeigt die Figur 6 die Anordnung zweier keramischer Permanentmagnete 17, von denen der eine in der Nähe des Nordpoles und der andere in der Nähe des Südpoles des Magneten 10 angeordnet ist.
• Hierdurch werden der Magnet 10 und sein Magnetfeld wirksam abgeschirmt, und es wird erreicht, daß der Eisenkern 13'auf den Magneten 10 ohne Einfluß ist.

  Neuerung

  Die ist vorstehend in ihrer Wirkungsweise bei einem'Per-

  manentmagnet erläutert worden. Sie kann in gleicher Weise auch bei

  einem Elektromagnet angewendet werden. Auch beim Elektromagneten

  können ein oder mehrere keramische Permanentmagnete so angeordnet werden, daß sie den Fluß des Elektromagneten in gewissem Maße kom-

  pensieren.

  Die iießil% ist nicht auf die in der Zeichnung dargestellten und

  vorstehend beschriebenen Abmessungen und räumlichen Verhältnisse der

  Einzelteile zueinander beschränkt ; diese können vielmehr je nach Be-

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  darf und Gegebenheit abgewandelt werden. Form, Bemessung und Zweck

  des zu stützenden Magneten können beliebig sein. Es ist für die

  Wirkungsweise der Erfindung belanglos, ob der Fremdkörper aus magnetischem Werkstoff, gegen den ein Magnet abgeschirmt werden soll, nur unvorhergesehenerweise im Betrieb in die Nähe des Magneten gelangen kann, oder ob es von vornherein ein aus magnetischem Werkstoff, z. B. Eisen,, bestehender Einbauteil eines Gerätes ist, gegen dessen Störeinfluß ein Magnet in dem Gerät abgeschirmt werden soll.

  Wesentliche Grundbedingung der Anordnung nach der Ii ist es,

  daß. die Kraftlinien des bzw. der keramischen permanenten Magnete so

  verlaufen, daß sie die zum Fremdkörper hinstrebenden Kraftlinien des

  zu schützenden Magneten zwar vom Fremdkörper abweisen, von ihrem planmäßigen Verlauf aber nicht abbringen. Diese Bedingung wird am besten dadurch erfüllt, daß die Kraftlinienrichtung der keramischen Permanentmagnete der Richtung der abweisenden Kraftlinien entgegengerichtet ist ; und sie wird gemäß den oben geschilderten Ausführungsbeispielen besonders einfach dadurch erfüllt, daß die magnetische Achse der keramischen Permanentmagnete quer zur magnetischen Achse des zu schützenden Magneten steht, daß die keramischen Permanentmagnete Scheibenform haben und senkrecht zur Scheibe magnetisiert sind, daß die Scheiben etwa parallel zur Längs-bzw. Magnetrichtung des zu schützenden Magneten liegen, daß die keramischen Magnete in der Nähe der Pole des zu schützenden Magneten angeordnet werden und daß sie zwischen dem zu schützenden Magnet und dem Fremdkörper angeordnet sind. An sich ist aber keine dieser Voraussetzungen unerläßlich, um die oben genannte Grundbedingung der Anordnung nach der Erfindung zu erfüllen.

  Schutz

  6 5 ansprüche

  6 Figuren

Claims (6)

1. Schutz ansprüche 1. Anordnung zum Schutz eines Permanent-oder Elektromagneten gegen Störung seines Feldes durch Fremdkörper aus magnetischem Werkstoff, vorzugsweise in Geräten, die in der Nähe des zu schützenden Magneten Fremdkörper in Form anderer Bauteile des Gerätes aus magnetischem Werkstoff aufweisen, gekennzeichnet durch einen oder mehrere derart zum zu schützenden Magneten angeordnete keramische Permanentmagnete, z. bzw aus Bariumferrit, daß sie magnetische Kraftlinien, die ohne das Vorhandensein des bzw. der keramischen Permanentmagnete zu dem Fremdkör-' per hin streben würden, abweisen, ohne deren planmäßigen Verlauf zu stören.
2. 2. Anordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine solche Anordnung des bzw. der keramischen Permanentmagnete, daß ihre Kraftlinienrichtung der Richtung der abzuweisenden Kraftlinien entgegengerichtet ist.
3. 3. Anordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der Nähe mindestens eines der beiden Pole des zu schützenden Magneten ein oder mehrere keramische Permanentmagnete angeordnet sind.
4. 4. Anordnung nach Anspruch 1 bis 3, gekennzeichnet durch eine solche Anordnung des bzw. der keramischen Permanentmagnete, daß ihre magneti- 1 sche Achse quer zur magnetischen Achse des zu schützenden Magneten steht.
5. 5. Anordnung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der bzw. die keramischen Permanentmagnete zwischen dem zu schützenden Magnet und dem Fremdkörper angeordnet sind.
6. 6. Anordnung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der bzw. die keramischen Permanentmagnete die Form einer Kreisscheibe haben und senkrecht zur Scheibe magnetisiert sind.