DE2011274B2

DE2011274B2 - Dauermagnetsystem

Info

Publication number: DE2011274B2
Application number: DE19702011274
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Dr. Boehlerwerk Wirth (Oesterreich)
Original assignee: VEREINIGTE EDELSTAHLWERKE AG (VEW) WIEN NIEDERLASSUNG VEREINIGTE EDELSTAHLWERKE AG (VEW) VERKAUFSNIEDERLASSUNG BUEDERICH 4005 MEERBUSCH
Current assignee: VEREINIGTE EDELSTAHLWERKE AG (VEW) WIEN NIEDERLASSUNG VEREINIGTE EDELSTAHLWERKE AG (VEW) VERKAUFSNIEDERLASSUNG BUEDERICH 4005 MEERBUSCH
Priority date: 1969-03-10
Filing date: 1970-03-10
Publication date: 1979-08-02
Also published as: DE2011274A1; AT307076B; DE2011274C3

Description

Die Erfindung betrifft ein Dauermagnetsystem mit zwei symmetrisch zueinander U-förmig gekrümmten Dauermagneten und zwei prismatischen hochpermeablen Eisenleitstücken, die jeweils zwischen den gleichnamig magnetisierten parallelen Endflächen der Dauermagnete eingefügt und auf der einander zugewandten Seite mit einen Luftspalt begrenzenden Polschuhen versehen sind.

Bei Luftspaltmagnetsystemen, weiche beispielsweise für die Herstellung von Nachhallgeräten Verwendung finden, werden hohe Anforderungen an die im Luftspalt erzielbare Induktion gestellt. Durch geeignete Kombination optimaler Magnetwerkstoffe mit einer optimalen Magnetform bzw. -konstruktion und besonderen Magnetisierungsbedingungen versucht man, immer höhere Werte der Luftspaltinduktion zu erreichen. Wie von der Anmelderin durchgeführte Versuche zeigten, erhält man hierbei besonders gute Ergebnisse mit einem geschlossenen Magnetkörper in Doppelschleifenform, welcher aus einem Dauermagnetwerkstoff AlNiCo 500 nach DIN 17410 mit der Zusammensetzung 8 bis 9% Al, 23 bis 25% Co, 3 bis 4% Cu, 14 bis 16% Nickel, Rest Eisen besteht. Dieser Magnetkörper kann aber eine solche Wirksamkeit nur dann erreichen, wenn eine Anlage zur Erzielung einer Vorzugsrichtung mit exakt definierten Krümmungen zur Verfügung steht. Die Herstellung derartiger Magnete ist driher mit unverhältnismäßig hohen Kosten verbunden.

Aus dem »Archiv für technisches Messen« J 721-1, 1932-T 43, insbesondere Bild 20, ist ein zu einem Drehspulinstrument gehörendes Luftspaltmagnetsystem bekannt, das zwei Kreismagnete aufweist, zwischen denen sich zwei nicht näher beschriebene, einen zylindrischen, offenbar für die Aufnahme der Drehspule dienenden Hohlraum begrenzende Teile befinden. Dieses Magnetsystem ist beispielsweise für

Nachhallgeräte nicht geeignet.

Durch die FR-PS 762424, Fig. 5, ist ein zu einem Galvanometer gehörendes Dauermagnetsystem bekannt, das zwei symmetrisch zueinander U-förmig gekrümmte Dauermagnete und zwei Eisenleitstücke aufweist, die jeweils zwischen den gleichnamig mugnetisierten parallelen Endflächen der Dauermagnete eingefügt und mit einander zugekehrten zylindrischen, einen Luftspalt begrenzenden Flächen verschen sind. Auch dieses Magnetsystem ist beispielsweise für Nachhallgeräte nicht geeignet

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die vorstehend angeführten Nachteile zu vermeiden und ein besonders einfach und billig herstellbares, einen Luftspalt mit veränderbarer Länge und mit einer hohen Induktion aufweisendes Dauermagnetsystem zu schaffen.

Erfindungsgemäß wird dies bei einem Dauermagnetsystem der eingangs genannten Art dadurch erreicht, daß die beiden Dauermagnete eine ihrer U-förmigen Krümmung angepaßte Vorzugsrichtung aufweisen, daß die beiden Eisenleitsütcke einen einstellbaren Abstand voneinander aufweisen und mit je einem kegelstumpf- oder pyramidenstumpfförmigen Polschuh versehen sind und daß die Dauermagnete und die Eisenleitstücke durch zwei mitteis je einer Schraube mit Mutter spannbare Bänder zusammengehalten sijid.

Gegenüber den bekannten, einen Luftspalt aufweisenden Dauermagnetsystemen bietet das erfindungsgemäße Dauermagnetsystem vor allem den Vorteil, daß es einfach und billig herstellbar ist, eine verhältnismäßig sehr hohe Induktivität im Luftspalt aufweist und daß sich dessen Länge leicht verändern läßt.

In einem gemäß der Erfindung ausgeführten Dauermagnetsystem konnten Werte der Luftspaltinduktion erzielt werden, welche etwa 75% der Induktion des vorstehend beschriebenen Doppelschleifen-Magnetsystems betragen, wobei die Herstellungskosten auf etwa 20% gesenkt werden konnten.

Beispielsweise wurde mit einem Doppelschleifen-Magnetsystem aus einem Dauermagnetwerkstoff mit der Firmenbezeichnung Permanit 500 (entsprechend AlNiCo 500 nach DIN 17410), mit einer Außenabmessung von ca. 200 X 150 X 150mm³ in einem Luftspalt von 3 mm Länge und einem Durchmesser von 5 mm eine Induktion von etwa 2 Tesla (20000 Gauß) erzielt. In einem gemäß der Erfindung ausgeführten Dauermagnetsystem mit Bügelmagneten aus dem obengenannten Dauermagnetwerkstoff konnte, ebenfalls in einem Luftspalt von 3 mm Länge und 5 mm Durchmesser, eine Induktion von 1,44 Tesla (14400 Gauß) erzielt werden.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung erläutert, das in der Zeichnung in schematischer Darstellung veranschaulicht ist. Die Zeichnung zeigt ein Dauermagnetsystem in Ansicht.

Dieses Dauermagnetsystem weist zwei symmetrisch zueinander U-förmig gekrümmte Dauermagnete 1 und zwei prismatische hochpermeable Eisenleitstücke 2 auf. Letztere sind jeweils zwischen den gleichnamig magnetisierten parallelen Endflächen der Dauermagnete 1 eingefügt und auf der einander zugewandten Seite mit einen Luftspalt begrenzenden Polschuhen versehen. Die beiden Dauermagnete 1 weisen eine ihrer U-förmigen Krümmung angepaßte Vorzugsrichtung auf.

Die beiden Eisenleitstücke 2 haben voneinander

einen einstellbaren Abstand. Die Polschuhe sind kegelstumpf- oder pyramidenstumpfförmig ausgebildet Die Dauermagnete 1 und die Eisenleitstücke 2 sind durch zwei mittels je einer Schraube 5 mit Mutter 6 spannbar« Bänder 7 zusammengehalten Zum Einstellen des Abstandes der Eisenleitstucke 2 ist eine mit zwei Muttern 4 versebene Senkkopfschraube 3 vorgesehen.

Die Eisenleitstücke 2, deren Berührungsflächen mit den Dauermagneten 1 präzisionsgeschliffen sind, bestehen aus einem Stahl mit der Zusammensetzung 0,06 t«s 0,12% C, 0,15 bis 0,35% Si, 0,25 bis 0,50% Mn, 0 bis 0,035% P, 0 bis 0,035% S, Rest Eisen.

Die zuvor angegebenen Induktionswerte wurden in einem System mit den folgenden Abmessungen erzielt:

Außenabmessung der Dauermagnete: 90 X 53 X 25 mm³ (Rundmagnete). Polschuhe: Höhe 60 mm, Durchmesser 23 mm. öffnungswinkel der kegelstumpfförmigen Ansätze auf den Polschuhen zur Begrenzung des Luftspaltes: 80°.

Abmessung der Bänder (7): 15 X 1,5 mm². Außenabmessung des gesamten Systems:

166 X 90 x 25 mm³.

Aus diesen Angaben ist ersichtlich, daß- außer der schon erwähnten Kostensenkung auf etwa ein Fünftel gegenüber dem vorbekannten System durch das elfin's dungsgemäße Dauermagnetsystem auch noch mit kleineren Magnetabmessungen relativ hohe Induktionsweite erreicht werden konnten, welche, wie schon gesagt, 1,44 Tesla (14400 Gauß) gegenüber etwa 2 Tesla (20 000 Gauß) im vorbekannten Fall bel!) trugen.

Bei besonders großen Luftspaltlängen wird ein Dauermagnetwerkstoff AlNiCo 350 nach DIN 17410 mit der Zusammensetzung 6,5 bis 7,5 AL 30 bis 34% Co, 4 bis 5% Cu, 14 bis 16% Ni, 5 bis 6% Ti, Rest r> Eisen wegen seiner höheren Koerzitivfeldstärke zweckmäßiger anzuwenden sein als der vorstehend angeführte Dauermagnetwerkstoff AlNiCo 500.

Grundsätzlich können extrem hohe Induktionswerte im Luftspalt auch bei größeren und kleineren 2i) Systemen nach dem erfindungsgemäßen Konstruktionsprinzip erreicht werden.

Der Querschnitt der Eisenleitstücke muß nicht kreisförmig sein, sondern kann je nach Form des geforderten Luftspaltes eine beliebige, z. B. rechteckige r. Form haben.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Dauermagnetsystem mit zwei symmetrisch zueinander U-förmig gekrümmten Dauermagneten und zwei prismatischen hochpermeablen Eisenleitstücken, die jeweils zwischen den gleichnamig magnetisierten parallelen Endflächen der Dauermagnete eingefügt und auf der einander zugewandten Seite mit einen Luftspalt begrenzenden Polschuhen versehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Dauermagnete (1) eine ihrer U-förmigen Krümmung angepaßte Vorzugsrichtung aufweisen, daß die beiden Eisenleitstucke (2) einen einstellbaren Abstand voneinander aufweisen und mit je einem kegelstumpf- oder pyramidenstumpfförmigen Polschah versehen sind, und daß die Dauermagnete (1) und die Eisenleitstücke (2) durch zwei mittels je einer Schraube (5) mit Mutter (6) spannbare Bänder (7) zusammengehalten sind.

2. Dauermagnetsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Einstellen des Abstandes der Eisenleitstücke (2) eine mit Muttern (4) versehene Senkkopfschraube (3) vorgesehen ist.