DE2814392C2 - Oberflächenmagnetisierungsvorrichtung - Google Patents
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Description
60
Die Erfindung bezieht sich auf eine Oberflächenmagnetisierungsvorrichtung
in Form eines Impulstransformators mit einer aus einer einzigen Windung bestehenden,
einen Magnetisierungskopf bildenden Sekundärwicklung.
Eine Oberflächenmagnetisierungsvorrichtung dieser Art ist aus der DE-AS 10 20 737 bekannt. Mit dieser
Vorrichtung kann keine lokal begrenzte Magnetisierung erzielt werden.
Fernerhin ist in einer älteren Anmeldung, die zur DE-OS 25 58 159 geführt hat, eine Oberflächenmagnetisierungsvorrichtung,
insbesondere zur Magnetisierung von Schlüsseln, vorgeschlagen worden, bei der der
Magnetisierungsstrom durch eine Leiterschleife geschickt wird, die zur Erzeugung eines starken Magnetfeldes
an einer Stelle verengt ist
Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, eine Oberflächenmagnetisierungsvorrichtung
der eingangs genannten Art anzugeben, bei der an der Stelle, an der das
Material magnetisiert werden soll, gezielt und eng begrenzt ein starkes Magnetfeld erzeugt wird, wobei
außerhalb dieser Stelle keine Magnetisierung erfolgt
Die Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gegeben, daß die Sekundärwicklung in Form
eines Metallrohres oder Metallringes mit einem sich in axialer Richtung erstreckenden Schlitz ausgebildet ist,
der an mindestens einer Stelle durch einen Steg überbrückt ist um an dieser Stelle ein starkes
Magnetfeld zu erzeugen. Besondere Ausführungsarten der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.
In der Zeichnung sind mehrere Ausführungsformen des Gegenstands der Erfindung beispielsweise dargestellt
F i g. 1 stellt eine Ausführungsform der Erfindung im Schnitt nach der Linie I-I der F i g. 2 dar.
F i g. 2 veranschaulicht einen Kreuzriß und
Fig.3 einen Grundriß nach Fig. 1. Für eine andere
Ausführungsform gibt
F i g. 4 eine Gesamtübersicht
F i g. 5 ist ein Schnitt nach der Linie V-V der F ί g. 4. Aus
Fig.6 ist in einem gleichen Schnitt eine andere
Ausführungsform zu ersehen.
F i g. 7 zeigt die Abschirmhülse mit eingeschobenem Magnetschlüssel.
Fig.8 ist ein Schnitt nach der Linie VIlI-VIII der
F ig. 7.
Beim ersten Ausführungsbeispiel (F i g. 1 bis 3) der Erfindung handelt es sich um einen Impulstransformator
11, bei dem die Sekundärwicklung aus einem Metallring 14 besteht, der an einer Stelle durch zwei Schlitze 19a
und 196 stark verengt ist und dort auf kleinem Raum ein starkes Magnetfeld 21 erzeugt. Das zu magnetisierende
Material 20 wird an diese Stelle gebracht und dort seine Oberfläche magnetisiert. Der Metallring 14 ist praktisch
zur Gänze geschlitzt und die Windung nur durch den Steg 16 geschlossen. Die Primärspule 12 erhält einen
sehr kurzen Stromimpuls. Dieser Stromimpuls erzeugt ein Magnetfeld hoher Frequenz, das sich durch die
Kupferfolie 17 außerhalb des gewünschten Bereiches, der durch ein Loch 18 in der Kupferfolie 17
gekennzeichnet ist, abschirmen läßt. Um einen Kurzschluß des felderzeugenden Leitungsstückes an der
Stelle des Steges 16 zu verhindern, ist die Kupferfolie 17 als Abschirmfolie durch eine Isolationsschicht 15 von
der Sekundärwindung elektrisch getrennt. Außerdem verstärkt die Folie innerhalb des Lochs das Magnetfeld.
Aus Isolationsgründen ist zwischen Primärspule 12 und Metallring 14 noch eine Isolationsschicht 13
eingelegt. Durch die spezielle Geometrie der Anordnung wird aufgrund der Vermeidung magnetischen
Streuflusses ein hoher Wirkungsgrad erzielt.
Aus den F i g. 4—6 des zweiten Ausführungsbeispieles
ersieht man, daß der Magnetisierungskopf in Form eines Metallrohres 31 als Hülse ausgebildet ist, die einen
Längsschlitz 32 aufweist. Dieser Längsschlitz ist
verhältnismäßig eng. Das Metallrohr 31 weist an der Stelle, die beim Magnetisieren einer Pille 33 dieser
gegenüberliegt, einen Kopfteil 34 auf, der eine öffnung
35 besitzt, die von einem Steg 44 überbrückt wd Diese
öffnung 35 ist im Durchmesser weitaus größer als der genannte Schlitz 32. Aus F i g. 5 ist, wie schon gesagt, ein
Schnitt durch diese Hülse und den Steg 44 ersichtlich; der Steg 44 weist bei diesem Ausführungsbeispiel eine
größere Dicke auf, als es der Wandstärke 38 der Hülse 31 entspricht
Beim Magnetisieren wird, wie F i g. 5 erkennen läßt, in
bereits vorgeschlagener Weise das Metallrohr 31 an die Pille 33 herangebracht, die in einem Schlüssel 40
angeordnet ist. Der Schlüssel steckt in einer ringförmigen Hülse 41. Der Kopfteil 34 des Metallrohres 31 ist
kegelstumpfförmig ausgebildet und paßt genau in eine Ausnehmung 42 der genannten ringförmigen Hülse 41,
die als Kurzschlußring wirkt. Es ist so die zu magnetisierende Pille 33 dem magnetische- Wirkfeld
des Metallrohres 31 unmittelbar ausgesetzt, auftretende
Streufelder werden von dem genannten Kurzschlußring absorbiert.
In der anderen Ausführungsform nach F i g. 6 läuft der Steg 44 in gleicher Wandstärke 38 durch. Unter dem
Steg 44 befinden sich Aussparungen 39.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Steg 44 exzentrisch angeordnet Es wird dadurch eine
gewünschte asymmetrische Magnetisierung der Pille erreicht, ohne daß es notwendig wäre, den gesamten
Magnetisierungskopf zu verschieben. Zufolge der dargestellten Konstruktion dieses Kopfteiles 34, wird
eine vorteilhafte Ausbildung der Stromfäden erreicht, wodurch das Magnetfeld in der öffnung 35 verstärkt
wird. Das Magnetfeld außerhalb dieser Öffnung 35 wird geschwächt. Es findet so tatsächlich eine größtmögliche
Magnetisierung der Pille 33 statt, ohne daß störende Streufelder die Magnetisierung von Nachbarpillen des
Schlüssels 40 beeinträchtigen können.
Die Form des Kopfteiles 34 kann je nach der gewünschten Magnetisierung einer Pille stets passend
gewählt werden; der Steg 44 kann somit nicht nur geradlinig, sondern auch krumm ausgebildet sein,
gegebenenfalls ist auch eine zentrische Anordnung dieses Steges erforderlich.
Zu den dargestellten Ausführungsbeispielen sei noch gesagt, daß sich normalerweise die Dimensionierungen
für den Magnetisierungskopf etwa in den folgenden Grenzen halten können: Wandstärke 38 zwischen
0,2— 10 mm, Breite 36 des Schlitzes 32 zwischen 0,2—2 mm, Dicke 37 des Steges 44 zwischen
0,2—10 mm, Durchmesser der Öffnung 35 zwischen
1— 30 mm.
In den F i g. 7 und 8 der Zeichnung ist mit 51 die zu magnetisierende Pille bezeichnet, die im Schlüssel 55
fest angeordnet ist Zum Magnetisieren dieser ersten Pille 51 wird der Schlüssel 55 in die Hülse 53 eingesteckt
wie auch aus F i g. 8 zu ersehen ist Die Pille 51 liegt dann
in der Hülse 53 an der Stelle der öffnung 54, wo von beiden Seiten her ein Magnetkopf 52 an die Pille
herangeführt werden kann. Der Magnetkopf 52 hat in seinem vorderen Teil die Gestalt der Öffnung 54, beide
Teile sind im Querschnitt kegelförmig ausgebildet Dieser Vorderteil des Magnetkopfes 52 paßt nach dem
Heranführen genau in die öffnung 54. Es ist somit beim Magnetisieren die Pille 51 unmittelbar dem magnetischen
Wirkfeld ausgesetzt, wobei Streufelder durch die elektrisch gut leitende Hülse 53 absorbiert werden.
Diese Hülse wirkt dann praktisch als Kurzschlußring. Zweckmäßigerweise ist die Hülse 53 aus Kupfer und
einstückig. Durch das Absorbieren eines Streufeldes besteht keine Gefahr, daß die zur ersten Pille 51
benachbart liegenden anderen Pillen entweder vormagnetisiert oder, falls; sie bereits magnetisiert wurden, in
ihren magnetischen Eigenschaften beeinflußt werden. Die Hülse wirkt also auch nach Art eines Faradayschen
Käfigs.
Die Erfindung ist insbesondere für eisenlose Magnetisierungsvorrichtungen
mit Induktionen von über 2 Tesla vorteilhaft Die Hülse soll dabei im allgemeinen eine
Stärke von 0,2—10 mm aufweisen, um den Skineffekt tatsächlich zur Wirkung kommen zu lassen. Diese
Magnetisierungsvorrichtung ist fernerhin vorzugsweise für eine Magnetisierung mittels geometriebezogener,
kurzer Impulse von ca. 20 μ sec geeignet.
Die Erfindung kann überall dort angewendet werden, wo es darauf ankommt, zu magnetisierenden Körpern
exakt eine ganz bestimmte Magnetisierung aufzudrükken.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
Claims (9)
1. Oberflächenmagnetisierungsvorrichtung in Form eines Impulstransformator mit einer aus einer
einzigen Windung bestehenden, einen Magnetisierungskopf bildenden Sekundärwicklung, dadurch
g e k e η η ζ e i c h η e t, daß die Sekundärwicklung in
Form eines Metallrohres (31) oder Metallringes (14) mit einem sich in axialer Richtung erstreckenden
Schlitz (19a, 196, 32) ausgebildet ist, der an mindestens einer Stelle durch einen Steg (16, 44)
überbrückt ist, um an dieser ~ Stelle ein starkes Magnetfeld zu erzeugen.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Metallrohr (31) oder der
Metallring (14) gegenüber einem zu magnetisierenden Material (20) durch eine unmagnetische
Abschirmfolie (17) abgedeckt ist, die an der Stelle des Steges (16,44) eine öffnung (18) aufweist
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zum Magnetisieren von Schlüssel-
und Rotorpillen für Zylindermagnetschlösser das Metallrohr (31) an der beim Magnetisieren der
Pille (33) gegenüberliegenden Stelle einen Kopfteil (34) mit einer durch Erweiterung des Schlitzes (32)
gebildeten öffnung (35) umfaßt, die vom Steg (44) überbrückt ist
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß der Kopfteil (34) zum Zusammendrükken mit den zu magnetisierenden Pillen (33)
kegelstumpfförmig ausgebildet ist (F i g. 5).
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die öffnung (35)
kreisförmige Gestalt hat und der Steg (44) geradlinig ausgebildet und exzentrisch angeordnet ist (F i g. 4).
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke (37) des
Stegs (44) größer ist als die Dicke (38) des Metallrohrs (31) (F ig. 5).
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Steg (44) zufolge
innen angeordneter Aussparungen (39) in gleicher Dicke wie die Dicke der Wand durchlaufend
ausgebildet ist (F i g. 5).
8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß am Metallrohr
(31) eine Hülse (53) aus elektrisch gut leitendem unmagnetischen Material angeordnet ist, die die zu
magnetisierende Pille (51) umgibt, um die Streufelder zu absorbieren, und die zum Zuführen des so
Magnetkopfes (52) des Metallrohrs Öffnungen (54) aufweist (F ig. 8).
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
daß die Wandstärke der Hülse (53) mindestens so groß ist, daß sich der Skineffekt
auswirken kann.
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