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Magnetsystem für elektrische Unipolarmeßgeräte Elektrische Unipolarmeßgeräte
sind insbesondere in ihrer Verwendung als Bordgeräte für Flugzeuge bekannt. Bekanntlich
ist in dem dazugehörigen Magnetsystem die Anordnung so getroffen, daß die Drehspule
einen ringförmigen Pol des Systems umfaßt und sich in einem Luftspalt bewegt, der
zwischen dem Ring und einem Kern als Gegenpol entsteht. Ring und Kern waren bei
den bekannten Systemen aus Dauermagnetwerkstoff hergestellt und hatten den Nachteil,
daß nur verhältnismäßig geringe Induktionen erzielt werden konnten, weil es an Raum
für die Unterbringung genügend großer Mengen des Dauermagnetwerkstoffes fehlte und
eine wirtschaftliche Ausnutzung des Magneten nicht gewährleistet war. Die Erfindung
betrifft ein Magnetsystem dieser Art, das hohe Induktionen unter wirtschaftlicher
Ausnutzung des Magneten zu erzielen gestattet; :dabei soll der Durchmesser mit Rücksicht
auf den beschränkten Raum, beispielsweise auf dem Instrumentenbrett eines Flugzeuges,
möglichst gering sein, die Skala aber nach Möglichkeit 27o° umfassen. Sie besteht
in der Verwendung eines in axialer Richtung magnetisierten segmentartig ausgeschnittenen,
kreisscheibenförmigen Dauermagneten aus hochkoerzitivem Werkstoff, d. h. mit einer
Koerzitivkraft von 350 örsted -und mehr, auf welchem konzentrisch ein schalenförmiger
Weicheisenkörper zur Bildung eines Kreisringes und eines zentralen Kernes gleicher
Polarität befestigt ist, während ein
Weicheisenring entgegengesetzter
Polarität konzentrisch um den zentralen Kern angeordnet ist, wobei der magnetische
Fluß für den Weicheisenring über eilte an der Unterseite des Magneten angeordnete
Weicheisenplatte und einer an dieser befestigten senkrechten, durch den Segmentausschnitt
des Magneten aufragenden Stütze geschlossen wird, .die zugleich als Träger für den
Ring dient. Zur Ausnutzung des Dauermagnetwerkstoffes ist es bekannt, dem Dauermagneten
die Form eines Klötzchens zu geben und die Weicheisenteile in Form von Schienen
und Bügeln anzusetzen. Eine solche Form hat jedoch den Nachteil, nicht genügend
gedrängt zu sein, und außerdem muß wegen der verhältnismäßig langen Eisenwege mit
Streuverlusten gerechnet werden. Umgedrängte Bauformen zu schaffen, ist es ebenfalls
bekannt, den Dauermagneten als Hohlzylinder auszubilden, der das im Innern des Zylinders
befindliche Polsystem rohrförmig umschließt. Besonders hochkoerzitivkräftiger Werkstoff
ist für eine solche Bauform nicht anwendbar, weil :die sich ergebende geringe Länge
des Magneten es unmöglich machen würde, die Einzelteile des Systems in dem Rohr
unterzubringen. Außerdem ist der Innenraum des rohrförmigen Magneten von Streuflüssen
durchsetzt, die um so stärker «-erden, je höher die Koerzitivkraft des Dau.ermagnetwerkstofes
ist. Diese Streuflüsse geben zu Skalenverzerrungen Veranlassung.
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Um einerseits den Forderungen zu genügen, die an Unipolarmeßwerke
zu stellen sind und andererseits ein besonders gedrängtes, einfach herzustellendes
System zu schaffen,-das unter weitestgehender Vermeidung von Streuflüssen eine wirtschaftliche
Ausnutzung des Dauermagnetwerhstoffes gestattet, erhält der Dauermagnet in dem Magnetsystem
gemäß .der Erfindung die Form einer flachen Scheibe, aus der ein Segment herausgeschnitten
ist. Während :der die eine Polarität tragende Ring für das Meßwerk unmittelbar auf
:den Magneten aufgesetzt ist, wird der zweite Ring entgegengesetzter Polarität von
einer Weicheisenführung getragen, die gleichzeitig die Verbindung mit der Unterfläche
der Magnetscheibe herstellt.
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In den Zeichnungen ist an Hand eines Ausführungsbeispieles die Erfindung
näher erläutert.
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Abb. i stellt einen senkrechten Schnitt durch das Magnetsystem dar.
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Abb. 2 ist eine Aufsicht, und Abb. 3 ist ein waagerechter Schnitt
längs der Linie A-B der Abb. i.
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Der Magnet i aus hochkoerzitivkräftigem Dauermagnetwerkstoff, beispielsweise
einer Eisen-Nickel-Aluminium-Legierung, weist, wie insbesondere aus Abb. 3 ersichtlich,
Ringscheibenform auf. Aus dieser Ringscheibe ist ein Kreissegment mit einem Zentrier«Ankel
von go- ausgeschnitten. Die Scheibe ist in Richtung ihrer Achse magnetisiert, so
daß die obere Fläche beispielsweise Nordpolarität und die untere Fläche Südpolarität
aufweist. Zur Bildung der erforderlichen Ringspalte ist auf der einen Fläche der
Magnetscheibe ein schalenförmiger Körper 2 aus Weicheisen unmittelbar aufgesetzt.
Dieser schalenförmige Körper besteht aus einem äußeren Ringkranz 3 mit etwa dem
gleichen Durchmesser wie der ,scheibenförmige Magnet. Dieser Kranz 3 schließt einen
Winkel von 27o° ein und endet dort, wo das Kreissegment aus dem Magnetkörper ausgeschnitten
ist. Konzentrisch niit der Mittelachse der Magnetscheibe befindet sich in dem schalenförmigen
Körper ein Weicheisenkern q.. Der Ringkranz 3 und der zentrale Kern q. weisen somit
gleiche Polarität auf.
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An der entgegengesetzten Seite des Magnetkörpers i ist eine Weicheisenplatte
6 befestigt, deren Durchmesser dem der Magnetscheibe entspricht. An der Stelle,
an :der aus dem Magnetkörper das Segment ausgeschnitten ist, ist eine Stütze 7 aus
Weicheisen durch Verschrauben, Vernieten, Verlöten oder Punktschweißung senkrecht
befestigt, die sich bis zur oberen Kante des Kranzes 3 erstreckt. An dieser Stütze
7 ist ein voller Kreisring 8 aus Weicheisen derart befestigt, daß er konzentrisch
um den Weicheisenkern ¢ herum in den schalenförmigen Körper 2 hineinragt.
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Der Weicheisenkern 4 ist, wie aus Abb. i ersichtlich, mit einer Bohrung
5 zur Aufnahme einer Achse versehen. An dieser Achse befestigt, bewegt sich die
in den Zeichnungen nicht dargestellte stromdurchflossene Spule. Diese Spule umfaßt
den mit Südmagnetismus ausgestatteten Weicheisenpolring B.
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Durch die Anordnung erhalten die von dem Ring 3 der Schale 2 und dem
Kern q. zum Ring 8 übertretenden Kraftlinien einen derartigen Verlauf, daß die den
Ring 8 umfassende stromführende Spule von den Kraftlinien in Richtung des Ringumfanges
abgelenkt wird und um einen Winkelbetrag von etwa 270° an dem Ring 8 entlang wandern
kann. Da die Ablenkungskraft außer von der Stärke des Stromes in der Drehspule vor
allem von der Höhe der Induktion im Luftspalt zwischen dem Ring 3, der Schale 2
und dem Kern q. einerseits und dem Ring 8 andererseits, abhängt und .diese im wesentlichen
von der Größe des Magnetstahlvolumens bestimmt wird, ist es durch Wahl der Höhe
der Magnetstahlscheibe ohne Veränderung des Systemdurchmessers möglich, beliebig
hohe Induktionen im Luftspalt zu erzeugen. Des
weiteren bietet der
Aufbau die Möglichkeit, das fertig zusammengebaute System in einfachster Weise zu
magnetisieren und, ,da die Magnetisierung unter den Arbeitsbedingungen des Magneten
erfolgt, die maximal mögliche Ausnutzung des Magnetstahlvolumens zu erzielen.