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Magnetelektrische Kleinlichtmaschine für Fahrräder, Fahrzeuge oder
für Handbetrieb Elektrische Kleinlichtmaschinen, deren Magnet aus einer Jochplatte
aus Dauermagnetwerkstoff besteht, an deren Rand mehrere Weicheisenschenkel einzeln
befestigt sind, haben folgende Nachteile: I. Die magnetische Belegung des permanenten
Magneten ist an verschiedenen Stellen des Bandes stark ungleich, so daß die magnetische
Beaufschlagung des Ankers nicht nur ungleichmäßig, sondern auch geschwächt wird;
2. die einwandfreie Befestigung der Weicheisenschenkel am Rand der Jochplatte ist
so schwierig, daß außer einer nicht magnetisierbaren Kappe noch besondere Sicherungsteile
notwendig sind, um eine Relativbewegung zwischen Joch, Weicheisenschenkeln und Kappe
in axialer und in tangentialer Richtung zu verhüten. Will man auf die nicht magnetisierbare
Kappe verzichten, so entsteht durch die dann notwendige Befestigung mit Schrauben,
Nieten oder ähnlichen Befestigungsmitteln eine weitere Schwächung des Magnetflusses;
3. wenn alle unter 2 geschilderten Befestigungsschwierigkeiten einigermaßen überwunden
sind, bleibt die Einhaltung eines engen und trotzdem genauen Luftspaltes weiterhin
schwierig; q.. es ist unmöglich oder sehr umständlich, Magneten mit magnetischer
Vorzugslage zu verwenden.
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Durch die vorliegende Erfindung werden alle diese Nachteile vermieden.
Die Erfindung besteht darin, daß, nachdem die Jochplatte in Richtung der
Lichtmaschinenachse
magnetisiert worden ist, die Weicheisenschenkel für die Nordpole mittels einer zweckmäßig
geformten Fußplatte auf der nordpolarmagnetischen Fläche der Jochplatte und die
für die Südpole bestimmten Weicheisenschenkel mit einer ähnlichen Fußplatte auf
der südpolarmagnetischen Fläche der Jochplatte aufliegen.
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In den Zeichnungen ist das Wesen der Erfindung dargestellt.
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Abb. I zeigt die grundsätzliche Bauart in schematischer Darstellung;
Abb. 2 zeigt einen zweipoligen Dauermagneten im Längsschnitt; Abb. 3 und 4. zeigen
einen vierpoligen Dauermagneten in Draufsicht und im Längsschnitt; Abb. 5 und 6
zeigen einen achtpoligen Dauermagneten in Draufsicht und im Längsschnitt.
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In den Zeichnungen bezeichnet 9 den permanenten Magneten (die Jochplatte),
Io die beispielsweise nordpolarmagnetische Fläche der jochplatte 9, II die beispielsweise
südpolarmagnetische Fläche der Jochplatte 9, I2 die Weicheisenschenkel für die Nordpole,
I3 die Weicheisenschenkel für die Südpole, 14 die Fußplatten für die Nordpole, 15
die Fußplatten für die Südpole.
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In der Abb. I ist der Verlauf der magnetischen Kraftlinien schematisch
angedeutet. Man sieht daraus, daß im Gegensatz zu allen bekannten Ausführungen,
im Dauermagneten (Jochplatte 9) die magnetischen Kraftlinien alle parallel zur Achse
A-B der Lichtmaschine verlaufen und daß die Länge dieser Kraftlinien überall gleich
groß ist, so daß auch die magnetische Kraft aller dieser Kraftlinien gleich wird.
Wenn die Querschnitte der beiden Fußplatten I4 und I5 und der daran anschließenden
Weicheisenschenkel I2 und I3 reichlich genug bemessen sind, werden die magnetischen
Kraftlinien zwar infolge der unvermeidlichen Streuung mit einer geringfügigen Streuung
in den zwischen den Schenkeln I2 und I3 befindlichen Anker eintreten; die Feldstärke
der oben eintretenden Kraftlinien ist aber fast gleich der Feldstärke der unten
eintretenden, so daß eine Schwächung der magnetischen Kraft so gut wie gar nicht
eintritt und die magnetische Beaufschlagung nahezu ein Maximum ist.
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Die übrigen Beispiele der Abb. 2 mit 6 zeigen, daß, im Gegensatz zu
den bisher bekanntgewordenen Ausführungen, hier durch die parallel beiderseits an
der Jochplatte anliegenden Fußplatten in einfachster Weise unter Mitausnutzung der
Reibung eine stabile und genaue Lage der Weicheisenschenkel in bezug auf die Jochplatte
und damit ein einfacher und sicherer Zusammenhalt des aus Jochplatte und Weicheisenschenkel
bestehenden Magnetsystems erzielt wird, so daß also auch die Einhaltung eines engen
und trotzdem genauen Luftspaltes zwischen Polschenkel und Anker möglich ist. Dabei
ist die Herstellung des Magnetsystems äußerst einfach, da die Weicheisenschenkel
mit der jeweils zugehörigen Fußplatte zusammen aus einem Blechstück gestanzt und
genau geformt werden können. Bei der Ausführung nach Abb. 2, die einen zweipoligen
rotierenden Magneten zeigt, besitzt der eigentliche Dauermagnet (Jochplatte 9) die
Form einer homogenen Scheibe (ohne Bohrung). Die Achse 17 kann deshalb nicht
durch diese Jochplatte hindurchgeführt werden, sondern muß mit der Fußplatte I4
verbunden werden, welche deshalb zum Zwecke der Befestigung und der Verhinderung
von Kraftlinienverlust den Ansatz i4a besitzt. Die Verbindung der Fußplatten I4,
I5, kann hier beispielsweise mit einer Platte I8 aus nicht magnetisierbarem Werkstoff
und mit Schrauben I9 erfolgen. Der eigentliche Dauermagnet (Jochplatte) kann aber
auch scheibenringförmig ausgebildet werden, wie das in den anderen beispielsweisen
Ausführungsformen (Abb. 3 bis 6) gezeigt ist. Durch die Möglichkeit, die beiden
Fußflächen durch die Ringöffnung der Jochplatte 9 miteinander zu verbinden, ergibt
sich beim rotierenden Magneten eine vorzügliche Befestigungsmöglichkeit für die
Achse und bei ruhendem Magnet neben der guten Befestigungsmöglichkeit eine gute
Lagerung für die Ankerachse.
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Bei der Ausführung nach Abb. 3 und 4, die einen rotierenden vierpoligen
Magneten zeigt, muß dieser ebenfalls durch die Achse I7 angetrieben werden. 17a
ist ein Ansatz an der Achse I7, der beispielsweise unten bei I7b konisch gedreht
ist, wie auch die Fußfläche I4 eine konische Ausdrehung besitzt, so daß sich eine
sehr gute Zentrierung ergibt. 2o ist ein rohrförmiger Hohlraum zwischen den Platten
9, I4 und I5 einerseits und der Verlängerung der Achse I7 andererseits. Dieser Luftraum
erstreckt sich bis zur Unterlegscheibe 2I, die aus nicht magnetisierbarem Werkstoff
besteht und bei 2Ia, ähnlich wie bei I7b, konisch angedreht ist, so daß hier im
Zusammenwirken mit einer konischen Ausdrehung in der Fußplatte I5 eine gleich gute
Zentrierung möglich ist. Durch die Mutter 22 werden die Teile des Magneten fest
mit der Achse zusammengeschraubt. Durch den Luftraum 2o und die Unterlegscheibe
2I wird die Streuung zwischen den Fußflächen 14 und 15 wesentlich verkleinert.
An Stelle der Mutter 22 könnte aber auch die Unterlegscheibe 2I als Mutter ausgebildet
werden, so daß der für den Anker bestimmte Raum zwischen den Weicheisenschenkeln
entsprechend höher wird.
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Bei dem in den Abb. 5 und 6 dargestellten achtpoligen Dauermagneten
sind die Fußflächen durch einen Nietkopf 23 aus nicht magnetisierbarem Werkstoff
vereinigt. Nach der Vernietung wird ein Gewinde 23a für die Achse 17 eingeschnitten,
sofern es nicht schon im voraus an dem Nietkopf angebracht wurde, und die Achse
17 eingeschraubt. 24 ist die Ankerwicklung, die hier beispielsweise außerhalb der
Pole des Erregermagneten liegt.
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Wenn an Stelle des Erregermagneten der Anker rotiert, werden die Bohrung
und die Ringfläche des in den Abb. 3 bis 6 gezeigten Dauermagneten nicht nur zur
Verbindung der Polbleche (Fußplatten), sondern auch zurLagerung derAnkerachse benutzt.
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Ein bedeutender Vorteil der Erfindung liegt auch darin, daß der Dauermagnet
9 durch einen
Magneten mit magnetischer Vorzugslage ersetzt werden
kann. So kann z. B. an Stelle von Magnetwerkstoffen des Metallsystems Eisen-Nickel-Aluminium
mit einem Kurvenkennwert von 7o-6-28 nach W. Zumbusch ein Magnetwerkstoff des Metallsystems
Eisen-Nickel-Kobalt-Aluminium-Kupfer mit magnetischer Vorzugslage verwendet werden,
der einen Kurvenkennwert von 425-I9-58 nach W. Zumbusch besitzt. Dadurch wird das
für den erstgenannten Werkstoff erforderliche Metallgewicht auf den vierten Teil
reduziert.
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Sämtliche beschriebenen und gezeichneten Ausführungsbeispiele der
Erfindung zeigen außerdem vor allem, daß an die verwendeten Jochplatten aus schwer
bearbeitbarem Dauermagnetwerkstoff nur die geringstmöglichen Bearbeitungsansprüche
gestellt zu werden brauchen. Es müssen lediglich die beiden Begrenzungsflächen des
Dauermagneten, auf denen die Fußflächen der Weicheisenschenkel aufliegen, genau
parallel sein. Eine genaue Formgebung oder Bearbeitung des Umfanges der Jochplatte
ist in keinem Fall nötig. Auch an die Genauigkeit der beispielsweise gegossenen
oder rohrförmig gezogenen Bohrungen der scheibenringförmigen Jochplatte der Ausführungen
nach Bild 3, 4 bzw. 5, 6 werden keine besonderen Anforderungen gestellt. Im Falle
der Abb. 3 und 4 ist das ohne weiteres ersichtlich. Im Falle der Abb. 5 und 6 ist
es nur nötig, so zu konstruieren und die Vorrichtungen zum Zusammennieten des Magnetsystems
so auszuführen, daß die erforderliche Endgenauigkeit durch den Nietkopf 23 und die
in den Fußplatten I4 und I5 leicht herstellbaren Bohrungen bestimmt wird; damit
kann also von vornherein auf jede besondere Genauigkeit der Bohrung des Ringes 9
(Jochplatte) verzichtet werden.