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Magnetsystem für magnetelektrische Kleinmaschinen und Apparate Die
Erfindung betrifft ein Magnetsystem für magnetelektrische Kleinmaschinen und Apparate,
die insbesondere zur Fahrradbeleuchtung dienen und die nach dem bekannten Systemeiner
Scheibendynamo ausgebildet sind.
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Die bisher bekannten Magnetsysteme dieser Art werden durch Schmieden,
Pressen oder Bohren und Fräsen aus einem Stück Material hergestellt und sind in
der Herstellung schwierig und teuer und neigen beim Härten zum Reißen. Ferner sind
auch Magnetsysteme mit gehärteten Magnetprofilstäben bekannt, die an ihrem einen
Ende durch ein Weicheisenjoch und an ihrem anderen Ende außerdem durch ein unmagnetisches
Joch zusammengehalten werden. Auch diese Ausführungsform ist in der Herstellung
schwierig und teuer und kann für Scheibendynamos nicht verwendet werden, da das
unmagnetische Joch an den Stirnseiten der Magnetstäbe dem magnetischen Kraftflusse
hinderlich ist.
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Man hat auch vorgeschlagen, die Magnetstäbe an dem Weicheisenjoche
mittels Preßsitz zu befestigen, wobei die Magnetstäbe in entsprechend gearbeitete
Aussparungen des Joches eingepreßt werden. Dieses Verfahren ist aber besonders schwierig
und teuer, da die Masse der einzupressenden Magnetstäbe im Verhältnis zur Masse
des Joches größer ist. Die Magnetstäbe geben infolge ihrer Form und Härte beim Einpressen
nicht nach, so daß bei nicht sehr genau zueinander dimensionierten Magnetstäben
und Aussparungen die Gefahr besteht, daß das Joch beim Eindrücken der Magnetstäbe
an seinen schwächsten Materialstellen über die Elastizitätsgrenze beansprucht und
zerstört wird. In weiterer Folge dieser Überbeanspruchung des Materials tritt eine
Formveränderung des Joches ein, wodurch die Magnetstäbe beim Einpressen ,in das
Joch sich schief stellen und im Betriebe sich leicht lockern. Durch die vorliegende
Erfindung werden diese Übelstände beseitigt.
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Das Wesentliche der Erfindung besteht darin, daß in oder an dem Joche
Spannelemente - wie Ringe, Kerne, Stifte o. dgl. -angeordnet sind, die die in dem
Joche angeordneten Magnetstäbe durch Beeinflussen bzw. Verschieben von Jochmaterial
gegen die Magnetstäbe mittelbar im Joche festspannen. Hierdurch ist der Vorteil
erreicht, daß die Magnetstäbe mit ihrem Umfange mit dem Jochmaterial innig in Berührung
stehen, so daß sich Luftspalte bzw. Luftzwischenräume zwischen den Magnetstäben
und den Aussparungen nicht bilden können. Außerdem werden die Magnetstäbe durch
die in oder an dem Joche angeordneten Spannelemente, die das Jochmaterial .gegen
die Magnetstäbe pressen, unverrückbar festgespannt. Die Magnetstäbe sind bei dieser
Verbinidungsart mit dem Joche magnetisch fast verlustfrei und mechanIsch so fest
verbunden, daß ein Lockern .im Betriebe - auch bei Erschütterungen, wie sie bei
Fahrrädern auftreten - nicht stattfinrden kann. Außerdem wird die große Genauigkeit,
wie
sie bei bloßer Anwendung des Preßsitzes als Verbindungselement zwischen Magnetstäben
und Joch in diesem Falle verlangt wird, vermieden, da die Magnetstäbe mit mehr oder
weniger Über- oder Untermaß in die Aussparungen des Joches eingedrückt werden können.
Die verschiedenen Spannelemente bewirken durch ihren Druck auf das Jochmaterial
ein mittelbares Festspannen der Magnetstäbe im Joche. Diese Befestigungsart ist
in der Herstellung einfach und ohne größere Genauigkeit durchführbar, was in bezug
auf den Umstand, daß es sich um einen Massenartikel handelt, besonders beachtenswert
ist. Auf der Zeichnung sind einige Ausführungsbeispiele nach der Erfindung dargestellt,
und zwar zeigen Abb. I einen Längsschnitt durch ein Magnetsystem mit einem Ringe,
Abb.2 einen Querschnitt nach der Linie A-B der Abb. I, Abb.3 einen Längsschnitt
durch ein Magnetsystem mit einem Kern, Abb. 4. einen Querschnitt nach der Linie
C-D der Abb. 3, Abb. 5 einen Längsschnitt durch ein Magnetsystem mit einem Ringe,
Abb. 6 einen Querschnitt nach der Linie E-F der Abb. 5, Abb.7 einen Längsschnitt
durch ein Magnetsystem mit Stiften, Abb. 8 einen Querschnitt nach der Linie G-H
der Abb. 7, Abb. 9 einen Längsschnitt durch ein Magnetsystem mit Stiften, Abb. Io
einen Querschnitt nach der Linie )-K der Abb. 9, Abb. I I einen Längsschnitt durch
ein Magnetsystem mit Stiften, Abb. 12 einen Querschnitt nach der Linie L-M der Abb.
II, Abb. 13 einen Längsschnitt durch ein Magnetsystem mit Stiften, Abb. 14 einen
Querschnitt nach der Linie N-0 der Abb. 13.
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In den Abb. I und. 2 ist ein Magnetsystem dargestellt, bei dem die
Befestigung der Magnetstäbe an dem Joche mittelbar durch ein von außen wirkendes
Spannelement, einem Ringe, stattfindet. Hier stellen I die gehärteten aus Stahl
bestehenden Magnetstäbe dar und 2 das weicheiserne Joch. Das Joch 2 besitzt den
Magnetstäben i entsprechende Aussparungen (Löcher) 3, die derart angeordnet sind,
daß die Jochwandungen 4 zwischen dem äußeren Umfange 5 des Joches 2 und den Magnetstäben
I nur aus wenig Material bestehen. Beim Einschieben der Magnetstäbe I mni ihrem
einen Ende 6 in die Aussparungen 3 des Joches 2 werden diese verhältnismäßig dünnen
Jochwandungen 4 nach außen gedrängt. Gemäß der Erfindung wird nun ein Ring 7 über
das Joch geschoben, wodurch die Jochwandungen 4 gegen die Magnetstäbe I gepreßt
werden, so daß eine mechanisch feste und dauernd sicheresowiemagnetischeinwandfreie
Verbindung zwischen den Magnetstäben i und dem Joche 2 hergestellt wird. Durch das
kräftige Anpressen der Jochwandungen 4 an die Magnetstäbe I können sich keine Luftspalte
zwischen den Magnetstäben I und den Jochaussparungen 3 bilden, wodurch der magnetische
Widerstand an den Berührungsstellen fast aufgehoben ist. In der Mitte des Joches
wird im allgemeinen die Achse befestigt, um den Magneten umlaufend zu lagern. Mit
dem gleichen Erfolge könnte nach der Erfindung an Stelle des Ringes eine Kappe mit
einem Rande über das Joch gezogen werden.
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In den Abb. 3 und 4. ist ein Ausführungsbeispiel gezeigt, bei dem
als Spannelement ein Kern 17 verwendet wird. Hier stellen II die Magnetstäbe, die
mit ihrem einen Ende 16 in Aussparungen 13 des Joches 12 angeordnet sind, dar. In
der Mitte des Joches ist eine Bohrung 19 vorgesehen, so daß zwischen dem Umfange
15 derselben und den Magnetstäben I I verhältnismäßig schwache Jochwandungen 14
stehenbleiben. Diese schwachen Jochwandungen 14 haben beim Einlassen der Magnetstäbe
I I das Bestreben, sich nach dem Mittelpunkt des Joches zu drängen. Durch den in
die Bohrung I9 einzupressenden Kern 17 werden die Jochwandungen 14 allseitig gegen
die Magnetstäbe zurückgepreßt, so daß eine mechanisch feste und dauernd sichere
sowie magnetisch einwandfreie Verbindung zwischen den Magnetstäben I I und dem Joche
12 hergestellt wird. An Stelle des vollen Kernes 17 kann auch ein Rohr oder eine
Kappe in die Bohrung I9 eingepreßt werden. Die Abb. 5 und 6 zeigen ein Ausführungsbeispiel,
bei dem zwecks Erzielung eines kräftigen Einwirkens,des Spannelementes - des Ringes
27 - auf das Jochmaterial die Aussparungen 23 Schlitze 29 erhalten. Hierdurch werden
immer zwei jeden Magnetstab 21 umgreifende Wangen 30 gebildet, die durch den Spannring
27 fest gegen die Magnetstäbe gepreßt werden. Hierdurch treten dieselben angestrebten
Wirkungen auf wie bei den obigen beiden Beispielen.
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Die folgenden Abbildungen zeigen Ausführungsboi@spiele, bei denen
Stifte als Spannelemente angewendet sind. In den Abb.7 und 8 sind beispielsweise
Stifte 37 in Bohrungen 38 zwischen den Magnetstäben 31 außerhalb des Mittelpunktkreises
der letzteren angeordnet. Nachdem die Magnetstäbe 31 mit ihrem einen Ende 36 in
Aussparungen 33
des Joches 32 eingelassen sind, werden die Stifte
37 in Bohrungen 38 des Joches stramm eingeschlagen. Hierdurch werden die Jochwandungen
34 gegen die Magnetstäbe 31 gedrängt, wodurch die Magnetstäbe fest und sicher gehalten
werden und die Befestigung der Magnetstäbe im Sinne der Erfindung erreicht ist.
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Nach den Abb. 9 und IO sind die die Festspannung bewirkenden Stifte
47 innerhalb des Mittelpunktkreises des Magnetstäbe 41 im Joche 42 angeordnet. Es
treten hierbei die gleichen Wirkungen auf wie bei dem vorigen Beispiel.
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Zwecks Erzielung eines kräftigen Einwirkens der Spannelemente, insbesondere
der Stifte 57, sind nach den Abb. I I und 12 die Aussparungen für die Magnetstäbe
51 mit Schlitzen 59 versehen. Hierdurch werden die Jochwangen 54 an die Magnetstäbe
51 angepreßt, wodurch dieselben besser festgehalten werden.
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In einer anderen Ausführung nach der Abb. 13 und der linken Hälfte
der Abb. 14 werden die Bohrungen 68 für die Stifte 67 mit Schlitzen 69 versehen,
um auf diesem Wege eine festere Umspannung der Magnetstäbe 61 zu bewirken. Auf Ader
rechten Hälfte des Joches 62 gemäß Abb. 14 sind die Aussparungen 63 und die Bohrungen
68 für die Stifte 67 mit Schlitzen 7o und 69 versehen.
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Die hier vorgeschlagenen Mittel zur Erzielung eines besseren Einwirkens
der Spannelemente auf das Jochmaterial, um die Magnetstäbe fester am Joche zu befestigen,
können nach der Erfindung mit den Spannelementen in den verschiedensten Zusammenstellungen
benutzt werden. Für die Ausführungsform der Erfindung ist es natürlich belanglos,
ob der Querschnitt der Magnetstäbe ein rundes oder irgendein anderes Profil aufweist.
Die Erfindung kann mit denselben Mitteln bzw. Spannelementen und dem gleichen guten
Erfolge daher auch für Magnetstäbe mit anderem Profil verwendet werden.