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Magnetisierungsvorrichtung zur Herstellung von permanenten Magneten
Bei der Herstellung von permanenten Magneten wendet man zum Magnetisieren infolge
der Körperform des Magneten, die einen nur kleinen Ouerschnitt der Magnetisierungsspule
gestattet, hohe Ströme bei Spulen mit verhältnismäßig wenig Windungen aus dünnem
Draht an. Dies erschwert die Verwendung von Gleichstrom, da eine derartige Anlage
großes Kapital erfordert. Wechselstrom in genügender Stärke kann fast überall bezogen
werden, doch steht dessen Verwendung zu Magrnetisierungszwecken. die wechselnde
Polarität entgegen.
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Die Erfindung betrifft eine Magnetisierungsv orrichtung zur Herstellung
von permanenten Magneten, bei der von der Sinuskurve eines Wechselstromnetzes jeweils
ein Teil der bezüglich der Nullinie gleichliegenden Halbwellen zur Magnetisierung
benutzt wird, und kennzeichnet sich dadurch, daß in das Netz ein Synchronmotor geschaltet
ist und Schaltmittel vorgesehen sind, derart, daß der Synchronmotor einen Magnetisierungskreis
mit Bezug auf die Sinuskurve stets im gleichen Moment schließt und die Schaltmittel
nach einem Bruchteil einer Sekunde diesen Magnetisierungskreiswieder öffnen. Bei
einer Ausführungsform der Erfindung beeinflußt ein Relais den Magnetisierungskreis
derart, daß die Trägheit des Relaisankers die Erregungszeit des Magnetisierungskreises
bestimmt. Dabei kann die Anordnung so getroffen sein, daß ein Schalter des Magnetisierungskreises
von einem Organ gesteuert ist, das mit einer auf der Achse des Synchronmotors sitzenden
Schnecke zusammenwirkt, derart, daß es durch Abfall von der Schnecke das Relais
erregt. Eine solche Vorrichtung kann einen Mechanismus enthalten, der das Steuerorgan
beim Einschalten automatisch stets auf der gleichen Stelle auf die Schnecke auftreffend
leitet.
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Die Zeichnung zeigt in Fig. i eine Sinuskurve mit einer beispielsweise
durch die Anwendung des Verfahrens erfolgenden Veränderung der einen Halbwelle,
in Fig. a eine Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens in Ansicht, in Fig.3 einen
Teil der Vorrichtung in .Ansicht von links der Fig. a und in Fig. q. das Schaltungsschema
der in den Fig. a und 3 gezeigten Vorrichtung.
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Das Prinzip des Verfahrens, wie es sich beispielsweise auf den Verlauf
der Sinuskurve auswirkt, zeigt die Fig. i. Dort ist d, ai
die Sinuskurve
eines Wechselstromes, dessen Halbwelle a über und dessen Halbwelle a' unter der
lullinie b liegt. Die Vorrichtung zur Verfahrensausübung ist bezüglich der zeitlichen
Wirkung der Ein- und Ausschaltung eines Magnetisierungskreises so ausgebildet, daß
kurz vor Erreichung des Spannungsmaximums das Schließen und kurz vor dem Durchgang
der Spannung durch die Nulllinie b das öffnen des Magnetisierungskreises erfolgt,
so daß eine Magnetisierungskurve c entsteht, die sich nur über die Halbwelle a erstreckt.
Wird der Magnetisierungsvorgang wiederholt, so erfolgt wiederum vor Erreichung des
Spannungsmaximums, d. h. also im Bereich einer der folgenden bezüglich der Nullinie
b gleichliegenden Halbwellen a, die Schließung und Öffnung des Magnetisierungskreises.
Auf diese Art wird stets bei gleicher Polarität magnetisiert, so daß eben Wechselstrom
zur Herstellung von permanenten Magneten verwendet werden kann.
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Die Vorrichtung zur Verfahrensausübung weist gemäß dem Ausführungsbeispiel
einen auf einer Grundplatte i montierten Synchronmotor 2 auf, welcher mit einem
rotierenden Anker 2' versehen ist, der auf seiner Welle fliegend eine Schnecke 3
trägt.
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An den Synchronmotor 2 ist ein Schalter angebaut, der einen festen
Kontakt 5 und einen federnden Kontakt 6 aufweist. Eine Wippe 7, welche bei 8 drehbar
ist, wirkt auf den federnden Kontakt 6 ein und trägt an einem Hebel 9 einen Arm
io, der mittels eines Bolzens i i am Hebel 9 angelenkt ist. Der Arm io ist vom Hebel
9 aus gesehen gegen die Schnecke 3 gerichtet, ragt über diese hinaus und hat in
deren Bereich an der Unterseite eine dachförmige Fläche 12.
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An der Grundplatte i ist weiter ein Rahmen 13 befestigt, in dem Wellen
14 und i5 gelagert sind. Die Welle 14 ist durch eine sternförmige Feder 16 gebremst
und weist eine mit Mitnehmerstiften 17 versehene Scheibe 18 sowie eine Kupplung
i9, 2o auf. Der Teil 19 dieser Kupplung ist auf der Welle 14 fest, wogegen
derjenige 2o lose drehbar und mit einem Hebel 21 versehen ist, an dem eine Zugstange
22 angreift, die ihrerseits zu einem Fußtritt führt und unter der Wirkung Einer
- Feder steht, welche sie in gehobener Stellung zu halten sucht. Fußtritt und Feder
sind auf der Zeichnung nicht dargestellt, da sie als allgemein bekannte Mittel aufzufassen
sind, deren Wirkung auch ohne besondere Darstellung verständlich ist. Eine um die
Welle 14 herumgelegte Feder 14' stützt sich auf die Scheibe 18 und den Kupplungsteil
2o und sucht dadurch die Kupplungsteile i9, 2o stets miteinander in Eingriffsbereitschaft
'zu halten. Auf der Welle 15 sitzt eine Klinke 24 fest, welche mit den Mitnehmerstiften
17 in Wirkungsverbindung steht. Die Welle 15 trägt ferner außerhalb des Rahmens
13 einen am freien Ende gegabelten Hebel 25, welcher unter dem Einfluß
einer Feder 26 an einem Anschlag 27 anliegend gehalten wird.
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An dem Rahmen 13 sind auf der dem Hebel25 zugekehrten Seite eine mit
einer Einkerbung versehene Rast 28 und ein Leitstück 29 vorgesehen. In der Ruhelage
des Hebels 25 liegt dessen gegabeltes Ende vor der Rast 28, und letztere kann das
freie Ende des Armes io halten.
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An der Grundplatte i ist endlich noch ein Relais 30 angeordnet,
welches einen Schwinganker 3 i aufweist. Die Welle dieses Schwingankers 3 i ragt
mit einer Abflachung 32 zwischen zwei, Kontakte 33 tragende Blattfedern 34. Bei
nicht erregtem Relais 3o bewirkt der Druck der Blattfedern 34 mittels der Abflachung
32, daß der Anker 3 i in nicht angezogener, d. h. in der Ruhestellung sich befindet.
35 ist die Magnetisierungsspule.
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Die Schaltung der beschriebenen Vorrichtung ist, wie aus dem Schema
nach Fig.4 hervorgeht, folgendermaßen: d ist ein Magnetisierungskreis, der von einem
Wechselstromnetz abgezweigt ist und in dessen einem Leitungszweig die Schalterkontakte
5, 6 liegen, die im Schema nicht besonders dargestellt, sondern nur durch den Arm
i o verkörpert angedeutet sind. Zwischen den Leitungszweigen von d liegen die Spulen
des Relais 30 sowie bei geschlossenen Kontakten 33 (im Schema nur durch den
Anker 31 angedeutet) die Magnetisierungsspule 35.
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Im Ruhezustand, jedoch bei betriebsbereiter Vorrichtung, läuft der
Synchronmotor 2, und vom Magnetisierungskreis ist nur das Relais 3o erregt, indem
io dessen Kreis schließt, wogegen dieses Relais durch Anziehen seines Ankers 31
den Kreis der Magnetisierungsspule 35 unterbrochen hält. Soll ein Eisenkern F magnetisiert
werden, und ist er zu diesem Zwecke in die Magnetisierungsspule 35 eingebracht,
so wird mittels des erwähnten Fußtrittes die Zugstange 22 nach unten bewegt und
dadurch die Scheibe 18 gedreht. Einer der Stifte i7 nimmt dann die Klinke 24 mit
und dreht dadurch die Welle 15 mit dem Hebel 25 unter Spannung der Feder 26, wobei
dieser Hebel den Arm io hebt, ihn über das Leitstück 29 führt, über welchem durch
die inzwischen eingetretene Schräglage des Hebels 25 der Arm io von diesem frei
wird und vom Leitstück 29 auf die Schnecke geleitet wird, wobei er mit seiner dachförmigen
Fläche i2 in die Schnecke zum Eingriff kommt. Während dieses Hebevorganges ist der
Kraftkreis des Relais 30 (durch Öffnen
der Kontakte 5, 6) unterbrochen
worden, so daß das Relais entregt und die Leitungszweige des Kreises der Magnetisierungsspule
35 geschlossen wurden; ein Kraftfluß im letzteren ist jedoch momentan infolge der
Abschaltung bei io (Kontakte 5, 6) nicht vorhanden. Der Arm io windet sich auf der
Schnecke 3 gegen deren freies Ende hin, bis er von ihr ab und wieder in die Rast
28 hineinfällt, im gleichen Moment den Magnetisierungskreis schließend. Gleichzeitig
wird jedoch auch wieder das Relais 3o erregt, so daß der eigentliche Magiietisierungskreis
nur so lange geschlossen ist, als das Relais 30 braucht, seinen Anker 3i anzuziehen,
d. h. etwa 112" Sek.
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Der Einschaltmoment und damit der noch wichtigere Ausschaltmoment
des Magnetisierungskreises kann durch Einstellen der Schnecke zum Anker 2' oder
auch durch entsprechende Abstimmung der Trägheit des Armes io genau gewählt werden,
so daß die Magnetisierungszeit stets auf bezüglich der Nullinie gleichliegende Halbwellen
der Sinuskurve fällt.
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Die Ausgestaltung der Vorrichtung könnte auch anders wie beschrieben
sein, so könnte beispielsweise der Synchronmotor auch einen Schwinganker aufweisen
und durch Nachschalten von Rädern den Stromschluß bewirken.
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Das Inbetriebsetzen des Synchronmotors 2 kann mittels einer an und
für sich bekannten Anwurfseinrichtung erfolgen.