Verfahren zur Herstellung einer Magnetanordnung, sowie zugehörige Magnetanordnung

Abstract

 Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zur Herstellung einer Magnetanordnung, bestehend aus einem zylindrischen Magneten (1), diesen von außen umgebenden Polschuhen (2) in Form ringzylindrischer Abschnitte und zwei Deckplatten (3) die auf die Stirnflächen des Magneten und der Polschuhe aufleigen und mit den Polschuhen verbunden sind. Um einerseits an den Polschuhen und insbesondere am Magneten in der Fertigung keine enge Toleranzen einhalten zu müssen, andererseits aber dafür zu sorgen, daß der fertigen Magnetanordnung zwischen den Polschuh-Innenflächen und der Magnet-Außenfläche keine Luftspalte entstehen, ist vorgesehen, daß den Innenflächen (5) der Polschuhe, (2ʹ) zunächst ein Radius (r1) vermittelt wird, der vom Radius (r2) der Auß enfläche (8) des Magneten (1) abweicht, daß diese Polschuhe (2ʹ) beidseitig an bzw. um den Magneten (1) gelegt werden, daß die Polschuhe durch eine Vorrichtung (9) mit ihren Innenflächen (8), unter Angleichung der beiden Radien (r1, r2) in ihren Größen aneinander gegen die Aussenfläche (8) des Magneten (1) gepreßt werden und daß bei in dieser Lage angepreßten Polschuhen (2) die Deckplatten (3) mit den Polschuhen (2) verschweißt werden. Die Erfindung betrifft ferner eine zugehörige Magnetanordnung.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft zunächst ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1. Hierzu ist es aus dem DE-GM 6 75 00 56 bekannt, um einen solchen Magnetkern die Polstücke lose zu legen und die Deckplatten als Klemmstücke auszubilden, die mit den Polschuhen verklemmt werden. Hierbei besteht der Nachteil, daß entweder die Innenflächen der Polschuhe und die Außenflächen der Magnete sehr exakt bearbeitet und dabei in den Radien aufeinander abgestimmt werden müssen, um die aus magnetischen Gründen geforderte satte, vollflächige Anlage der Polschuh - Innenflächen an die Außenfläche des Magneten zu erreichen. Eine solche exakte Bearbeitung ist aber relativ kostenaufwendig und zwar insbesondere die exakte Bearbeitung der Außenfläche des Magneten. Wenn man aber diese Kosten nicht aufwenden will bzw. kann, so ist dann andererseits der Nachteil gegeben, daß zwischen den Innenflächen der Polschuhe und der Außenfläche des Magneten Luftspalte bestehen. Dies beeinträchtigt sowohl die Wirksamkeit, als auch die Linearität des Magnetflusses. Das Verklemmen der Deckplatten mit den Polschuhen ist fertigungstechnisch umständlich und auch nicht fest genug. Eine ähnliche Magnetanordnung, die auch ähnlich zusammengesetzt wird, ist Gegenstand des DE-GM 68 02 788, nur werden hier die Deckplatten aus Kunststoff hergestellt und dabei so um den Magneten und die Polschuhe herumgespritzt, daß sie durch Eindringen des Kinststoffes in Aussparungen oder Hinterschneidungen der Polschuhe die Anordnung zusammenhalten. Hier ergeben sich im Prinzip die gleichen Nachteile, wie beim Gegenstand des DE-GM 67 50 056. Aus der FR-OS 25 38 121 ist eine Magnetanordnung bekannt, bei der der innere Magnet als Quader ausgebildet ist, während die Polschuhe im Querschitt kreissegmentförmig und in der Frontansicht rechteckig sind, wobei dieses Rechteck zu der entsprechenden planen Gegenfläche des quaderförmigen Magneten paßt. Nach dem Fixieren der Polschuhe in einer bestimmten Stellung wird der Magnet zwischen diese geschoben. Dann werden Deckplatten aufgelegt, die mit den Polschuhen verbunden werden (Verkleben oder Verschweißen). Der Gegenstand dieser Vorveröffentlichung erfüllt zunächst nicht die Merkmale des Oberbegriffes des Anspruches 1, ist also gatungsfremd. Außerdem muß auch hier nachteiligerweise die Form des Magneten und der Polstücke in der Fertigung sehr genau eingehalten werden, so daß sich auch hier die vorstehend erläuterten Nachteile ergeben.

[0002] Die Aufgabe der Erfindung besteht demgegenüber zunächst darin, ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 zu schaffen, bei dem einerseits an den Polschuhen und insbesondere am Magneten in der Fertigung keine engen Toleranzen eingehalten werden müssen, andererseits aber dafür gesorgt ist, daß bei der fertigen Magnetanordnung zwischen den Polschuh-Innenflächen und der Magnet-Außenfläche keine Luftspalte entstehen.

[0003] Die Lösung dieser Aufgabe wird zunächst, ausgehend vom Oberbegriff des Anspruches 1, in dem Merkmalen des Kennzeichens des Anspruches 1 gesehen. Damit können die Magnete roh oder nur ungenau geschliffen sein und auch die Toleranzen der Maße der Innenflächen der Polschuhe können größer sein, da trotzdem nach dem Anpressen der Polschuhe an den Magneten dieser an den Innenflächen der Polschuhe satt, d.h. ohne Luftspalte zwischen der Magnetaußenfläche und den Polschuhinnenflächen zur Anlage kommt. Mit anderen Worten: Der Radius der Innenflächen der Polschuhe wird damit genau dem Radius der Außenfläche des Magneten angepaßt. In dieser Position der vorgenannten Teile zueinander erfolgt die Verschweißung der Deckplatten mit den Polschuhen so daß die Polschuhe in der angedrückten Lage absolut fest und unverrückbar gehalten sind. Die nach dem Andrücken den Polschuhen innen wohnende Vorspannung ist nämlich bestrebt, die Polschuhe wieder in die ursprüngliche Lage, in de r die Innenflächen einen entsprechend größeren Radius haben, zurückzubewegen. Die Deckplatten haben damit die Funktion von mit den Polschuhen verschweißten Trägern.

[0004] Magnetanordnungen nach der Erfindung werden primär in Meßwerken für elektrische Meßinstrumente eingesetzt. Beisolchen Meßwerken ist der Magnet der teuerste Teil. Da es mit der Erfindung gelingt, ohne funktionellen Nachteil die Herstellungskosten des Magneten selber etwa um die Hälfte zu reduzieren und damit die Herstellungskosten der Magnetanordnung entsprechend zu verkleinern hat dies einen entspechend großen Einfluß auf die Kosten des Meßwerkes selber.

[0005] Die Verfahrensansprüche 2 und 3 stellen Ausführungsmöglichkeiten des Verfahrens gemäß Anspruch 1 dar.

[0006] Die Erfindung hat ferner das Ziel der Schaffung einer entsprechenden Magnetanordnung. Hierzu wird auf die Merkmale des Anspruches 4 verwiesen.

[0007] Die Merkmale des Anspruches 5 sehen zumindest Schweißverbindungen an den Stellen vor, in denen die vorstehend geschilderte Vorspannung der Polstücke ihre größte Kraft hat, um hier ein unbeabsichtigtes und nachteiliges Zurückfedern der Polschuhe in die Ausgangslage mit Sicherheit zu verhindern.

[0008] Die Merkmale des Anspruches 6 beinhalten einen Magneten, dere (siehe die obigen Ausführungen) sehr geringe Fertigungskosten benötigt.

[0009] Weitere Verteile und Merkmale der Erfindung sind der nachstehenden Beschreibung und der zugehörigen Zeichnung von erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielen zu entnehmen. In der Zeichnung zeigt:

Fig. 1: ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung in der Seitenansicht,

Fig. 2: einen Schnitt gemäß der Linie II-II in Fig. 1,

Fig. 3: die Draufsicht zu Fig. 1 gemäß dem PFeil III,

Fig. 4: einen Schnitt gemäß der Linie IV-IV in Fig. 3,

Fig. 5: ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung in einer Draufsicht analog der Draufsicht gemäß Fig. 3.

[0010] Die Magnetanordnung besteht aus einem zylindrischen Magneten 1, zwei Polschuhen 2 und zwei Deckplatten 3. Die Polschuhe 2 bilden ringzylindrische Abschnitte, die sich von der Seite (in Fig. 3 von oben und von unten her) über einen wesentlichen Teil des Umfanges des Magneten an diesen anlegen.

[0011] Gemäß dem Ausführungsbeispiel der Fig. 3 besitzen vor der Montage die Polschuhe an ihrer Innenfläche 5 einen Radius r 1 (bezogen auf einen Punkt, der zum Mittelpunkt 7 der gesamten Anordnung etwas versetzt ist), der größer ist als der Radius r 2 der Außenfläche 8 des Magneten. Der Mittelpunkt des Radius r 2 ist identisch mit dem Mittelpunkt 7 der gesamten Anordnung. Der entsprechend geformte Polschuh 2ʹ ist in Fig. 3 strichpunkiert dargestellt. Durch eine schematisch angedeutete Vorrichtung oder ein entsprechendes Werkzeug 9 werden die Polschuhe mit dem größeren Radius r 1 an die Außenfläche 8 angepreßt, bis die Innenflächen 5 der Polschuhe vollflächig an der Außenfläche 8 des Magneten anliegt (mit durchgezogenen Linien dargestellte Lage der Polschuhe 2). Der Druck von der Vorrichtung 9 auf die Polschuhe wird so lange aufrechterhalten, bis die Deckplatten 3 aufgebracht und mit den Polschuhen verschweißt sind. Bevorzugt sind dies Punktschweißungen 10, die sich nahe der Seitenstirnflächen 11 der Polschuhe befinden, da dort die Verformungsspannung der Polschuhe am größten ist. Es können aber noch weitere Schweißpunkte oder Schweißstellen vorgesehen sein.

[0012] Gemäß dem Ausführungsbeispiel der Fig. 5 ist der Innenradius r 1 der Polschuhe (ebenfalls bezogen auf einen Punkt, der zum Mittelpunkt 7 der gesamten Anordnung etwas versetzt ist) kleiner als der Radius r 2 der Außenfläche 8 des Magneten. Damit nehmen zunächst die Polschuhe zum Magneten die strichpunktiert dargestellt Lage ein. Die Anpreßvorrichtungen oder Werkzeuge 9 befinden sich hier etwas in der Mitte der Polschuhe. Durch Andrücken oder Anpressen in Pfeilrichtung werden auch hier die Polschuhe an den Magneten gepreßt und die Rad ien r 1, r 2 in ihrer Größe einander angeglichen. Dann erfolgt die Aufbringung der Deckplatten 3 und deren Verschweißung mit den Polschuhen, wobei sich in diesem Ausführungsbeispiel diese Punktschweißstellen 10 etwa in der Mitte der Polschuhe befinden, da im vorliegenden Beispiel dort die Verformungsspannung der Polschuhe am größten ist. Auch in diesem Ausführungsbeispiel kann die Zahl der Punktschweißstellen 10 anders sein als dargestellt.

[0013] Die Erfindung erlaubt die Verwendung eines ungeschliffenen oder nur grob bearbeiteten Magneten 1. Trotzdem können bei großen Toleranzen die Polschuhe den Magneten konzentrisch im Meßwerk halten. Man kann dabei eine Halbierung des Magnetpreises erreichen, der zurzeit bis zu 50 % und noch mehr des Materialpreises eines Meßwerkes ausmacht.

[0014] Der Magnet 1 ist ein Dauermagnet, die Polschuhe 2 bestehen aus einem magnetisch sehr leitfähigen Material, wie Reineisen. Die Deckplatten 3 können aus einem im wesentlichen magnetisch nicht leitenden Material bestehen.

Ansprüche

1. Verfahren zur Herstellung einer Magnetanordnung. bestehend aus einem zylindrischen Magneten, diesen von außen umgebenden Polschuhen in Form ringzylindrischer Abschnitte und zwei Deckplatten, die auf die Stirnflächen des Magneten und der Polschuhe aufliegen und mit den Polschuhen verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß den Innenflächen (5) der Polschuhe (2ʹ) zunächst ein Radius (r 1) vermittelt wird, der vom Radius (r 2) der Außenfläche (8) des Magneten (1) abweicht, daß diese Polschuhe (2ʹ) beidseitig an bzw. um den Magneten (1) gelegt werden, daß die Polschuhe durch eine Verrichtung (9) mit ihren Innenflächen (8), unter Angleichung der beiden Radien (r 1, r 2) in ihren Größen aneinander gegen die Außenfläche (8) des Magneten (1) gepreßt werden und daß bei in dieser Lage angepreßten Polschuhen (2) die Deckplatten (3) mit den Polschuhen (2) verschweißt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Verwendung von Polschuhen, deren Innenradius (r 1) zunächst größer ist als der Radius (r 2) der Außenfläche (8) des Magneten (Fig. 3).

3. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Verwendung von Polschuhen, deren Innenradius (r 1) zunächst kleiner ist als der Radius (r 2) der Außenfläche (8) des Magneten (Fig. 5).

4. Magnetanordnung, die nach dem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3 hergestellt ist, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einem zylindrischen Magneten (1), zwei mit Vorspannung vollflächig an ihm von außen anliegenden, ringzylindrische Abschnitte bildenden Polschuhen (2) und zwei mit den Polschuhen verschweißten Deckplatten (3) besteht.

5. Magnetanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest in der Nähe jeder Seitenstirnfläche (11) der Polschuhe (2) je eine Schweißverbindung bzw. Schweißpunkt (10) der Polschuhe mit den Deckplatten (3) vorgesehen ist.

6. Magnetanordnung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3 oder nach Anspruch 4 oder 5, gekennzeichnet durch die Verwendung eines ungeschliffenen oder nur grob bearbeiteten Magneten (1).

Zeichnung