[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung sowie ein Verfahren zum Halten von Magnetkörpern
während ihrer Magnetisierung und zum Einbringen der magnetisierten Magnetkörper in
ein Bauteil eines magnetischen Systems wie eines elektromagnetischen Antriebs, eines
magnetischen Weg- oder Winkelsystems oder dergleichen. Die Erfindung betrifft ferner
ein Handlingsystem für Magnetkörper, das eine derartige Vorrichtung sowie eine zugeordnete
Magnetisierungsanordnung wie eine Spulenanordnung zum Magnetisieren der in dem Magazin
aufgenommenen Magnetkörper aufweist.
[0002] Auf den Gebieten der Elektromechanik und der Elektronik werden bei einer Vielzahl
von Anwendungen Dauermagnete oder Permanentmagnete verwendet. Dies betrifft beispielsweise
Elektromotoren wie selbsterregte Gleichstrommotoren, Synchronmotoren, Permanentmagnetgeneratoren
wie z.B. in modernen Windkraftanlagen, in Fahrraddynamos oder auch in elektrischen
Motoren bzw. Generatoren im Automobilsektor.
[0003] Bei der Herstellung derartiger Permanentmagnete werden häufig pulvermetallurgische
Verfahren oder auch Verfahren verwendet, bei welchen die magnetisierbaren Partikel
kunststoffgebunden im Magnetkörper vorliegen. Derartigen Herstellungsverfahren ist
gemein, dass nach der Herstellung des Magnetkörpers dieser durch Ausrichten der Elementarmagnete
mittels eines äußeren Magnetfeldes magnetisiert werden muss. Ein Verfahren und Vorrichtung
zur Herstellung eines solchen magnetisierten Magnetkörpers ist beispielsweise in der
Offenlegungsschrift
DE 10 2009 028 881 A1 beschrieben.
[0004] Insbesondere in solchen Fällen, bei welchen mehrere derartig hergestellter Magnetkörper
mit ausgerichteten Elementarmagneten in ein Bauteil eines magnetischen Systems wie
beispielsweise eines Läufers eines elektrischen Generators eingebracht werden müssen,
sind eine Vielzahl von Arbeitsschritten notwendig, was letztlich die Herstellung des
magnetischen Systems zeitaufwendig und kostenintensiv macht.
[0005] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Zeit- und Kostenaufwand bei der Herstellung
eines magnetischen Systems wie eines elektromagnetischen Antriebs, eines magnetischen
Weg- oder Winkelsystems oder dergleichen, welche Permanentmagnete umfassen, zu verringern.
Diese Aufgabe löst die Erfindung überraschenderweise schon mit einer Vorrichtung zum
Halten von Magnetkörpern während ihrer Magnetisierung und zum Einbringen der magnetisierten
Magnetkörper in ein Bauteil eines magnetischen Systems mit den Merkmalen von Anspruch
1. Die erfindungsgemäße Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass sie als Magazin
ausgebildet ist mit einer Mehrzahl von Kavitäten jeweils zur Aufnahme zumindest eines
Magnetkörpers, wobei das Magazin eine Mehrzahl von miteinander verbundenen und zueinander
beweglichen Magazinelementen aufweist. Dabei weist ein einzelnes Magazinelement zumindest
eine Kavität zur Aufnahme eines Magnetkörpers auf.
[0006] Durch die Bereitstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung vereinfacht sich die Handhabung
der zu magnetisierenden und in ein Bauteil eines magnetischen Systems einzubringenden
Magnetkörpern wesentlich. Aufgrund der Gestaltung des Magazins mit mehreren zueinander
beweglichen Magazinelementen mit einer Mehrzahl von in den Kavitäten aufgenommenen
Magnetkörpern, kann die Vorrichtung bzw. deren Magazinelemente sowohl für das Magnetisieren
optimal ausgerichtet werden, als auch für das nachfolgende Einbringen der magnetisierten
Magnetkörper in das Bauteil des magnetischen Systems, beispielsweise einen Rotor oder
Läufer eines Permanentmagnetgenerators. Hierdurch kann insbesondere eine Automatisierbarkeit
der notwendigen Arbeitsschritte bereitgestellt werden, was eine erhebliche Produktionszeit-
und Kostenersparnis darstellt.
[0007] Es sei darauf hingewiesen, dass eine jeweilige Kavität im Magazin keinen geschlossenen
Hohlraum darstellen muss, sondern auch zumindest eine Öffnung, insbesondere zur Einführung
und Entnahme des dieser Kavität zugeordneten Magnetkörpers aufweisen kann bzw. in
der Regel aufweist. Beispielsweise kann eine solche Kavität auch durch einen Schlitz
oder Nut im Magazin bzw. einem Magazinelement gebildet sein, wobei diese Nut bzw.
dieser Schlitz einen Hohlraum zur Aufnahme zumindest eines Magnetkörpers bereitstellt.
[0008] Ein besagter Hohlraum in einem Magazin bzw. einem Magazinelement kann zur Aufnahme
eines in bestimmter Weise geformten Magnetkörper ausgebildet sein, beispielsweise
zur Aufnahme von quader- oder zylinderförmigen Magnetkörper, wobei die Kavität an
die Form des aufzunehmenden Magnetkörpers angepasst sein kann. Eine solche Anpassung
kann insbesondere darin bestehen, dass ein aufgenommener Magnetkörper zumindest abschnittsweise
an der Innenwandung des Hohlraumes anliegt.
[0009] Je nach Gestaltung des Bauteils des magnetischen Systems, in welches die Magnetkörper
aus dem Magazin eingebracht werden, kann ein Magazinelement natürlich auch mehrere,
beispielsweise zwei oder drei Kavitäten aufweisen, wobei jede Kavität wiederum einen
einzelnen Magnetkörper oder auch mehrere Magnetkörper abhängig von der jeweiligen
speziellen Anwendung aufnehmen kann.
[0010] Weitere erfindungsgemäße Merkmale und Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen
als auch in der nachfolgenden Beschreibung angegeben.
[0011] Zweckmäßigerweise kann das Magazin aus einem nichtmagnetischen Material wie beispielsweise
einem austenitischen Stahl ausgebildet sein, wodurch sich die Beweglichkeit der Magnetkörper
innerhalb der Kavitäten des Magazins, beispielsweise beim Ein- und/oder Ausbringen
der Magnetkörper vereinfacht, da die magnetisierten Magnetkörper nicht magnetisch
mit dem Material des Magazins wechselwirken können.
[0012] Andererseits kann jedoch in bestimmten Anwendungen das Magazin zweckmäßigerweise
gerade aus magnetisierbarem Material ausgebildet sein oder ein solches umfassen, beispielsweise
um das magnetisierende Feld beim Magnetisieren der in den Kavitäten des Magazins aufgenommenen
Magnetkörpers zu optimieren.
[0013] Vorteilhafterweise sind Magazinelemente der Vorrichtung ketten- oder gliederartig
miteinander verbunden, derartig, dass zumindest ein Magazinelement jeweils mit zwei
benachbarten Magazinelementen beweglich verbunden ist. Bei einer Ausführungsform,
bei welcher Magazinelemente mit genau zwei Nachbarn beweglich verbunden sind, ergibt
sich somit eine kettenartige Struktur des Magazins, wobei jedes Magazinelement ein
einzelnes Glied dieser Kette darstellt. Bei einer solchen Gestaltung ergibt sich eine
hohe Anpassungsfähigkeit des Magazins in Bezug auf die mögliche räumliche Anordnung
der einzelnen Magazinelemente zueinander, wodurch das Ausrichten der in den Kavitäten
enthaltenen Magnetkörper zum magnetisierenden Feld und/oder das Ausrichten der Magnetkörper
für die nachfolgende Überführung der Magnetkörper in ein Bauteil eines magnetischen
Systems vereinfacht wird.
[0014] Zweckmäßigerweise ist zwischen zwei direkt benachbarten Magazinelementen genau ein
einzelner Bewegungsfreiheitsgrad vorgesehen, was die Handhabung des Magazins erleichtert.
Dieser Freiheitsgrad wird im einfachsten Fall durch eine Drehachse bereitgestellt,
um welche benachbarte Magazinelemente zueinander drehbar angeordnet sind. Bei einer
solchen Gestaltung des erfindungsgemäßen Magazins lässt sich dieses einfach in die
Form einer geradlinigen Kette oder auch in eine Kreis- oder Kreissegmentform bringen,
wobei erstere insbesondere bei der Magnetisierung der im Magazin gehaltenen Magnetkörper
vorteilhaft sein kann, insbesondere dadurch, dass eine lineare Spule für die Magnetisierung
verwendet werden kann. Eine Umformbarkeit des Magazins derart, dass eine Kreis- oder
Kreissegmentform einstellbar ist, kann insbesondere zweckmäßig sein, wenn nach der
Magnetisierung die Magnetkörper in einen in der Regel kreisförmigen Läufer oder Rotor
eingebracht werden müssen, der aufgrund der Beweglichkeit der einzelnen Magazinelemente
zueinander nachgebildet werden kann. Diese "Nachbildung" des Läufers hat zur Folge,
dass eine Mehrzahl von Kavitäten des Magazins mit Kavitäten des Läufers zueinander
ausgerichtet werden können, sodass sich das Überführen der in den Kavitäten des Magazins
gelagerten Magnetkörper in zugeordnete Kavitäten des Läufers stark vereinfacht.
[0015] Besonders vorteilhaft können zwischen benachbarten Magazinelementen genau zwei Bewegungsfreiheitsgrade
vorgesehen sein, wobei diese beiden Freiheitsgrade jeweils Drehfreiheitsgrade sein
können, welche beispielsweise durch eine Drehachse bereitgestellt sein kann. Eine
solche Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Magazins erleichtert die Handhabung
des Magazins weiter, insbesondere um die Überführung des Magazins von einer ersten
Gestalt in eine zweite Gestalt durchzuführen. Aufgrund der beiden Freiheitsgrade zwischen
benachbarten Magazinelementen ist die relative Bewegbarkeit der beiden benachbarten
Magazinelemente zueinander erhöht, so dass ein solches erfindungsgemäßes Magazin besonders
leicht in die Form einer gradlinigen Kette oder in eine Kreis- oder Kreissegmentform
bringbar ist, um beispielsweise im Magazin gehaltene Magnete zu magnetisieren, wenn
das Magazin die Gestalt einer linearen Kette aufweist und die Magnetkörper nach der
Magnetisierung in ein Magnetsystem überzuführen, wenn das Magazin in eine Kreis- bzw.
Kreissegmentform übergeführt ist, wie es obenstehend mit Bezug auf ein erfindungsgemäßes
Magazin erläutert wurde, bei welchem ein einzelner Freiheitsgrad zwischen zwei benachbarten
Magazinelementen vorgesehen ist.
[0016] Zweckmäßigerweise kann das Vorsehen zweier Freiheitsgrade zwischen zwei benachbarten
Magazinelementen dadurch realisiert sein, dass zwischen benachbarten Magazinelementen
ein langgestrecktes Verbindungselement angeordnet ist, das an beiden benachbarten
Magazinelementen drehbar angelenkt ist, wobei zweckmäßigerweise beide zugeordneten
Drehachsen parallel zueinander orientiert sein können. Vorteilhafterweise ist das
langgestreckte Verbindungselement starr ausgebildet um die Bewegung zwischen zwei
benachbarten Magazinelementen exakt auf die zwei besagten Freiheitsgrade zu beschränken.
[0017] Um eine hohe Drehbeweglichkeit zwischen benachbarten Magazinelementen bereitzustellen,
kann die Anordnung des langgestreckten Verbindungselementes zwischen benachbarten
Magazinelementen derartig ausgeführt sein, dass nach dem Einstellen der Kreis- oder
Kreissegmentform des Magazins Drehachsen, insbesondere alle Drehachsen zur Ankopplung
der jeweiligen Verbindungselemente an die Magazinelemente auf einem Kreis oder Kreisabschnitt
liegen, wobei die umfängliche Beabstandung der beiden Drehachsen eines Magazinelements
kleiner ist als die Hälfte der gesamten umfänglichen Erstreckung eines Magazinelementes.
Zweckmäßigerweise erstrecken sich die beiden Drehachsen eines Magazinelementes durch
dieses hindurch, wobei der umfängliche Abstand zwischen diesen Drehachsen wie angegeben
beschränkt ist.
[0018] Zweckmäßigerweise weist eine Kavität eines Magazinelementes zur Aufnahme eines Magnetkörpers
eine Erstreckungskante auf, welche etwa parallel zur Drehachse der miteinander verbundenen
und benachbarten Magazinelemente orientiert ist. Andererseits können auch andere Orientierungen
der Kavität relativ zur Drehachse der verbundenen und benachbarten Magazinelemente
zweckmäßig sein, beispielsweise in solchen Fällen, bei welchen die Magnetkörper aus
dem Magazin in einen Läufer übergeführt werden müssen, bei welchem die Kavitäten nicht
parallel zur Achse des Läufers verlaufen, sondern verkippt zu dieser.
[0019] Um das Einstellen der relativen Lagen der einzelnen Magazinelemente zueinander für
die Magnetisierung der aufgenommenen Magnetkörper und/oder zum Überführen der Magnetkörper
in das Bauteil eines magnetischen Systems zu erleichtern, kann vorgesehen sein, dass
benachbarte Magazinelemente zusammenwirkende Anschlagsflächen aufweisen zur Festlegung
gegenseitiger Orientierungslagen, insbesondere zur Festlegung zweier Endpositionen
in der gegenseitigen Bewegung zweier benachbarten und verbundenen Magazinelemente.
[0020] Grundsätzlich können zur Verbindung zweier benachbarten Magazinelementen eine Vielzahl
von Verbindungseinrichtungen verwendet werden. Die einzige Bedingung ist, dass diese
Verbindungseinrichtung eine relative Bewegung der miteinander verbundenen Magazinelemente
erlaubt. Eine besonders einfache Gestaltung einer solchen Verbindungseinrichtung stellt
eine Scharnierverbindung dar.
[0021] Zur Einführung und/oder zur Entnahme eines Magnetkörpers weist eine Kavität eines
Magazinelementes zweckmäßigerweise eine Öffnung auf, die in den meisten Anwendungsfällen
nicht verschließbar gestaltet sein muss.
[0022] Zur Abstützung des Magnetkörpers in der aufgenommenen Kavität weist letztere zweckmäßigerweise
eine Auflage auf, insbesondere gegenüberliegend zur Öffnung.
[0023] Andererseits kann eine solche Kavität in einem Magazinelement jedoch auch an zwei,
insbesondere sich gegenüberliegenden Seiten offen sein, beispielsweise in solchen
Fällen, bei welchen das zur umliegenden Kavität angeordnete Material magnetisierbar
ist, sodass der Magnetkörper magnetisch in der Kavität gehalten ist.
[0024] Um die Handhabung mit dem erfindungsgemäßen Magazin, insbesondere das Einstellen
vorgegebener Orientierungen der Magazinelemente zueinander zu erleichtern und eine
eingestellte Lage der einzelnen Magazinelemente zueinander zu fixieren, kann es zweckmäßig
sein, wenn zwei benachbarte und miteinander verbundene Magazinelemente jeweils komplementäre
Rasteinrichtungen aufweisen zur Verrastung zumindest einer gegenseitigen Lage der
beiden Magazinelemente. Eine solche Verrastung kann beispielsweise mittels eines federnden
Rastelementes, das an einem der Magazinelemente angebracht ist, realisiert sein, welches
bei einer vorgegebenen Orientierung der benachbarten Magazinelemente zueinander in
eine zugeordnete Rastausnehmung am benachbarten Magazinelement einschnappt. Die Verrastung
kann zweckmäßigerweise so gestaltet sein, dass mit einem erhöhten Kraftaufwand diese
wieder aufgehoben werden kann und die beiden benachbarten und verrasteten Magazinelemente
wieder frei zueinander bewegbar sind. Um die Flexibilität der erfindungsgemäßen Vorrichtung
zum Halten von Magnetkörpern während ihrer Magnetisierung und zum Einbringen der magnetisierten
Magnetkörper in ein Bauteil eines magnetischen Systems im Hinblick auf die Orientierung
der Magnetkörper, insbesondere bezüglich ihrer Magnetisierungsrichtung, weiter zu
verbessern, kann vorgesehen sein, dass benachbarte Magazinelemente jeweils einen Grundkörper
aufweisen, zu welchem jeweils ein Magnetkörperaufnehmer drehbar angeordnet ist, wobei
ein Magnetkörperaufnehmer die zumindest eine Kavität des jeweiligen Magazinelements
zur Aufnahme eines Magnetkörpers bereitstellt. Durch diese konstruktive Maßnahme kann
erreicht werden, dass die Orientierung des Magnetkörpers bei der Magnetisierung optimal
zum Magnetisierfeld und/oder beim Einbringen der magnetisierten Magnetkörper in das
Bauteil des magnetischen Systems optimal bezüglich seiner Magnetisierungsrichtung
orientiert werden kann. Zweckmäßigerweise können bei dieser Ausführungsform die Grundkörper
der Magazinelemente kettenartig miteinander verbunden sein, derartig, dass zumindest
ein Grundkörper eines Magazinelements mit den zwei Grundkörpern der benachbarten Magazinelemente
beweglich verbunden ist. Vorzugsweise sind dabei zwischen den Grundkörpern benachbarter
Magazinelemente zwei Bewegungsfreiheitsgrade vorgesehen, wobei die beiden Bewegungsfreiheitsgrade
Drehfreiheitsgrade sind. Vorzugsweise kann zwischen den Grundkörpern zweier benachbarter
Magazinelemente ein langgestrecktes Verbindungselement angeordnet sein, das an beiden
benachbarten Grundkörpern drehbar angelenkt ist, wobei beide zugeordneten Drehachsen
parallel zueinander orientiert sind. Zweckmäßigerweise ist das Magazin durch Ausrichten
der zueinander beweglich Grundkörper der Magazinelemente in die Form einer im Wesentlichen
geradlinigen Kette bringbar und/oder in eine Kreis- bzw. Kreissegmentform, sodass
die erfindungsgemäße Vorrichtung für die Magnetisierung und/oder die Einbringung der
Magnetkörper in das magnetische System optimiert anpassbar ist.
[0025] Die Bewegung der drehbar zum Grundkörper angeordneten Magnetkörperaufnehmer kann
erfindungsgemäß auf unterschiedliche Weise realisiert sein. Beispielsweise kann der
Magnetkörperaufnehmer zum Grundkörper manuell drehbar zum Grundkörper angeordnet sein.
Darüber hinaus ist beispielsweise auch das Vorsehen eines jeweiligen steuerbaren elektrischen
oder mechanischen Antriebs möglich. Besonders zweckmäßig ist eine Gestaltung, bei
welcher ein Magnetkörperaufnehmer mit dem Grundkörper eines benachbarten Magazinelementes
bewegungsgekoppelt ist, wobei diese Bewegungskopplung derart gestaltet sein kann,
dass mit der Ausrichtung der zueinander beweglichen Grundkörper benachbarter Magazinelemente
automatisch der Magnetkörperaufnehmer zu seinem Grundkörper gedreht wird. Beispielsweise
kann diese Bewegungskopplung derart gestaltet sein, dass beim Einstellen einer linearen
Kette des Magazins die gehaltenen Magnetkörper in vorgegebener Weise zum Magnetisierungsfeld
ausgerichtet sind und/oder beim Einstellen einer zweiten Gestalt des Magazins wie
einer Kreis- bzw. Kreissegmentform, die gehaltenen Magnetkörper bezüglich ihrer Magnetisierung
optimiert für das Einbringen in das Bauteil des magnetischen Systems orientiert sind.
[0026] Die oben stehend angegebene erfindungsgemäße Aufgabe wird darüber hinaus mit einem
Verfahren zum Halten von Magnetkörpern während des Magnetisierens und zum Einbringen
der magnetisierten Magnetkörper in ein Bauteil eines magnetischen Systems gelöst,
das die folgenden Schritte aufweist:
- A) Bereitstellen eines Magazins mit einer Mehrzahl von Kavitäten, welche jeweils zur
Aufnahme zumindest eines Magnetkörpers ausgebildet sind, wobei das Magazin eine Mehrzahl
von miteinander verbundenen und zueinander beweglichen Magazinelementen aufweist;
- B) Bestücken des Magazins mit einer Mehrzahl von Magnetkörpern;
- C) Einstellen einer ersten vorgegebenen Gestalt des Magazins durch relatives Bewegen
von einzelnen Magazinelementen zueinander;
- D) Magnetisieren von in dem Magazin gehaltenen Magnetkörpern, wobei das Magazin die
erste vorgegebene Gestalt einnimmt;
- E) Einstellen einer zweiten vorgegebenen Gestalt des Magazins durch relatives Bewegen
von einzelnen Magazinelementen zueinander;
- F) Überführen der magnetisierten Magnetkörper in ein Bauteil eines magnetischen Systems,
wobei das Magazin die zweite vorgegebene Gestalt einnimmt.
[0027] Dadurch, dass sowohl für die Magnetisierung als auch für die Einbringung der magnetisierten
Magnetkörper in das jeweilige Bauteil eines magnetischen Systems ein einziges, an
den jeweiligen Zweck anpassbare Haltevorrichtung in Form eines Magazins verwendet
wird, kann der Arbeitsaufwand für die Herstellung eines beliebigen magnetischen Bauelementes,
welches eine Mehrzahl von Permanentmagneten umfasst, deutlich verringert werden. Es
sei darauf hingewiesen, dass die oben angegebene Auflistung der Verfahrensschritte
A) - F) des erfindungsgemäßen Verfahrens nicht so zu verstehen ist, dass damit in
allen Ausführungsformen des Verfahrens die Reihenfolge A), B), C), D), E) und F) der
Verfahrensschritte festgelegt ist. Stattdessen liegt es beispielsweise auch im Rahmen
der Erfindung und der untenstehenden Patentansprüchen, wenn die Verfahrensschritte
in der Reihenfolge A), C), B), D), E) und F) ausgeführt werden.
[0028] Es sei darauf hingewiesen, dass erfindungsgemäß die im Magazin aufgenommenen Magnetkörper
nicht in allen Ausführungsformen gleichzeitig magnetisiert werden müssen. Es ist beispielesweise
auch möglich, das Magazin abschnittsweise und getaktet in eine Magnetisierungseinrichtung
einzubringen, sodass in einer Mehrzahl von Schritten die im Magazin gehaltenen Magnetkörper
magnetisiert werden. Dabei kann bei jedem Takt auch eine dem in der Magnetisierungseinrichtung
befindlichen Magazinabschnitt zugeordnete Gestalt des Magazins eingestellt sein.
[0029] Je nach Ausführungsform der Erfindung kann das Bestücken des Magazins mit einer Mehrzahl
von Magnetkörpern einerseits das Einbringen der jeweiligen Magnetkörper in die jeweils
zugeordnete Kavität im Magazin umfassen. Darüber hinaus kann dieser Schritt andererseits
das Einbringen und Verfestigen von Magnetpartikeln in den Kavitäten des Magazins umfassen,
sodass bei dieser Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens auch das Herstellen
des Magnetkörpers in dem Magazin erfolgt. Beispielsweise kann bei dieser Ausführungsform
Metallpulver sowie Kunststoffbindemittel eingebracht werden, die Magnetkörper verfestigen
sich dann in der Kavität und können nachfolgend dem Magnetisierungsschritt unterworfen
und letztlich in ein Bauteil eines magnetischen Systems überführt werden.
[0030] Zweckmäßigerweise umfasst der Schritt des Magnetisierens der in dem Magazin gehaltenen
Magnetkörper zumindest das Einführen des bestückten Magazins in eine Magnetisierungsspule,
das Erregen der Magnetisierungsspule zur Erzeugung des Magnetisierungsfeldes sowie
das Entnehmen des Magazins aus der Magnetisierungsspule.
[0031] Um die Übertragung der in dem Magazin gehaltenen magnetisierten Magnetkörper in eine
Bauteil eines magnetischen Systems vorzubereiten, kann zweckmäßigerweise der Schritt
des Überführens der magnetisierten Magnetkörper in ein Bauteil eines magnetischen
Systems zumindest das Ausrichten des in seiner zweiten Gestalt befindlichen, bestückten
Magazins zu dem Bauteil des magnetischen Systems sowie das Ausbringen der Magnetkörper
aus den jeweiligen Kavitäten im Magazin und das Einführen der Magnetkörper in zugeordnete
Kavitäten in dem Bauteil des magnetischen Systems umfassen. Eine solche Ausrichtung
kann beispielsweise dadurch bereitgestellt werden, dass die Öffnungen der Kavitäten
des Magazins zu Öffnungen von zugeordneten Kavitäten im besagten Bauteil des magnetischen
Systems durch Orientieren des sich in seiner zweiten Gestalt befindlichen Magazins
zum Bauteil ausgerichtet werden.
[0032] Es ist besonders zweckmäßig, da kinematisch einfach umzusetzen, wenn die Magnetkörper
über eine geradlinige Bewegung aus der jeweiligen Kavität des Magazins in eine zugeordnete
und zu dieser ausgerichteten Kavität im Bauteil des magnetischen Systems eingebracht
werden.
[0033] Grundsätzlich kann jeder Magnetkörper einzeln aus einer Kavität im Magazin in die
zugeordnete Kavität des Bauteils des magnetischen Systems, beispielsweise mittels
eines Schubfingers übertragen werden. Eine große Zeitersparnis ergibt sich bei der
Verwendung eines Schubstempels mit einer Mehrzahl von Fingern, welche zu jeweils einer
Kavität im Magazin ausgerichtet sind und über welche in einem Arbeitsgang eine Mehrzahl
von Magnetkörpern, besonders zweckmäßig alle Magnetkörper gleichzeitig in das Bauteil
des magnetischen Systems übertragen, insbesondere verschoben werden.
[0034] Zum Bestücken eines Bauteils eines magnetischen Systems mit magnetisierten Magnetkörpern
kann auch die Verwendung von zwei oder mehr der obenstehend beschriebenen Magazine
vorgesehen sein. Dabei kann die Magnetisierung der Magnetkörper in den unterschiedlichen
Magazinen unterschiedlich sein und die in den beiden Magazinen gehaltenen Magnetkörpern
nacheinander in das Bauteil eines magnetischen Systems eingeführt werden.
[0035] Die Erfindung betrifft ferner ein Handlingsystem für Magnetkörper umfassend ein Magazin
gemäß den obenstehenden Gestaltungen sowie eine Magnetisierungsanordnung wie eine
Spulenanordnung zum Magnetisieren der in dem Magazin aufgenommenen Magnetkörper. Zweckmäßigerweise
ist diese Magnetisierungsanordnung an die Geometrie des Magazins, insbesondere die
Orientierung der im Magazin aufgenommenen Magnetkörper zum Erzeugen einer vorgegebenen
und gerichteten Magnetisierung ausgebildet.
[0036] Das erfindungsgemäße Handlingsystem umfasst zweckmäßigerweise ferner eine Einrichtung
zum Überführen der magnetisierten Magnetkörper aus dem Magazin in das Bauteil des
magnetischen Systems, beispielsweise in Form einer Schubstempels mit einer Vielzahl
von Fingern, welche jeweils einer Kavität zugeordnet sind, um die Magnetkörper in
zugeordnete Kavitäten im Bauteil des magnetischen Systems zu überführen, beispielsweise,
zu verschieben.
[0037] In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Handlingsystems
weist diese eine plattenförmige Führungseinrichtung mit einer Führungsnut auf. Diese
Führungsnut umfasst zumindest zwei ineinander übergehende Abschnitte, wobei die Führungsnut
in einem ersten Abschnitt gradlinig und in einem zweiten Abschnitt kreisförmig gestaltet,
wobei ein Magazin in der Führungsnut zwangsgeführt ist zum seguenziellen Einstellen
der ersten und der zweiten Gestalt des Magazins. Dabei kann vorgesehen sein, dass
das Magazin Vorsprünge aufweist, welche in die Führungsnut der Führungseinrichtung
eingreifen und damit das Magazin zwangsgeführt ist. Die Zwangsführung kann dergestalt
sein, dass das Magazin insbesondere motorisch getrieben von einer ersten Gestalt,
beispielsweise einer linearen Kette, in welcher die Magnetisierung der Magnetkörper
erfolgt, in eine zweite Gestalt, beispielsweise eine kreisförmige oder kreissegmentförmige
Gestalt überführt werden kann, in welcher die Magnetkörper in ein Bauteil eines magnetischen
Systems, beispielsweise einen Rotor eines Elektromotors überführt werden können. Besonders
zweckmäßig kann es dabei sein, wenn die Vorsprünge am Ort der Drehachsen an den zueinander
beweglichen Magazinelementen angeordnet sind, wobei sich die Vorsprünge parallel zur
Drehachse erstrecken können, insbesondere in Form von Verlängerungen einer Drehachse
wie Drehachszapfen.
[0038] Besonders vorteilhaft kann eine Ausführungsform sein, bei welcher einem Magazinelement
des Magazins zwei Drehachsen zugeordnet sind, über welche das Magazinelement jeweils
an ein Verbindungselement angekoppelt ist, welches langgestreckt sein kann und an
seinem anderen Ende mittels einer Drehachse an einem benachbarten Magazinelement angekoppelt
ist.
[0039] Eine besonders zweckmäßige Ausführungsform eines erfindungsgemäßen ausgebildeten
Handlingsystems wird dadurch gestaltet, dass bei einer solchen plattenförmigen Führungseinrichtung
zwei voneinander beabstandete Führungsnuten, jeweils umfassend zumindest zwei ineinander
übergehende Abschnitte gestaltet sind, wobei beide Führungsnuten in einem ersten Abschnitt
gradlinig und parallel zueinander und in einem zweiten Abschnitt kreisförmig mit entgegengesetztem
Drehsinn zueinander verlaufen können. Vorteilhafterweise ermöglicht eine solche Gestaltung
beispielweise das gleichzeitige Handling, insbesondere das Einbringen und das Magnetisieren
von Magnetkörpern in zwei zueinander beabstandeten Magazinen, wobei durch die Überführung
der Magazine in die zweite Gestalt aufgrund der entgegengesetzten Drehsinne, Magnetkörper
mit zueinander um 180 Grad versetzter Magnetisierung bereitgestellt werden können,
die nacheinander in ein Bauteil eines elektrischen Systems wie einen Rotor eines Elektromotors
überführbar sind. Dabei ist es zweckmäßig, wenn beide in der Führungseinrichtung zwangsgeführten
Magazine mittels einer einzelnen Antriebsvorrichtung bewegt werden, welche gleichzeitig
auf beide Magazine wirkt.
[0040] Die Erfindung wird im Folgenden durch das Beschreiben einiger Ausführungsformen unter
Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen erläutert, wobei
- Figur 1
- eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäß gestalteten Magazins 1 mit aufgenommenen
Magnetkörpern 2,
- Figur 2 a) - c)
- ein leeres Magazinelement 100 des Magazins 1 gemäß Figur 1 in unterschiedlichen Ansichten,
- Figur 3
- das in eine Spulenanordnung 5 eingeführte Magazin 1 gemäß Figur 1,
- Figur 4
- das in Figur 1 dargestellte Magazin 1 mit einer vorgegebenen relativen Orientierung
der einzelnen Magazinelemente zueinander, derartig dass das Magazin 1 eine geschlossene,
kreisförmige Gestalt einnimmt,
- Figur 5
- eine Momentaufnahme bei der Überführung der Magnetkörper 2 aus dem Magazin 1 gemäß
Fig. 4 in einen Läufer 150 eines Permanentmagnetgenerators,
- Figur 6
- den in Figur 5 dargestellten Läufer 150 eines Permanentmagnetgenerators nach der Überführung
der Magnetkörper 2,
- Figur 7
- eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäß gestalteten Magazins 1' mit aufgenommenen
Magnetkörpern 2',
- Figur 8 a) - c)
- ein leeres Magazinelement 1' des Magazins gemäß Figur 7 in unterschiedlichen Ansichten,
- Figur 9
- das in eine Spulenanordnung 5' eingeführte Magazin 1' gemäß Figur 7,
- Figur 10
- das in Figur 7 dargestellte Magazin mit einer vorgegebenen relativen Orientierung
der einzelnen Magazinelemente zueinander, derartig dass das Magazin eine geschlossene
Gestalt einnimmt,
- Figur 11
- eine Momentaufnahme der Überführung der Magnetkörper aus dem Magazin in einen Läufer
eines Permanentmagnetgenerators,
- Figur 12
- den in Figur 11 dargestellten Läufer eines Permanentmagnetgenerators nach der Überführung
der Magnetkörper,
- Figur 13
- eine dritte Ausführungsform eines erfindungsgemäß gestalteten Magazins 1",
- Figur 14 a) - c)
- ein leeres Magazinelement 100" des Magazins 1" gemäß Figur 13 in unterschiedlichen
Ansichten,
- Figur 15 a), b)
- jeweils eine Spuleneinrichtung 5"a), 5"b) mit eingeführtem Magazin 1",
- Figur 16 a), b)
- die in den Figuren 15 a), b) dargestellten Magazine 1" mit einer vorgegebenen relativen
Orientierung der einzelnen Magazinelemente zueinander, derartig, dass das jeweilige
Magazin 1" eine geschlossene, kreisförmige Gestalt einnimmt,
- Figur 17 a), b)
- jeweils eine Momentaufnahme bei der Überführung der Magazinkörper 2"a), 2"b) aus den
beiden Magazinen 1" gemäß den Figuren 15 a), b) in einen Läufer 150 eines Permanentmagnetgenerators,
- Figur 18 a), b)
- den in den Figuren 17 a), b) dargestellten Läufer 150 eines Permanentmagnetgenerators
nach der Überführung der Magnetkörper 2"a) bzw. 2"b) in den Läufer,
- Figur 19
- ein erfindungsgemäß ausgebildetes Handlingsystem in einer Aufsicht,
- Figur 20
- ein einzelnes Magazinelement des Handlingsystems gemäß Figur 19 in einer perspektivischen
Ansicht,
- Figur 21
- das in Figur 19 angegebene Handlingsystem in einer perspektivischen Ansicht, bei welcher
beide Magazine eine erste Position einnehmen,
- Figur 22
- das erfindungsgemäße Handlingsystem gemäß Figur 19 in einer perspektivischen Ansicht,
wobei beide Magazine sich in einer zweiten Position befinden,
- Figur 23
- das erfindungsgemäße Handlingsystem gemäß Figur 19 in einer perspektivischen Ansicht,
wobei sich die beiden Magazine in einer dritte Position befinden,
- Figur 24
- das Handlingsystem gemäß Figur 23 in einer Aufsicht,
- Figur 25
- eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäß gestalteten Magazins,
- Figur 26
- ein Magazinelement des Magazins gemäß Figur 25, und
- Figur 27 a)- c)
- mit den beschriebenen erfindungsgemäß gestalteten Magazinen realisierbare Anordnungen
von Magnetkörpern
zeigt.
[0041] Figur 1 zeigt ein erfindungsgemäß gestaltetes Magazin 1 in einer Aufsicht, dass sich
aus einer Vielzahl von Magazinelementen 100 zusammensetzt, deren Gestalt aus den Figuren
2a - c wiedergegeben ist, wobei die Figuren 2a, b eine perspektivische Ansicht und
Figur 2 c eine Aufsicht auf die Vorderseite 102 des Magazinelements 100 darstellt.
Jedes Magazinelement 100 ist vollständig aus einem aus austenitischen Stahl hergestellt,
beispielsweise mittels Drahterodierung oder Fräsen, und weist eine etwa dreieckförmige
Grundfläche auf. Wie insbesondere aus Figur 2c erkennbar, ist die Grundfläche eines
Magazinelements 100 in der dargestellten Ausführungsform ein etwa dreiseitiges Dreieck,
sodass jeweils zwei sich schneidende Seiten einen Winkel von jeweils 60° aufweisen.
[0042] Etwa mittig und senkrecht zur Basisfläche 108 verlaufend weist jedes der Magazinelemente
100 eine Aufnahme oder Kavität 101 zur Aufnahme eines Magnetkörpers 2 auf. In der
beschriebenen Ausführungsform verläuft die offene Kavität über die gesamte Dicke des
Magazinelements, d.h. zwischen Vorderseite 102 und Rückseite 103 des Elements. Um
einem in der Kavität 101 eingesetzten Magnetkörper 2 eine Auflage zur Abstützung bereitzustellen,
ist an der Rückseite 103 der Magazinelemente 100 jeweils ein Tragring 140 mittig zur
rückseitigen Öffnung der Kavität 101 vorgesehen. Dieser Tragring 140 ist in der beschriebenen
Ausführungsform auch aus einem nichtmagnetischen Stahl ausgebildet und beispielsweise
über ein umfänglich am Tragring angebrachtes Außengewinde in ein zugeordnetes flachen
Gewindes an der Rückseite 103 des Magazinelementes 100 eingedreht.
[0043] In einer nicht dargestellten Ausführungsform kann der Tragring auch einfach auf die
Rückseite 103 des Magazinelements 100 aufgeklebt sein, wiederum derartig, dass ein
in die Kavität 101 eingebrachter Magnetkörper 2 abgestützt ist.
[0044] Wie aus den Darstellungen der Figuren 2 a) und b) hervorgeht, weist bei der beschriebenen
Ausführungsform jedes Magazinelement Seitenflächen 106, 107 und 108 auf, wobei zumindest
die beiden ersten bei der Handhabung des Magazins als Anschlagsflächen dienen, worauf
untenstehend, insbesondere mit Bezug auf Figur 4, noch näher eingegangen wird.
[0045] Gemäß den Darstellungen der Figuren 2 weist ein Magazinelement 100 an den beiden
Eckpunkten der Seite der dreieckigen Grundfläche, zu welcher die Kavität 101 senkrecht
verläuft, komplementär ausgebildete Verbindungselemente auf, über welche zwei direkt
benachbarte Magazinelemente beweglich miteinander verbunden sind.
[0046] In der beschriebenen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Magazins ist die Kopplung
über eine Scharnierverbindung zwischen den einzelnen Magazinelementen 100 realisiert.
Hierzu umfassen Magazinelemente 100 an einem der beiden Endpunkte der besagten Seite
zwei beabstandete Scharnierschenkel 110, 120, welche jeweils zueinander ausgerichtete
Bohrungen 112 aufweisen. An dem anderen Endpunkt der besagten Seite der gleichseitigen
Grundfläche ist ein einzelner, auch gelochter Scharnierschenkel 130 vorgesehen. Dieser
ist so angeordnet, dass er zwischen die beiden Schenkel 110, 120 eines benachbarten
Magazinelementes eingeschoben werden kann, wobei die Bohrung im Schenkel 130 dann
mit den Bohrungen in den Schenkeln 110, 120 des benachbarten Magazinelementes fluchten,
derartig, dass mittels eines Nietbolzens 3, siehe Figur 1, die bewegliche Kopplung
von benachbarten Magazinelementen vervollständigt werden kann.
[0047] Auf die beschriebene Weise kann das erfindungsgemäße Magazin durch die Aneinanderreihung
einer Mehrzahl von Magazinelementen 100, welche als Glieder einer Kette angeordnet
sind, aufgebaut werden. In der in Figur 1 dargestellten Ausführungsform weist das
erfindungsgemäße Magazin 6 Magazinelemente 100 auf, die wie beschrieben, jeweils eine
Grundfläche eines gleichseitigen Dreiecks besitzen, worauf untenstehend noch näher
eingegangen wird.
[0048] Durch die beschriebene Kopplung der einzelnen Magazinelemente 100, welche hier jeweils
einen einzelnen Freiheitsgrad zwischen zwei benachbarten Magazinelementen in Form
einer Drehachse bereitstellt, ist das gesamte Magazin letztlich durch das relative
Bewegen aller Magazinelemente zu seinen jeweiligen Nachbarn in eine beliebige Anzahl
von Gestaltformen überführbar.
[0049] Um die Handhabung des Magazins zu erleichtern, weist jedes Magazinelement in der
beschriebenen Ausführungsform neben den schon angegebenen Anschlagsflächen 106, 107
noch weitere Anschlagsflächen im Bereich der Scharnierschenkel auf, welche mit den
Bezugszeichen 115, 125 und 135 versehen sind. Wie aus den Figuren hervorgeht, betrifft
dies einerseits die lateralen Endflächen 115, 125 der beiden benachbarten Scharnierschenkel
110, 120 sowie die zu beiden Seiten des Scharnierschenkels 130 in der Darstellung
gemäß Figur 2c senkrecht zur Zeichnungsebene verlaufende Anschlagsflächen 135. Wie
aus der Figur 2c hervorgeht, ist nur eine dieser beiden Anschlagsflächen 135 sichtbar,
die in der Zeichnungsfigur untenliegende Anschlagsfläche ist durch den Schenkel 130
verdeckt.
[0050] Wie sich direkt aus der in Figur 1 dargestellten Gestaltform des Magazins 1 ergibt,
zeichnet sich diese dadurch aus, dass die besagten Anschlagsflächen 115, 125 mit den
zugeordneten Anschlagsflächen 135 des jeweils benachbarten Magazinelements zusammenwirken,
derartig, dass eine Verdrehung der Magazinelemente zueinander in einer Maximalorientierung
blockiert ist. Damit lässt sich das erfindungsgemäße Magazin auf einfache Weise in
eine erste, vorgegebene und in Figur 1 gezeigte Gestalt überführen, bei welcher die
Magnetkörper 2 jeweils senkrecht zur Längsachse der Gliederkette orientiert sind.
[0051] In der beschriebenen Ausführungsform werden die Magnetkörper mittels eines bekannten
pulvermetallurgischen Verfahrens hergestellt, worauf im Folgenden nicht näher eingegangen
wird. Die Gestalt ist entsprechend der Kavität 101 quaderförmig, wobei die Abmessungen
geringfügig kleiner als die der Kavität sind, sodass keine Verklemmung des Magnetkörpers
in der Kavität auftreten kann. Die Magnetkörper werden vollständig von der Kavität
101 aufgenommen, d.h. sie ragen nicht über die Vorderseite 102 des Magazinelementes
100 hinaus. In anderen Ausführungsformen ist dies nicht der Fall, d.h. der Magnetkörper
hat in Richtung zwischen Vorder- und Rückseite des Magazinelementes eine größere Erstreckung
als das Magazinelement dick ist.
[0052] Nach der Bestückung der einzelnen Magazinelemente 100 mit jeweils einem zugeordneten
Magnetkörper 2 und der Einstellung der in Figur 1 dargestellten Gestaltform des Magazins
1 kann dieses in eine zugeordnete Spulenanordnung 5 umfassend sechs Einzelspulen 5a
- 5f eingeführt werden. Dabei ist die Beabstandung dieser Einzelspulen derartig ausgeführt,
dass der jeweilige Magnetkörper etwa axial mittig in der ihm zugeordneten Spule angeordnet
ist und insofern ein homogenes Magnetfeld zum vorgegebenen Ausrichten der Elementarmagnete
"sieht". Die in Fig. 5 gezeichneten Pfeile geben die jeweilige Richtung des Magnetfeldes
H für die Teilspulen 5a - 5f an. Aufgrund der unterschiedlichen, in Figur 3 angegebenen
Stromrichtungen in den Teilspulen werden im Magazin benachbarte Magnetkörper entgegengesetzt
zueinander magnetisiert. Es versteht sich, dass diese Magnetisierungsrichtung je nach
Anwendung beliebig wählbar ist, insbesondere durch Einstellen der Stromrichtung in
den Spulen.
[0053] Nach der Magnetisierung der Magnetkörper 2 im Magazin 1 kann letzteres aus der Magnetanordnung
5 entnommen und von der ersten Gestalt in eine zweite Gestalt übergeführt werden,
um die magnetisierten Magnetkörper 2 beispielsweise in Kavitäten eines Rotors, welcher
den Läufer eines Permanentmagnetgenerators darstellt, zu übertragen. Diese zweite
Gestaltform der Kette 1 zeigt Figur 4. Wie angegeben, sind benachbarte Magazinelemente
100 so gegeneinander verkippt, dass die jeweiligen Anschlagsflächen 106, 107 aneinanderliegen
und damit die sechs Glieder mit gleichseitiger Grundfläche zusammen eine geschlossene
ringförmige Gestalt einnehmen. Dabei verläuft die jeweilige Magnetisierung B von im
Magazin benachbarten Magnetkörper aufgrund der oben beschriebenen Stromrichtungen
in benachbarter Spulen 5a - 5f entgegengesetzt.
[0054] Figur 5 zeigt das gemäß Figur 4 eingestellte Magazin 100 unterhalb eines Rotors 150
mit Kavitäten 151, in welche die vom Magazin gehaltenen magnetisierten Magnetkörper
übergeführt werden. Hierzu werden zunächst der Rotor 150 und das Magazin 100 axial
zueinander ausgerichtet. Danach werden die Kavitäten der beiden Teile zueinander durch
relatives Verdrehen um ihre Achsen ausgerichtet, d.h. zur Überlappung gebracht. Diese
Situation zeigt Figur 5. Da die Geometrie des Magazins bzw. die relative Lage der
Kavitäten zueinander in der beschriebenen zweiten Gestaltform des Magazins an die
relative Lage der Kavitäten des Rotors angepasst sind, lassen sich die Kavitäten beider
Vorrichtungen 100, 150 zur Überdeckung bringen. Nachfolgend können die magnetisierten
Magnetkörper 2 durch einfaches, im vorliegenden Fall axiales Verschieben der Magnetkörper
aus den Kavitäten 101 des Magazins in die Kavitäten 151 des Rotors überführt werden
können.
[0055] Hierzu werden die magnetisierten Magnetkörper 2 von der Rückseite 103 der Magazinelemente
100 in Richtung zur Vorderseite 102 gedrückt und letztlich aus der jeweiligen Kavität
101 herausgeschoben und in die zugeordnete Kavität 151 hineingeschoben. Dieser Vorgang
kann insbesondere mittels einer nicht dargestellte Einrichtung durchgeführt werden,
welche als Stempel mit einer Mehrzahl von Fingern ausgebildet ist, die durch Bewegen
des Stempels axial zum Magazin 100 bzw. des Rotors 150, die magnetisierten Magnetkörper
in die Kavitäten 151 des Rotors verschiebt. Wie der Fachmann erkennt, kann die beschriebene
Stempelvorrichtung so ausgebildet sein, dass gleichzeitig in einem Arbeitsgang alle
Magnetkörper aus ihren jeweiligen Kavitäten 101 in die zugehörigen Kavitäten 151 im
Rotor 150 übertragen werden.
[0056] Den bestückten Rotor 150 zeigt Figur 6.
[0057] Die Figuren 7 - 12 zeigen eine zweite Ausführungsform der Erfindung, wobei im Folgenden
zur Vermeidung von Wiederholungen allein auf die Unterschiede eingegangen werden soll.
Dementsprechend sind in den Figuren gleiche Merkmale mit den gleichen Bezugszeichen
versehen. Wie in Figur 7 dargestellt, umfasst bei dieser Ausführungsform das Magazin
1' wiederum sechs Magazinelemente 100', wobei jedes Magazinelement 100' hier zwei
getrennte Kavitäten 101', 101" umfasst, die parallel und unterschiedlich beanstandet
zur Seitenfläche 108 verlaufen. Beide Kavitäten 101', 101" sind wiederum zur Vorderseite
102 des Magazinelements 100' offen, auf der Rückseite befindet sich der Tragring 140,
welcher die rückseitigen Öffnungen der Kavitäten 101', 101" blockiert und damit die
beiden eingeführten Magnetkörper 2', 2" trägt. Wie aus den Figuren 7 und 8 hervorgeht,
unterscheidet sich die weitere Gestaltung des Magazins 1' bzw. der Magazinelemente
100' nicht von der der ersten Ausführungsform.
[0058] Figur 9 zeigt das in Figur 7 dargestellte Magazin mit aufgenommenen Magnetkörpern
2', 2", das in eine zugeordnete Spulenanordnung 5' in seiner ersten Gestaltform eingeführt
ist. Die Magnetanordnung 5' bzw. deren Spulenwicklungen sind so orientiert, dass sich
das in Längsrichtung der Spulenanordnung angegebene wechselnde magnetische Feld H,
welches durch die dargestellten Pfeile symbolisiert ist, einstellt. In entsprechender
Weise werden die Elementarmagnete in den Magnetkörpern ausgerichtet.
[0059] Diese Ausrichtung der Magnetisierung B geht auch aus Figur 10 hervor, welche das
Magazin in seiner zweiten durch relatives Bewegen der Magazinelemente 100' übergeführte
Gestaltform zeigt, die auch in dieser Ausführungsform in der Aufsichtdarstellung eine
geschlossene Kreisform darstellt. Wie ein Vergleich mit der ersten Ausführungsform
in Figur 4 zeigt, verläuft die Magnetisierung B der Magnetkörper 2', 2" in der zweiten
Gestaltform des Magazins in radialer Richtung, während sie in der ersten Ausführungsform
tangential verläuft.
[0060] Figur 11 zeigt wiederum die Ausrichtung der Kavitäten 151', 151" des Rotors 150'
zu den Kavitäten 101', 101" des Magazins 100' zur Übertragung der im Magazin aufgenommenen
magnetisierten Magnetkörper in den Rotor.
[0061] Den bestückten Rotor 150' zeigt Figur 12.
[0062] Die Figuren 13 bis 18 zeigen eine dritte Ausführungsform der Erfindung, wobei im
Folgenden wiederum im Wesentlichen auf die Unterschiede zu den obenstehend erläuterten
Ausführungsformen eingegangen wird. Wiederum sind gleiche Bauteile mit identischen
Bezugszeichen versehen. Wie in Figur 13 dargestellt, umfasst bei dieser Ausführungsform
das Magazin 1" genau drei Magazinelemente 100" , wobei jedes Magazinelement 100" ähnlich
wie das Magazin 1 gemäß Figur 1 eine einzelne Kavität 101" umfasst, deren Längsachse
wiederum im Wesentlichen senkrecht und mittig zur Seitenfläche 108, siehe Figur 14
a) bis c) verläuft. Die beiden Seitenschenkel 106, 107 bilden zusammen im Unterschied
zu dem Magazinelement gemäß Figur 1 einen Winkel von 120°. Die Kavität 101" ist wiederum
zur Vorderseite 102 des Magazinelements 100" hin offen, auf der Rückseite 103 befindet
sich der Tragring 140, welcher die rückseitige Öffnung der Kavität 101" blockiert
und damit einen eingeführten Magnetkörper trägt. Das mittlere Magazinelement 100"
im Magazin 1" der Figur 13 ist mit seinen benachbarten Magazinelementen, welche zum
mittleren Magazinelement identisch aufgebaut sind, wiederum mittels der mit Bezug
auf die obigen Ausführungsformen erläuterte Scharnierverbindung verbunden. Auch bei
der dritten Ausführungsform wirken zugeordnete Anschlagsflächen an benachbarten Magazinelementen
100" zur einfachen Einstellung vorgegebener Schwenklagen der einzelnen Magazinelemente
100" zusammen.
[0063] Die Figuren 15 a), b) zeigen jeweils ein in Figur 13 dargestelltes Magazin, das in
eine zugeordnete Spulenanordnung 5"a bzw. 5"b in seiner ersten Gestaltform eingeführt
ist. Wie aus der dargestellten Stromrichtung der Spulenwicklungen bzw. dem angegebenen
Feldvektor H hervorgeht, unterscheiden sich die beiden Spulen 5"a bzw. 5"b in Bezug
auf die Feldrichtung, sodass die Magnetisierung der in den Kavitäten 101" der Magazine
aufgenommenen Magnetkörper (welche der Einfachheit halber in den Figuren 13 - 15 noch
nicht dargestellt sind) in zueinander gegenläufigen Richtungen verlaufen. Diese unterschiedliche
Ausrichtung der Magnetisierung in den beiden in Figur 15 dargestellten, ansonsten
identischen Magazinen geht aus den Figuren 16 a), b) hervor, welche jeweils ein Magazin
in seiner zweiten, durch relatives Bewegen der Magazinelemente 100" übergeführte Gestaltform
zeigt, die auch in dieser Ausführungsform in der Aufsichtdarstellung eine geschlossene
Kreisform darstellt. Ein Vergleich der Figuren 16 a), b) zeigt, dass die Magnetisierung
der Magnetkörper 2"a und 2"b entgegen gesetzt zueinander verläuft.
[0064] Die Figuren 17 a), b) zeigen wiederum das jeweilige Ausrichtung der Kavitäten 151
des Rotors 150 zu den Kavitäten 101" des jeweiligen Magazins 100" zur Übertragung
der in den beiden Magazinen aufgenommenen magnetisierten Magnetkörpern 2"a, 2"b in
den Rotor. Wie ersichtlich, werden in einem ersten Übertragungsschritt die in dem
einen Magazin enthaltenen Magnetkörper 2"a wie schon mit Bezug auf die beiden ersten
Ausführungsformen aus dem Magazin in den Rotor 150 übertragen, das Resultat des ersten
Übertragungsschrittes zeigt Figur 18 a). Nachfolgend wird der mit den Magnetkörpern
2"a bestückte Rotor zum zweiten Magazin aufgerichtet, das die magnetisierten Magnetkörper
2"b trägt, siehe Figuren 16 b), 17 b). Nach der Übertragung dieser Magnete in den
Rotor in der schon beschriebenen Art und Weise ergibt sich das in Figur 18 b) gezeigte
Endresultat, d.h. den vollständig mit den Magnetkörpern 2"a, 2"b bestückten Rotor
150.
[0065] Im Folgenden wird eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäß gestalteten
Magazins sowie ein erfindungsgemäßes Handlingsystem mit Bezug auf die Figuren 19 bis
24 erläutert, bei welchem zwei dieser Magazine eingesetzt sind. Figur 19 zeigt zunächst
eine Aufsicht des Handlingsystems 300, das in der beschriebenen Ausführung eine ebene,
langgestreckte Führungsplatte 310 aufweist. Etwa symmetrisch zur Mitte sind zwei beabstandete
Führungsnuten 312a, b angeordnet, welche sich in den Abschnitten A1, A2 geradlinig
mit einem konstanten Abstand zueinander parallel erstrecken. Innerhalb des Abschnittes
A3 gehen die beiden Führungsnuten jeweils in eine Kreisform mit entgegen gesetztem
Drehsinn über. In der beschriebenen Ausführungsform ist die Führungsplatte aus einem
Kunststoff hergestellt, sie kann jedoch beispielsweise auch aus einem Verbundmaterial
oder Metall hergestellt sein.
[0066] Jedem der beiden Führungsnuten 312a, b ist ein Magazin 199 zugeordnet, welches in
der angegebenen Ausführungsform jeweils vier Magazinelemente 200 umfasst, die jeweils
eine einzige Kavität 201 zur Aufnahme eines Magnetkörpers aufweisen. Zueinander direkt
benachbarte Magazinelemente 200 sind jeweils mittels eines als Schwenkarm 215 ausgebildeten
Verbindungselementes miteinander gekoppelt. Hierzu sind Bohrungen im Magazinelement
200 vorgesehen, durch welche sich jeweilige Stiftachsen 210, 211 erstreckt, wobei
sich in der beschriebenen Ausführungsform eine Stiftachse ferner durch zugeordnete
Bohrungen am jeweiligen Ende des Schwenkarms 215 erstreckt, so dass dieser drehbar
am Magazinelement 200 angelenkt ist. In der beschriebenen Ausführungsform sind die
Magazinelemente sowie die Schwenkarme aus Metall gestaltet.
[0067] Die beiden Magazine 199, welche in der beschriebenen Ausführungsform jeweils vier
Magazinelemente 200 umfassen, sind jeweils mittels eines Koppelarms 220 an ein Koppelelement
230 in Form eines quaderförmigen Elements angelenkt, wobei der Koppelarm 220 an einem
in der Figur rechten Magazinelement 200 in der schon beschriebenen Weise angelenkt
ist, wie es für die Verbindungselemente respektive Schwenkarme 215 obenstehend beschrieben
wurde. In gleicher Wiese erstreckt sich eine Stiftachse 231 durch eine zugeordnete
Bohrung im Koppelelement 230 hindurch, womit der Koppelarm 220 drehbar am Koppelelement
230 angelenkt ist. Die Anlenkung des Koppelarms 220 an ein Magazinelement und das
Koppelelement 230 ist demnach gleich zur Anlenkung eines Schwenkarms 215 an zwei benachbarte
Magazinelemente, wobei die axiale Länge eines Koppelarms 220 und eines Schwenkarms
215 unterschiedlich sein kann. In der beschriebenen Ausführungsform weisen alle Schwenkarme
215 zwischen den Magazinelementen die gleiche axiale Länge auf. Insbesondere können
alle Schwenkarme wie alle Magazinelemente identisch ausgebildet sein.
[0068] Die angegebenen Stiftachsen 210, 211 bzw. 231 erstrecken sich in Richtung zur Führungsplatte
310 in die Führungsnuten 212a bzw. 212b hinein. Sie ragen mit Achszapfen in die jeweilige
Führungsnut hinein, so dass beide Magazine beim Bewegen des Koppelelements 230 in
den Führungsnuten zwangsgeführt sind. Beim Bewegen des Koppelelements 230 in der Zeichnungsebene
parallel zu den Führungsnuten nach links, bewegen sich die beiden Magazine mit ihren
Magazinelementen in den Abschnitten A1 und A2 zunächst in Gestalt einer linearen Kette,
wobei nach dem Eintritt in den Bereich A3 diese lineare Kette aufgrund der Gestaltung
der beiden Führungsnuten 312a, b in eine Kreisform übergeführt wird.
[0069] Dabei können die Magazinelemente sowie das Koppelelement jeweils mit einer ebenen
Stirnfläche auf der ebenen Platte aufliegen und zum Bewegen der Magazine auf der Platte
aufgrund geringer Haft- und Gleitreibungskoeffizienten zwischen der Führungsplatte
310 sowie den Magazinelementen 200 leicht verschoben werden. Hierzu sind die Materialien
der Magazinelemente sowie der Führungsplatte angepasst ausgewählt.
[0070] Das Handlingsystem gemäß Fig. 19 weist im Abschnitt A2 eine lineare Spulenanordnung
250 auf, welche in der Figur aufgeschnitten dargestellt ist. Innerhalb des durch eine
der beiden Führungsnuten 312a, b gebildeten Kreises sind in der Führungsplatte jeweils
eine zentrische Bohrung 320 sowie 4 umfänglich äquidistant beabstandete Bohrungen
321 angeordnet, wobei letztere auf einem gedachten Kreis zentrisch zur Mittenbohrung
320 liegen.
[0071] Figur 20 zeigt die Gestaltung eines einzelnen Magazinelementes 200 in einer perspektivischen
Ansicht. In der beschriebenen Ausführungsform sind alle Magazinelemente identisch
ausgebildet, wobei die Magazinelemente 200 der beiden Magazine 199 durch Drehung von
180° um eine Achse ineinander übergehen, wobei diese Achse senkrecht zu den Achsen
210, 211 verläuft. Insofern weist in der Darstellung der Fig. 19 bei einem Magazin
die Stirnseite 205 der Magazinelemente von der Führungsplatte 310 weg, während bei
dem anderen Magazin diese Stirnseite 205 der Magazinelemente auf der Führungsplatte
aufliegt und die gegenüberliegende Stirnseite 206 von der Führungsplatte weg gerichtet
ist. Die Magazinelemente weisen eine sichelförmige Grundform auf, wobei sich eine
Kavität 201 zur Aufnahme eines Magnetkörpers durch das Volumen des Magazinelementes
200 hindurch erstreckt. Parallel zur Längserstreckung der Kavität 201 sind Bohrungen
203a, 203b bzw. 204a, 204b vorgesehen, welche jeweils zueinander korrespondieren und
durch eine Ausnehmung 202 im Körper des Magazinelements 200 voneinander beabstandet
sind. In diese Ausnehmung ragen die in Figur 19 dargestellten Schwenkarme 215 hinein
bzw. das Element 220 beim Magazinelement 200, das direkt benachbart zum Koppelelement
230 angeordnet ist.
[0072] Eine perspektivische Ansicht des in Figur 19 dargestellten Handlingsystems ist in
Figur 21 wiedergegeben. Die Magnetisierungsspulenanordnung 250 ist im Unterschied
zu der Darstellung gemäß Figur 19 nicht geschnitten, sondern vollständig angegeben.
In der einfachsten Ausführungsform kann sie als lineare Spule ausgebildet sein. Der
zum Bewegen der beiden Magazine an das Koppelelement 230 angelenkte Antrieb, beispielsweise
in Form eines Linearantriebs, ist der Einfachheit halber nicht dargestellt.
[0073] In der in den Figuren 19, 21 angegebenen Positionen der beiden im Abschnitt A1 angeordneten
Magazine 199 können die jeweiligen Kavitäten 201 der insgesamt acht Magazinelemente
200 mit Magnetkörpern besetzt werden. Dies kann beispielsweise so realisiert werden,
dass die einzelnen Kavitäten 201 nacheinander von oben mit Magnetkörpern bestückt
werden. In einer anderen Ausführungsform ist wiederum eine im Abschnitt A1 über den
beiden Magazinen angeordnete Magnetkörperzuführung vorgesehen, von welcher die Magnetkörper
gleichzeitig, d.h. mit einem einzelnen Arbeitsschritt in alle Kavitäten der Magazinelemente
einbringbar sind. Dabei wird jeweils ein Magnetkörper über einer zugeordneten Kavität
201 platziert und alle Magnetkörper gleichzeitig mit jeweils einer zugeordneten Mimik
in die Kavitäten 201 der Magazinelemente übergeführt.
Nach der Bestückung der Magazinelemente innerhalb des Abschnittes A1, siehe Figur
19, werden beiden Magazine mittels der beschriebenen Zwangsführung in die Magnetisierungseinrichtung
in Form einer Spulenanordnung 250 überführt, die im Abschnitt A2 angeordnet ist. In
der dargestellten Ausführungsform ist die Spulenanordnung als einfache Linearspule
ausgeführt, welche ein axiales Magnetfeld erzeugt, wodurch die in den Kavitäten 201
der Magazinelemente angeordneten Magnetkörper beider Magazine gleichzeitig magnetisiert
werden.
[0074] Die eingesetzten Magnetisierungskörper sind bei der beschriebenen Ausführungsform
beispielhaft derartig anisotrop gestaltet, dass sie allein in der in Figur 21 mit
dem Bezugszeichen U angegebenen Magnetisierungsachse oder - orientierung magnetisiert
werden können. Insofern kann ein solcher, in eine Kavität 201 eingebrachter Magnetkörper
4, 4' nur in zwei zueinander um 180 Grad versetzte Richtungen magnetisiert werden.
Wie ersichtlich, liegen diese Richtungen in einem Winkel zur Spulenachse, welche bei
der verwendeten axialen Spulenanordnung die Magnetfeldrichtung festlegt. Insofern
wirkt bei der Magnetisierung die Komponente des von der Spulenanordnung erzeugten
Feldes, welche parallel zu der möglichen Magnetisierungsrichtung U liegt. Da der Winkel
zwischen den möglichen Magnetisierungsrichtungen und der Feldrichtung vergleichsweise
gering ist, reicht das von der Spulenanordnung 250 erzeugte Magnetfeld aus, um die
eingesetzten Magnetkörper zu magnetisieren.
[0075] Figur 22 zeigt die Situation bzw. Position der gekoppelten Magazine, in welcher beide
Magazine bzw. die Magazinelemente 200 beider Magazine innerhalb der Spule, d.h. im
Abschnitt A2 zum Durchführen der Magnetisierung angeordnet sind. Nach der Magnetisierung
wird über den nicht dargestellten Antrieb das Koppelelement 230 und damit beide Magazine
in der Figur weiter nach links bewegt, so dass beide Magazine in den Abschnitt A3,
siehe Figur 19 übergeführt werden. Aufgrund der Zwangsführung innerhalb der beiden
Führungsnuten 312a, b geht die jeweilige lineare Gestalt der Magazine in eine kreisförmige
über, wie sie in Figur 23 in einer perspektivischen Ansicht dargestellt ist. Aufgrund
der Überführung der beiden Magazine in eine Kreisform mit unterschiedlichem Drehsinn
ist die Orientierung der Magnetisierung der Magnetkörper in der beschriebenen Ausführungsform
für beide Magazine gerade um 180 Grad verdreht. Zur Vereinfachung und Klarheit der
Darstellung ist in Fig. 23 bei beiden Magazinen jeweils nur eines der Magazinelemente
mit einem Magnetkörper 4 bzw. 4' bestückt, wobei die entgegengesetzte Magnetisierung
M1 bzw. M2 dieser Magnetkörper angegeben ist.
[0076] Figur 24 zeigt diese Situation der Fig. 23 in einer Aufsichtsdarstellung, wobei wiederum
die Spulenanordnung 250 zur Vereinfachung der Darstellung geschnitten gezeigt ist.
Zur Klarheit der Darstellung sind ferner hier alle 8 Magnetkörper nicht dargestellt,
so dass erkennbar ist, dass jeweils die Überführungsbohrungen 321 in der Führungsplatte
300 mit den Kavitäten 201 fluchten. Der Abschnitt A3 stellt einen Übergabeabschnitt
bereit, in welchem die in beiden Magazinen gehaltenen magnetisierten Magnetkörper
in ein Bauteil eines magnetischen Systems wie einen Rotor eines Elektromotors überführt
werden können. Hierzu können mittels Finger, die sich durch diese Überführungsbohrungen
erstrecken, die in den Kavitäten 201 gelagerten und magnetisierten Magnetkörpern aus
der Kavität herausgeschoben und wie obenstehend für die mit Bezug auf die Figuren
10 bis 12 bzw. 16 bis 18 beschriebene Ausführungsform übergeführt werden. Wie aus
Figur 24 hervorgeht, sind im Abschnitt A3 beide Magazine durch die Zwangsführung in
der Führungsplatte in eine kreisförmige Gestalt übergeführt, bei welcher die vier
Magazinelemente eines Magazins mit zugeordneten Anlageflächen umfänglich aneinanderliegen,
wobei die beiden, einem Magazinelement zugeordneten Drehachsen, definiert durch die
Anordnung der beiden Stiftachsen 230, 231, einen umfänglichen Abstand α aufweisen,
der kleiner ist als die Hälfte der umfänglichen Erstreckung β eines einzelnen Magazins.
Die Überführung der Magnetkörper erfolgt zunächst an einem der beiden Magazine, wobei
alle Magnetkörper des Magazins die gleiche Magnetisierungsrichtung aufweisen. Danach
wird das Bauteil linear über das zweite Magazin geführt und die dort gelagerten und
zum ersten Magazin umgekehrt magnetisierten Magnetkörper in das Bauteil überführt,
so dass die Magnetisierungsrichtung der in dem Bauteil angeordneten Magnetkörper abwechselnd
realisiert ist, wie es beispielsweise bei einem Rotor eines Elektromotors gefordert
sein kann.
[0077] Eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäß gestalteten Magazins wird mit
Bezug auf die Figuren 25 und 26 erläutert. Grundsätzlich ist diese Ausführungsform
eines Magazins ähnlich zu dem mit Bezug auf die Figuren 19 - 24 erläuterten Magazin
gestaltet. Im Unterschied weist dieses Magazin 399 Magazinelemente 400 auf, welche
sich aus einem Grundkörper 400a sowie einem vom Grundkörper aufgenommenen Magnetkörperaufnehmer
400b zusammensetzen, welcher in der beschriebenen Ausführungsform zylinderförmig ausgebildet
und drehbar zu diesem Grundkörper angeordnet ist. Grundkörper 400a benachbarter Magazinelemente
sind wiederum über Schwenkarme 415 miteinander gekoppelt, welche jeweils an einem
Grundkörper drehbar angelenkt sind, siehe Figur 25, welche ein derartig gestaltetes
Magazinelement zeigt, das in der gezeigten Darstellung in eine erste Gestaltform einer
linearen Kette überführt ist. Wie erkennbar, ist die Kopplung der einzelnen Magazinelemente
untereinander identisch mit der mit Bezug auf die Figuren 19 - 24 erläuterten Ausführungsform,
wobei jeweils ein Schwenkarm 415, welcher zwischen zwei Magazinelementen 400 bzw.
deren Grundkörpern 400a angeordnet ist, jeweils mittels Stiftachsen 410, 412 am jeweiligen
Grundkörper befestigt ist.
[0078] In der beschriebenen Ausführungsform ist der Magnetkörperaufnehmer 400b zylinderförmig
ausgebildet, wobei sich jeweils eine Kavität 401 parallel zur Zylinderachse erstreckt,
siehe Fig. 26.
[0079] Das in Figur 25 gezeigte erfindungsgemäß gestaltete Magazin ist so gestaltet, dass
bei einer Umformung des Magazins von der in Figur 25 angegebenen linearen Gestalt
die Kavitäten 401 und damit die darin enthaltene Magazinkörper automatisch in eine
vorgegebene Orientierung gebracht werden. Hierzu ist jeweils ein starrer Dreharm 417
drehbar über eine Stiftachse 418 an den Magnetkörperaufnehmer 400b angelenkt, wobei
dieser Dreharm am benachbarten Magazinelement 400 bzw. dessen Grundkörper 400a angelenkt
ist, siehe Fig. 25. Wie aus der Figur ersichtlich, erfolgt bei der beschriebenen Ausführungsform
die Anlenkung des Dreharms 417 am benachbarten Magazinelement 400 an der gleichen
Stiftachse 410, an welcher der Schwenkarm 415 zum Verbinden mit dem benachbarten Grundkörper
angelenkt ist.
[0080] Wird nun das in Figur 25 angegebene Magazin 399 ähnlich wie in den Figuren 21 - 24
für das dort beschriebene Magazin gezeigt, mittels einer Führungsplatte dadurch zwangsgeführt,
dass Stifte der Stiftachsen in die Führungsplatte eingreifen, stellt sich beim Einstellen
einer bestimmten Gestalt des Magazins durch die Kopplung eines Magnetkörperaufnehmers
400b mit dem Grundkörper 400a des benachbarten Magazinelements 400 eine vorgegebene
Orientierung der Kavität 401 und damit eines dort aufgenommenen Magnetkörpers ein.
Die jeweilige gewünschte Orientierung kann dabei durch eine entsprechende geometrische
Anordnung und Anlenkung des Dreharms 417 an den Magnetkörperaufnehmer bzw. den Grundkörper
eingestellt werden. Das in Figur 25 dargestellte erfindungsgemäße Magazin 399 besitzt
damit den Vorteil, dass sich die jeweiligen Orientierungen der Magnetkörper automatisch
einstellen, ohne dass eine manuelle Drehung der Magnetkörperaufnehmer innerhalb des
jeweiligen Magazinelementes, insbesondere für die Magnetisierung der Magnetkörper
und/oder für das Einbringen der Magnetkörper in ein Bauteil eines magnetischen Systems
wie eines Rotors durchgeführt werden muss.
[0081] Zur Klarheit der Darstellung zeigt Figur 26 ein einzelnes Magazinelement 400 des
Magazins gemäß Figur 25. Das in Figur 26 dargestellte Magazinelement unterscheidet
sich von dem in Figur 20 dargestellten Magazinelement allein dadurch, dass die Kavität
401 in einem Magnetkörperaufnehmer 400b angeordnet ist, welcher selbst zum Grundkörper
400a des Magazinelements 400 drehbar angeordnet ist. In der beschriebenen Ausführungsform
weist der Grundkörper 400a eine zylinderförmige Ausnehmung auf, in welcher sich der
Magnetkörperaufnehmer 400b drehbar erstreckt.
[0082] Die Figuren 27a, b, c zeigen in prinzipiellen Darstellungen beispielhafte Ausführungsformen
von erfindungsgemäßen Magazinen, die alle in eine Kreisform übergeführt wurden und
welche sich durch die jeweilige Orientierung der Kavitäten bzw. der Magnetisierung
der darin enthaltenen Magnetkörper unterscheiden. Mit den beschriebenen erfindungsgemäßen
Magazinen sind derartige Magnetkörperanordnungen leicht realisierbar, welche wie beschrieben
dann beispielsweise in einen Rotor eines elektromagnetischen Antriebs überführt werden
können.
Bezugszeichenliste
[0083]
- 1, 1', 1"
- Magazin
- 2, 2', 2" a,b
- Magnetkörper
- 3
- Niete
- 4, 4'
- Magnetkörper
- 5, 5", 5" a,b
- Spulenanordnung
- 5a - 5f
- Einzelspule der Spulenanordnung 5
- 100, 100', 100"
- Magazinelement
- 101, 101', 101"
- Kavität
- 102
- Vorderseite des Magazinelements 100, 100'
- 103
- Rückseite des Magazinelements 100, 100'
- 106, 107, 108
- Seitenfläche
- 110
- Scharnierschenkel
- 112
- Bohrung
- 115
- Anschlagsfläche
- 120
- Scharnierschenkel
- 122
- Bohrung
- 125
- Anschlagsfläche
- 130
- Scharnierschenkel
- 132
- Bohrung
- 135
- Anschlagsfläche
- 140
- Tragring
- 150, 150'
- Rotor/Läufer
- 151, 151'
- Kavität
- H
- Magnetfeld
- B
- Magnetisierung im Magnetkörper 2, 2', 2" a, b
- 199
- Magazin
- 200
- Magazinelement
- 201
- Kavität
- 202
- Ausnehmung
- 203a, b
- Bohrung
- 204a, b
- Bohrung
- 205, 206
- Stirnfläche
- 210, 211
- Stiftachse
- 215
- Schwenkarm
- 220
- Koppelarm
- 230
- Koppelelement
- 231
- Stiftachse
- 250
- Spulenanordnung
- 300
- Handlingsystem
- 310
- Führungsplatte
- 312a, b
- Führungsnut
- 320
- Mittenbohrung
- 321
- Überführungsbohrung
- A1, A2, A3
- Abschnitt
- H
- Magnetfeld
- B
- Magnetisierung des Magnetkörpers 2,2',2" a, b
- U
- Magnetisierungsachse
- M1
- Magnetisierung des Magnetkörpers 4
- M2
- Magnetisierung des Magnetkörpers 4'
- 399
- Magazin
- 400
- Magazinelement
- 400a
- Grundkörper
- 400b
- Magnetkörperaufnehmer
- 401
- Kavität
- 402
- Ausnehmung
- 403a, b
- Bohrung
- 404a, b
- Bohrung
- 410
- Stiftachse
- 411
- Stiftachse
- 415
- Schwenkarm
- 417
- Dreharm
- 418
- Stiftachse
1. Vorrichtung zum Halten von Magnetkörpern während ihrer Magnetisierung und zum Einbringen
der magnetisierten Magnetkörpern in ein Bauteil eines magnetischen Systems wie eines
elektromagnetischen Antriebs, eines magnetischen Weg- oder Winkelsystems oder dergl.,
dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung als Magazin (1, 1', 1" , 199, 399) ausgebildet ist mit einer Mehrzahl
von Kavitäten (101, 101', 101") jeweils zur Aufnahme zumindest eines Magnetkörpers
(2, 2', 2"a,b), wobei das Magazin (1, 1', 1", 199, 399) eine Mehrzahl von miteinander
verbundenen und zueinander beweglichen Magazinelementen (101, 101', 101", 200, 400)
aufweist und ein Magazinelement (101, 101', 101", 200, 400) zumindest eine Kavität
(101, 101', 101", 201, 401) zur Aufnahme eines Magnetkörpers (2, 2', 2"a, b) umfasst.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Magazinelemente (101, 101', 101", 200, 400) kettenartig miteinander verbunden
sind, derartig, dass zumindest ein Magazinelement jeweils mit zwei benachbarten Magazinelementen
beweglich verbunden ist.
3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen benachbarten Magazinelementen (101, 101', 101", 200, 400) zwei Bewegungsfreiheitsgrade
vorgesehen sind, wobei beide Bewegungsfreiheitsgrade Drehfreiheitsgrade sind.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen benachbarten Magazinelementen (101, 101', 101", 200, 400) ein langgestrecktes
Verbindungselement angeordnet ist, das an beiden benachbarten Magazinelementen drehbar
angelenkt ist, wobei beide zugeordneten Drehachsen parallel zueinander orientiert
sind.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Magazin (1, 1', 1", 199, 399) durch Ausrichtung der zueinander beweglichen Magazinelementen
(101, 101', 101", 200, 400) in die Form einer im Wesentlichen geradlinigen Kette bringbar
ist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Magazin (1, 1', 1", 199, 399) durch Ausrichtung der zueinander beweglichen Magazinelementen
(101, 101', 101", 200, 400) in eine Kreis- oder Kreissegmentform bringbar ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 4 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Einstellen der Kreis- oder Kreissegmentform des Magazins Drehachsen zur
Ankopplung der jeweiligen Verbindungselementen an die Magazinelemente auf einem Kreis
oder Kreisabschnitt liegen, wobei die umfängliche Beabstandung der beiden Drehachsen
eines Magazinelementes kleiner ist als die Hälfte der gesamten umfänglichen Erstreckung
eines Magazinelementes.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Kavität eines Magazinelementes (101, 101', 101", 200, 400) zur Einführung und/oder
zur Entnahme eines Magnetkörpers (2, 2', 2" a, b) eine Öffnung aufweist, wobei gegenüberliegend
zur Öffnung der Kavität eine Auflage (140) zur Abstützung eines in der Kavität aufgenommenen
Magnetkörpers (2, 2', 2" a, b) angeordnet ist.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das benachbarte Magazinelemente (400) jeweils einen Grundkörper (400a) aufweisen,
zu welchem jeweils ein Magnetkörperaufnehmer (400b) drehbar angeordnet ist, wobei
der Magnetkörperaufnehmer die zumindest eine Kavität des jeweiligen Magazinelementes
zur Aufnahme eines Magnetkörpers bereitstellt.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein Magnetkörperaufnehmer (400b) mit dem Grundkörper (400a) eines benachbarten Magazinelementes
bewegungsgekoppelt ist, insbesondere mittels eines Dreharms (417).
11. Verfahren zum Halten von Magnetkörpern während ihrer Magnetisierung und zum Einbringen
der magnetisierten Magnetkörpern (2, 2', 2"a, b) in ein Bauteil (150, 150') eines
magnetischen Systems umfassend die Schritte:
- Bereitstellen eines Magazin (1, 1', 1" , 199, 399) mit einer Mehrzahl von Kavitäten
jeweils zur Aufnahme zumindest eines Magnetkörpers (2, 2', 2" a, b), wobei das Magazin
eine Mehrzahl von miteinander verbundenen und zueinander beweglichen Magazinelementen
(101, 101', 101" , 199, 399) aufweist;
- Bestücken des Magazins (1, 1', 1" , 199, 399) mit einer Mehrzahl von Magnetkörpern
(2, 2', 2" a, b);
- Einstellen einer ersten vorgegebenen Gestalt des Magazins (1, 1', 1", 199, 399)
durch relatives Bewegen von einzelnen Magazinelementen (101, 101', 101") zueinander;
- Magnetisieren der in dem Magazin (1, 1', 1" , 199, 399) gehaltenen Magnetkörper
(2, 2', 2" a, b), wobei das Magazin die erste vorgegebene Gestalt einnimmt;
- Einstellen einer zweiten vorgegebenen Gestalt des Magazins durch relatives Bewegen
von einzelnen Magazinelementen (101, 101', 101") zueinander;
- Überführen der magnetisierten Magnetkörper (2, 2', 2" a, b) in ein Bauteil eines
magnetischen Systems, wobei das Magazin (1, 1', 1" , 199, 399) die zweite vorgegebene
Gestalt einnimmt.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch g e kennzeichnet, dass der Schritt des Magnetisierens der in dem Magazin (1, 1', 1" , 199, 399) gehaltenen
Magnetkörper (2, 2', 2" a, b) zumindest das Einführen des bestückten Magazins in eine
Magnetisierungsanordnung wie eine Magnetisierungsspule (5, 5', 5" a, b), das Erregen
der Magnetisierungsspule sowie das Entnehmen des Magazins (1, 1', 1", 199, 399) aus
der Magnetisierungsspule umfasst.
13. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des Überführens der magnetisierten Magnetkörper (2, 2', 2" a, b) in ein
Bauteil (150, 150') eines magnetischen Systems zumindest das Ausrichten des in seiner
zweiten Gestalt befindlichen, bestückten Magazins (1, 1', 1" , 199, 399) und dem Bauteil
des magnetischen Systems zueinander sowie das Ausbringen der Magnetkörper (2, 2',
2" a, b) aus den jeweiligen Kavitäten im Magazin und das Einführen der Magnetkörper
in zugeordnete Kavitäten in dem Bauteil (150, 150') des magnetischen Systems umfasst.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass Magnetkörper (2, 2', 2"a, b) über eine geradlinige Bewegung aus der jeweiligen Kavität
des Magazins (1, 1', 1", 199, 399) in eine zugeordnete und zu dieser ausgerichteten
Kavität im Bauteil (150, 150') des magnetischen Systems eingebracht werden.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnetkörper (2, 2', 2"a, b) eines Magazins (1, 1', 1" , 199, 399) gleichzeitig
mittels eines Schubstempels aus der jeweiligen Kavität im Magazin in eine zugeordnete
Kavität im Bauteil (150, 150') des magnetischen Systems verschoben werden.
16. Handlingsystem für Magnetkörpern umfassend ein Magazin nach einem der Ansprüche 1
bis 15 sowie eine Magnetisierungsanordnung, insbesondere eine Spulenanordnung (5,
5', 5" a, b) zum Magnetisieren der vom Magazin aufgenommenen Magnetkörper (2, 2',
2"a, b).
17. Handlingsystem nach Anspruch 16, ferner umfassend eine Einrichtung zum Überführen
der magnetisierten Magnetkörper (2, 2', 2"a, b) aus dem Magazin (1, 1' , 1", 199,
399) in ein Bauteil (150, 150') eines magnetischen Systems wie eines elektromagnetischen
Antriebs, eines magnetischen Weg- oder Winkelsystems oder dergl..
18. Handlingsystem nach einem der Ansprüche 16 oder 17, gekennzeichnet durch eine plattenförmige Führungseinrichtung (310) mit einer Führungsnut (312a, b) umfassend
zumindest zwei ineinander übergehende Abschnitte (A1, A2; A3), wobei die Führungsnut
in einem ersten Abschnitt (A1, A2) geradlinig und in einem zweiten Abschnitt (A3)
kreisförmig gestaltet und ein Magazin in der Führungsnut zwangsgeführt ist zum Einstellen
der ersten und der zweiten Gestalt des Magazins (199).
19. Handlingsystem nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass zwei in der plattenförmigen Führungseinrichtung (310) angeordnete und voneinander
beabstandeten Führungsnuten (312a, b) umfassend jeweils zumindest zwei ineinander
übergehende Abschnitte (A1, A2; A3) gestaltet sind, wobei beide Führungsnuten in einem
ersten Abschnitt (A1, A2) geradlinig und parallel zueinander und in einem zweiten
Abschnitt (A3) kreisförmig mit entgegen gesetztem Drehsinn zueinander verlaufen.