Magnetelektrische Lichtmaschine, insbesondere für Fahrräder. Die üblichen Radlichtmaschinen. besitzen zumeist ein Magnetgestell, dessen Magnet stäbe sich parallel zur Ankerachse erstrecken und an ihrem einen Ende durch ein Joch aus Weicheisen verbunden sind. Ausser gewöhn lichem Chrommagnetstahl hat man hierbei schon Wolfram- und Kobaltstahl verwendet.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die in neuerer Zeit bekannt gewordenen Legierungen für Magnetstähle von hoher Koerzitivkraft, wie zum Beispiel Alumi niumnickelstahl, wie er beispielsweise in der französischen Patentschrift Nr. 731361. be schrieben ist, bei den magnetelektrischen Lichtmaschinen für Fahrräder nutzbar zu machen.
Bekanntlich holt man aus einem Magnet die höchste Leistung- heraus, wenn man sein Volumen so aufteilt, dass sein Querschnitt zur Länge in einem bestimmten Verhältnis steht. Wie sich jedoch zeigt, lässt sich bei Lichtmaschinen kleiner Leistung, zum Bei spiel von drei Watt und darunter, das Vo- lumen von Aluminiumnickelstahl nur un günstig aufteilen. Dieser Stahl besitzt näm lich zwar hohe Koerzitivkräfte, aber niedrige Remanenz. Infolgedessen fällt der Magnet zu kurz und zu dick aus und entmagnetisiert sich stark.
Diese Nachteile werden ,gemäss der Erfin dung behoben und eine Lichtmaschine von kleinen Abmessungen und guter Leistung kann erzielt werden durch Verwendung eines Magnetgestelles mit einem senkrecht zur Maschinenachse angeordneten Magnet aus einer Legierung mit einer Koerzitivkraft von mindestens 300 Oersted, der mit als Pol schuhen ausgebildeten; Leitstücken aus Weich eisen verbunden ist, die sich vom Magnet. aus parallel zur Maschinenachse fortsetzen: Als Legierung kommt zum Beispiel Alumi- niumnickelstahl in Frage.
Diese Bauart .des Magnetgestelles erweist sich im Vergleich zu andern möglichen Aus führungsformen als besonders vorteilhaft. Um -dies näher ausführen- zu können, sind in den Fig. 1 und 2 der Zeichnung zwei Aus führungen schematisch skizziert, bei denen derselbe magnetische Gesamtwiderstand vor handen ist.
In beiden Abbildungen bezeichnet a den Magnet aus Aluminiumnickelstahl, b die Leitstücke und c,den Anker. In der Fig. 1 befindet sich der Luftspalt zwischen dem Magnet und :den Leitstücken, während in der Fig. 2, welche dem Erfindungsgegenstand entspricht, der Luftspalt zwischen dem Anker und den beiden Leitstücken ist. Bei gleichem Magnet erhält man beider in der Fig. 2 dargestellten Ausführung gemäss der Erfindung eine mehr als -doppelt so grosse Leistung wie bei der in der Fig. 1 dargestell ten Ausführung.
Zur Erklärung dieses überraschenden Er gebnisses wird angenommen, dass bei dem 'System gemäss Fig. 1 die an den Enden ,des Magnetes austretenden Kraftlinien eine Quermagnetisierung herbeiführen, die den kurzen Magnetungünstig beeinflussen. Ausser dem hat .das System ,gemäss Fig. 2 den Vor teil, dass der Streufluss in dem von dem Magnetsystem umschlossenen Raum eine günstige Spannungsregelung bei hohen Dreh zählen ermöglicht.
Bemerkenswert ist noch, dass in den Leit- stücken gemäss der Fig. 1 bei jedem Pol wechsel sich jeweils .die Richtung des magne tischen Flusses ändert, während dessen Rich tung in den gemäss der Fig. 2 angebrachten 'Leitstücken ungeändert bleibt. Deshalb kön nen die Leitstücke gemäss der Erfindung massiv sein, während sie bei der in der Fig. 1 skizzierten Ausführung geblättert sein müssen.
In der Zeichnung zeigt ferner: Fig. 3 einen Längsschnitt durch ein Aus- führung9beispiel des Erfindungsgegenstan des, Fig. 4 einen Schnitt nach der Linie IV IV der Fig. _3 und Fig. 5 :die schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform.
Die in den Fig. 3 und 4 veranschaulichte Radlichtmaschine ist vierpolig ausgebildet und hat ein Gehäuse 1 aus Spritzguss, in das vier massive, als Polschuhe ausgebildete Leitstücke 2 aus Weicheisen eingegossen sind. '3 ist ein vierpoliger Magnet aus Aluminium nickelstahl, der stramm passend zwischen den vier Leitstücken 2 an deren einem Ende ein geschoben ist.
In dem von dem Magnetgestell '2,<B>3</B> umschlossenen Raum befindet sich ein Anker 4 von an sich beliebiger Bauart, der fliegend gelagert ist.
Das eine Ende der Ankerwelle 5 trägt in an sich bekannter Weise eine Laufrolle 6. Das andere Ende der Ankerwelle 5,dient als Stromabnehmer und tritt durch eine in der Mitte des Magnetes 3 befindliche Ausspa rung 7 hindurch (Fig. 3) und liegt gegen eine Kontaktfeder 8 an, die mit einen Kabel klemme 9 verbunden ist.
Diese ist in einen aus Isolierstoff bestehenden Gehäusedeckel '10 eingebettet. An einem der vier Leitstücke 'ist ein Bolzen 11 angenietet, der als Dreh bolzen für die in bekannter Weise ausgebil dete Haltevorrichtung dient. 12 ist eine Kon taktfeder .für :die Masseleitung.
Wie aus der Zeichnung ersichtlich ist, steht der Magnet 3 senkrecht zur Ankerachse und die Leitstücke 2 erstrecken sich parallel zur Ankerachse. Da das Magnetgestell 2, 3 den Anker umfasst, braucht,der Durchmesser ödes Gehäuses nicht wesentlich grösser als der Durchmesser des Magnetgestelles zu sein. Der magnetische Fluss ,durch .den Magnet 3 und 'den Anker 4 verläuft in zwei parallelen Ebenen.
Der grösste magnetische Widerstand 'befindet sich .bei dem Luftspalt zwischen \dem Anker und den Leitstücken 2.
Die Verwendung des Aluminiumnickel- 'stahlmagnetes :gestattet, die Maschine bedeu tend kleiner zu gestalten, als es bisher bei gleicher Leistung möglich war. Obwohl sich der Dauermagnet ,senkrecht zur Ankerachse erstreckt, .erhält man einen kleineren Ge häusedurchmesser als bisher.
Die dargestellte 'Maschine kann beispielsweise im Querschnitt einen Durchmesser von etwa 40 mm und der vom Magnetgestell und Anker umschlossene Raum kann einen Inhalt von etwa 40 ccm aufweisen; ihre Leistung beträgt dann zirka 3 Watt bei einer Geschwindigkeit des Fahr- rades von 15 km in der Stunde. Die bisher üblichen Maschinen gleicher Leistung be sitzen hingegen im Querschnitt einen Durch messer von etwa 50 mm und der vom Magnetgestell und Anker umschlossene Raum hat. einen Inhalt von 130 ccm.
Da .der Aluminiumnickelstahlmagnet bil liger als zum Beispiel Kobaltmagnet ist, wird durch ihn die Lichtmaschine keineswegs ver teuert. Ausserdem kann man wegen seiner hohen Koerzitivkraft mit einem kleinen Magnet auskommen, so dass man für .diesen nicht viel Werkstoff benötigt. Je kleiner die Abmessungen des Magnetsystems werden, um so kleiner können natürlich die Abmes sungen der ganzen Lichtmaschine werden, wodurch die Herstellung verbilligt wird. Das geringere Gewicht ist ferner von Vorteil für die Haltevorrichtung, da diese entsprechend schwächer ausgeführt werden kann.
Das Spritzgussgehäuse I mit den ein gebetteten Leitstücken 2 ermöglicht eine bil lige Herstellungsweise. Man kann jedoch statt dessen auch ein Blechgehäuse in an sich bekannter Weise verwenden. In diesem Fall können die Leitstücke zum Beispiel in schwalbenschwanzförmigen Aussparungen des Magnetes befestigt oder an den Magnet angenietet oder in anderer Weise mit diesem verbunden werden. Die eingangs erwähnten Vorteile des Magnetgestelles 2, 3 ergeben sich auch, wenn man in an sich bekannter Weise den Anker still stehen und das Magnetgestell sich drehen lässt.
Bei der in Fig. 5 dargestellten Ausfüh rung ist die Aussparung in der Mitte des Magnetes 3 fortgefallen und das als :Strom- abnehmer ausgebildete Ende der Ankerwelle 5 entsprechend verkürzt. Die mit der Kabel klemme 9 verbundene Kontaktfeder 13 tritt durch eine Pollücke des Magnetes 3 hin durch.