Vorrichtungen zum Bündeln und Ausrichten im magnetischen Kraftlinien sind an sich bekannt, vgl. etwa FR 1270544 für Polschühe. Eine Kombination von Permanentmagneten mit amorphen weichmagnetischen Teilen ist in anderen Zusammenfasung aus US 4456898 bekannt.

Aufgabe der Erfindung ist die Angabe eines neuartigen Verfahrens zum Bündeln der Kraftlinien von Magneten.

Von physikalischer Bedeutung für die Erfindung ist der magnetische Fluß durch die Werkstoffe in Abhängigkeit von der Permeabilitat welche bei Luft gleich 1 ist. Die Permeabilität gibt also an wieviel mal die magn. Leitfähigkeit eines Werkstoffs großer oder kleiner ist als die der Luft. Sie beträgt z.B. für Eisen St 37 in ungeglühtem Zuständ ca 2.000 und im gegluhten Zustand ca 3.000.

Die Erfindung beruht auf der Kombination von Dauermagneten und einer amorphen Metallegierung, deren Permeabilität 30.000 beträgt, d.h. ihre magn. Leitfähigkeit ist 30.000 mal größer als die der Luft. Ferner ist diese folienartig und kann, trotz ihrer geringen Starke von nur 0,0175 mm, im Gegensatz zu Eisen, nicht permanent aufmagnetisieren.

Durch die Anbringung dieser amorphen Metallegierung an Dauermagnete, oder in deren nächsten Umgebung, wählen die magnetischen Kraftlinien, bei ihrem Verlauf vom Nord- zum Südpol den für sie bequemsten Weg durch die amorphe Metallegierung.

Wird sie z.B. am Südpol angebracht, dann verlaufen die magn. Kraftlinien vom Nordpol, eng gebündelt, zur Metallegierung am Südpol, um hier in den Magnetwerkstoff wieder einzutreten ohne außerhalb des Pols (in der umgebenden Luft) das sonst übliche Magnetfeld aufzubauen (3)

Nach ihrem Wiederaustritt am Nordpol bleiben sie eng gebündelt (Streufaktor = Null), sodaß ihr Nutzungsfaktor um das 2–3 fache erhöht wird (3)

Anwendungstechnisch bedeutet dies, daß z.B. bei der magn.-elektrischen Induktion, infolge der erhöhten Flußdichte, auf die üblichen Eisenkerne bzw. Eisenbleche in den Spulenwicklungen verzichtet werden kann. Demzufolge entstehen auch keine Eisen-, Wärme- und Wirbelstromverluste, die bei konventionellen elektr. Maschinen durch Antriebsleistung kompensiert werden müssen und zu einer Verschlechterung des Wirkungsgrades führen.

Auch bei der Umwandlung von Magnetfeldenergie in mech. Energie (was mit natürlich verlaufenden Kraftlinienfeldern nicht möglich ist) sind die magn. Kraftlinienfelder, wie bereits beschrieben, eng gebündelt und ihr Nutzungsfaktor beträgt ebenso das 2–3 fache. Da sie nicht streuen (Streufaktor Null) können die Magnete auf engstem Raum bzw. in geringen Abständen angeordnet werden ohne gegenseitige, unerwünschte Beeinflussung ihrer Magnetfelder. In diesem Falle ist die amorphe Metallegierung ungefähr bis zur Hälfte des Südpols angebracht und seitlich zum Nordpol hochgezogen. Indem die vom Nordpol ausgehenden Kraftlinien den Weg des geringsten Widerstandes durch die Metallegierung suchen wird der magn. Fluß vom Nordpol einseitig und in einem bestimmten Winkel umgelenkt, während die entgegengesetzt anziehenden magn. Kraftlinien am Südpol nicht wirksam werden. Hierdurch können die im Winkel abstoßenden Magnetkräfte am Nordpol antriebstechnisch genutzt werden (4).

Das erfindungsgemäße Bündeln der magn. Kraftlinienfelder und Ausrichten des magn. Flusses bietet, je nach Anbringung der amorphen Metallegierung, weitere technologische Möglichkeiten für die Nutzung der von Dauermagneten bereitgestellten Magnetfeldenergie auf vielen Gebieten in der Elektround Schwachstromtechnik, in der Mechanik, im Maschinenbau usw.

So zeigt z.B. 5 zwei nebeneinander liegende Dauermagnete, bei denen die amorphe Metallegierung so angebracht ist, daß die magn. Kraftlinien nicht wie üblich vom N-Pol des einen zum 5-Pol des anderen Magneten verlaufen, sondern den entgegengesetzten weg durch den eigenen Werkstoff bevorzugen.

Lt. 6 ist die amorphe Metallegierung ellipsenförmig am Südpol eines Blockmagneten angebracht. In diesem Falle werden die am N-Pol austretenden magn. Kraftlinien eng gebündelt und durch die allseitige Umlenkung ellipsenförmig gerichtet.

Die Erfindung gewinnt an Bedeutung durch die NdFeB-Hochenergie-Dauermagnete, die sich auszeichnen durch ihre hohe Remanenz B = 1,2 Tesla (12.000 Gauß) und die, infolge ihrer hohen Koerzitivfeldstärke H = 1.200 kA/m nicht entmagnetisieren, sofern ihre Dimensionierung anhand des errechneten Arbeitspunktes erfolgt. Da sie nicht die Stab-, sondern die Scheibenform haben und diametral magnetisiert sind, ergeben sich große Polflächen (1), die sich besonders gut eignen für das Bündeln der magnetischen Kraftlinienfelder und Ausrichten des magn. Flusses (3, 4, 5 und 6).