Gerät zur Fehlerbestimmung in langgestreckten magnetisierbaren Körpern
Gegenstand des Hauptpatentes ist ein Gerät zur Fehlerbestimmung in langgestreckten magnetisierbaren Körpern, bei welchem der Prüfling in axialer Richtung mittels Gleichstrom bis zur Sättigung magnetisiert wird, und welches Gerät einen Magnetisierungsteil, einen Interpretierungsteil und einen Registrierteil besitzt, wobei der Magnetisierungsteil der Länge nach teilbar ist und eine Erregerspule und mindestens eine Messspule enthält, wobei die Wicklungsteile der Erregerspule des Magnetisierungsteils durch einzeln federnde Kontakte elektrisch miteinander verbunden sind, die genannten Spulen von einem ferromagnetischen Mantel umgeben sind, welcher sowohl als Schutz gegen äussere Einflüsse als auch als magnetischer Rückschluss dient,
und der Magnetisierungsteil einen koaxial durch die Erregerspule führenden zylindrischen Längskanal für den Prüfling besitzt.
Da die Erregerwicklung eines solchen Gerätes aus einer Vielzahl von Windungen bestehen kann, und jede einzelne Windung aus zwei Halbwindungen besteht, müssen alle diese einzelnen Windungshälften beim Zusammenmontieren der beiden Spulenhälften örtlich definiert und mit einem vorbestimmten Druck aufeinandergepresst werden, um einen guten Stromdurchgang an den Trennstellen zu erhalten.
Im Hauptpatent ist eine Ausführung angegeben, bei welcher jede Windungshälfte in der Mitte festgehalten und an den beiden Enden in Löchern von Führungsplatten frei geführt ist, so dass ihre Enden, wegen der so ermöglichten Eigenfederung der Halbwindungen, beim Vereinigen der beiden Spulenhälften zusammengepresst werden können.
Die Herstellung dieser Halbspulen erfordert eine hohe Genauigkeit der einzelnen Halbwindungen und deren Lagerung, da der Kontaktdruck an den Trennstellen durch den Nachlaufweg des federnden Teils der Halbwindung bestimmt wird. Diese Genauigkeit kann nur durch einen erheblichen Aufwand an Justierarbeit erreicht werden.
Da die Halbwindungen als Federn und als gute Stromleiter wirken sollen, müssen sie aus einer federharten Kupferlegierung hergestellt werden. Diese Legierungen, z. B. Beryliumbronze, haben einen weit grösseren Ohmschen Widerstand als reines Kupfer.
Dieser erhöhte Widerstand begrenzt die strommässige Belastbarkeit der Spule aus thermischen Gründen.
Die Ausbildung der Erregerspule beim Gerät nach vorliegender zusätzlicher Erfindung vermeidet diese Nachteile dadurch, dass die einzelnen Halbwindungen der beiden Spulenhälften starr ausgebildet sind und dass mindestens ein Teil dieser Halbwindungen zur Erzeugung des Kontaktdruckes einzeln beweglich angeordnet und abgefedert ist. Der Nachlauf der gefederten Halbwindungen beim Vereinigen der beiden Spulenhälften kann hierbei genügend gross gewählt werden, so dass sich kleine Ungenauigkeiten in der Herstellung nicht auf den Kontaktdruck auswirken. Durch die Wahl einer separaten Druckfeder wird der gewünschte Kontaktdruck erreicht.
Ein weiterer Vorteil liegt darin, dass die Halbwindungen nun aus Kupfer oder einem andern geeigneten Material hergestellt werden können.
Auf der beiliegenden Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes dargestellt.
Fig. 1 ist ein Querschnitt durch eine Erregerspule.
Fig. 2 ist ein teilweiser Längsschnitt derselben, und
Fig. 3 ist eine Draufsicht auf die beiden Spulenhälften bei aufgeklappter oberer Hälfte.
Die Halbwindungen 1 der obern Spulenhälfte sind beim dargestellten Beispiel abgefedert, und die Halbwindungen 2 der untern Spulenhälfte sind nicht abgefedert. Die Abfederung der Halbwindungen 1 erfolgt dadurch, dass jede im Mittelteil, also symmetrisch zu ihren Enden, gegen einen gestreckten Federstahldraht 3 anliegt, welcher an seinen beiden Enden in den kammartig ausgebildeten Isolierkörpern 4 abgestützt ist, welche zugleich als Führung für die Halbwindungen 1 dienen.
Die nicht abgefederten Halbwindungen 2 sitzen auf dem ebenfalls kammartig ausgebildeten Isolierkörper 5. Seitlich werden sie durch die kammartig ausgebildeten Isolierkörper 6 geführt. 7 sind die auf den Halbwindungen versetzt angebrachten Silberkontakte.
Die Halbwindungen 1, 2 bestehen aus Flachmaterial, z. B. Kupferblech, so dass sie in der Axialrichtung schmal und in der Radialrichtung breit sind.
Dadurch werden sie steif und nehmen in der Axialrichtung wenig Platz ein. Die Halbwindungen 1, 2 können somit aus Blech ausgestanzt werden, wodurch eine grosse Regelmässigkeit der Form der einzelnen Halbwindungen erreicht wird.
Um hierbei zu vermeiden, dass die Kontaktstellen schmal sind und eng zueinander angeordnet werden müssen, werden die Kontaktflächen der Kontakte 7, wie aus Fig. 2 und 3 ersichtlich ist, breiter als die Scheibendicke der Halbwindungen 1, 2 gemacht. Damit sich dabei benachbarte Kontakte nicht berühren, sind die Kontakte von benachbarten Halbwindungen in radialer Richtung gegeneinander versetzt angeordnet.
Wie ferner aus Fig. 2 und 3 ersichtlich ist, sind die Kontakte 7 auch in axialer Richtung verschoben auf den Halbwindungen 1, 2 angebracht. Dadurch ist es möglich, die einzelnen Halbwindungen senkrecht zur Spulenachse anzuordnen, so dass beim Vereinigen der Spulenhälften die aufeinandergepressten Halbwindungen eine kontinuierliche fortlaufende Zylinderspule ergeben. Die in Fig. 3 mit der gleichen Nummer bezeichneten Kontakte kommen beim Vereinigen der Spulenhälften aufeinander zu liegen.
Statt der axialen Verschiebung der Kontakte 7 auf den Halbwindungen könnten diese auch symmetrisch angeordnet und dafür die Ebenen der Halbwindungen statt senkrecht schief zur Spulenachse angeordnet werden, so dass die Spulenhälften beim Vereinigen wiederum eine einlagige Zylinderspule bilden.
Statt dass ferner nur die Halbwindungen der einen Spulenhälften abgefedert sind, könnten auch abwechslungsweise die Halbwindungen der einen und andern Hälfte abgefedert und fest sein, oder es könnten alle Halbwindungen abgefedert sein.
Device for fault determination in elongated magnetizable bodies
The subject of the main patent is a device for error determination in elongated magnetizable bodies, in which the test object is magnetized in the axial direction by means of direct current until saturation, and which device has a magnetization part, an interpretation part and a registration part, the magnetization part being lengthwise divisible and contains an excitation coil and at least one measuring coil, the winding parts of the excitation coil of the magnetization part being electrically connected to one another by individually resilient contacts, the said coils being surrounded by a ferromagnetic jacket, which serves both as protection against external influences and as a magnetic return path,
and the magnetization part has a cylindrical longitudinal channel leading coaxially through the excitation coil for the test object.
Since the excitation winding of such a device can consist of a large number of turns, and each individual turn consists of two half-turns, all these individual turn halves must be locally defined when assembling the two coil halves and pressed together with a predetermined pressure in order to ensure good current flow at the separation points to obtain.
The main patent specifies a design in which each winding half is held in the middle and guided freely at both ends in holes of guide plates so that their ends can be pressed together when the two coil halves are united because of the natural springing of the half windings made possible in this way.
The manufacture of these half-coils requires high accuracy of the individual half-turns and their storage, since the contact pressure at the separation points is determined by the overrun travel of the resilient part of the half-turn. This accuracy can only be achieved with a considerable amount of adjustment work.
Since the half-turns should act as springs and as good conductors, they must be made from a spring-hard copper alloy. These alloys, e.g. B. Beryliumbronze, have a far greater ohmic resistance than pure copper.
This increased resistance limits the current-carrying capacity of the coil for thermal reasons.
The design of the excitation coil in the device according to the present additional invention avoids these disadvantages in that the individual half-turns of the two coil halves are rigid and that at least some of these half-turns are individually movably arranged and cushioned to generate the contact pressure. The lag of the spring-loaded half-turns when the two coil halves are combined can be selected to be sufficiently large so that small inaccuracies in manufacture do not affect the contact pressure. The desired contact pressure is achieved by choosing a separate compression spring.
Another advantage is that the half-turns can now be made from copper or some other suitable material.
An exemplary embodiment of the subject matter of the invention is shown in the accompanying drawing.
Fig. 1 is a cross section through an excitation coil.
Fig. 2 is a partial longitudinal section of the same, and
Fig. 3 is a plan view of the two spool halves with the upper half opened.
The half-turns 1 of the upper half of the coil are cushioned in the example shown, and the half-turns 2 of the lower half of the coil are not cushioned. The cushioning of the half-turns 1 takes place in that each rests against an elongated spring steel wire 3 in the middle part, i.e. symmetrically to its ends, which is supported at both ends in the comb-shaped insulating bodies 4, which also serve as a guide for the half-turns 1.
The unsprung half-windings 2 sit on the insulating body 5, which is also of a comb-like design. 7 are the silver contacts that are offset on the half-turns.
The half turns 1, 2 are made of flat material, e.g. B. copper sheet so that they are narrow in the axial direction and wide in the radial direction.
This makes them stiff and takes up little space in the axial direction. The half-turns 1, 2 can thus be punched out of sheet metal, whereby a great regularity of the shape of the individual half-turns is achieved.
In order to avoid that the contact points are narrow and have to be arranged close to one another, the contact surfaces of the contacts 7, as can be seen from FIGS. 2 and 3, are made wider than the slice thickness of the half-turns 1, 2. So that adjacent contacts do not touch each other, the contacts of adjacent half-turns are arranged offset from one another in the radial direction.
As can also be seen from FIGS. 2 and 3, the contacts 7 are also attached to the half-turns 1, 2, displaced in the axial direction. This makes it possible to arrange the individual half-turns perpendicular to the coil axis, so that when the coil halves are combined, the half-turns pressed onto one another result in a continuous cylinder coil. The contacts denoted by the same number in FIG. 3 come to rest on one another when the coil halves are combined.
Instead of the axial displacement of the contacts 7 on the half-turns, these could also be arranged symmetrically and instead the planes of the half-turns could be arranged obliquely to the coil axis instead of perpendicular, so that the coil halves again form a single-layer cylinder coil when combined.
Instead of only the half-turns of the one coil halves being cushioned, the half-turns of one and the other half could alternately be cushioned and firm, or all half-turns could be cushioned.