Einrichtung zur Richtungsorientierung von elektrisch leitenden Körpern im Magnetfeld
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Richtungsorientierung von elektrisch leitenden Körpern im Magnetfeld. Derartige Einrichtungen finden dort Anwendung, wo herzustellende Erzeugnisse mit stückweise bearbeiteten, nicht magnetischen Körpern automatisch beschickt werden sollen.
Es ist eine Einrichtung zur Richtungsorientierung von elektrisch leitenden Körpern bekannt, bei der die Richtungsorientierung von Körpern durch die Wechselwirkung zwischen einem Gleichstrom-Magnetfeld und den in orientierten Körpern induzierten Wechselströmen erfolgt (siehe z. B. UdSSR-Urheberschein Nummer 181 481, Kl. 49c, 30/01, 1966).
Die erwähnte Einrichtung ermöglicht es aber nicht, ein stückweises kontaktloses Abtrennen der orientierten Körper vom kontinuierlichen Fertigungsfluss und das Versetzen der letzteren in die Orientierungszone zu bewerkstelligen, ausserdem ist auch die Richtungsorientierung von kompliziert gestalteten Werkstücken nicht gewährleistet.
Die vorliegende Erfindung bezweckt die Beseitigung der erwähnten Mängel.
Die Erfindung ermöglicht eine Einrichtung zur Richtungsorientierung von elektrisch leitenden Körpern im Magnetfeld zu entwickeln, bei der das kontaktlose stückweise Abtrennen der Körper vom kontinuierlichen Fertigungsfluss sowie die Versetzung der letzteren in die Orientierungszone unter Beibehaltung der Möglichkeit, die Körper ausserhalb der Orientierungszone zu konzentrieren oder zu dezentralisieren, gewährleistet ist und die eine erhöhte Konzentration des Magnetfeldes am Eingang in die Orientierungszone aufweist.
Erfindungsgemäss wird dies dadurch erreicht, dass die Einrichtung zur Richtungsorientierung von elektrisch leitenden Körpern einen Elektromagneten mit zwei im Abstand einander gegenüberliegenden Polschuhen enthält, dessen Wicklung durch Wechselstrom gespeist wird, der Raum zwischen den Polschuhen aber eine Orientierungszone bildet, die sich in Bewegungsrichtung der zu orientieren den Körper verbreitet und eine Vorrichtung zum Einführen der Körper in die Orientierungszone und zum Herausführen derselben aus dieser Zone vorgesehen ist.
Zweckmässigerweise kann die Stirnfläche der Elek tromagneten-Pollschuhe eben gestaltet werden, wobei die Schnittlinie der Polschuhebenen an der Körperzuführungsseite liegt und vertikal verläuft. Die Polsehuhe können geneigt in Richtung der Körperzuführung unter einem spitzen Winkel zur Linie, welche die Polschuhspitzen verbindet, liegen.
Die Vorrichtung zum Einführen der Körper in die Orientierungszone und zum Herausführen derselben aus der Zone kann mindestens eine einzige Schwingrinne darstellen mit einer Geschwindigkeit der Beschickung V1 am Eingang in die Orientierungszone und einer Ausgangsgeschwindigkeit V2 beim Auslaufen aus der Zone, oder zwei Förderer, von denen der eine die Körper mit der Geschwindigkeit V1 in die Zone einführt, der andere aber die Körper mit der Geschwindigkeit V aus der Zone herausführt, wobei in beiden Fällen V1 > V2 ist, wenn die Körper hinter der Zone zusammenzuhalten sind und V1 < V2 ist, wenn die Körper einer Auseinanderverschiebung unterworfen werden sollen.
Die Einrichtung nach der Erfindung zur Richtungs Orientierung von elektrisch leitenden Körpern im Magnetfeld löst erfolgreich alle oben gestellten Aufgaben.
Zur besseren Erklärung des Wesens der Erfindung wird nachstehend die ausführliche Beschreibung eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemässen Einrichtung an Hand der beigelegten Zeichnungen gebracht Es zeigt:
Fig. 1 Gesamtansicht einer Einrichtung mit Rinne und auf der Rinne angeordneten Körpern,
Fig. 2 Grundriss der Polschuhe des Elektromagneten mit Rinne und Körpern gemäss Fig. 1,
Fig. 3 und 4 schematische Darstellung der Magnetflussverteilung bei verschiedenen Anordnungsarten der Elektromagnet-Polschuhe,
Fig. 5 Gesamtansicht der Einrichtung mit zwei Förderern und auf den letzteren angeordneten richtungsorientierten Körpern,
Fig. 6 Grundriss der Einrichtung gemäss Fig. 5,
Fig. 7 Grundriss einer Abwandlung der Ausführung der erfindungsgemässen Einrichtung,
Fig. 8 Schnitt Vill-Vill zu Fig. 7.
Aus Fig. 1 und 2 ist ersichtlich, dass die Einrichtung einen Elektromagneten enthält, der aus dem Magneteisen 1 mit einer durch Wechselstrom gespeisten Wicklung 2 besteht sowie auch aus den Polschuhen 3 und 4, welche die Orientierungszone bilden, die sich in Beschickungsrichtung der orientierten Körper, insbesondere der zylindrisch gestalteten Werkstücke 5 mit Schlitzen verbreitet. Die Richtung der Körperzuführung ist durch den Pfeil angegeben. Die zylindrisch gestalteten Werkstücke 5 werden zur Einführung in die Orientierungszone und zum Herausführen aus der Zone in eins der Fördergeräte - in diesem Falle in der Rinne 6 - untergebracht. Die Stirnflächen der Polschuhe 3 und 4 sind eben ausgeführt und so in bezug aufeinander angeordnet, dass die gedachte Schnittlinie ihrer Ebenen vertikal auf der Zuführungsseite der Werkstücke an die Orientierungszone verläuft.
Bei einer derartigen Ausführung der Polschuhe 3 und 4 ist das Magnetfeld zwischen den Polschuhspitzen mehr konzentriert, im verbreiteten Teil aber verringert sich die Induktion ungleichmässig von den Spitzen der Polschuhe 3 und 4 in Bewegungsrichtung der Werkstücke 5 (Fig. 2). Infolge einer solchen Verteilung des Magnetflusses wird das Werkstück 5 im Abschnitt der grössten Magnetfeld Konzentration vom kontinuierlichen Fertigungsfluss abgetrennt und in dem sich verbreitenden Zonenteil orientiert.
Die Polschuhe 3 und 4 (Fig. 3) können geneigt in Richtung der Körperzuführung unter einem spitzen Winkel a zur Linie, welche die Polschuhspitzen verbindet, liegen. In diesem Falle wird zum Vergleich mit der Polschuhanordnung in Fig. 1, 2 und 4 die Verteilung des Magnefeldes im Zwischenpolraum auf der Xl-Xa Achse etwas anders aussehen.
Aus Fig. 3 und 4 ist ersichtlich, dass bei demselben Öffnungswinkel des Raumes zwischen den Polen ) p für den Fall der Polschuheanordnung unter einem spitzen Winkel a die Konzentration des Magnetfeldes in der Zone des Punktes 0 etwas grösser wird als die in Fig. 4 gezeigte Konzentration des Feldes in derselben Zone.
Im beschriebenen Beispiel der Einrichtung ist die Richtungsorientierung eines zylindrisch gestalteten Werkstückes 5 nach dem Schlitz betrachtet worden; die Abmessungen der Werkstücke längs ihrer Bewegungsrichtung ändern sich nicht sowohl vor als auch nach der Richtungsorientierung und zur Verschiebung der Werkstücke wurde eine einzige gemeinsame Rinne 6 benutzt.
Zur Richtungsorientierung von Körpern, die in ihrer Bewegungsrichtung ihre Abmessungen vor und nach der Richtungsorientierung ändern, sind in der Einrichtung entweder eine Schwingrinne mit verteilten Geschwindigkeiten am Eingang der Körper in die Orientierungszone und am Ausgang aus der Zone oder zwei getrennte als Förderer gestaltete Rinnen erforderlich, eine zur Zuführung der Körper in die Orientierungszone, die andere aber zur Herausführung der Körper aus der Zone. Dabei sind, wie in Fig. 5 und 6 angegeben ist, verschiedene Bewegungsgeschwindigkeiten der Körper in jeder Rinne vorgesehen.
Als Beispiel wird die Richtungsorientierung eines als asymmetrischer Bügel gestalteten Werkstückes betrachtet, der vor dem Eingang in die Orientierungszone längs der Bewegungsrichtung kleinere Abmessung hat, nach dem Ausgang aus dieser Zone aber grössere Abmessung in derselben Richtung aufweist. Der Förderer 8 verschiebt die Bügel 7 mit der Geschwindigkeit Vl, der Förderer 9 aber mit der Geschwindigkeit V., dabei ist Vl < V. Die Differenz der Geschwindigkeit V1 und V wird so angenommen, dass eine Bedingung über die Dezentralisierung der bereits orientierten Bügel 7 mit dem erforderlichen Abstand voneinander auf dem Förderer 9 hinter der Orientierungszone eingehalten wird.
Falls aber der zu orientierende Körper bei der Einführung in die Orientierungszone mit seiner grö sseren Abmessung, der in der Bewegungsrichtung angeordnet ist und nach dem Auslauf auf dieser Zone seine kleinere Abmessung in derselben Richtung aufweist, so wird die Geschwindigkeit der Förderer aus der Be dingung V1 = V., oder V1 > V, festgelegt. Bei Ge- schwindigkeiten Vl=V. werden die bereits richtungsorientierten Körper mit einem bestimmten sicheren Abstand voneinander laufen. Ist aber erforderlich, dass die bereits richtungsorientierten Körper sich hinter der Orientierungszone in einem zentralisierten kontinuierlichen Fertigungsfluss bewegen, so muss die Geschwindigkeit V1 grösser als V2 angenommen werden.
Die Zuführung von zur Richtungsorientierung bestimmten Körpern an die Orientierungszone und das Herausführen derselben aus der Zone mit Geschwindigkeiten, die durch die oben erwähnten Verhältnisse bedingt sind, kann auch durch eine Abwandlung der Einrichtung bewerkstelligt werden, deren beispielsweise Ausführung in Fig. 7 und 8 dargestellt ist.
Eine derartige Einrichtung enthält einen nach Fig. 1 ausgeführten Elektromagneten und zwei Schwingrinnen 10 und 11 (Fig. 7, 8), die von den elektromagnetischen Triebwerken 12 und 13 betätigt werden, von denen ein jedes aus dem Anker 14 und dem durch Wechselstrom gespeisten Elektromagneten 15 besteht. Die Elektro- magneten 15 sitzen auf dem Unterbau 16, auf den Ankern 14 aber werden die Schwingrinnen 10 und 11 starr befestigt, die ausserdem durch die elastischen Zugstäbe 17 mit dem Unterbau 16 verbunden sind. Bei änderungen der Schwingungsfrequenz der Schwingrinnen 10 und 11 durch die elektromagnetischen Triebwerke wird eben hiermit die erforderliche Bewegungsgeschwindigkeit der Werkstücke 18 in jeder Schwingrinne festgelegt.
Die beschriebenen Abwandlungen der erfindungsgemässen Einrichtung ermöglichen es, die Richtungsorientierung von verschiedenen Werkstücks arten unter der Bedingung einer Zuführung der Werkstücke an die Orientierungszone im kontinuierlichen Fertigungsfluss zu bewerkstelligen, deshalb ist der Einsatz einer solchen Einrichtung zur Automatisierung der Beschickung von technologischer Ausrüstung sehr aussichtsreich.