CH512291A - Method for the directional orientation of electrically conductive bodies in a magnetic field and device for carrying out the method - Google Patents

Method for the directional orientation of electrically conductive bodies in a magnetic field and device for carrying out the method

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CH512291A
CH512291A CH1786469A CH1786469A CH512291A CH 512291 A CH512291 A CH 512291A CH 1786469 A CH1786469 A CH 1786469A CH 1786469 A CH1786469 A CH 1786469A CH 512291 A CH512291 A CH 512291A
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orientation
magnetic field
poles
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CH1786469A
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Karlovich Kalnin Robert
Semonovich Vyacheslav
Georgievich Viktor
Borisovich Larin Vladimir
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Alexandrovich Shevche Alexandr
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Inst Fiz An Latviiskoi Ssr
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Description

  

  
 



  Verfahren für die Richtungs-Orientierung von elektrisch leitenden Körpern in einem magnetischen Feld und Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Richtungsorientierung von elektrisch leitenden Körpern in einem magnetischen Feld und auf eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahres. Solche Verfahren und Einrichtungen können in verschiedenen Industriezweigen Anwendung finden, um elektrisch leitende Körper zu orientieren, d. h. in eine gewünschte, jeweils einheitliche Lage zu bringen, insbesondere demnach bei der Automatisierung von Produktionsprozessen für die Orientierung von Teilen während des Fertigungsvorganges, sowie bei der Montage von Baugruppen, Maschinen, Apparaten und Geräten aus solchen Einzelteilen.



   Es ist ein Verfahren zur Richtungsorientierung von elektrisch leitenden Körpern bekannt, nach dem die Orientierung der Körper durch die Wechselwirkung des magnetischen Feldes eines Dauermagneten mit in den zu orientierenden Körpern induzierten Wechselströmen (siehe   z.B.    Urheberschein UdSSR, Nr.   181 481,    Kl.



  49c,   30/01, 1966)    erfolgt.



   Das bekannte Verfahren ermöglicht jedoch nur die Orientierung der Körper aus einer willkürlichen Lage in eine Zwischenlage, gewährleistet aber keine Orientierung, bei der der Körper in die vorgegebene Endlage sowohl aus einer willkürlichen Lage als auch aus einer beliebigen Zwischenlage nach einem baulichen Ausbildungsmerkmal, z. B. einem Vorsprung, einer Bohrung, einem einseitigen Schlitz, Gefügeverschiedenheiten usw., überführt wird. Ausserdem ermöglicht dieses Verfahren keine Fixierung von zu orientierenden Körpern, was in den meisten Produktionsprozessen erforderlich ist.



   Zweck der Erfindung ist, ein Verfahren zur Rich   tungsorientierung    von elektrisch leitenden Körpern in einem magnetischen Feld, sowie eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens zu schaffen, die eine Richtungsorientierung und eine gleichzeitige Fixierung des jeweiligen Körpers in bezug auf zwei und mehr zueinander senkrecht stehenden Ebenen der Orientierungszone und eine bequeme und einfache   linderung    der Parameter des inhomogenen magnetischen Feldes in der Orientierungszone ermöglicht.



   Das erfindungsgemässe Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass in einer Orientierungszone ein inhomogenes magnetisches Wechselfeld mit zum Mittelteil der Orientierungszone hin abnehmender Induktion erzeugt wird, und die zu orientierenden Körper durch die Orientierungszone freibeweglich hindurchgeführt werden.



   Vorzugsweise wird die Frequenz des das inhomogene magnetische Feld erzeugenden Wechselstromes für ein bestimmtes Verhältnis vom induktiven zum Wirkwiderstand des Körpers gewählt.



   Eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens enthält erfindungsgemäss mindestens einen Elektromagneten mit einem mindestens eine wechselstromgespeiste Wicklung tragenden Magnetleiter, zwischen dessen Polen sich die Orientierungszone befindet, wobei die Pole eine solche Form haben und zueinander so ausgerichtet sind, dass bei Stromfluss durch die Wicklung in der Orientierungszone ein inhomogenes Magnetfeld mit einer Induktion vorhanden ist, die sich zum Mittelteil der Orientierungszone hin vermindert. Jeder Pol des Elektromagneten kann mindestens einen V-förmigen Ausschnitt aufweisen, und die Orientierungszone kann an einander gegenüberliegenden Seiten durch die Ausschnittsflächen begrenzt sein.



   Die Einrichtung kann auch mindestens zwei Elektromagnete mit C-förmigen Magnetleitern enthalten, die gegeneinander verstellbar angeordnet sein können.  



   Der Magnetleiter des   Elektromagneten    kann aus C-förmigen und die Wicklungen tragenden Kernen bestehen, die an gemeinsamen, übereinander angeordneten Polen verbunden sind, wobei der obere Pol mindestens eine Öffnung für die Einführung von Körpern in die Orientierungszone und der untere Pol mindestens eine Öffnung zum Herausführen von orientierten Körpern aufweist.



   In der Einrichtung kann der Magnetleiter mehrstufig mit Polschuhen in jeder Stufe ausgebildet sein. Es ist ebenfalls zweckmässig, die mit Öffnungen versehenen Pole des Elektromagneten als mit jeweils der kleineren Grundfläche einander zugewandten Pyramidenstümpfe auszubilden, wobei die Form jeder für die Herausführung der Körper aus der Orientierungszone bestimmten Öffnung der Form des orientierten Körpers in einer Draufsicht entspricht.



   Zur näheren Erläuterung der Erfindung wird das vorgeschlagene Verfahren zur Richtungsorientierung von Körpern und die Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens anhand von Ausführungsbeispielen anhand der beiliegenden Zeichnungen eingehend beschrieben.



  Es zeigen:
Fig. 1 eine Einrichtung mit einem Elektromagneten und Polschuhen, von denen jeder einen V-förmigen Ausschnitt aufweist,
Fig. 2 Feldlinien des magnetischen Feldes in der Orientierungszone zwischen den Polen und die Richtung der auf einen in der Orientierungszone befindlichen Körper wirkenden Kräfte,
Fig. 3 Polschuhe der Einrichtung nach Fig. 1, bei denen die V-förmigen Ausschnitte unter einem Winkel zur Vertikalen angeordnet sind und eine sich nach oben erweiternde Orientierungszone bilden,
Fig. 4 Polschuhe der Einrichtung nach Fig. 1, von denen jeder zwei V-förmige Ausschnitte aufweist,
Fig. 5 zum Teil eine Einrichtung, die zwei Elektromagnete mit C-förmigen Magnetleitern enthält,
Fig. 6 eine Einrichtung mit zwei Paaren von Elektromagneten   nadel    Fig. 5, bei der die Möglichkeit zur Änderung in der Anordnung der Elektromagnete besteht,
Fig.

   7 eine Einrichtung mit einem Elektromagneten, dessen Magnetleiter aus an gemeinsamen Polen ange   schlossenen,    geschlossenen C-förmigen Kernen besteht,
Fig. 8 eine Variante der Einrichtung nach Fig. 7 mit zwei Magnetflüssen,
Fig. 9 eine Variante der Einrichtung nach Fig. 7 mit einem mehrstufigen Magnetleiter und Polschuhen in jeder Stufe.



   Das Wesentliche des vorgeschlagenen Verfahrens zur Orientierung von elektrisch leitenden Körpern besteht im folgenden:
Der auszurichtende Körper 1 (Fig. 1) wird in den Raum zwischen Magnetpolen eingeführt und der Einwirkung eines inhomogenen magnetischen Wechselfeldes ausgesetzt, wodurch der Körper 1 in einer vorgegebenen Richtung orientiert wird. Das inhomogene magnetische Wechselfeld wird durch einen Elektromagneten erzeugt, der eine mit Wechselstrom gespeiste Wicklung 2 und einen Magnetleiter 3 mit Polschuhen 4 und 5 besitzt. zwischen deren Polen sich die Orientierungszone für den Körper 1 befindet. Das inhomogene magnetische Wechselfeld hat eine Induktion, die sich zum Mittelteil der Orientierungszone hin vermindert, was durch eine entsprechende Form der Pole des Elektromagneten und eine entsprechende Anordnung derselben erreicht wird.

  In der auf Fig. 1 dargestellten Einrichtung weisen die Polschuhe 4 und 5 zu diesem Zweck je einen V-förmigen Ausschnitt auf, wobei die Ausschnittsflächen die Orientierungszone an einander gegenüberliegenden Seiten begrenzen. Derartige Formen der Polschuhe bilden eine ausgeprägte Fixierungsebene, die, wie in   rig.    2 ersichtlich ist, im Mittelteil der Orientierungszone liegt und durch die Dachkanten der V-förmigen Ausschnitte bestimmt ist. Die Induktion hat in diesem Bereich der Orientierungszone eine geringere Grösse als in anderen Bereichen derselben. Man kann das Moment der auf den zu orientierenden Körper wirkenden Kräfte   durch    Änderung der Frequenz des den Elektromagneten speisenden Wechselstromes nach einem beliebigen bekannten Verfahren ändern. Es kann z.

  B. eine solche Frequenz gewählt werden, bei der der induktive und der Wirkwiderstand des Körpers gleich sind; dabei wird das maximale Moment der auf den zu orientierenden Körper wirkenden Kräfte gewährleistet. Die V-förmigen Ausschnitte in den Polschuhen 4 und 5 können, wie in Fig. 3 gezeigt, unter einem Winkel zur Vertikalen verlaufend ausgeführt werden. Dabei wird eine Orientierungszone mit einer Ausweitung nach oben gebildet, was die Fixierung des eingeführten Körpers in einem bestimmten Punkt des Raums gewährleistet. Beispielsweise ist in Fig. 3 ein bügel artig ausgebildeter Körper 6 gezeigt. Solche Körper werden in der angegebenen Orientierungszone aus beliebiger Ausgangslage in die in Fig. 3 gezeigte Lage orientiert und fixiert.



   Die Grösse des Öffnungswinkels des V-förmigen Ausschnittes und seine Neigung in bezug auf die Vertikale werden aus der Bedingung einer ausgeprägten Fixierungsebene in Abhängigkeit vom eingestellten Abstand zwischen den Polen gewählt.



   Die Polschuhe können mit zwei und mehr V-förmigen Ausschnitten, wie es in Fig. 4 gezeigt ist, versehen werden. In diesem Fall kann ein in die Orientierungszone eingeführter Körper nach mehreren, beispielsweise konstruktiven Merkmalen fixiert werden. In Fig. 4 ist beispielsweise ein zylindrischer Körper mit einem dielektrischen Gehäuse 7 gezeigt, in dessen Innern eine elektrisch leitende unmagnetische Armatur eingebaut ist, die aus einem Stab 8 mit zwei Scheiben 9 und 10 besteht. Derartige Körper können nach der in ihrem Innern verborgenen Armatur orientiert und fixiert werden. Der Abstand zwischen den Dachkanten der Ausschnitte jedes Polschuhes wird zu diesem Zweck entsprechend der Entfernung zwischen den Scheiben 9 und 10 der Armatur eingestellt.

  Eine solche Orientierungszone kann für eine gleichzeitige Orientierung und Fixierung der Körper in mehreren Magnetflüssen angewendet werden, wenn die Abmessung der Körper dem Abstand zwischen den Öffnungen der V-förmigen Ausschnitte entspricht, sowie wenn die Körper nur nach einem Merkmal fixiert werden müssen.

 

   Das vorstehend beschriebene Verfahren zur Orientierung von Körpern kann mit Hilfe einer anderen gleichartigen Einrichtung durchgeführt werden, indem das inhomogene magnetische Feld für die zu orientierenden Körper durch zwei Elektromagnete mit   C-för-    migen Magnetleitern 11 und 12 (Fig. 5) und wechselstromgespeisten Wicklungen 13 bzw. 14 erzeugt wird.



  Die Elektromagnete sind mit   beieinanderliegenden,    gleichnamigen Polen angeordnet und erzeugen in der Orientierungszone ein gemeinsames magnetisches Feld.



   Im vorliegenden Fall ist der zu orientierende Körper z. B. ein unsymmetrischer Stab 15, der an einem   Ende ein Gewinde aufweist, so dass die Enden des Stabes verschiedene elektrische Leitfähigkeit haben und der Stab nach einem der Enden orientiert wird.



   Mit Hilfe von zwei Elektromagneten kann die erforderliche Inhomogenität des Magnetfeldes in der Orientierungszone gewährleistet werden, wozu die unteren gleichnamigen Pole der Elektromagnete in einem Abstand voneinander angeordnet werden, der etwas grösser als der Durchmesser des zu orientierenden Körpers ist, und die oberen gleichnamigen Pole einen Abstand voneinander aufweisen, durch den die genaueste Orientierung sichergestellt ist. Als Ergebnis der Einwirkung eines solchen fächerförmigen inhomogenen Magnetfeldes werden in der Grösse verschiedene Summenkomponenten der elektrodynamischen Kräfte F1 und   K    an den Enden des zu orientierenden Körpers auftreten, die den Körper aus der Orientierungszone hinauszudrängen suchen, wodurch der zu orientierende Körper in die in Fig. 5 gestrichelt eingezeichnete Lage gedreht wird.

  Verdrehen und Verschieben von Elektromagneten in einer Ebene kann man leicht ein inhomogenes Magnetfeld in der Ebene bilden. Zur Bildung einer Orientierungszone mit einem räumlichen inhomogenen Magnetfeld ist es zweckmässig, mehr als zwei C-förmige Elektromagnete zu verwenden.



   In Fig. 6 ist eine Variante der Einrichtung gezeigt, die aus vier Elektromagneten mit den Magnetleitern 16, 17, 18, 19 und den Wicklungen 20, 21, 22, 23 besteht, die an eine Einphasen-Wechselstromquelle oder an verschiedene Quellen angeschlossen sind, wobei im letzteren Fall Felder mit verschiedener Frequenz gebildet werden. Die Elektromagnete sind mit Hilfe von Haltern 24, 25, 26 und 27 und Stützen 28, 29, 30 und 31 auf einer Grundplatte 32 so befestigt, dass ihre Anordnung geändert werden kann. Bei einer solchen Anordnung der Elektromagnete wird nicht nur die Orientierung der beispielsweise als quadratische Hauben ausgebildeten Körper nach ihrer Stirnfläche, sondern auch ihre Drehung nach den Kanten gewährleistet.



   Das Verfahren zur Orientierung von Körpern kann auch mit Hilfe der in Fig. 7 dargestellten Einrichtung durchgeführt werden. Wie aus Fig. 7 hervorgeht, enthält der Elektromagnet in dieser Einrichtung einen Magnetleiter, der aus mehreren, an gemeinsame Pole 33 und 34 geschlossenen C-förmigen Kernen 35 zusammengesetzt ist. Die Pole 33 und 34 sind übereinander angeordnet. Jeder Kern 35 trägt eine aus wenigen Schichten bestehende Wicklung 36. Der obere Pol 33 weist eine Öffnung für die Einführung des zu orientierenden Körpers 37 in die Orientierungszone und der untere Pol eine Öffnung für das Herausführen des orientierten Körpers auf, wobei die Form der unteren Öffnung der Form des Körpers in Draufsicht entspricht.



  Die Pole sind als mit kleineren Grundflächen zueinander gewandte Pyramidenstümpfe ausgebildet, wodurch die Konzentration des Magnetflusses auf dem Umfang der möglichen Anfangslage des Körpers 37 vergrössert wird. Eine solche Ausführung des Magnetleiters ge   währleistet    in der Orientierungszone ein inhomogenes trichterförmiges Magnetfeld, das eine wirksame Orientierung der Körper auf ihrem geringen Fallweg ermöglicht. Durch die Anordnung der Kerne 35 längs des ganzen Umfanges von Polen 33 und 34 kann eine gleichmässigere Verteilung des Magnetflusses in der Orientierungszone mit zu ihrem Mittelteil hin sich vermindernder Induktion erreicht werden.



   Der Magnetleiter kann in einer solchen Einrichtung aus einzelnen Anbaukernen 35 zusammengesetzt werden. Mit Hilfe eines Satzes von wenigen Kernen mit verschiedenen Abmessungen können verschiedene Einrichtungen für derartige Zwecke bequem zusammengebaut werden.



   Die angegebene Einrichtung kann für die gleichzeitige Orientierung von verschiedenen unsymmetrischen Körpern in getrennten Magnetflüssen Anwendung finden. In diesem Fall können z. B. für die Orientierung von zwei Körpern 38 und 39 (Fig. 8), in der Einrichtung zwei   Orientierungszonen    gebildet werden, von denen jede gleichartig mit der in Fig. 7 dargestellten Orientierungszone ist.

 

   Ausserdem kann der Magnetleiter in einer solchen Einrichtung mehrstufig ausgebildet werden. Eine derartige Ausführung des Magnetleiters ist am wirksamsten, wenn man einen Körper in einer Orientierungszone nicht endgültig orientieren kann.



   In Fig. 9 ist eine Einrichtung dargestellt, in der der Magnetleiter zweistufig ausgebildet ist. Diese Einrichtung kann z. B. zur Orientierung von kreuzförmigen Körpern 40 dienen. In der ersten Stufe wird ein solcher Körper zuverlässig nach einer im Fallweg liegenden Ebene orientiert und in der zweiten Stufe in der Orientierungszone zwischen den Polen 33' und 34' gedreht und nach dem kreuzförmigen Profil in einer bestimmten vorgegebenen Lage fixiert. Die vorgeschlagenen Einrichtungen sind hochleistungsfähig und können leicht mit bekannten Zuordnern zusammengebaut werden. 



  
 



  Method for the directional orientation of electrically conductive bodies in a magnetic field and device for carrying out the method
The present invention relates to a method for the directional orientation of electrically conductive bodies in a magnetic field and to a device for carrying out the method. Such methods and devices can find use in various industries for orienting electrically conductive bodies; H. to bring them into a desired, respectively uniform position, especially in the automation of production processes for the orientation of parts during the manufacturing process, as well as in the assembly of assemblies, machines, apparatus and devices from such individual parts.



   A method for the directional orientation of electrically conductive bodies is known, according to which the orientation of the body by the interaction of the magnetic field of a permanent magnet with alternating currents induced in the bodies to be oriented (see e.g. Copyright USSR, No. 181 481, cl.



  49c, 30/01, 1966).



   The known method, however, only allows the body to be oriented from an arbitrary position to an intermediate position, but does not guarantee an orientation in which the body can be moved to the predetermined end position either from an arbitrary position or from any intermediate position according to a structural training feature, e.g. B. a projection, a hole, a one-sided slot, structural differences, etc., is transferred. In addition, this method does not allow the fixation of bodies to be oriented, which is necessary in most production processes.



   The purpose of the invention is to provide a method for the directional orientation of electrically conductive bodies in a magnetic field, as well as a device for carrying out the method, the directional orientation and a simultaneous fixation of the respective body with respect to two or more mutually perpendicular planes of the Orientation zone and a convenient and simple relief of the parameters of the inhomogeneous magnetic field in the orientation zone.



   The method according to the invention is characterized in that an inhomogeneous alternating magnetic field with an induction decreasing towards the central part of the orientation zone is generated in an orientation zone, and the bodies to be oriented are guided freely through the orientation zone.



   The frequency of the alternating current generating the inhomogeneous magnetic field is preferably selected for a specific ratio of the inductive to the effective resistance of the body.



   According to the invention, a device for carrying out the method contains at least one electromagnet with a magnetic conductor carrying at least one alternating current fed winding, between whose poles the orientation zone is located, the poles having such a shape and being aligned with one another so that when current flows through the winding in the orientation zone an inhomogeneous magnetic field is present with an induction which decreases towards the central part of the orientation zone. Each pole of the electromagnet can have at least one V-shaped cutout, and the orientation zone can be delimited on opposite sides by the cutout surfaces.



   The device can also contain at least two electromagnets with C-shaped magnetic conductors, which can be arranged so as to be adjustable in relation to one another.



   The magnetic conductor of the electromagnet can consist of C-shaped cores carrying the windings, which are connected at common, superposed poles, the upper pole having at least one opening for the introduction of bodies into the orientation zone and the lower pole at least one opening for leading out of oriented bodies.



   In the device, the magnetic conductor can be formed in several stages with pole pieces in each stage. It is also expedient to design the poles of the electromagnet with openings as truncated pyramids with the smaller base area facing each other, the shape of each opening intended for leading the bodies out of the orientation zone corresponding to the shape of the oriented body in a plan view.



   To explain the invention in more detail, the proposed method for the directional orientation of bodies and the device for carrying out the method are described in detail with the aid of exemplary embodiments with reference to the accompanying drawings.



  Show it:
1 shows a device with an electromagnet and pole pieces, each of which has a V-shaped cutout,
2 field lines of the magnetic field in the orientation zone between the poles and the direction of the forces acting on a body located in the orientation zone,
3 pole shoes of the device according to FIG. 1, in which the V-shaped cutouts are arranged at an angle to the vertical and form an upwardly widening orientation zone,
Fig. 4 pole shoes of the device according to Fig. 1, each of which has two V-shaped cutouts,
5 shows in part a device which contains two electromagnets with C-shaped magnetic conductors,
Fig. 6 shows a device with two pairs of electromagnet needle Fig. 5, in which there is the possibility of changing the arrangement of the electromagnets,
Fig.

   7 a device with an electromagnet whose magnetic conductor consists of closed C-shaped cores connected to common poles,
8 shows a variant of the device according to FIG. 7 with two magnetic fluxes,
9 shows a variant of the device according to FIG. 7 with a multi-stage magnetic conductor and pole shoes in each stage.



   The essentials of the proposed method for orienting electrically conductive bodies are as follows:
The body 1 to be aligned (Fig. 1) is introduced into the space between magnetic poles and exposed to the action of an inhomogeneous alternating magnetic field, whereby the body 1 is oriented in a predetermined direction. The inhomogeneous alternating magnetic field is generated by an electromagnet which has a winding 2 fed with alternating current and a magnetic conductor 3 with pole pieces 4 and 5. the orientation zone for the body 1 is located between the poles. The inhomogeneous alternating magnetic field has an induction which decreases towards the middle part of the orientation zone, which is achieved by a corresponding shape of the poles of the electromagnet and a corresponding arrangement of the same.

  In the device shown in FIG. 1, the pole shoes 4 and 5 each have a V-shaped cutout for this purpose, the cutout surfaces delimiting the orientation zone on opposite sides. Such shapes of the pole pieces form a pronounced plane of fixation which, as in rig. 2 can be seen, lies in the middle part of the orientation zone and is determined by the roof edges of the V-shaped cutouts. The induction has a smaller size in this area of the orientation zone than in other areas of the same. The moment of the forces acting on the body to be oriented can be changed by changing the frequency of the alternating current feeding the electromagnet using any known method. It can e.g.

  B. a frequency can be selected at which the inductive and the effective resistance of the body are the same; the maximum moment of the forces acting on the body to be oriented is guaranteed. The V-shaped cutouts in the pole pieces 4 and 5 can, as shown in FIG. 3, be designed to run at an angle to the vertical. An orientation zone with an upward expansion is formed, which ensures that the inserted body is fixed in a certain point in space. For example, in Fig. 3, a bracket-like body 6 is shown. Such bodies are oriented and fixed in the specified orientation zone from any starting position in the position shown in FIG. 3.



   The size of the opening angle of the V-shaped cutout and its inclination with respect to the vertical are selected from the condition of a pronounced fixing plane as a function of the set distance between the poles.



   The pole pieces can be provided with two or more V-shaped cutouts, as shown in FIG. In this case, a body introduced into the orientation zone can be fixed according to several, for example structural features. In FIG. 4, for example, a cylindrical body with a dielectric housing 7 is shown, in the interior of which an electrically conductive, non-magnetic armature is installed, which consists of a rod 8 with two disks 9 and 10. Such bodies can be oriented and fixed according to the armature hidden in their interior. The distance between the roof edges of the cutouts of each pole piece is adjusted for this purpose according to the distance between the disks 9 and 10 of the armature.

  Such an orientation zone can be used for simultaneous orientation and fixation of the bodies in several magnetic fluxes if the dimensions of the bodies correspond to the distance between the openings of the V-shaped cutouts, and if the bodies only need to be fixed according to one feature.

 

   The above-described method for orienting bodies can be carried out with the help of another similar device, in which the inhomogeneous magnetic field for the bodies to be oriented is generated by two electromagnets with C-shaped magnetic conductors 11 and 12 (FIG. 5) and alternating current-fed windings 13 or 14 is generated.



  The electromagnets are arranged with adjacent poles of the same name and generate a common magnetic field in the orientation zone.



   In the present case, the body to be oriented is z. B. an asymmetrical rod 15, which has a thread at one end, so that the ends of the rod have different electrical conductivity and the rod is oriented towards one of the ends.



   With the help of two electromagnets, the required inhomogeneity of the magnetic field in the orientation zone can be ensured, for which the lower poles of the same name of the electromagnets are arranged at a distance that is slightly larger than the diameter of the body to be oriented, and the upper poles of the same name are spaced apart each other, by which the most precise orientation is ensured. As a result of the action of such a fan-shaped, inhomogeneous magnetic field, the sum components of the electrodynamic forces F1 and K of different magnitude will occur at the ends of the body to be oriented, which tend to push the body out of the orientation zone, causing the body to be oriented into the position shown in FIG The position shown in dashed lines is rotated.

  Rotating and shifting electromagnets in a plane can easily create an inhomogeneous magnetic field in the plane. To create an orientation zone with a spatial inhomogeneous magnetic field, it is advisable to use more than two C-shaped electromagnets.



   In Fig. 6 a variant of the device is shown, which consists of four electromagnets with the magnetic conductors 16, 17, 18, 19 and the windings 20, 21, 22, 23, which are connected to a single-phase alternating current source or to various sources, in the latter case, fields with different frequencies are formed. The electromagnets are attached to a base plate 32 with the aid of holders 24, 25, 26 and 27 and supports 28, 29, 30 and 31 so that their arrangement can be changed. With such an arrangement of the electromagnets, not only is the orientation of the bodies, designed as square hoods, for example, according to their end face, but also their rotation towards the edges ensured.



   The method for orienting bodies can also be carried out with the aid of the device shown in FIG. As can be seen from FIG. 7, the electromagnet in this device contains a magnetic conductor which is composed of a plurality of C-shaped cores 35 which are closed to common poles 33 and 34. The poles 33 and 34 are arranged one above the other. Each core 35 carries a winding 36 consisting of a few layers. The upper pole 33 has an opening for the introduction of the body 37 to be oriented into the orientation zone and the lower pole an opening for the removal of the oriented body, the shape of the lower opening corresponds to the shape of the body in plan view.



  The poles are designed as truncated pyramids facing one another with smaller base areas, as a result of which the concentration of the magnetic flux on the circumference of the possible initial position of the body 37 is increased. Such a design of the magnetic conductor ensures an inhomogeneous funnel-shaped magnetic field in the orientation zone, which enables effective orientation of the body on its short fall path. By arranging the cores 35 along the entire circumference of the poles 33 and 34, a more even distribution of the magnetic flux in the orientation zone can be achieved with the induction decreasing towards its central part.



   The magnetic conductor can be assembled from individual attachment cores 35 in such a device. With the help of a set of a few cores of different dimensions, various devices can be conveniently assembled for such purposes.



   The specified device can be used for the simultaneous orientation of different asymmetrical bodies in separate magnetic fluxes. In this case, e.g. B. for the orientation of two bodies 38 and 39 (FIG. 8), two orientation zones are formed in the device, each of which is similar to the orientation zone shown in FIG.

 

   In addition, the magnetic conductor can be designed in several stages in such a device. Such a design of the magnetic conductor is most effective when one cannot finally orientate a body in an orientation zone.



   In Fig. 9 a device is shown in which the magnetic conductor is formed in two stages. This facility can e.g. B. serve for the orientation of cross-shaped bodies 40. In the first stage, such a body is reliably oriented according to a plane lying in the fall path and in the second stage rotated in the orientation zone between the poles 33 'and 34' and fixed in a certain predetermined position according to the cross-shaped profile. The proposed devices are high-performance and can be easily assembled with known allocators.

 

Claims (1)

PATENTANSPRÜCHE PATENT CLAIMS I. Verfahren zur Richtungsorientierung von elektrisch leitenden Körpern in einem magnetischen Feld, dadurch gekennzeichnet, dass in einer Orientierungszone ein inhomogenes magnetisches Wechselfeld mit zum Mittelteil der Orientierungszone hin abnehmender Induktion erzeugt wird, und die zu orientierenden Körper durch die Orientierungszone freibeweglich hindurchgeführt werden. I. A method for the directional orientation of electrically conductive bodies in a magnetic field, characterized in that an inhomogeneous alternating magnetic field is generated in an orientation zone with an induction decreasing towards the middle part of the orientation zone, and the bodies to be oriented are freely guided through the orientation zone. II. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass sie mindestens einen Elektromagneten mit einem, mindestens eine wechselstromgespeiste Wicklung (2) tragenden Magnetleiter (3) enthält, wobei zwischen den Polen (4 und 5) des Elektromagneten sich die Orientierungszone befindet, und die Pole (4 und 5) eine solche Form haben und zueinander so ausgerichtet sind, dass bei Stromfluss durch die Wicklung in der Orientierungszone ein inhomogenes Magnetfeld mit einer Induktion vorhanden ist, die sich zum Mittelteil der Orientierungszone hin vermindert. II. Device for performing the method according to claim I, characterized in that it contains at least one electromagnet with a magnetic conductor (3) carrying at least one alternating current fed winding (2), the orientation zone being between the poles (4 and 5) of the electromagnet and the poles (4 and 5) have such a shape and are aligned with one another in such a way that when current flows through the winding in the orientation zone, there is an inhomogeneous magnetic field with an induction which decreases towards the central part of the orientation zone. UNTERANSPRÜCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass die Frequenz des das inhomogene magnetische Feld erzeugenden Wechselstromes für ein bestimmtes Verhältnis vom induktiven zum Wirkwiderstand des Körper gewählt wird. SUBCLAIMS 1. The method according to claim I, characterized in that the frequency of the alternating current generating the inhomogeneous magnetic field is selected for a certain ratio of the inductive to the effective resistance of the body. 2. Einrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Pol (4, 5) des Elektromagneten mindestens einen V-förmigen Ausschnitt aufweist und die Orientierungszone an einander gegenüberliegenden Seiten durch die Ausschnittsflächen begrenzt ist. 2. Device according to claim II, characterized in that each pole (4, 5) of the electromagnet has at least one V-shaped cutout and the orientation zone is delimited on opposite sides by the cutout surfaces. 3. Einrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass sie mindestens zwei Elektromagnete mit mindestens je einer wechselstromgespeisten Wick lung (13, 14) und je einem C-förmigen Magnetleiter (11, 12) enthält, wobei die Elektromagnete gegeneinander verstellbar angeordnet sind. 3. Device according to claim II, characterized in that it contains at least two electromagnets each with at least one AC-fed winding (13, 14) and one C-shaped magnetic conductor (11, 12), the electromagnets being mutually adjustable. 4. Einrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass der Magnetleiter (35) des Elektromagneten aus mehreren C-förmigen Kernen besteht, die an gemeinsamen, übereinander angeordneten Polen (33, 34) miteinander verbunden sind und wechselstromgespeiste Wicklungen (36) tragen, wobei der obere Pol (33) mindestens eine Öffnung für die Einführung von Körpern in die Orientierungszone und der untere Pol (34) mindestens eine Öffnung zum Herausführen von orientierten Körpern aufweist. 4. Device according to claim II, characterized in that the magnetic conductor (35) of the electromagnet consists of several C-shaped cores which are connected to one another at common, superposed poles (33, 34) and carry alternating current-fed windings (36), wherein the upper pole (33) has at least one opening for the introduction of bodies into the orientation zone and the lower pole (34) has at least one opening for leading out oriented bodies. 5. Einrichtung nach Unteranspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der aus an gemeinsame Pole angeschlossenen, geschlossenen C-förmigen Kernen bestehende Magnetleiter (35) mehrstufig mit Polschuhen in jeder Stufe ausgebildet ist (Fig. 9). 5. Device according to dependent claim 4, characterized in that the magnetic conductor (35) consisting of closed C-shaped cores connected to common poles is formed in several stages with pole pieces in each stage (FIG. 9). 6. Einrichtung nach Unteransprüchen 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass die mit Öffnungen versehenen Pole (33, 33', 34, 34') der Magnetleiter in Form von mit den kleineren Grundflächen zueinander gewandten Pyramidenstümpfen ausgebildet sind, wobei die Form jeder zum Herausführen der Körper aus der Orientierungszone bestimmten Öffnung der Form des orientierten Körpers in einer Draufsicht entspricht. 6. Device according to dependent claims 4 and 5, characterized in that the poles (33, 33 ', 34, 34') provided with openings of the magnetic conductors are designed in the form of truncated pyramids facing one another with the smaller base areas, the shape of each leading out the opening of the body from the orientation zone corresponds to the shape of the oriented body in a plan view.
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EP0223456A2 (en) * 1985-11-22 1987-05-27 Deseret Medical, Inc. Orienting device and method
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