Verfahren zur Richtungsorientierung von elektrisch leitenden Körpern und Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens
Die Erfindung ist für Industriezweige vorgesehen, bei denen eine Orientierung von elektrisch leitenden Körpern erforderlich ist, sie kann somit für verschiedene technische Bereiche in Anspruch genommen werden, insbesondere aber bei der Automatisierung von Betriebsoperationen zur Orientierung verschiedener Werkstücke im Verlauf ihrer Fertigung und des Zu sanunenbauens von entsprechenden Baugruppen, Maschinen, Apparaten und Geräten aus diesen Werkstücken.
Es ist ein Verfahren zur Orientierung von elektrisch leitenden Körpern bekannt, das durch die Wechselwirkung zwischen dem Magnetfeld eines Dauermagneten mit den in den orientierten Körpern induzierten Wechselströmen erfolgt.
Das bekannte Verfahren gewährleistet keine exakte Orientierung von elektrisch leitenden Körpern, erfordert komplizierte Einrichtungen zu seiner Durchführung und gestattet es nicht, die Orientierung von verschiedenartigen und weitestens verbreiteten plattenförmigen Werkstücken auszuführen, die eine elektrische Asymmetrie aufweisen, d. h. die im geometrischen Sinne asymmetrisch sind oder die im geometrischen Sinne symmetrisch, aber ihrer Zusammensetzung nach inhomogen sind, z. B. solche mit Teilausbildungen aus verschiedenen Werkstoffen.
Die Erfindung bezweckt die Beseitigung dieser Mängel.
Die Erfindung ermöglicht ein Verfahren zu entwickeln, das durch einfache Mittel die exakte Orientierung einer grossen Gruppe von elektrisch leitenden, bevorzugt unmagnetischen elektrisch asymmetrischen flachen Körpern sichert sowie eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass beim erfindungsgemässen Verfahren zur Richtungs-Orientierung von elektrisch leitenden Körpern in der Orientierungszone mindestens zwei pulsierende Magnetflüsse erzeugt werden, die um einen Abstand gegeneinander versetzt sind, der die grösste Abmessung des zu orientierenden Körpers nicht übertrifft, welcher Körper so angeordnet wird, dass eines seiner Anteile durch den einen Fluss, das andere durch den anderen Fluss durchdrungen wird.
Es ist wünschenswert, in der Orientierungszone Magnetflüsse mit ansteigender Induktion in Richtung zur Mitte eines jeden Flusses zu erzeugen.
Die erfindungsgemässe Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens zur Orientierung von elektrisch leitenden Körpern weist mindestens einen vom Wechselstromnetz gespeisten Elektromagneten auf, durch welchen oder welche mindestens zwei keilförmige Polteile gebildet werden, deren Scheitel zur Orientierungszone gewendet und in gleicher Höhe mit einem Abstand voneinander angeordnet sind, der die grösste Abmessung des zu orientierenden Körpers nicht übertrifft, wobei an der Einrichtung auch ein Zubringer für die Zuführung der Körper in die Orientierungszone und Rinnen für die Abfuhr der bereits orientierten Körper vorgesehen sind.
Es kann entweder ein Elektromagnet vorhanden sein, dessen eine Pol mindestens zwei keilförmige Vorsprünge bildet, oder es können zwei Elektromagnete vorhanden sein, deren zwei gleichnamige Pole keilförmig ausgebildet sind und die erwähnten keilförmigen Polteile bilden.
Das erfindungsgemässe Verfahren kann durch einfache, billige und kleinbemessene Vorrichtungen ausgeführt werden, die leicht an den verschiedenen Baugruppen, welche die zu bearbeitenden Werkstücke und Erzeugnisse befördern, montiert werden können. Dieses Verfahren ist besonders bei der Orientierung von flach ausgebildeten Werkstücken wirksam, die nach dem bekannten Verfahren nicht zu orientieren sind.
Das erfindungsgemässe Verfahren ermöglicht es, durch einfache Mittel das Brackieren und Sortieren von bearbeiteten Werkstücken nach einem äusseren oder unsichtbaren Merkmal in Form von einem Riss, einer Lunkerstelle, Bohrung, einem Kanal, Hohlraum und andere auszuführen.
Im folgenden wird die Erfindung an Hand der beigelegten Zeichnungen und der Beschreibung von Ausführungsbeispielen der erfindungsgemässen Einrichtung zur Orientierung von elektrisch leitenden Körpern näher erläutert. Es zeigt
Fig. la und b die vorgeschlagene Einrichtung zur Orientierung von Körpern mittels eines Magnetfeldes;
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Fig. 2 schematisch die Einrichtung zur Orientierung von elektrisch leitenden Körpern, die einen Elektromagneten enthält, dessen einer Pol zwei parallel angeordnete Vorsprünge aufweist,
Fig. 3 dieselbe Einrichtung, aber mit einem Elektromagneten, dessen einer Pol vier Vorsprünge aufweist, die an den Seiten eines gleichseitigen Rechtecks angeordnet sind,
Fig. 4 dieselbe, Schnitt nach IV-IV der Fig. 3,
Fig. 5 dieselbe, Schnitt nach V-V der Fig. 3,
Fig. 6 dieselbe, aber mit einem Elektromagneten, dessen einer Pol aus zwei Paar parallel liegenden Vorsprüngen besteht,
Fig. 7 dieselbe, aber mit einem Elektromagneten, dessen einer Pol zwei Reihen parallel liegender Vorsprünge aufweist,
Fig. 8 dieselbe, aber mit zwei Elektromagneten.
Das Wesen des vorgeschlagenen Verfahrens wird nachstehend dargelegt.
Ein Körper beispielsweise eine Platte 1 (Fig. la) wird in die über den keilförmigen Vorsprüngen 2 und 3 eines Elektromagneten 4, dessen Wicklung 5 an die Wechselstromquelle 6 angeschlossen ist, befindliche Orientierungszone eingebracht.
Dabei werden zwei gleiche Magnetflüsse erzeugt, die gegeneinander versetzt sind. Der erste Magnetfluss des keilförmigen Vorsprunges 2 durchflutet die rechte luckenlose Platte 1, während durch den zweiten Magnetfluss des keilförmigen Vorsprunges 3 die linke mit Bohrungen 7 versehene Platte I durchflutet wird. Im Ergebnis werden durch das Zusammenwirken der Magnetflüsse und der von den letzteren in den entsprechenden Teilen der Platte 1 induzierten Ströme elektrodynamische Kräfte F' und F" erzeugt. Die Stärke des in dem lückenlosen Teil der Platte induzierten Stromes wird selbstverständlich grösser als die in dem mit Bohrungen versehenen Teil derselben, weswegen die Kraft F' grösser als die Kraft F" ist; die Platte 1 dreht sich gegen den Uhrzeigersinn und wird von der linken Rinne 8 unter dem Einfluss von Schwerkraft ausserhalb der Orientierungszone verschoben.
Offensichtlich wird die Platte 1 im Falle, wenn sie in der Orientierungszone so eintreffen wird, dass ihr mit Bohrungen 7 versehener Teil über den keilförmigen Vorsprung 2 geraten wird, uhrzeigersinnig gedreht und durch die Rinne 9 ausserhalb der Orientierungszone versetzt. Die keilförmige Gestaltung der Vorsprünge 2 und 3 stellt die Steigerung der Induktion in Richtung zur Mitte eines jeden Magnetflusses sicher, d. h. sie bewerkstelligt eine beträchtliche Konzentrierung der Magnetflüsse, was eine hohe Genauigkeit und schnelle Orientierung der Teile herbeiführt.
Das beschriebene Verfahren kann nicht nur im Falle, wo die Teile über den keilförmigen Elektromagnet-Vorsprüngen 2 und 3 liegen, sondern auch wenn sie unter den genannten Vorsprüngen liegen, wie es in Fig. l-b gezeigt ist.
Die Einrichtung (Fig. 2) zur Orientierung von elektrisch leitenden Körpern enthält einen Elektromagneten mit durch Wechselstrom von der Stromquelle 6 gespeisten Wicklung 5, dessen Pol zwei keilförmige Vorsprünge 2 und 3 aufweist.
Diese Vorsprünge sind zur Orientierungszone der Körper 1 gewendet. Ausserdem sind ein Zubringer 10, der die Körper 1 in die Orientierungszone zuführt sowie Rinnen 8 und 9, welche die bereits orientierten Körper 1' und 1" abführen, vorhanden.
Die in Fig. 3-5 dargestellte Einrichtung unterscheidet sich damit, dass der Pol des Elektromagneten 15 vier Vorsprünge 16, 17, 18 und 19 aufweist, die an den gleichen Seiten des Rechtecks liegen.
Eine solche Einrichtung ermöglicht es, die Körper 20, die ziemlich quadratisch gestaltet sind, in vier Richtungen zu orientieren und sie entsprechend in vier Rinnen, 21, 22, 23 und 24 abzuführen (sortieren). Im übrigen unterscheidet sich diese Einrichtung und ihre Wirkungsweise nicht von der oben beschriebenen in Bild 2 dargestellten Einrichtung.
Die in Fig. 6 dargestellte Einrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Pol 25 des Elektromagneten eine aus zwei Paar Vorsprüngen 26 und 27 bestehende Vorsprungsreihe aufweist. Eine derartige Einrichtung ist zweckmässig zur Orientierung von Körpern 28 zu benutzen, deren eines Ende eine Längsnute, einen Ausschnitt oder ein anderes ähnliches Merkmal hat Die Wirksamkeit der Orientierung wird dabei wesentlich erhöht.
Bei der in Fig. 7 dargestellten Einrichtung hat der Elektromagnet 29 einen Pol 2 mit zwei Vorsprungsreihen 30 und 31.
Eine solche Bauart gewährleistet eine wirksame Orientierung von Körpern 32, die an einem der Enden eine Quernut, einen Ausschnitt, eine in Querrichtung angeordnete Gruppe von Bohrungen 33 oder ein anderes ähnliches Merkmal aufweisen.
Die in Fig. 8 dargestellte Einrichtung enthält zwei Elektromagnete 34 und 35, deren gleichnamige Pole 36 und 37 zwei keilförmige Vorsprünge haben, die mit ihren Scheiteln zur Orientierungszone gewendet sind, ausserdem noch einen Zubringer 38, der die Körper 39 der Orientierungszone zuführt sowie Rinnen 40, 41 und 42, welche die bereits orientierten Körper 43 wegleiten.
In Abhängigkeit von der Art des aus dem Speicher der Orientierungszone zugeführten Körpers wird der letztere infolge von Wechselwirkung zwischen den Magnetflüssen der Pole 36 und 37 und den in den Körpern 39 induzierten Strömen in eine der drei Rinnen 40, 41 und 42 ausgestossen, z. B. in die mittlere Rinne 41, falls der Körper elektrisch symmetrisch ist, in die linke Rinne 40 aber, falls ein gegenüber dem Pol 36 liegendes Teilstück des orientierten Körpers 39 einen grösseren Widerstand hat, z. B. deshalb, weil in diesem Teilstück eine Bohrung vorhanden ist, und endlich in die rechte Rinne 42, falls ein gegenüber dem Pol 37 liegendes Teilstück des orientierten Körpers 39 einen grösseren Widerstand aufweist.
Im letzteren Falle wird der bereits orientierte Körper 43 in der Rinne 42 weiter in derjenigen Stellung verschoben, die in Fig. 8 angegeben ist.