CH624331A5

CH624331A5 - Method for the ordered displacement of non-magnetic electrically conductive components under the influence of electrodynamic forces

Info

Publication number: CH624331A5
Application number: CH18177A
Authority: CH
Inventors: Benyamin Alexandrovich Ioffe; Robert Karlovich Kalnin; Jury Arvidovich Zommer; Yanis Ekabovich Graubin; Eduard Prokofievich Davydenko; Ivan Ivanovich Kern
Original assignee: Inst Fiz An Latvssr; Sp K Byuro Magnit Gidrodinam
Priority date: 1976-01-30
Filing date: 1977-01-07
Publication date: 1981-07-31
Also published as: JPS52116567A; SU612780A2; DE2701057C2; DE2701057A1; FR2339441A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum geordneten Verschieben von unmagnetischen elektrisch leitenden Bauelementen gemäss dem Oberbegriff des PAI sowie 20 eine Einrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens. The present invention relates to a method for the orderly displacement of non-magnetic, electrically conductive components according to the preamble of the PAI, and to a device for carrying out this method.

Die Erfindung kann bei automatischer Beladung der technologischen Ausrüstung, bei B earbeitung und Montage von Stückerzeugnissen, zur wirksamen Kontrolle und Sortieren von nach F orm und Grösse verschiedenen asymmetrischen 25 unmagnetischen elektrisch leitenden Bauelementen Verwendung finden. Die Erfindung kann auch zum Einstellen von Bauelementen auf die erforderliche Lage mit eventueller anschliessender Verschiebung über eine B ezugsfläche eingesetzt werden. The invention can be used for automatic loading of the technological equipment, for processing and assembling piece products, for the effective control and sorting of asymmetrical, non-magnetic, electrically conductive components that differ in shape and size. The invention can also be used to adjust components to the required position with a possible subsequent shift over a reference surface.

30 Bekannt ist ein Verfahren zum Aufteilen von asymmetrischen unmagnetischen elektrisch leitenden Bauelementen in geordnete Ströme. Nach diesem Verfahren erfolgt die Aufteilung in Ströme in einem symmetrischen magnetischen Wechselfeld mit einem zum Symmetriezentrum (zur Sym-35 metrieachse) gerichteten Gradienten. Letzteres wird durch Einengung (Verkleinerung) des Luftspaltes des Elektromagneten je nach dem Herannahen an das Symmetriezentrum erreicht. A method is known for dividing asymmetrical, non-magnetic, electrically conductive components into ordered currents. According to this method, the division into currents takes place in a symmetrical alternating magnetic field with a gradient directed towards the center of symmetry (to the symmetry axis of symmetry 35). The latter is achieved by narrowing (reducing) the air gap of the electromagnet depending on how it approaches the center of symmetry.

Bei der Verwendung dieses Verfahrens führt jedoch die 40 Vergrösserung des Luftspaltes je nach der Entfernung von dem Symmetriezentrum zur Erhöhung des magnetischen Widerstandes und, als F olge davon, zur Steigerung der notwendigen aufgewendeten Leistung. Ausserdem fuhrt es zur Verminderung der an den Enden der Bauelemente zu induzieren-45 den Ströme und infolgedessen zur Verminderung der Kraftwirkung. Die gleiche Ursache führt die Vergrösserung des unnützen Luftrauminhalts mit hoher elektromagnetischer Energiedichte herbei. When using this method, however, the enlargement of the air gap, depending on the distance from the center of symmetry, leads to an increase in the magnetic resistance and, as a consequence thereof, to an increase in the power required. It also leads to a reduction in the currents to be induced at the ends of the components and consequently to a reduction in the force effect. The same cause leads to the enlargement of the useless airspace content with high electromagnetic energy density.

Das bekannte Verfahren ist ferner zum geordneten Verso schieben von nur asymmetrischen unmagnetischen Bauelementen geeignet, weil die Aufteilung der Bauteile in geordnete Ströme in symmetrischen Magnetfeldern erfolgt. The known method is also suitable for orderly Verso push only asymmetrical non-magnetic components, because the division of the components into ordered currents takes place in symmetrical magnetic fields.

Bekannt ist ein Verfahren zum geordneten Verschieben von unmagnetischen Bauelementen während ihrer Montage 55 unter dem Einfluss von elektrodynamischen Kräften, die in einem magnetischen Wechselfeld bei der Zusammen Wirkung der einander teilweise überdeckenden Kreise von Strömen, die durch dieses Feld in den zusammenzubauenden Bauteilen induziert wurden, auftreten (s. SU-Anmeldung in der BRD 60 Nr. P 2609957.0 vom 10. März 1976). A method is known for the orderly displacement of non-magnetic components during their assembly 55 under the influence of electrodynamic forces that occur in an alternating magnetic field when the partially overlapping circles of currents that are induced by this field in the components to be assembled interact with one another (see SU application in FRG 60 No. P 2609957.0 dated March 10, 1976).

Das bekannte Verfahren gestattet es, die Bauelemente nur in Richtung der Montageachse und zueinander bis zu ihrer Verbindung an den zugeordneten Oberflächen geordnet zu verschieben. The known method allows the components to be shifted only in the direction of the assembly axis and to one another until they are connected on the assigned surfaces.

65 Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum geordneten Verschieben von unmagnetischen elektrisch leitenden symmetrischen oder asymmetrischen Bauteilen, die einzeln oder in einem kontinuierlichen Strom anfallen, in be 65 The invention has for its object to provide a method for the orderly displacement of non-magnetic electrically conductive symmetrical or asymmetrical components that occur individually or in a continuous stream

3 3rd

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liebiger erwünschter Richtung unter dem Einfluss von elektrodynamischen Kräften in einem Magnetfeld, sowie eine Einrichtung zur Verwirklichung dieses Verfahrens zu entwickeln. any desired direction under the influence of electrodynamic forces in a magnetic field, and to develop a device for realizing this method.

Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäss derart gelöst, wie im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 und des Anspruches 6 definiert ist. The object is achieved according to the invention as defined in the characterizing part of claim 1 and claim 6.

Das gemäss der vorliegenden Erfindung verwirklichte Verfahren zum geordneten Verschieben von unmagnetischen elektrisch leitenden Bauelementen bietet die Möglichkeit, beliebige, sowohl symmetrische als auch asymmetrische unmagnetische Bauelemente kontaktlos in erwünschter Richtung zu verschieben. Das Verfahren eignet sich besonders zum geordneten Verschieben von Bauteilen, die in einem Strom zugeführt werden, kann aber auch beim geordneten Verschieben von einzelnen unmagnetischen Bauelementen mit gutem Erfolg eingesetzt werden. The method according to the present invention for the orderly displacement of non-magnetic, electrically conductive components offers the possibility of contactlessly displacing any, both symmetrical and asymmetrical, non-magnetic components in the desired direction. The method is particularly suitable for the orderly movement of components that are supplied in a current, but can also be used with good success in the orderly movement of individual non-magnetic components.

Die vorliegenden Varianten der Einrichtungen zur Verwirklichung des Verfahrens zum geordneten Verschieben von Bauteilen sind auf Basis der bekannten Elemente ausgeführt, die in der Elektroindustrie Verwendung finden, und von hoher Sicherheit und bedürfen keines hochqualifizierten Bedienungspersonals. The present variants of the devices for realizing the method for the orderly movement of components are based on the known elements that are used in the electrical industry and are of high security and do not require highly qualified operating personnel.

Nachstehend wird die Erfindung anhand konkreter Ausführungsbeispiele und der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. The invention is explained in more detail below on the basis of specific exemplary embodiments and the accompanying drawings.

Es zeigen: Show it:

Fig. 1 in schematischer Darstellung einen Querschnitt durch ein unmagnetisches Bauelement und einen stromleitenden Kreis im Magnetfeld, 1 shows a schematic illustration of a cross section through a non-magnetic component and a current-conducting circuit in the magnetic field,

Fig. 2 in isometrischer Darstellung ein unmagnetisches Bauelement und vier stromleitende Kreise im Magnetfeld, 2 an isometric representation of a non-magnetic component and four current-conducting circles in the magnetic field,

Fig. 3 einen Schnitt gemäss der Linie III-III in Fig. 2, zwei Stromkreise sind wirksam, 3 shows a section along the line III-III in FIG. 2, two circuits are effective,

Fig. 4 dito wie in Fig. 3, zwei andere Stromkreise sind wirksam, 4 same as in Fig. 3, two other circuits are effective,

F ig. 5 in isometrischer Darstellung eine Variante der Einrichtung zum geordneten Verschieben von Bauteilen nach einer von drei Richtungen, Fig. 5 an isometric view of a variant of the device for the orderly displacement of components in one of three directions,

Fig. 6 in isometrischer Darstellung ein asymmetrisches unmagnetisches Bauelement und vier Kurzschlusskreise im Magnetfeld, 6 an isometric representation of an asymmetrical non-magnetic component and four short-circuit circles in the magnetic field,

Fig. 7 in isometrischer Darstellung eine Variante der Einrichtung zum geordneten Verschieben von unmagnetischen asymmetrischen Bauelementen, 7 isometric illustration of a variant of the device for the orderly displacement of non-magnetic asymmetrical components,

Fig. 8 in isometrischer Darstellung ein asymmetrisches unmagnetisches Bauelement und zwei Schablonen im Magnetfeld, 8 an isometric representation of an asymmetrical non-magnetic component and two templates in the magnetic field,

Fig. 9 in isometrischer Darstellung eine der möglichen Ausfuhrungsvarianten der Schablonen, 9 isometric illustration of one of the possible design variants of the templates,

Fig. 10 in isometrischer Darstellung eine Einrichtung zum geordneten Verschieben von flachen asymmetrischen unmagnetischen Bauelementen über eine Oberfläche, 10 an isometric representation of a device for the orderly displacement of flat asymmetrical non-magnetic components over a surface,

Fig. 11 in isometrischer Darstellung eine mehrteilige Platte, 11 is an isometric view of a multi-part plate,

Fig. 12 ein Prinzipschaltbild der Spulen, 12 is a basic circuit diagram of the coils,

Fig. 13 die Wirkfläche der mehrteiligen Platte, 13 the active surface of the multi-part plate,

Fig. 14 eine Variante der Einrichtung zum geordneten Oberflächen verschieben von Bauteilen mit zwei mehrteiligen Platten, 14 shows a variant of the device for the orderly surface shifting of components with two multi-part plates,

Fig. 15 eine Variante der Einrichtung zum geordneten Oberflächenverschieben von Bauteilen mit einer beweglichen mehrteiligen Platte, 15 shows a variant of the device for the orderly surface shifting of components with a movable multi-part plate,

Fig. 16 in isometrischer Darstellung einen Abschnitt einer einlagigen mehrteiligen Platte, 16 an isometric view of a section of a single-layer, multi-part plate,

Fig. 17 den Verlauf der Kraft F beim Verschieben eines Bauteils über die Oberfläche der in Fig. 16 dargestellten Platte in Richtung der X-Achse, 17 shows the course of the force F when a component is moved over the surface of the plate shown in FIG. 16 in the direction of the X axis,

Fig. 18 in isometrischer Darstellung einen Abschnitt einer zweilagigen mehrteiligen Platte, 18 isometric view of a section of a two-layer, multi-part plate,

Fig. 19 den Verlauf der Kraft F beim Verschieben eines Bauteils über die Oberfläche der in Fig. 18 dargestellten Platte 5 in Richtung der X-Achse, 19 shows the course of the force F when a component is moved over the surface of the plate 5 shown in FIG. 18 in the direction of the X axis,

Fig. 20 in isometrischer Darstellung eine Variante der Einrichtung mit einer dreilagigen mehrteiligen Platte, 20 isometric illustration of a variant of the device with a three-layer multi-part plate,

Fig. 21 in isometrischer Darstellung eine Ausfuhrungsvariante des Abschnitts einer dreilagigen mehrteiligen Platte, io Das Wesen des Verfahrens zum geordneten Verschieben von unmagnetischen elektrisch leitenden Bauteilen wird am Beispiel der Fig. 1 erläutert, wo im Querschnitt ein platten-förmiges unmagnetisches Bauelement 1 und ein geschlossener stromleitender Kreis 2 in einem Magnetfeld mit Induktion B i5 gezeigt sind. Fig. 21 isometric representation of an embodiment of the section of a three-layer multi-part plate, io The essence of the method for the orderly displacement of non-magnetic electrically conductive components is explained using the example of Fig. 1, where in cross section a plate-shaped non-magnetic component 1 and a closed current-conducting circuit 2 are shown in a magnetic field with induction B i5.

Das Verfahren besteht darin, dass ein magnetisches Wechselfeld erzeugt wird, dessen Induktionsvektor B senkrecht zur erwünschten Bewegungsrichtung gerichtet ist. Diesem Feld wird ein Bauelement 1 auf beliebige bekannte Weise zuge-20 führt. In das gleiche Feld wird auch ein geschlossener stromleitender Kreis 2 placiert und darin starr befestigt. Dabei ist der Stromkreis 2 derart angeordnet, dass seine Ebene senkrecht zur Richtung des Induktionsvektors B des Magnetfeldes und in Hinblick auf den geometrischen Mittelpunkt des Bau-25 elements 1 in Richtung der erwünschten Verschiebung versetzt ist. Im Bauelement 1 wird im Magnetfeld ein Stromkreis it und im geschlossenen Kreis 2 ein Strom i2 induziert. Beim teilweisen Überdecken der Ebenen, die von den Stromkreisen ix und i2 umfasst sind, treten elektrodynamische Kräfte auf, 30 die bestrebt sind, die Stromkreise it und Ì2 zusammenzulegen oder symmetrisch zueinander (Gleichgewichtslage) anzuordnen. Da der geschlossene Kreis 2 im Magnetfeld starr befestigt ist, so fängt das Bauelement 1 an, sich unter dem Einfluss einer in Fig. 1 mit Pfeil bezeichneten elektrodynamischen 35 Kraft F in Pfeilrichtung (erwünschte Bewegungsrichtung) zu verschieben. Dabei wird die Feldinduktion B hinreichend zum Entstehen der Kraft F gewählt, die dem Bauelement 1 eine Beschleunigung mitteilt, bei der das letztere an der Gleichgewichtslage vorbeispringt und, nachdem es die Kraft F mit «e entgegengesetztem Vorzeichen überwunden hat, über die Grenzen des Magnetfeldes hinauswandert. The method consists in generating an alternating magnetic field, the induction vector B of which is directed perpendicular to the desired direction of movement. A component 1 is supplied to this field in any known manner. A closed current-conducting circuit 2 is also placed in the same field and rigidly fastened therein. The circuit 2 is arranged such that its plane is offset perpendicular to the direction of the induction vector B of the magnetic field and with respect to the geometric center of the component 1 in the direction of the desired displacement. A circuit it is induced in the component 1 in the magnetic field and a current i2 in the closed circuit 2. When the planes, which are encompassed by the circuits ix and i2, are partially covered, electrodynamic forces occur, 30 which endeavor to combine the circuits it and Ì2 or to arrange them symmetrically to one another (equilibrium position). Since the closed circuit 2 is rigidly fixed in the magnetic field, the component 1 begins to move in the direction of the arrow (desired direction of movement) under the influence of an electrodynamic force F designated by the arrow in FIG. 1. The field induction B is chosen sufficient to produce the force F, which communicates an acceleration to the component 1, at which the latter jumps past the equilibrium position and, after it has overcome the force F with the opposite sign, moves beyond the limits of the magnetic field .

Die in Richtung der erwünschten Verschiebung am Bauelement angreifende Kraft F nimmt zu, wenn zwei identische geschlossene stromleitende Kreise, die symmetrisch zuein-45 ander an den entgegengesetzten Seiten des Bauelements angeordnet sind, in das Magnetfeld placiert werden. The force F acting on the component in the direction of the desired displacement increases when two identical closed current-conducting circles, which are arranged symmetrically to one another on the opposite sides of the component, are placed in the magnetic field.

Fig. 2 zeigt in isometrischer Darstellung ein unmagnetisches stromführendes Bauelement 1 mit zwei Paaren von stromleitenden Kreisen 2, 3 und 4, 5. Die Kreise 2,3 sind symmetrisch zueinander an den entgegengesetzten Seiten des Bauelements 1 angeordnet und in Hinblick auf den geometrischen Mittelpunkt des letzteren in gleicher Richtung versetzt, während die Kreise 4, 5 ebenfalls symmetrisch zueinander an den entgegengesetzten Seiten des Bauelements 1 angeordnet und in bezug auf seinen geometrischen Mittelpunkt in Gegenrichtung versetzt sind. Die Stromkreise 2 und 3 sind elektrisch hintereinandergeschaltet und mit einem Schalter 6 versehen. Die Stromkreise 4 und 5 sind auch untereinander in Reihe geschaltet und mit einem Schalter 7 versehen. Fig. 2 shows an isometric representation of a non-magnetic current-carrying component 1 with two pairs of current-conducting circles 2, 3 and 4, 5. The circles 2, 3 are arranged symmetrically to one another on the opposite sides of the component 1 and with respect to the geometric center of the the latter offset in the same direction, while the circles 4, 5 are also arranged symmetrically to one another on the opposite sides of the component 1 and are offset in the opposite direction with respect to its geometric center. The circuits 2 and 3 are electrically connected in series and provided with a switch 6. The circuits 4 and 5 are also connected in series with one another and provided with a switch 7.

Fig. 3, die einen Schnitt gemäss der Linie III-III in Fig. 2 darstellt, zeigt einen Fall, wo der Schalter 6 geschlossen ist und Stromkreise i, und i3, die mit dem Stromkreis ix im Bauelement 1 zusammenwirken, in den Kreisen 2 und 3 induziert 65 werden. Als Ergebnis dieser Wechselwirkung tritt eine elektrodynamische Kraft F auf, die auf das Bauelement 1 einwirkt und dessen Verschiebung in einer in Fig. 3 mit Pfeil bezeichneten Richtung (in Fig. 3 nach links) verursacht. FIG. 3, which shows a section along the line III-III in FIG. 2, shows a case where the switch 6 is closed and circuits i and i3, which interact with the circuit ix in the component 1, in the circles 2 and 3 induced 65. As a result of this interaction, an electrodynamic force F occurs which acts on the component 1 and causes its displacement in a direction indicated by the arrow in FIG. 3 (to the left in FIG. 3).

50 50

55 55

624331 624331

4 4th

Zum Unterschied von Fig. 3 zeigt Fig. 4 einen Fall, wo der Schalter 6 geöffnet und die Kreise 2*und 3 nicht geschlossen sind, während der Schalter 7 geschlossen ist und Stromkreise i* und i5, die mit dem Stromkreis ia im Bauelement 1 zusammenwirken, in den Kreisen 4 und 5 induziert werden. Dabei tritt eine elektrodynamische Kraft F auf, die die Verschiebimg des Bauelements 1 in einer der in Fig. 3 gezeigten entgegengesetzten Richtung (in Fig. 4 nach rechts) hervorruft. In contrast to FIG. 3, FIG. 4 shows a case where the switch 6 is open and the circuits 2 * and 3 are not closed, while the switch 7 is closed and circuits i * and i5 which are connected to the circuit ia in the component 1 interact, are induced in circles 4 and 5. An electrodynamic force F occurs here, which causes the displacement of the component 1 in one of the opposite directions shown in FIG. 3 (to the right in FIG. 4).

Fig. 5 zeigt eine Variante der Einrichtung zum geordneten Verschieben eines Bauteilstromes nach einer von drei möglichen Richtungen. FIG. 5 shows a variant of the device for the orderly shifting of a component flow in one of three possible directions.

Die Einrichtung enthält einen C-förmigen Elektromagneten 8 mit Erregerwicklungen 9 und 10, die an eine (in Fig. 5 nicht dargestellte) Wechselstromquelle angeschlossen sind. Die Pole des Elektromagneten 8 sind gespalten ausgeführt, und auf diese sind zwei Paare Stromkreise 2,3 und 4, 5, die jeweils mit Schaltern 6 und 7 versehen sind, aufgesetzt. Die Einrichtung enthält eine Rüttelrinne 11 zum Zufuhren der Bauelemente 1 an den Wirkungsbereich des Magnetfeldes des Elektromagneten 8 und Rinnen 12,13 und 14 zum Abtransport der Bauelemente 1. Die Rinnen 12 und 14 sind rechtwinklig zur Rüttelrinne 11 gerichtet, die Rinne 13 stellt eine Verlängerung der letzteren dar. The device contains a C-shaped electromagnet 8 with excitation windings 9 and 10 which are connected to an AC power source (not shown in FIG. 5). The poles of the electromagnet 8 are split, and two pairs of circuits 2, 3 and 4, 5, which are each provided with switches 6 and 7, are placed on them. The device contains a vibrating trough 11 for feeding the components 1 to the effective area of the magnetic field of the electromagnet 8 and troughs 12, 13 and 14 for removing the components 1. The troughs 12 and 14 are directed at right angles to the vibrating trough 11, the trough 13 represents an extension the latter.

Wenn die Bauelemente 1 durch die Rinne 12 abtransportiert werden müssen, werden die Kreise 2 und 3 mit dem Schalter 6 (kurz) geschlossen. Ströme, die in dem im Raum zwischen den Polen befindlichen Bauelement 1 induziert werden, wirken mit den Kreisen von Strömen, die in den Kreisen 2 und 3 fliessen, zusammen, wodurch das Bauelement 1 mit einer gewissen Geschwindigkeit in einer in Fig. 5 mit Pfeil A bezeichneten Richtung in die Rinne 12 ausgestossen wird. Der weitere Abtransport der Bauelemente, die in die Rinne 12 (bzw. 13 oder 14) gelangten, erfolgt durch bekannte Mittel z.B. durch ihre Vibrationsverschiebung. If the components 1 have to be removed through the channel 12, the circles 2 and 3 are closed with the switch 6 (briefly). Currents that are induced in the component 1 located in the space between the poles interact with the circles of currents flowing in the circles 2 and 3, whereby the component 1 with a certain speed in an arrow in FIG. 5 A direction is ejected into the groove 12. The further removal of the components that got into the channel 12 (or 13 or 14) is carried out by known means, e.g. through their vibration displacement.

Müssen dementsprechend die Bauelemente 1 zur Rinne 14 abtransportiert werden, so wird der Schalter 6 geöffnet und der Schalter 7 geschlossen, und die Bauelemente 1 beginnen in die Rinne 14 ausgestossen zu werden. Accordingly, if the components 1 have to be transported to the channel 14, the switch 6 is opened and the switch 7 is closed, and the components 1 begin to be ejected into the channel 14.

Müssen die Bauelemente 1 durch die Rinne 13 abtransportiert werden, so können beide Schalter 6 und 7 geschlossen bzw. geöffnet werden. Dabei findet keine Bewegungsumkehr der Bauelemente 1 statt. In diesem Fall kann selbstverständlich das Magnetfeld auch einfach abgeschaltet werden, was am rationellsten ist. If the components 1 have to be transported through the channel 13, both switches 6 and 7 can be closed or opened. There is no reversal of movement of the components 1. In this case, the magnetic field can of course also simply be switched off, which is the most rational.

Das Wesen des vorliegenden Verfahrens sowie eine Ausführungsvariante der Einrichtung sind oben am Beispiel des Vorhandenseins von nur zwei Paaren Stromkreise 2,3 und 4, 5 erläutert, was die Möglichkeit bietet, die Bauteile nur nach drei Richtungen aufzuteilen. Es liegt offen zutage, dass bei Bedarf die Anzahl der Kreispaare (und dementsprechend die Anzahl der Teile der unterteilten Pole der Einrichtung nach Fig. 5) viel grösser sein kann, und dadurch wird die Anzahl von möglichen Richtungen (die Anzahl der Ableitungsrinnen), nach denen die Bauteile verteilt werden können, vergrössert. The essence of the present method and an embodiment variant of the device are explained above using the example of the presence of only two pairs of circuits 2, 3 and 4, 5, which offers the possibility of dividing the components in only three directions. It is evident that, if necessary, the number of pairs of circles (and accordingly the number of parts of the divided poles of the device according to FIG. 5) can be much larger, and thereby the number of possible directions (the number of drainage channels) decreases to which the components can be distributed.

Oben wurden die Beispiele des geordneten Verschiebens von unmagnetischen stromführenden (symmetrischen) Bauelementen ohne Asymmetriekriterien behandelt. The examples of the ordered displacement of non-magnetic current-carrying (symmetrical) components without asymmetry criteria were dealt with above.

Das vorliegende Verfahren bietet die Möglichkeit, asymmetrische unmagnetische stromführende Bauelemente geordnet zu verschieben. The present method offers the possibility of moving asymmetrical non-magnetic current-carrying components in an orderly manner.

Erläutern wir es am Beispiel eines plattenförmigen Bimetallbauelements. Das Bimetallbauelement ist bekanntlich ein elektrodynamisches Analogon zu einem asymmetrischen Bauelement, weil das Vorhandensein von Öffnung, Gewinde, Schlitz usw. zur Verminderung der Äquivalentleitfähigkeit des Bauelements führt, was eben als bimetallisches Analogon zu-sammengefasst wird. Das Verfahren kann auch auf anders-formige asymmetrische Bauteile ausgedehn werden. Am Beispiel einer Platte kann jedoch das Wesen des Verfahrens einfacher und anschaulicher dargestellt werden. Let us explain it using the example of a plate-shaped bimetal component. The bimetallic component is known to be an electrodynamic analogue to an asymmetrical component, because the presence of an opening, thread, slot, etc. leads to a reduction in the equivalent conductivity of the component, which is summarized as a bimetallic analogue. The method can also be extended to asymmetrical components of different shapes. Using the example of a plate, however, the essence of the process can be illustrated more simply and clearly.

Ein asymmetrisches unmagnetisches stromführendes Bauelement 15 (F ig. 6) wird in ein magnetisches W echselfeld placiert, dessen Induktionsvektor B senkrecht zur erwünschten Bewegungsrichtung des Bauelements 15 gerichtet ist. Vier geschlossene stromleitende Kreise 2,3,4 und 5 werden in das gleiche Feld placiert und darin starr befestigt. Die Kreise 2,3, 4 und 5 sind in Hinblick auf das Bauelement 15 ähnlich wie für Fig. 2 beschrieben angeordnet, in diesem Fall müssen jedoch die Kreispaare 2,3 und 4,5 in bezug auf eine Ebene, die durch den geometrischen Mittelpunkt des Bauelements 15 geht und parallel zur Richtung des Induktionsvektors B des Magnetfeldes ist, unbedingt symmetrisch angeordnet werden. In den Kreisen 2,3,4 und 5 und im Bauelement 15 werden etwa gleichphasige Induktionsströme i2, i3, ij, i5 und i15 erzeugt. Bekanntlich werden die gleichgerichteten Ströme angezogen und die entgegengesetzten - abgestossen. Oder, was genau dasselbe ist, die parallelen Windungen mit gleicher Stromrichtung werden angezogen und mit entgegengesetzter Stromrichtung - abgestossen. Bei der Gleichheit des Phasenverschiebungswinkels sind alle Ströme in Fig. 6 zu einem beliebigen Zeitpunkt nach ein und derselben Seite gerichtet. Bei einer kleinen Phasenungleichheit kann man sagen, dass die in einer beliebigen Halbperiode gemittelten Werte der Ströme ig, i3, i4, Ì5, ii5 in Richtung übereinstimmen. Daher werden die Stromkreise i2, i3, k, Ì5, i15 immer aneinander angezogen. Da aber die Kurzschlusskreise 2 bis 5 starr befestigt sind, so kann sich nur das Bauelement 15 verschieben. Es sei betont, dass bekannte Mittel zur Gewährleistung einer zuverlässigen Phasengleichheit der induzierten Ströme im Kreis und im Bauelement eingesetzt werden können. Es kann z.B. eine Kette aus Induktivität und Kapazität, die in Reihe geschaltet sind, in den Stromkreis eingeführt werden. Infolge der unterschiedlichen Leitfähigkeit des Werkstoffes des Bauelements 15 ist der Stromkreis i15 immer etwas in Richtung des Endes des Bauelements 15 mit besserer Leitfähigkeit verschoben. Bekanntlich ist die Kraftwechselwirkung zwischen den Stromkreisen zum Abstandsquadrat umgekehrt proportional. In der in Fig. 6 gezeigten Stellung wird daher der Stromkreis i15 stärker an die Stromkreise i2 und i3 angezogen, und das Bauelement 15 verschiebt sich schnell beim entsprechenden Wert der Feldinduktion B in Richtung der Stromkreise i2, i3, passiert die Gleichgewichtslage auf Kosten der zu erreichenden Geschwindigkeit und springt aus dem Wirkungsbereich des Magnetfeldes. An asymmetrical non-magnetic current-carrying component 15 (FIG. 6) is placed in a magnetic alternating field, the induction vector B of which is directed perpendicular to the desired direction of movement of the component 15. Four closed current-conducting circles 2, 3, 4 and 5 are placed in the same field and rigidly fastened therein. The circles 2, 3, 4 and 5 are arranged with respect to the component 15 in a manner similar to that described for FIG. 2, but in this case the pairs of circles 2, 3 and 4, 5 have to be in relation to a plane through the geometric center of the component 15 goes and is parallel to the direction of the induction vector B of the magnetic field, must be arranged symmetrically. Indirect currents i2, i3, ij, i5 and i15 of approximately the same phase are generated in circles 2, 3, 4 and 5 and in component 15. As is known, the rectified currents are attracted and the opposite currents are repelled. Or, which is exactly the same, the parallel windings with the same current direction are attracted and with the opposite current direction - repelled. Given the equality of the phase shift angle, all the currents in FIG. 6 are directed to one and the same side at any point in time. In the case of a small phase inequality, it can be said that the values of the currents ig, i3, i4, Ì5, ii5 averaged in any half-period coincide in the direction. Therefore, the circuits i2, i3, k, Ì5, i15 are always attracted to each other. However, since the short-circuit circuits 2 to 5 are rigidly attached, only the component 15 can move. It should be emphasized that known means can be used to ensure reliable phase equality of the induced currents in the circuit and in the component. For example, a chain of inductance and capacitance, which are connected in series, are introduced into the circuit. Due to the different conductivity of the material of the component 15, the circuit i15 is always shifted somewhat in the direction of the end of the component 15 with better conductivity. As is known, the force interaction between the circuits is inversely proportional to the distance square. In the position shown in FIG. 6, the circuit i15 is therefore attracted more strongly to the circuits i2 and i3, and the component 15 quickly shifts at the corresponding value of the field induction B in the direction of the circuits i2, i3, the equilibrium position passes at the expense of reaching speed and jumps out of the effective range of the magnetic field.

Fig. 7 zeigt eine Variante der Einrichtung zum geordneten Verschieben von asymmetrischen unmagnetischen stromführenden Bauelementen. 7 shows a variant of the device for the orderly displacement of asymmetrical non-magnetic current-carrying components.

Die Einrichtung enthält einen Elektromagneten mit fla-chenPolen 16und 17, die mit zum Anschluss an eine(inFig,7 nicht dargestellte) Wechselstromquelle bestimmten Wicklungen 18 und 19 versehen sind. The device contains an electromagnet with flat poles 16 and 17, which are provided with windings 18 and 19 intended for connection to an AC power source (not shown in FIG. 7).

Die geschlossenen Kreise 2,3,4und 5 sind in in den Polen 16 und 17 eingearbeiteten Nuten 20 befestigt. Dies bietet die Möglichkeit, die Grösse des Luftspaltes zu vermindern und die Energie Verluste herabzusetzen. Fig. 7 zeigt das Bauelement 15 im Raum zwischen den Polen. The closed circles 2, 3, 4 and 5 are fastened in grooves 20 machined in the poles 16 and 17. This offers the possibility of reducing the size of the air gap and reducing the energy losses. 7 shows the component 15 in the space between the poles.

Die Einrichtung arbeitet in Übereinstimmung mit dem bei der Betrachtung der Fig. 6 beschriebenen Verfahren. The device operates in accordance with the method described when viewing FIG. 6.

Im Fall eines plattenförmigen (dünnen) Bauelements können die Kurzschlusskreise nur an einem der flachen Pole Platz finden. Für ein relativ dickes Bauelement ist es zweckmässig, die Kurzschlusskreise an beiden Polen 16 und 17 anzuordnen. Am universellsten sind radialsymmetrische Felder, die durch die Verwendung von zylinderförmigen Polen mit symmetrisch eingebauten Kurzschlusskreisen, die längs eines Begrenzungskreises dieser Pole angeordnet sind, (angenähert) erzeugt wer5 In the case of a plate-shaped (thin) component, the short-circuiting circuits can only be located at one of the flat poles. For a relatively thick component, it is expedient to arrange the short-circuit circuits on both poles 16 and 17. The most universal are radially symmetrical fields, which are (approximated) generated by the use of cylindrical poles with symmetrically installed short-circuit circles, which are arranged along a boundary circle of these poles

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

5 5

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den können. Diese Felder können in den Spalten von C- und andersförmigen Elektromagneten erzeugt werden. that can. These fields can be generated in the columns of C and other shaped electromagnets.

Für den Fall, dass den geschlossenen Kreisen eine Konfiguration gegeben ist, die der des durch das Magnetfeld im asymmetrischen Bauelement induzierten Stromkreises ähnlich ist, kann der Strom von asymmetrischen unmagnetischen stromführenden Bauelementen in erwünschter Richtung transportiert werden, wobei asymmetrische Bauteile im Strom nach der Anordnung des Asymmetriekriteriums gleichzeitig in die Sollstellung geordnet werden. In the event that the closed circuits are given a configuration which is similar to that of the circuit induced by the magnetic field in the asymmetrical component, the current of asymmetrical non-magnetic current-carrying components can be transported in the desired direction, with asymmetrical components in the current after the arrangement of the Asymmetry criterion can be ordered simultaneously in the target position.

Erläutern wir das Wesen dieser Variante des Verfahrens am Beispiel eines flachen Bauelements 21 (Fig. 8), das der Form nach einem Rotationskörper nahe ist und zwei asymmetrisch angeordnete Schlitze aufweist. Let us explain the nature of this variant of the method using the example of a flat component 21 (FIG. 8) which is close in shape to a body of revolution and has two asymmetrically arranged slots.

Das Bauelement 21 wird in ein Magnetfeld zwischen zwei geschlossenen stromführenden Kreisen - Schablonen 22 -angeordnet, die im Magnetfeld befestigt sind. Die Schablonen The component 21 is arranged in a magnetic field between two closed current-carrying circles - templates 22 - which are fastened in the magnetic field. The stencils

22 haben eine F orm, die der des Bauelements 21 ähnlich ist, und sind gleichachsig derart angeordnet, dass sich ihre Schlitze untereinander befinden. In dem magnetischen Wechselfeld, dessen Induktionsvektor B zu den Ebenen der Schablonen 22 und zur Ebene des Bauelements 21 senkrecht gerichtet ist, werden im Bauelement 21 und in den Schablonen 22 Stromkreise i21 und i22 induziert, wobei die Wechselwirkung ihrer Magnetfelder zum Auftreten eines Kräftemoments führt, das das Bauelement 21 dreht. Wenn die Stromkreise i2i und i22 vollkommen zusammenfallen (d.h. die Asymmetriekriterien des B auelements 21 und der Schablonen 22 befinden sich genau untereinander), ist das Drehmoment M gleich Null, und die Lage wird geordnet und stabil. 22 have a shape which is similar to that of the component 21 and are arranged coaxially in such a way that their slots are located one below the other. In the alternating magnetic field, the induction vector B of which is perpendicular to the planes of the templates 22 and to the plane of the component 21, circuits i21 and i22 are induced in the component 21 and in the templates 22, the interaction of their magnetic fields leading to the occurrence of a force moment, that rotates the component 21. If the circuits i2i and i22 completely coincide (i.e. the asymmetry criteria of the building element 21 and the templates 22 are exactly one below the other), the torque M is zero and the position is ordered and stable.

Wenn die Schablonen 22 jeweils aus mehreren mit Schaltern versehenen Spulen bestehend ausgeführt werden, so kann das wie oben beschrieben geordnete asymmetrische unmagnetische stromführende Bauelement 21 aus dem Wirkungsbereich des Magnetfeldes in erwünschter Richtung herausgeführt werden. If the templates 22 are each made up of a plurality of coils provided with switches, the asymmetrical non-magnetic current-carrying component 21, which is arranged as described above, can be led out of the effective range of the magnetic field in the desired direction.

Fig. 9 zeigt in isometrischer Darstellung eine mögliche Ausführungsvariante der Schablonen zum geordneten Verschieben des Bauelements 21, von denen jede aus zwei Spulen 9 shows an isometric illustration of a possible embodiment variant of the templates for the orderly displacement of the component 21, each of which consists of two coils

23 und 24 besteht, die miteinander mit Hilfe eines Überbrük-kers 25 starr verbunden sind. Jede der Spulen 23 und 24 ist mit einem Schalter 26 versehen. Die F orm der Spulen 23 und 24 ist derart ausgewählt, dass die durch das Magnetfeld darin induzierten Stromkreise i23 und i24 eine Form aufweisen, die der des Stromkreises, der im Bauelement 21 induziert wird, ähnlich ist. Die Schablonen sind auf einer gemeinsamen Grundplatte 27 befestigt. 23 and 24, which are rigidly connected to each other with the help of a bridging core 25. Each of the coils 23 and 24 is provided with a switch 26. The shape of the coils 23 and 24 is selected such that the circuits i23 and i24 induced therein by the magnetic field have a shape which is similar to that of the circuit which is induced in the component 21. The templates are attached to a common base plate 27.

Die Einrichtung arbeitet wie folgt. Die Schablonen sind in ihrer Ebene zwischen den Polen eines (z.B. C-formigen, in Fig. 9 nicht dargestellten) Elektromagneten schwingbar angeordnet. Dabei wird der Schwingungsausschlag unter der Bedingung des teilweisen Überdeckens der in den Schablonen und im Bauelement 21 induzierten Stromkreise ausgewählt. Durch solche Schwingungen wird der Vorgang des Ordnens von Bauteilen begünstigt. Es wird ein Magnetfeld angeschlossen, dessen Induktionsvektor B senkrecht zu den Ebenen der Schablonen gerichtet ist. Alle Schalter 26 werden geschlossen, und das Bauelement 21 wird in den Raum zwischen den Schablonen placiert. Dabei wird es nach der Anordnung der Asymmetriekriterien derart geordnet, wie oben beschrieben wurde. Danach werden z.B. die Spulen 23 mit Hilfe der Schalter 26 abgeschaltet. Dabei greift am Bauelement 21 eine in Fig. 9 mit grossem Pfeil bezeichnete Kraft F an,und dasBau-element 21 verschiebt sich in der nach der Anordnung der Asymmetriekriterien geordneten Stellung in Pfeilrichtung, wobei es einer (in Fig. 9 nicht dargestellten) Auffangvorrichtung zugeführt wird. The setup works as follows. The stencils are arranged so that they can vibrate in their plane between the poles of an electromagnet (e.g. C-shaped, not shown in FIG. 9). The oscillation deflection is selected on the condition that the circuits induced in the templates and in the component 21 are partially covered. Such vibrations favor the process of arranging components. A magnetic field is connected, the induction vector B of which is directed perpendicular to the planes of the templates. All switches 26 are closed and device 21 is placed in the space between the templates. It is arranged according to the arrangement of the asymmetry criteria as described above. Then e.g. the coils 23 are switched off with the switch 26. A force F, indicated by a large arrow in FIG. 9, acts on the component 21, and the component 21 shifts in the position ordered by the arrangement of the asymmetry criteria in the direction of the arrow, whereby it is fed to a collecting device (not shown in FIG. 9) becomes.

Bei geschlossenen Spulen 23 und abgeschalteten Spulen 24 wird das Bauelement 21 in einer der in Fig. 9 mit Pfeil bezeichneten entgegengesetzten Richtung aus dem Raum zwischen den Polen ausgestossen. With the coils 23 closed and the coils 24 switched off, the component 21 is ejected from the space between the poles in an opposite direction to the arrow in FIG. 9.

Fig. 10 zeigt in isometrischer Darstellung eine Einrichtung zum geordneten Verschieben und Feststellen an der Oberfläche von flachen unmagnetischen stromführenden Bauelementen. Fig. 10 shows an isometric view of a device for orderly shifting and locking on the surface of flat non-magnetic current-carrying components.

Die Einrichtung enthält eine Magnetwechselfeldquelle, die als Solenoid 28 mit einer zum Anschluss an eine (in Fig. 10 nicht dargestellte) Wechselstromquelle bestimmten Wicklung 29 ausgeführt ist. Im Magnetfeld des Solenoids 28 ist eine mehrteilige Platte 30 angeordnet, in deren jedem Teil 31 eine unabhängige Elektrospule 32 mit Anschlussdrähten 33 und 34 angebracht ist. Die Anschlussdrähte 33 der Spulen 32 sind jeweils mit dem Kontakt 35 des Schaltpultes 36 verbunden, während die Anschlussdrähte 34 zusammengeschaltet und geerdet sind. Das Schaltpunkt 36 ist in Form eines Satzes von Kontakten 35 atisgeführt, deren Anzahl und Anordnung mit der Anzahl und Anordnung der Teile 31 der Platte 30 übereinstimmen. Fig. 10 zeigt an der Oberfläche der Platte 31 ein zu ordnendes Bauelement 37, während das Schaltpult 36 zur Erleichterung der Programmeinstellung mit einer Schablone 38 versehen ist, deren Form der des zu ordnenden Bauelements 37 ähnlich ist. The device contains an alternating magnetic field source, which is designed as a solenoid 28 with a winding 29 intended for connection to an alternating current source (not shown in FIG. 10). A multi-part plate 30 is arranged in the magnetic field of the solenoid 28, in each part 31 of which an independent electrocoil 32 with connecting wires 33 and 34 is attached. The lead wires 33 of the coils 32 are each connected to the contact 35 of the control panel 36, while the lead wires 34 are connected together and grounded. The switching point 36 is in the form of a set of contacts 35, the number and arrangement of which correspond to the number and arrangement of the parts 31 of the plate 30. 10 shows a component 37 to be arranged on the surface of the plate 31, while the control panel 36 is provided with a template 38 to facilitate program setting, the shape of which is similar to that of the component 37 to be arranged.

Fig. 11 zeigt vergrössert in isometrischer Darstellung die mehrteilige Platte 30 mit den Spulen 32, das zu ordnende Bauelement 37 ist mit punktierter Linie angedeutet. 11 shows an enlarged isometric view of the multi-part plate 30 with the coils 32, the component 37 to be arranged is indicated by a dotted line.

Fig. 12 zeigt das Prinzipschaltbild der Spulen 32 und Kontakte 35 des Schaltpultes. Fig. 12 shows the basic circuit diagram of the coils 32 and contacts 35 of the control panel.

In Fig. 13 ist die Wirkfläche einer mehrteiligen Platte mit dem Umriss des zu ordnenden Bauelements (ausgezogene Linie) und mit den Umrissen der erwünschten Anordnung des Bauelements auf der Platte (punktierte Linie) durch mit arabischen Ziffern numerierte Kästchen dargestellt. In Fig. 13 the effective area of a multi-part plate is shown with the outline of the component to be arranged (solid line) and with the outline of the desired arrangement of the component on the plate (dotted line) by boxes numbered with Arabic numerals.

Fig. 13 ist zur Erläuterung des Grundsatzes des geordneten Oberflächenverschiebens eines unmagnetischen stromführenden Bauelements angeführt. 13 is used to explain the principle of the orderly surface shifting of a non-magnetic current-carrying component.

Die Einrichtung (Fig. 10, 11, 12 und 13) arbeitet wie folgt: The device (Fig. 10, 11, 12 and 13) works as follows:

Das Bauelement 37 wird auf beliebige bekannte Weise der mehrteiligen Platte 30 zugeführt, worauf die Schablone 38, die die jeweiligen Spulen 32 der mehrteiligen Platte 30 durch Andrücken der Kontakte 35 schliesst, zu dessen Einstellen auf eine gesicherte Lage am geeigneten Platz am Schaltpult 36 angebracht wird. Dabei werden jeweils Stromkreise i15, i16, in, iI7, i22 und i28 in den geschlossenen Spulen 32 (in Fig. 13 mit punktierter Linie umrissen) induziert. Ausserdem wird ein Stromkreis i37 auch im Bauelement induziert; die ungeschlossenen Spulen 32 sind stromlos. Bekanntlich werden die gleichgerichteten Stromkreise angezogen und die ungleichgerichteten - abgestossen, und durch die differentiale Wechselwirkung zwischen den einzelnen Stromkreisen der mehrteiligen Platte 30 und den Teilen des im Bauelement induzierten Stromkreises i37 greift also am Bauelement ein Kräftemoment an, das das Bauelement in die erwünschte Stellung wendet (die Richtung des Momentes ist in Fig. 13 mit grossem Pfeil bezeichnet). BeimZusammenlegen des Systems der in den Spulen 32 induzierten Stromkreise i15, i16, in, i17, i22 und i28 mit dem im Bauelement induzierten Stromkreis i37 wird das am Bauelement 37 angreifende Integralmoment gleich Null, und das Bauelement 37 stellt sich in die erforderliche Lage ein. The component 37 is fed to the multi-part plate 30 in any known manner, whereupon the template 38, which closes the respective coils 32 of the multi-part plate 30 by pressing the contacts 35, is attached to the control panel 36 in a suitable position for setting it in a secured position . In this case, circuits i15, i16, in, iI7, i22 and i28 are induced in the closed coils 32 (outlined in FIG. 13 with a dotted line). In addition, a circuit i37 is also induced in the component; the closed coils 32 are without current. As is known, the rectified circuits are attracted and the non-rectified ones are repelled, and due to the differential interaction between the individual circuits of the multi-part plate 30 and the parts of the circuit i37 induced in the component, a force moment acts on the component, which turns the component into the desired position (The direction of the moment is indicated by a large arrow in FIG. 13). When the system of the circuits i15, i16, in, i17, i22 and i28 induced in the coils 32 is combined with the circuit i37 induced in the component, the integral torque acting on the component 37 becomes zero and the component 37 adjusts itself to the required position.

Zur Verstärkung der Kraftwirkung, die die zu ordnenden Bauteile erfahren, wird eine in Fig. 14 dargestellte Einrichtung vorgeschlagen, bei der die Magnetfeldquelle in Form eines eiförmigen Elektromagneten 39 mit Wicklung 40 ausgeführt ist, wobei neben der mehrteiligen Hauptplatte 30, die als Polkranz des Elektromagneten 39 ausgebildet ist, eine weitere, ebenfalls mit unabhängigen Spulen versehene mehrteilige Platte 41 an In order to increase the force effect which the components to be classified experience, a device shown in FIG. 14 is proposed, in which the magnetic field source is designed in the form of an egg-shaped electromagnet 39 with winding 40, and in addition to the multi-part main plate 30, which is the pole ring of the electromagnet 39 is formed, another, also provided with independent coils multi-part plate 41

5 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

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seinem zweiten Polkranz angeordnet ist. In diesem Fall schliesst die am Schaltpult 36 befindliche Schablone 38 gleichzeitig sowohl erforderliche obere als auch untere Spulen, wobei die Wirkungsweise der Einrichtung erhaltenbleibt. its second pole ring is arranged. In this case, the template 38 located on the control panel 36 simultaneously closes both the required upper and lower coils, the mode of operation of the device being retained.

Die in Fig. 15 dargestellte Variante der Einrichtung ist zum Feststellen und Verschieben von an Grösse verschiedenen Bauteilen bestimmt und unterscheidet sich von der in Fig. 14 gezeigten Einrichtung dadurch, dass bei ihr die mehrteilige Platte 42 in drei Abschnitte «a», «b» und «c» aufgeteilt ist, die der Reihe nach hintereinander angeordnet sind und sich durch Anzahl und Abmessungen der Teile 31 voneinander unterscheiden. Der Abschnitt «a» mit geringerer Anzahl der Teile ist zum geordneten Verschieben von grossen Bauteilen, der Abschnitt «c» mit grösserer Anzahl der Teile - zum Fein einstellen von kleinen Bauteilen bestimmt. Diese Platte 42 ist zum Wechsel der Abschnitte «a», «b» und «c» am Polkranz des Elektromagneten 39 hin- und hergehend verschiebbar angeordnet. The variant of the device shown in FIG. 15 is intended for fixing and moving components of different sizes and differs from the device shown in FIG. 14 in that the multi-part plate 42 in three sections “a”, “b” and «c» is divided, which are arranged one after the other and differ from one another by the number and dimensions of the parts 31. Section «a» with a smaller number of parts is intended for the orderly movement of large components, section «c» with a larger number of parts - for fine adjustment of small components. This plate 42 is arranged so that it can be moved back and forth on the pole ring of the electromagnet 39 in order to change the sections “a”, “b” and “c”.

Fig. 16 zeigt in isometrischer Darstellung einen Abschnitt der einlagigen mehrteiligen Platte, die sich aus den Spulen 32 zusammensetzt, deren halbe Längenmessung dem Radius R eines ringförmigen Bauelements 43 gleich ist. Die Anschlussdrähte jeder Spule 32 sind an die jeweiligen Kontakte 35 des Schaltpultes angeschlossen, die das Schliessen und Unterbrechen des Stromkreises der Spule 32 zum geeigneten Zeitpunkt -gewährleisten. Beim Placieren dieser mehrteiligen Platte mit dem darauf befindlichen Bauelement 43 in ein magnetisches Wechselfeld, dessen Induktionsvektor senkrecht zur Ebene der Platte gerichtet ist, greift am Bauelement 43 eine Kraft F an. 16 shows an isometric illustration of a section of the single-layer, multi-part plate, which is composed of the coils 32, the half length measurement of which is equal to the radius R of an annular component 43. The connecting wires of each coil 32 are connected to the respective contacts 35 of the control panel, which ensure that the circuit of the coil 32 is closed and interrupted at the appropriate time. When this multi-part plate with the component 43 located thereon is placed in an alternating magnetic field, the induction vector of which is directed perpendicular to the plane of the plate, a force F acts on the component 43.

In Fig. 17 ist mit Kurven d der Verlauf der Kraft F beim Verschieben des Bauelements 43 auf der Platte in Richtung der X-Achse dargestellt. Auf der X-Achse ist auch ein Querschnitt durch die mehrteilige Platte und das Bauelement 43, die Fig. 16 zeigt, dargestellt. Mit Fx ist der Mittelwert der elektrodynamischen Kraft, die auf das Bauelement 43 bei dessen Verschieben über die Oberfläche der Platte in Richtung der X-Achse einwirkt, bezeichnet. Aus der Analyse von Fig. 17 ist ersichtlich, dass die Kraft F gleich Null ist, nachdem sich das Bauelement 43 mit der Spule 32 vereinigt hat. 17 shows the course of the force F during the displacement of the component 43 on the plate in the direction of the X axis with curves d. A cross section through the multi-part plate and the component 43, which is shown in FIG. 16, is also shown on the X axis. Fx denotes the mean value of the electrodynamic force which acts on the component 43 when it is displaced over the surface of the plate in the direction of the X axis. It can be seen from the analysis of FIG. 17 that the force F is zero after the component 43 has combined with the coil 32.

In diesem Fall bedeutet das, dass die Lage des Bauelements 43 erst dann gesteuert werden kann, wenn der Radius des Bauelements die halbe Längenabmessung der Spule 32 überschreitet. In this case, this means that the position of the component 43 can only be controlled when the radius of the component exceeds half the length dimension of the coil 32.

Fig. 18 zeigt in isometrischer Darstellung einen Abschnitt einer weiteren Ausführungsvariante der mehrteiligen Platte, die im Gegensatz zu der obenbeschriebenen zweilagig ausgebildet ist. Die erste Lage setzt sich aus den Spulen 32 zusammen und ist ähnlich wie die in Fig. 16 gezeigte mehrteilige Platte ausgeführt. Die zweite Lage ist ähnlich wie die erste ausgeführt, aus der gleichen Anzahl der Spulen 32 zusammengesetzt, unmittelbar unter der ersten Lage angeordnet, aber in Hinblick darauf in Richtung der X-Achse um die halbe Längenabmessung der Spule 32 verschoben. 18 shows an isometric representation of a section of a further embodiment variant of the multi-part plate, which, in contrast to the above-described two-layer design. The first layer is composed of the coils 32 and is designed similarly to the multi-part plate shown in FIG. 16. The second layer is designed similarly to the first, composed of the same number of coils 32, arranged immediately below the first layer, but shifted in view of this in the direction of the X axis by half the length dimension of coil 32.

In Fig. 19 ist mit Kurven d und e der Verlauf der Kraft F, die am Bauelement 43 bei dessen Verschieben über die Oberfläche einer zweilagigen Platte in Richtung der X-Achse angreift, dargestellt. Auf der X-Achse ist ausserdem ein Querschnitt durch die zweilagige Platte und das Bauelement 43, die Fig. 18 zeigt, dargestellt. Mit Fx_2 ist der Mittelwert der elektrodynamischen Kraft, die auf das Bauelement 43 bei dessen Verschieben auf der Platte in Richtung der X-Achse einwirkt, bezeichnet. Vergleichsweise zeigt Fig. 19 auch den Mittelwert Fj der elektrodynamischen Kraft, die am Bauelement bei dessen Verschieben auf der einlagigen Platte angreift. 19 shows with curves d and e the course of the force F which acts on the component 43 when it is displaced over the surface of a two-layer plate in the direction of the X axis. A cross section through the two-layer plate and the component 43, which is shown in FIG. 18, is also shown on the X axis. Fx_2 denotes the mean value of the electrodynamic force which acts on the component 43 when it is displaced on the plate in the direction of the X axis. For comparison, FIG. 19 also shows the mean value Fj of the electrodynamic force which acts on the component when it is displaced on the single-layer plate.

Bei der Einwirkung eines magnetischen Wechselfeldes auf die viellagige mehrteilige Platte mit dem Bauelement 43 greift die Kraft F gemäss Fig. 1 beim Schliessen des Stromkreises der Spule 32 der ersten Lage am Bauelement 43 an. Beim Unterbrechen des Stromkreises der Spule 32 der ersten Lage und . beim jeweiligen Schliessen des Stromkreises der Spule 32 der zweiten Lage erfahrt das Bauelement 43 die maximale Kraft-5 Wirkung längs der X-Achse (s. Fig. 19). When a magnetic alternating field acts on the multi-layer, multi-part plate with the component 43, the force F according to FIG. 1 acts on the component 43 when the circuit of the coil 32 of the first layer is closed. When interrupting the circuit of the coil 32 of the first layer and. each time the circuit of the coil 32 of the second position is closed, the component 43 experiences the maximum force effect along the X axis (see FIG. 19).

Beim nächstfolgenden Öffnen des Stromkreises der Spule 32 der zweiten Lage und beim Schliessen der Spule 32 der ersten Lage erfährt das Bauelement 43, sich längs der X-Achse bewegend, wieder die maximale Kraftwirkung usw. Aus F ig. io 18 und 19 ist ersichtlich, dass sich durch die zweilagige Ausführung der mehrteiligen Platte die Möglichkeit bietet, die wirksame Kontrolle auch jener Bauteile durchzuführen, deren Aussenabmessungen der Umrissfläche der Spulen 32 entsprechen oder kleiner als diese sind, so dass man sagen kann, dass i5 sich das Auflösungsvermögen einer derartigen Einrichtung im Vergleich mit den bekannten Einrichtungen dieser Art ver-grössert hat. Ausserdem bietet sich bei dieser Ausführung der mehrteiligen Platte die Möglichkeit, den Mittelwert der an dem zu steuernden Bauelement angreifenden elektrodyna-20 mischen Kraft F wesentlich zu erhöhen. Wie aus dem Diagramm (Fig. 19) ersichtlich, ist Fj_2 > Fi etwa um 30%. The next time the circuit of the coil 32 of the second layer is opened and the coil 32 of the first layer is closed, the component 43, moving along the X axis, again experiences the maximum force, etc. From FIG. io 18 and 19 it can be seen that the two-layer design of the multi-part plate makes it possible to carry out the effective control even of those components whose outer dimensions correspond to or are smaller than the contour area of the coils 32, so that it can be said that i5 the resolving power of such a device has increased in comparison with the known devices of this type. In addition, this version of the multi-part plate offers the possibility of significantly increasing the mean value of the electrodynamic mixing force F acting on the component to be controlled. As can be seen from the diagram (Fig. 19), Fig. 2> Fig. Is about 30%.

Durch die dreilagige Ausführung der mehrteiligen Platte bietet sich - unter Berücksichtigung dessen, dass die dritte Lage sich in Hinblick auf die erste und zweite Lage in Rich-25 tung der zweiten Koordinatenachse (Y) um den Wert R verschiebt - die Möglichkeit, das Auflösungsvermögen der Einrichtung der gesamten Ebene der mehrteiligen Platte auf dieselbe Weise zu erhöhen. Due to the three-layer design of the multi-part plate - taking into account that the third layer shifts with respect to the first and second layer in the direction of the second coordinate axis (Y) by the value R - the possibility of resolving the Set up the entire level of the multi-part plate in the same way.

Fig. 20 zeigt eine Variante der Einrichtung mit der mehr-3o teiligen Platte, die aus drei Lagen 44,45,46 besteht, die in bezug aufeinander um die Grösse der halben Längenabmessung der Spule, d.h. um R, verschoben sind. Die Lage 45 ist in Richtung der X-Achse und die Lage 46 in Richtung der Y-Achse verschoben. Die Anschlussdrähte der Spulen sind über 35 K abel 47,48,49 mit dem Schaltpult 36 verbunden. Jedes Kabel 47,48,49 ist jeweils mittels Schalter 50, 51,52 an das Schaltpult 36 angeschlossen. Fig. 20 shows a variant of the device with the more-30 part plate, which consists of three layers 44, 45, 46, which are related to each other by the size of half the length dimension of the coil, i.e. are shifted by R. The layer 45 is shifted in the direction of the X axis and the layer 46 in the direction of the Y axis. The connecting wires of the coils are connected to the control panel 36 via 35 cables 47, 48, 49. Each cable 47, 48, 49 is connected to the control panel 36 by means of switches 50, 51, 52.

Die dreilagige mehrteilige Platte ist am Pol eines drei-schenkligen Elektromagneten 53 mit einer zum Anschluss an 40 eine (in Fig. 20 nicht dargestellte) Wechselstromquelle bestimmten Erregerwicklung 54 angeordnet. The three-layer multi-part plate is arranged on the pole of a three-leg electromagnet 53 with an excitation winding 54 intended for connection to 40 an AC power source (not shown in FIG. 20).

Die in Fig. 20 gezeigte Einrichtung arbeitet wie folgt. The device shown in Fig. 20 operates as follows.

Das Bauelement 37 wird der Oberfläche der dreilagigen mehrteiligen Platte zugeführt und die Schablone 38 am Schalt-45 pult 36 in eine Stellung gebracht, die der Stellung ähnlich ist, welche das Bauelement 37 auf derPlatte einnimmt.Die Erregerwicklung 54 wird an eine Wechselstromquelle angeschlossen. Die Bedienungsperson verschiebt die Schablone 38 über die Kontaktfläche des Schaltpultes 36 zum Abschnitt der Soll-50 läge des Bauelements. Je nach der B ewegungsrichtung der Schablone 38 schliesst die Bedienungsperson durch abwechselndes Schliessen und Öffnen der Schalter 50 bis 52 eine der Lagen 44,45 oder 46 an die Kontakte 35 des Schaltpultes 36 an, so dass das Öffnen der Spulenkreise der Lagen 44 und 46 55 beim Schliessen der Spulenkreise einer Lage 45 (wie Fig. 20 zeigt) gewährleistet wird. The component 37 is fed to the surface of the three-layer, multi-part plate and the template 38 on the switching console 36 is brought into a position which is similar to the position which the component 37 occupies on the plate. The excitation winding 54 is connected to an AC power source. The operator moves the template 38 over the contact surface of the control panel 36 to the section of the target 50 position of the component. Depending on the direction of movement of the template 38, the operator connects one of the layers 44, 45 or 46 to the contacts 35 of the control panel 36 by alternately closing and opening the switches 50 to 52, so that the coil circles of the layers 44 and 46 55 are opened when closing the coil circles of a layer 45 (as shown in FIG. 20) is ensured.

Um die Spulen sämtlicher Lagen der mehrteiligen Platte dem Steuerungsobjekt - d.h. dem Bauelement - zum Aufrechterhalten der Gleichheit der Kraftwirkung des Bauele-60 ments mit jeder einzelnen Spule in verschiedenen Lagen zu nähern, werden die Spulenwindungen der nachfolgenden Lagen zwischen die Spulenwindungen von allen vorhergehenden Lagen eingeführt. Fig. 21 zeigt in isometrischer Darstellung eine Variante dieser Ausführung der dreilagigen Platte. 65 B ei dieser Ausführungs der Platte wirkt das B auelement 55 unmittelbar mit der Spule 32' der ersten Lage zusammen und entfernt sich von der Spule 32" der zweiten Lage und der Spule 32'" der dritten Lage praktisch um die Stärke des Wiek- Around the coils of all layers of the multi-part plate the control object - i.e. the component - in order to maintain the uniformity of the force effect of the component with each individual coil in different positions, the coil turns of the subsequent layers are inserted between the coil turns of all previous layers. 21 shows an isometric representation of a variant of this embodiment of the three-layer plate. 65 With this embodiment of the plate, the building element 55 interacts directly with the coil 32 'of the first layer and moves away from the coil 32 "of the second layer and the coil 32'" of the third layer practically by the strength of the weighing

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lungsdrahtes der Spule 32', was etwa 0,2 bis 0,5 mm beträgt. Fig. 21 zeigt ein Schema der gegenseitigen Anordnung von einzelnen Spulen 32', 32", 32'", von denen jede ihren Schalter 35', 35", 35'" besitzt. Ihre Kontakte sind am Schaltpult (in Fig. 21 nicht dargestellt) montiert. wire of the coil 32 ', which is about 0.2 to 0.5 mm. Fig. 21 shows a diagram of the mutual arrangement of individual coils 32 ', 32 ", 32'", each of which has its switch 35 ', 35 ", 35'". Their contacts are mounted on the control panel (not shown in Fig. 21).

Andere Spulen der mehrteiligen Platte sind ähnlich wie die in Fig. 21 behandelten angeordnet, d.h. die Windungen der Spulen 32" sind in Hinblick auf die der Spulen 32' um die Grösse der halben Längenabmessung nach der X-Achse und die Windungen der Spulen 32'" in Hinblick auf die der Spulen 32' und 32" nach der Y-Achse verschoben. Other coils of the multi-part plate are arranged similarly to those treated in Fig. 21, i.e. the turns of the coils 32 "with respect to that of the coils 32 'are by the size of half the length dimension along the X axis and the turns of the coils 32'" with respect to those of the coils 32 'and 32 "after the Y axis postponed.

In Fig. 21 ist der Windungsschritt zur Anschaulichkeit der Darstellung betont vergrössert. In realer Ausführung beträgt 5 seine Grösse zwei Durchmesser des Wicklungsdrahtes. In Fig. 21 the winding step is clearly enlarged for clarity of illustration. In real execution 5 its size is two diameters of the winding wire.

Der Wickelraum ist mit Ferritmasse gefüllt, wodurch eine einheitliche mehrteilige Platte gebildet ist. The winding space is filled with ferrite mass, whereby a uniform multi-part plate is formed.

Derartige Einrichtungen erscheinen aussichtsreich beim kontaktlosen Manipulieren der Stellung von Bauteilen, darlo unter auch von über die Curie-Temperatur erwärmten Stahlknüppeln während ihrer Bearbeitung. Such devices appear promising when contactlessly manipulating the position of components, including steel billets heated to above the Curie temperature during their processing.

5 Blätter Zeichnungen 5 sheets of drawings

Claims

624331 PATENT CLAIMS

1. A method for the orderly displacement of non-magnetic, electrically conductive components under the influence of electrodynamic forces, which occur in an alternating magnetic field due to the interaction of at least partially overlapping circuits induced by this field, characterized in that

that an alternating magnetic field is generated, the induction vector (B) of which runs perpendicular to the orderly displacement direction of the component, the component (1) being introduced into the alternating field and a circulating current being induced in the component, that at least one closed current-conducting circuit (2) is arranged in the alternating field the plane of which is perpendicular to the induction vector (B) of the field and that the closed current-conducting circuit (2) is offset with respect to the geometric center of the component (1), as a result of which the building element (1) is moved in the desired direction.

2. The method according to claim 1, characterized in that two closed current-conducting circles (2 and 3) in the field symmetrically to each other and on opposite sides of the component (1) are attached.

3. The method according to claim 2, characterized in that in the field corresponding to the number of said current-conducting circuits (2 and 3) additional circuits (4 and 5) are attached, which are identical to the first-mentioned circuits (2,3) and in relation to a plane that passes through the geometric center of the component (1) and is parallel to the direction of the induction vector (B) of the field, is symmetrical with respect to these first-mentioned circuits (FIG. 2).

4. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the circuit is designed as a profile piece (22), the shape of the form of the circuit (i2i), which is induced by the field in the component (21), is similar.

5 shows that the turns of the coils (32 ", 32" ') of the subsequent layers are inserted through the turns of the coils (32') from all previous layers.

5. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the circuits (22) are set in rocking movements.

6. Device for carrying out the method according to claim 1, which contains a device for generating an alternating magnetic field, characterized in that there is a multi-part plate (30) in the effective range of the magnetic field that in each part (31) of the plate a coil ( 32), and that the device is provided with a control panel (36) which is designed in the form of a set of contacts (35), the number and arrangement of which depends on the number and arrangement of the parts (31) of the plate (30) matches, each coil (32) with its one connecting wire (33) to the respective contact (35) of the desk

(36) is connected and grounded with its other connecting wire (34).

7. Device according to claim 6, characterized in that the control panel (36) is provided with a template (38) whose shape is similar to the circuit (i37) by the magnetic field in the component to be moved

(37) is induced.

8. Device according to claim 6 or 7, in which a C-shaped electromagnet is provided for generating the magnetic field, characterized in that the device is provided with an additional multi-part plate (41), which is similar to the first-mentioned plate, the Plates (30 and 41) are arranged opposite one another on the poles of the electromagnet (39).

9. Device according to claim 6, characterized in that the multi-part plate is designed in multiple layers, wherein all layers (44,45,46) are similar to each other, and each subsequent layer (45) with respect to the previous layer (44) in Direction of one of the axes that form the plane of displacement of the components (37) by half the length dimension of the coil (32).

10. Device according to claim 9, characterized

11. Device according to claim 9 or 10, characterized in that the coils (32) by means of switches (50, 51,

io 52) are connected to the contacts (35) of the control panel (36) in such a way that when the switches (51) of the coils (32) of the one layer (45) are closed, the switches (50, 52) of the coils (32 ) from other locations (44.46) is guaranteed.