CH627299A5

CH627299A5 -

Info

Publication number: CH627299A5
Application number: CH346378A
Authority: CH
Inventors: Peter Nopper
Original assignee: Zumbach Electronic Ag
Priority date: 1978-03-31
Filing date: 1978-03-31
Publication date: 1981-12-31
Also published as: GB2018032A; IT7921345A0; AU4528079A; FR2421448A1; BE874933A; DE2912338A1; IT1113240B

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Trennen ferromagnetischer Gegenstände, z. B. Werkstücke, von einer Magnetplatte durch Entmagnetisierung mittels eines einer Erregerwicklung der Magnetplatte, beispielsweise einer Planschleifmaschine, zugeführten Wechselstroms. Ein solches Vorgehen ist bekannt, wobei Netzwechselstrom zugeführt wird, der den Restmagnetismus der Magnetplatte und des Gegenstandes abbauen soll. Es hat sich jedoch gezeigt, dass diese Massnahme in vielen Fällen nicht genügt, besonders wenn schlecht greifbare, z. B. dünne Werkstücke nach erfolgter Bearbeitung abgelöst werden sollen. The present invention relates to a method for separating ferromagnetic objects, e.g. B. workpieces, from a magnetic plate by demagnetization by means of an excitation winding of the magnetic plate, for example a surface grinding machine, supplied alternating current. Such a procedure is known, in which AC mains current is supplied, which is intended to reduce the residual magnetism of the magnetic disk and the object. However, it has been shown that this measure is not sufficient in many cases, especially when difficult to grasp, e.g. B. thin workpieces should be removed after processing.

Andere Massnahmen können auch nicht befriedigen. Wird die Magnetplatte mit einem nicht magnetisierbaren Material beschichtet, kann sie nicht nachgeschliffen werden. Die ebenfalls bekannte Entmagnetisierung mittels eines genau dosierten Gegenstromimpulses führt auch nicht sicher zum Erfolg. Other measures cannot satisfy either. If the magnetic plate is coated with a non-magnetizable material, it cannot be reground. The also known demagnetization by means of a precisely metered counter current pulse does not lead to success either.

Es ist schliesslich auch bekannt, die Entmagnetisierung mittels eines Netzwechselstromes abnehmender Amplitude vorzunehmen. Auch dieses Vorgehen ist in kritischen Fällen ungenügend. Finally, it is also known to perform the demagnetization by means of a decreasing amplitude of an alternating current. This procedure is also insufficient in critical cases.

Gemäss der Erfindung kann nun in allen Fällen ein sicheres Entmagnetisieren und gegenseitiges Trennen ferromagnetischer Gegenstände, z. B. Werkstücke und Magnetplatte dadurch erreicht werden, dass die Frequenz des Wechselstromes verändert wird. Es hat sich gezeigt, dass dabei im allgemeinen eine Art kritischer Frequenz durchlaufen wird, bei welcher sich das Werkstück ablöst und auf dem Magnettisch According to the invention, safe demagnetization and mutual separation of ferromagnetic objects, e.g. B. workpieces and magnetic disk can be achieved by changing the frequency of the alternating current. It has been shown that a type of critical frequency is generally run through at which the workpiece detaches and on the magnetic table

«schwimmt». Es kann dann ohne Mühe abgehoben werden. Es ist nicht genau bekannt, wie die Ablösung zustandekommt, aber es dürfte einerseits eine mechanische Resonanz des Werkstücks und/oder der Magnetplatte, anderseits auch ein 5 Nacheilen der magnetischen Umpolung im Werkstück gegenüber der Umpolung in der Magnetplatte eine Rolle spielen. Versuche haben gezeigt, dass eine Frequenzsteigerung von 2 bis 5 Hz auf einige hundert Hz in praktisch allen Fällen zu einer guten Ablösung der Werkstücke führt. Besonders rasch io wird die Ablösung erreicht, wenn die Frequenz progressiv gesteigert wird, das heisst anfänglich langsam und dann immer rascher erhöht wird. Der günstige Frequenzbereich kann von Hand oder auch automatisch durchlaufen werden, je nach Gegebenheiten. "Swims". It can then be easily lifted off. It is not known exactly how the detachment occurs, but on the one hand a mechanical resonance of the workpiece and / or the magnetic plate, and on the other hand a lagging of the magnetic polarity reversal in the workpiece compared to the polarity reversal in the magnetic plate may play a role. Tests have shown that increasing the frequency from 2 to 5 Hz to a few hundred Hz leads to good detachment of the workpieces in practically all cases. Detachment is achieved particularly quickly if the frequency is increased progressively, that is to say slowly at the beginning and then increased more and more rapidly. The favorable frequency range can be run through manually or automatically, depending on the circumstances.

15 Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnung näher erläutert, die ein Ausführungsbeispiel einer Anlage zur Speisung einer Magnetplatte zeigt. 15 The invention will now be explained in more detail with reference to the drawing, which shows an embodiment of a system for feeding a magnetic disk.

Fig. 1 ist ein Schema zur Erläuterung des prinzipiellen Aufbaus, 1 is a diagram for explaining the basic structure,

20 Fig. 2 ist ein Diagramm zur Darstellung des Frequenzverlaufes des Generators zur Erzeugung des Entmagnetisierungs-stromes, 2 is a diagram showing the frequency response of the generator for generating the demagnetizing current,

Fig. 3 und 3a zeigen eine Impulsstufe der Steuerschaltung bzw. das Ausgangssignal derselben, 3 and 3a show a pulse stage of the control circuit and the output signal thereof,

25 " Fig. 4 und 4a zeigen einen Rampengenerator bzw. die Ausgangsspannung desselben und 4 "and 4a show a ramp generator and the output voltage of the same and

Fig. 5,5a und 5b zeigen einen spannungsgesteuerten Rechteckgenerator mit der Leistungsstufe zur Speisung der Wicklung der Magnetplatte. 5.5a and 5b show a voltage-controlled square wave generator with the power stage for feeding the winding of the magnetic disk.

30 Fig. 1 zeigt schematisch die Wicklung 1 des Magnettisches. Mittels zweier Kontakte 2a und 2b eines Relais 2 kann die Stromrichtung in der Wicklung 1 bestimmt und durch Erregen und Entregen des Relais 2 impulsweise umgesteuert werden. Die Speisung erfolgt von einer Gleichspannungsquelle 3 über 35 einen Umschalter 4, der in der neutralen Mittelstellung dargestellt ist, für welche die Magnetplatte ausgeschaltet ist. 30 Fig. 1 shows schematically the winding 1 of the magnetic table. The current direction in the winding 1 can be determined by means of two contacts 2a and 2b of a relay 2 and can be reversed in pulses by energizing and de-energizing the relay 2. Power is supplied from a DC voltage source 3 via a changeover switch 4, which is shown in the neutral middle position, for which the magnetic plate is switched off.

Die Speisung der Wicklung 1 kann über einen oberen Kontakt M oder einen unteren Kontakt E des Umschalters 4 erfolgen, wobei der Kontakt E in Serie mit dem Kontakt 5a eines 40 Relais 5 geschaltet ist. Der Kontakt E des Umschalters 4 ist ferner mit dem Eingang einer Impulsstufe 6 verbunden, deren Ausgang das Relais 5 speist und mit dem Eingang eines automatisch gesteuerten Impulsgenerators 7 verbunden ist. Der Ausgang des Generators 7 speist das Relais 2. 45 Zum Magnetisieren des Magnettisches wird der Umschalter 4 dauernd nach oben gelegt, womit ein Stromkreis geschlossen wird über dessen Kontakt M, den Kontakt 2a, die Wicklung 1 und den Kontakt 2b. Die Magnetplatte wird dauernd mit gleicher Polarität erregt und hält aufgelegte Werkstücke fest, so Zum Abheben der Werkstücke nach erfolgter Bearbeitung wird der Umschalter 4 nach unten an den Kontakt E (Entmagnetisieren) umgelegt. Damit wird ein Startimpuls an die Impulsstufe 6 angelegt, deren Ausgang damit aktiviert wird und das Relais 5 erregt. Damit wird auch der Kontakt 5a und der 55 Stromkreis zur Wicklung 1 geschlossen. Zugleich wird der Generator 7 eingeschaltet und beginnt Ausgangsimpulse abzugeben, die anfänglich niedrige Impulsfrequenz von 2 bis 5 Hz aufweisen. Damit wird das Relais 2 impulsweise erregt und schaltet die Kontakte 2a und 2b um, wobei jede Umschaltung 60 eine Änderung der Stromrichtung in der Wicklung 1 zur Folge hat. Die Frequenz des Generators 7 steigt nun automatisch gesteuert an, und zwar vorzugsweise progressiv gemäss Kurve A in Fig. 2 oder linear gemäss Kurve B in Fig. 2. Versuche haben gezeigt, dass ein progressiver Frequenzanstieg in kürze-65 rer Zeit zur Ablösung des oder der Werkstücke bei einer gewissen mehr oder weniger kritischen Frequenz führt als ein linearer Anstieg, was in Fig. 2 angedeutet ist. Nach einer gewissen Zeit, die so bemessen ist, dass der gewünschte Frequenzbereich The winding 1 can be supplied via an upper contact M or a lower contact E of the changeover switch 4, the contact E being connected in series with the contact 5a of a 40 relay 5. The contact E of the switch 4 is also connected to the input of a pulse stage 6, the output of which feeds the relay 5 and is connected to the input of an automatically controlled pulse generator 7. The output of the generator 7 feeds the relay 2. 45 To magnetize the magnetic table, the changeover switch 4 is continuously raised, which closes a circuit via its contact M, contact 2a, winding 1 and contact 2b. The magnetic plate is continuously excited with the same polarity and holds the workpieces in place, so to lift the workpieces after processing, the changeover switch 4 is turned down to the contact E (demagnetize). A start pulse is thus applied to pulse stage 6, the output of which is thereby activated and relay 5 is energized. This also closes the contact 5a and the 55 circuit to winding 1. At the same time, the generator 7 is switched on and begins to output pulses which initially have a low pulse frequency of 2 to 5 Hz. The relay 2 is thus pulsed and switches the contacts 2a and 2b, each changeover 60 resulting in a change in the current direction in the winding 1. The frequency of the generator 7 now increases automatically in a controlled manner, preferably progressively according to curve A in FIG. 2 or linearly according to curve B in FIG. 2. Experiments have shown that a progressive frequency increase in a short time to replace the or of the workpieces leads at a certain more or less critical frequency than a linear rise, which is indicated in FIG. 2. After a period of time that is sized to the desired frequency range

jedenfalls durchlaufen ist, fällt die Impulsstufe 6 zurück in ihren Ausgangszustand. Damit wird einerseits das Relais 5 entregt und damit der Stromkreis zur Wicklung 1 unterbrochen. Zugleich wird auch der Generator 7 ausgeschaltet und das Relais 2 bleibt entregt, so dass die Kontakte 2a und 2b in der dargestellten Ruhelage bleiben. Der Stromkreis zur Wicklung 1 bleibt unterbrochen und kann erst dadurch wieder eingeschaltet werden, dass der Umschalter 4 an den Kontakt M umgeschaltet wird, um die Magnetplatte erneut zu erregen. in any case, the pulse stage 6 falls back to its initial state. On the one hand, relay 5 is de-energized and the circuit to winding 1 is thus interrupted. At the same time, the generator 7 is also switched off and the relay 2 remains de-energized, so that the contacts 2a and 2b remain in the rest position shown. The circuit to winding 1 remains interrupted and can only be switched on again by switching switch 4 to contact M in order to excite the magnetic plate again.

Wie eingangs erwähnt, soll die Frequenz der Entmagne-tisierungsimpulse einige hundert Hz erreichen. In diesem Falle kann nicht mit mechanischen Kontakten und einem Relais gemäss der schematischen Darstellung in Fig. 1 gearbeitet werden, sondern es ist eine elektronische Umschaltung erforderlich. Ein Ausführungsbeispiel der elektronischen Schaltkreise ist anhand der Fig. 3 bis 5 im folgenden beschrieben. Da der Schaltungsaufbau an sich klar erscheint, wird nur die Funktion beschrieben und dabei sind nur diejenigen Schaltelemente erwähnt und in der Zeichnung bezeichnet, die für die Beschreibung erforderlich sind. As mentioned at the beginning, the frequency of the demagnetizing pulses should reach a few hundred Hz. In this case it is not possible to work with mechanical contacts and a relay according to the schematic illustration in FIG. 1, but an electronic switchover is required. An embodiment of the electronic circuits is described below with reference to FIGS. 3 to 5. Since the circuit structure appears clear per se, only the function is described and only those switching elements are mentioned and designated in the drawing that are necessary for the description.

Die Impulsstufe 6 nach Fig. 1 ist in Fig. 3 dargestellt. Der Einschaltimpuls, der beim Umlegen des Umschalters 4 an den Kontakt E an den Eingang D der Impulsstufe gelangt, wird durch das RC-Glied Rs, C2 differenziert. Der Transistor Ti wird dabei leitend und die Spannung an seinem Kollektor sinkt auf V". Dieser Spannungssprung wird über den Kondensator Ci an den Transistor T2 übertragen, der damit gesperrt wird. Die Spannung an seinem Kollektor steigt damit gegen 0 an. Dieser Zustand hält an bis der Kondensator Ci über den Widerstand R2 entladen ist, in welchem Falle der Transistor T2 leitend wird. Damit wird nun über R4 auch der Transistor Ti gesperrt. Am Ausgang der Impulsstufe erscheint somit ein Impuls gemäss Fig. 3a, dessen Dauer T vor allem durch die Zeitkonstante des Gliedes Ci, R2 bestimmt ist. The pulse stage 6 according to FIG. 1 is shown in FIG. 3. The switch-on pulse, which is reached when the switch 4 is switched to the contact E at the input D of the pulse stage, is differentiated by the RC element Rs, C2. The transistor Ti becomes conductive and the voltage at its collector drops to V ". This voltage jump is transmitted via the capacitor Ci to the transistor T2, which is thus blocked. The voltage at its collector thus rises to 0. This state continues until the capacitor Ci is discharged via the resistor R2, in which case the transistor T2 becomes conductive, so that the transistor Ti is now also blocked via R4. A pulse according to FIG the time constant of the element Ci, R2 is determined.

Der Ausgangsimpuls der Impulsstufe nach Fig. 3 gelangt an den Eingang eines Rampengenerators gemäss Fig. 4, dessen Ausgangsspannung die Frequenz des unten beschriebenen Impulsgenerators bestimmt. Zu Beginn des Impulses gemäss Fig. 3a wird der Transistor T3, der im Ruhezustand leitet, gesperrt und bleibt während der ganzen Impulsdauer T gesperrt. Es kann damit die Integration durch den Verstärker Vi über den Kondensator C3 beginnen. Ohne den Widerstand Rio würde die Ausgangsspannung von Vi von 0 linear absinken auf V". Die Umkehrstufe V2 mit den Widerständen Rs und Rs liefert eine linear ansteigende Ausgangsspannung am Ausgang der Schaltung. Der Widerstand Rio führt einen Rückkopplungsstrom an den Eingang von Vi zurück, der die Ladung von C3 beschleunigt, womit insgesamt der progressive Verlauf der 3 arrives at the input of a ramp generator according to FIG. 4, the output voltage of which determines the frequency of the pulse generator described below. At the beginning of the pulse according to FIG. 3a, the transistor T3, which conducts in the idle state, is blocked and remains blocked for the entire pulse duration T. The integration by the amplifier Vi via the capacitor C3 can thus begin. Without the Rio resistor, the output voltage of Vi would decrease linearly from 0 to V ". The inverter V2 with the resistors Rs and Rs provides a linearly increasing output voltage at the output of the circuit. The resistor Rio feeds a feedback current back to the input of Vi, the accelerates the charge of C3, thus overall the progressive course of the

3 627299 3 627299

Ausgangsspannung gemäss Fig. 4a erreicht wird. Output voltage according to Fig. 4a is reached.

Diesem Verlauf entsprechend wird die Frequenz des Recht-eckgenerators nach Fig. 5 gesteuert. Der Verstärker V3 arbeitet entsprechend dem Verstärker Vi als Integrator, dessen Aus-5 gangssignal vom Kondensator CU und der Leitfähigkeit des Transistors T» abhängig ist. Der Verstärker Vt besitzt im Gegensatz zu den Verstärkern Vi bis V3 eine positive Rückkopplung und arbeitet somit als Schalter, dessen Ausgangssignal beim Ansteigen der Eingangsspannung am positiven Ein-10 gang über die Spannung am negativen Eingang positiv wird. Da die Leitfähigkeit des Transistors T* durch die angelegte Spannung gesteuert wird, ist die Frequenz des Umladens des Kondensators CU und somit des Schaltens des Verstärkers Vt proportional der angelegten Spannung an der Steuerelektrode des 15 Transistors Tt. Der Frequenzverlauf am Ausgang des Verstärkers V4 ist in Fig. 5a dargestellt. The frequency of the square-wave generator according to FIG. 5 is controlled in accordance with this course. The amplifier V3 operates in accordance with the amplifier Vi as an integrator, the output signal of which depends on the capacitor CU and the conductivity of the transistor T ». In contrast to the amplifiers Vi to V3, the amplifier Vt has a positive feedback and thus works as a switch whose output signal becomes positive when the input voltage rises at the positive input via the voltage at the negative input. Since the conductivity of the transistor T * is controlled by the applied voltage, the frequency of the recharging of the capacitor CU and thus the switching of the amplifier Vt is proportional to the voltage applied to the control electrode of the transistor Tt. The frequency response at the output of the amplifier V4 is shown in Fig. 5a.

Der Ausgang des Verstärkers V4 steuert über Widerstände R14 und R16 Transistoren T7 und Ts an, die ihrerseits die Transistoren Ts, Ts, Ts und T10 einer Umsteuerbrücke für den Erreger-20 ström in Wicklung 1 steuern. Bei positiver Spannung am Ausgang des Verstärkers V» sind die Transistoren Ts, Ts und Ts leitend, und der Strom fliesst von V+ durch den Transistor Ts, von rechts nach links durch die Wicklung 1 und durch den Transistor Ts. Ist der Ausgang des Verstärkers V» negativ, sind die 25 Transistoren T7, T5 und T10 leitend, und der Strom fliesst von V+ durch den Transistor Ts, von links nach rechts durch die Wicklung 1 und durch den Transistor T10. Fig. 5b zeigt die Spannung an den Anschlüssen L und R der Wicklung 1, wobei angedeutet ist, dass die Frequenz des Spannungswechsels ansteigt. 30 Die dargestellte Anlage, bei welcher nach erfolgter Einschaltung der Entmagnetisierungs- und Ablösungsvorgang automatisch gesteuert und zeitlich begrenzt wird, ist in den meisten Fällen das Gegebene. Es sind aber auch andere Lösungen denkbar. Es wäre z. B: möglich, den Frequenzverlauf von 35 Hand, z. B. mittels eines Potentiometers anstelle des Transistors Tt, zu steuern und dabei einen Frequenzbereich zu überstreichen, für welchen Entmagnetisierung und Ablösung erfolgt. Es können natürlich auch bei den dargestellten Anlagen Mittel zur Einstellung bestimmter Parameter vorgesehen sein. 40 So kann der Widerstand R2 (Fig. 3) als Potentiometer zur Vor-' wähl der Impulsdauer T ausgeführt sein. Entsprechend können Elemente des Rampengenerators gemäss Fig. 4 veränderbar ausgeführt sein, um die Rampensteilheit vorzuwählen. The output of the amplifier V4 controls transistors T7 and Ts via resistors R14 and R16, which in turn control the transistors Ts, Ts, Ts and T10 of a reversing bridge for the exciter-20 current in winding 1. When the voltage at the output of the amplifier V »is positive, the transistors Ts, Ts and Ts are conductive, and the current flows from V + through the transistor Ts, from right to left through the winding 1 and through the transistor Ts. Is the output of the amplifier V »Negative, the 25 transistors T7, T5 and T10 are conductive, and the current flows from V + through transistor Ts, from left to right through winding 1 and through transistor T10. 5b shows the voltage at the connections L and R of the winding 1, it being indicated that the frequency of the voltage change increases. 30 The system shown, in which the demagnetization and separation process is automatically controlled and limited in time after switching on, is the given in most cases. However, other solutions are also conceivable. It would be e.g. B: possible to change the frequency response from 35 hands, e.g. B. by means of a potentiometer instead of the transistor Tt to control and thereby sweep a frequency range for which demagnetization and detachment takes place. Of course, means for setting certain parameters can also be provided in the systems shown. 40 The resistor R2 (FIG. 3) can thus be designed as a potentiometer for preselecting the pulse duration T. Correspondingly, elements of the ramp generator according to FIG. 4 can be designed to be variable in order to preselect the slope of the ramp.

Bisher ist angenommen, dass die Stromstärke der Ent-45 magnetisierungsimpulse gleich sei der Magnetisierungsstromstärke. Es ist aber möglich, die Stromstärke beim Entmagnetisieren anders zu wählen, beispielsweise mit ansteigender Frequenz der Impulse zu vermindern. So far it has been assumed that the current strength of the demagnetization pulses is equal to the magnetization current strength. However, it is possible to choose a different current strength during demagnetization, for example to reduce it with an increasing frequency of the pulses.

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2 Blatt Zeichnungen 2 sheets of drawings

Claims

627299 PATENT CLAIMS

1. A method for separating ferromagnetic objects from a magnetic disk by demagnetization by means of an alternating current supplied to an excitation winding of the magnetic disk, characterized in that the frequency of the alternating current is changed.

2. The method according to claim 1, characterized in that the frequency is increased from 2 to 5 Hz to a few hundred Hz.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the frequency is increased progressively.

4. The method according to claim 1, characterized in that a frequency range is run through, in which there is a critical frequency at which the workpiece is detached.

5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the frequency is changed by hand.

6. Device for performing the method according to one of claims 1 to 5, characterized by a pulse generator of variable frequency and by switching means for reversing the current direction in the excitation winding with the frequency of the pulse generator.

7. The device according to claim 6, characterized in that the pulse generator is assigned a ramp generator, the output voltage controls the frequency of the pulse generator.

8. The device according to claim 7, characterized in that the ramp generator generates a progressively changing voltage.

9. Device according to one of claims 6 to 8, characterized in that a timing element for determining the duration of the demagnetization is present.

10. Device according to one of claims 6 to 9, characterized in that setting means for selecting parameters, for. B. the demagnetization time or the frequency and their change, are provided.