DE102020121738A1

DE102020121738A1 - Method and device for degaussing objects

Info

Publication number: DE102020121738A1
Application number: DE102020121738.2A
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2020-08-19
Filing date: 2020-08-19
Publication date: 2022-02-24

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Entmagnetisieren von Objekten (5) unter Einsatz zumindest eines gesteuerten Wechselfeldverlaufs mit zumindest einem Entmagnetisierpuls (10) in einer Entmagnetisierspule (2) mit einer Wechselstromfrequenz und einer Ausgangsspannung des Wechselfeldverlaufs, welche über eine Steuereinrichtung (4) eingestellt werden, wobei das zu bearbeitende Objekt (5) in einem Wechselwirkungsbereich (6) der Entmagnetisierspule (2) angeordnet wird. Die Erfindung zeichnet hierbei aus, dass die Entmagnetisierspule (2) bei im Wechselwirkungsbereich (6) angeordnetem Objekt (2) vor dem Entmagnetisierpuls (10) mit einer Kalibrier-Wechselstromsequenz (11) mit einer Kalibrier-Sequenzspannung beaufschlagt und eine Kalibrier-Amplitude (12) der Kalibrier-Wechselstromsequenz (11) gemessen wird. Weiterhin betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum Entmagnetisieren von Objekten (5) sowie ein Computerprogramm.

The present invention relates to a method for demagnetizing objects (5) using at least one controlled alternating field profile with at least one demagnetizing pulse (10) in a demagnetizing coil (2) with an alternating current frequency and an output voltage of the alternating field profile, which are set via a control device (4). , wherein the object to be processed (5) is arranged in an interaction area (6) of the degaussing coil (2). The invention is characterized in that the degaussing coil (2), when the object (2) is arranged in the interaction region (6), is subjected to a calibration sequence voltage before the degaussing pulse (10) with a calibration alternating current sequence (11) and a calibration amplitude (12 ) of the calibration AC sequence (11). The invention also relates to a device for demagnetizing objects (5) and a computer program.

Description

Die Anmeldung betrifft ein Verfahren zum Entmagnetisieren von Objekten nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Weiter betrifft die Anmeldung ein Computerprogramm zur Durchführung des Verfahrens zum Entmagnetisieren gemäß Anspruch 9. Zudem betrifft die Anmeldung eine Vorrichtung zum Entmagnetisieren von Objekten nach dem Oberbegriff des Anspruchs 10.The application relates to a method for demagnetizing objects according to the preamble of claim 1. The application also relates to a computer program for carrying out the method for demagnetizing according to claim 9. The application also relates to a device for demagnetizing objects according to the preamble of claim 10.

Objekte, beispielsweise Bauteile verschiedenster Größenordnungen aus ferromagnetischen Werkstoffen, wie Eisen, Stahl oder Gusseisen, können magnetische Eigenschaften aufweisen, wodurch deren Bearbeitung erschwert oder der Einsatz solcher Materialien beeinträchtigt wird. Insbesondere bei der Verwendung von Materialien für mechanische Komponenten oder im Zusammenhang mit empfindlichen elektronischen Komponenten und Schaltungen ist ein Restmagnetismus in solchen Objekten ein bekanntes Problem.Objects, for example components of various sizes made of ferromagnetic materials such as iron, steel or cast iron, can have magnetic properties, which makes them difficult to process or impairs the use of such materials. Residual magnetism in such objects is a well-known problem, especially when using materials for mechanical components or in connection with sensitive electronic components and circuits.

Vor der Weiterverarbeitung und/oder zum Abschluss der Bearbeitung kann es daher wünschenswert sein, die Objekte zu entmagnetisieren.It may therefore be desirable to demagnetize the objects before further processing and/or at the end of processing.

Solche Verfahren zum Entmagnetisieren von Objekten werden üblicherweise mit zumindest einer Entmagnetisierspule durchgeführt, die von einem Wechselstrom ausgehend von einer Stromquelle durchflossen wird. Durch den Wechselstrom in der Entmagnetisierspule werden Wechselfeldverläufe in der Entmagnetisierspule erzeugt, welche üblicherweise eine Kette von Entmagnetisierpulsen mit alternierender Polung aufweisen. Die Amplitude der Entmagnetisierpulse nimmt hierbei im zeitlichen Verlauf ab, sodass sich eine abfallende Einhüllende der Entmagnetisierungsamplituden (Entmagnetisierkurve) ergibt.Such methods for degaussing objects are usually carried out with at least one degaussing coil through which an alternating current flows from a current source. The alternating current in the degaussing coil generates alternating field profiles in the degaussing coil, which usually have a chain of degaussing pulses with alternating polarity. The amplitude of the demagnetization pulses decreases over time, resulting in a falling envelope of the demagnetization amplitudes (demagnetization curve).

Zum Entmagnetisieren werden die Objekte den Wechselfeldverläufen ausgesetzt, indem die Objekte in einem Wechselwirkungsbereich der Entmagnetisierspule angeordnet werden. Durch die magnetische Umpolung des Materials mit abnehmender Amplitude während der Wechselfeld-Entmagnetisierpulse wird eine zufällige Orientierung der magnetischen Momente im Objekt erreicht.For degaussing, the objects are exposed to the alternating field curves by arranging the objects in an interaction area of the degaussing coil. Due to the magnetic polarity reversal of the material with decreasing amplitude during the alternating field demagnetization pulses, a random orientation of the magnetic moments in the object is achieved.

Von besonderer Bedeutung für die Entmagnetisierung des Objektes bzw. die Einstellung einer Restmagnetisierung ist die Amplitude des Stromes durch die Entmagnetisierspule und das aus dem Stromverlauf resultierende Magnetfeld im Inneren der Entmagnetisierspule. So ist es aus dem Dokument DE 10 2008 007 896 A1 bekannt, eine Spannungsquelle mit einer konstanten Spannungsamplitude und einer festgelegten Anregungsfrequenz, welche unterhalb der Resonanzfrequenz begrenzt wird, zu betreiben, wodurch gute Entmagnetisier-Ergebnisse erzielt werden können. Die Stromstärke und somit die Magnetfeldstärke im Inneren der Entmagnetisierspule stellt sich in Abhängigkeit vom durch die Spule durchlaufenden Material ein. Bei gewissen Konfigurationen aus Frequenz, Stromstärke, Spulenform und Material kann dies zu unkontrolliert ansteigendem Stromfluss führen.The amplitude of the current through the degaussing coil and the magnetic field inside the degaussing coil resulting from the course of the current are of particular importance for the demagnetization of the object or the setting of a residual magnetization. That's how it is from the document DE 10 2008 007 896 A1 known to operate a voltage source with a constant voltage amplitude and a fixed excitation frequency, which is limited below the resonance frequency, whereby good demagnetization results can be achieved. The current strength and thus the magnetic field strength inside the degaussing coil depends on the material passing through the coil. With certain configurations of frequency, amperage, coil shape and material, this can lead to an uncontrolled increase in current flow.

Aus dem Dokument EP 1 796 113 A1 ist ein Verfahren zum Einstellen der Resonanzfrequenz zum Entmagnetisieren von Objekten in einer Entmagnetisierspule bekannt, wobei die Resonanzfrequenz des Schwingkreises über die Admittanz, gemessen mittels einer separaten Messspule, ermittelt wird. Alternativ kann die Resonanzfrequenz auch während des Hochfahrens des Entmagnetisier-Stromes ermittelt und entsprechend eingeregelt werden. Hierdurch soll sichergestellt werden, dass die Entmagnetisierspule stets im Optimum betrieben wird.From the document EP 1 796 113 A1 a method for setting the resonant frequency for demagnetizing objects in a demagnetizing coil is known, with the resonant frequency of the oscillating circuit being determined via the admittance, measured using a separate measuring coil. Alternatively, the resonant frequency can also be determined while the demagnetizing current is being ramped up and adjusted accordingly. This is to ensure that the degaussing coil is always operated at its optimum.

Neben der Resonanzfrequenz wird jedoch der Stromfluss in der Entmagnetisierspule auch von weiteren Faktoren beeinflusst. Insbesondere spielt hierbei der Füllgrad der Spule, welcher angibt, welcher Bereich des Wechselwirkungsbereichs durch das zu entmagnetisierende Objekt belegt ist, einen großen Einfluss auf den Stromfluss in der Spule: Die Anordnung des Objekts in der Spule führt zu einer Erhöhung der Induktivität, zu Hysterese-Verlusten über den Entmagnetisier-Vorgang sowie gegebenenfalls zu Wirbelstromverlusten durch die periodische Ummagnetisierung des ferromagnetischen Objekts.In addition to the resonant frequency, however, the flow of current in the degaussing coil is also influenced by other factors. In particular, the fill level of the coil, which indicates which area of the interaction area is occupied by the object to be demagnetized, has a major influence on the current flow in the coil: The arrangement of the object in the coil leads to an increase in inductance, to hysteresis Losses through the demagnetization process and possibly eddy current losses due to the periodic magnetization reversal of the ferromagnetic object.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die durch Anordnung des Objekts im Wechselwirkungsbereich der Entmagnetisierspule entstehenden Verluste zu kompensieren, und die Entmagnetisierwirkung der Entmagnetisierspule zu verbessern.It is therefore the object of the present invention to compensate for the losses arising from the arrangement of the object in the interaction region of the degaussing coil and to improve the degaussing effect of the degaussing coil.

Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1, ein Computerprogramm gemäß Anspruch 9 sowie durch eine Vorrichtung gemäß Anspruch 10. Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens finden sich in den Ansprüchen 2 bis 8. Vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung finden sich in den Ansprüchen 11 bis 16. Hiermit wird der Wortlaut sämtlicher Ansprüche explizit per Referenz in die Beschreibung mit einbezogen.This object is achieved by a method according to claim 1, a computer program according to claim 9 and by a device according to claim 10. Advantageous configurations of the method according to the invention can be found in claims 2 to 8. Advantageous configurations of the device according to the invention can be found in claims 11 to 16. The wording of all claims is hereby explicitly included by reference in the description.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist vorzugsweise zur Durchführung mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung und/oder einer bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung ausgebildet. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist vorzugsweise zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens und/oder einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ausgebildet. Das Computerprogramm ist zur Durchführung des Verfahrens und/oder einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ausgebildet.The method according to the invention is preferably designed to be carried out using the device according to the invention and/or a preferred embodiment of the device. The device according to the invention is preferably designed to carry out the method according to the invention and/or a preferred embodiment of the method according to the invention. The A computer program is designed to carry out the method and/or a preferred embodiment of the method according to the invention.

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Entmagnetisieren von Objekten erfolgt unter Einsatz zumindest eines gesteuerten Wechselfeldverlaufs mit zumindest einem Entmagnetisierpuls in einer Entmagnetisierspule mit einer Wechselstromfrequenz und einer Ausgangsspannung des Wechselfeldverlaufs. Die Wechselstromfrequenz und die Ausgangsspannung des Wechselfeldverlaufs werden hierbei über eine Steuereinrichtung eingestellt. Weiter wird das zu entmagnetisierende Objekt in einem Wechselwirkungsbereich der Entmagnetisierspule angeordnet.The method according to the invention for demagnetizing objects is carried out using at least one controlled alternating field profile with at least one demagnetizing pulse in a demagnetizing coil with an alternating current frequency and an output voltage of the alternating field profile. The alternating current frequency and the output voltage of the alternating field profile are adjusted using a control device. Furthermore, the object to be degaussed is arranged in an interaction area of the degaussing coil.

Wesentlich ist, dass die Entmagnetisierspule bei im Wechselwirkungsbereich angeordnetem Objekt vor dem Entmagnetisierpuls mit einer Kalibrier-Wechselstromsequenz einer Kalibrier-Sequenzspannung beaufschlagt und eine Kalibrier-Amplitude der Kalibrier-Wechselstromsequenz gemessen wird.It is essential that the degaussing coil is subjected to a calibration alternating current sequence of a calibration sequence voltage before the degaussing pulse when the object is arranged in the interaction region, and a calibration amplitude of the calibration alternating current sequence is measured.

Das erfindungsgemäße Verfahren weist somit eine dem Entmagnetisierpuls vorgelagerte Kalibrier-Wechselstromsequenz auf, wodurch die Kalibrier-Amplitude der Kalibrier-Wechselstromsequenz bei im Wechselwirkungsbereich angeordnetem Objekt für jedes Objekt im Speziellen gemessen und bestimmt werden kann. The method according to the invention thus has a calibration alternating current sequence preceding the demagnetizing pulse, as a result of which the calibration amplitude of the calibration alternating current sequence can be measured and determined specifically for each object when the object is arranged in the interaction region.

Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass auf aufwändige Verfahren, wie im Stand der Technik dargelegt, zur Bestimmung der Beeinflussung durch im Wechselwirkungsbereich angeordnete Objekte, sowie die Verwendung von weiteren Elementen, beispielsweise weitere Spulen, zur Bestimmung der Resonanzfrequenz verzichtet werden kann. Insbesondere wird vorliegend die Kalibrier-Wechselstromsequenz unmittelbar bei bereits im Wechselwirkungsbereich angeordnetem Objekt dem Entmagnetisierpuls vorgeschaltet, so dass diese problemlos in den Entmagnetisiervorgang mittels des Entmagnetisierpulses eingebunden werden kann.This has the advantage that complex methods, as set out in the prior art, for determining the influence of objects arranged in the interaction area, and the use of further elements, for example further coils, for determining the resonant frequency can be dispensed with. In particular, in the present case, the calibration alternating current sequence is immediately preceded by the demagnetizing pulse when the object is already arranged in the interaction region, so that it can be integrated into the demagnetizing process by means of the demagnetizing pulse without any problems.

Vorzugsweise wird vor dem Anordnen des Objekts im Wechselwirkungsbereich die objektfreie Entmagnetisierspule mit der Kalibrier-Wechselstromsequenz beaufschlagt und eine Leer-Amplitude der Kalibrier-Wechselstromsequenz gemessen. Insbesondere ermöglicht die Messung der Leer-Amplitude bei objektfreier Entmagnetisierspule einen Vergleich mit der Kalibrier-Amplitude der Kalibrier-Wechselstromsequenz bei im Wechselwirkungsbereich angeordnetem Objekt, sodass eine Schwächung des Magnetfeldes durch die Anordnung des Objektes im Wechselwirkungsbereich bestimmbar ist.Preferably, before the object is arranged in the interaction area, the object-free demagnetizing coil is acted upon by the calibration alternating current sequence and an empty amplitude of the calibration alternating current sequence is measured. In particular, the measurement of the empty amplitude with an object-free degaussing coil enables a comparison with the calibration amplitude of the calibration AC current sequence with an object arranged in the interaction area, so that a weakening of the magnetic field can be determined by the arrangement of the object in the interaction area.

In einer bevorzugten Ausführungsform wird die Leer-Amplitude für die Entmagnetisierspule einmalig bestimmt oder nach Ablauf eines zeitlichen und/oder nutzungsabhängigen Intervalls erneut bestimmt. Durch die einmalige Bestimmung der Leer-Amplitude wird eine grundlegende Eigenschaft der Entmagnetisierspule vor dem Entmagnetisiervorgang bestimmt und kann entsprechend in der Steuereinrichtung, insbesondere in einem Speicher der Steuereinrichtung, oder in einem anderen Speicher der Vorrichtung zum Entmagnetisieren hinterlegt werden, sodass jederzeit auf diesen Wert zurückgegriffen werden kann.In a preferred embodiment, the empty amplitude for the degaussing coil is determined once or determined again after a time and/or use-dependent interval has elapsed. By determining the empty amplitude once, a basic property of the degaussing coil is determined before the degaussing process and can be stored accordingly in the control device, in particular in a memory of the control device, or in another memory of the device for degaussing, so that this value can be accessed at any time can be.

Durch die Bestimmung der Leer-Amplitude nach Ablauf eines zeitlichen und/ oder nutzungsabhängigen Intervalls können Zeit oder nutzungsabhängige Effekte, welche Einfluss auf die Leer-Amplitude haben, mit betrachtet werden. Ebenfalls kann der so gemessene Wert für die Leer-Amplitude in der Steuereinrichtung, bevorzugt in einem Speicher der Steuereinrichtung, oder in einem anderen Speicher der Vorrichtung zum Entmagnetisieren hinterlegt werden. By determining the empty amplitude after a time and/or use-dependent interval has elapsed, time or use-dependent effects that influence the empty amplitude can also be considered. The value measured in this way for the empty amplitude can also be stored in the control device, preferably in a memory of the control device, or in another memory of the device for demagnetization.

Alternativ oder zusätzlich kann die Leer-Amplitude jedes Mal vor dem Anordnen des Objektes in der Entmagnetisierspule gemessen werden. Somit kann die Leer-Amplitude unmittelbar jedes Mal vor Anordnung eines Objektes im Wechselwirkungsbereich der Entmagnetisierspule gemessen werden, wodurch Ungenauigkeiten, wie beispielsweise Temperaturschwankungen oder weitere Umgebungseffekte, minimiert werden können.Alternatively or additionally, the empty amplitude can be measured each time before placing the object in the degaussing coil. Thus, the empty amplitude can be measured immediately each time an object is placed in the interaction region of the degaussing coil, whereby inaccuracies such as temperature fluctuations or other environmental effects can be minimized.

Eine bevorzugte Ausführungsform zeichnet aus, dass aus dem Verhältnis aus Leer-Amplitude zu Kalibrier-Amplitude ein Kalibrierfaktor gebildet wird und die Ausgangsspannung des Entmagnetisierpulses in der Steuereinrichtung in Abhängigkeit des Kalibrierfaktors eingestellt wird. Durch den Kalibrierfaktor kann einem Stromabfall durch die Anordnung des Objektes im Wechselwirkungsbereich der Entmagnetisierspule entgegengewirkt werden, sodass ein maximales Magnetfeld im Wechselwirkungsbereich durch die Entmagnetisierspule erzeugt wird, wodurch die Entmagnetisierwirkung nochmals deutlich verbessert wird.A preferred embodiment is characterized in that a calibration factor is formed from the ratio of the empty amplitude to the calibration amplitude, and the output voltage of the demagnetizing pulse is set in the control device as a function of the calibration factor. The calibration factor can counteract a current drop due to the arrangement of the object in the interaction area of the degaussing coil, so that a maximum magnetic field is generated in the interaction area by the degaussing coil, which again significantly improves the degaussing effect.

Vorzugsweise wird die Ausgangsspannung so eingestellt, dass diese einem Produkt aus Kalibrierfaktor und einer Leer-Ausgangsspannung für den Entmagnetisierpuls bei objektfreier Entmagnetisierspule entspricht. Es besteht somit ein linearer Zusammenhang zwischen der Ausgangsspannung für den Entmagnetisierpuls bei im Wechselwirkungsbereich angeordnetem Objekt und der Leer-Ausgangsspannung mit dem Kalibrierfaktor als Variable. Durch die Anwendung des Kalibrierfaktors kann gezielt eine Verringerung der Amplitude des Entmagnetisierpulses bei im Wechselwirkungsbereich angeordnetem Objekt durch eine im Verhältnis entsprechend höhere Ausgangsspannung gegenüber einer Leer-Ausgangsspannung erreicht werden.The output voltage is preferably set in such a way that it corresponds to a product of the calibration factor and an empty output voltage for the degaussing pulse with an object-free degaussing coil. There is thus a linear relationship between the output voltage for the degaussing pulse when the object is arranged in the interaction region and the no-load output voltage with the calibration factor as a variable. By using the calibration factor, the amplitude of the Entmag can be reduced in a targeted manner netizing pulse can be achieved with an object arranged in the interaction area by means of a correspondingly higher output voltage in relation to an empty output voltage.

In einer bevorzugten Ausführungsform wird das Produkt aus Kalibrierfaktor und Leer-Ausgangsspannung zusätzlich mit einem Gewichtungsfaktor gewichtet, wobei der Gewichtungsfaktor insbesondere im Bereich von 0,5 bis 2,0, besonders bevorzugt im Bereich von 0,7 bis 1,3 liegt. Mit dem Gewichtungsfaktor kann zusätzlich das Produkt und somit die Änderung der Ausgangsspannung des Entmagnetisierpulses gegenüber der Leer-Ausgangsspannung beeinflusst werden. Insbesondere kann durch den Gewichtungsfaktor auch die Ausgangsspannung begrenzt werden. Weiter können auch Einflüsse aus der Umgebung, beispielsweise Temperatur, im Gewichtungsfaktor berücksichtigt werden.In a preferred embodiment, the product of the calibration factor and the no-load output voltage is additionally weighted with a weighting factor, the weighting factor being in particular in the range from 0.5 to 2.0, particularly preferably in the range from 0.7 to 1.3. The product and thus the change in the output voltage of the degaussing pulse compared to the no-load output voltage can also be influenced with the weighting factor. In particular, the output voltage can also be limited by the weighting factor. Influences from the environment, for example temperature, can also be taken into account in the weighting factor.

Alternativ oder ergänzend beträgt eine Dauer der Kalibrier-Wechselstromsequenz kleiner 10 Sekunden, bevorzugt kleiner 5 Sekunden, besonders bevorzugt kleiner 2 Sekunden. Die Dauer der Kalibrier-Wechselstromsequenz zur Bestimmung der Amplitude ist im Verhältnis zur Dauer des Verfahrens zum Entmagnetisieren deutlich geringer. Insbesondere wird die durch die Kalibrier-Wechselstromsequenz nur minimal erhöhte Verfahrensdauer für das Verfahren zum Entmagnetisieren von Objekten dadurch kompensiert, dass ein höheres magnetisches Feld in der Entmagnetisierspule erzeugt und die Entmagnetisierwirkung insgesamt verbessert wird.Alternatively or additionally, the duration of the calibration alternating current sequence is less than 10 seconds, preferably less than 5 seconds, particularly preferably less than 2 seconds. The duration of the calibration AC sequence for determining the amplitude is significantly shorter in relation to the duration of the degaussing process. In particular, the process duration for the method for demagnetizing objects, which is only minimally increased by the calibration alternating current sequence, is compensated for by the fact that a higher magnetic field is generated in the demagnetizing coil and the demagnetizing effect is improved overall.

Bevorzugt liegt die Kalibrier-Sequenzspannung im Bereich von 30V bis 300V, besonders bevorzugt im Bereich von 40V bis 150V. Die Kalibrier-Sequenzspannung ist wesentlich geringer als die Ausgangsspannung für den Entmagnetisierpuls. Insbesondere liegt ein Verhältnis von Kalibrier-Sequenzspannung zu Ausgangsspannung im Bereich von 0,1 bis 0,6, besonders bevorzugt in einem Bereich von 0,2 bis 0,4.The calibration sequence voltage is preferably in the range from 30V to 300V, particularly preferably in the range from 40V to 150V. The calibration sequence voltage is significantly lower than the output voltage for the degaussing pulse. In particular, a ratio of the calibration sequence voltage to the output voltage is in the range from 0.1 to 0.6, particularly preferably in a range from 0.2 to 0.4.

Vorzugsweise wird die Kalibrier-Amplitude und/oder die Leer-Amplitude über zumindest zwei, bevorzugt über zumindest drei Perioden der Kalibrier-Wechselstromsequenz gemessen.The calibration amplitude and/or the empty amplitude is/are preferably measured over at least two, preferably over at least three, periods of the calibration alternating current sequence.

Alternativ oder ergänzend wird die Kalibrier-Amplitude und/oder die Leer-Amplitude der Kalibrier-Wechselstromsequenz über maximal zwölf, bevorzugt über maximal zehn Perioden der Kalibrier-Wechselstromsequenz gemessen. Die Dauer dieser Messung ist im Wesentlichen durch das Einpendeln eines stabilen Strom-Messwertes der Wechselstromquelle gegeben.Alternatively or additionally, the calibration amplitude and/or the empty amplitude of the calibration alternating current sequence is measured over a maximum of twelve, preferably over a maximum of ten, periods of the calibration alternating current sequence. The duration of this measurement is essentially given by the leveling off of a stable current measurement value of the alternating current source.

Bevorzugt handelt es sich bei der Kalibrier-Sequenzspannung um eine konstante Spannung.The calibration sequence voltage is preferably a constant voltage.

Weiterhin betrifft die Anmeldung ein Computerprogramm zur Durchführung des Verfahrens zum Entmagnetisieren von Objekten wie vorstehend dargelegt, insbesondere eine bevorzugte Ausführungsform hiervon, wenn das Computerprogramm auf einem Computer einer Steuereinrichtung und/oder einer Stromquelle ausgeführt wird. Insbesondere ermöglicht das Computerprogramm, dass die gemessenen Werte der Kalibrier-Amplitude und/oder Leer-Amplitude in der Steuereinrichtung, bevorzugt einem Speicher der Steuereinrichtung, oder in einem anderen Speicher der Vorrichtung zum Entmagnetisieren gespeichert werden.Furthermore, the application relates to a computer program for carrying out the method for demagnetizing objects as set out above, in particular a preferred embodiment thereof when the computer program is executed on a computer of a control device and/or a power source. In particular, the computer program enables the measured values of the calibration amplitude and/or empty amplitude to be stored in the control device, preferably a memory of the control device, or in another memory of the demagnetizing device.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Entmagnetisieren und/oder Einstellen einer vorgebbaren Restmagnetisierung von Objekten umfasst zumindest eine Entmagnetisierspule, eine Steuereinrichtung und eine Stromquelle zur Erzeugung von zumindest einem gesteuerten Wechselfeldverlauf mit zumindest einem Entmagnetisierpuls in der Entmagnetisierspule, wobei eine Wechselstromfrequenz und eine Ausgangsspannung des Wechselfeldverlaufs einstellbar sind. Zum Entmagnetisieren des Objekts ist das zu bearbeitende Objekt in einem Wechselwirkungsbereich der Entmagnetisierspule angeordnet.The device according to the invention for degaussing and/or setting a predeterminable residual magnetization of objects comprises at least one degaussing coil, a control device and a power source for generating at least one controlled alternating field profile with at least one degaussing pulse in the degaussing coil, with an alternating current frequency and an output voltage of the alternating field profile being adjustable. In order to demagnetize the object, the object to be processed is arranged in an interaction area of the demagnetizing coil.

Wesentlich hierbei ist, dass die Steuereinrichtung mit der Stromquelle zusammenwirkend derart ausgebildet ist, die Entmagnetisierspule bei im Wechselwirkungsbereich angeordnetem Objekt vor dem Entmagnetisierpuls mit einer Kalibrier-Wechselstromsequenz mit einer Kalibrier-Sequenzspannung zu beaufschlagen und eine Kalibrier-Amplitude der Kalibrier-Wechselstromsequenz zu messen.What is essential here is that the control device is designed to work together with the power source in such a way that, when the object is arranged in the interaction region, the degaussing coil is subjected to a calibration sequence voltage before the degaussing pulse with a calibration alternating current sequence and a calibration amplitude of the calibration alternating current sequence is measured.

Die Stromquelle kann vorzugsweise in der Steuereinrichtung integriert sein oder alternative kann die Stromquelle bereits die Steuereinrichtung mit umfassen. Somit bilden die Steuereinrichtung und Stromquelle eine Einheit.The power source can preferably be integrated in the control device or, alternatively, the power source can already include the control device. Thus, the control device and power source form a unit.

Weiter alternativ können die Steuereinrichtung und die Stromquelle separat voneinander ausgebildet sein.As a further alternative, the control device and the power source can be designed separately from one another.

Vorzugsweise ist die Steuereinrichtung mit der Stromquelle zusammenwirkend derart ausgebildet, die objektfreie Entmagnetisierspule mit der Kalibrier-Wechselstromsequenz zu beaufschlagen und eine Leer-Amplitude der Kalibrier-Wechselstromsequenz zu messen.The control device is preferably designed to interact with the current source in such a way that the object-free demagnetizing coil is acted upon by the calibration alternating current sequence and an empty amplitude of the calibration alternating current sequence is measured.

Vorzugsweise ist die Leer-Amplitude in einem Speicher, insbesondere in einem Speicher der Steuereinrichtung speicherbar. Hierdurch kann stets auf den Wert der Leer-Amplitude zurückgegriffen werden, insbesondere zum Vergleich mit dem Wert der Kalibrier-Amplitude.The empty amplitude can preferably be stored in a memory, in particular in a memory of the control device. This can always fall back on the value of the empty amplitude, in particular for comparison with the value of the calibration amplitude.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung ist aus dem Verhältnis aus Leer-Amplitude zu Kalibrier-Amplitude ein Kalibrierfaktor bestimmbar und die Steuereinrichtung mit der Stromquelle zusammenwirkend derart ausgebildet, die Ausgangsspannung des Entmagnetisierpulses in Abhängigkeit des Kalibrierfaktors einzustellen. Durch die Anordnung von Objekten im Wechselwirkungsbereich resultierende Effekte kann somit durch eine Änderung der Ausgangsspannung entgegengewirkt werdenIn a preferred embodiment of the device, a calibration factor can be determined from the ratio of the empty amplitude to the calibration amplitude, and the control device interacts with the current source in such a way that it adjusts the output voltage of the degaussing pulse as a function of the calibration factor. Effects resulting from the arrangement of objects in the interaction area can thus be counteracted by changing the output voltage

Eine bevorzugte Ausführungsform zeichnet aus, dass die Ausgangsspannung für den Entmagnetisierpuls bei im Wechselwirkungsbereich angeordnetem Objekt einem Produkt aus dem Kalibrierfaktor und einer Leer-Ausgangsspannung für den Entmagnetisierpuls bei objektfreier Entmagnetisierspule entspricht.A preferred embodiment is characterized in that the output voltage for the degaussing pulse when the object is arranged in the interaction region corresponds to a product of the calibration factor and an empty output voltage for the degaussing pulse when the degaussing coil is free of an object.

Vorzugsweise ist in der Steuereinrichtung ein Gewichtungsfaktor für den Kalibrierfaktor und/oder für das Produkt aus Kalibrierfaktor und Leer-Ausgangsspannung einstellbar und bevorzugt speicherbar. Durch den Gewichtungsfaktor können weitere Aspekte, insbesondere Umgebungsbedingungen oder objekt-spezifische Aspekte, berücksichtigt werden.A weighting factor for the calibration factor and/or for the product of the calibration factor and the idle output voltage can preferably be set and preferably stored in the control device. Further aspects, in particular environmental conditions or object-specific aspects, can be taken into account by the weighting factor.

In einer nochmals weiteren bevorzugten Ausführungsform ist der Wechselwirkungsbereich mindestens zu 20 %, bevorzugt mindestens zu 40 %, besonders bevorzugt mindestens zu 60 % mit dem Objekt gefüllt.In yet another preferred embodiment, the interaction area is at least 20%, preferably at least 40%, particularly preferably at least 60% filled with the object.

Weitere bevorzugte Merkmale und Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens sowie der erfindungsgemäßen Vorrichtung werden im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen und den Figuren erläutert. Dabei zeigen:

1 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung;
2A den Verlauf des Stroms über die Zeit bei im Wechselwirkungsbereich der Entmagnetisierspule angeordnetem Objekt und
2B den Verlauf des Stromes über die Zeit bei objektfreier Entmagnetisierspule.

Further preferred features and embodiments of the method according to the invention and of the device according to the invention are explained below with reference to exemplary embodiments and the figures. show:

1 a schematic representation of an embodiment of a device according to the invention;
2A the course of the current over time with an object arranged in the interaction area of the degaussing coil and
2 B the course of the current over time with an object-free degaussing coil.

In den 1, 2A und 2B bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder gleichwirkende Elemente.In the 1 , 2A and 2 B The same reference symbols denote the same or equivalent elements.

1 zeigt schematisch die Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 zum Entmagnetisieren und/oder zum Einstellen einer Restmagnetisierung von Objekten 5. Die Vorrichtung 1 umfasst eine Entmagnetisierspule 2, eine Stromquelle 3 und eine Steuereinrichtung 4. 1 shows a schematic representation of a device 1 according to the invention for demagnetizing and/or for adjusting a residual magnetization of objects 5. The device 1 comprises a demagnetizing coil 2, a power source 3 and a control device 4.

Zum Entmagnetisieren eines Objektes 5 bzw. zum Einstellen einer Restmagnetisierung eines Objektes 5 wird das Objekt 5 in einem Wechselwirkungsbereich 6 der Entmagnetisierspule 2 angeordnet. Über die Stromquelle 3 sowie die Steuereinrichtung 4 wird nach Anordnung des Objektes 5 im Wechselwirkungsbereich 6 der Entmagnetisierspule 2 ein gesteuerter Wechselfeldverlauf mit einem oder mehreren Entmagnetisierpulsen 10 eingebracht. Über eine Ausgangsspannung sowie eine Wechselstromfrequenz des Wechselfeldverlaufs erfolgt eine Einflussnahme auf den Entmagnetisiervorgang und somit auch auf die Entmagnetisierwirkung.In order to demagnetize an object 5 or to set a residual magnetization of an object 5 , the object 5 is arranged in an interaction area 6 of the demagnetizing coil 2 . After the object 5 has been arranged in the interaction region 6 of the degaussing coil 2 , a controlled alternating field profile with one or more degaussing pulses 10 is introduced via the power source 3 and the control device 4 . The demagnetization process and thus also the demagnetization effect are influenced via an output voltage and an alternating current frequency of the alternating field profile.

Aufgrund der Anordnung von Objekten 5 im Wechselwirkungsbereich 6 der Entmagnetisierspule 2 kommt es zu einer Beeinflussung der Induktivität der Entmagnetisierspule 2, welche von den Eigenschaften des jeweiligen Objektes 5 und dem Füllgrad der Entmagnetisierspule 2 bzw. der Anordnung des Objektes 5 im Wechselwirkungsbereich 6 abhängt. Durch den Wechselfeldverlauf werden im Objekt 5 selbst Ströme induziert, die das von der Entmagnetisierspule 2 erzeugte Magnetfeld schwächen, sodass insgesamt die Entmagnetisierwirkung auf das zu entmagnetisierende Objekt 5 reduziert wird.Due to the arrangement of objects 5 in the interaction area 6 of the degaussing coil 2, the inductance of the degaussing coil 2 is influenced, which depends on the properties of the respective object 5 and the filling level of the degaussing coil 2 or the arrangement of the object 5 in the interaction area 6. Due to the course of the alternating field, currents are induced in the object 5 itself, which weaken the magnetic field generated by the demagnetizing coil 2, so that overall the demagnetizing effect on the object 5 to be demagnetized is reduced.

Um die Schwächung dem jeweiligen Objekt 5 individuell zuordnen zu können wird die Entmagnetisierspule 2 vor dem eigentlichen Entmagnetisierpuls 10 mit einer Kalibrier-Wechselstromsequenz 11 einer vorgegebenen Kalibrier-Sequenzspannung beaufschlagt, wie dies in 2A dargestellt ist. Aus dieser Kalibrier-Wechselstromsequenz 11 wird eine Kalibrier-Amplitude 12 bestimmt, welche typisch für das jeweils zu entmagnetisierende Objekt 5 ist.In order to be able to assign the weakening to the respective object 5 individually, the degaussing coil 2 is subjected to a calibration alternating current sequence 11 of a predetermined calibration sequence voltage before the actual degaussing pulse 10, as is shown in 2A is shown. A calibration amplitude 12 which is typical for the object 5 to be demagnetized in each case is determined from this calibration alternating current sequence 11 .

Über die Kalibrier-Wechselstromsequenz 11 und die daraus bestimmte Kalibrier-Amplitude 12 wird der Einfluss des Objektes 5 auf die Entmagnetisierungswirkung schließlich bestimmbar und kann insbesondere mit anderen zu entmagnetisierenden Objekten 5 verglichen werden.The influence of the object 5 on the demagnetization effect can finally be determined via the calibration alternating current sequence 11 and the calibration amplitude 12 determined therefrom and can in particular be compared with other objects 5 to be demagnetized.

Die Kalibrier-Wechselstromsequenz 11 wird weiter auch bei einer objektfreien Entmagnetisierspule 2 in die Entmagnetisierspule 2 eingebracht, um eine Leer-Amplitude 13 zu bestimmen, wie dies in 2B dargestellt ist. Die Kalibrier-Wechselstromsequenz 11 bei objektfreier Entmagnetisierspule 2 ermöglicht somit die Bestimmung einer Leer-Amplitude 13, die die theoretisch maximale Amplitude des Stromes ohne Beeinflussung durch ein Objekt 5 angibt. Die Leer-Amplitude 13 wird zumindest einmal für die Entmagnetisierspule 2 bestimmt und kann in einem Speicher 4.1 der Steuereinrichtung 4 gespeichert werden.The calibration alternating current sequence 11 is also introduced into the degaussing coil 2 in the case of an object-free degaussing coil 2 in order to determine an empty amplitude 13, as is shown in 2 B is shown. The calibration alternating current sequence 11 with an object-free degaussing coil 2 thus enables an empty amplitude 13 to be determined, which indicates the theoretical maximum amplitude of the current without being influenced by an object 5 . The empty amplitude 13 is at least once intended for the degaussing coil 2 and can be stored in a memory 4.1 of the control device 4.

Es besteht jedoch auch die Möglichkeit, dass die Leer-Amplitude 13 nach einem bestimmten zeitlichen Intervall oder einer Anzahl von Entmagnetisiervorgängen oder generell vor jedem Entmagnetisiervorgang für ein bestimmtes Objekt 5 bestimmt wird.However, there is also the possibility that the empty amplitude 13 is determined for a specific object 5 after a specific time interval or a number of demagnetization processes or generally before each demagnetization process.

Aus dem Verhältnis aus Leer-Amplitude 13 zur Kalibrier-Amplitude 12 wird innerhalb der Steuereinrichtung 4 ein für jedes Objekt 5 spezieller Kalibrierfaktor gebildet. Mittels des Kalibrierfaktors wird nun die Ausgangsspannung des Entmagnetisierpulses 10 für das zu entmagnetisierende Objekt 5 so eingestellt, dass die Ausgangsspannung des Entmagnetisierpulses 10 einem Produkt aus dem Kalibrierfaktor und einer Leer-Ausgangsspannung für den Entmagnetisierpuls 10 bei objektfreier Entmagnetisierspule 2 entspricht. Somit wird entsprechend dem Verhältnis aus Leer-Amplitude 13 und Kalibrier-Amplitude 12 die Ausgangsspannung derart verändert, dass wiederum das maximal mögliche Magnetfeld durch die Entmagnetisierspule 2 erzeugt wird. Der Schwächung der Entmagnetisierungswirkung durch vom angeordneten Objekt 5 induzierte Ströme kann somit entgegengewirkt werden, sodass eine bestmögliche Entmagnetisierwirkung erzielt wirdA special calibration factor for each object 5 is formed within the control device 4 from the ratio of the empty amplitude 13 to the calibration amplitude 12 . The output voltage of the demagnetizing pulse 10 for the object 5 to be demagnetized is now set using the calibration factor in such a way that the output voltage of the demagnetizing pulse 10 corresponds to a product of the calibration factor and an empty output voltage for the demagnetizing pulse 10 with an object-free demagnetizing coil 2. The output voltage is thus changed in accordance with the ratio of the empty amplitude 13 and the calibration amplitude 12 in such a way that the maximum possible magnetic field is once again generated by the degaussing coil 2 . The weakening of the demagnetizing effect due to currents induced by the arranged object 5 can thus be counteracted, so that the best possible demagnetizing effect is achieved

Die Kalibrier-Wechselstromsequenz 11 zur Bestimmung der Leer-Amplitude 13 und/oder der Kalibrier-Amplitude 12 wird hierbei für eine Dauer von einer Sekunde vor dem eigentlichen Entmagnetisierpuls 10 vorgeschaltet. Somit erfolgt eine Kalibrierung und Bestimmung der Leer-Amplitude 13 und/oder der Kalibrier-Amplitude 12 während des laufenden Betriebs der Entmagnetisierspule 2. Zudem ist für die Kalibrierung und Bestimmung des Einflusses des Objektes 5 im Wechselwirkungsbereich 6 der Entmagnetisierspule 2 auf die Entmagnetisierwirkung keine separate Einrichtung zur Kalibrierung oder Einstellung notwendig. Hierdurch werden einerseits die Kosten reduziert und andererseits auch die Bearbeitungszeit für das jeweilige Objekt 5 verringert.The calibration alternating current sequence 11 for determining the empty amplitude 13 and/or the calibration amplitude 12 is preceded by the actual demagnetizing pulse 10 for a period of one second. Thus, the empty amplitude 13 and/or the calibration amplitude 12 is calibrated and determined during ongoing operation of the degaussing coil 2. In addition, there is no separate calibration and determination of the influence of the object 5 in the interaction area 6 of the degaussing coil 2 on the degaussing effect Setup required for calibration or adjustment. As a result, the costs are reduced on the one hand and the processing time for the respective object 5 is also reduced on the other hand.

In dem Speicher 4.1 der Steuereinrichtung 4 ist weiterhin ein Computerprogramm gespeichert, mittels welchem der Ablauf von Kalibrier-Wechselstromsequenz 11 und des Entmagnetisierpulses 10 gespeichert ist, wobei das Computerprogramm auf einem Computer der Steuereinrichtung 4 ausgeführt wird. In Ausführung des Computerprogramms wird die Entmagnetisierspule 2 bei objektfreier oder bei im Wechselwirkungsbereich 6 angeordnetem Objekt 5 entsprechend mit der Kalibrier-Wechselstromsequenz 11 wie auch dem Entmagnetisierpuls 10 beaufschlagt, wobei die gemessenen Werte für die Leer-Amplitude 13 und die Kalibrier-Amplitude 12 im Speicher 4.1 der Steuereinrichtung 4 gespeichert werden. Mittels des Computerprogramms wird der Kalibrierfaktor innerhalb der Steuereinrichtung 4 errechnet und die Ausgangsspannung des Entmagnetisierpulses 10 bei im Wechselwirkungsbereich 6 angeordnetem Objekt 5 automatisch entsprechend eingestellt.A computer program is also stored in the memory 4.1 of the control device 4, by means of which the course of the calibration alternating current sequence 11 and the demagnetizing pulse 10 is stored, the computer program being executed on a computer of the control device 4. When the computer program is executed, the degaussing coil 2 is charged with the calibration alternating current sequence 11 and the degaussing pulse 10 when the object 5 is free of an object or is arranged in the interaction region 6, with the measured values for the empty amplitude 13 and the calibration amplitude 12 in the memory 4.1 of the control device 4 are stored. The calibration factor is calculated within the control device 4 by means of the computer program and the output voltage of the demagnetizing pulse 10 is automatically adjusted accordingly when the object 5 is arranged in the interaction region 6 .

Bezugszeichenlistereference list

11: Vorrichtungcontraption
22: Entmagnetisierspuledegaussing coil
33: Stromquellepower source
44: Steuereinrichtungcontrol device
4.14.1: SpeicherStorage
55: Objektobject
66: Wechselwirkungsbereichinteraction area
1010: Entmagnetisierpulsdegaussing pulse
1111: Kalibrier-WechselstromsequenzCalibration AC Sequence
1212: Kalibrier-Amplitudecalibration amplitude
1313: Leer-Amplitudeempty amplitude

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

DE 102008007896 A1 [0006]
EP 1796113 A1 [0007]

Claims

Method for degaussing objects (5) using at least one controlled alternating field profile with at least one degaussing pulse (10) in a degaussing coil (2) with an alternating current frequency and an output voltage of the alternating field profile, which are set via a control device (4), the process to be processed Object (5) is arranged in an interaction area (6) of the degaussing coil (2), characterized in that the degaussing coil (2) is arranged in the interaction area (6) with the object (2) before the degaussing pulse (10) with a calibration alternating current sequence ( 11) is subjected to a calibration sequence voltage and a calibration amplitude (12) of the calibration alternating current sequence (11) is measured.

procedure after claim 1 , characterized in that before the object (5) is arranged in the interaction region (6), the object-free degaussing coil (2) is subjected to the alternating current sequence (11) and an empty amplitude (13) of the alternating current sequence (11) is measured.

procedure after claim 2 , characterized in that the empty amplitude (13) for the degaussing coil (2) is determined once or is determined anew after a time and/or use-dependent interval has elapsed or each time before the object (5) is arranged in the degaussing coil (2 ) is measured.

Procedure according to one of claims 2 or 3 , characterized in that a calibration factor is formed from the ratio of empty amplitude (13) to amplitude (12) and the output voltage of the degaussing pulse (10) is set in the control device (4) as a function of the calibration factor.

procedure after claim 4 , characterized in that the output voltage is set such that it corresponds to a product of the calibration factor and an empty output voltage for the degaussing pulse (10) with an object-free degaussing coil (2).

procedure after claim 5 , characterized in that the product is additionally weighted with a weighting factor, in particular that the weighting factor is in the range from 0.5 to 2.0, particularly preferably in the range from 0.7 to 1.3.

Procedure according to one of Claims 1 until 6 , characterized in that a duration of the calibration alternating current sequence (11) is less than 10 seconds, preferably less than 5 seconds, particularly preferably less than 2 seconds.

Procedure according to one of Claims 1 until 7 , characterized in that the calibration sequence voltage is in the range from 30V to 300V, particularly preferably in the range from 40V to 150V and/or that the ratio of the calibration sequence voltage to the output voltage is in the range from 0.1 to 0.6, in particular preferably in the range of 0.2 to 0.4.

Computer program for carrying out the method for degaussing objects (5) according to one or more of the preceding Claims 1 until 8th when the computer program is executed on a computer, a control device (4) and/or a power source (3).

Device (1) for degaussing objects (5), wherein the device (1) has at least one degaussing coil (2), a control device (4) and a power source (3) for generating at least one controlled alternating field profile with at least one degaussing pulse (10 ) in the degaussing coil (2) with an adjustable AC frequency and an output voltage of the alternating field profile, wherein the object (5) to be processed can be arranged in an interaction area (6) of the degaussing coil (2), characterized in that the control device (4) with the power source (3) is designed to work together in such a way that the degaussing coil (2) is subjected to a calibration sequence voltage with an object (5) arranged in the interaction region (6) before the degaussing pulse (10) with a calibration alternating current sequence (11) and a calibration - measure amplitude (12) of the calibration AC sequence (11).

Device (1) after claim 10 , characterized in that the control device (4) is designed to interact with the current source (3) in such a way that the object-free degaussing coil (2) is acted upon by the calibration alternating current sequence (11) and an empty amplitude (13) of the calibration alternating current sequence ( 11) to measure.

Device (1) after claim 11 , characterized in that the empty amplitude (13) can be stored in a memory, preferably in a memory (4.1) of the control device (4).

Device (1) according to one of Claims 11 or 12 , characterized in that from the ratio of blank amplitude (13) to calibrate r amplitude (12) a calibration factor can be determined and the control device (4) is designed to interact with the current source (3) in such a way that the output voltage of the demagnetizing pulse (10) is set as a function of the calibration factor.

Device (1) after Claim 13 , characterized in that the output voltage corresponds to a product of the calibration factor and an empty output voltage for the degaussing pulse (10) with an object-free degaussing coil (2).

Device (1) after Claim 14 , characterized in that a weighting factor for the calibration factor can be set in the control device (4).

Device (1) according to one of Claims 10 until 15 , characterized in that the interaction area (6) is at least 20%, preferably at least 40%, particularly preferably at least 60% filled with the object (5).