DE112007003313B4

DE112007003313B4 - Drahtseilfehlererfasser

Info

Publication number: DE112007003313B4
Application number: DE112007003313.4T
Authority: DE
Inventors: Kimiyasu Furusawa; Taizo Iwami; Takashi Yoshioka; Hiroshi Sasai
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2007-01-31
Filing date: 2007-01-31
Publication date: 2019-06-27
Anticipated expiration: 2027-02-01
Also published as: KR101169509B1; CN101600961A; JP5026440B2; WO2008093410A1; CN101600961B; US20100019762A1; JPWO2008093410A1; US8536861B2; KR101154593B1; KR20120032038A; DE112007003313T5; KR20100004933A

Abstract

Drahtseilfehlererfasser, welcher enthält:einen Magnetisierer, welcher ein Rückjoch (3) und ein Paar von Anregungs-Magneten (4a) und (4b) enthält, welche derart auf dem Rückjoch (3) angeordnet sind, dass Polaritäten davon zueinander entgegengesetzt sind, und einen Hauptmagnetpfad in einem vorbestimmten Segment in einer Axialrichtung von einem Drahtseil (1) ausbilden; undeine Magnetfluss-Streuverlust-Erfassungssektion, welche in dem vorbestimmten Segment in der Axialrichtung angeordnet ist, und einen Magnetfluss-Streuverlust erfasst, welcher von einem beschädigten Abschnitt von dem Drahtseil (1) erzeugt ist,wobei jeder von den Anregungs-Magneten (4a) und (4b), wenn jeder Anregungs-Magnet (4a) und (4b) entlang einer Ebene geschnitten ist, welche senkrecht zu der Axialrichtung von dem Drahtseil (1) ist, derart geformt ist, dass er einen Querschnitt von einer Form hat, welche das Drahtseil (1) umgibt, und über den Querschnitt von dem Anregungs-Magnet (4a) und (4b) eine Magnetrichtung hat, welche von zumindest zwei Richtungen aus zu dem Drahtseil (1) hin ausgerichtet ist,wobei jeder von den Anregungs-Magneten (4a) und (4b), wenn jeder Anregungs-Magnet (4a) und (4b) entlang einer Ebene geschnitten ist, welche senkrecht zu der Axialrichtung von dem Drahtseil (1) ist, derart geformt ist, dass er einen Querschnitt von einer U-förmigen Form hat, welche das Drahtseil (1) umfasst, und über den Querschnitt von dem Anregungs-Magnet (4a) und (4b) eine Magnetrichtung hat, welche zu dem Drahtseil (1) hin ausgerichtet ist.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Drahtseilfehlererfasser zum Erfassen eines jeglichen Fehlers in einem Drahtseil und einer Trennung eines Teildrahtes davon (im Folgenden allgemein als ein beschädigter Abschnitt des Drahtseils bezeichnet), wobei das Drahtseil eine Aufzugskabine von einem Fahrstuhl oder dergleichen trägt.
STAND DER TECHNIK
Es ist ein Drahtseilfehlererfasser bekannt, welcher eine Erfassungsspule zum Erfassen eines Magnetfluss-Streuverlustes, welcher von einem beschädigten Abschnitt erzeugt wird, wie beispielsweise eine Trennung von einem Teildraht, von einem Drahtseil in einem magnetischen Sättigungszustand verwendet, wobei der beschädigte Abschnitt von dem Drahtseil erfasst wird (s. beispielsweise Patentdokument 1).

[Patentdokument 1] Japanische Patent-Offenlegungsschrift No. H09-210968 (Absatz [0003], 8 und dergleichen)
[Patentdokument 2] JP 2005-0 89 172 A
[Patentdokument 3] JP S56-44 840 A

BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
DIE DURCH DIE ERFINDUNG ZU LÖSENDEN PROBLEME
Der aus Patentdokument 1 bekannte Drahtseilfehlererfasser übt eine ausreichende Erfassungsleistung mit Bezug auf eine Beschädigung auf eine Oberfläche und auf deren Umgebung von einem Drahtseil aus, wobei er jedoch das Problem hat, dass keine Beschädigung erfasst wird, welche innerhalb des Drahtseiles vorliegt. Beispielsweise, wie in Patentdokument 1 beschrieben, ist bei einem Verfahren zum Erfassen eines lokalen Magnetfluss-Streuverlustes in der Umgebung von dem beschädigten Abschnitt von dem Drahtseil eine induzierte elektromotorische Kraft, welche in der Erfassungsspule erzeugt wird, proportional zu einer Größe des Magnetfluss-Streuverlustes. Um die Erfassungsgenauigkeit zu erhöhen, muss daher der Magnetfluss-Streuverlust in der Umgebung von dem beschädigten Abschnitt erhöht werden, indem ein höherer Magnetfluss auf den beschädigten Abschnitt und dessen Umgebung von dem Drahtseil angelegt wird.
Jedoch gilt, dass, je mehr ein Luftspalt zwischen dem Drahtseil und einem angelegten Permanentmagneten erhöht wird, desto kleiner wird die Größe des Magnetflusses, welcher durch das Drahtseil fließt. Demgemäß fließt an einer Position, welche von der Oberfläche von dem Drahtseil zum Inneren hin entfernt ist, ein geringerer Magnetfluss. In dem Fall, bei welchem ein beschädigter Abschnitt innerhalb des Drahtseils lokalisiert wird, kann daher kein ausreichender Magnetfluss-Streuverlust erlangt werden, und wird die induzierte elektromotorische Kraft, welche in der Erfassungsspule erzeugt wird, verringert, welches zu einem Problem hinsichtlich einer Verschlechterung von der Erfassungsgenauigkeit führt. Um ein solches Problem zu lösen, zeigt Patentdokument 1 einen Aufbau an, bei welchem ein Magnetpolstück, welches eine geringe magnetische Reluktanz hat, an einem Abschnitt von einem Luftspalt angeordnet wird, wobei der Abschnitt eine hohe magnetische Reluktanz hat, so dass ein höherer Magnetfluss durch das Drahtseil fließt. Wie in 32 gezeigt, wird jedoch der Magnetfluss (MG1), welcher von einem Permanentmagneten 500 erzeugt wird, in einen Magnetfluss (MG2), welcher in das Drahtseil 1 fließt, wobei er durch ein Magnetpolstück 400 durchläuft, und einen Magnetfluss-Streuverlust (MG3), welcher zu dem Permanentmagneten 500 zurückkehrt, ohne in das Drahtseil 1 zu fließen, unterteilt. Das heißt, dass ein Problem hinsichtlich dessen besteht, dass der Magnetfluss, welcher von dem Permanentmagneten 500 erzeugt wird, nicht dazu bewirkt werden kann, wirksam in das Drahtseil 1 zu fließen.
Aus Patentdokument 2 ist ein Drahtseilfehlererfasser bekannt, bei dem Permanentmagneten, auf denen Magnetpolelemente angeordnet sind, einen Magnetfluss erzeugen. Entsprechend den obigen Ausführungen zu Patentdokument 1 besteht auch hier das Problem, dass der Magnetfluss, welcher von den Permanentmagneten erzeugt wird, nicht dazu bewirkt werden kann, wirksam in das Drahtseil zu fließen.
In Patentdokument 3 ist eine Anordnung gezeigt, bei der ein gesamter Umfang eines Drahtseils durch Magnetpolelemente umgeben ist, die wiederum auf Permanentmagneten angeordnet sind. Diese Anordnung vermag das zuvor dargestellte Problem ebenfalls nicht zu lösen.
Die vorliegende Erfindung dient zum Lösen der obigen Probleme und ist auf einen Drahtseilfehlererfasser mit einer hohen Erfassungsgenauigkeit gerichtet, welcher einen Streuverlust von einem Magnetfluss, welcher von einem Permanentmagneten erzeugt wird, minimiert, um es somit zu ermöglichen, dass ein höherer Magnetfluss in das Drahtseil fließt, wobei dadurch ein ausreichender Magnetfluss-Streuverlust sogar dann erlangt wird, wenn sich ein beschädigter Abschnitt innerhalb des Drahtseiles befindet.
LÖSUNG DER PROBLEME
Der Drahtseilfehlererfasser gemäß der vorliegenden Erfindung enthält: einen Magnetisierer, welcher ein Rückjoch und ein Paar von Anregungs-Magneten enthält, welche derart auf dem Rückjoch angeordnet sind, so dass Polaritäten davon zueinander entgegengesetzt sind, und einen Hauptmagnetpfad in einem vorbestimmten Segment in einer Axialrichtung von einem Drahtseil ausbilden und eine Magnetfluss-Streuverlust-Erfassungssektion, welche in dem vorbestimmten Segment in der Axialrichtung angeordnet ist, und einen Magnetfluss-Streuverlust erfasst, welcher von einem beschädigten Abschnitt von dem Drahtseil erzeugt ist, wobei jeder von den Anregungs-Magneten, wenn jeder Anregungs-Magnet entlang einer Ebene geschnitten ist, welche senkrecht zu der Axialrichtung von dem Drahtseil ist, derart geformt ist, so dass er einen Querschnitt von einer Form hat, welche das Drahtseil umgibt, und über den Querschnitt von dem Anregungs-Magnet eine Magnetrichtung hat, welche von zumindest zwei Richtungen aus zu dem Drahtseil hin ausgerichtet ist, wobei jeder von den Anregungs-Magneten, wenn jeder Anregungs-Magnet entlang einer Ebene geschnitten ist, welche senkrecht zu der Axialrichtung von dem Drahtseil ist, derart geformt ist, so dass er einen Querschnitt von einer U-förmigen Form hat, welche das Drahtseil umfasst, und über den Querschnitt von dem Anregungs-Magnet eine Magnetrichtung hat, welche zu dem Drahtseil hin ausgerichtet ist.
WIRKUNG DER ERFINDUNG
Gemäß einem Drahtseilfehlererfasser der vorliegenden Erfindung werden darin Anregungsmagnete verwendet, wobei jeder einen Querschnitt von einer Form hat, welche ein Drahtseil umgibt, wenn er entlang einer Ebene geschnitten ist, welche zu einer Axialrichtung von dem Drahtseil senkrecht ist, und im Querschnitt des Drahtseils eine Magnetausrichtung hat, welche von zumindest zwei Richtungen zum Drahtseil hin ausgerichtet ist, wobei ein Magnetfluss-Streuverlust außerhalb des Drahtseils, ohne dass er darin fließt, reduziert wird, und es ermöglicht wird, dass ein größerer Magnetfluss in das Drahtseil fließt. Daher ist es, unabhängig von der Position von einem beschädigten Abschnitt in dem Drahtseil, möglich, einen ausreichend hohen Magnetfluss-Streuverlust zu erlangen, und ist es daher möglich, ein Signal zu erlangen, welches ein SN-Verhältnis hat, welches ausreicht, um den beschädigten Abschnitt mit der Verwendung von der Magnetfluss-Streuverlust-Erfassungssektion zu erfassen.
Figurenliste

1 eine Perspektivansicht, welche einen Drahtseilfehlererfasser gemäß einer Ausführungsform 1 von der vorliegenden Erfindung anzeigt.
2 ist eine Perspektivansicht, welche ein Aussehen des in 1 gezeigten Drahtseilfehlererfassers in einem Zustand anzeigt, bei welchem eine Führungsplatte dessen entfernt ist.
3 ist eine Schnittansicht von dem Drahtseilfehlererfasser gemäß Ausführungsform 1 von der vorliegenden Erfindung und einem Drahtseil, wobei sie entlang einer Ebene geschnitten ist, welche parallel zu einer Axialrichtung von dem Drahtseil ist.
4 ist eine Schnittansicht von Anregungsmagneten, welche in dem Drahtseilfehlererfasser gemäß Ausführungsform 1 von der vorliegenden Erfindung enthalten sind, wobei sie entlang einer Ebene geschnitten ist, welche zu der Axialrichtung von dem Drahtseil senkrecht ist.
5 ist eine Schnittansicht von den Anregungsmagneten, welche in dem Drahtseilfehlererfasser gemäß Ausführungsform 1 von der vorliegenden Erfindung enthalten sind, wobei sie entlang einer Ebene geschnitten ist, welche zu der Axialrichtung von dem Drahtseil senkrecht ist.
6 ist eine Perspektivansicht, welche einen weiteren Drahtseilfehlererfasser gemäß Ausführungsform 1 von der vorliegenden Erfindung anzeigt.
7 ist eine Perspektivansicht, welche ein Magnetpfadelement von dem in 6 gezeigten Drahtseilfehlererfasser anzeigt.
8 ist eine schematische Schnittansicht eines Drahtseilfehlererfassers mit dem in 6 angezeigten Magnetpfadelement.
9 ist eine vergrößerte Ansicht, welche einen Fluss eines lokalen Magnetfluss-Streuverlustes, wie in 8 gezeigt, anzeigt.
10 ist eine ebene Schnittansicht, welche ein Anregungs-Permanentmagnet-Herstellungsgerät anzeigt.
11 ist eine seitliche Schnittansicht, welche das Anregungs-Permanentmagnet-Herstellungsgerät anzeigt.
12 ist eine ebene Schnittansicht, welche das Anregungs-Permanentmagnet-Herstellungsgerät anzeigt.
13 ist eine seitliche Schnittansicht, welche das Anregungs-Permanentmagnet-Herstellungsgerät anzeigt.
14 ist eine seitliche Schnittansicht, welches ein weiteres Anregungs-Permanentmagnet-Herstellungsgerät anzeigt.
15 ist eine ebene Schnittansicht, welche ein weiteres Anregungs-Permanentmagnet-Herstellungsgerät anzeigt.
16 ist ein Schaubild, welches einen Magnet-Guss anzeigt, welcher durch das jeweils in 14 und 15 angezeigte Herstellungsgerät gegossen ist.
17 ist eine seitliche Schnittansicht, welche ein Anregungs-Permanentmagnet-Herstellungsgerät zum Herstellen eines Sinter-Magneten gemäß Ausführungsform 1 von der vorliegenden Erfindung anzeigt.
18 ist eine seitliche Schnittansicht, welche das Anregungs-Permanentmagnet-Herstellungsgerät zum Herstellen des Sinter-Magnets gemäß Ausführungsform 1 von der vorliegenden Erfindung anzeigt.
19 ist eine seitliche Schnittansicht, welche ein weiteres Anregungs-Permanentmagnet-Herstellungsgerät zum Herstellen des Sinter-Magnets gemäß Ausführungsform 1 von der vorliegenden Erfindung anzeigt.
20 ist eine ebene Schnittansicht, welche ein weiteres Anregungs-Permanentmagnet-Herstellungsgerät zum Herstellen des Sinter-Magnets gemäß Ausführungsform 1 von der vorliegenden Erfindung anzeigt.
21 ist ein Diagramm, welches einen Magnetfluss-Streuverlust anzeigt, welcher durch den Drahtseilfehlererfasser gemäß Ausführungsform 1 von der vorliegenden Erfindung erfasst ist.
22 ist ein Schaubild, welches Analyseergebnisse eines Magnetflusses über einen Querschnitt von dem Drahtseil, welcher durch den Drahtseilfehlererfasser gemäß der vorliegenden Erfindung erfasst ist, und dessen Vergleichs-Beispiel anzeigt, wobei die Analyse basierend auf einem Verfahren der finiten Elemente durchgeführt ist.
23 ist ein Schaubild, welches, basierend auf dem Verfahren der finiten Elemente, Analyseergebnisse eines Flusses des Magnetfluss-Streuverlustes in einem Raum, welcher sich von dem Rückjoch, dem Anregungs-Permanentmagneten und dem Drahtseil unterscheidet, anzeigt, wenn das Drahtseil durch die Anregungs-Permanentmagnete in dem Drahtseilfehlererfasser gemäß der vorliegenden Erfindung angeregt wird, und dessen Vergleichs-Beispiel anzeigt, wobei die Flüsse durch Vektoren dargestellt sind.
24 ist eine Perspektivansicht, welche einen Anregungs-Permanentmagneten gemäß einer Ausführungsform 2 von der vorliegenden Erfindung anzeigt.
25 ist eine Schnittansicht von dem in 24 angezeigten Anregungs-Permanentmagneten, wobei sie entlang einer Ebene geschnitten ist, welche senkrecht zu einer Richtung ist, in welche das Drahtseil hindurch verläuft.
26 ist eine Schnittansicht von einem weiteren beispielhaften Anregungs-Permanentmagneten gemäß Ausführungsform 2 von der vorliegenden Erfindung, wobei sie entlang einer Ebene geschnitten ist, welche senkrecht zu der Richtung ist, in welche das Drahtseil hindurch verläuft.
27 ist eine Perspektivansicht, welche ein Aussehen von einem weiteren beispielhaften Drahtseilfehlererfasser gemäß Ausführungsform 2 von der vorliegenden Erfindung in einem Zustand anzeigt, bei welchem eine Führungsplatte entfernt ist.
28 ist eine Perspektivansicht, welche ein Aussehen von einem Drahtseilfehlererfasser gemäß einer Ausführungsform 3 von der vorliegenden Erfindung in einem Zustand anzeigt, bei welchem eine Führungsplatte entfernt ist.
29 ist eine Perspektivansicht, welche ein Aussehen von einem Drahtseilfehlererfasser gemäß Ausführungsform 3 von der vorliegenden Erfindung in einem Zustand anzeigt, bei welchem die Führungsplatte entfernt ist.
30 ist eine Schnittansicht von einem Anregungs-Permanentmagneten in dem Drahtseilfehlererfasser gemäß Ausführungsform 3 von der vorliegenden Erfindung.
31 ist ein Schaubild, welches, basierend auf dem Verfahren der finiten Elemente, ein Analyseergebnis von einer Magnetflussverteilung über einen Querschnitt von dem Drahtseil in dem Fall anzeigt, bei welchem der Drahtseilfehlererfasser gemäß Ausführungsform 3 von der vorliegenden Erfindung verwendet wird.
32 ist ein Schaubild, welches einen Fluss eines Magnetflusses von einem Anregungs-Permanentmagneten von einem Vergleichs-Beispiel anzeigt.

BESTE ART UND WEISE ZUR DURCHFÜHRUNG DER ERFINDUNG
Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsformen zur Durchführung der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die Zeichnung beschrieben.
Ausführungsform 1.
1 ist eine Perspektivansicht, welche einen Drahtseilfehlererfasser gemäß Ausführungsform 1 von der vorliegenden Erfindung anzeigt. In 1 hat ein Drahtseilfehlererfasser 2 eine Führungsplatte 6, welche eine Führungsnut 6a von einer ungefähr U-förmigen Form hat, um es zu ermöglichen, dass ein Drahtseil 1 dadurch verläuft (wie durch A in der Zeichnung angezeigt). Der Drahtseilfehlererfasser 2 enthält einen Magnetisierer, welcher einen Hauptmagnetpfad in einem vorbestimmten Segment entlang einer Axialrichtung von dem Drahtseil 1 ausbildet, und eine Magnetfluss-Streuverlust-Erfassungssektion, welche einen Magnetfluss-Streuverlust, welcher durch einen beschädigten Abschnitt von dem Drahtseil 1 erzeugt wird, erfasst.
2 ist eine Perspektivansicht, welche ein Aussehen von dem in 1 gezeigten Drahtseilfehlererfasser in einem Zustand anzeigt, bei welchem die Führungsplatte entfernt ist. Der in dem Drahtseilfehlererfasser 2 enthaltene Magnetisierer ist derart entworfen, dass er den Hauptmagnetpfad in einem vorbestimmten Segment entlang der Axialrichtung von dem Drahtseil 1 ausbildet, und enthält ein Rückjoch 3, welches aus einem ferromagnetischen Material, wie beispielsweise Eisen oder dergleichen, erstellt ist, und ein Paar von Anregungs-Permanentmagneten 4a und 4b, welche mithilfe eines Acryl- oder Epoxid-basierten Klebematerials auf beiden Enden von dem Rückjoch 3 verbunden sind, wobei sie somit um eine vorbestimmte Distanz (etwa 100 mm) voneinander entfernt sind, und derart angeordnet sind, dass Polaritäten davon zueinander entgegengesetzt sind.
Die Magnetfluss-Streuverlust-Erfassungssektion, welche in dem Drahtseilfehlererfasser 2 enthalten ist, hat eine Basis 12, welche aus einem nicht-magnetischen Material, wie beispielsweise Aluminium, rostfreier Stahl oder dergleichen, erstellt ist, wobei sie zwischen dem Paar von Permanentmagneten 4a und 4b angeordnet ist, und auf dem Rückjoch 3 fixiert ist; und eine Erfassungsspule 8, welche zwischen der Führungsplatte 8 und der Basis angeordnet ist, und durch Wickeln eines Kupferdrahtes, welcher einen Durchmesser von 0,05 mm hat, bei beispielsweise 500 Wicklungen, erstellt ist. Die Erfassungsspule 8 hat, geschnitten entlang einer Ebene, welche zu einer Richtung senkrecht ist, in welche das Drahtseil 1 verläuft, einen U-förmigen Querschnitt, um somit das Drahtseil 1 zu umfassen. In diesem Fall ist es bevorzugt, dass eine Höhe von der Erfassungsspule 8 größer als ein Außendurchmesser von dem Drahtseil 1 ist, so dass ein größtmöglicher Magnetfluss-Streuverlust mit der Erfassungsspule 8 gekoppelt wird, und daraus folgend eine induzierte elektromotorische Kraft sogar dann erhöht wird, wenn sich der beschädigte Abschnitt 10 an Seitenoberflächen von dem Drahtseil befindet.
Die Führungsplatte 6 ist aus einem nicht-magnetischen Material, wie beispielsweise rostfreier Stahl oder dergleichen, erstellt, wobei sie durch Biegen von einer Bandplatte ausgebildet ist, um somit an einer U-förmigen Nut von jedem der Anregungs-Permanentmagnete 4a und 4b im Wesentlichen anzuhaften, und wobei sie auf Seitenoberflächen von dem Rückjoch 3 geschraubt ist. Die Führungsplatte 6 hat eine Funktion zum Schutz der Erfassungsspule 8, und hat ebenfalls eine Führungsfunktion, um es zu ermöglichen, dass das Drahtseil 1 reibungslos verläuft.
3 ist eine Schnittansicht des Drahtseils und des Drahtseilfehlererfassers, welche entlang einer Ebene D geschnitten ist, welche parallel zur Axialrichtung von dem in 2 angezeigten Drahtseil 1 ist, und einen Fluss des Magnetflusses anzeigt, wenn der beschädigte Abschnitt 10 von dem Drahtseil nahe der Erfassungsspule 8 durchläuft. Der durch den Permanentmagneten 4a erzeugte Hauptmagnetfluss 9 durchläuft das Drahtseil 1, den Permanentmagneten 4b und das Rückjoch 3, und kehrt dann zu dem Permanentmagneten 4a zurück. Wenn der beschädigte Abschnitt 10 von dem Drahtseil 1 nahe der Erfassungsspule 8 durchläuft, wird ein in der Nähe von dem beschädigten Abschnitt 10 erzeugter lokaler Magnetfluss-Streuverlust 11 mit der Erfassungsspule 8 gekoppelt, und wird somit eine induzierte elektromotorische Kraft in der Erfassungsspule 8 erzeugt, wodurch eine Position von dem beschädigten Abschnitt 10 erfasst werden kann.
4 ist eine Schnittansicht von dem Anregungs-Permanentmagneten, welche entlang einer Ebene C geschnitten ist, welche senkrecht zu der Axialrichtung von dem in 2 angezeigten Drahtseil 1 ist. Wie in 4 gezeigt, ist eine Magnetausrichtung MP von jedem von den Anregungs-Permanentmagneten 4a und 4b zu dem Drahtseil 1 hin ausgerichtet. Der Querschnitt von jedem der Anregungs-Permanentmagneten 4a und 4b ist, entlang einer Ebene geschnitten, welche zu der Axialrichtung von dem Drahtseil 1 senkrecht ist, von einer U-förmigen Form, welche einen bogenförmigen Abschnitt enthält, welcher einen Krümmungsradius von 6,25 mm hat, und welcher dazu in der Lage ist, das Drahtseil 1 zu umfassen, welches einen Querschnittsradius von 6 mm hat. Je größer ein Luftspalt zwischen dem Drahtseil 1 und den Anregungs-Permanentmagneten 4a und 4b ist, desto mehr nimmt der Magnetfluss, welcher in dem Drahtseil 1 fließt, ab. Daher ist die Krümmung des Bogens von dem U-förmigen Querschnitt von jedem der Anregungs-Permanentmagneten 4a und 4b derart eingestellt, dass er lediglich den Radius von dem Querschnitt von dem Drahtseil als auch eine Dicke von der Führungsplatte 6 unterbringt, wobei der Luftspalt vorzugsweise so klein wie möglich eingestellt ist. Ferner, um eine Streuverlustgröße des Magnetflusses zu reduzieren, welcher nicht in dem Drahtseil 1 fließt, wird eine Tiefe von der Nut von jedem der Anregungs-Permanentmagneten 4a und 4b, wobei die Nut einen U-förmigen Querschnitt hat, vorzugsweise derart ausgebildet, so dass sie größer als die Höhe von dem Drahtseil 1 ist.
Ferner kann, wie in 5 gezeigt, wenn die Magnetausrichtung MP von jedem der Anregungs-Permanentmagneten 4a und 4b zu einer Mittenachse von dem Drahtseil 1 hin ausgerichtet ist, der Streuverlust von dem Magnetfluss, welcher nicht in das Drahtseil 1 fließt, auf einen geringeren Grad reduziert werden, welches ferner vorteilhaft ist. Durch diesen Aufbau ist es möglich, zu bewirken, dass ein höherer Magnetfluss in das Drahtseil 1 fließt, und ist es daraus folgend möglich, den lokalen Magnetfluss-Streuverlust 11 zu erhöhen.
6 ist eine Perspektivansicht, welche einen weiteren Drahtseilfehlererfasser gemäß Ausführungsform 1 von der vorliegenden Erfindung anzeigt, und 7 ist eine Perspektivansicht, welche ein Magnetpfadelement von dem in 6 angezeigten Drahtseilfehlererfasser anzeigt. Der in 6 angezeigte Drahtseilfehlererfasser hat einen Magnetisierer, welcher ein Rückjoch 3 und ein Paar von Anregungs-Magneten enthält, welche auf beiden Enden von dem Rückjoch 3 angeordnet sind, so dass die Polaritäten davon zueinander entgegengesetzt sind, und welcher einen Hauptmagnetpfad in einem vorbestimmten Segment entlang von einer Axialrichtung von einem Drahtseil ausbildet, ein Magnetpfadelement 7, welches in dem vorbestimmten Segment angeordnet ist, um somit von dem Magnetisierer magnetisch isoliert zu sein, und welches bewirkt, dass ein von dem beschädigten Abschnitt 10 von dem Drahtseil erzeugter Magnetfluss-Streuverlust 11 um das Drahtseil umgeleitet wird, und eine Erfassungsspule 8, welche um das Magnetpfadelement 7 gewickelt ist, um somit den Magnetfluss-Streuverlust zu erfassen. Das Magnetpfadelement 7 hat einen Querschnitt von einer ungefähr U-förmigen Form oder von einer ungefähr C-förmigen Form, wenn das Magnetpfadelement entlang einer Ebene geschnitten ist, welche die Mittenachse von dem Drahtseil 1 enthält, und derart platziert ist, so dass ein Öffnungsabschnitt von dem Querschnitt gegenüber von dem Drahtseil 1 liegt. Ferner ist das Magnetpfadelement 7 derart angeordnet, so dass es den Außenumfang von dem Drahtseil 1 umgibt, und hat einen Querschnitt von einer ungefähr U-förmigen Form, wenn das Magnetpfadelement 7 entlang einer Ebene geschnitten ist, welche zu der Mittenachse von dem Drahtseil 1 senkrecht ist. Die zum Erfassen des Magnetfluss-Streuverlustes dienende Erfassungsspule 8 ist um das Magnetpfadelement 7 gewickelt.
8 ist eine schematische Schnittansicht von einem Drahtseilfehlererfasser mit einem in 6 angezeigten Magnetpfadelement, und 9 ist eine vergrößerte Ansicht, welche einen Fluss des in 8 angezeigten lokalen Magnetfluss-Streuverlustes anzeigt. Wie in den Figuren angezeigt, wird der lokale Magnetfluss-Streuverlust 11, welcher in der Nähe von dem beschädigten Abschnitt 10 von dem Drahtseil erzeugt wird, von einer Magnetfluss-Eingangs-/Ausgangs-Oberfläche 7a von dem Magnetpfadelement 7 aus eintreten, durch das Magnetpfadelement 7 durchlaufen, welches den Querschnitt der ungefähr U-förmigen Form hat, um somit mit der Erfassungsspule 8 gekoppelt zu werden, und über eine Magnetfluss-Eingangs-/Ausgangs-Oberfläche 7b zu dem Drahtseil 1 zurückkehren. Da der große Abschnitt des Magnetfluss-Streuverlustes 11 durch das Magnetpfadelement 7, welches aus dem ferromagnetischen Material erstellt ist, durchläuft, ist der magnetische Leitwert des Magnetpfades von dem Magnetfluss-Streuverlust 11 hoch, und ist demgemäß eine Größe des Magnetfluss-Streuverlustes, verglichen mit jenem, welcher durch einen Magnetpfad durchläuft, welcher aus einem nicht-magnetischen Material erstellt ist, erhöht. Ferner, wenn bewirkt wird, dass der Magnetpfad von dem Magnetfluss-Streuverlust 11 in der Axialrichtung und in der Radialrichtung von dem Drahtseil umgeleitet wird, kann eine Länge des Magnetpfades von dem Magnetfluss-Streuverlust 11 erweitert werden. Demgemäß können die Axialrichtungslänge 14 und die Radialrichtungslänge 15 von dem Magnetpfadelement 7, welche den Aufstellungsbereich 13 von der Erfassungsspule bilden, erhöht werden, wodurch die Anzahl von Wicklungen von der Erfassungsspule 8 wesentlich erhöht werden kann.
Daraus folgend kann, wenn der beschädigte Abschnitt 10 von dem Drahtseil nahe der Erfassungsspule 8 durchläuft, verglichen mit einem Fall ohne das Magnetpfadelement 7, eine höhere induzierte Spannung erlangt werden, und ist es somit möglich, ein SN-Verhältnis sicherzustellen, welches notwendig ist, um den beschädigten Abschnitt 10 von dem Drahtseil zu erfassen.
Als Nächstes wird ein Verfahren zum Herstellen des Anregungs-Permanentmagneten gemäß Ausführungsform 1 von der vorliegenden Erfindung beschrieben. 10 ist eine ebene Schnittansicht (eine Schnittansicht, welche entlang einer in 11 angezeigten X-X-Linie geschnitten ist), welche ein Anregungs-Permanentmagnet-Herstellungsgerät anzeigt. 11 ist eine seitliche Schnittansicht (eine Schnittansicht, welche entlang einer in 10 angezeigten XI-XI-Linie geschnitten ist), welche das gleiche Anregungs-Permanentmagnet-Herstellungsgerät anzeigt.
Das Anregungs-Permanentmagnet-Herstellungsgerät gemäß der vorliegenden Erfindung enthält eine Form 20, welche aus einem nicht-magnetischen Element erstellt ist und eine Aushöhlung 21 ausbildet, ein Paar von elektromagnetischen Spulen 22a und 22b zum Erzeugen eines Magnetfeldes, Polstücke 23, welche aus einem ferromagnetischen Element erstellt sind und bewirken, dass sich das Magnetfeld der Aushöhlung 21 annähert, ein Rückjoch 24 und ein ferromagnetisches Element 25, welches aus Eisen oder dergleichen erstellt ist und innerhalb der Aushöhlung 21 angeordnet ist. Die Anregungs-Permanentmagneten 4a und 4b sind gemäß der vorliegenden Erfindung mit der Verwendung von dem in 10 und 11 angezeigten Herstellungsgerät durch ein Verbinden von einem Sm-Fe-N-Magnetpulver mit Nylon 12, um ein plastisches Magnetgussmaterial auszubilden, und durch ein Injektionsgießen des plastischen Magnetgussmaterials in die Form 20 hergestellt. Wie in 10 angezeigt, ist die Aushöhlung 21, in welche das plastische Magnetgussmaterial injiziert wird, durch das ferromagnetische Element 25, welches in der Ebene einen Querschnitt von einer U-Form hat, und die Form 20, welche aus dem nicht-magnetischen Element erstellt ist, umgeben. Die elektromagnetischen Spulen 22a und 22b sind Magnetfeld-Erzeugungselemente zum Ausrichten von einer Magnetausrichtung von dem Magnetgussmaterial, welches in die Aushöhlung 21 injiziert ist (zum Ausrichten der Richtung von einer Achse zur einfachen Magnetisierung). Wie in 12 und 13 angezeigt, können die Permanentmagnete 26a und 26b zur Richtungsausrichtung als das Magnetfelderzeugungsmittel, anstelle der elektromagnetischen Spulen 22a und 22b, angeordnet werden. 12 ist eine schematische Ansicht, welche ein Herstellungsgerät anzeigt, welches einen Permanentmagneten als das Magnetfeld-Erzeugungselement enthält, und 13 ist eine Schnittansicht, welche entlang einer XIII-XIII-Linie, wie in 12 gezeigt, geschnitten ist.
Bei dem obigen Anregungs-Permanentmagnet-Herstellungsgerät (in 10 bis 13 angezeigt) werden, da das ferromagnetische Element 25, welches in ebener Schnittansicht die U-förmige Form hat, in der Aushöhlung 21 angeordnet ist, Magnetfeldlinien, welche von dem Magnetfeld-Erzeugungselement erzeugt sind, durch die Aushöhlung 21 durchlaufen und sich am ferromagnetischen Element 25 annähern. Das heißt, dass das Magnetfeld, welches in der Aushöhlung 21 erzeugt ist, eine Verteilung hat, welche durch in 10 oder 12 angezeigte Magnetfeldlinien MG angezeigt ist, und die Achse der einfachen Magnetisierung von dem Formmagnetgussmaterial, welches in die Aushöhlung 21 eingespritzt ist, zur Richtung der Magnetfeldlinien MG ausgerichtet ist. Der Formmagnet, welcher eine solche Achse einer einfachen Magnetisierung hat, wird magnetisiert, wodurch es möglich ist, die Anregungs-Permanentmagnete 4a und 4b herzustellen, wobei jeder eine Magnetausrichtung hat, welche zur Innenseite von seiner U-Form hin ausgerichtet ist.
Als Nächstes wird ein weiteres Verfahren zum Herstellen des Anregungs-Permanentmagneten gemäß Ausführungsform 1 von der vorliegenden Erfindung beschrieben. 14 ist eine seitliche Schnittansicht, welche ein weiteres Anregungs-Permanentmagnet-Herstellungsgerät anzeigt, und 15 ist eine ebene Schnittansicht (eine Schnittansicht, welche entlang einer in 14 angezeigten XV-XV-Linie geschnitten ist) von einem weiteren Anregungs-Permanentmagnet-Herstell ungsgerät.
Das jeweils in 14 und 15 angezeigte Anregungs-Permanentmagnet-Herstellungsgerät enthält eine Form 30, welche eine Aushöhlung 31 ausbildet, ein Paar von elektromagnetischen Spulen 32a und 32b, welche übereinander derart angeordnet sind, so dass sie ein Magnetfeld erzeugen, einen Kern 33, welcher aus einem ferromagnetischen Element erstellt ist, um somit zu bewirken, dass das Magnetfeld sich an der Aushöhlung 31 annähert, und ein Rückjoch 34. Wie in 15 gezeigt, hat der Kern 33, welcher aus dem ferromagnetischen Element erstellt ist, von einer ebenen Oberfläche aus betrachtet, einen Rennbahn-förmigen (engl.: racetrack shaped) Querschnitt. Um die Anregungs-Permanentmagneten 4a und 4b herzustellen, wird das Formmagnetgussmaterial, welches erstellt wird, indem Sm-Fe-N-Magnetpulver mit Nylon 12 verbunden wird, in die Aushöhlung 31 von der Form 30 gussgespritzt. Ein Außenumfang von der Aushöhlung 31, in welche das Formmagnetgussmaterial gespritzt wird, ist durch ein ferromagnetisches Element umgeben, welches einen rechteckigen Querschnitt hat, und ein Innenumfang davon ist durch ein ferromagnetisches Element umgeben, welches einen Rennbahn-förmigen Querschnitt hat. Demgemäß ist eine Magnetschaltung ausgebildet, in welcher Magnetfelder, welche jeweils durch elektromagnetische Spulen 32a und 32b erzeugt sind, und zueinander gegenüberliegen, durch den Kern 33, welcher das ferromagnetische Element ist, welches den Rennbahn-förmigen ebenen Querschnitt hat, und die Aushöhlung 31 durchlaufen, und dann zu dem Außenumfang fließen. Daher, wie durch die in 15 angezeigten Magnetfeldlinien MG angezeigt, wird ein Magnetfeld, von der ebenen Oberfläche aus betrachtet, radial (in einer radialen Richtung) in die Aushöhlung 31 verteilt, und basierend auf dem Magnetfeld wird die Achse der einfachen Magnetisierung von dem Magnetgussmaterial, welches in die Aushöhlung 31 eingespritzt ist, in die Richtung der oben beschriebenen Magnetfeldlinien ausgerichtet.
Der Formmagnet, welcher eine solche Achse der einfachen Magnetisierung hat, wird magnetisiert, wodurch es möglich ist, einen Formmagnetguss herzustellen, welcher eine Magnetausrichtung hat, welche zur Mitte des Rennbahn-förmig geformten Querschnittes hin ausgerichtet ist. Wie in 16 gezeigt, ist es, wenn der obige Formmagnetguss entlang einer abgespaltenen Oberfläche SP über einen Bearbeitungsprozess geschnitten wird, möglich, ein Paar von Anregungs-Permanentmagneten 4a und 4b durch einen Herstellungsprozess herzustellen, welches die Produktivität erhöht.
Wenn ferner ein Sinter-Magnet, welcher eine ferromagnetische Eigenschaft hat, als Anregungs-Permanentmagneten 4a und 4b verwendet wird, fließt ein höherer Magnetfluss auf eine wirksam verbesserte Art und Weise durch das Drahtseil 1. Hier wird ein Verfahren zum Herstellen des Sinter-Magnets, welcher als Anregungs-Permanentmagneten 4a und 4b verwendet wird, beschrieben. Zunächst wird eine Seltenerden-Magnetlegierung unter Verwendung eines Formgussverfahrens, eines Streifengussverfahrens oder dergleichen hergestellt. Die Legierung wird einem Wasserstoff-Versprödungsprozess unterworfen und wird dann zu einem feinen Pulver, welches eine mittlere Partikelgröße von 3 bis 5 µm hat, unter Verwendung von einer Strahlmühle, einer Kugelmühle, einer Braun-Mühle oder dergleichen pulverisiert. Das feine Pulver wird einem Verdichtungsprozess unterworfen, indem eine Form verwendet wird, welche in einem Magnetfeld von 1 T oder höher angeordnet wird, um einen vorläufigen Pressling herzustellen. Der vorläufige Pressling wird in einem Vakuum-Wärmebehandlungsofen eingeführt, bei etwa 1100 Grad gesintert und dann bei etwa 500 Grad wärmebehandelt. Der wärmebehandelte, gesinterte Pressling wird magnetisiert, wodurch der Sinter-Magnet, welcher den Anregungs-Permanentmagneten 4a und 4b entspricht, hergestellt ist.
17 ist eine seitliche Schnittansicht (eine Schnittansicht, welche entlang einer in 18 angezeigten XVII-XVII-Linie geschnitten ist) von einem Anregungs-Permanentmagnet-Herstellungsgerät zum Herstellen des Sinter-Magnets. 18 ist eine seitliche Schnittansicht (eine Schnittansicht, welche entlang einer in 17 angezeigten XVIII-XVIII-Linie geschnitten ist) von dem gleichen Anregungs-Permanentmagnet-Herstellungsgerät zum Herstellen des Sinter-Magnets. In jeder von den 17 und 18 wird eine Aushöhlung 41 von einer Form 40 mit einer fein pulverisierten Magnetlegierung gefüllt. Ein Paar von elektromagnetischen Spulen 42a und 42b, welche Magnetfeld-Erzeugungselemente sind, welche übereinander angeordnet sind, erzeugt in der Aushöhlung 41 ein Magnetfeld von 1 T oder höher, um somit eine Magnetausrichtung von dem Magnetpulver auszurichten, und um ebenfalls einen vorläufigen Pressling herzustellen, indem das Magnetpulver mit der Verwendung von einem Stempel 46 verdichtet wird. In diesem Fall wird ein ferromagnetisches Element 45, welches einen seitlichen Querschnitt einer U-förmigen Form hat, in der Aushöhlung 41 angeordnet, und somit werden die Magnetfeldlinien, welche durch das Magnetfeld-Erzeugungselement erzeugt sind, wie durch Pfeile in 17 angezeigt, ausgerichtet, und wird die Achse der einfachen Magnetisierung von der Magnetlegierung in der Aushöhlung 41 in Richtung der oben beschriebenen Magnetfeldlinien ausgerichtet. Danach wird der vorläufige Pressling einer Sinterung, einer Wärmebehandlung und einer Magnetisierung unterworfen, wodurch der angeregte Sinter-Magnet, welcher die gleiche Magnetausrichtung wie der obige Formmagnet hat, hergestellt ist.
19 ist eine seitliche Schnittansicht, welche ein weiteres Anregungs-Permanentmagnet-Herstellungsgerät zum Herstellen des Sinter-Magnets gemäß der vorliegenden Ausführungsform 1 anzeigt. 20 ist eine ebene Schnittansicht (eine Schnittansicht, welche entlang einer in 19 angezeigten XX-XX-Linie geschnitten ist), welche ein weiteres Anregungs-Permanentmagnet-Herstellungsgerät zum Herstellen des Sinter-Magnets anzeigt. In jeder der 19 und 20 wird eine Aushöhlung 51 von einer Form 50 mit einer fein pulverisierten Magnetlegierung gefüllt. Ein Paar von elektromagnetischen Spulen 52a und 52b, welche Magnetfeld-Erzeugungselemente sind, welche übereinander angeordnet sind, erzeugt in der Aushöhlung 51 ein Magnetfeld von 1 T oder höher, um somit das obige Magnetpulver auszurichten, und um ebenfalls einen vorläufigen Pressling herzustellen, indem das Magnetpulver mit der Hilfe von einem Stempel 56 verdichtet wird. In diesem Fall ist ein Außenumfang von der Aushöhlung 51 durch ein ferromagnetisches Element (Form 50) umgeben, welches einen rechteckigen Querschnitt hat, und ist ein Innenumfang davon durch ein ferromagnetisches Element (Kern 53) umgeben, welcher einen Rennbahn-förmig geformten Querschnitt hat. Demgemäß ist eine Magnetschaltung ausgebildet, in welcher Magnetfelder, welche jeweils durch die elektromagnetischen Spulen 52a und 52b erzeugt sind und zueinander gegenüberliegen, durch den Kern 53, welcher das ferromagnetische Element ist, welches den Rennbahn-förmig geformten ebenen Querschnitt hat, und die Aushöhlung durchlaufen, und dann zu dem Außenumfang fließen. Daher, wie durch die in 20 angezeigten Magnetfeldlinien MG angezeigt, wird das Magnetfeld, von der ebenen Oberfläche aus betrachtet, radial (in der radialen Richtung) in der Aushöhlung 51 verteilt, und wird, basierend auf dem Magnetfeld, die Achse der einfachen Magnetisierung von dem vorläufigen Pressling in der Aushöhlung 31 in die Richtung der oben beschriebenen Magnetfeldlinien ausgerichtet. Der vorläufige Pressling, welcher die oben beschriebene Achse der einfachen Magnetisierung hat, wird magnetisiert, wodurch es möglich ist, einen Sinter-Magneten herzustellen, welcher eine Magnetausrichtung hat, welche zu der Mitte von dem Rennbahn-förmig geformten Querschnitt gerichtet ist. Ferner wird der gesinterte Magnet über einen Bearbeitungsprozess geschnitten, wodurch ein Paar von Anregungs-Permanentmagneten 4a und 4b durch lediglich einen Herstellungsprozess hergestellt wird, welches die Produktivität erhöht.
Bei dem Sinter-Magnet-Herstellungsgerät kann das Magnetfeld, welches von Spulen von dem Magnetfeld-Erzeugungselement erzeugt ist, ein stationäres Magnetfeld oder ein pulsierendes Magnetfeld sein. Im Falle des pulsierenden Magnetfeldes ist es, um Verluste durch Wirbelstrom zu reduzieren, vorteilhaft, wenn eine Form, welche aus Keramik, Kautschuk und dergleichen, anstelle aus Metall, erstellt ist, als eine mit dem Magnetpulver gefüllte Form verwendet wird.
21 ist ein Kurvenverlauf, welcher einen Magnetfluss-Streuverlust anzeigt, welcher durch den Drahtseilfehlererfasser mit einem Permanentmagneten gemäß der vorliegenden Ausführungsform 1 erfasst wird. In diesem Fall ist, um einen beschädigten Abschnitt 10 zu simulieren, ein Stiftloch, welches einen Durchmesser von 0,5 mm und eine Tiefe von 1 mm hat, an einer Seite von dem Drahtseil 1 angeordnet, welches einen Durchmesser von 12 mm hat. 21 zeigt einen Spitzenwert von dem Magnetfluss-Streuverlust, welcher mit der Erfassungsspule angenähert ist, wenn der obige beschädigte Abschnitt 10 direkt oberhalb von der Erfassungsspule 8 durchläuft. 21 zeigt ebenfalls, als ein Vergleichsbeispiel, einen Magnetfluss-Streuverlust von einem Drahtseilfehlererfasser, welcher einen Permanentmagneten 500 von einer Blockform und ein Magnetpolstück 400 von einer U-förmigen Form, wie in 32 gezeigt, in einer kombinierten Art und Weise verwendet. Es ist zu erwähnen, dass ein Gesamtgewicht von den Permanentmagneten, welche in der vorliegenden Ausführungsform verwendet sind, gleich jenem von den Permanentmagneten ist, welche in dem Vergleichsbeispiel verwendet werden. Anhand von 21 ist deutlich, dass der Magnetfluss-Streuverlust im Falle der Verwendung des Drahtseilfehlererfassers gemäß der vorliegenden Ausführungsform extrem größer ist als jener von dem Drahtseilfehlererfasser von dem Vergleichsbeispiel. Dies liegt daran, weil ein größerer Magnetfluss innerhalb des Drahtseils 1 fließt.
Da die Verteilung des Magnetflusses innerhalb des Drahtseils 1 nicht direkt beobachtet werden kann, wird eine Analyse von der Verteilung des Magnetflusses über den Querschnitt von dem Drahtseil basierend auf einem Verfahren finiter Elemente mit Bezug auf den Drahtseilfehlererfasser von dem Vergleichsbeispiel und dem Drahtseilfehlererfasser gemäß der vorliegenden Ausführungsform durchgeführt, und werden Ergebnisse von der Analyse in 22 angezeigt. Es ist offensichtlich, dass die Verteilung von der Magnetflussdichte über den Querschnitt von dem Drahtseil gemäß der vorliegenden Ausführungsform relativ größer als die Verteilung von der Magnetflussdichte über den Querschnitt von dem Drahtseil von dem Vergleichsbeispiel ist, und somit wird die Wirkung von der vorliegenden Ausführungsform ausdrücklich dargelegt.
23 ist ein Schaubild, welches, basierend auf dem Verfahren finiter Elemente, Analyseergebnisse von Flüssen von dem Magnetfluss-Streuverlust in einem Raum, welcher sich von dem Rückjoch, dem Anregungs-Permanentmagneten und dem Drahtseil unterscheidet, anzeigt, wenn das Drahtseil durch die Anregungs-Permanentmagneten in dem Drahtseilfehlererfasser gemäß der vorliegenden Ausführungsform und dessen Vergleichsbeispiel angeregt wird, wobei die Flüsse durch Vektoren dargestellt sind. In der Zeichnung ist aus Gründen der vereinfachten Ansicht eine Länge von den Vektoren unabhängig von der Größe von dem Magnetfluss fixiert. Im Falle des Vergleichsbeispiels sind viele Flüsse des Magnetflusses, welcher von den Magneten erzeugt wird, nicht zum Drahtseil hin ausgerichtet, sondern streuen in einem Raum aus. Andererseits ist, im Falle von der vorliegenden Ausführungsform, die Richtung der Vektoren entgegengesetzt zu jener von dem Vergleichsbeispiel, und fließt ein höherer Magnetfluss, welcher von den Magneten erzeugt wird, in das Drahtseil.
Wie oben beschrieben, haben die Anregungsmagneten 4a und 4b, welche in der vorliegenden Ausführungsform verwendet werden, jeweils einen Querschnitt einer Form, welche das Drahtseil 1 umgibt, wenn sie entlang einer Ebene geschnitten sind, welche senkrecht zur Axialrichtung von dem Drahtseil 1 ist, und haben über den Querschnitt eine Magnetrichtung, welche von zumindest zwei Richtungen aus zu dem Drahtseil ausgerichtet ist. Demgemäß ist es möglich, den Magnetfluss-Streuverlust außerhalb des Drahtseils 1, ohne einen Fluss dort hinein, zu reduzieren, wodurch es ermöglicht wird, dass ein höherer Magnetfluss in das Drahtseil fließt. Daher kann, unabhängig von der Position des beschädigten Abschnittes von dem Drahtseil, ein ausreichend hoher Magnetfluss-Streuverlust erlangt werden, und ist es demgemäß möglich, ein Signal, welches ein SN-Verhältnis hat, welches ausreicht, um durch die Magnetfluss-Streuverlust-Erfassungssektion erfasst zu werden, zu erlangen.
Ausführungsform 2.
24 ist eine Perspektivansicht, welche einen Anregungs-Permanentmagneten gemäß Ausführungsform 2 von der vorliegenden Erfindung anzeigt, und 25 ist eine Schnittansicht von dem in 24 angezeigten Anregungs-Permanentmagneten, welche entlang einer Ebene geschnitten ist, welche senkrecht zu einer Axialrichtung von dem Drahtseil ist. Der Anregungs-Permanentmagnet gemäß der vorliegenden Ausführungsform 2 hat einen Aufbau, bei welchem ein Magnetpolstück 5, welches einen Querschnitt von einer ungefähr U-förmigen Form hat, wenn es entlang einer Ebene geschnitten ist, welche senkrecht zu der Axialrichtung von dem Drahtseil ist, auf einem Permanentmagneten 60 von einer Blockform, welche eine Länge von 15 mm, eine Breite von 15 mm und eine Höhe von 15 mm hat, mithilfe von einem Acryl- oder Epoxid-haltigen Klebemittel oder dergleichen verbunden ist. Es sind Zusatz-Permanentmagnete 16a und 16b, welche jeweils eine Plattenform haben, welche eine Länge von 15 mm, eine Breite von 2,5 mm und eine Höhe von 10 mm hat, auf dem blockförmigen Permanentmagneten 60 angeordnet und an Seitenoberflächen von dem Magnetpolstück 5, welches den U-förmigen Querschnitt hat, derart angebracht, so dass Polaritäten von den Permanentmagneten 16a und 16b zueinander entgegengesetzt sind. Wie in 25 angezeigt, ist eine Magnetrichtung von jeweils dem blockförmigen Magneten 60 und den plattenförmigen Magneten 16a und 16b in eine Richtung ausgerichtet und zu dem Drahtseil 1 hin gerichtet.
Wie oben beschrieben, ist gemäß der vorliegenden Ausführungsform eine Mehrzahl von Magneten, welche jeweils eine Magnetrichtung haben, welche in eine Richtung ausgerichtet ist, zusammengefasst, und derart angeordnet, so dass jede Magnetrichtung auf ihrem Querschnitt, welcher entlang einer Ebene geschnitten ist, welche senkrecht zu der Axialrichtung von dem Drahtseil ist, zu dem Drahtseil hin gerichtet ist. Demgemäß ist es möglich, den Magnetfluss zu reduzieren, welcher von den jeweiligen Magneten erzeugt wird und ohne einen Fluss in das Drahtseil ausstreut, und den lokalen Magnetfluss-Streuverlust zu erhöhen, welcher in der Nähe von dem beschädigten Abschnitt von dem Drahtseil erzeugt wird, welches ein SN-Verhältnis von dem Fehlererfassungssignal verbessert.
Insbesondere werden der Magnet von der Blockform und die Zusatz-Magnete von der Plattenform, welche einfach hergestellt werden, zusammen kombiniert, wobei Anregungs-Magnete, welche eine Magnetrichtung haben, welche zu dem Drahtseil 1 gerichtet ist, kostengünstig hergestellt werden können. Wie in 26 gezeigt, kann eine ähnliche Wirkung erlangt werden, wenn eine Mehrzahl von Permanentmagneten 70 bis 72, welche jeweils einen Querschnitt von einer Trapezform haben, in einer kombinierten Art und Weise verwendet werden.
27 ist eine Perspektivansicht, welche ein Aussehen von einem weiteren beispielhaften Drahtseilfehlererfasser gemäß Ausführungsform 2 von der vorliegenden Erfindung in einem Zustand anzeigt, bei welchem eine Führungsplatte davon entfernt ist. In der oben beschriebenen Ausführungsform 1 werden der blockförmige Permanentmagnet 60 und die plattenförmigen Zusatz-Magnete 16a und 16b auf eine kombinierte Art und Weise als Anregungs-Magnete verwendet. In dem in 27 angezeigten Drahtseilfehlererfasser ist ein Paar von Anregungs-Elektromagneten 17a und 17b an beiden Enden von dem Rückjoch 3 angeordnet, und wobei sie derart angeregt werden, so dass Polaritäten davon zueinander entgegengesetzt sind. Es sind Zusatz-Elektromagnete 18a und 18b, welche jeweils eine Plattenform haben, auf dem Elektromagneten 17a angeordnet, und es werden Zusatz-Elektromagnete 18c und 18d, welche jeweils eine Plattenform haben, auf dem Elektromagneten 17b angeordnet. Die Magnetrichtungen von dem Zusatz-Elektromagneten 18a und 18b, und 18c und 18d sind derart eingestellt, so dass Polaritäten von den jeweiligen Paaren, welche der Mitte von dem Drahtseil 1 gegenüberliegen, gleich jenen der Elektromagnete 17a und 17b sind.
Auf diese Art und Weise kann, sogar wenn der Permanentmagnet durch den Elektromagneten ersetzt wird, die gleiche Wirkung wie oben beschrieben erlangt werden. In diesem Fall wird, wenn ein Strom zu dem Elektromagneten ausgeschaltet ist, keine Anziehungskraft erzeugt, und wird somit die Arbeitseffizienz von einem Monteurarbeiter erhöht, wenn der Arbeiter den Drahtseilfehlererfasser mit dem Drahtseil verbindet oder diesen davon trennt.
Ausführungsform 3.
28 und 29 sind perspektivische Ansichten, welche jeweils ein Aussehen von einem Drahtseilfehlererfasser gemäß Ausführungsform 3 von der vorliegenden Erfindung in einem Zustand anzeigen, bei welchem eine Führungsplatte davon entfernt ist. 30 ist eine Schnittansicht von einem Anregungs-Permanentmagneten in dem Drahtseilfehlererfasser gemäß Ausführungsform 3 von der vorliegenden Erfindung.
Der Drahtseilfehlererfasser gemäß Ausführungsform 3 ist aufgebaut aus einem ersten Gerät, wie in 28 gezeigt, welches ein Rückjoch 3, erste Anregungs-Permanentmagnete 4a und 4b, welche jeweils einen Querschnitt von einer bogenförmigen Form haben, wenn sie entlang von einer Ebene geschnitten sind, welche senkrecht zu einer Axialrichtung von einem Drahtseil ist, eine Erfassungsspule 8, welche auf einer Haltebasis 12 angeordnet ist, und eine Führungsplatte 6a enthält, und aus einem zweiten Gerät, welches in 29 angezeigt ist, welches ein Rückjoch 3, zweite Anregungs-Permanentmagnete 4c und 4d, welche jeweils einen Querschnitt von einer bogenförmigen Form haben, wenn sie entlang einer Ebene geschnitten sind, welche senkrecht zu der Axialrichtung von dem Drahtseil ist, und eine Führungsplatte 6 enthält. Die Führungsplatte 6, welche in dem ersten Gerät enthalten ist, und jene, welche in dem zweiten Gerät enthalten ist, sind über ein Scharnier oder dergleichen zusammen fixiert, um somit in Axialrichtung des Drahtseils geöffnet und geschlossen werden zu können. Ferner können die Führungsplatte 6, welche die ersten Permanentmagneten 4a und 4b daran befestigt hat, und die Führungsplatte 6, welche die zweiten Permanentmagneten 4c und 4d daran befestigt hat, mithilfe von Schrauben fixiert werden, um somit voneinander entnehmbar zu sein.
Wie in 30 gezeigt, sind die ersten Permanentmagneten 4a und 4b und die zweiten Permanentmagneten 4c und 4d derart angeordnet, um einen Außenumfang von dem Drahtseil 1 zu umfassen, und um es zu ermöglichen, dass Magnetrichtungen davon, auf einem Querschnitt, welcher entlang einer Ebene geschnitten ist, welche senkrecht zur Axialrichtung von dem Drahtseil ist, zur Mitte von dem Drahtseil 1 hin ausgerichtet sind. Auf diese Art und Weise sind die Magnetrichtungen der ersten und zweiten Permanentmagnete zur Mitte des Drahtseils 1 hin ausgerichtet, das heißt zur Radialrichtung, und somit wird bewirkt, dass ein höherer Magnetfluss in das Drahtseil 1 fließt. Ferner sind die ersten und zweiten Anregungs-Permanentmagnete derart angeordnet, so dass sie den Außenumfang von dem Drahtseil 1 umfassen, wobei bewirkt wird, dass ein höherer Magnetfluss in das Drahtseil fließt, und es möglich ist, einen lokalen Magnetfluss-Streuverlust zu erhöhen.
31 zeigt, basierend auf dem Verfahren finiter Elemente, ein Analyseergebnis von einer Magnetflussverteilung über einen Querschnitt von dem Drahtseil in jenem Fall, bei welchem der Drahtseilfehlererfasser mit dem Anregungs-Permanentmagnet gemäß Ausführungsform 3 verwendet wird. Verglichen mit der Verteilung von der Magnetflussdichte über den Querschnitt von dem in 22 angezeigten Drahtseil, bei welchem ein Flusserfasser ohne die zweiten Anregungs-Permanentmagnete 4c und 4d verwendet ist, ist die Magnetflussdichte in der Nähe von einem Bereich, bei welchem die zweiten Anregungs-Permanentmagnete 4c und 4d angeordnet sind, erhöht. Demgemäß kann, unabhängig davon, welcher Teil von dem Drahtseil 1 auch immer einen beschädigten Abschnitt hat, ein hohes Magnetfeld erzeugt werden, und kann daraus folgend eine Höhe des Magnetfluss-Streuverlustes an dem beschädigten Abschnitt von dem Drahtseil erhöht werden.
Wie oben beschrieben, werden gemäß der vorliegenden Ausführungsform eine Mehrzahl von Magneten, in einer zusammengefassten Art und Weise, als Anregungs-Magneten verwendet, und werden derart angeordnet, so dass die Querschnitte von den jeweiligen Magneten, wenn jeder Magnet entlang der Ebene geschnitten ist, welche zu der Axialrichtung von dem Drahtseil senkrecht ist, einen Außenumfang von dem Drahtseil umgeben, und so dass die Magnetrichtung auf dem Querschnitt von jedem Magnet zum Drahtseil hin ausgerichtet ist. Demgemäß ist es möglich, an jedem Punkt an dem Außenumfang von dem Drahtseil 1 einen höheren Magnetfluss-Streuverlust zu erlangen, und ist es ebenfalls möglich, ein Signal zu erlangen, welches ein SN-Verhältnis hat, welches ausreicht, um durch die Magnetfluss-Streuverlust-Erfassungssektion erfasst zu werden.
INDUSTRIELLE ANWENDBARKEIT
Die vorliegende Erfindung kann weit verbreitet als ein Drahtseilfehlererfasser zum Erfassen von einer Beschädigung in einem Drahtseil oder von einer Trennung von einem Teildraht verwendet werden.

Claims

Drahtseilfehlererfasser, welcher enthält: einen Magnetisierer, welcher ein Rückjoch (3) und ein Paar von Anregungs-Magneten (4a) und (4b) enthält, welche derart auf dem Rückjoch (3) angeordnet sind, dass Polaritäten davon zueinander entgegengesetzt sind, und einen Hauptmagnetpfad in einem vorbestimmten Segment in einer Axialrichtung von einem Drahtseil (1) ausbilden; und eine Magnetfluss-Streuverlust-Erfassungssektion, welche in dem vorbestimmten Segment in der Axialrichtung angeordnet ist, und einen Magnetfluss-Streuverlust erfasst, welcher von einem beschädigten Abschnitt von dem Drahtseil (1) erzeugt ist, wobei jeder von den Anregungs-Magneten (4a) und (4b), wenn jeder Anregungs-Magnet (4a) und (4b) entlang einer Ebene geschnitten ist, welche senkrecht zu der Axialrichtung von dem Drahtseil (1) ist, derart geformt ist, dass er einen Querschnitt von einer Form hat, welche das Drahtseil (1) umgibt, und über den Querschnitt von dem Anregungs-Magnet (4a) und (4b) eine Magnetrichtung hat, welche von zumindest zwei Richtungen aus zu dem Drahtseil (1) hin ausgerichtet ist, wobei jeder von den Anregungs-Magneten (4a) und (4b), wenn jeder Anregungs-Magnet (4a) und (4b) entlang einer Ebene geschnitten ist, welche senkrecht zu der Axialrichtung von dem Drahtseil (1) ist, derart geformt ist, dass er einen Querschnitt von einer U-förmigen Form hat, welche das Drahtseil (1) umfasst, und über den Querschnitt von dem Anregungs-Magnet (4a) und (4b) eine Magnetrichtung hat, welche zu dem Drahtseil (1) hin ausgerichtet ist.
Drahtseilfehlererfasser, welcher enthält: einen Magnetisierer, welcher ein Rückjoch (3) und ein Paar von Anregungs-Magneten (4a) und (4b) enthält, welche derart auf dem Rückjoch (3) angeordnet sind, dass Polaritäten davon zueinander entgegengesetzt sind und einen Hauptmagnetpfad in einem vorbestimmten Segment in einer Axialrichtung von einem Drahtseil (1) ausbilden; und eine Magnetfluss-Streuverlust-Erfassungssektion, welche in dem vorbestimmten Segment in der Axialrichtung angeordnet ist, und einen Magnetfluss-Streuverlust erfasst, welcher von einem beschädigten Abschnitt von dem Drahtseil (1) erzeugt ist, wobei jeder von den Anregungs-Magneten (4a) und (4b), wenn jeder Anregungs-Magnet (4a) und (4b) entlang einer Ebene geschnitten ist, welche senkrecht zu der Axialrichtung von dem Drahtseil (1) ist, derart geformt ist, dass er einen Querschnitt von einer Form hat, welche das Drahtseil (1) umgibt, und über den Querschnitt von dem Anregungs-Magnet (4a) und (4b) eine Magnetrichtung hat, welche von zumindest zwei Richtungen aus zu dem hin Drahtseil (1) ausgerichtet ist, wobei jeder von den Anregungs-Magneten (4a) und (4b), wenn jeder Anregungs-Magnet (4a) und (4b) entlang einer Ebene geschnitten ist, welche senkrecht zu der Axialrichtung von dem Drahtseil (1) ist, derart geformt ist, dass er einen Querschnitt von einer U-förmigen Form hat, welche das Drahtseil (1) umfasst, und über den Querschnitt von dem Anregungs-Magnet (4a) und (4b) eine Magnetrichtung hat, welche zu der Mitte von dem Drahtseil (1) hin ausgerichtet ist.
Drahtseilfehlererfasser welcher enthält: einen Magnetisierer, welcher ein Rückjoch (3) und ein Paar von Anregungs-Magneten (4a) und (4b) enthält, welche derart auf dem Rückjoch (3) angeordnet sind, dass Polaritäten davon zueinander entgegengesetzt sind und einen Hauptmagnetpfad in einem vorbestimmten Segment in einer Axialrichtung von einem Drahtseil (1) ausbilden; und eine Magnetfluss-Streuverlust-Erfassungssektion, welche in dem vorbestimmten Segment in der Axialrichtung angeordnet ist, und einen Magnetfluss-Streuverlust erfasst, welcher von einem beschädigten Abschnitt von dem Drahtseil (1) erzeugt ist, wobei jeder von den Anregungs-Magneten (4a) und (4b), wenn jeder Anregungs-Magnet (4a) und (4b) entlang einer Ebene geschnitten ist, welche senkrecht zu der Axialrichtung von dem Drahtseil (1) ist, derart geformt ist, dass er einen Querschnitt von einer Form hat, welche das Drahtseil (1) umgibt, und über den Querschnitt von dem Anregungs-Magnet (4a) und (4b) eine Magnetrichtung hat, welche von zumindest zwei Richtungen aus zu dem Drahtseil (1) hin ausgerichtet ist, wobei eine Mehrzahl von Magneten (4a), (4b), (4c), (4d) in einer zusammengefassten Art und Weise als Anregungs-Magnete (4a), (4b), (4c), (4d) verwendet sind, und die Magnete (4a), (4b), (4c), (4d) derart angeordnet sind, dass Querschnitte davon, wenn die Magnete (4a), (4b), (4c), (4d) entlang einer Ebene geschnitten sind, welche senkrecht zu der Axialrichtung von dem Drahtseil (1) ist, eine U-Form haben und einen gesamten Umfang von dem Drahtseil (1) umfassen, und dass die Magnetrichtung über den Querschnitt von jedem von den Magneten (4a), (4b), (4c), (4d) zu dem Drahtseil (1) hin ausgerichtet ist.
Drahtseilfehlererfasser nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Magnetfluss-Streuverlust-Erfassungssektion umfasst: ein Magnetpfadelement (7), das derart angeordnet ist, dass es magnetisch isoliert ist von dem Magnetisierer, um den Magnetfluss-Streuverlust um das Drahtseil (1) umzuleiten, und eine Erfassungsspule (8), die um das Magnetpfadelement (7) gewickelt ist, um den Magnetfluss-Streuverlust zu erfassen.