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TECHNISCHES GEBIET
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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.
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STAND DER TECHNIK
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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. 1109-210968 (Absatz [0003], 8 und
dergleichen)
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BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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DIE DURCH DIE ERFINDUNG ZU LÖSENDEN PROBLEME
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Der
obige 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.
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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.
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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.
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LÖSUNG DER PROBLEME
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Der
Drahtseilfehlererfasser gemäß der vorliegenden
Erfindung enthält: einen Magnetisierer, welcher ein Rückjoch
und ein Paar von Anregungsmagneten, welche auf dem Rückjoch
derart angeordnet sind, so dass Polaritäten derer zueinander
entgegengesetzt sind, und einen Hauptmagnetpfad in einem vorbestimmten
Segment in einer Axialrichtung von einem Drahtseil ausbilden, enthält;
und eine Magnetfluss-Streuverlust-Erfassungssektion, welche in dem
vorbestimmten Segment in der Axialrichtung von dem Drahtseil angeordnet
ist, und einen Magnetfluss-Streuverlust, welcher von einem beschädigten Abschnitt
von dem Drahtseil erzeugt wird, erfasst. Jeder von den Anregungsmagneten
hat einen Querschnitt von einer Form, welche das Drahtseil umgibt, wenn
der Anregungsmagnet entlang einer Ebene geschnitten ist, welche
zu der Axialrichtung von dem Drahtseil senkrecht ist, und hat im
Querschnitt eine Magnetausrichtung, welche von zumindest zwei Richtungen
zu dem Drahtseil hin ausgerichtet ist.
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WIRKUNG DER ERFINDUNG
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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.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
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1 eine
Perspektivansicht, welche einen Drahtseilfehlererfasser gemäß einer
Ausführungsform 1 von der vorliegenden Erfindung anzeigt.
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2 ist
eine Perspektivansicht, welche ein Aussehen des in 1 gezeigten
Drahtseilfehlererfassers in einem Zustand anzeigt, bei welchem eine Führungsplatte
dessen entfernt ist.
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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.
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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.
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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.
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6 ist
eine Perspektivansicht, welche einen weiteren Drahtseilfehlererfasser
gemäß Ausführungsform 1 von der vorliegenden
Erfindung anzeigt.
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7 ist
eine Perspektivansicht, welche ein Magnetpfadelement von dem in 6 gezeigten Drahtseilfehlererfasser
anzeigt.
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8 ist
eine schematische Schnittansicht eines Drahtseilfehlererfassers
mit dem in 6 angezeigten Magnetpfadelement.
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9 ist
eine vergrößerte Ansicht, welche einen Fluss eines
lokalen Magnetfluss-Streuverlustes, wie in 8 gezeigt,
anzeigt.
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10 ist
eine ebene Schnittansicht, welche ein Anregungs-Permanentmagnet-Herstellungsgerät
gemäß Ausführungsform 1 von der vorliegenden Erfindung
anzeigt.
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11 ist
eine seitliche Schnittansicht, welche das Anregungs-Permanentmagnet-Herstellungsgerät
gemäß Ausführungsform 1 von der vorliegenden
Erfindung anzeigt.
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12 ist
eine ebene Schnittansicht, welche das Anregungs-Permanentmagnet-Herstellungsgerät
gemäß Ausführungsform 1 von der vorliegenden Erfindung
anzeigt.
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13 ist
eine seitliche Schnittansicht, welche das Anregungs-Permanentmagnet-Herstellungsgerät
gemäß Ausführungsform 1 von der vorliegenden
Erfindung anzeigt.
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14 ist
eine seitliche Schnittansicht, welches ein weiteres Anregungs-Permanentmagnet-Herstellungsgerät
gemäß Ausführungsform 1 von der vorliegenden
Erfindung anzeigt.
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15 ist
eine ebene Schnittansicht, welche ein weiteres Anregungs-Permanentmagnet-Herstellungsgerät
gemäß Ausführungsform 1 von der vorliegenden
Erfindung anzeigt.
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16 ist
ein Schaubild, welches einen Magnet-Guss anzeigt, welcher durch
das jeweils in 14 und 15 angezeigte
Herstellungsgerät gegossen ist.
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17 ist
eine seitliche Schnittansicht, welche ein Anregungs-Permanentmagnet-Herstellungsgerät
zum Herstellen eines Sinter-Magneten gemäß Ausführungsform
1 von der vorliegenden Erfindung anzeigt.
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18 ist
eine seitliche Schnittansicht, welche das Anregungs-Permanentmagnet-Herstellungsgerät
zum Herstellen des Sinter-Magnets gemäß Ausführungsform
1 von der vorliegenden Erfindung anzeigt.
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19 ist
eine seitliche Schnittansicht, welche ein weiteres Anregungs-Permanentmagnet-Herstellungsgerät
zum Herstellen des Sinter-Magnets gemäß Ausführungsform
1 von der vorliegenden Erfindung anzeigt.
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20 ist
eine ebene Schnittansicht, welche ein weiteres Anregungs-Permanentmagnet-Herstellungsgerät
zum Herstellen des Sinter-Magnets gemäß Ausführungsform
1 von der vorliegenden Erfindung anzeigt.
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21 ist
ein Diagramm, welches einen Magnetfluss-Streuverlust anzeigt, welcher
durch den Drahtseilfehlererfasser gemäß Ausführungsform
1 von der vorliegenden Erfindung erfasst ist.
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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.
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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.
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24 ist
eine Perspektivansicht, welche einen Anregungs-Permanentmagneten
gemäß einer Ausführungsform 2 von der
vorliegenden Erfindung anzeigt.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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30 ist
eine Schnittansicht von einem Anregungs-Permanentmagneten in dem
Drahtseilfehlererfasser gemäß Ausführungsform
3 von der vorliegenden Erfindung.
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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.
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32 ist
ein Schaubild, welches einen Fluss eines Magnetflusses von einem
Anregungs-Permanentmagneten von einem Vergleichs-Beispiel anzeigt.
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BESTE ART UND WEISE ZUR DURCHFÜHRUNG DER
ERFINDUNG
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Im
Folgenden werden bevorzugte Ausführungsformen zur Durchführung
der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die Zeichnung beschrieben.
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Ausführungsform 1.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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
durch 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.
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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.
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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.
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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.
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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 8,
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.
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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
gemäß Ausführungsform 1 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.
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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.
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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, 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.
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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
gemäß der vorliegenden Ausführungsform
1 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-Herstellungsgerät.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Bei
dem Sinter-Magnet-Herstellungsgerät gemäß Ausführungsform
1 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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Ausführungsform 2.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Ausführungsform 3.
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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.
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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 28 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.
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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.
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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.
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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.
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INDUSTRIELLE ANWENDBARKEIT
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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.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Es
sind enthalten: ein Magnetisierer, welcher ein Paar von Anregungs-Magneten
(4a) und (4b) hat, welche auf einem Rückjoch
(3) angeordnet sind, so dass Polaritäten davon
zueinander entgegengesetzt sind, und einen Hauptmagnetpfad in einem
vorbestimmten Segment in einer Axialrichtung von einem Drahtseil
(1) ausbilden; und eine Erfassungsspule (8), welche
in dem vorbestimmten Segment in der Axialrichtung angeordnet ist,
und einen Magnetfluss-Streuverlust erfasst, welcher von einem beschädigten
Abschnitt (10) von dem Drahtseil erzeugt wird. Jeder von
den Anregungs-Magneten (4a) und (4b) hat, wenn
jeder Anregungs-Magnet entlang einer Ebene geschnitten ist, welche
senkrecht zu der Axialrichtung von dem Drahtseil (1) ist,
einen Querschnitt von einer Form, welche das Drahtseil (1)
umgibt, und hat über den Querschnitt eine Magnetrichtung,
welche von zumindest zwei Richtungen aus zu dem Drahtseil hin ausgerichtet
ist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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