DE1901465A1

DE1901465A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Sortieren ferromagnetischer Koerper im magnetischen Feld

Info

Publication number: DE1901465A1
Application number: DE19691901465
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Pavel Nekvinda
Original assignee: SVU TEXTILNI; Statni Vyzkumny Ustav Textilni
Current assignee: SVU TEXTILNI; Statni Vyzkumny Ustav Textilni
Priority date: 1968-01-15
Filing date: 1969-01-14
Publication date: 1969-08-28
Also published as: AT285216B; US3539005A; FR2000262A1; GB1194995A

Description

11. Januar 1969 Patentanwalt .

Dipl. Phys. Dr. Walther 3unius ' ' _iK(M

3 Hannover, Abbe*, aß ^eme Akte: 1591

Statni v#zkumn# ustav textilni, Literec

Verfahren und Vorrichtung zum Sortieren ferromagnetischer Körper im magnetischen PeId

Bie Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Sortieren ferromagnetische Körper im magnetischen PeId auf Grund jener Eigenschaften des Materials, die den magnetischen Fluß beeinflussen, wie z.B. der Härte und der Zusammensetzung des Materials, deren Punktion die Permeabilität ist.

Der Erfindungsgegenstand kann zum Sortieren von Lagerkugeln und -Hollen sowie von Läufern für Ringspinnmaschinen und dergleichen nach dem Härtegrad verwendet werden.

Es wurde bereits vorgeschlagen, die Messung der Härte ferromagnetisehen Materials mit Hilfe einer Meßspule vorzunehmen, die die Primärwicklung eines kernlosen

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!Transformators bildet. Der zu prüfende Gegenstand wird in die Spule eingeschoben, wodurch der magnetische Fluß in Abhängigkeit von der Permeabilität des katerials und von der Intensität des magnetischen Feldes beeinflusst wird, so daß sich die Spannung in der Sekundärwicklung des Iransformators, in dessen Stromkreis ein Galvanometer eingeschaltet ist, ändert.

Ferner wurde vorgeschlagen, ferromagnetische Körper dadurch zu sortieren, daß sie durch eine Induktionsspule, deren Induktivität bzw. induzierte Spannung in Abhängigkeit von den magnetischen Eigenschafen des Materials des betreffenden Körpers schwankt, hindurchgeführt werden. Eine mechanische Sortiervorrichtung wird dann durch den von der Spule ausgesandten Impuls betätigt.

Die&e Sortiermöglichkeiten machen es jedoch notwendig komplizierte elektronische, die Impulse von der Spule zum betreffenden öortiermechanismus übertragende Kreise zu installieren.

Diesen Machteil vermeidet die Erfindung.

Das Wesen der Erfindung besteht darin, daß der zu prüfende Körper durch Stellen unterschiedlicher Intensität eines nicht homogenen magnetischen Feldes hindurchgeführt wird, wobei die gewählten \7erte des magnetischen Flusses, die bei Körpern verschiedener Permeabilität an verschiedenen Stellen des magneti-

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sehen Feldes erzielt werden, als Steuerimpulse zum mechanischen Sortieren dieser Körper verwendet werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht in einfacher './eise eine verlässliche Sortierung ferromagnetischer Körper je nach Härte und den übrigen Eigenschaften, die die Permeabilität beeinflussen, lieim Durchgang des zu prüfenden Körpers durch ein nicht homogenes magnetisches Feld verstärkt sich nämlich mit der Erhöhung der Feldintensität der Einfluß des Körpers auf den magnetischen Fluß, so daß Körper mit gleicher Permeabilität in gleicher Weise den magnetischen Fluß auf denselben Stellen des magnetischen Feldes beeinflussen, während dies von Körpern unterschiedlicher Permeabilität ebenfalls in gleichem Maße, jedoch an verschiedenen Stellen des magnetischen Feldes, erfolgt. Bei einem Körper mit höherer Permeabilität wird derselbe magnetische Fluß an der Stelle niedriger Intensität eines magnetischen Feldes erzielt wie bei einem Körper mit niedrigerer Permeabilität an der Stelle höherer Intensität des magnetischen Feldes. Je nach der Stelle, an der ein bestimmter gewählter Wert des magnetischen Flusses erzielt wird, kann also die Permeabilität des Körpers beurteilt und der so gewählte magnetische Fluß als Steuerimpuls zur mechanischen Sortierung der Körper verwendet werden.

Ein solches nicht homogenes magnetisches Feld erzielt man in der erfindungsgemäßen Vorrichtung, die mit

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einer Meßspule versehen ist, deren dem magnetischen Fluß proportionale Induktivität durch einen zu prüfenden Körper beeinflusst wird, der in ihrem magnetischen Feld angeordnet ist. Die Vorrichtung besteht erfindungsgejnäß darin, daß der Kern der Meßspule mit konvergenten Polschuhen versehen wird, zwischen denen sich ein Luftspalt von sich verengendem Querschnitt für den Durchgang des zu prüfenden Körpers durch Stellen verschiedener Intensität des magnetischen Feldes befindet, wobei die Meßspule ^ im Steuerkreis einer mechanischen Vorrichtung zum Sortieren der Körper eingeschaltet ist. Dieser Luftspalt bildet ein nicht homogenes magnetisches Feld, · so daß je nach der Stelle, an der eine bestimmte gewählte Induktivität der Spule erzielt wird, die Permeabilität des zu prüfenden Körpers beurteilt werden kann. Wird daher beim Durchgang eines jeden Körpers der Moment beobachtet, an dem die gewählte Induktivität der Spule erreicht ist, dann können mit Hilfe eines beliebigen geeigneten Steuermechanismus die Körper sortiert werden.

" Die auf einfache Weise erfolgende Feststellung des Augenblickes, da die gewählte Induktivität der Spule erreicht ist, kann zum Beispiel dadurch ermöglicht werden, daß man die Meßspule an eine Widerstandsbrücke anschließt, deren Impedanzen so eingestellt sind, daß in dem Moment, in dem ein Körper mit nominaler Permeabilität an die gewählte Stelle _%des Luftspaltes des Meßspulkernes gelangt, in der Widerstandsbrücke der Gleichgewichtszustand eintritt, wobei an die Indikationsdiagonale der Widerstandsbrücke ein

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Relais zum Betätigen einer zum mechanischen Sortieren bestimmten Yorrichtung angeschlossen ist.

Ein anderes Merkmal der erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht darin, daß an die Indikationsdiagonale der Widerstandsbrücke ein Elektromagnet zur Steuerung einer fallklappe angeschlossen ist, die als Stütze für den zu prüfenden im Luftspalt befindlichen Körper dient. Diese Ausführung ermöglicht das Aussortieren der Körper auf einfache V/eise dadurch, daß diese Stütze stets dann beseitigt wird und der körper herunterfällt, sobald die Induktivität der Ließspule den eingestellten Wert erreicht, d.h. sobald die Y/iderstandsbrücke sich im Gleichgewicht befindet. Der Körper befindet sich in diesem Augenblick an der seiner Permeabilität entsprechenden Stelle, d.i., falls er die nominale Permeabilität besitzt, an der gewählten Stelle des Luftspaltes, bei größerer Permeabilität an der Stelle des breiteren Luftspaltes und bei geringerer Permeabilität an der Stelle, an der der Luftspalt enger ist. Nach Beseitigung der Fallklappe fällt der Körper entweder in den Raum für Körper mit nominaler Permeabilität, im andern Jail entweder in den Raum für Körper mit größerer Permeabilität, eventuell in dem Raum für Körper mit geringerer Permeabilität,

Die Erfindung wird nachstehend an einem in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigen:

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g.' 1 die Vorderansicht der erfindungs gemäß en Vorrichtung,

Mg.' 2 den Schnitt II-II nach !ig. 1, Mg. 3 das elektrische Schaltschema.

Me Heßspule 1 (Pig. 1 und 3) enthält einen Kern 2 (Pig. 1 und 2), der in Polschuhen 3 mit zueinander konvergenten Polflächen endet. Zwischen den Polschuhen 3 befindet sich ein Luftspalt 4 mit trapezförmigem Querschnitt für den Durchgang eines zu prüfenden Körpers, zum Beispiel eines Läufers 5 für Ringspinnmaschinen, in flichtung senkrecht zu den Parallelen des Trapezes. Die Läufer 5 befinden sich in radialen Ausschnitten 6 des Rades 7» das bis in den Luftspalt 4 reicht. In der oberen Lage v/erden die Läufer 5 durch eine Fallklappe 8 gegen Herausfallen gesichert, die an einem Schenkel eines zweiarmigen Hebels 9 angeordnet ist, dessen zweiter Schenkel den Anker 10 des Elektromagneten 11 trägt und von der Feder 12 vom Elektromagneten 11 abgezogen wird.

Die i^eßspule 1 ist an die Widerstandsbrücke 13 (Fig. 3) angeschlossen. Die Impedanzen 14,15-und 16 der Widerstandsbrücke 13 sind so eingestellt, daß im koment, da der Läufer 5 mit nominaler Permeabilität bzw. nominaler Härte an die gewählte Stelle des Luftspaltes 4, zum Beispiel in die Mitte des Luftspaltes 4 gelangt, in der Widerstandsbrücke 13 der Gleichgewichtszustand eintritt, d.h. die Ausgangssp.annung auf der Indikationsdiagonale 17 der Wider-

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standsbrücke 13 fällt auf Null. An die Indikationsdiagonale 17 ist der Elektromagnet 11 angeschlossen.

Die Punktion der beschriebenen Torrichtung ist nachs t ehend erlaut er t.

Beim Durchgang des zu prüfenden Läufers 5 durch den Luftspalt 4 in Pfeilrichtung 18 (Pig.2) richtet und ändert sich der magnetische Fluß und damit auch die Induktivität der Spule 1 in Abhängigkeit von der Permeabilität des Liaterials des Läufers 5 und von seiner Lage im Luftspalt 4· !"ritt der Läufer 5 in den Luftspalt 4> so beeinflusst er das magnetische Feld in geringerem Maße als beim Austritt, bei dem der Läufer 5 fast die gesamte Breite des Luftspaltes 4 einnimmt.

Durchläuft den Luftspalt 4 ein Läufer 5 von nominaler Härte, d.i. mit nominaler Permeabilität, dann ruft er durch seine Lage inmitten des Luftspaltes 4 eine so große Induktivität der Spule 1 hervor, daß diese zur Mullspannung auf der Induktionsdiagonale 17 führt, Während der Mullspannung durchfließt nicht ein Strom die Spule des Elektromagneten 11, so daß die Feder 12 den Anker 10 vom Elektromagneten abzieht, der Hebel 9 ausschwenkt und damit auch die Fallklappe 8 herunterfällt, so daß der Läufer 5 aus dem Luftspalt 4 in ein nicht gezeichnetes Fach für den Läufer 5 mit nominaler Härte fällt.

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Durchläuft den Luftspalt 4 ein Läufer 5 mit geringerer als der Hominalhärte, d.i. ein Läufer 5» dessen Permeabilität höher ist, dann v/erden die gewählte Induktivität der Meßspule 1 und die Mull-·· spannung am Ausgang der Widerstandsbrücke 11 schon früher erreicht, d.i. in der Mähe der breiteren Basis-des trapezförmigen Luftspaltes 4·. An dieser Stelle gibt die Fallklappe 8 den Läufer 5 frei, der in ein nicht dargestelltes Fach für Läufer mit geringerer Härte fällt.

Durchläuft den Luftspalt 4 ein Läufer 5, dessen Härte größer als die Bominalhärte ist. d.h. ein Läufer 5 mit geringerer Permeabilität, dann wird das Gleichgewicht der Widerstandsbrücke 13 erst in der Mähe der engeren Basis des trapezförmigen Luftspaltes 4 erreicht und der Läufer 5 fällt in ein nicht veranschaulichtes Fach für Läufer 5 mit größerer Härte.

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Claims

- 9 Patentansprüche :

Verfahren zum Sortieren ferromagnetischer Körper im magnetischen feld, in dem der magnetische !Fluß von dem zu prüfenden Körper in Abhängigkeit von der Permeabilität des Körpers und von der Intensität des magnetischen Feldes beeinflusst wird," dadurch gekennzeichnet,

daß der zu prüfende Körper durch Stellen unterschiedlicher Intensität eines nicht homogenen magnetischen Feldes hindurchgeführt wird, wobei die gewählten V/erte des magnetischen Flusses, die bei Körpern unterschiedlicher Permeabilität an verschiedenen Stellen des magnetischen Feldes erzielt werden, als Steuerimpuls zum mechanischen Sortieren dieser Körper verwendet werden.
2. Vorrichtung sum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 1, mit Hilfe einer iießspule, deren Induktivität durch den zu prüfenden Körper, der sich in ihrem·magnetischen Feld befindet, beeinflusst wird, dadurch gekennzeichnet,

daß der Kern (2) der Meßspule (1) mit konvergenten Polschuhen (3) versehen ist, zwischen denen sich ein Luftspalt (4) von sich verengendem Querschnitt für den Durchgang des zu prüfenden Körpers durch Stellen verschiedener Intensität des magnetischen Feldes befindet, wobei die Meßspule (1) im Steuerkreis einer Vorrichtung zum mechanischen Sortieren der Körper eingeschaltet ist.

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- ίο -

Vorrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,

daß ,die Meßspule (1) an eine Y/ideretandsbrücke (15) angeschlossen ist, deren Impedanzen (I4_t15,i6) so eingestellt sind, daß in dem Moment, in welchem ein Körper mit nominaler Permeabilität an die gewählte Stelle des -Luftspaltes (4) des Kernes (2) der Meßspule (1) gelangt, in der Widerstands brücke (13) der Gleichgewichtszustand eintritt, wobei an die Indikations diagonale (17) der \7iderstands brücke (13) ein Relais zum Betätigen der mechanischen Sortiervorrichtung angeschlossen ist.

Vorrichtung nach Anspruch 2 und 3t dadurch gekennzeichnet,

daß an die Indikationsdiagonale (17) der Widerstandsbrücke (13) ein Elektromagnet (11) zur Steuerung einer Fallklappe (8) angeschlossen ist, die als Stütze für den zu prüfenden im Luftspalt (4) befindlichen Körper dient.

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