DE1960311C3 - Verfahren und Vorrichtung zur Orientierung von dielektrischen Körpern durch ein elektrisches Feld - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zur Orientierung von dielektrischen Körpern durch ein elektrisches FeldInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Orientiemng von Körpern aus Werkstoffen mit
ausgeprägten dielektrischen Eigenschaften durch ein elektrisches Feld, das zwischen die Orientierungszone
umgebender. Elektroden erzeugt wird, sowie auf eine
Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.
Die grundsätzliche Möglichkeit der Orientierung von asymmetrischen Tillen in einem elektrischen Feld unter
Ausnutzung dieser Asymmetrie ist in der schweizerischen Patentschrift 3 68 691 angesprochen. Dabei ist
auch davon die Rede, daß Richtung und Stärke des Kraftfeldes veränderlich sein können, wobei jedoch
nicht an Wechselfelder gedacht ist, sondern nur an eine Anpassung der Vorrichtung an die Erfordernisse des
Ordnens von Teilen verschiedenartiger Ausbildung. Im übrigen werden in der genannten Druckschrift keinerlei
konkrete Hinweise gegeben.
Ähnlich allgemeine Hinweise finden sich im Lehrbuch »Physik« von W e s t ρ h a 1, 3. Auflage 1933, Seite 258,
wo die Kraftwirkung inhomogen τ elektrischer Felder auf Dielektrika behandelt ist. Über konkrete Möglichkeiten
der Orientierung von verschiedenartig ausgebildeten Körpern ist jedoch auch hier nichts gesagt
Ein praktischer Fall der Orientierung von dielektrischen Körpern ist in dem UdSSR-Erfinderschein
1 28 684 beschrieben, wo es um die Ausrichtung von Körnern zur Verbesserung von deren Siebbarkeit geht.
Dabei dient das die länglichen Körner tragende Sieb als eine der Elektroden, über welcher eine zweite Elektrode
angeordnet ist, wobei beide an eine Gleichstromquelle angeschlossen sind. Unter der Einwirkung des entstehenden
elektrostatischen Feldes stellen sich die Körner mit ihrer längeren Erstreckung in Richtung der
Feldlinien.
Die bekannten Verfahren und Vorrichtungen sind nicht geeignet zur Orientierung von dielektrischen
Körpern, z. B. zum Zwecke der geordneten und ausgerichteten Zubringung von Werkstücken bei der
Montage von Geräten, Apparaten oder Maschinen. Vor allem liegt dies an der gegenseitigen Beeinflussung der
Körper, die im elektrischen Gleichfeld dazu neigen, an Bauelementen der ÖrientierUngsvorrichtüng in der
Orientierungszone haften zu bleiben oder auch sich spontan unter Übergang von elektrischen Ladungen
von der Oberfläche eines Körpers äüf einen anderen öder auf die Elektroden neu und unregelmäßig
umzuorientieren. Diese Erscheinungen verhindern die Erzielung eines geordneten kontinuierlichen Werk-
stOckstroms.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung
eines Verfahrens zur Orientierung von Körpern mit ausgeprägten dielektrischen Eigenschaften durch ein
elektrisches Feid, mit dem eine exakte und störungsfreie Orientierung der Körper möglich wird, wobei diese
Körper symmetrische Werkstücke wie Buchsen oder Stäbe oder auch unsymmetrische Werkstücke mit
Schlitzen, Öffnungen, Gewindeabschnitten oder dergl. an einem EiHe sein können.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird als elektrisches Feld
ein elektrisches Wechselfeld erzeugt, dessen Frequenz und Stärke in Abhängigkeit von den kennzeichnenden
Merkmalen des zu orientierenden Körpers so gewählt werden, daß das erforderliche Richtdrehmoment erreicht
wird.
Bei einem solchen Vorgehen treten keine störenden Erscheinungen auf. Es bleibt lediglich die richtende
Kraft aufgrund der Dipolstruktur der Körper, die diese längs des Feldvektors ausrichten will. Bei der Änderung
der Richtung des elektrischen Feldes ändert sich entsprechenderweise auch die Ladung der Dipole. Die
Wirkung des ausrichtenden Moments bleib* damit aber die gleiche, so daß die Orientierung in einem
bestimmten Sinne sichergestellt ist, ohne daß die beschriebenen störenden Nebenerscheinungen auftreten.
An sich ist die Mitwirkung von Wechselfeldern bei der Orientierung von Körpern bekannt, z. B. aus dem
UdSSR-Erfinderschein 1 81 481. Hier handelt es sich jedoch um ganz andersartige Wirkungsprinzipien,
nämlich darum, daß elektrisch leitende Körper gleichzeitig einem magnetischen Wechselfeld und einem
magnetischen Gleichfeld ausgesetzt werden, wobei die auftretenden Wirbelströme bei der Orientierung mitwirken.
In weiterer Ausbildung der Erfindung kann es zweckmäßig sein, wenn das elektrische Wechselfeld in
der Orientierungszone inhomogen ist, z. B. in der Weise,
daß die Feldstärke sich längs der Strecke zwischen Ein- und Ausli-jf der Körper ändert. In besonders zweckmäßiger
Weise kann diese Änderung eine Zunahme der Feldstärke vom Einlauf zum Auslauf der Orientierungszone sein. Eine einfache Ausbildung ergibt sich, wenn
sich die Feldstärke linear vom Ein- zum Auslauf der Orientierungdzone ändert
Es ist weiterhin zweckmäßig, wenn die Feldstärke so hoch gewählt wird, daß die Koronaentladung einsetzt,
die Funkenentladung aber vermieden wird.
Zur Durchführung des Verfahrens dient in weiterer Ausbildung der Erfindung eine Vorrichtung mit zwei
gegenüberliegend und parallel zueinander angeordneten Elektroden, einem Zuteiler zum Einbringen der zu
orientierenden Körper in die Orientierungszone und eine Rinne zum Ausbringen der orientierten Körper aus
der Orientierungszone.
Zweckmäßigerweise hat die Vorrichtung zwei gegenüberliegend und parallel angeordnete Elektroden, die
mit ihren einlaufseitigen Enden die Orientierungszone bilden, sowie eine Rinne zum Einbringen der zu
orientierenden Körper in die Orientierungszone und Ausbringen der orientierten Körpen
Eine weitere zweckmäßige Ausbildung hat zwei flache schräg übereinanderliegende Elektroden, die die
Orientierungszone bilden, sowie eine Einlaufrinne und eine Auslaufrille für das Ein* und Ausbringen der zu
orientierenden Körper,
Die Untere Elektrode kann Vörteilhäfterweise von
einem elektromagnetischen Schwingantrieb in Vibration versetzbar sein und die obere Elektrode kann in
ihrer Winkellage verstellbar sein.
Auch können die Elektroden senkrecht oder schräg zur Senkrechten stehen und zumindest eine Orientierungszone
in Form eines sich verjüngenden Kanals bilden. Dabei können die Elektroden zueinander
weisende Wulste am Auslauf der Orientierungszone besitzen.
ίο Es kann auch zweckmäßig sein, wenn zwei eine
Orientierungszone bildende Elektroden vorhanden sind, die mit zueinander weisenden zugespitzten Vorsprüngen
besetzt sind. Diese zugespitzten Vorsprünge können gleichmäßig auf der zur Orientierungszone
weisenden Seite der Elektroden verteilt sein und ihre Länge kann in Abhängigkeit von der Gestaltung der zu
orientierenden Körper so gewählt sein, daß der Abstand zwischen den Spitzen der Vorsprünge und der
Körperoberfläche überall etwa gleich ist
Sehr vorteilhaft kann schließlich noch eine Verengung zwischen den Elektroden . (jr Ausbildung eines Feldstärkemaxirnums sein, wobei darn die Körper an der Stelle der Verengung, d. h. an der Stelle des größten Feldstärkegradienten anhalten und fixiert bleiben.
Die Erfindung wird nachfolgend durch die Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnungen erläutert Es zeigt
Sehr vorteilhaft kann schließlich noch eine Verengung zwischen den Elektroden . (jr Ausbildung eines Feldstärkemaxirnums sein, wobei darn die Körper an der Stelle der Verengung, d. h. an der Stelle des größten Feldstärkegradienten anhalten und fixiert bleiben.
Die Erfindung wird nachfolgend durch die Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnungen erläutert Es zeigt
F i g. 1 das Verfahren zur Orientierung von Körpern mit einem homogenen elektrischen Wechselfeld,
F i g. 2 eine Vorrichtung zur Orientierung von Körpern durch ein homogenes elektrisches Feld in sehematischer Darstellung,
F i g. 2 eine Vorrichtung zur Orientierung von Körpern durch ein homogenes elektrisches Feld in sehematischer Darstellung,
F i g. 3 ein Verfahren zur Orientierung von Körpern mit einem inhomogenen elektrischen Wechselfeld,
Fig.4 eine Vorrichtung zur Orientierung von Körpern mit einem inhomogenen elektrischen Wechselfeld, dessen Inhomogenität durch den Randeffekt bedingt wird,
Fig.4 eine Vorrichtung zur Orientierung von Körpern mit einem inhomogenen elektrischen Wechselfeld, dessen Inhomogenität durch den Randeffekt bedingt wird,
Fig. 5 eine Vorrichtung zur Orisntier ing von Körpern durch ein inhomogenes elektrisches Feld, bei
der die Elektroden schräg übereinander liegen, in ■·. thematischer Darstellung,
Fig 6 die schematische Darstellung einer Vorrichtung zur Orientierung der Körper mit einem inhomogenen
elektrischen Feld, bei der die beiden flachen Elektroden senkrecht stehen und eine Orientierungszone
in Form eines sich verjüngenden Kanals bilden.
F i g. 7 desgleichen in Draufsicht,
Fig.8 eine Vorrichtung zur Orientierung von so Körpern durch ein inhomogenes elektrisches Feld mit
schrägstehenden Elektroden in sehematischer Darstellung.
F i g. 9 eine Vorrichtung zur Orientierung von Körpern durch ein inhomogenes elektrisches Feld, bei
der vier Elektroden drei Orientierungszonen in Form von sich verjüngenden Kanälen bilden.
F i g. 10 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung
zur Orientierung von Körpern mit Nadeln besetzten Elektroden in Gesamtansicht,
F i g. 11 desg.ciichen in einer Seitenansicht,
F i g. 11 desg.ciichen in einer Seitenansicht,
F i g. 12 den Schnitt XII-XII nach F i g. 1 ί·
Der Grundgedanke des Verfahrens besteht darin, daß man ein elektisches Wechselfeld in der ürientierungszone
1 (Fig. 1) erzeugt, indem man die Spannung einer
Wechselstromquelle 4 an die Elektroden 2,3 anlegt. Die Feldstärke und Frequenz werden so eingestellt, daß der
in die Orientierungszone 1 eingebrachte Körper 5, beispielsweise ein Werkstück, in Übereinstimmung mit
seinen bestimmten kennzeichnenden Merkmalen lagefichtig
eingestellt wird. Unter der Wirkung des elektrischen Wechselfeldes entsteht ein Drehmoment,
das den Körper 5 in die gewünschte Lage dreht. In F i g. 1 ist der zu orientierende Körper 5 in drei Lagen
gezeigt, und zwar in der Ausgangslage 5', bei der es in
die Orientierungszone t eingebracht wird, in einer Zwischenlage 5" während der Orientierung Und
schließlich in der Endlage S'" nach erfolgter Orientier rung, mit der es die Orientierungszone 1 verläßt.
In einem homogenen elektrischen Wechselfeld, erzeugt in der Orientierungszone 1, beispielsweise unter
Zuhilfenahme von flachen parallelliegenden Elektroden, die sich weit über die Orientierungszone 1 erstrecken,
lassen sich verschiedenartige Körper aus Isolierstoffen nach inneren konstruktiven Elementen in eine vorgegebene
Lage genau einstellen. Ein Hohlzylinder mit Innenrippe kann beispielsweise so eingestellt werden,
daß die Rippe die Richtung der Feldlinien annimmt.
Die Vorrichtung zur Orientierung von Körpern durch ein homogenes elektrisches Wechselfeld kann einen
einfachen und raumsparenden Aufbau haben und läßt sich dadurch leicht an verschiedenen Stellen von
automatischen Werkzeugmaschinen, Aggregaten und Fließstraßen einbauen. Eine der möglichen Varianten
der Vorrichtung ist in Fi g. 2 zu sehen. Sie enthält zwei Flachelektroden 2, 3. Diese verlaufen parallel zueinander
und bilden die Orientierungszone 1. Ein Zuteiler 6 sorgt für die Einbringung der zu orientierenden Körper
7, 8,9 in die Orientierungszone 1. Die Beförderung der eingebrachten Körper 7,8,9 durch die Orientierungszohe
I übernimmt ein Beförderungsmittel in Form einer Vibrationsrinne 10. Die Vorrichtung enthält weiter eine
Wechselstromquelle 4, deren Spannung und Frequenz auf beliebige an sich bekannte Weise verstellt wird.
Der Zuteiler 6 ist in einer bestimmten Entfernung vom Ende der Flachelektroden 2, 3 angeordnet, um die
Beeinflußung der behandelten Körper 7, 8, 9 durch die auf Grund des Randeffektes entstehende Inhomogenität
des elektrischen Wechselfeldes zu vermeiden, sonst tritt ein unerwünschte Vororientierung der Körper 7, 8, 9
nach Merkmalen ein, die mit ihrer Gefüge- oder geometrischen Unsymmetrie zusammenhängen.
Die Vorrichtung hat folgende Wirkungsweise. Der zu orientierende Körper 7 gelangt auf die Vibrationsrinne
10 der Orientierungszone 1 und hat zunächst eine beliebige Lage (Pos. T). Während der Bewegung durch
die Orientierungszone 1 greifen am Körper 7 die vom elektrischen Wechselfeld induzierten Kräfte an und
drehen es in eine Lage (Pos. 7"), bei der der den Körper 7 durchflutende Induktionsfluß den maximalen Wert
erreicht. Voi Siegend wird dies erreicht, wenn der
Körper 7 die Lage T" hat, da hierbei der größte Teil des Induktionsflusses das Medium (den Werkstoff des
Körpers 7) durchflutet, welcher eine größere Dielektrizitätskonstante
hat als die Luft in dem Hohlraum des Körpers 7. Die Dielektrizitätskonstante der Luft liegt
bekanntlich bei Eins.
Auf die gleiche Weise werden auch die weiteren Körper beispielsweise vom Typ der Teile 8,9, die bereits
in ihren Endlagen gezeichnet sind, orientiert.
Nachstehend werden einige Beispiele für die Orientierung von Körpern mit einem inhomogenen elektrischen
Wechselfeld näher beschrieben.
Ein inhomogenes elektrisches Wechselfeld, erzeugt beispielsweise unter Ausnutzung des Randeffektes
(Fig.3; in diesem Falle ist die Inhomogenität derart,
daß die Feldstärke in Richtung vom Einlauf bis Auslauf der Orientierungszone J steigt)^ orientiert genau
verschiedene Körper in Abhängigkeit von einem kennzeichnenden Merkmal, das mit elektrischer Unsymmetrie
zusammenhängt Die Körper sind also Werkstücke, die entweder unsymmetrische Gestattung
haben oder bei symmetrischer Gestaltung Teile besitzen, die, zu verschiedenen Seiten gegenüber der
Symmetrieachse Hegend, aus Werkstoffen mit Unterschiedlicher
Dielektrizitätskonstante bestehen.
ίο Bringt man in die Orientierungszone 1 (F i g, 3) einen
Körper mit den obengenannten kennzeichnenden Merkmalen ein, beispielsweise einen Bügel 11 mit
unterschiedlich starken Schenkeln, so dreht sich dieser unter der Wirkung des an ihm angreifenden elektrischen
Wechselfeldes aus der Lage 11' in die Lage 11" ein und bewegt sich zwischen den Flachelektroden 2,3 in dieser
Endlage weiter. In diesem Falle nehmen die Körper also die richtige Lage während des Einlaufens in die
Lage ein, bei der ihr Teil mit der besten Leitfähigkeit für
den elektrischen Fluß in der Bewegungsrichtung vorn liegt. Der Bügel 11 stellt sich beispielsweise mit seinem
dickeren Schenkel in der Bewegungsrichtung nach vorn ein.
Die nach diesem Prinzip arbeitende Vorrichtung ist aus F i g. 4 ersichtlich. Sie besitzt zunächst zwei flache
Elektroden 2, 3 /wischen deren Rändern sich die Orientie·'ingszone 1 befindet Als Beförderungsmittel
für die Zubringung der zu orientierenden Körper 11 und
JO Ausbringung der behandelten Körper 11 dient die Rinne
12. Die Vorrichtung enthält weiter eine Wechselstromquelle
4, deren Spannung und Frequenz auf beliebige an sich bekannte Weise verstellbar ist
F i g. 5 zeigt eine Vorrichtung zur Orientierung von Körpern aus Isolierstoffen (Dielektrika) in einem inhomogenen elektrischen Wechselfeld, dessen Inhomogenität ebenfalls in der Zunahme der Feldstärke vom Ein- zum Auslauf der Orientierungszone besteht Diese Inhomogenität wird aber nicht mehr durch den Randeffekt sondern durch entsprechende gegenseitige Anordnung der Elektroden erreicht Bei der Vorrichtung nach F i g. 5 ist eine Elektrode 13 gleichzeitig die Vibrationsrinne und wird von einem elektromagnetischen Antrieb mit netzgespeisten Wechselstrommagnet 14, dessen Anker 15 an der Elektrode 13 fest angebracht ist, in Schwingungen versetzt Die andere Elektrode 16 ist im Gelenk 17 eingespannt und läßt sich dadurch unter verschiedenen Winkeln zur Elektrode 13 einstellen, wodurch die erforderliche Inhomogenität des elektrisehen Wechselfeldes in der Orientierungszone 21 gewährleistet wird. Die Orientierungszone 21 is. hier der Zwischenraum zwischen den Elektroden 13 und 16. Die Elektrode 16 wird in der eingestellten Lage durch Schraube 18 festgehalten. Die Rinne 19 sorgt für die Einbringung der zu orientierenden Körper 20 in die Orientierungszone 21 und die Rinne 22 zur Ausbringung der orientierten Körper 20. Die Elektroden 13,16 liegen an einer Wechselstromquslle 4, deren Spannung und Frequenz in einer beliebigen an sich bekannten Weise verstellbar sind.
F i g. 5 zeigt eine Vorrichtung zur Orientierung von Körpern aus Isolierstoffen (Dielektrika) in einem inhomogenen elektrischen Wechselfeld, dessen Inhomogenität ebenfalls in der Zunahme der Feldstärke vom Ein- zum Auslauf der Orientierungszone besteht Diese Inhomogenität wird aber nicht mehr durch den Randeffekt sondern durch entsprechende gegenseitige Anordnung der Elektroden erreicht Bei der Vorrichtung nach F i g. 5 ist eine Elektrode 13 gleichzeitig die Vibrationsrinne und wird von einem elektromagnetischen Antrieb mit netzgespeisten Wechselstrommagnet 14, dessen Anker 15 an der Elektrode 13 fest angebracht ist, in Schwingungen versetzt Die andere Elektrode 16 ist im Gelenk 17 eingespannt und läßt sich dadurch unter verschiedenen Winkeln zur Elektrode 13 einstellen, wodurch die erforderliche Inhomogenität des elektrisehen Wechselfeldes in der Orientierungszone 21 gewährleistet wird. Die Orientierungszone 21 is. hier der Zwischenraum zwischen den Elektroden 13 und 16. Die Elektrode 16 wird in der eingestellten Lage durch Schraube 18 festgehalten. Die Rinne 19 sorgt für die Einbringung der zu orientierenden Körper 20 in die Orientierungszone 21 und die Rinne 22 zur Ausbringung der orientierten Körper 20. Die Elektroden 13,16 liegen an einer Wechselstromquslle 4, deren Spannung und Frequenz in einer beliebigen an sich bekannten Weise verstellbar sind.
Die Vorrichtung nach F i g. 5 hat folgende Wirkungsweise. Man stellt die Spannung und Frequenz in
Übereinstimmung mit der Art der zu orientierenden Körper 20 ein. Für die in der Zeichnung gezeigten
Buchsen mit 15 mm Durchmesser und 40 mm Länge sind es beispielsweise 50 kV und 5ö Hz. Die Körper 20
gelangen auf die schwingende Elektrode 13 und bewegen sich unter der Wirkung des elektrischen
Wechselfcldcs zum Auslauf der Orientierungszone 21, wobei sie sich gleichzeitig in die Endlage 20' und 20"
drehen, In dieser Lage gelangen sie auf die Rinne 22 und
verlassen die Orieritierühgszorie 21.
F i g. 6,7 zeigen eine weitere Ausführungsvariante für
die Vorrichtung zur Orientierung von Körpern aus Isolierstoffen in einem inhomogenen elektrischen
Wechsel feld, dessen Feldstärke vom Einlauf zum
Auslauf der Orientierungszone steigt Bei dieser Vorrichtung wird die Örientierungszone wiederum von
zwei flachen senkrechtstehenden Elektroden 23, 24 gebildet und hat die Gestaltung eines sich verjüngenden
Kanals. An den Elektroden 23, 24 wird Spannung angelegt, deren Amplitude und Frequenz auf beliebige
an sich bekannte Weise verstellbar ist. Die zu orientierenden Körper 26 werden durch die Orientierungszone
zwischen den Elektroden 23, 24 befördert und stellen sich währenddessen in die richtige Lage ein.
Eine der Elektroden, beispielsweise die Elektrode 24. wird zweckmäßigerweise geerdet, wie dies auch in
F i g. 6, 7 gezeigt ist. Der einlaufende Körper 26 wird vom elektrischen Wechselfeld durch die Orientierungszone befördert und gleichzeitig in die Lage 26', 26" und
in die Endlage 26" gedreht Mit Pfeilen ist die Bewegungsrichtung des Körpers 26 unter der Wirkung
des elektrischen Wechselfeldes angedeutet.
Am Auslauf der Orientierungszone ist eine Verjüngung
27 vorgesehen, in der der orientierte Körper 26 in der Lage 26'" beim Auslauf angehalten und fixiert wird.
Werden die Elektroden 23, 24 schräg zur Senkrechten angeordnet, wie dies F i g. 8 zeigt, so übt das elektrische
Wechselfeld im Bereich der Orientierungszone auf das Werkstück 26 Kraftwirkung aus, die der Schwerkraft
entgegengerichtet ist. Der Betrag dieser Kraft läßt sich durch Änderung des Neigungswinkels der Elektroden
23,24 gegenüber der Senkrechten verstellen.
Die Zahl der Elektroden kann auch mehr als zwei betragen, wobei sich mehrere Orientierungszonen
ergeben. Fig.9 zeigt beispielsweise eine Anordnung mit vier Elektroden 28, 29, 30, 31 und drei Orientierungszonen
32, 33, 34 dazwischen. In diesen Orientierungszonen kann die Orientierung der Körper nach je
einem kennzeichnenden Merkmal erfolgen. Zum Beispiel werden in der Orientierungszone 32 würfelförmige
Körper 35, in der Orientierungszone 33 die zylindrischen Körper 36 mit hanteiförmigem Querschnitt und in
der Orientierungszone 34 die zylinJerförmigen Körper 37 mit rechteckigem Loch orientiert.
Der Wichtige Vorteil der Vorrichtung nach F i g. 6 und
7 und ihref Abänderungen nach Fig<8 und 9 besteht
darin, daß die Körper orientiert und befördert werden,
ϊ ohne eine feste Unterlage zur Abstützung zu erfordern,
da die senkrechte komponente der vom elektrischen Wechselfeld ausgeübten Kraft dazu ausreicht, um die
Schwerkraft teilweise oder Vollständig zu kompensieren. Man kann den Körper auf der Flüssigkeitsoberflä-
jo ehe in einer Wanne unter den Elektroden schwimmen
lassen, durch ein Luftpolster unterstützen oder schließlich ohne jegliche Unterstützung im elektrischen
Wechselfeld schweben lassen.
Es ergibt sich außerdem die Möglichkeit, einfache Anordnungen zu bauen, die die Körper lagerichtig zur Montagezone befördern, wo sie zu Baugruppen montiert werden.
Es ergibt sich außerdem die Möglichkeit, einfache Anordnungen zu bauen, die die Körper lagerichtig zur Montagezone befördern, wo sie zu Baugruppen montiert werden.
F i g. 10 bis 12 zeigen eine Vorrichtung zur Verwirklichung
des Verfahrens zur Ausrichtung der Körper aus Werkstoffen mit ausgeprägten Dielektrikumeigenschaften
in einem inhomogenen elektrischen Wechselfeld, dessen Feldstärke sich regelmäßig vom Einlauf zum
Auslauf der Orientierungszone ändert. Die Vorrichtung besitzt Stachelelektroden 38, 39, deren Nadeln 40
2r> zueinander weisen. Die Orientierungszone 41 befindet
sich zwischen den Stachelelektroden 38,39. Die Nadeln 40 sind gleichmäßig auf der Oberfläche jeder Stachel
elektrode 38, 39 in versetzten Reihen angeordnet. Die längeren davon befinden sich gegenüber dem engeren
jo Teil und die kürzeren gegenüber dem mehr ausgedehnten
Teil des Körpers 42. Die Nadellänge wird so gewählt, daß der Abstand zwischen den Nadeln 40 und
der Körperoberfläche überall etwa gleich ist. Der Nadelabstand a (F i g. 12) auf der Elektrodenfläche muß
J5 etwa 0,25... 0,5 des Körpermaßes b (F i g. 11) betragen
und die Nadellänge / (Fig. 12) muß etwa dem Nadelabstand gleich sein.
Die Zu- und Abführung der Körper 42 wird durch die Rinne 43 in der Orientierungszone 41 ermöglicht Bei
einer solchen Ausbildung der Vorrichtung steigt die Richtwirksamkeit des elektrischen Wechselfeldes und
dadurch die Geschwindigkeit und Genauigkeit der Orientierung der Körper.
Die höchste Richtwirksamkeit des elektrischen Wechselfeldes ergibt sich bei einer Feldstärke, bei der
die Koronaentladung einsetzt
Hierzu 7 Blatt Zeichnungen
Claims (15)
1. Verfahren zur Orientierung von Körpern aus Werkstoffen mit ausgeprägten dielektrischen Eigenschaften
durch ein elektrisches Feld, das zwischen die Orientierungszone umgebenden Elektroden
erzeugt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das elektrische Feld ein elektrisches Wechselfeld
ist, dessen Frequenz und Stärke in Abhängigkeit von den kennzeichnenden Merkmalen des zu ι ο
orientierenden Körpers so gewählt werden, daß das erforderliche Richtdrehmoment erreicht wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das elektrische Wechselfeld inhomogen ist
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Feldstärke sich längs der Strecke
zwischen Ein- und Auslauf der Körper ändert
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Feldstärke vom Einlauf zum
Auslauf der Orientierungszone zunimmt
•5. Verfahren nach Ansprach 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Feldstärke linear vom Einzum
Auslauf der Orientierungszone ändert
6. Verfahren nach Anspruch 5, gekennzeichnet
durch eine zu hohe Feldstärke, daß die Koronaentladung einsetzt, die Funkenentladung aber vermieden
wird.
7. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch zwei
gegenüberliegend und parallel zueinander angeordnete Elek'rcden (2, 3), einen Zuteiler (6) zum
Einbringen der zu orientierenden Körper (7, 8, 9) in die Orieniierungszone (1) und eine Rinne (10) zum
Ausbringen der orientierten Körper aus der Orientierungszone.
8. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Ansprüchen 1 bis 4, gekennzeichnet durch zwei
gegenüberliegend und parallel angeordnete Elektroden (2, 3), die mit ihren einlaufseitigen Enden die
Orientierungszone (1) bilden, und durch eine Rinne (12) zum Einbringen der zu orientierenden Körper
(11) in die Orientierungszone und Ausbringen der orientierten Körper.
9. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Ansprüchen 1 bis 4, gekennzeichnet durch zwei
flache schräg übereinanderliegende Elektroden (13, 16), die die Orientierungszone (21) bilden, und eine
Einlaufrinne (19) und eine Auslaufrinne (22) für das Ein- und Ausbringen der zu orientierenden Körper
(20).
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die untere Elektrode (13) von
einem elektromagnetischen Schwingantrieb (14, 15) in Vibration versetzbar ist und daß die obere
Elektrode (16) in ihrer Winkellage verstellbar ist.
11. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
nach den Ansprüchen 1 bis 4, gekennzeichnet durch Elektroden (23, 24), die senkrecht oder schräg zur
Senkrechten stehen und zumindest eine Orientierungszone (25) in Form eines sich verjüngenden
Kanals bilden,
12» Vorrichtung nach Anspruch 11( dadurch
gekennzeichnet, daß die Elektroden (23, 24) zueinander weisende Wulste (27) am Auslauf der
Örientierungszone (25) besitzen,
13. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Ansprüchen 1 bis 3, 5 und 6, gekennzeichnet
durch zwei eine Orientierungszone (41) bildende Elektroden (38, 39), die mit zueinander weisenden
zugespitzten Vorsprüngen (40) besetzt sind.
14, Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die zugespitzten Vorsprünge
(40) gleichmäßig auf der zur Orientierungszone (41) weisenden Seite der Elektroden (38,39) verteilt sind
und daß ihre Länge in Abhängigkeit von der Gestaltung der zu orientierenden Körper (42) so
gewählt ist, daß der Abstand zwischen den Spitzen der Vorsprünge und der Körperoberfläche überall
etwa gleich ist
15. Vorrichtung nach den vorhergehenden Ansprüchen, gekennzeichnet durch eine Verengung
(27) zwischen den Elektroden (2,3; 13,16; 23,24;38,
39) zur Ausbildung eines Feldstärkemaximums.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU1289063A SU356000A1 (de) | 1968-12-25 | ||
GB61628/69A GB1280338A (en) | 1968-12-25 | 1969-12-17 | Method of orienting bodies having pronounced dielectric properties in an electric field and apparatus for performing same |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
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ID=66739082
Family Applications (1)
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JP6582623B2 (ja) * | 2015-07-02 | 2019-10-02 | 株式会社村田製作所 | 電子部品搬送装置 |
-
1969
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- 1969-12-17 GB GB61628/69A patent/GB1280338A/en not_active Expired
Also Published As
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