DE1964506B2

DE1964506B2 - PROCESS AND EQUIPMENT FOR ORIENTATION OF ELECTRICALLY CONDUCTIVE NONMAGNETIC BODIES

Info

Publication number: DE1964506B2
Application number: DE19691964506
Authority: DE
Original assignee: Institut Fisiki Akademii Nauk Latwijskoj SSR, Latwijskaja SSR, Rischskij raion (Sowjetunion)
Priority date: 1968-12-25
Filing date: 1969-12-23
Publication date: 1976-06-10
Also published as: US3645377A; FR2027089A1; DE1964506A1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren sowie auf eine Einrichtung zur Orientierung von elektrisch leitenden, unmagnetischen Körpern mittels eines in der Orientierungszone erzeugten inhomogenen magnetischen Wechselfeldes. Eine solche Technik ist aus dem UdSSR-Erfinderschein 1 81 481 bekannt.The present invention relates to a method and a device for orientation of electrically conductive, non-magnetic bodies by means of a generated in the orientation zone inhomogeneous alternating magnetic field. Such a technique is from the USSR Inventor's Certificate 1 81 481 known.

Verfahren dieser vorausgesetzten Art dienen in der Industrie zur Automatisierung von Fertigungsvorgängen, indem Einzelteile orientiert zur Montage zugeführt werden können.Processes of this type are used in industry to automate manufacturing processes, in that individual parts can be fed for assembly in an oriented manner.

Da bei dem bekannten Verfahren die durch das Zusammenwirken von magnetischem Wechselfeld und den durch dieses im Körper induzierten Strömer erzeugte ausrichtende Kraft sehr klein sein kann, wirkl auf den Körper in der Orientierungszone gleichzeitig mit dem inhomogenen magnetischen Wechselfeld noch ein magnetisches Gleichfeld ein, das mit den durch da: Wechselfeld induzierten Strömen im Sinne eine« Vibrierens der Körper zusammenwirkt, was zu einei Verminderung der Reibung führt. Dadurch wird e; möglich, eine Ausrichtung der Körper auch mit kleiner ausrichtenden Momenten zu erzielen.Since in the known method by the interaction of the alternating magnetic field and the straightening force generated by this current induced in the body can be very small, really on the body in the orientation zone simultaneously with the inhomogeneous alternating magnetic field a magnetic constant field, which with the currents induced by the alternating field in the sense of a « Vibrating the body works together, which leads to a reduction in friction. This becomes e; possible to achieve an alignment of the body with smaller aligning moments.

Nachteilig ist mithin bei dem bekannten Verfahrer nicht nur der verhältnismäßig große apparative Aufwand, sondern auch der Umstand, daß die zi orientierenden Körper auch eine Form aufweiset müssen, die das Fließen der in ihnen induzierten Ström« in bestimmten Richtungen sicherstellt. Damit sind di< Anwendungsmöglichkeiten des bekannten Verfahren begrenzt. Schließlich kann die Exaktheit der Orientie rung wegen der auftretenden Vibrationen ungenügem sein.The disadvantage of the known traverser is therefore not only the relatively large equipment Effort, but also the fact that the zi-orientating body also has a shape that ensures the flow of the currents induced in them in certain directions. So are di < Possible applications of the known method are limited. Finally, the accuracy of the Orientie due to the vibrations that occur.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, da Verfahren und die Einrichtung der eingangs genanntei Art derart auszubilden, daß mittels deren mit geringen apparativen Aufwand elektrisch leitende, unmagneti sehe Körper einer großen Bandbreite von geometri sehen Formen unverlässip und exakt orientiert werdeThe object of the present invention is therefore that the method and the device mentioned at the beginning Kind to train in such a way that by means of their electrically conductive, nonmagnetic with little equipment expenditure see bodies of a wide range of geometri see forms unreliable and precisely oriented

können.can.

Diese Aufgabe wird erfindungsgen.äß dadurch gelöst, daß das inhomogene magnetische Wechselfeld eine Frequenz aufweist, die der Bedingung eines vorgegebenen Verhältnisses von induktivem zu Wirkwiderstand s des zu orientierenden Körpers genügt.This object is achieved according to the invention in that the inhomogeneous alternating magnetic field is a Frequency having the condition of a predetermined The ratio of inductive to effective resistance s of the body to be oriented is sufficient.

Es ist zweckmäßig, wenn die Frequenz so eingestellt wird, idcß induktiver Widerstand und Wirkwiderstand des zu orientierenden Körpers etwa gleich sind. Bei Erfüllung dieser Bedingung ergibt sich der größte Wert ι ο des ausrichtenden Moments.It is useful if the frequency is set in such a way as inductive resistance and effective resistance of the body to be oriented are roughly the same. If this condition is met, the greatest value ι ο results of the aligning moment.

Weitere zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.Further useful developments of the invention emerge from the subclaims.

Das vorgeschlagene Verfahren ermöglicht die Orientierung einer Vielzahl von verschiedenartigen unsymmetrischen Einzelteilen wie Büchsen mit Bohrungen oder Schlitzen, wobei die die Unsymmetrie bewirkenden Merkmale äußere Merkmale wie Vorsprünge, Bohrungen u.dgl. sein können, aber auch innere Merkmale wie innere Rippen, Trennwände u. dgl. Die Orientierung kann bei bewegten oder unbewegten Teilen durchgeführt werden, also z. B. im freien Fall oder auch auf einer festen Unterlage, z. B. einer Vibrationsrutsche.The proposed method enables the orientation of a large number of different types of asymmetrical Individual parts such as bushings with bores or slots, which cause the asymmetry Features can be external features such as projections, bores and the like, but also internal features Features such as inner ribs, partitions, etc. The orientation can be moving or not moving Parts are carried out, so z. B. in free fall or on a solid surface, e.g. B. one Vibrating slide.

Die nach dem vorgeschlagenen Verfahren arbeitende Einrichtung ist baulich unkompliziert, einfach und zuverlässig im Betrieb, preisgünstig und universell einsetzbar.The device operating according to the proposed method is structurally uncomplicated, simple and reliable in operation, inexpensive and universally applicable.

Die Erfindung wird nachfolgend durch die Beschreibung von Ausführungsbeispielen an Hand der Zeichnungen weiter erläutert. Es zeigtThe invention is illustrated below through the description of exemplary embodiments with reference to the drawings further explained. It shows

F i g. 1 eine schematische Darstellung der vorgeschlagenen Einrichtung für die Orientierung von elektrisch leitenden unmagnetischen Körpern,F i g. 1 is a schematic representation of the proposed device for the orientation of electrical conductive non-magnetic bodies,

F i g. 2 den Einfluß der Frequenz des das Magnetfeld erzeugenden Wechselstromes auf die Richtung der Körperorientierung,F i g. 2 the influence of the frequency of the alternating current generating the magnetic field on the direction of the Body orientation,

F i g. 3a, 3b und 3c eine schematische Darstellung der vorgeschlagenen Einrichtung mit pyramidenförmigen Polen und ihre Wirkungsweise,F i g. 3a, 3b and 3c a schematic representation of the proposed pyramid-shaped device Poland and how it works,

F i g. 4 Bügel mit verschiedenen Ausbildungsabweichungen, nach denen sie mit der Einrichtung nach F i g. 3 orientiert werden können,F i g. 4 hangers with various training deviations, after which they can be compared with the device according to fig. 3 can be oriented,

F i g. 5 einen Elektromagneten für die vorgeschlagene Einrichtung, dessen Magnetleiter einen veränderlichen, in Polrichtung gleichmäßig abnehmenden Querschnitt aufweist,F i g. 5 an electromagnet for the proposed device, the magnetic conductor of which has a variable, has a uniformly decreasing cross-section in the pole direction,

F i g. 6a, 6b und 6c eine schematische Darstellung der vorgeschlagenen Einrichtung mit Polen, deren Form eine Ausweitung der Orientierungszone in Richtung vom Anfang zum Ende dieser Orientierungszone sicherstellt, und ihre Arbeitsweise,F i g. 6a, 6b and 6c show a schematic representation of FIG proposed establishment with poles, the shape of which extends the orientation zone towards ensures from the beginning to the end of this orientation zone, and its mode of operation,

F i g. 7 einen Polschuh, der aus einzelnen, verstellbaren und gegeneinander fixierbaren Drähten besteht,F i g. 7 a pole piece, which consists of individual, adjustable and mutually fixable wires,

Fig.8 eine schematische Darstellung einer Einrichtung, die zwei koaxial angeordnete Wicklungen enthält.8 shows a schematic representation of a device, which contains two coaxially arranged windings.

Das Wesen des vorgeschlagenen Verfahrens besteht im folgenden.The essence of the proposed method is as follows.

Ein Körper, z. B. der Bügel 1 (F i g. 1), wird mit Hilfe eines magnetischen Wechselfeldes orientiert, indem man ihn in die Orientierungszone 2 einführt, die sich zwischen den Polschuhen 3 des Elektromagneten befindet. Am Magnetleiter 4 des Elektromagneten ist die Wicklung 5 angebracht. Die Wicklung 5 des Elektromagneten wird aus der Wechselstromquelle 6 gespeist, deren Spannung und Frequenz nach beliebigen bekannten Verfahren reguliert werden können.A body, e.g. B. the bracket 1 (Fig. 1), is oriented with the help of an alternating magnetic field by it is introduced into the orientation zone 2, which is located between the pole pieces 3 of the electromagnet is located. The winding 5 is attached to the magnetic conductor 4 of the electromagnet. The winding 5 of the Electromagnet is fed from the alternating current source 6, whose voltage and frequency according to any known processes can be regulated.

Die Freauenz des Wechselstromes wird ausgehend von dem vorgegebenen Verhältnis zwischen dem induktiven und dem Wirkwiderstand des zu orientierenden Körpers gewählt. Meist wird man eine solche Frequenz des Wechselstromes einstellen, bei der der induktive und der Wirkwiderstand des zu orientierenden Körpers einander gleich sind. Dabei wird das maximale Moment der auf den zu orientierenden Körper wirkenden Kräfte erreicht.The friency of the alternating current is based on the given ratio between the inductive and the effective resistance of the body to be oriented. Usually one becomes one Set the frequency of the alternating current at which the inductive and effective resistance of the Bodies are equal to each other. The maximum moment of the to be oriented Body acting forces reached.

So entspricht z. B. die Frequenz 850 Hz für den in Fig. 1 gezeigten aus 1,5mm dicken Aluminiumblech hergestellten Bügel 1 mit den Abmessungen 1Ox 1Ox 15 mm der Gleichheit seines induktiven und seines Wirkwiderstandes. Durch die Einschaltung von Kondensatoren 7 in Reihe mit der Wicklung 5 wird ein auf die Frequenz der Wechselslromquelle 6 abgestimmter Schwingkreis gebildet, wodurch zur wirksameren Orientierung der Körper und der Verminderung des Raumbedarfs der entsprechenden auf Fig. I schematisch dargestellten Einrichtung für die Orientierung der Körper beigetragen wird.So z. B. the frequency 850 Hz for the 1.5mm thick aluminum sheet shown in Fig. 1 manufactured bracket 1 with the dimensions 1Ox 1Ox 15 mm of equality of its inductive and its effective resistance. By connecting capacitors 7 in series with winding 5, a Resonant circuit tuned to the frequency of the alternating current source 6 is formed, thereby making it more effective Orientation of the body and the reduction of the space requirement of the corresponding on Fig. I schematically shown device for the orientation of the body is contributed.

Indem man die Form der Polschuhe 3 ändert, erzeugt man die erforderliche Inhomogenität des magnetischen Wechselfeldes in der Orientierungszone. In Fig. 1 sind Polschuhe 3 gezeigt, die aus einer Vielzahl von flachen, verstellbaren und gegeneinander fixierbaren Lamellen bestehen, was die Erzielung der notwendigen Form der Polschuhe 3 ermöglicht. Die keilförmige Ausbildung der Polschuhe 3 gewährleistet eine Erhöhung der Induktion in Richtung zur Orientierungszone und erzeugt dadurch einen konzentrierten Magnetfluß, mit dem man verschiedene Einzelteile nach einem der Unterscheidungsmerkmale orientieren kann.By changing the shape of the pole pieces 3, the required inhomogeneity of the magnetic is produced Alternating field in the orientation zone. In Fig. 1 are Pole shoes 3 are shown, which consist of a plurality of flat, adjustable and mutually fixable slats exist, which enables the pole pieces 3 to have the necessary shape. The wedge-shaped design of the Pole shoes 3 ensures an increase in the induction in the direction of the orientation zone and thereby generates a concentrated magnetic flux, with which one can different individual parts according to one of the distinguishing features can orient.

Um die Orientierungsrichtung der Körper, z. B. des Bügels 1, zu ändern, wechselt man die Richtung des magnetischen Wechselfeldes. Dieses wird durch die Änderung der Gestalt und der gegenseitigen Anordnung der Polschuhe 3 erreicht.To determine the direction of orientation of the body, e.g. B. the bracket 1 to change, you change the direction of the magnetic alternating field. This is achieved by changing the shape and the mutual arrangement the pole pieces 3 reached.

Wirkt man auf die Wechselstromquelle 6 mit dem gesteuerten Schalter 8 ein, so wird die Wicklung 5 des Elektromagneten nicht mit kontinuierlichem Wechselstrom, sondern mit einer Gruppe von Impulsen gespeist, die Wechselstromschwingungen mit gewählter Frequenz darstellen. In diesem Fall kann man bei demselben Energieaufwand wie bei der kontinuierlichen Speisung der Wicklung 5 des Elektromagneten durch Erhöhung der Stromstärke der Wechselstromquelle 6 bei ihrem impulsartigen Betrieb das Moment der auf den zu orientierenden Körper wirkenden Kräfte wesentlich vergrößern und folglich die Wirksamkeit der Orientierung bedeutend erhöhen.If you act on the alternating current source 6 with the controlled switch 8, the winding 5 of the Electromagnets not fed with continuous alternating current, but with a group of pulses, represent the alternating current oscillations with the selected frequency. In this case you can at the same energy expenditure as when continuously feeding the winding 5 of the electromagnet Increase in the amperage of the alternating current source 6 in its pulsed operation the moment of on significantly increase the forces acting on the body to be oriented and consequently the effectiveness of the Significantly increase orientation.

Geht man aber von der Beibehaltung der gleichen Größe des Momentes der auf den zu orientierenden Körper wirkenden Kräfte wie bei der kontinuierlicher Speisung aus, so erhält man bei einem impulsartiger Speisebetrieb eine wesentliche Verminderung des Leistungsverbrauchs des Elektromagneten. Dabei kanr die Einrichtung selbst mit wesentlich geringerer Abmessungen ausgeführt werden. Große Einsparung ergibt sich auch dadurch, daß der Elektromagnet mi Stromimpulsen nur gespeist wird, wenn der zi orientierende Körper sich in der Orientierungszonc befindet.But if one assumes the retention of the same size of the moment of the to be oriented Forces acting on the body, as in the case of a continuous supply, are obtained from an impulse-like one Feed operation a significant reduction in the power consumption of the electromagnet. Thereby Kanr the device itself can be carried out with much smaller dimensions. Big savings also results from the fact that the electromagnet is only fed with current pulses when the zi orienting body is located in the Orientierungszonc.

Die Speisedauer des Elektromagneten muß bein impulsartigen Betrieb mindestens eine Periode de: Wechselstroms der gewählten Frequenz betragen wobei die Gruppen von Stromimpulsen mit einei solchen Folgefrequenz gegeben werden müssen, dal mindestens ein Wechselstromimpuls (eine SchwingungIn the case of pulsed operation, the feeding time of the electromagnet must be at least one period de: AC currents of the selected frequency amount to where the groups of current pulses with eini Such a repetition frequency must be given that at least one alternating current pulse (one oscillation

des Wechselstromes der gewühlten Frequenz) die Wicklung 5 des Elektromagneten durchströmt, wenn der zu orientierende Körper sich in der Orientierungszone befindet. Für die Änderung der Orientierungsrichtung einzelner zu orientierender Körper, die sowohl s innere als auch äußere Ausbildungsmerkmale aufweisen, ist die Frequenz des Wechselstromes zu ändern. Betrachten wir z. B„ wie der zu orientierende Körper 9 (Fig.2) bei der Speisung des Elektromagneten mit einem niederfrequenten Wechselstrom orientiert wird, ι ο wenn der Skineffekt praktisch keinen Einfluß ausübt und der Magnetfluß den ganzen zu orientierenden Körper 9 durchsetzt. Es ist offensichtlich, daß in diesem Fall die Wechselwirkung des magnetischen Wechselfeldes mit den in der inneren Rippe 10 des zu orientierenden Körpers 9 durch das magnetische Wechselfeld induzierten Wechselströmen für die Orientierung maßgebend ist, und der zu orientierende Körper 9 sich iv!it der Rippe 10 längs der Feldrichtung einstellt, indem er in die Lage 9' hinüberwechselt. Wird der Elektromagnet durch einen Wechselstrom mit höherer Frequenz gespeist, bei der der Magnetfluß infolge des Skineffektes durch die Oberfläche des zu orientierenden Körpers 9 zu seiner inneren Rippe 10 nicht durchdringt, so wird sich der zu orientierende Körper 9 in die andere Lage 9" einstellen. Dies erklärt sich dadurch, daß in diesem Fall die Wechselwirkung zwischen dem magnetischen Wechselfeld und den in den großflächigen Seiten der Oberfläche durch das magnetische Wechselfeld induzierten Wechselströmen für die Orientierung maßgebend wird. Gelangt der zu orientierende Körper 9 in die Orientierungszone schon in der orientierten Lage, so wird diese Lage auch beim Austritt des zu orientierenden Körpers 9 aus der Orientierungszone beibehalten.of the alternating current of the selected frequency) flows through the winding 5 of the electromagnet when the body to be oriented is in the orientation zone. For changing the direction of orientation individual bodies to be oriented, which have both internal and external training features, the frequency of the alternating current has to be changed. Let us consider e.g. B "like the body to be oriented 9 (Fig.2) is oriented when feeding the electromagnet with a low-frequency alternating current, ι ο when the skin effect has practically no influence and the magnetic flux has to be orientated Body 9 interspersed. It is obvious that in this case the interaction of the alternating magnetic field with those in the inner rib 10 of the body 9 to be oriented by the magnetic Alternating field induced alternating currents is decisive for the orientation, and the body to be oriented 9 occurs iv! It of the rib 10 along the field direction, by changing to position 9 '. If the electromagnet is driven by an alternating current with a higher Frequency fed at which the magnetic flux as a result of the skin effect through the surface of the to be oriented Body 9 does not penetrate to its inner rib 10, so the body 9 to be oriented will be in the other Adjust position 9 ". This is explained by the fact that in this case the interaction between the alternating magnetic field and in the large sides of the surface due to the alternating magnetic field induced alternating currents is decisive for the orientation. The body to be oriented arrives 9 in the orientation zone already in the oriented position, this position also becomes when the to exits orienting body 9 retained from the orientation zone.

Es ist zu beachten, daß die Einrichtung zur Durchführung des vorgeschlagenen Verfahrens, z. B. die in Fig. 1 dargestellte Einrichtung, eine Distanzierung von in der Orientierungszone im Fluß befindlichen zu orientierenden Körper unabhängig von ihrer gegenseitigen Anordnung vor der Orientierungszone, selbst wenn diese zu orientierenden Körper dicht beieinander waren, gewährleistet. Danach werden diese bestimmten Abstände zwischen den zu orientierenden Körpern beibehalten, was bei der Automatisierung von verschiedenen Produktionsvorgängen, z. B. bei der automatischen Beschickung von Werkbänken, von Nutzen ist.It should be noted that the means for carrying out the proposed method, e.g. B. the Device shown in Fig. 1, a distancing of bodies to be orientated in the orientation zone in the flow independently of their mutual Arrangement in front of the orientation zone, even if these bodies to be oriented are close together were guaranteed. Then these are certain distances between the bodies to be oriented maintain what is important in the automation of various production processes, e.g. B. in the automatic Loading of workbenches, is useful.

Bei der in F i g. 3 gezeigten Einrichtung weisen die Pole 11 des Elektromagneten die Form von Pyramiden auf, zwischen deren Gipfeln sich die Orientierungszone 2 befindet Eine solche Form von Polschuhen ermöglicht das Einschnüren des Magnetflusses in der Art eines schmalen Bündels. Führt man die zu orientierenden Körper in die Orientierungszone so ein, daß das Ausbildungsmerkmal, nach dem sie orientiert werden müssen, sich in Höhe des in einem schmalen Bündel zusammengeschnürten Magnetflusses liegt, so kann eine exakte Orientierung der zu orientierenden Körper nach dem gewählten Ausbildungsmerkmal sichergestellt werden. In the case of the FIG. 3, the poles 11 of the electromagnet have the shape of pyramids, between the peaks of which the orientation zone 2 is located. Such a shape of pole pieces enables the magnetic flux to be constricted in the manner of a narrow bundle. If the bodies to be oriented are introduced into the orientation zone in such a way that the training feature according to which they must be oriented is at the level of the magnetic flux tied up in a narrow bundle, then an exact orientation of the bodies to be oriented according to the selected training feature can be ensured .

So z. B. werden die symmetrischen Bügel 12 (F i g. 3a) mit der Bohrung 13 oben an einem abgebogenen Teil des Bügels 12 bei der Orientierung so in die Orientierungszone 2 eingeführt, daß die Bohrungen 13 in der Höhe der Gipfel der Pole 11 liegen.So z. B. the symmetrical bracket 12 (F i g. 3a) with the hole 13 at the top of a bent part of the bracket 12 in the orientation so in the Orientation zone 2 introduced so that the bores 13 are at the height of the peaks of the poles 11.

Dabei induziert der Magnetfluß verschieden starke Wechselströme in den abgebogenen Teilen des Bügels 12. weil der abgebogene Teil mit der Bohrung 13 einen größeren elektrischen Widerstand als der massive abgebogene Teil 14 aufweist. The magnetic flux induces alternating currents of different strengths in the bent parts of the bracket 12 because the bent part with the bore 13 has a greater electrical resistance than the massive bent part 14.

Als Ergebnis der Wechselwirkung der in den abgebogenen Teilen 13, 14 des Bügels 12 induzierten Wechselströme mit dem magnetischen Wechselfeld werden die Bügel 12 aus einer beliebigen nichtorienticrten Lage in die orientierte Lage 12' mit der Bohrung 13 in die durch den Pfeil angegebene Richtung (in die Bewegungsrichtung der Bügel 12) gedreht.As a result of the interaction of the induced in the bent parts 13, 14 of the bracket 12 Alternating currents with the alternating magnetic field are the bracket 12 from any non-oriented Position in the oriented position 12 'with the bore 13 in the direction indicated by the arrow (in the Direction of movement of the bracket 12) rotated.

Auf F i g. 3b und 3c ist dargestellt, wie die Orientierung des Bügels 15 mit der Bohrung 16 oben an einem abgebogenen Teil 17 und mit der Bohrung 18 unten am anderen abgebogenen Teil 19 vor sich geht. Ordnet man den Bügel 15 in der Orientierungszone 2 mit der Bohrung 16 in Höhe der Gipfel der Pole 11 des Elektromagneten (F i g. 3b) an, so wird dadurch die Drehung des Bügels 15 im Uhrzeigersinn gewährleistet. Ordnet man den Bügel 15 in der Orientierungszone 2 mit der unteren Bohrung 18 in Höhe der Gipfel der Pole Il des Elektromagneten (Fig.3c) an, so wird die Drehung des Bügels 15 entgegen dem Uhrzeigersinn sichergestellt.On F i g. 3b and 3c is shown how the orientation of the bracket 15 with the hole 16 at the top a bent part 17 and with the bore 18 at the bottom of the other bent part 19 is going on. If the bracket 15 is arranged in the orientation zone 2 with the hole 16 at the height of the peaks of the poles 11 of the Electromagnet (F i g. 3b), so the rotation of the bracket 15 is ensured in the clockwise direction. Arranges the bracket 15 in the orientation zone 2 with the lower hole 18 at the height of the peaks of the poles Il of the electromagnet (Fig.3c), the rotation of the bracket 15 is counterclockwise ensured.

Ähnlich gewährleistet die beschriebene Einrichtung die Orientierung von verschiedenartigen zu orientierenden Körpern, z. B. in F i g. 4 dargestellten Bügel 15', nach einem Merkmal, das die unterschiedliche elektrische Leitfähigkeit einzelner Teile oder Abschnitte der zu orientierenden Körper bedingt.Similarly, the device described ensures the orientation of different types to be oriented Bodies, e.g. B. in Fig. 4 shown bracket 15 ', according to a feature that the different electrical Conditional conductivity of individual parts or sections of the body to be oriented.

In F i g. 5 ist eine mögliche" Ausführungsform des Elektromagneten mit dem Magnetleiter 20 dargestellt, der einen veränderlichen, in Richtung der Pole 21 abnehmenden Querschnitt aufweist. Die Wicklung 22 dieses Elektromagneten ist gleichmäßig über den ganzen Magnetleiter 20 verteilt. Ein derartiger Aufbau des Elektromagneten gewährleistet eine größere Konzentration des Magnetflusses im Zwischenpolraum, wo sich die Orientierungszone befindet Außerdem sind die Einrichtungen für die Orientierung von zu orientierenden Körpern durch ein magnetisches Wechselfeld mit einem solchen Magnetleiter 20 kompakter.In Fig. 5 is a possible "embodiment of the Electromagnet shown with the magnetic conductor 20, which is a variable in the direction of the poles 21 having decreasing cross-section. The winding 22 of this electromagnet is uniform over the whole magnetic conductor 20 distributed. Such a construction of the electromagnet ensures a larger one Concentration of the magnetic flux in the interpolar space where the orientation zone is also located the devices for the orientation of bodies to be oriented by means of an alternating magnetic field with such a magnetic conductor 20 more compact.

Die auf F i g. 6a, 6b und 6c dargestellte Einrichtung für die Orientierung von elektrisch leitenden unmagnetischen Körpern hat eine solche Form der Pole 24, die eine Ausweitung der Orientierungszone in Richtung vom Anfang zum Ende dieser Orientierungszone gewährleistet Auf den in der Orientierungszone befindlichen zu orientierenden Körper 23 wirken außer der Schwerkraft die elektrodynamischen Kräfte längs mehrerer Koordinatenachsen, wodurch die wirksamste Orientierung dieser zu orientierenden Körper 23 gewährleistet wird The on Fig. Device shown 6a, 6b and 6c for the orientation of electrically conductive non-magnetic bodies having such a shape of the poles 24, which ensures an expansion of the orientation zone in the direction from the beginning to the end of the orientation zone acting on the located in the orientation zone to be oriented body 23 except for the Gravity, the electrodynamic forces along several coordinate axes, whereby the most effective orientation of these bodies 23 to be oriented is guaranteed

Durch Änderung der den Ausweitungsgrad der Orientierungszone kennzeichnenden Winkel kann man die Richtung und die Größe der elektrodynamischen Kräfte regulieren, wodurch man die erforderliche Lage des zu orientierenden Körpers 23 gewährleistetBy changing the angle characterizing the degree of expansion of the orientation zone, one can regulate the direction and magnitude of the electrodynamic forces, thereby obtaining the required location of the body 23 to be oriented is guaranteed

Führt man z. B. den zu orientierenden Körper 23, der als eine Lamelle (Fig.6a) ausgebildet ist, deren einer Teil 25 eine größere elektrische Leitfähigkeit als der andere Teil 26 aufweist, in die zwischen den Polen 24 angeordnete Orientierungszone ein, so bildet sich ein Moment aus der Schwerkraft P (Fig.6b) und der elektrodynamischen Kraft F' (vertikale Komponente), das diese Lamelle dreht Außerdem wirkt auf die Lamelle die horizontale Komponente F" der elektrodynamischen Kraft Infolge der Einwirkung der angegebenen Kräfte wechselt die Lamelle in die orientierte Endlage 23'über.If you run z. B. the body 23 to be oriented, which is designed as a lamella (FIG. 6a), one part 25 of which has a greater electrical conductivity than the other part 26, into the orientation zone arranged between the poles 24, a moment is formed from the force of gravity P (Fig.6b) and the electrodynamic force F ' (vertical component) that rotates this lamella. In addition, the horizontal component F "of the electrodynamic force acts on the lamella 23'over.

In Fig.6c ist ein Fall dargestellt, wenn der zu orientierende Körper 23 in die Orientierungszone schon in orientierter Lage gelangt. Dabei wird der zu orientierende Körper 23 ohne Drehung in die endgültige Lage 23' verschoben.In Fig.6c a case is shown when the to orienting body 23 has already entered the orientation zone in an oriented position. It becomes too orienting body 23 shifted without rotation into the final position 23 '.

In der beschriebenen Variante der Einrichtung stellen die zur Orientierungszonc gewandten Seiten der Pole 24 Flächen dar, die unter den Winkeln «i bzw. 0.7 gegen die Vertikale sowie ß\ bzw. ß₂ gegen Horizontale angeordnet sind.In the variant of the device described, the sides of the poles 24 facing the orientation zone represent surfaces which are arranged at angles ₁ and 0.7 from the vertical and β 1 or ß 2 from the horizontal.

Die zur Orientierungszone gewandten Polseilen können als Flächen mit doppelter Krümmung ausgebildet werden. Eine solche Polform gewährleistet die erforderliche Verteilung der Komponenten der elektrodynamischen Kräfte und ermöglicht es, die Größen dieser Kräfte in Einklang mit der Lage des zu orientierenden Körpers zu bringen.The pole cables facing the orientation zone can be designed as surfaces with a double curvature will. Such a pole shape ensures the necessary distribution of the components of the electrodynamic Forces and allows the sizes of these forces in accordance with the location of the too to bring orienting body.

Um die Orientierung einer großen Vielzahl von zu orientierenden Körpern mit verschiedenen Ausbildungsmerkmalen zu ermöglichen, muß man den Polen des Elektromagneten verschiedene Formen verleihen. Deshalb werden die Elektromagnete mit Polschuhen 27 (Fig.7) versehen, die aus einzelnen, verstellbaren und gegeneinander fixierbaren Drähten 28 aus einem ferromagnetischen Material bestehen. Bei einer genügend großen Zahl der Drähte 28 mit verhältnismäßig geringem Durchmesser kann man durch entsprechende Verschiebung der Drähte 28 gegeneinander praktisch jede beliebige erforderliche Form des Polschuhes 27 erhalten. Zur Beschleunigung dieser Vorbereitungsarbeit werden Schablonen angewendet. Nach Beendigung der Verstellung der Drähte 28 werden sie gegeneinander mit Hilfe der Schraube 29 über die Einlage 30 fixiert. Sämtliche Drähte 28 jedes Polschuhes werden von der Fassung 31 zusammengehalten.To orient a large variety of bodies with different training characteristics to be orientated To make this possible, the poles of the electromagnet must be given different shapes. Therefore, the electromagnets are provided with pole pieces 27 (Fig.7), which consist of individual, adjustable and wires 28 which can be fixed against one another are made of a ferromagnetic material. With one enough large number of wires 28 with a relatively small diameter can be achieved by appropriate Displacement of the wires 28 relative to one another practically any desired shape of the pole piece 27 obtain. Templates are used to speed up this preparatory work. After completion When the wires 28 are adjusted, they are fixed against one another with the aid of the screw 29 via the insert 30. All of the wires 28 of each pole piece are held together by the socket 31.

Die auf Fig.8 dargestellte Einrichtung für die Orientierung von elektrisch leitenden, unmagnetischen Körpern durch ein magnetisches Wechselfeld enthält zwei gleichachsig angeordnete Spulen 32 und 33. Durch den Innenraum dieser Spulen 32, 33 verläuft ein erster Förderer 34 durch, der die zu orientierenden Körper 35 in die erste im Innern der Spulen 32, 33 befindliche Orientierungszone 36 befördert und die orientierten Körper 35 herausführt. Zwischen den Spulen 32 und 33 geht ein zweiler Förderer 37 hindurch, der die zu orientierenden Körper 38 in die zweite zwischen den Spulen 32,33 befindliche Orientierungszone 39 zuführt.The device shown in Fig.8 for the Orientation of electrically conductive, non-magnetic bodies by an alternating magnetic field two coaxially arranged coils 32 and 33. A first one runs through the interior of these coils 32, 33 Conveyor 34 through which the bodies 35 to be oriented are placed in the first inside the coils 32, 33 Orientation zone 36 conveyed and the oriented body 35 leads out. Between the coils 32 and 33 a two-tier conveyor 37 passes through, which moves the bodies 38 to be oriented into the second between the Coils 32,33 located orientation zone 39 supplies.

Wie es aus F i g. 8 ersichtlich ist, ordnen sich die zu orientierenden Körper 38 bei gleichsinnig geschalteten Spulen 32 und 33 in der zweiten Orientierungszone 39 quer zum zweiten Förderer 37 ein. Bei gegensinnig geschalteten Spulen 32 und 33 ändert sich die Richtung des Magnetflusses in der zweiten Orientierungszone 39 um 90°, und die zu orientierenden Körper 38 werden sich längs des zweiten Förderers 37 ordnen.As shown in FIG. 8 can be seen, the bodies 38 to be oriented are arranged in the same direction Coils 32 and 33 in the second orientation zone 39 transversely to the second conveyor 37. In opposite directions When coils 32 and 33 are switched, the direction of the magnetic flux in the second orientation zone 39 changes by 90 °, and the bodies 38 to be oriented will arrange themselves along the second conveyor 37.

Die Umschaltung der Spulen 32 und 33 erfolgt mit Hilfe des Schalters 40, über den die Spulen 32, 33 von der Wechselstromquelle 6 gespeist werden.The switching of the coils 32 and 33 takes place with the aid of the switch 40, via which the coils 32, 33 of the alternating current source 6 are fed.

Hierzu 4 Blatt ZeichnungenFor this purpose 4 sheets of drawings

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Claims

Patent claims:

1. Method for the orientation of electrically conductive, non-magnetic bodies by means of an in the inhomogeneous alternating magnetic field generated in the orientation zone, characterized in that that the inhomogeneous alternating magnetic field has a frequency that meets the condition of a predetermined ratio of inductive to effective resistance of the body to be oriented is sufficient.

2. The method according to claim 1, characterized in that the frequency is set so that inductive resistance and active resistance of the body to be oriented are approximately the same.

3. The method according to claim 1 and 2, characterized in that the alternating magnetic field in is designed inhomogeneously in such a way that the induction extends in the direction of the orientation zone enlarged.

4. The method according to claims 1 to 3, characterized in that the direction of orientation of the Body is chosen by the course of the magnetic lines of force of the alternating field.

5. The method according to claims 1 to 3, characterized in that the orientation direction of the Body is chosen by changing the frequency of the magnetic field.

6. The method according to claims 1 to 5, characterized in that the body of the action of the Inhomogeneous magnetic alternating field subjected to a group of alternating current pulses the duration of each pulse group at least one period of the alternating current of the selected frequency, and the duration of the pause between the pulse groups after the Condition is set that the on the body during its passage through the orientation zone acting magnetic flux is generated by at least one pulse group.

7. Device for performing the method according to claims 1 to 6, characterized in that that they have an electromagnet with a magnetic conductor (4,20) between its poles (3,11,21,24,27) the orientation zone (2) of the body (1) is located, and one with a capacitor (7) in Row lying winding (5, 22) contains, which forms with this a resonant circuit, which on the Frequency of the alternating current source (6) is tuned, which the electromagnet and for the pulsed feed of the electromagnet providing controlled switch (8) feeds.

8. Device according to claim 7, characterized in that that the orientation zone (2) forming the poles (11) in the form of with their tips facing pyramids are formed.

9. Device according to claim 7, characterized in that the magnetic conductor (20) has a variable, has a uniform cross-section decreasing in the direction of the poles (21).

10. Device according to claim 7, characterized in that the poles (24) have a shape which results in an expansion of the orientation zone (2) from the beginning to the end of the orientation zone. & 5

11. Device according to claim 10, characterized in that the to Oiientierungszonc (2) facing sides of the poles (24) are arranged vertically and / or at an angle to the vertical Represent surfaces.

12. Device according to claim 7, characterized in that the orientation zone (2) facing pole sides a! s surfaces are designed with a double curvature.

13. Device according to claim 7, characterized in that the magnetic conductor (4, 20) is equipped with at least one pole piece (27), which is made up of individual and adjustable against each other fixable wires (28), the number and the diameter of the wires according to the Required, given accuracy of approximation to the required shape of the pole piece is chosen.

14. Device according to claims 7 to 13, characterized in that the turns of the winding (5,22) are evenly distributed over the entire magnetic conductor (4, 20)

15. Device for performing the method according to claims 1 to 6, characterized in that that it contains at least two coaxially arranged coils (32, 33), in the hollow center and The orientation zones (36, 39) are located between the end faces.