DE2229963A1

DE2229963A1 - Anordnung zur ermittlung der optimalen sortierphasenrichtung

Info

Publication number: DE2229963A1
Application number: DE2229963A
Authority: DE
Inventors: Friedrich Dr Phil Foerster
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1972-06-20
Filing date: 1972-06-20
Publication date: 1974-01-17
Also published as: FR2189129A1; FR2189129B3; GB1356910A; US3806799A

Description

Anmelder: Dr. Friedrich Förster 7410 Reutlingen

Mein Zeichen: A 223

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Anordnung zur Ermittlung der optimalen Sortierphasenrichtung

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Ermittlung der optimalen Sortierphasenrichtung, wenn das Ergebnis der Prüfung einer Anzahl von nach bestimmten Eigenschaften zu sortierenden Prüfteilen in Form von den einzelnen' Prüfteilen zugeordneten Punkten auf einer Fläche vorliegt, wobei die Lage der Punkte zueinander den Eigenschaften der Prüfteile entspricht,

Das U.S. Patent 2 806 992 des Anmelders beschreibt eine Einrichtung, die eine derartige Prüfung und Sortierung von Massenteilen ermöglicht. Die zu prüfenden Teile werden nach diesem Patent dem magnetischen Wechselfeld einer Spule ausgesetzt, das in den Teilen Wirbelströme induziert. Die Rückwirkung der Wirbelströme auf die Spule hängt sehr stark von den elektrischen und magnetischen, sowie von den mit diesen verknüpften mechanischen Eigenschaften der Prüfteile ab. Von den Rückwirkungen der Wirbelströme auf die Spule abgeleitete elektrische Prüfspannungen enthalten in Betrag und Phasenlage Informationen über die Eigenschaften der Prüf-

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. . ' 2229363

teile. In zwei phasenselektiven Gleichrichtern werden von zwei aufeinander senkrecht stehenden Komponenten dieser Prüfspannung proportionale Gleichspannungen abgeleitet, die an die horizontalen und vertikalen Ablenkplatten einer Kathodenstrahlröhre gelegt werden. Auf diese Weise ist es möglich, die Spitzen der Vektoren der Prüfspannung als Punkte auf dem Schirm einer Kathodenstrahlröhre abzubilden, wobei ein durch keine Ablenkspannung beeinflußter Bildpunkt in der Mitte des Schirmes die gemeinsame Lage der Endpunkte der Vektoren angibt. Einer Vielzahl von Prüfteilen mit unterschiedlichen Eigenschaften entspricht daher eine gleiche Anzahl von Bildpunkten, die über den ganzen Bildschirm verteilt sein können. Sollen diese Prüfteile in η Gruppen sortiert werden, etwa indem man die Fläche des Bildschirms durch n-1 senkrechtverlaufende gedachte Linien aufteilt, so wird dies leicht möglich durch eine entsprechende Auswertung der Spannung des horizontalen Plattenpaares.

Ein häufig auftretendes Sortierproblem betrifft die Trennung von Prüfteilen, die aufgrund von Materialverwechslungen unterschiedliche Legierungszusammensetzungen aufweisen. In solchen Fällen bietet oftmals die Prüfung durch Wirbelströme das einzige verbleibende zerstörungsfreie Verfahren zur Trennung der Prüfteile. Man geht dabei so vor, daß man sich zunächst von jeder in Frage kommenden Legierungssorte eine Anzahl Prüfteile besorgt, die man dann nacheinander in die Prüfspule schiebt und deren Bildpunkte man in ein

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auf dem Bildschirm befestigtes transparentes Blatt einträgt. Man erhält auf diese Weise eine der Anzahl der Legierungssorten entsprechende Anzahl von Punktgruppen. Diese Gruppen liegen jedoch in der Regel nicht von vornherein so einander zugeordnet, daß sie durch festangeordnete, etwa senkrecht verlaufende Sortiergrenzen von einander getrennt werden können. Daher ist es zunächst nötig, die. Phasenrichtung der Steuerspannung der phasenseltiven Gleichrichter so zu ändern - wobei sich die Punktgruppierung um die Bildschirmmitte dreht -, daß eine Trennung der einzelnen Gruppen durch die Sortiergrenzen möglich wird. Im Interesse einer guten Sortiersicherheit wird darüber hinaus angestrebt, daß dabei die Projektion des kleinsten Abstandes zwischen zwei benachbarten Gruppen auf eine Linie senkrecht zu den Sortiergrenzen ein Maximum wird. Die Sortierphasenrichtung läßt sich durch einige Versuche auf diesen optimalen Wert einstellen. Es erweist sich jedoch dabei als sehr zeitraubend, daß man nach jeder Änderung der Phasenrichtung das Punktebild wenigstens teilweise wieder neu aufnehmen muß.

Neben der in U.S. Patent 2 806 992 beschriebenen Einrichtung sind Abwandlungen bekannt, bei denen die von den beiden senkrecht aufeinanderstellenden Komponenten der Prüfspannung abgeleiteten Gleichspannungen nicht den Ablenkplatten einer Kathodenstrahlröhre, sondern zwei Meßinstrumenten zugeführt werden. Ebenso ist es möglich, die genannten Gleichspannungen nacheinander an ein einziges, z. B.

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an ein digital anzeigendes Meßinstrument anzulegen und die jeweiligen Anzeigewerte eines Prüfteiles zu notieren. Trägt man die Anzeigewerte in ein rechtwinkliges Koordinatensystem ein, so kann man auf diese Weise ebenso wie "bei der Anordnung mit der Kathodenstrahlröhre für eine Anzahl von Prüfteilen ein PunktMld herstellen, in dem die Lage der Punkte zueinander den Eigenschaften der Prüfteile entspricht.

Auch hier liegt es nahe, für die Sortierung der Prüfteile in mehrere Gruppen eine der beiden Gleichspannungen heranzuziehen. Das setzt wiederum voraus, daß die Phasenrichtung der Steuerspannung der phasenselektiven Gleichrichter auf eine optimale Sortierphasenrichtung eingestellt wurde. Die Ermittlung dieser optimalen Sortierphasenrichtung erweist sich aber noch zeitraubender, als im oben genannten Fall. Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Anordnung zu schaffen, die eine schnelle und einfache Ermittlung der optimalen Sortierphasenrichtung ermöglicht.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe besteht in einer Anordnung, die dadurch gekennzeichnet ist, daß sie aus zwei flächenhaften, aufeinander zu legenden und gegeneinander um einen gemeinsamen Bezugspunkt drehbaren Gebilden besteht, von denen wenigstens eines aus transparentem Material besteht, daß das eine der beiden Gebilde zur Eintragung der Spitzenpunkte der Prüfspannungsvektoren geeignet

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ist, deren gemeinsamer Endpunkt der genannte Bezugspunkt
darstellt, daß das andere der beiden Gebilde eine Anzahl
paralleler Linien enthält und daß wenigstens eines der beiden Gebilde eine Winkelteilung enthält, die das Ablesen des relativen Verdrehwinkels zwischen den beiden Gebilden erlaubt.

Eine solche Anordnung kann mit Vorteil sowohl bei einer Ein richtung eingesetzt werden, bei der die den Prüfteileigenschaften entsprechenden Bildpunkte als Leuchtpunkte am Bild schirm einer Kathodenstrahlröhre angeboten werden, als auch bei Einrichtungen, bei denen die Bildpunkte durch Eintragen von Meßwerten in ein Koordinatensystem gewonnen werden.

Im ersteren Falle kann es sich bei der erfindungsgemäßen An ordnung, etwa um zwei passende Scheiben aus z. B. Acrylglas handeln, die auf einander in einen kreisförmigen Ausschnitt vor dem Bildschirm der Kathodenstrahlröhre einsetzbar sind. Es kann aber auch statt der unteren Scheibe ein Blatt Trans parentpapier vorgesehen sein, das etwa durch einen Ring direkt auf dem Bildschirm festgehalten wird.

Im Falle der Einrichtung ohne Kathodenstrahlröhre kann die
erfindungsgemäße Anordnung in einem Blatt Papier mit aufgedrucktem Koordinatennetz und einer Scheibe aus etwas steiferem Material bestehen, die verdrehbar auf das Papier gelegt werden kann.

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Im folgenden sollen als Beispiel zwei Ausführungsformen der Erfindung anhand von Figuren dargestellt und erläutert werden. Im einzelnen zeigen:

Figur 1 eine transparente Scheibe zum Übertragen der Bildpunkte von einem Bildschirm

Figur 2 eine gegenüber der Scheibe von Figur 1 verdrehbare Scheibe

Figur 3 die Scheibe nach Figur 1 mit eingetragenen Bildpunkten

Figur 4 die aufeinander liegenden Scheiben nach Figur 1 und 2

Figur 5 ein Vordruck zum Eintragen der Bildpunkte

Figur 6 eine zu dem Blatt nach Figur 5 passende verdrehbare Scheibe

Figur 7 Schnitt durch die Scheibe nach Figur 6

Die Scheibe 1 nach Figur 1 soll in unserem Beispiel aus etwa 1 mm starkem Acrylglas bestehen. Die relativ geringe Stärke von nur 1 mm empfiehlt sich zur Vermeidung von Paralaxefehlern beim Übertragen der Bildpunkte vom Bildschirm einer Kathodenstrahlröhre auf die Scheibe 1. Am Rand der Scheibe ist eine Winkelteilung 2 eingraviert, die der Teilung des Vollkreises in 360 Winkelgrad entsprechen kann.

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Ein kleiner eingravierter Kreis 3 gibt den Mittelpunkt der Scheibe -1 an. Da die Scheibe 1 konzentrisch zum Bildschirm in der nicht dargestellten Blendenöffnung vor dem Bildschirm einer Kathodenstrahlröhre eingesetzt wird, stellt Kreis 3 gleichzeitig auch den Bildschirmmittelpunkt dar. Die Winkellage der Scheibe gegenüber dem Bildschirm wird durch eine Einbuchtung 4 der Scheibe 1 und einen in die Einbuchtung passenden Nocken der Blendenöffnung vor dem Bildschirm bestimmt .

Figur 2 zeigt eine weitere Scheibe 11, die aus etwas stärkerem Acrylglas als dem der Scheibe 1 bestehen kann. Eine Reihe paralleler Linien 12 gleichen Abstandes sind auf der Unterseite der Scheibe 11 eingraviert. Ein ebenfalls in die Unterseite der Scheibe 11 eingravierter Pfeil 13 dient zur Anzeige der optimalen Sortierphasenrichtung. .Er verläuft senkrecht zu den Linien 12 und durchläuft den Kreis 14, der den Mittelpunkt der Scheibe 11 markiert.

In Figur 3 ist noch einmal die Scheibe 1 nach Figur 1 abgebildet, in die nacheinander die einer Schar von Prüfteilen entsprechenden Bildpunkte in der am Bildschirm angezeigten Lage eingetragen worden sind. Die Prüfteile stellen Muster dar, die drei Gruppen unterschiedlicher Legierungszusammensetzung angehören. Je nach Gruppenzugehörigkeit der Prüfteile wurden für die Eintragung Signierstifte unter-

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schiedlicher Farbe benutzt (in der Figur statt dessen Punkte, Kreise und Kreuze). In Figur 3 erscheinen die Gruppen 21, 22 und 23 deutlich gegeneinander abgesetzt. Eine Trennung der Gruppen durch senkrecht verlaufende Grenzen ist jedoch nicht möglich. Dazu bedarf es zunächst noch einer Drehung des Punktbildes, bzw. der Phasenrichtung der Steuerspannung an den phasenselektiven Gleichrichter der beiden Komponenten der Prüfspannung.

Figur 4 zeigt noch einmal die beiden Scheiben 1 und 11 nach den Figuren 2 und 3» wobei Scheibe 11 konzentrisch auf Scheibe 1 liegt. Pfeil 13 zeigt auf der Skala 2 mit etwa 170° gerade den Winkel der optimalen Sortierphasenrichtung an. Zur Ermittlung der optimalen Sortierphasenrichtung ist es nötig, die Scheibe 11 solange gegenüber der Scheibe 1 zu verdrehen, bis für die beiden sich am nächsten liegenden Punktgruppen, im vorliegenden Falle die Gruppen 21 und 22, die kleinste Projektion des Abstandes zweier Punkte verschiedener Gruppen auf den Pfeil 13 ein Maximum einnimmt oder wenigstens gleich groß wird, wie die kleinste Projektion des Abstandes zweier benachbarter Punkte der beiden Gruppen 22 und 23. Die zuletzt genannte Alternative hat dann Bedeutung, wenn beim Drehen der Scheibe 11 die kleinsten Abstandsprojektionen für Punkte des Gruppenpaares 22, 23 bereits abnehmen bevor das Maximum der kleinsten Abstandsprojektionen für Punkte des Gruppenpaares 21, 22 erreicht wird.

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Dabei erlauben die parallelen Linien 12 in einfacher Weise für jeden Drehwinkel der Scheibe 11 ein- hinreichend genaues Abmessen der Projektion des Abstandes zweier Punkte auf den Pfeil 13. Übrigens muß nicht in jedem Falle ein Pfeil auf Scheibe 11 sichtbar sein. Fehlt er, so wird zum Ablesen des gesuchten Winkels an der Skala 2 die den Mittelpunkt durchlaufende Linie 15 benutzt. In diesem Falle muß die Beschriftung der Skala 2 um 90° versetzt angeordnet sein.

In den Figuren 5 bis 7 ist eine Anordnung wiedergegeben, die vorwiegend bei solchen Einrichtungen Verwendung findet, in denen die beiden Komponenten der Prüfspannung nicht als Punkte am Bildschirm einer Kathodenstrahlröhre, sondern als Anzeigewerte eines Meßinstrumentes angegeben werden. Figur 5 zeigt einen normalerweise aus Papier angefertigten Vordruck 31. In die Spalten 32 und.33 können für eine Anzahl Muster die ermittelten Meßwerte der Komponenten der Prüfspannung, hier χ und y genannt, notiert werden. Anschließend werden die x- und y-Werte in ein Koordinatensystem übertragen, das aus der x-Achse 34, der y-Achse 35 und dem Netzgitter 36 besteht. Benützt man zum Eintragen der Werte von Mustern verschiedener Sortiergruppen verschieden farbene Zeichenstifte, so erhält man ein ähnliches Punktbild, wie es in Figur 3 dargestellt ist. Die Umrandung des Netzgitters 36 ist mit einer Winkelteilung 37 versehen.

Scheibe 41, die in Figur 6 in Draufsicht und in Figur, 7

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Schnitt abgebildet ist, besteht aus Acrylglas. In die Unterseite der Scheibe 41 sind eine Anzahl paralleler Linien

42 gleichen Abstandes sowie ein senkrecht zu den Linien 42 und durch den Mittelpunkt der Scheibe 41 verlaufender Pfeil

43 eingrtwiert. Ein Knopf 44 auf der Oberseite der.Scheibe 41 dient der Handhabung der Scheibe 41. Die Spitze 45 des Kopfes 44 ermöglicht eine einfache Zentrierung der Scheibe.

Nach der Eintragung des Punktbildes in das Koordinatensystem des Vordruckes 31 setzt man die Scheibe 41 so auf den Vordruck 31, daß die Zentrierspitze 45 im Koordinatenursprung 38 ruht. Durch Drehen der Scheibe 41 und gleichzeitiges Beobachten der Projektion der Abstände zwischen den benachbarten Gruppen von Punkten läßt sich wiederum, wie schon oben beschrieben, der Winkel der optimalen Sortierphasenrichtung ermitteln.

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Claims

Patentansprüche:

M)) Anordnung zur Ermittlung der optimalen Sortierphasenrichtung für die Steuerspannung der phasenselektiven Gleichrichter von zwei aufeinander senkrecht stehenden Komponenten der Prüfspannungsvektoren einer Schar von Prüfteilen, die in einer Wirbelstromprüfeinrichtung auf bestimmte Eigenschaften geprüft und sortiert werden sollen, dadurch gekennzeichnet,

daß die Anordnung aus zwei flächenhaften, aufeinanderzu legenden und gegeneinander um einen gemeinsamen Bezugspunkt drehbaren Gebilden(1., 11; 31,41) testeht, von denen wenigstens eines aus transparentem Material besteht, daß das eine der beiden Gebilde zur Eintragung der Spitzenpunkte der Prüfspannungsvektoren geeignet ist, deren gemeinsamer Endpunkt der genannte Bezugspunkt darstellt,

daß das andere der beiden Gebilde eine Anzahl paralleler Linien enthält und

daß wenigstens eines der beiden Gebilde eine Winkelteilung (2, 37) enthält, die das Ablesen des relativen ■Verdrehwinkels zwischen den beiden Gebilden erlaubt,
2) Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden flächenhaften Gebilde (1,11; 31,4i) in ihren Abmessungen an die Blendenöffnung vor dem Bildschirm einer Kathodenstrahlröhre angepaßt sind.

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3) Anordnung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,

daß die beiden flächenhaften Gebilde in Scheiben (1,11) aus transparentem Werkstoff, wie etwa Acrylglas, bestehen.·
4) Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine der beiden Scheiben (1) vorzugsweise an ihrem Umfang eine Sicherung (4) gegen Verdrehen aufweist.
5) Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die gegen Verdrehung gesicherte Scheibe (1) an ihrem Rand eine Winkelteilung (2) besitzt, während an der zweiten, gegenüber dieser Scheibe verdrehbaren Scheibe (11) eine Anzahl äquidistanter, paralleler Linien (12) angebracht sind.
6) Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die mittlere der parallelen Linien (15) für die Anzeige der optimalen Sortierphasenrichtung vorgesehen ist.
7) Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine senkrecht zu den genannten parallelen Linien und durch den Mittelpunkt der Scheibe verlaufende Linie (13) für die Anzeige der optimalen Sortierphasenrichtung vorgesehen ist.

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8) Anordnung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet,

daß die genannten Linien (12) auf der der anderen Scheibe (1) zugewandten Unterseite der Scheibe (11) angebracht sind.
9) Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eines der beiden flächenhaften Gebilde, in einem Vordruck (31) aus Papier oder, einem papierähnlichen Stoff besteht.
10) Anordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß . der Vordruck (31) ein rechtwinkliges Koordinatensystem (34,35,36) enthält.
11) Anordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Vordruck (31) weiterhin eine Winkelteilung (37) enthält, die um den Koordinatenursprung (38) herum angeordnet ist.
12) Anordnung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite flächenhafte Gebilde in einer Scheibe (41) aus einem transparenten Werkstoff, wie Acrylglas oder dgl. besteht, die eine Anzahl äquidistanter, paralleler Linien (42) aufweist.

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13)Anordnung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die mittlere der'parallelen Linien (46) für die Anzeige der optimalen Sortierphasenrichtung vorgesehen ist.
14) Anordnung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß eine senkrecht zu den genannten parallelen Linien (42) und durch den Mittelpunkt der Scheibe (41) verlaufende Linie (43) für die Anzeige der optimalen Sortierphasenrichtung vorgesehen ist.
15) Anordnung nach einem der Ansprüche 3 "bis 8 und 12 Ms 34, dadurch gekennzeichnet, daß in der Mitte der drehbaren Scheibe (41) ein Drehknöpf (44) angebracht ist.
16) Anordnung nach einem der Ansprüche 3 bis 8 und 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß in der Mitte der drehbaren Scheibe (41) eine Zentrierspitze (45) vorgesehen

• ist.

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