DE2657957C2 - Vorrichtung zur Ultraschallprüfung von Werkstücken - Google Patents

Description

aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß

c) die Enden der beiden Magnetpole (1 und 2) jeweils mit einer entsprechend der Werkstückoberfläche gekrümmten Stirnfläche versehen sind und

d) die beiden Spulen (8) jeweils entsprechend der Werks?.ückoberflfLche gekrümmt sowie an der Stirnfläche des Endes des mittleren Magnetpols (1) in Richtung der Stirnf: .ohenkrümmung im Abstand voneinander befestigt sind

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der mittlere Magnetpol (1) zwei Polstücke (7) aufweist und die beiden Spulen (8) jeweils an der Stirnfläche des Endes des einen bzw. des anderen Polstücks (7) angebracht sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Polstücke (7) im mittleren Magnetpol (1) unabhängig voneinander bewegbar sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Polstücke (7) zur Einstellung des Abstandes der zugehörigen Spule (8) von der Werkstückoberfläche jeweils in einer Bohrung (6) des mittleren Magnetpols (1) axial bewegbar sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 2,3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß an den beiden Polstücken (7) jeweils ein elektrischer Schirm (9) angebracht ist, welcher die zugehörige Spule (8) am Umfang umschließt und mit deren äußerem Ende verbunden ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 2, 3, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Polstücke (7) jeweils Anschlußklemmen (11) an dem der zugehörigen Spule (8) abgewandten Ende und eine Axialbohrung (12) aufweisen, durch welche sich ein die Anschlußklemmen (11) mit der Spule (8) verbindendes, koaxiales Kabel (10) erstreckt.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur bcrührungslosen Ultraschallprüfung von Werkstücken aus elektrisch leitendem Material, insbesondere Metall, mit einer gekrümmten Oberfläche, welche

a) einen Magneten zur Erzeugung eines konstanten. zur Werkstückoberfläche im wesentlichen senkrechten Magnetfeldes im Werkstück mit einem mittleren Pol und einem denselben umschließenden äußeren Pol, deren Enden nahe an der Werkstückoberfläche positionierbar sind, und

ίο b) eine Sende- sowie eine Empfangsspule zur induktion eines Hochfrequenzfeldes im Werkstück bzw. zum Empfang reflektierter Ultraschallechos vom Werkstück, die jeweils mit einem Hochfrequenzsender bzw. einem Empfänger verbindbar sowie

is flach gewickelt und in unmittelbarer Nähe des Endes des mittleren Magnetpols nebeneinander angeordnet sind,

aufweist.

μ Die Ultraschallprüfung von Werkstücken, beispielsweise zur Feststellung von Materialfehlern, vermittelt inbesondere den Vorteil, daß sie zerstörungsfrei erfolgen kann. Sie erfordert lediglich die Erzeugung von Ultraschallwellen im jeweils zu prüfenden Werkstück und das Erfassen der reflektierten Ultraschallwellen, also der reflektierten Ujtraschallechos. um daraus elektrische Signale für eine Anzeige- und/oder Registriereinrichtung zu gewinnen.
Es ist bekannt zur Erzeugung der Ultraschallwellen und zum Empfang der reflektierten Ultraschallechos Wandler, insbesondere piezoelektrische Wandler, zu verwenden, welche fest am jeweils zu prüfenden Werkstück anliegen müssen, so daß die Werkstückoberfläche glatt und frei von Zunder sein muß, oder es erfordern, zur akustischen Kopplung des Wandlers mit dem Werkstück eine Flüssigkeit zwischen Wandler und Werkstück vorzusehen (AT-PS 1 81 980). Dieser direkte Wandlerkontakt mit dem zu prüfenden Werkstück ist bei derjenigen ebenfalls bekannten Ultraschallprüfung nicht erforderlich, bei welcher im Werkstück aus elektrisch leitendem Material, insbesondere Metall, ein konstantes Magnetfeld erzeugt und ein Hochfrequenzfeld induziert wird. Die Wechselwirkung zwischen dem Magnetfeld und den durch das Hochfrequenzfeld im Werkstück vcrursachten Wirbelströmen bewirkt dabei das Zustandekommen von Ultraschallwellen, während die Wechselwirkung des Magnetfelds mit reflektierten Ultraschallechos Wirbelströmc zur Folge hat, welche zum Empfang herangezogen werden können. Die berührungslose Ultraschallprüfung von Werkstücken ist in mehrfacher Hinsicht vorteilhaft, beispielsweise kann das jeweils zu prüfende Werkstück heiß sein und/oder eine rauhe Oberfläche aufweisen und ist es ohne Schwierigkeiten möglich, eine automatische Prüfung im Betrieb an einer Produktionsstraße durchzuführen. Allerdings muß dem Umstand Rechnung getragen werden, daß die reflektierten Ultraschallechos bzw. die entsprechenden Signale verhältnismäßig schwach sind, und zwar mehrere Größenordnungen schwächer als bei der Ultraschaliprüfung mit direkter Wandler/Werkstück· Berührung, so daß die Detektorschaltung für die Ultraschallcchosignale sehr empfindlich sein muß.

Vorrichtungen zur bcrührungslosen Ultraschallprüfung von Werkstücken aus elektrisch leitendem Materi-

b5 al, insbesondere Metall, sind in unterschiedlichen Ausgestaltungen bekannt. Beispielsweise gehört eine Vorrichtung zur Erzeugung und zum Empfang von Ultraschallwellen, und zwar vorwiegend von Längswcllcn,

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zum Stande der Technik, welche einen Elektromagne- flach gewickelten Spulen in unmittelbarer Nähe des Enten mit einem mittleren Pol und einem denselben um- des des mittleren Magnetpols angeordnet sind, und schließenden äußeren Pol, deren Enden nahe an der zwar im Abstand voneinander und in derjenigen Rich-Werkstückoberfläche positionierbar sind, und eine Sen- tung verteilt, welche durch den mittleren Magnetpol de- sowie eine Empfangsspule aufweist, welche im Ring- 5 und die beiden beiderseits desselben vorgesehenen äuspalt zwischen den Enden des mittleren Pols und des ßeren Magnetpole definiert ist In dieser Längsrichtung äußeren Pols koplanar angeordnet sind, so daß die an des Elektromagneten wird das jeweils zu prüfende eine Anzeigeeinrichtung, nämlich eine Kathodenstrahl- Werkstück bezüglich des Elektromagneten bewegt, woröhre, angeschlossene Empfangsspule den mittleren Pol bei die beiden äußeren Magnetpole und die Sende- sound die mit großen Hochfrequenzstromimpulsen beauf- to wie Empfangsspulen sich nahe an der Werkstückoberschlagbare Sendespule die Empfangsspule umschließt fläche befinden (US-PS 35 55 887).
(»Materials Evaluation«, April 1976, Seiten 81 bis 90). Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vor-Ferner ist eine mit Ultraschallkompressionswellen ar- richtung zur berührungslosen Ultraschallprüfung von behende Vorrichtung bekannt, welche einen Perma- Werkstücken aus elektrisch leitendem Material, insbenentmagneten und zwei konzentrische, spiralig sowie 15 sondere Metall, mit einer gekrümmten Oberfläche der flach gewickelte Spulen aufweist, welche im Spait zwi- eingangs angegebenen Art zu schaffen, welche insbeschen den, beiden Polen des Permanentmagneten in der sondere gewährleistet, daß die Ultrtschallstrahlen im Nähe der Oberfläche des zu prüfenden Werkstücks an- jeweils geprüften Werkstück ohne ins Gewicht fallende geordnet und jeweils an einen Hochfrequenzsender Dämpfung zur Empfangsspule reflektiert werden,
bzw. einen Empfänger angeschlossen sind, um als Sen- 20 Diese Aufgabe ist durch die im ker.r üeichnenden Teil de- bzw. Empfangsspule zu dienen (»Physical Acoutics«, des Patentanspruchs I angegebenen Merkmale gelöst. Volume X, 1973, Seiten 138 bis 142). Bei einer weiteren Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen bekannten Vorrichtung sind zusätzlich zu einem Elek- Vorrichtung sind in den restlichen Patentansprüchen tromagneten eine Sende- und eine Empfangsspule vor- angegeben.

gesehen, welche jeweils flach gewickelt und als Doppel- 25 Nachgehend ist eine Ausführungsform der erfinspirale ausgebildet sind sowie das zu prüfende Werk- dungsgemäßen Vorrichtung, welche zur berührungslostück zwischen sich aufnehmen, so daß sie sich nahe der sen Ultraschallprüfung von Stangen aus Metall mit runeinen bzw. der anderen von zwei einander gegenüber- dem Querschnitt bestimmt ist, an Hand von Zeichnunliegenden Werkstückoberflächen erstrecken (US-PS gen beispielsweise beschrieben. Darin zeigt schematisch 37 86 672). 30 F i g. 1 einen Längsschnitt;

Außerdem sind Vorrichtungen zur Ultraschallprü- F i g. 2 das Schaltbild der Sendespule und der Empfung von Werkstücken mit elektrisch leitender Oberflä- fangsspule in Verbindung mit dem zugehörigen Hochche mit einem Permanentmagneten oder Elektroma- frequenzsender und dem zugehörigen Empfänger; und gncten und mindestens einer mit Hochfrequenzstrom- F i g. 3 eine polare Wiedergabe des Ultraschallstrahlimpulsen beaufschlagbaren, an eine Registriereinrich- 35 musters im Stangenquerschnitt, wie es sich bei der Austung angeschlossenen induktionsspule bekannt, wobei fünrungsferm gernäß Fig.! und 2 ergibt
zwischen der Induktionsspule und dem zu prüfenden Die Vorrichtung gemäß F i g. 1 weist einen Elektro-Werkstück ein Element mit elektrisch leitender, einen magneten mit einem mittleren, zylindrischen Po! 1, eigeschlossenen Stromkreis bildender Oberfläche ange- nem äußeren, ringförmigen Pol 2, einem ringförmigen ordnet ist und das Element zwei Abschnitte aufweist, 40 Joch 3 und einer Erregerspule 4 auf. Das Joch 3 verbinwelche jeweils mit der Induktionsspule induktiv gekop- det die beiden Magnetpole 1 und 2 an den oberen Enpclt bzw. in der Nähe der Werkstückoberfläche positio- den, und die Erregerspule 4 ist um den mittleren Maniert sind, und aus mechanisch festem Material herge- gnetpol 1 herumgewickelt. Das in F i g. 1 untere Ende stellt ist sowie zum Schutz der Induktionsspule vor me- des äußeren Magnetpols 2 ist so gestaltet daß es der chantschen Beschädigungen dient. Di°se Vorrichtungen 45 Oberflächenkrümmung einer zu prüfenden, zylindrikönnen auch so ausgebildet werden, daß mit ihnen sehen Stange 5 entspricht

Werkstücke mit gekrümmter Oberfläche, wie beispiels- Der mittlere Magnetpol 1 weist zwei zylindrische weise Rohre, geprüft werden können, wozu das Element Bohrungen 6 auf, deren Längsachsen sich parallel zur beispielsweise von einem Zylinder gebildet sein kann, Längsachse des Magnetpols 1 erstrecken und in demselauf welchen die Induktionsspule aufgewickelt ist und so ben Abstand beiderseits der Magnetpolachse verlaufen, durch dessen Bohrung das zu prüfende Werkstück hin- so daß sie in einer zur Längsachse der Stange 5 senkdurchgeschoben wird oder welcher ein kegelig züge- rechten Ebene liegen. Di* beiden Bohrungen 6 sind also spitztes Ende aufweist an welchem das zu prüfende in Richtung des Umfanges der Stange 5 im Abstand Werkstück entlanggeführt wird (DE-AS 23 44 076). voneinander angeordnet Jede Bohrung 6 enthält ein

Schließlich gehören Vorrichtungen zur berührungslo- 55 zylindrisches, stabfirmiges Polstück 7, weiches am in sen Ultraschallprüfung von Werkstücken aus elektrisch F i g. 1 unteren Ende eine im wesentlichen flache, spiralcitendem Material, insbesondere Metall, mit einer ge- lig gewickelte Spule 8 trägt Das untere Ende jedes Polkrümmten Oberfläche zum Stande der Technik, welche Stücks 7 und die daran vorgesehene Spule 8 selbst sind einen Elektromagneten zur Erzeugung eines konstan- entsprechend der Oberflächenkrümmung der Stange 5 ten, zur Werkstückoberfläche im wesentlichen senk- &q gestaltet.

rechten Magnetfeldes im zu prüfenden Werkstück und Die Polstücke 7 sind in den Bohrungen 6 unabhängig

mindestens eine an einen Oszillator angeschlossene voneinander beweglich, um die jeweilige Spule 8 bezüg-

Sendespule zur Ultraschallwellenerzeugung im Werk- Hch der Stange 5 einfach und genau positionieren zu

stück sowie mindestens eine an eine Anzeigeeinrichtung können. Jedes Polstück 7 kann zusammen mit der zuge-

angeschlossene Empfangsspule zum Empfang reflek- 65 hörigen Spule 8 vollständig aus der jeweiligen Bohrung

tierter Ultraschallechos vom Werkstück aufweisen, wo- 6 herausgezogen werden. Eine einzige, nicht dargestel!-

bei der Elektromagnet mit zwei äußeren Polen und ei- te Schraube klemmt jedes Polstück 7 in der jeweiligen

nem mittleren Pol versehen ist und die spiralig sowie Axialstellung fest.

Jede Spule 8 ist von einem elektrischen Schirm 9 aus Kupfer umgeben, welcher zur Verminderung von Wirbelströmen in voller Tiefe geschlitzt ist Das äußere Ende jeder Spule 8 ist mit dem zugehörigen Schirm 9 verbunden. Weiterhin ist jede Spule 8 durch ein koaxiales Kabel 10 mit einem Paar von Anschlußklemmen 11 an dem in F i g. 1 oberen Ende des jeweiligen Polstücks 7 verbunden. Das Kabel 10 läuft durch eine Axialbohrung 12 des jeweiligen PolstUcks 7 und weist einen äußeren, von einem Kupferdrahtgeflecht gebildeten elektrischen Schirm 13 zur Verminderung von Wirbelströmen auf. Die Spulen 8 können keramische Stirn- und Rückflächen aufweisen, was dann erforderlich ist, wenn die Stange 5 bei hoher Temperatur geprüft wird.

Die Ausgestaltung der beiden Spulen 8 ist unterschiedlich. Eine ist als Sendespule zur Verbindung mit einem Sender 14(F i g. 2) ausgebildet, welcher ein Hochfrequenzsignal liefert, und die andere ist als Empfangsspule zur Verbindung mit einem Empfänger (F i g. 2) ausgebildet, welcher einen Vorverstärker 15 und einen Hauptverstärker 16 aufweist. Die Sendespule 8 weist nur wenige Windungen aus verhältnismäßig dickem Draht auf, um einen starken Stromimpuls vom Hochfrequenzsender 14 aufnehmen zu können, während die Empfangsspule 8 eine große Anzahl von Windungen aus dünnerem Draht aufweist, um die durch den von der Stange 5 reflektierten Ultraschallimpuls erzeugte Spannung zu maximieren. Beispielsweise kann die Sendespule 8 einen Außendurchmesser von 16 mm aufweisen und aus 6,5 Windungen eines gelackten Kupferdrahtes mit einem Durchmesser von 0,711 mm bestehen, während die Empfangsspule 8 einen Außendurchmesser von 22 mm aufweisen und aus vielen, dicht gewickelten Windungen eines gelackten Kupferdrahtes mit einem Durchmesser von 0,091 mm bestehen kann.

Die beiden Spulen 8 werden mittels Kondensatoren 17 auf ihre Betriebsfrequenz eingestellt. Bei Verwendung der vorstehend spezifizierten Spulen 8 wird für eine Betriebsfrequenz von 2 MHz der Sendespule 8 eine Gesamtkapazität von 11 000 pf mittels Hochspannungskeramikkondensatoren und der Empfangsspule 8 eine Gesamtkapazität von 100 pf mittels eines Mikakondensators zugeordnet. Ein Widerstand von lOkOhm im Vorverstärker 15 dämpft den Ausgang der Empfangsspule 8_: so daß eine Bandbreite von 2 MHz bei einer Bandmittenfrequenz von 2 MHz erzielt wird.

Der Hochfrequenzsender 14 weist einen Impulskondensator, einen Ladekreis für denselben und einen Triggerkreis auf, welcher den Impulskondensator für die Sendespule 8 periodisch entlädt, beispielsweise mit einer Frequenz von 110 Hz.

Der Vorverstärker 15 des Empfängers ist vom Feldeffekttransistor-Typ und weist eine erste Feldeffekttransistor-Stufe mit Begrenzerdioden zum Schutz vor dem gesendeten Impuls auf, welcher trotz der elektrischen Schirme 9 an der Empfangsspule 8 eine Spannung von bis zu 1 KV induzieren kann. Die Halbbandverstärkung des Vorverstärkers 15 liegt bei 38 db. Es ist über ein 75 Ohm-Koaxialkabel mit dem Hauptverstärker 16 des Empfängers verbunden, welcher ein Butterworth-Bandpaßfilter 19 dritter Ordnung zur Steuerung des Frequenzausgangs und ein 0—40 db-Dämpfungsglied 20 zur Steuerung der Verstärkung aufweist. Die Halbbandversiärkung liegt bei 62 db. _

Der Hauptverstärker 16 des fcmptängers weist ferner einen ein Ausgangssignal liefernden Detektorkreis 21 auf. Das Ausgangssignal wird dazu verwendet, eine optische Anzeige bei irgendeinem bekannten Bildschirmgerät hervorzurufen, beispielsweise eine »A«-Anzeigc, (lie normalerweise bei einem Kathodenstrahloszillographen vorliegende Form, eine »B«-Anzeige, welche einen Ultraschallquerschnitt der gerade geprüften Stange 5 liefert, oder eine polare Anzeige, welche die Ultraschallreflexionsvariationen von Fehlern in der Stange 5 bezüglich deren Winkellagen angibt Eine Kombination dieser Anzeigen ermöglicht die visuelle Bestimmung der Lage und Art von Rissen oder Blasen mit einem Minimum an Erfahrung.

Normalerweise werden die Spulen 8 in einem Abstand von 2 mm von der Oberfläche der Stange 5 angeordnet. Die Stärke der reflektierten Signale vermindert sich in einem Ausmaß von 8 db/mm bei Erhöhung des Abstandes von der Stange 5 bis auf 4 mm, wenn die oben spezifizierten Spulen 8 verwendet und mit einer Frequenz von 2 MHz betrieben werden.

In Fig.3 ist ein polares Diagramm des Ultraschallurahlmusters im untersuchten Querschnitt der Stange 5 wiedergegeben, wobei die ausgezogenen und die gestrichelten Linien Konturen gleicher Ultraschiillintcnsität für einen 1,4 MHz- bzw. 2 MHz-Strahl wiedergeben, gemessen an den 3 db-Stellen. Sie zeigen, daß der gesendete und der reflektierte Ultraschallstrahl schmal sind und sich überlappen, so daß Dämpfung des reflektierten Strahles mit der Entfernung im wesentlichen ausgeschaltet ist Für einen gegebenen Fehler wird daher dasselbe Spitzenechosignal entlang der Höchstintensitätsünie von bis auf die ersten Fünftel allen Fünfteln einer i»A«-Anzeige erhalten. Die Auflösung ist derart, daß ein Fehler in einem Abstand von 5 mm von der Rückseite der Stange 5 vom Rückseitenecho bei einer P-Anzeige getrennt ist, welche auch den Stangenumriß nachzeichnet und Oberflächenabflachungen aufzeigt.

Die Ultraschallstrahlbreite kann dadurch verändert werden, daß man das Polstückdurchmesser/Ultraschallnrcqücnz-Vcf häiiüiS ändert.

Da die Intensitätsverteilung vor der Sendespule 8 nicht gleichmäßig ist, ergibt sich ein zweizipfliger Strahl.

Dieser Effekt kann nicht vollständig eliminiert werden, da er jedoch in einem bekannten Bereich auftritt und sich auf der polaren Anzeige Zipfel ergeben, welche einen sehr genau definierten Winkel einschließen, sind damit keine Schwierigkeiten verbunden.

In der Mitte der Sendespule 8 liegt keine horizontale Komponente des Hochfrequenzfeldes vor. so daß entlang der Achse die Intensität »0« vorhanden ist. Ähnlich kann bei der Empfangsspule 8 ein an deren Mitte einfallendes Signal keine Spannung in der Spule 8 induzieren.

so Auf Grund von Streuung und Strahlüberlappung fracht sich dieser Effekt nur auf der entfernten Seite der Stange 5 in einem engen Bereich bemerkbar, und fällt er mit einer Frequenzverminderung ab.
In Stangenlängsrichtung erscheint eine Dreifachspitze, doch liegt die Intensität der beiden Seitenspitzen einige 20 db tief, so daß sie vernachlässigt werden können.

Wenn die Oberfläche der Stange 5 mit Zunder bedeckt ist welcher Magnetit enthält dann findet ein ma· gnetostriktives Erzeugen und Empfangen von Ultraschall statt was zu einer Steigerung der Signalstärke um bis zu 30 db führen kann. Die Steigerung der Signalstärke hängt von der Zunderdicke, dem Magnetitprozentsatz und der Feldstärke ab und verändert sich um die

b5 Stange 5 herum, wenn diese Eigenschaften nicht konstant sind. Bei einfachen Stangen 5 sind diese Eigenschaften in vernünftigen Grenzen konstant jedoch können Signalveränderungen auf Grund von Zunderstärke-

Variationen dadurch behüben werden, daß man das Rückseitenecho überwacht

Die oben angegebene Betriebsfrequenz von 2 MHz wird am häufigsten bei der üblichen Prüfung mit Longitudinalwellen angewendet Bei den in der Stange 5 erzeugten Ultraschallwellen handelt es sich jedoch um Schereellen statt um Longitudinalwellen, weil das Magnetfeld senkrecht zur Stangenoberfläche orientiert ist, was leichter zustandegebracht werden kann als eine zur Stangenoberfläche parallele Ausrichtung des Magnetfeldes für die Erzeugung von Longitudinalwellen. Scherwellen pflanzen sich mit etwa der halben Geschwindigkeit von Longitudinalwellen fort, so daß die Wellenlänge der Querwellen nur etwa halb so groß wie diejenige der Longitudinalwellen bei üblichen Ultraschallprüfsystemen ist.

Eine Verminderung der Betriebsfrequenz hat eine Vergrößerung der Wellenlänge zur Folge, ferner festgestelltermaßen die Erzeugung eines breiteren Strahles, eines erhöhten Signalniveaus und einer verminderten Dampfung mit wachsender Entfernung. Die Betriebsfrequenz kann dadurch vermindert werden, daß man die Kapazität der Kondensatoren 17 erhöht. Wenn auf diese Weise eine Betriebsfrequenz von 1,4 MHz eingestellt wird, dann erhöht sich das Signalniveau um 2 db und erscheinen auf Grund der geringeren Dampfung mit wachsender Entfernung sechs Rückechos bei der Anzeige, statt vier Rückechos bei der Betriebsfrequenz von 2 MHz. Eine Betriebsfrequenz von 1 MHz laßt sich am bestrn dadurch erhalten, daß man die 2 MHz-Sendespu-Ie 8 durch eine Sendespule 8 höherer Induktivität ersetzt.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

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SO

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Claims (1)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur berührungfiosen Ultraschallprüfung von Werkstücken aus elektrisch leitendem Material, insbesondere Metall, mit einer gekrümmten Oberfläche, welche

a) einen Magneten zur Erzeugung eines konstanten, zur Werkstückoberfläche im wesentlichen senkrechten Magnetfeldes im Werkstück mit einem mittleren Pol und einem denselben umschließenden äußeren Pol, deren Enden nahe an der Werkstückoberfläche positionierbar sind, und

b) eine Sende- sowie eine Empfangsspule zur Induktion eines Hochfrequenzfeldes im Werkstück bzw. zum Empfang reflektierter Ultraschallfhos vom Werkstück, die jeweils mit einem Inkxhfrequenzsender bzw. einem Empfänger verbindbar sowie flach gewickelt und in unmittelbarer Nähe des Endes des mittleren Magnetpols nebeneinander angeordnet sind,