DE734041C - Verfahren und Einrichtung zum Entmagnetisieren von Stahlkoerpern - Google Patents

Description

• Verfahren und Einrichtung zum Entmagnetisieren von Stahlkörpern Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zur Entmagnetisierung von kleinen Stahlkörpern. Bisher erfolgte die Entmagnetisierung mit Hilfe von Gleich- oder Wechselstrom. Bei Gleichstrom wurden Umpolschalter verwandt, die zumeist mechanisch betätigt wurden. Für die selbsttätige Steuerung der Umpolschalter dienten Zeitrelais. Die Entmagnetisierung wurde hierdurch weitgehend :erreicht. Wurde Wechselstrom zur Entmagnetisierung verwandt, so -mußte die Phasenlage des Wechselstromes durch geeignete Schaltervorrichtungen. derart geändert werden, daß die Wechselamplitude bis auf Null abnahm und dadurch- die Entmagnetisierung der im Wechselfeld befindlichen Probe herbeigeführt wurde. Es wird jedoch nur dann sowohl bei Wechselstrom als auch bei Verwendung von Gleichstrom eine weitgehende Entmagnetislerung erzielt, wenn die Anfangsfeldstärke mindestens die noch in der Stahlprobe verbliebene Restfeldstärke ierreicht und die entmagnetisierende Feldstärke stufenlos gegen Null geregelt wird. Diese Regelung geschieht bei der Gleichstromentmagnetisierung unter Zuhilfenahme von mechanischen geregelten Widerständen. .Elektromagnetische Aufspannvdrrichtungen werden z. B. auf diese Weise entmagnetisiert. Störend wird dabei empfunden, abgesehen von der Funkenbildung, der sehr viel Zeit beanspruchende Entmagnetisierungsvorgang. Zur Entmagnetisierung großet Stückzahlen müssen daher die bekannten Verfahren ausscheiden. Hierzu kommt, daß die Geräte, die zur Entmagnetisierung benutzt werden, großem Verschleiß ausgesetzt und verhältnismäßig umfangreich sind.
• Alle die angegebenen Nachteile werden durch die Erfindung vermieden, die darin besteht, daß die Entmagnetisierung von kleineren Stahlkörpern von einem Elektromagneten durchgeführt wird, dessen Erregung der Entladestrom eines Kondensators vornimmt. Die Verwendung des Kondensators zur Magnetisierung des Feldeisens elektrischer Maschinen ist bekannt. Erfindungsgemäß wird er jedoch verwendet zur Entmagnetisierung in Verbindung mit der für vollständige Entmagnetisierung notwendigen relativen Bewegung der Probe zum Elektromagneten. Dabei ist es gleichgültig, ob die Probe rotiert und der Elektromagnet sich dabei in Ruhe befindet oder aber die ruhende Probe vom Elektromagneten umkreist wird. Wesentlich ist, daß die Polwechselzahl dem Querschnitt der zu entmagnetisierenden Stahlprobe entspricht. Durch diese Maßnahme wird die infolge des magnetischen Hauteffektes bedingte unvollkommene Entmagnetisierung im Innern von Stahlproben größerer Querschnitte vermieden. Während der Entladung des Kondensators bildet die Stahlprobe zwischen den Polen des für die Entmagnetisierung vorgesehenen Magneten den magnetischen Schluß.
• Der sich bei der Entmagnetisierung abspielende physikalische Vorgang wird nachfolgend für den Fall betrachtet, daß eine Stahlprobe zwischen den ruhenden Magnetpolen rotiert.
• Der Magnetisierung eines jeden Massenpunktes der Probe entspricht ein bestimmter Wert auf seiner zugehörigen Hysteresiskurve. Bei nicht erregtem -Elektromagneten bleibt dieser Wert bei einer Umdrehung der Probe fest. Bei gleichbleibend erregtem Elektromagneten durchwandert jedoch der dem Massenpunkt zugeordnete Wert bei jeder Umdrehung immer die gleiche Hysteresisschleife, wie sie in Abb. i dargestellt ist. Wird nun gemäß der Erfindung anstatt der gleichbleibenden Erregung die durch eine Kondensatorentladung hervorgerufene Erregung verwendet, so verändert sich die Magnetislerung des Magneten, der aus Eisen sehr geringer Koerzitivkraft sei, und nimmt g°mäß der abklingenden Kondensatorentladungskurve bis zu einem Wert nahe Null ab. In der Probe tritt infolge der Relativbewegung zwischen Probe und Magneten ein fortwährender Polwechsel ein, so daß sich in Verbindung mit der abnehmenden Magnetisierung des Magneten die den einzelnen Massenpunkten der Probe zugehörigen Werte auf ihren Hysteresisschleifen mit allmählich kleiner werdender Amplitude etwa so bewegen, wie in Abb. 2 gezeigt.
• Wird die zu entmagnetisierende Stahlprobe als ein Teil des entmagnetisierenden Joches des Elektromagneten aufgefaßt, so ist außer dem Werkstoff der Stahlprobe die Größe der Luftspalte zu berücksichtigen, die zwischen den beiden Polen des Elektromagn°ten und denn von der Stahlprobe gebildeten Joch vorhanden ist. Die Entladespannung des K.ondensators muß jedenfalls so groß sein, daß eine Masimalerregerstromstärke erreicht wird, die die magnetische Sättigung des Probenmaterials bewirkt.
• Hierbei wird selbstverständlich eine Entmagnetisierung immer nur in senkrechter Richtung der jeweiligen Drehachse herbeigeführt. Eine Entmagnetisierung in Richtung der Drehachse läßt sich nur erreichen, wenn man die Stahlprobe um einen festen. Punkt sich drehen läßt.
• Damit die den Massenpunkten zugeordneten Hysteresiskurvenwerte sich dem Nullpunkt nähern können, ist es wichtig, daß zur möglichst weitgehenden Entmagnetisierung mehrere Umdrehungen während der Abklingzeit der Entladekurve stattfinden. Anstatt die Umdrehungsgeschwindigkeit zu erhöhen, kann auch die Abklingzeit mit Hilfe größerer Entladewiderstände oder Kondensatoren verlängert werden. Die Umdrehungsgeschwindigkeit darf aber für die Ausmaße der jeweiligen Stahlprobe nicht so groß sein, daß der magnetische Hauteffekt wirksam wird.
• Ein Gerät, das nach dem vorgeschlagenen Verfahren Stahlkörper entmagnetisiert, ist in Abb.3 in einem Schema veranschaulicht. Die in diesem Fall zylindrische, quer magnetisierte Stahlprobe ist mit i bezeichnet. Sie befindet sich während der Entmagnetisierung in Dreliung zwischen den beiden Polen 2 und 3 des von den Erregerspulen q. und 5 umschlossenen Joches des Elektromagneten 6. Der Erregerstrom wird von der Gleichstromduelle ; über eine Siebkette geliefert, die aus den beiden Kondensatoren 8a und 8b und der Drosselspule io besteht. Der Kondensator 8a dient gleichzeitig als Entladekondensator, der über die Entladewiderstände 9a und 9b mir dun Erregerspulen verbunden ist.
• Beim Offnen des Schalters i i fließt infolge der Entladung des Kondensators 8,1 durch die Erregerspulen 1 und 5 .ein stetig abnehmender Strom. Ohne Entmagnetisierungskondensator 8- würde nach Öffnung des Stromkreises durch den Schalter i i der Strom plötzlich abreißen und auf der zu entmagnetisierenden Stahlprobe eine Polarität bAassen. In Abhängigkeit von der Entladung des Kondensators erfolgt die Beseitigung des Magnetismus in der Stahlprobe.
• Mit Hilfe eines Abtastelektromagneten 12 kann mit dem ballistischen Galvanometer 13 in der Stahlprobe etwa vorhandener Restmagnetismus nachgewiesen werden, jedoch haben zahlreiche Meßversuche ergeben, daß nach erfolgter Entmagnetisierung eine Polarisation in der Stahlprobe mit dem ballistischen Galvanometcr nicht angezeigt wurde.
• Wegen der wenig Geit und Mittel beanspruchenden Arbeitsweise eignet sich das neue Verfahren vor allen Dingen zur Entmagnetisierupg von Stahlkörpern, die in großen Stückzahlen anfallen. Insbesondere kleinere Stahlkörper lassen sich mit der Einrichtung erfindungsgemäß restlos entmagnetisieren.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Entmagnetisierung von Stahlkörpern, insbesondere ikleinerer Größe, mit Hilfe eines stetig auf Null geregelten Gleichstromfeldes, dadurch gekennzeichnet, , daß zur Erregung des Elektromagneten der Entladestrom eines vorher aufgeladenen Kondensators benutzt wird und daß die Probe in an sich bekannter Weise zum Elektromagneten in relativer Bewegung gehalten wird.
2. 2. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß als Entladekondensator der Glättungskondensator einer Siebkette dient.