DE961824C

DE961824C - Testing device for magnetic workpieces

Info

Publication number: DE961824C
Application number: DES27543A
Authority: DE
Inventors: Bruno Odenbach
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1952-03-09
Filing date: 1952-03-09
Publication date: 1957-04-11

Description

Prüfeinrichtung für magnetische Werkstücke Bei der Fertigung von magnetischen, insbesondere elektromagnetischen Geräten, z. B. Relaisspulen u. dgl., sind von den Werkstücken bezüglich ihrer Koerzitivkraft oder Remanenz bestimmte Daten einzuhalten. Die Magnete, Magnetanker, Kerne oder Bleche müssen also vor Übernahme in den Fertigungsgang oder auch während desselben einer Prüfung auf Innehaltung der geforderten magnetischen Werte unterzogen werden, damit diejenigen Teile, die den Anforderungen nicht entsprechen, als Ausschuß ausgeschieden werden können. Zu diesem Zweck werden die Prüflinge durch eine bestimmte Feldstärke magnetisch aufgeladen und darauf in eine Meßspule eingebracht, wobei die auftretende Induktionsspannung gemessen wird. Um das Ein-und Ausbringen des Prüflings in die Meßspule stets mit gleicher Geschwindigkeit zu bewirken, ist es bekannt, die Meßspule am Ende einer vorgegebenen Fallstrecke anzuordnen, und zwar in der Weise, daß der Prüfling von der Aufladespule den Weg bis zu der senkrecht darunterliegenden Meßspule frei durchfällt und damit die Meßspule stets mit derselben Geschwindigkeit passiert. Auf diese Weise wird die für die Beurteilung der Qualität des Prüflings maßgebende Induktionsspannung der Meßspule von Bedienungsmängeln ganz unabhängig.Testing device for magnetic workpieces In the manufacture of magnetic, especially electromagnetic devices, e.g. B. relay coils and the like., Are from the Work pieces with regard to their coercive force or remanence to adhere to certain data. The magnets, magnet armatures, cores or sheets must therefore be put into the production aisle before they are taken over or during the same a test to ensure compliance with the required magnetic Values are subjected to so that those parts that do not meet the requirements, can be eliminated as a committee. For this purpose, the test specimens are through a certain field strength is magnetically charged and then introduced into a measuring coil, whereby the induced voltage is measured. To bring in and out of the test object into the measuring coil is always to be effected at the same speed it is known to arrange the measuring coil at the end of a predetermined fall distance, and in such a way that the test object from the charging coil the way up to the perpendicular underlying measuring coil falls through freely and thus the measuring coil always with the same Speed happens. This way it is used for judging the quality the induction voltage of the measuring coil, which is the decisive factor, from operating deficiencies independent.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, durch eine solche Meßeinrichtung, also durch die in der Meßspule induzierte Spannung, eine Sortier- einrichtung so zu steuern, daß die durch die Meßspule fallenden Prüflinge unmittelbar hinsichtlich ihrer Brauchbarkeit und Unbrauchbarkeit voneinander geschieden werden. Zu diesem Zweck wird erfindungsgemäß die Induktionsspannung der Meßspule mit einer entsprechend dem gewünschten Sollwert der Remanenz einstellbaren Spannung verglichen und die Abweichungen zwischen diesen beiden Spannungen dazu benutzt, eine in der Fallbahn des Prüflings angeordnete Ablenkvorrichtung selbsttätig im Sinne der gewünschten Sortierung der Prüflinge zu steuern. Der Prüfling erhält also, je nachdem ob die gemessene Induktionsspannung die dem innezuhalbenden Sollwert entsprechend gewählte Gleichspannung über- oder unterschreitet, eine Richtungsablenkung in dem Sinne, daß er in den richtigen der verschiedenen bereitgestellten Auffangbehälter fällt. Das Sortieren kann im einfachsten Falle durch eine elektromagnetisch verstellbare Ablenkplatte erfolgen, die in der Fallbahn angeordnet ist und beispielsweise nur dann ausgelenkt wird, wenn die Prüfspannung im Vergleich zur Sollspannung ergibt, daß der Prüfling Ausschuß ist. Statt dessen kann aber auch eine Verstellung der Platte in mehreren Stufen, z. B. um verschieden große Winkel, erfolgen, wenn die von der Meßspule erhaltene Prüfspannung mit mehreren Sollspannungen verschiedener Größe verglichen wird, die zusammen mehrere Gütebereiche für die magnetische Feldstärke der Prüflinge festlegen. Der selbsttätige Vergleich kann durch ein einfaches Differentialrelais vorgenommen werden, welches eine Dauererregung durch die dem Sollwert entsprechende, von Hand einstellbare Vergleichsspannung und beim jedesmaligen Passieren eines Prüflings durch die Meßspule eine Gegenerregung durch die induzierte Spannung erhält. Je nachdem, ob die eine oder andere Spannung überwiegt, wird dann das Relais die Stellung der Sortiereinrichtung verändern. The invention is based on the object, by means of such a measuring device, so by the voltage induced in the measuring coil, a sorting Facility to be controlled so that the test objects falling through the measuring coil immediately with regard to their usefulness and uselessness are separated from each other. To this The purpose of the invention is the induction voltage of the measuring coil with a corresponding compared to the desired target value of the remanence adjustable voltage and the Deviations between these two tensions are used, one in the downward trajectory the device under test arranged deflection device automatically in the sense of the desired Control the sorting of the test items. Depending on whether the measured induction voltage selected according to the target value to be contained DC voltage exceeds or falls below, a directional deflection in the sense of that it falls into the correct one of the various receptacles provided. The sorting can be done in the simplest case by an electromagnetically adjustable Made baffle, which is arranged in the fall path and for example only is deflected when the test voltage results in comparison to the nominal voltage, that the examinee is rejected. Instead, however, an adjustment of the Plate in several stages, e.g. B. at different angles, if the Test voltage obtained from the measuring coil with several nominal voltages of different types Size is compared, which together have several quality ranges for the magnetic field strength of the test items. The automatic comparison can be made using a simple differential relay be carried out, which is a permanent excitation by the corresponding to the setpoint, Manually adjustable equivalent voltage and each time a test object is passed receives a counter-excitation by the induced voltage through the measuring coil. Depending on, whether one or the other voltage predominates, the relay will then determine the position of the Change sorting device.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels. Further details of the invention emerge from the following Description of an embodiment shown in the drawing.

Fig. I zeigt schematisch die wesentlichen Einzelteile und die Schaltung einer Prüf- und Sortiereinrichtung, welche noch durch eine vorgeschaltete Einrichtung zum Aufmagnetisieren des Prüflings, z. B. Spulenkernes, ergänzt ist; Fig. 2 ist eine schaubildliche Ansicht des Gehäuses der Prüfeinrichtung mit den im Deckel vorgesehenen Prüfungshandhaben und Überwachungsgeräten. Fig. I shows schematically the essential individual parts and the circuit a testing and sorting device, which is still through an upstream device to magnetize the test item, e.g. B. bobbin is supplemented; Fig. 2 is a diagrammatic view of the housing of the test device with those provided in the cover Examination handles and monitoring equipment.

In Fig. I ist die Fallbahn durch lotrecht stehende Röhren R aus unmagnetischem Werkstoff gebildet, auf denen die Aufmagnetisierungsspule AS und die Meßspule 315 in einem festen Abstand voneinander angeordnet sind. Während die Meßspule vom Prüfling frei durchfallen wird, besitzt die Aufmagnetisierungsspule einen durch einen Schieber scit verschließbaren Boden und einen Bodenkontakt BK, der jeweils durch den eingelegten Prüfling geschlossen wird. Der Schieber wird durch den als Doppelhebel ausgebildeten Anker des Elektromagneten M1 geöffnet, wenn dieser Magnet erregt wird. Dessen Anker öffnet dabei gleichzeitig den Ruhekontakt ,. In Fig. I the trajectory through vertically standing tubes R is made of non-magnetic Material formed on which the magnetizing coil AS and the measuring coil 315 are arranged at a fixed distance from each other. While the measuring coil from the test object is free to fall through, the magnetizing coil has a slider scit lockable bottom and a bottom contact BK, each through the inserted DUT is closed. The slide is designed as a double lever Armature of the electromagnet M1 opened when this magnet is excited. Its anchor opens the normally closed contact at the same time,.

Unterhalb der Prüfeinrichtung ist die Sortiereinrichtung schematisch so angegeben, daß der aus dem Rohr R austretende Prüfling in ein Sortierrohr RS fällt, welches um den Zapfen r in die gestrichelt dargestellte Lage verstellt wird, wenn der Sortiermagnet 1112 seinen am Rohr RS befestigten Anker anzieht, dabei wird der Umschaltekontakt r42 betätigt. Das untere Rohrstück R kann mit dem Rohr RS durch ein biegsames Zwischenstück verbunden sein, um eine einwandfreie Überleitung des Prüflings in jeder Stellung des Sortierrohrs zu gewährleisten. Die Aufteilung der Prüflinge auf die verschiedenen bereitgestellten Sortierbehälter erfolgt durch den Verteilerkamm W. The sorting device is shown schematically below the test device so specified that the test specimen emerging from the tube R enters a sorting tube RS falls, which is adjusted around the pin r in the position shown in dashed lines, when the sorting magnet 1112 attracts its armature attached to the pipe RS, it becomes the changeover contact r42 actuated. The lower pipe section R can with the pipe RS through be connected to a flexible intermediate piece to ensure a perfect transition of the To ensure test specimen in every position of the sorting tube. The division of the DUTs on the various sorting containers provided are carried out by the Distribution comb W.

Von der dargestellten Schaltung, in welcher die oben in ihrer räumlichen Anordnung aufgeführten Teile BIC> rK2, Mt und M2 als entsprechende Schaltungssymbole wiederkehren, sei zunächst der zur Aufmagnetisierung des in die Spule AS eingebrachten Prüflings erforderliche Teil beschrieben. From the circuit shown, in which the above in their spatial Arrangement listed parts BIC> rK2, Mt and M2 as corresponding circuit symbols recur, let us first consider the one introduced into the coil AS for magnetizing the Part required under test.

Der Magnetisierungsstrom wird über die Leitungen 1 und 12, einen Trockengleichrichter Gl, einen Transformator T1 und den von Hand zu betätigenden Schalter S dem Wechselstromnetz entnommen, wobei die Lampe L anzeigt, daß das Gerät an Spannung liegt, und ist durch Widerstände w1 bis W7 stufenweise einstellbar. Die Widerstände werden durch eine Kette von Relais I bis VII mit Kontakten Ia bis VIIü und Ib bis VIIb sowie durch die vier Relais A, B, C, D und deren zugehörige Kontakte gesteuert.The magnetizing current is supplied via lines 1 and 12, a dry rectifier Gl, a transformer T1 and the manually operated switch S to the AC network removed, the lamp L indicating that the device is on, and is through Resistances w1 to W7 adjustable in steps. The resistances are through a Chain of relays I to VII with contacts Ia to VIIü and Ib to VIIb as well as through the four relays A, B, C, D and their associated contacts are controlled.

Wenn nach Einlegen des Schalters S die Anlage betriebsbereit ist und ein Prüfling in die Aufmagnetisierungsspule AS eingelegt wird, schließt sich der Kontakt BK. Da die Kontakte c2 und d2 der Relais C und D sowie der Kontakt m2 des Sortiermagneten M2 ihre dargestellte Ruhelage einnehmen, sprechen zunächst die Relais A und B an. Das Relais B öffnet den später noch beschriebenen Kontakt bt, während das Relais A sich einmal über seinen Kontakt a, in der Folgezeit selbst hält und ferner mit seinem Kontakt h das Relais I einschaltet. Dies bewirkt die Schließung des Kontaktes Ia. Dadurch werden nacheinander auch die Relais II bis VII betätigt. Beim Schließen des Kontaktes VIIb wird der Stromkreis der Magnetisierungsspule geschlossen. Alle Widerstände wl bis W7 sind kurzgeschlossen, so daß der Prüfling so weit aufmagnetisiert wird, wie es der volle Magnetisierungsstrom der Spule gestattet. Durch den Kontakt VIIa des letzten Relais der Kette wird das A-Relais kurzgeschlossen, so daß es seinen Kontakt al öffnet. Dadurch fällt das Relais I ab, und nacheinander öffnen auch die übrigen Relais der Relaiskette die Kontakte Ib bis VIIo, wodurch der Magnetisierungsstrom langsam abgebaut und dann völlig unterbrochen wird. Dieser langsame Abbau ist wichtig, damit der Prüfling die Remanenz, die er bei Abschaltung der Spule AS besitzt, in der Folgezeit unverändert beibehält. Das Relais A unterbricht ferner seinen Selbsthaltekontakt a2 und legt den Kontakt a3, über welchen es zuvor das C Relais eingeschaltet hatte, in die dargestellte Lage zurück. Das C-Relais bleibt jedoch über seinen Selbsthaltekontakt c2 eingeschaltet. Das C-Relais hatte über seinen Kontakt c1 den Stromkreis des Relais D vorbereitet. Letzterer wird bei Abfall des Relais A über den Kontakt i3 und über den Kontakt VII, geschlossen, wodurch über Kontakt d1 der Auslösemagnet Mt eingeschaltet wird. Von diesem wird der Schieber sch zurückgezogen, und der Prüfling verläßt die Spule AS und durchfällt mit einer bestimmten, stets gleichbleibenden mittleren Geschwindigkeit die Magnetisierungsspule MS. If the system is ready for operation after switching on the S switch and a test item is inserted into the magnetizing coil AS, closes the contact BK. Since the contacts c2 and d2 of the relays C and D and the contact m2 of the sorting magnet M2 take their illustrated rest position, speak first of all Relays A and B on. The relay B opens the contact bt, which will be described later, while the relay A is once via its contact a, in the following time itself holds and also with its contact h the relay I turns on. This causes the Closure of contact Ia. As a result, the relays II to VII actuated. When the contact VIIb closes, the circuit of the magnetizing coil closed. All resistors wl to W7 are short-circuited, so that the test object is magnetized as far as the full magnetizing current of the coil allows. The A relay is short-circuited by contact VIIa of the last relay in the chain, so that it opens its contact al. This causes the relay I to drop out, and one after the other the other relays of the relay chain also open the contacts Ib to VIIo, whereby the magnetizing current is slowly reduced and then completely interrupted. This Slow degradation is important so that the DUT has the remanence that it had when it was switched off the coil AS owns, remains unchanged in the following time. The relay A breaks also its self-holding contact a2 and puts the contact a3, over which it had previously switched on the C relay to the position shown. The C relay, however, remains switched on via its latching contact c2. That C-Relais had prepared the circuit for relay D via its contact c1. The latter is closed when relay A drops out via contact i3 and contact VII, whereby the tripping magnet Mt is switched on via contact d1. From this will the slide is pulled back and the test object leaves the coil AS and fails the magnetizing coil with a certain, always constant average speed MS.

Der dort induzierte Meßspannungsstoß wird über die Verstärkerröhre V dem Gitter g der elektronischen Röhre ST zugeführt. Die Stromversorgung der Röhrenschaltung erfolgt über den Transformator T2, an dessen Sekundärwicklung tl die Heizfäden der Röhren liegen und dessen Sekundärwicklung t2 über die Gleichrichterröhre GR die benötigte Gleichspannung liefert. An dem Gitter des Stromtores ST liegt eine negative Vorspannung, die dem zulässigen Höchstwert der magnetischen Remanenz des Prüflings angepaßt ist und von Hand an dem Spannungsteiler P eingestellt wird.The measurement voltage surge induced there is transmitted via the amplifier tube V is fed to the grid g of the electronic tube ST. The power supply of the tube circuit takes place via the transformer T2, on whose secondary winding tl the filaments of the Tubes are and its secondary winding t2 over the rectifier tube GR the supplies the required DC voltage. There is a negative on the grid of the power gate ST Preload that corresponds to the maximum permissible value of the magnetic remanence of the device under test is adapted and is set by hand on the voltage divider P.

Solange der von der Spule MS bezogene Induktionsspannungsstoß, dessen Größe der Remanenz des Prüflings entspricht, die negative Vorspannung des Gitters nicht übersteigt, zündet das Rohr ST nicht.As long as the induced voltage surge obtained from the coil MS, its The size of the remanence of the test object corresponds to the negative bias of the grid does not exceed, the tube ST does not ignite.

Demzufolge spricht auch der im Anodenkreis der Röhre liegende Sortiermagnet M2 nicht an. Es bleibt also über die Kontakte c2, d2 und n2 die grün aufleuchtende Lampe L1 eingeschaltet, welche anzeigt, daß der zuletzt durchgefallene Prüfling den Anforderungen genügte und ohne Ablenkung aus seiner Fallbahn in den die brauchbaren Prüflinge aufnehmenden Behälter gefallen ist. War die Remanenz des Prüflings jedoch zu stark, dann zündet der Induktionsstoß das Stromtor ST, und der Sortiermagnet M2 legt das Sortierrohr nach links um, so daß der Prüfling in den den Ausschuß aufnehmenden Behälter fällt. Gleichzeitig hat der Elektromagnet M2 auch seinen Kontakt m2 umgelegt, so daß die grüne Lampe L1 erlischt und statt dessen die rote I,ampe L2 aufleuchtet. Gleichzeitig wird ein Impuls über das Zählwerk ZW2 geleitet, welches die Zahl der in den Ausschußbehälter geleiteten Prüflinge anzeigt. Hier sei noch nachgeholt, daß in Reihe mit den zu Beginn ansprechenden Relais A und B noch ein Zählwerk ZWl liegt, welches jedesmal dann, wenn beim Einbringen eines Prüflings in die Aufmagnetisierungsspule AS der Bodenkontakt BK geschlossen wird, einen Fortschaltimpuls erhält und demzufolge die Gesamtzahl der eingeworfenen Prüflinge festhält. Die Differenz der Anzeigen der Zählwerke ZWj und ZW2 ergibt also die Anzahl der brauchbaren Prüflinge.The sorting magnet located in the anode circle of the tube speaks accordingly M2 not on. The green one that lights up remains through contacts c2, d2 and n2 Lamp L1 switched on, which indicates that the last test item failed satisfied the requirements and without being distracted from its downward trajectory into the useful ones The container receiving the test specimens has fallen. Was the remanence of the DUT, however too strong, then the induction surge ignites the current gate ST and the sorting magnet M2 folds the sorting tube to the left, so that the test specimen enters the rejecting tube Container falls. At the same time, the electromagnet M2 has also thrown its contact m2, so that the green lamp L1 goes out and instead the red I, ampe L2 lights up. At the same time, a pulse is passed through the counter ZW2, which shows the number of indicates test specimens directed into the reject container. Here is still to be made up, that in series with the relays A and B responding at the beginning still a counter ZWl which occurs every time a test object is introduced into the magnetizing coil AS the ground contact BK is closed, receives an incremental pulse and consequently records the total number of test objects thrown in. The difference in the ads the counters ZWj and ZW2 thus give the number of usable test items.

Falls gewünscht, kann man mit der Sortiereinrichtung auch noch eine Unterteilung der brauchbaren Prüflinge etwa in »gut«, »mittel« und »ausreichend« vornehmen, wenn man die Prüfspannung der Spule MS gleichzeitig mehreren Differentialschaltern ST zuleitet, wobei an das Gitter jeder Röhre eine andere Sollspannung als negative Gitterspannung gelegt ist. Wenn dann außer der ersten Röhre auch noch die zweite oder gar die dritte Röhre anspricht, wird das Sortierrohr RS durch zusätzliche Elektromagnete entsprechend weiter ausgelenkt. Selbstverständlich müssen dann drei oder mehr Auffangbehälter für die Prüflinge aufgestelit sein. If desired, you can also use the sorting device to do a Subdivision of the usable test items into "good", "medium" and "sufficient" make when the test voltage of the coil MS several differential switches at the same time ST feeds, with a different nominal voltage than negative on the grid of each tube Grid voltage is applied. If then, in addition to the first tube, the second tube as well or even the third tube responds, the sorting tube RS is activated by additional electromagnets accordingly further deflected. Of course, three or more collecting containers must then be used be prepared for the test items.

Diese Auffangbehälter sind bei dem in Fig. 2 dargestellten Prüftisch im unteren Teil nach Art von Schubladen einlegbar. Dieser hat auf seiner Tischplatte den in der Schaltung gemäß Fig. X vorkommenden Kippschalter S, bei dessen Einlegen die als Glimmlampe ausgebildete Überwachungslampe L aufleuchtet. Ferner sind dort die beiden Zählwerke ZWj und ZW2 ablesbar. Vor diesen befinden sich die rote und die grüne Überwachungslampe L1 und L2. In der Tischplatte befindet sich ferner die Einwurföffnung RE für die Prüflinge. Das ganze Gerät ist ortsbeweglich aufgestellt und mit einem Netzanschlußstecker St versehen. These collecting containers are on the test bench shown in FIG. 2 Can be inserted in the lower part like a drawer. This one has on his tabletop the toggle switch S occurring in the circuit according to FIG. X when it is inserted the monitoring lamp L, designed as a glow lamp, lights up. Furthermore are there the two counters ZWj and ZW2 can be read. In front of these are the red and the green monitoring lamp L1 and L2. In the table top there is also the Rejection opening RE for the test items. The whole device is set up mobile and provided with a mains connection plug St.

PATENTANSPROCHE: 1. Prüfeinrichtung für magnetische Werkstücke zur Feststellung ihrer Remanenz, bei der der durch eine bestimmte Feldstärke magnetisch aufgeladene Prüfling ein am Ende einer vorgegebenen Fallstrecke vorgesehene Meßspule frei durchfällt und dabei in dieser- die Prüfspannung induziert, gekennzeichnet durch eine entsprechend der Abweichung dieser Induktionsspannung von einer entsprechend dem gewünschten Sollwert der Remanenz einstellbaren Vergleichsspannung in der Fallbahn des Prüflings angeordnete selbsttätig steuernde Ablenkvorrichtung zu Sortierung der Prüflinge. PATENT APPROACH: 1. Testing device for magnetic workpieces for Determination of their remanence, in the case of which by a certain field strength is magnetic charged test specimen a measuring coil provided at the end of a predetermined dropping distance drops freely and thereby induces the test voltage in this, marked by a corresponding to the deviation of this induction voltage from a corresponding the desired target value of the remanence adjustable comparison voltage in the trajectory of the test specimen arranged automatically controlling deflection device for sorting of the test items.

Claims

2. Device according to claim 1, characterized in that the deflection device is adjustable in one stage by means of an electromagnet, which is attached to one of the two Voltages influenced differential switch is connected.

3. Device according to claim I, characterized in that the deflection device is multi-stage electromagnetically adjustable, the adjusting drive by several Differential switch can be controlled, on the one hand by different remanufacturing values associated Vergl calibration voltages and, on the other hand, all of the from the measuring coil obtained induction voltage are influenced.

4. Device according to one or more of the preceding claims, characterized in that the switching device is electrical differential relays are used.

5. Device according to one or more of the preceding claims, characterized by the use of electronic switches for the adjustment drive the sorting device, one of the setpoint values on the grid of the electron tube negative bias voltage corresponding to the magnetic field strength of the test object lies and the grid directly or via an amplifier device to the measuring coil connected.

6. Set up after. one or more of the preceding claims, characterized in that the sorting device has electromagnetic counters are assigned, which are controlled by pulses from the test item or the sorting magnet are operated.

7. Device according to one or more of the preceding claims for permanent magnets, e.g. B. for cores of electrical relays, characterized in that at the throw-in point a magnetizing spool with an electromagnetically unlockable, the beginning of the fall is provided.

8. Device according to one or more of the preceding claims, characterized by a provided in the magnetizing coil and by the inserted test object activated ground contact, which the process of magnetization, Initiate testing and sorting.

9. Device according to one or more of the preceding claims, characterized in that there is a ground contact under the magnetizing device is arranged, which initially closes by the weight of the test object and thereby switching on the magnetizing current via a relay chain controlled in this way, that this after completed magnetic charging of the test object on the through the Magnetic field of the magnetizing coil achievable strength of the magnetic induction the magnetizing current is gradually reduced and with it the magnetic induction of the test object is gradually reduced down to the remanence.

Publications considered: German Patent Specifications No. 466 375, 436 687, 5I9 367.