EP0078823A1 - Gerät zur änderung von betrag und richtung der permanenten magnetisierung von ferromagnetischen körpern, z.b. von permanentmagneten - Google Patents

Description

Schaltgerät zur Änderung von Betrag und Richtunq der permanenten Magnetisierung von ferromagnetischen Körpern, z.B. von Permanentmagneten

Die Erfindung betrifft ein Schaltgerät zur Änderung von Betrag und Richtung der permanenten Magnetisierung von ferromagnetischen Körpern, z.B. von Permanentmagneten, mit einer Impulsstrom-Erzeugerschaltung, die eine Energiespeichereinrichtung, eine Zündschaltung sowie einen eine Zündelektrode aufweisenden steuerbaren, als Gasentladungsröhre ausgebildeten elektronischen Schalter umfaßt, sowie mit mindestens einer zur Aufnahme des ferromagnetischen Körpers geeigneten, an die Impulsstrora-Erzeugerschaltung angeschlossenen Spule, und weiterhin eine Permanentmagnet-Spanneinrichtung zum Spannen von magnetisch anziehbaren Werkstücken mit einer Mehrzahl von hinsichtlich ihrer Pole nebeneinander angeordneten und durch Wände getrennten Permanentmagneten.

Zur Polarisierung oder zur Änderung, insbesondere zum Umpolen der Polarität eines Permanentmagneten, muß ein magnetischer Körper kurzzeitig einem starken, der vorhandenen Polarität entgegengerichteten magnetischen Feld ausgesetzt werden. Ein derartig starkes und momentanes magnetisches Feld läßt sich in einer Spule, z.B. einer Luftspule erzeugen, wenn diese von einem hohen Impulsstrom durchflössen wird. Zur Erzeugung des Impulsstroms ist eine Anordnung mit Kondensatoren als Energiespeicher und mit einer an diese parallel geschalteten Serienschaltung aus einer Entladungsröhre und der Spule bekannt (DE-AS 1 054 581). Eine solche Entladungsröhre, beispielsweise als Thyratron oder als Ignitron bekannt, arbeitet als steuerbares, gasgefülltes elektrisches. Ventil, d.h. als elektronischer Schalter zur Entladung der Energiespeicher, und ist ein auf wendig bauendes Stromtor, das eine Glühkathode, eine Kühlschlange, Steuergitter und Steueranoden sowie weitere Ventilelemente, wie z.B. speziell ausgebildete Flächen, umfaßt. Diese Impulserzeugerschaltung zur Änderung oder Umkehrung der Polarität eines ferromagnetischen Körpers ist konstruktiv aufwendig, großbauend und daher relativ teuer. Wie erwähnt, sind besondere Maßnahmen für die Kühlung eines Thyratrons oder Ignitrons, z.B. eine Wasserkühlung vorzusehen.

Es ist außerdem versucht worden, die hohen Impulsströme anstelle eines Thyratrons mit einer Thyristor-Schaltung zu erzeugen. Das ergibt ein Gerät, das ebenfalls recht groß baut und nicht die erforderlichen hohen Ströme mit einem Male erzeugen kann. Vielmehr ist es bei der Verwendung von Thyristoren erforderlich, diese mindestens dreibis viermal in der Regel aber zehnmal so häufig für eine einzige Polaritätsumpolung zu schalten. Dadurch verringert sich entsprechend die Lebensdauer solcher Thyristor-Geräte.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein konstruktiv möglichst kleinbauendes sowie mit einfacher elektrischer Schaltung realisierbares Schaltgerät zur kurzzeitigen Änderung der magnetischen Feldstärke eines ferromagnetischen Körpers zu schaffen, bei dem Energiespeicher mit einer großen Leistung bei hoher Lebensdauer des Gerätes wiederholbar entladen werden können.

Diese Aufgabe wird bei einem Schaltgerät der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß die Gasentladungsröhre eine für hohe Gasdrücke ausgelegte Blitzlampe kurzer Bauart ist. Die Blitzlampe ist ein konstruktiv einfach aufgebautes elektronisches Bauelement mit kleinen räumlichen Abmessungen, so daß sie raumsparend in die Schaltvorrichtung integrierbar ist. Die Lampe kann ohne irgendeine Kühlung die zur Änderung der Umkehrung der Polarität eines ferromagnetischen Körpers erforderliche Leistung schalten und ist im Vergleich zu einem Thyratron kostengünstig hefstellbar. Die mit der Blitzlampe erreichbare Schalthäufigkeit ist so groß, daß ihre Betriebsfähigkeit über mehrere Jahre gewährleistet ist. Damit eignet sich ein solches Schaltgerät,

dessen elektronischen Schalter die Blitzlampe bildet, in besonderem Maße für Permanentmagnet-Spanneinrichtungen zum Spannen magnetisch anziehbarer Werkstücke der ebenfalls eingangs beschriebenen Art, da bei solchen Spanneinrichtungen eine hohe Schalthäufigkeit gewährleistet sein muß. Die wesentlichen Bauelemente des Schaltgerätes sind nur durch eine für die Schaltleistung vorzusehende Anzahl von Energiespeichern sowie durch die einfach bauende Blitzlampe bestimmt. Zur Erzielung der Schaltleistung für eine Magnet-Spannplatte einer Baugröße von ca. 20 x 45 cm reichen z.B. acht Kondensatoren zu je 1.000 μF bei einer Ladespannung von 600 V als Energiespeicher aus. Die parallel zu der aus Blitzlampe und Spule gebildeten Serienschaltung angeschlossene Energiespeicherschaltung kann in jeder herkömmlichen Weise, z.B. mit Kondensatoren und Gleichrichtern ausgeführt sein. Auch die Zündeinrichtung zur Zündung der Lampe ist einfach aufgebaut. Besondere elektrische Vorkehrungen, insbesondere irgendwelche Hilfskreise zum Schaltbetrieb der Lampe und eine Kühleinrichtung, wie sie beim Stand der Technik benötigt werden, sind nicht erforderlich. Daher ist das Schaltgerät mit wenigen elektronischen Bauelementen mechanisch-konstruktiv einfach realisierbar. Weiterhin, ist der mit der verkleinerten Abbrandstrecke nach Zündung sich ausbildende Innenwiderstand der Blitzlampe so klein, daß ein besonders hoher Impulsstrom zur Ausbildung eines starken magnetischen Feldes in der Spule erzielt wird. Auch bestimmt die Länge der Abbrandstrecke die Abbrennzeit der Lampe, so daß die Impulsdauer mit einer kurzen Abbrandstrecke sehr klein gehalten werden kann. Eine Änderung der Lichtausstrahlung der Blitzlampe durch Verringerung der Länge ihrer Abbrandstrecke hat keine Bedeutung, da die Lampe erfindungsgemäß als elektronischer Schalter arbeitet. Andererseits kann die Funktionszuverlassigkeit der Blitzlampe, d.h. vornehmlich die Vermeidung einer Selbstzündung insbesondere bei kurzer Abbrandstrecke und/oder hohe Anoden-Kathoden-Sperrspannung, dadurch besonders sichergestellt werden, daß die Blitzlampe konstruktiv für hohe in ihr ausgebildete Gasdrücke ausgelegt ist. Dieses kann in sehr vorteilhafter Weise durch die Ausbildung einer statisch günstigen, hoch druckbeaufschlagbaren Glaskörperform, durch Verwendung eines besonders druckfesten Materials, wie z.B. Quarzglas, und/oder durch eine ausgeprägte Wandstärke des Glaskörpers erzielt werden.

Zweckmäßige Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Gasentladungslampe bestehen darin, daß die Blitzlampe als Zündelektrode eine auf ihr aufgebrachte elektrisch leitende, lichtdurchlässige Schicht und/oder einen an ihrem Umfang angeordneten Zünddraht umfaßt, der z.B. in Form einer Nickeldrahtwicklung realisierbar sein kann. Die Zündelektrode kann auch als Gitter innerhalb der Lampe ausgebildet sein. Die Ausbildung der Zündelektrode kann also jeweils dem Herstellungsverfahren der Blitzlampe angepaßt und/oder im Hinblick auf spezielle elektrische Zündeigenschaften erfolgen.

Um eine Sichtwahrnehmung des beim Durchschalten der Blitzlampe entstehenden Lichtblitzes und damit eine Negativwirkung auf das Bedienungspersonal zu vermeiden, kann die Lampe von einer blendfreien lichtdurchlässigen Lichtabdeckung umgeben sein.

Um eine besonders hohe Lebensdauer der Blitzlampe zu erzielen, kann sie eine mit einem Xenongemisch gefüllte Quarzglas-Blitzröhre sein. Quarzglasröhren sind besonders hitzebeständig, so daß Haarrisse vermieden werden, die zum Austreten des Gases führen würden.

Um die Polarität des in die Spule eingebrachten ferromagnetischen Körpers, insbesondere eines Permanentmagneten, ohne räumliche Drehung desselben bei gleichbleibender Position in der Spule wiederholt umzukehren, besteht eine andere zweckmäßige Ausgestaltung der Erfindung darin, daß das Schaltgerät eine Schaltung zur Umpolung der Polarität der Spulenanschlüsse mit einer weiteren, einen zweiten als Blitzlampe ausgebildeten elektronischen Schalter umfassenden Impulsstrom-Erzeugerschaltung aufweist, wobei die einander entsprechenden Ausgangsklemmenpaare der beiden Impulsstrom-Erzeugerschaltungen zueinander umgekehrt mit den Spulenanschlüssen verbunden sind. Statt der zweiten, zu der ersten gegenpolig an die Spulenanschlüssε geschalteten Impulsstrom-Erzeugerschaltung kann für die Impulsstromumkehrung durch die Spule (n) ein z.B. relaisgesteuerter Umschalter verwendet werden. Die Kontakte eines derartigen Umschalters liegen jedoch in dem Impulsstromkreis, so daß sie hochwertig auszubilden und dementsprechend teuer sind. Demgegenüber sind mit der zweiten Impulsstrom-ErzeugerSchaltung elektrisch hoch belastete mechanische Kontakte vermieden. Aufgrund der kleinbauenden Bü-itzlampe sowie ihrer einfachen elektrischen Schaltung erhält man auch bei Verwendung von zwei Blitzlampen ein entsprechend kleinbauendes, kompaktes und zugleich betriebssicheres Schaltgerät.

Um ein starkes magnetisches Feld in der Spule hinsichtlich einer gewünschten Magnetisierung des in der Spule befindlichen ferromagnetischen Körpers vorzugeben, sieht eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung vor, daß das Sσhaltgerät eine Einrichtung zur Einstellung der Größe der zu speichernden Energie umfaßt, wobei die Blitzlampe (n) bei der eingestellten gespeicherten Energie durchschaltbar ist (sind) . Damit kann die Blitzlampe auf verschiedene Energiebeträge aufgeladene Energiespeicher in einem für die Regelung ausreichenden Leistungs- bereich entladen. Auf diese Weise kann nicht nur die Umpolung der Polarität eines ferromagnetischen Körpers in der Spule erreicht werden, sondern es ist auch möglich, die Magnetisierung des Körpers gezielt zu verstärken oder - ggf. sogar auf Null zu schwächen.

In besonders vorteilhafter Weise läßt sich die Erfindung für Spanneinrichtungen von Werkzeugmaschinen realisieren, die zum Spannen magnetisch anziehbarer Werkstücke dienen und ihrer Hauptbestimmung nach möglichst klein bauen sowie kostengünstig herstellbar und betriebssicher sein sollen. Solche bekannten Permanentmagnet-Spanneinrichtungen umfassen. üblicherweise eine Mehrzahl von hinsichtlich ihrer Pole nebeneinander angeordneten und durch Wände getrennten Permanentmagneten, von denen jeder zweite mit einer Luftspule umgeben und durch Beaufschlagung der Spule mit einem Impulsstrom polumschaltbar ist, wobei zur wiederholten Polumschaltung eine Schaltung zur Umkehr- rung der Polarität der Spulenanschlüsse vorgesehen ist, während die jeweils dazwischen liegenden Permanentmagneten hinsichtlich ihrer Polarität unveränderbar sind, und sie weisen außerdem das die Energiespeichereinrichtung sowie den steuerbaren elektronischen Schalter umfassende Schaltgerät zur Erzeugung und Schaltung des Impulsstromes auf. Durch die er- findungsgemäße Ausbildung des elektronischen Schalters als Blitzlampe gemäß der Erfindung läßt sich eine derartige Spannvorrichtung in besonders kleinen Abmessungen ausbilden, und sie umfaßt eine äußerst einfache elektrische Schaltung für ihren Schaltbetrieb.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand der schematischen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen Aufbau eines Schaltgerätes mit Blitzlampe anhand einer Schaltung,

Fig. 2 einen abgeänderten Teil des Geräts der Fig. 1 zur Ausbildung einer Magnet-Spannplatte,

Fig. 3 einen abgeänderten Teil des Geräts der Fig. 1 für einen Lasthebemagneten,

Fig. 4 die vereinfachte Darstellung einer Blitzlampe und

Fig. 5 ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Schaltgeräts.

Fig. 1 zeigt die Anordnung einer für hohe Gasdrücke ausgelegten Blitzlampe 2 kurzer Bauart in einem Schaltgerät 1. Als Energie speichereinrichtung 10 sind Elektrolytkondensatoren C verwendet, die über an eine Wechselspannungsquelle (z.B. 220 V) angeschlossene Ladedioden D auf ihre jeweilige Ladespannung, die z.B. im Bereich von ca. 150 - 600 V liegen kann, aufgeladen werden. Die Serienschaltung aus Blitzlampe 2 und einer Luftspule 3 ist an die Ausgangsklemmen K1 und K2 der Energiespeichereinrichtung 10 angeschlossen. Eine Zündschaltung 4 für die Blitzlampe 2 umfaßt einen Kondensator C_z, ohmsche Widerstände R1 und R2, einen Transformator T sowie einen

Tastenschalter S_z. Eine Sekundärklemme Z des Transformators

T ist mit einer auf der Blitzlampe 2 aufgebrachten elekrisch leitenden Schicht 20 verbunden, die aufgedampft und/oder als Lack aufgetragen sein kann. In. der Seriensσhaltung aus Blitzlampe 2 und Luftspule 3 sind Spulenanschlüsse K3 und K4 mit einer Umschalteinrichtung 5 polaritätsumschaltbar. Dabei sind die Klemmen eines Relais ' 51 für einen Umschalter 50 geschaltet, dessen Eingangsklemmen an die Ausgangsansσhlüsse K und K2 der die Energiespeichereinrichtung 10, die Blitzlampe 2 und die Zündschaltung 4 umfassenden Impulsstrom-Erzeugerschal- tung 11 des Schaltgeräts 1 angeschlossen sind. In dem Steuerkreis des Relais' 51 liegt eine Wechselspannungsguelle und ein Steuerschalter 52. In der Luftspule 3 befindet sich ein Dauermagnet 6. Zur Erhöhung der von der Energiespeichεreinrichtung 10 speicherbaren Energie können den Kondensatoren C jeweils weitere nicht dargestellte Kondensatoren parallel geschaltet sein.

Zur kurzzeitigen Erzeugung eines starken magnetischen Feldes in der Luftspule 3 wird diese mit einem entsprechend hohen Impulsstrom beaufschlagt. Zur Erzeugung des Impulsstromes werden die Energiespeicher, d.h. die Elektrolytkondensatoren C geladen, so daß über der Anode und Kathode-der Blitzlampe 2 die Summe der Kondensator-Ladespannungen ansteht. Durch kurzzeitiges Schließen des Tastenschalters S wird der zuvor über die Widerstände R1 und R2 geladene Zündkondensator C momentan ent laden. Der dabei auftretende Spannungsimpuls wird durch den Transformator T in einen sekundärseitigen Hochspannungsimpuls transformiert, mit dem die elektrisch leitende, auf der Blitzlampe aufgebrachten Schicht beaufschlagt wird, so daß das Gas in der Lampe 2 ionisiert bzw. diese gezündet wird. Die Zündspannung beträgt z.B. ca. 2kV. Bei der Zündung ändert sich der Innenwiderstand der Blitzlampe 2 schlagartig von unendlich auf einen sehr geringen Wert (z.B. einige Milliohm), der von der Beschaffenheit der Blitzlampe 2 bestimmt ist. Infolge dieses Durchschaltens der Blitzlampe von dem Sperrzustand in den Durchlaßzustand entsteht ein hoher kurzzeitiger Stromimpuls, der je nach Höhe der Ladespannung im Bereich von ca. 50-300 A liegen kann. Der Impulsstrom fließt durch die in Serie mit der Blitzlampe 2 geschaltete Luftspule 3 und erzeugt in dieser ein hohes, kurzzeitiges elektromagnetisches Feld. Auf diese Weise wird die Polarität des in der Luftspule 6 angeordneten Dauermagneten 3 umgekehrt. Dabei wirkt das kurzzeitig erzeugte magnetische Feld, in der Spule 3 dem Feld des Dauermagneten 6 entgegen.

Für eine anschließende entsprechende Umkehrung der neu entstandenen Polarität des Dauermagneten 6 kann dieser entweder um 180 in der Zeiσhenebene der Fig. 1 gedreht werden, oder es werden die Anschlüsse der Luftspule 3 vertauscht, indem der Umschalter 50 umgeschaltet wird. In letzterem Fall hat man den Vorteil, daß der Dauermagnet 6 nicht aus der Luftspule 3 entnommen, gedreht und in diese wieder hineingebracht werden muß. Der kurzzeitige Durchlaßzustand der Blitzlampe 2 ist beendet, wenn während der Entladung der Kondensatoren C eine bestimmte Spannung zwischen den Klemmen K1 und K2 unterschritten wird. Dann liegt wieder der Sperrzustand der Lampe 2 vor. Mit der in Fig. 1 angegebenen Schaltung .kann man Schaltungen etwa im Abstand von 30 bis 40 s durchführen. Falls eine schnellere Schaltfolge gewünscht ist, kann das Laden der Elektrolytkondensatoren in herkömmlicher Weise kurzzeitig unterbrochen werden, so daß die Lampe schneller in ihren hochohmigen Zustand zurückkehren kann.

Das Schaltgerät 1 kann auch eine in der Fig. 1 nicht dargestellte Einrichtung zur Einstellung der Größe der zu speichernden Energie umfassen. Entsprechende Regelungschaltungen sind bekannt und nicht Gegenstand der Erfindung. Wesentlich ist aber, daß die erfindungsgemäße Blitzlampe in einem Spannungsbereich durchgeschaltet werden kann, der für die Regelung bzw. Einstellung des zu schaltenden Impulsstromes geeignet ist. So kann gezielt eine schwache oder starke Änderung (Umpolung) der Magnetisierung des ferromagnetischen Körpers sowie auch dessen Entmagnetisierung eingestellt und durchgeführt werden.

Die Länge der Blitzlampe bestimmt die Größe des Durchlaß-Innenwiderstandes sowie ihre Abbrandzeit. Die kurze Bauart der Lampe 2 dient dazu, eine hohe Impulsleistung zu erhalten, d.h. um den Impulsstrom besonders groß und kurzzeitig zu machen. Die Blitzlampe ist für hohe Gasdrücke ausgelegt, damit die AnodenKathoden-Sperrspannung besonders groß sein kann, ohne daß die Gefahr einer Selbstzündung der Lampe 2 besteht. Eine Blitz- lampe mit einer sehr kurzen Abbrandstrecke sowie mit einem besonders hohen Gasdruck hat also besonders gute Schalteigenschaften, wodurch ein sehr starkes und besonders kurzzeitiges Magnetfeld in der Spule erzeugt wird.

Mit der Verwendung von Quarzglas für die Blitzlampe kann die Bildung von Haarrissen wirksam vermieden und die Lebensdauer der Lampe beträchtlich erhöht werden. Die Lampe 2 kann mit einer blendfreien lichtundurchlässigen Lichtabdeckung 21 (s. Fig. 1) umgeben sein. Diese Lichtabdeckung 21 schirmt die beim Blitzen, d.h. Durchschalten auftretende Lichtausstrahlung ab, so daß eine störende Wahrnehmung des Blitzlichts vermieden wird. Als Lichtabdeckung kann aber auch allein oder zusätzlich ein entsprechend lichtdicht abgeschlossenes Gehäuse des Schaltgerätes 1 verwendet sein. Die Fig. 2 zeigt im Schnitt eine Magnetspannplatte 8. Dauermagnete 64 sind wechselweise mit Dauermagneten 61 bis 63 angeordnet, indem die Magnete jeweils polseitig hintereinander lieσen. Die Pole zweier benachbarter Magnete sind durch eine Wand 83 voneinander getrennt. Die Dauermagnete 64 haben eine feste unveränderbare Polarität. Die Dauermagnete 61, 62 und 63 sind von jeweils Luftspulen 31, 32 und 33 umgeben. Diese Luftspulen 31 bis 33 sind über Leitungen L in Serie geschaltet. Die Anschlüsse der Serienschaltung sind an die Klemmen K3 und K4 der Schaltung der Fig. 1 angeschlossen. Die Magnete und Wände 83 sind auf einer Platte 82 der Spanneinrichtung 8 montiert. Die Oberfläche 81 der Magnetspannplatte 8 bildet die Auflage für ein nicht dargestelltes magnetisch anziehbares Werkstück.

Die in den Luftspulen 31, 32 und 33 angeordneten Magnete 61, 62 und 63 sind jeweils polaritäts-umschaltbar, da die Serienschaltung der Luftspulen über die Klemmen K3 und K4 in Serie mit der Blitzlampe 2 der Fig. 1 liegt. In diesem Fall wird vor jeder Auslösung der Zündtaste S_z der Umschalter 50 durch Betätigen der Taste 52 umgeschaltet, so daß ein kurzzeitig starkes Magnetfeld in jeder der Luftspulen 31, 32.und 33 jeweils entgegengerichtet zu der gerade vorhandenen Polarität der Dauermagnete 61, 62 und 63 erzeugt wird. Die Schalter S und 52 können als ein gemeinsames Schaltglied ausgeführt sein, wobei bei dessen Betätigung der Schalter 52 vor dem Schließen des Schalters S geschlossen oder geöffnet wird. Bei Gleichpoligkeit benachbarter Pole der Magnete, z.B. 64 und 61 liegt ein magnetisches Feld vor, das durch die Wand 83, durch die das magnetische Feld wirkt, an die Oberfläche 81 der Magnetspannplatte 8 geführt ist. In diesem Betriebszustand wird ein auf die Oberfläche 81 gebrachtes Werkstück magnetisch angezogen und fest in seiner Position gehalten bzw. gespannt. Durch Umpolung der Magnete 61, 62 und 63 liegen die Magnete 64 und 61, bzw. 64 und 62 sowie 64 und 63 gegen polig einander gegenüber, so daß die Wand 83 im Bereich der Oberfläche 81 magnetfeldfrei ist. Dadurch wird ein zuvor angezogenes Werkstück freigegeben. Durch die oben beschriebene Regelung der Höhe des Impulsstromes ist es möglich, die Feldstärke der umpolbaren Dauermagnete 61, 62 und 63 gerade so einzustellen, daß ein sehr dünnes und flächiges Werkstück beim Spannen nicht deformiert wird. Dieses erreicht man durch Einstellung eines kleineren ImpulsStromes für die ümmagneti- sierung. Hingegen wird bei größeren massiven Werkstücken ein besonders starker Impulsstrom eingestellt, so daß die magnetischen Felder der Dauermagneten 61, 62 und 63 entsprechend ausgeprägt sind, wodurch hohe Haltkräfte hervorgerufen sind.

In Fig. 3 ist ein Lasthebemagnet 9 mit einer Wicklung 30 als Spule und einem Kern 60 aus magnetischem Werkstoff dargestellt. Die Anschlüsse der Wicklung 30 sind an die Klemmen K3 und K4 der Schaltung der Fig. 1 angeschlossen. Ein derartiger Lasthebemagnet 9 kann z.B. in einem Industrieroboter Verwendung finden. Dabei kommt es darauf an, den Kern 60 möglist schnell zu magnetisieren oder zu entmagnetisieren, um spontan ein Werkstück oder Bauteil 90 magnetisch anzuziehen, abzustoßen oder abzugeben. Da der mechanische und konstruktive Aufbau des Schaltgeräts nach der Erfindung einfach ist, kann es besonders vorteilhaft in einem Industrieroboter für die dargestellte Funktion eingesetzt werden.

In Fig. 4 ist die Halterung einer Blitzlampe 2 in Keramikisolatoren 7 gezeigt, die auf einer Montageplatte 70 angeordnet sind. Auf die Oberfläche der Blitzlampe 2 ist eine elektrisch leitende Schicht 20 aufgedampft, die an die Sekundärklemme Z des Zündtrafos T der Fig. 1 angeschlossen ist. Um ein Ausstrahlen des bei der Zündung der Lampe entstehenden Blitzlichtes zu verhindern, ist diese mit einer Abdeckung 21, die z.B. ringförmig ausgebildet ist, umgeben. Natürlich ist darauf zu achten, daß diese Abdeckung 21 in einem genügenden Abstand zu dem Glasgehäuse der Lampe 2 angeordnet ist, um Uber hitzungen und daraus resultierende Schäden für das Schaltgerät zu vermeiden.

In Fig. 5 ist ein Schaltgerät 1' mit einer Schaltung oder Anordnung 5' zur Umpolung der Polarität der Spulenansσhlüs se K3 und K4 dargestellt. Die Schaltung 5' umfaßt neben der Stromimpuls-Erzeugersσhaltung 11, wie sie im einzelnen bereits anhand der Fig. 1 beschrieben worden ist, eine zweite gleiche Impulsstrom-Erzeugerschaltung 11', die entsprechend eine Energiespeichereinrichtung 10', eine Blitzlampe 2' sowie eine Zündschaltung 4' aufweist. Die Ausgangs klemme K (Kathode) der Schaltung 11 und die Ausgangsklemme K2 der Schaltung 11' sind mit dem Spulenanschluß K3 verbunden, während die Ausgangsklemme K2 der Schaltung 11' und die Ausgangsklemme K' (Kathode der zweiten Blitzlampe 2 ' ) an den Spulenanschluß K4 angeschloss-en sind. Für die Zündschaltung 4 ist die Zündtaste S und für die Zündschaltung 4' ist entsprechend eine .Zündtaste S' vorgesehen. Die Schaltungen 11 und 11' sind von einer gemeinsamen Wechselspannungsquelle gespeist.

Mit dem Schaltgerät 1' kann der Impulsström durch die Spule 3 wahlweise entweder mit der Schaltung 11 durch Schliessen der Taste S oder mit der Schaltung 11' durch Betätigen der Taste S 'z in der oben beschriebenen Weise erzeugt wer- den. Dabei sind die Stromrichtungen der beiden Impulsströme durch die Spule 3 einander entgegengerichtet. Dementsprechend wird die Umpolung der Polarität des Dauermagneten 6 in der Spule 3 durch wechselweise Betätigung der Zündtasten Sz und S'_z erreicht, ohne daß der Dauermagnet 6 der Spule 3 entnommen, gedreht und wieder in sie hineingebracht werden muß. Mit der Anordnung der Fig. 5 entfällt der relaisgesteuerte Umschalter 50 der Fig. 1. Der besondere Vorteil des Ausführungsbeispiels nach Fig. 5 zur Umpolung der Polarität von Spulenanschlüssen K3 und K4 besteht darin, daß in dem Impulsstromkreis keine beweglichen (Umschalter-) Kontakte vorhanden sein, die qualitativ sehr hochwertig sein müssen, um einen schnellen Verschließ bzw. eine unbefriedigende Kontaktgabe zu verhindern. Aufgrund der kleinbauenden und elektrisch einfach zu betreibenden Blitzlampe 2 bzw. 2* ist das Schaltgerät 1' mit zwei Impulsstrom- Erzeugerschaltungen 11 und 11 ' dennoch kleinbauend sowie einfach und kostengünstig realisierbar.

Besonders zweckmäßig kann es auch sein, Teile der Schaltungen 10, 4 und 10', 4' für die Schaltungen 11 und 11' gemeinsam auszubilden. Weiterhin können die Schaltungen 11 und 11' auch an verschiedene Wechselspannungsquellen angeschlossen sein und/oder eine gemeinsame Einrichtung oder entsprechend zugeordnete verschiedene Einrichtungen zur Einstellung der Größe der zu speichernden Energie umfassen.

Eine Energiespeichereinrichtung des Schaltgerätes kann als Energiespeicher statt Kondensatoren ebenso Induktivitäten umfassen oder mit anderen geeigneten bekannten elektrischen Speiσhermitteln aufgebaut sein. Auch die Zündeinrichtung kann in jeder geeigneten Weise zur Erzeugung eines hohen ZündspannungsImpulses ausgelegt sein.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e :

1. Schaltgerät zur Änderung von Betrag und Richtung der permanenten Magnetisierung von ferromagnetischen Körpern, z.B. von Permanentmagneten, mit einer Impulsstrom-Erzeugerschaltung, die eine Energiespeichereinrichtung, eine Zündschaltung sowie einen eine Zündelektrode' aufweisenden steuerbaren, als Gasentladungsröhre ausgebildeten elektronischen Schalter umfaßt, sowie mit mindestens einer zur Aufnahme des ferromagnetischen Körpers geeigneten, an die Impulsstrom-Erzeugerschaltung angeschlossenen Spule, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Gasentladungsröhre eine für hohe Gasdrücke ausgelegte Blitzlampe (2) kurzer Bauart ist.

2. Schaltgerät nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Blitzlampe (2) als Zündelektrode eine auf ihr aufgebrachte elektrisch leitende lichtdurchlässige Schicht umfaßt.

3. Schaltgerät nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Blitzlampe (2) als Zündelektrode einen an ihrem Umfang angeordneten Zünddraht umfaßt.

4. Schaltgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Blitzlampe (2) von einer blendfreien lichtundruchläs- sigen Lichtabdeckung (21) umgeben ist.

5. Schaltgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Blitzlampe (2) eine mit einem Xenongemisch gefüllte Quarzglas-Blitzrδhre ist.

6. Schaltgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß das Schaltgerät (1') eine Schaltung (5') zur Umpolung der Polarität der Spulenanschlüsse (K3, K4) mit einer weiteren einen zweiten als Blitzlampe (2') ausgebildeten elektronischen Schalter umfassenden Impulsstrom-Erzeugerschaltung (11') aufweist, wobei die einander entsprechenden Ausgangsklemmpaare (K, K2 und K', K2') der beiden Impulsstrom-Erzeugerschaltungen (11, 11') zueinander umgekehrt mit den Spulenanschlüssen (K3, K4) verbunden sind.

7. Schaltgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, d a d u rc h ge ke nn z e i ch n e t, daß das Schaltgerät (1) eine Einrichtung zur Einstellung der Größe der zu speichernden Energie umfaßt, wobei die Blitzlampe (n) (2 bzw. 2') bei der eingestellten gespeicherten Energie durchschaltbar ist (sind).

8. Verwendung eines Schaltgeräts nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der elektronische Schalter als Blitzlampe ausgebildet ist, für eine Permanent magnet-Spanneinrichtung zum Spannen von magnetisch anziehbaren Werkstücken mit einer Mehrzahl von hinsichtlich ihrer Pole nebeneinander angeordneten und durch Wände getrennten Permanentmagneten, von denen jeder zweite mit einer Luftspule umgeben und durch Beaufschlagung der Spule mit einem Impulsstrom pol umschaltbar ist, wobei zur wiederholten Polumschal- tung eine Schaltung zur ümpolung der Polarität der Spulenanschlüsse vorgesehen ist, während die jeweils dazwischen liegenden Permanentmagneten hinsichtlich ihrer Polarität unveränderbar sind.