EP2963660B1 - Ungesteuerter wechselstromentmagnetisierer - Google Patents

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EP2963660B1
EP2963660B1 EP15172263.4A EP15172263A EP2963660B1 EP 2963660 B1 EP2963660 B1 EP 2963660B1 EP 15172263 A EP15172263 A EP 15172263A EP 2963660 B1 EP2963660 B1 EP 2963660B1
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EP
European Patent Office
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alternating
current
demagnetizer
circuit
voltage
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EP15172263.4A
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EP2963660A1 (de
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Albert Maurer
Marek Rohner
Boris Ziegenhagen
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Publication of EP2963660B1 publication Critical patent/EP2963660B1/de
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F13/00—Apparatus or processes for magnetising or demagnetising
    • H01F13/006—Methods and devices for demagnetising of magnetic bodies, e.g. workpieces, sheet material

Definitions

  • the present invention describes an uncontrolled alternating current magnetizer, comprising an alternating current circuit and an alternating voltage source, the alternating current circuit allowing the alternating voltage to be applied to a parallel resonant circuit, comprising a demagnetizing coil and a parallel capacitor connected in parallel with the demagnetizing coil, by actuating a switch.
  • an alternating current flow is generated by at least one inductor and thereby an alternating magnetic field in the vicinity of the inductor.
  • the uncontrolled alternating current magnetizer In order to generate sufficiently high alternating magnetic fields, the uncontrolled alternating current magnetizer must be designed in such a way that a current flow of a few amperes through the at least one inductor is safe can flow.
  • the uncontrolled alternating current magnetizers which are usually available in the form of plate demagnetizers or manual demagnetizers, can be operated and carried out manually, using a simple electronic circuit.
  • the alternating alternating voltage can be easily switched on and off by means of a switch, the alternating voltage being applied to the at least one inductor in an uncontrolled manner after the switching on and the corresponding alternating magnetic field being induced until it is switched off.
  • the alternating magnetic field has a defined amplitude and a constant frequency, defined by the applied alternating voltage.
  • the at least one inductance in the form of an appropriately designed coil is usually magnetically coupled to C / E cores made of ferromagnetic material.
  • the coils can be covered with plates, which also protects the coil.
  • the plates can each be provided with a special coating so that the components can slide over the plates almost smoothly.
  • a parallel resonant circuit comprising a parallel capacitor and a demagnetizing coil is used. After excitation of the parallel resonant circuit and switching off the supply with AC voltage, it oscillates, whereby the Current amplitude automatically swings down to zero and thus an alternating magnetic field with decreasing amplitude can easily be generated without control.
  • the parallel resonant circuit is supplied with an AC voltage after switching on a switch, whereby the demagnetization process can be started.
  • a component to be demagnetized is moved over the plate surface of the plate demagnetizer manually or, for example, by a transport device, the component being moved into and out of the field lines. For the best possible demagnetization, this should be done by approaching the plate demagnetizer, sweeping over the plate as perpendicularly as possible to the pole transition of the C or E core demagnetizing coil and removing the component as far as possible from the plate and thus from the area of the magnetic field lines. If the demagnetization process is carried out in this way, optimal demagnetization results can be achieved. In reality, however, the process as part of a production process looks different.
  • a hand demagnetizer If a hand demagnetizer is used, it is optimally guided to a component to be demagnetized after being switched on, further moved as evenly as possible over the surface of the component at a minimum distance and the hand demagnetizer is then continuously removed from the component. Due to the high magnetic alternating field, continuous movement with a constant distance from the component is often not easily possible. The manual demagnetizer sometimes sticks to the surface of the component and can only be moved suddenly. To simplify matters, the hand demagnetizer is simply switched off to move it away from the surface. Here too, undesired residual magnetic fields remain in the component.
  • the component appears to be demagnetized, since the demagnetization process was carried out from switching on to switching off.
  • the resulting disturbing residual magnetic field is usually higher than before the demagnetization process was carried out.
  • the demagnetization process must be carried out quickly in production are carried out, and since the responsible persons often have no idea of the processes during demagnetization, components with strong residual magnetism result.
  • the prior art has moved away from uncontrolled alternating current magnetizers to more complex, electronically controlled, automated demagnetizers. These are much more expensive and complicated, but after placing the component to be demagnetized, they offer the user the option of running through a controlled demagnetization curve.
  • the alternating magnetic field is controlled in a controlled manner, a residual magnetism within the component which is less than the strength of the earth's magnetic field being achievable.
  • the controlled demagnetizers in the premium segment are extremely easy to use, which means that errors during demagnetization are almost impossible.
  • This circuit can also be used for demagnetizing coils, for example tunnel demagnetizers, which have no coupling due to an additional ferromagnetic laminated core.
  • the parts to be demagnetized produce the magnetic coupling themselves.
  • the Parts are demagnetized through or through the opening of the coil.
  • An uncontrolled AC magnetizer according to the preamble of claim 1 is from US2008 / 030916A1 known.
  • the present invention has set itself the task of creating simple and inexpensive uncontrolled alternating current magnetizers with which the susceptibility to errors during demagnetization is minimized even by users who have no idea of the processes during demagnetization.
  • the solution according to the invention can be integrated into conventional hand, plate or tunnel demagnetizers with little additional effort.
  • the significantly more complex and expensive variant with external power modules or control devices for pulse / ramp control is therefore no longer required.
  • An uncontrolled alternating current magnetizer 1 is described which can also be used by laypersons to carry out an optimized demagnetization method that is less susceptible to faults.
  • the alternating current magnetizer 1 has an alternating current circuit 10, which can be mounted in a housing 11.
  • the AC circuit 10 comprises a parallel resonant circuit P with a demagnetizing coil L as an inductor and a parallel capacitor C1 as a capacitance. Both components are connected in parallel to each other.
  • the demagnetizing coil L consists of a plurality of turns, which are advantageously wound as tightly as possible so that high magnetic field strengths can be achieved, and, depending on the embodiment, can have a cylindrical or rectangular design.
  • the parallel capacitor C1 is usually chosen as the standard motor capacitor. Typical capacitors of the parallel capacitor C1 are between 4 ⁇ F and 40 ⁇ F.
  • the parallel resonant circuit P is fed by an AC voltage source 100, which is likewise arranged parallel to the demagnetizing coil L and the parallel capacitor C1, an AC voltage having a constant frequency f and an AC voltage amplitude UAC being able to be applied to it by means of the AC voltage source 100.
  • the AC voltage induces a current flow in the demagnetizing coil L and a resulting alternating magnetic field.
  • the frequency f can be the mains frequency of 50 Hz or 60 Hz, while the alternating amplitude should be constant.
  • the AC circuit 10 is designed to be switchable by a switch S, the AC voltage being present at the parallel resonant circuit when the switch S is switched on.
  • the AC voltage is applied by turning on the switch S.
  • An alternating magnetic field builds up in the area of the demagnetizing coil L.
  • Components 13 to be demagnetized are then guided along a plate side 12 past the demagnetizer or the demagnetizer past the components 13 to be demagnetized.
  • the components 13 to be demagnetized plunge into the alternating magnetic field and then move away from the alternating magnetic field, demagnetized components 14 resulting in almost no residual magnetic field.
  • the invention is based on the idea of minimizing incorrect manipulations during the demagnetization process by means of circuitry measures and thereby increasing the process reliability.
  • the arrangement of special circuit components or measures prevents current pulses or discontinuities of the resulting alternating current from leading to undesired magnetization of the components 13 to be demagnetized when switching on and off.
  • a semiconductor component D is integrated into the AC circuit 10, which is connected in series with the AC voltage source 100 and can be actuated by means of the switch S.
  • the semiconductor component D is preferably a triac, with which the alternating current in the alternating current circuit 10 can be switched on in a controlled manner, avoiding an inrush current pulse.
  • the semiconductor component D is an inrush current-limiting semiconductor component D, which switches the AC voltage at zero crossing, thus avoiding a high inrush current surge, which would result from the parallel capacitor C1, in the AC circuit 10. This prevents premature failure of the semiconductor element D or an alternatively usable, conventional mechanical switch due to the high inrush currents.
  • a series capacitor C2 is connected in series with the demagnetizing coil L and thus arranged within the parallel resonant circuit P.
  • the series capacitor C2 prevents a current breakdown, which can occur during operation of the uncontrolled demagnetizer 1 by manipulating the inductance of the demagnetizing coil L by approaching ferromagnetic components 13 to be demagnetized.
  • the series capacitor C2 is preferably a standard motor capacitor.
  • the parallel capacitor C1 and the series capacitor C2 are particularly preferably configured identically.
  • the AC voltage UAC with a frequency f and a defined amplitude leads to an AC current in the AC circuit 10 and an AC magnetic field induced in the demagnetizing coil L with a magnetic field amplitude A with frequency f.
  • the component 13 to be demagnetized is preferably only during the mains-operated phase II, which usually takes a few seconds to pass the uncontrolled demagnetizer 1 in the region of the demagnetizing coil L.
  • the switch S is flipped at a time t3, with the result that a switch-off phase III is started.
  • the AC voltage UAC is separated from the AC circuit 10 and the parallel resonant circuit P oscillates with the resonance frequency f0 of the parallel resonant circuit P to a magnetic field amplitude A of zero at a time t4.
  • the resonance frequency f0 of the resonant circuit is greater than the excitation frequency f of the AC voltage UAC.
  • the parallel resonant circuit is composed of C1, C2 and L in this phase.
  • the AC voltage source 100 preferably provides a constant peak-to-peak AC voltage amplitude UAC and the frequency f of the AC voltage can be freely adjusted to a constant value in a frequency range from approximately 1 Hz to 100 Hz, so that the AC voltage source 100 provides the desired demagnetization results at excitation frequencies f of 1 Hz to 100 Hz can be used. In practice it will Usual power network used as AC voltage source 100, which supplies AC voltages with 50Hz and 230V or 60Hz and 115V.
  • the semiconductor component D can be formed from a plurality of thyristors, which are interconnected accordingly. Two thyristors are preferably connected antiparallel to one another.
  • the capacitances of the capacitors C1 and C2 and the inductance of the demagnetizing coil L should be selected such that the resonance frequency f0 of the parallel resonant circuit P should be about a factor of 2 to 4 times above the mains frequency of 50 Hz or 60 Hz .

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Magnetic Treatment Devices (AREA)
  • Ac-Ac Conversion (AREA)

Description

    Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung beschreibt einen ungesteuerten Wechselstromentmagnetisierer, umfassend einen Wechselstromschaltkreis und eine Wechselspannungsquelle, wobei der Wechselstromschaltkreis mittels Betätigung eines Schalters die Wechselspannungsbeaufschlagung eines Parallelschwingkreises, umfassend eine Entmagnetisierspule und einen zur Entmagnetisierspule parallel geschalteten Parallelkondensator, erlaubt.
    • Stand der Technik
  • Zur Entmagnetisierung ferromagnetischer Bauteile bzw. von Bauteilen mit ferromagnetischen Anteilen, werden seit geraumer Zeit ungesteuerte Wechselstromentmagnetisierer verwendet.
  • Mittels einer Wechselspannung, welche üblicherweise mit der Netzfrequenz alterniert, wird ein alternierender Stromfluss durch mindestens eine Induktivität erzeugt und dadurch ein alternierendes Magnetfeld in der Umgebung der Induktivität. Um ausreichend hohe alternierende Magnetfelder zu erzeugen, muss der ungesteuerte Wechselstromentmagnetisierer derart ausgelegt sein, dass ein Stromfluss von einigen Ampere durch die mindestens eine Induktivität gefahrlos fliessen kann. Die meist in Form von Plattenentmagnetisierern oder Handentmagnetisierern erhältlichen ungesteuerten Wechselstromentmagnetisierer sind manuell bedienbar und handlich ausgeführt, wobei eine einfache elektronische Schaltung genutzt wird. Die alternierende Wechselspannung ist mittels eines Schalters einfach ein- und ausschaltbar, wobei nach dem Einschalten die Wechselspannung ungesteuert an der mindestens einen Induktivität anliegt und das entsprechend alternierende Magnetfeld bis zum Ausschalten induziert wird. Das magnetische Wechselfeld weist im Betrieb eine definierter Amplitude und eine konstante Frequenz auf, definiert durch die anliegende Wechselspannung.
  • Die mindestens eine Induktivität in Form einer entsprechend ausgelegten Spule ist üblicherweise mit C-/ E- Kernen aus ferromagnetischem Material magnetisch gekoppelt. Zur Verstärkung der Magnetfeldwirkung können die Spulen mit Platten abgedeckt werden, wodurch die Spule auch geschützt wird. Die Platten können jeweils noch mit einer Spezialbeschichtung versehen sein, sodass ein Gleiten der Bauteile über die Platten nahezu reibungslos erfolgen kann.
  • Im technisch einfachsten Fall der Ausgestaltung eines Plattenentmagnetisierers oder eines Handentmagnetisierers wird ein Parallelschwingkreis, umfassend einen Parallelkondensator und eine Entmagnetisierspule, genutzt. Nach Anregung des Parallelschwingkreises und Ausschalten der Versorgung mit Wechselspannung schwingt dieser, wobei die Stromamplitude automatisch auf Null ausschwingt und somit ein magnetisches Wechselfeld mit abnehmender Amplitude einfach ohne Steuerung erzeugt werden kann. Wie in der US2240749 beschrieben, wird der Parallelschwingkreis nach dem Einschalten eines Schalters mit einer Wechselspannung beaufschlagt, wodurch der Entmagnetisierprozess gestartet werden kann.
  • Während der elektrotechnische Aufbau beider ungesteuerter Entmagnetisierer identisch ist, ist die Verwendung unterschiedlich. In beiden Fällen wird aber eine Relativbewegung des zu entmagnetisierenden Bauteils zum Entmagnetisierer erzeugt.
  • Nach Einschalten des Plattenentmagnetisierers wird ein zu entmagnetisierendes Bauteil über die Plattenfläche des Plattenentmagnetisierers manuell oder beispielweise durch eine Transportvorrichtung bewegt, wobei das Bauteil in die Feldlinien hinein und aus diesen wieder hinaus bewegt wird. Zur bestmöglichen Entmagnetisierung sollte dies durch ein Annähern an den Plattenentmagnetisierer, ein Überstreichen der Platte möglichst senkrecht zum Polübergang der C- bzw. E-Kern-Entmagnetisierpule und ein möglichst weites Entfernen des Bauteils von der Platte und damit aus dem Bereich der Magnetfeldlinien erfolgen. Wenn das Entmagnetisierverfahren so durchgeführt wird, können optimale Entmagnetisierergebnisse erzielt werden. In der Realität sieht der Vorgang als Teil eines Produktionsprozesses aber anders aus. Durch eine zu kurze Auslaufstrecke der Bauteile vom Plattenentmagnetisierer weg, bleiben teilweise Restmagnetfelder im Bauteil stehen. Auch ist es üblich, den Plattenentmagnetisierer bereits auszuschalten, obwohl das Bauteil noch nicht aus dem Bereich der Magnetfeldlinien entfernt wurde. Da diese Fehlbehandlung dem Bauteil nicht angesehen werden kann und häufig keine Magnetfeldmessgeräte zur Überprüfung der Entmagnetisierung vorhanden sind, bleiben diese Fehler unentdeckt.
  • Wird ein Handentmagnetisierer verwendet, so wird dieser im optimalen Fall nach dem Einschalten an ein zu entmagnetisierendes Bauteil geführt, im Weiteren in einem minimalen Abstand möglichst gleichmässig über die Oberfläche des Bauteils bewegt und der Handentmagnetisierer danach kontinuierlich vom Bauteil entfernt. Aufgrund des hohen magnetischen Wechselfeldes ist eine kontinuierliche Bewegung mit möglichst konstantem Abstand zum Bauteil oft nicht einfach möglich. Der Handentmagnetisierer klebt teilweise förmlich fest an der Oberfläche des Bauteils und kann nur ruckartig bewegt werden. Zur Vereinfachung wird der Handentmagnetisierer einfach ausgeschaltet, um ihn von der Oberfläche weg zu bewegen. Auch hier bleiben ungewünschte Restmagnetfelder im Bauteil zurück.
  • Das Bauteil scheint entmagnetisiert, da der Entmagnetisiervorgang vom Einschalten bis zum Ausschalten durchgeführt wurde. Das resultierende störende Restmagnetfeld ist aber in der Regel höher als vor der Durchführung des Entmagnetisiervorganges. In der Produktion muss der Entmagnetisiervorgang zügig durchgeführt werden, und da die zuständigen Personen oft keine Ahnung von den Vorgängen bei der Entmagnetisierung haben, resultieren Bauteile mit starkem Restmagnetismus.
  • Um eine gesicherte Entmagnetisierung ferromagnetischer Bauteile zu schaffen, ist der Stand der Technik weg von ungesteuerten Wechselstromentmagnetisierern hin zu aufwändigeren elektronisch gesteuerten automatisierten Entmagnetisiervorrichtungen übergegangen. Diese sind wesentlich teurer und komplizierter aufgebaut, bieten aber dem Anwender nach Platzierung des zu entmagnetisierenden Bauteils die Möglichkeit des Durchlaufs einer gesteuerten Entmagnetisierkurve. Dabei wird das alternierende Magnetfeld kontrolliert heruntergeregelt, wobei ein Restmagnetismus innerhalb des Bauteils erreichbar ist, welcher geringer als die Stärke des Erdmagnetfeldes ist. Die gesteuerten Entmagnetisierer im Premiumsegment sind äusserst einfach zu bedienen, womit Fehler beim Entmagnetisieren nahezu ausgeschlossen sind.
  • Für einige Anwendungen und für viele Anwender ist der Erwerb einer derartigen gesteuerten automatisierten Entmagnetisiervorrichtungen aber zu teuer und die Anschaffungskosten werden auf Kosten der Qualität gescheut.
  • Diese Schaltung ist auch für Entmagnetisierspulen, z.B. Tunnelentmagnetisierer einsetzbar, welche keine Koppelung durch eine zusätzliches Ferromagnetisches Blechpaket besitzen. Die zu entmagnetisierenden Teile stellen dabei selber die magnetische Kopplung her. Die Teile werden zum entmagnetisieren durch oder über die Öffnung der Spule geführt.
  • Ein ungesteuerter Wechselstromentmagnetisierer nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 ist aus US2008/030916A1 bekannt.
    • Darstellung der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung hat sich zur Aufgabe gestellt, einfache und kostengünstige ungesteuerte Wechselstromentmagnetisierer zu schaffen, mit welchen die Fehleranfälligkeit beim Entmagnetisieren auch von Anwendern, die keine Ahnung der Abläufe während des Entmagnetisierens haben, zu minimieren.
  • Die erfindungsgemässe Lösung lässt sich mit geringem Zusatzaufwand in übliche Hand-, Platten- bzw. Tunnelentmagnetisierer integrieren. Die deutlich aufwändigere und teurere Variante mit externen Leistungsmodulen bzw. Steuergeräten zur Puls- / Rampensteuerung entfällt somit.
  • Durch den erfindungsgemässen ungesteuerten Wechselstromentmagnetisierer wird eine gute Prozesssicherheit erreicht, wobei Fehlmanipulationen minimiert sind.
    • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes wird nachstehend im Zusammenhang mit den anliegenden Zeichnungen beschrieben.
    • Figur 1
    zeigt eine schematische Ansicht einer elektronischen Schaltung eines erfindungsgemässen ungesteuerten Wechselstromentmagnetisierers.
    Figur 2
    zeigt den zeitlichen Verlauf der alternierenden Magnetfeldamplitude bei Betrieb des ungesteuerten Wechselstromentmagnetisierers in einer schematischen Ansicht während des Einschaltens, dem Netzbetrieb und der Ausschaltphase, wobei der Netzbetrieb stark verkürzt dargestellt ist.
  • Es wird ein ungesteuerter Wechselstromentmagnetisierer 1 beschrieben, welcher zur Durchführung eines optimierten weniger störanfälligen Entmagnetisierverfahrens auch von Laien einsetzbar ist.
  • Der Wechselstromentmagnetisierer 1 weist einen Wechselstromschaltkreis 10 auf, welcher in einem Gehäuse 11 gelagert sein kann. Der Wechselstromschaltkreis 10 umfasst einen Parallelschwingkreis P mit einer Entmagnetisierspule L als Induktivität und einem Parallelkondensator C1 als Kapazität. Beide Bauteile sind parallel zueinander geschaltet. Die Entmagnetisierspule L besteht aus einer Mehrzahl von Windungen, die vorteilhaft möglichst eng gewickelt sind, damit hohe magnetische Feldstärken erreichbar sind, und kann je nach Ausführungsform eine zylindrische oder rechteckige Bauform aufweisen. Der Parallelkondensator C1 wird üblicherweise als Standard Motorkondensator gewählt. Typische Kapazitäten des Parallelkondensators C1 liegen zwischen 4µF und 40µF.
  • Der Parallelschwingkreis P wird durch eine ebenfalls parallel zur Entmagnetisierspule L und zum Parallelkondensator C1 angeordnete Wechselspannungsquelle 100 gespeist, wobei mittels der Wechselspannungsquelle 100 eine Wechselspannung mit einer konstanten Frequenz f und einer Wechselspannungsamplitude UAC beaufschlagbar ist. Dabei induziert die Wechselspannung im Betrieb in der Entmagnetisierspule L einen Stromfluss und ein daraus resultierendes magnetisches Wechselfeld.
  • Da für ungesteuerte Wechselstromentmagnetisierer 1 und damit durchgeführte Entmagnetisierverfahren keine aktive Regelung benötigt wird, werden keine hohen Anforderungen an die Wechselspannungsquelle 100 gestellt. Die Frequenz f kann im einfachsten Fall die Netzfrequenz von 50 Hz bzw. 60 Hz sein, während die Wechselamplitude konstant sein sollte.
  • Der Wechselstromschaltkreis 10 ist durch einen Schalter S schaltbar ausgeführt, wobei bei eingeschaltetem Schalter S die Wechselspannung am Parallelschwingkreis anliegt.
  • Zur Entmagnetisierung wird der Wechselstromschaltkreis 10 durch Einschalten des Schalters S mit der Wechselspannung beaufschlagt. Ein magnetisches Wechselfeld baut sich im Bereich der Entmagnetisierspule L auf. Zu entmagnetisierende Bauteile 13 werden anschliessend entlang einer Plattenseite 12 am Entmagnetisierer bzw. der Entmagnetisierer an den zu entmagnetisierenden Bauteilen 13 vorbeigeführt. Die zu entmagnetisierenden Bauteile 13 tauchen dabei in das magnetische Wechselfeld ein und entfernen sich anschliessend vom magnetischen Wechselfeld, wobei entmagnetisierte Bauteile 14 nahezu ohne Restmagnetfeld resultieren.
  • Der Erfindung liegt die Idee zugrunde, durch schaltungstechnische Massnahmen Fehlmanipulationen beim Entmagnetisiervorgang zu minimieren und die Prozesssicherheit dadurch zu erhöhen.
  • Durch die Anordnung spezieller schaltungstechnischer Komponenten bzw. Maßnahmen wird verhindert, dass beim Einschalten und beim Ausschalten Strompulse bzw. Unstetigkeiten des resultierenden Wechselstromes zu unerwünschter Aufmagnetisierung der zu entmagnetisierenden Bauteile 13 führen.
  • Wie in Figur 1 erkennbar, wird ein Halbleiterbauelement D in den Wechselstromschaltkreis 10 integriert, welches in Reihe mit der Wechselspannungsquelle 100 geschaltet ist und mittels des Schalters S betätigbar ist. Bevorzugt ist das Halbleiterbauelement D ein Triac, mit welchem der Wechselstrom im Wechselstromschaltkreis 10 kontrolliert unter Vermeidung eines Einschaltstromimpulses eingeschaltet werden kann. Entsprechend ist das Halbleiterbauelement D ein einschaltstrombegrenzendes Halbleiterbauelement D, welches die Wechselspannung im Nulldurchgang schaltet, womit ein hoher Einschaltstromstoss, welcher sich aufgrund des Parallelkondensators C1 ergeben würde, im Wechselstromschaltkreis 10 vermieden wird. Somit ist ein frühzeitiger Ausfall des Halbleiterelementes D oder eines alternativ einsetzbaren, herkömmlichen mechanischen Schalters, aufgrund der hohen Einschaltströme verhindert.
  • Um ein ungewünschtes Aufmagnetisieren von zu entmagnetisierenden Bauteilen 13 beim Ausschalten des ungesteuerten Entmagnetisierers 1 zu verhindern, ist ein Seriekondensator C2 in Reihe zur Entmagnetisierspule L geschaltet und damit innerhalb des Parallelschwingkreises P angeordnet. Der Serienkondensator C2 verhindert einen Stromzusammenbruch, der im Betrieb des ungesteuerten Entmagnetisierers 1 durch Manipulation der Induktivität der Entmagnetisierspule L durch Annäherung zu entmagnetisierender ferromagnetischer Bauteile 13, auftreten kann. Vorzugsweise ist der Seriekondensator C2 ein Standard Motorkondensator. Besonders bevorzugt werden Parallelkondensator C1 und Serienkondensator C2 identisch ausgestaltet.
  • Anhand eines Ein- und Ausschaltspektrums 2 wird der zeitliche Verlauf eines Entmagnetisierprozesses anhand Figur 2 erläutert. Um einen Entmagnetisiervorgang zu starten, wird zu einem Zeitpunkt t0 der ungesteuerte Entmagnetisierer 1 mittels Schalter S eingeschaltet. Damit beginnt eine Einschaltphase I. Aufgrund des Halbleiterbauelementes D wird der Wechselstromkreis 10 erst bei Nulldurchgang der Wechselspannung UAC zeitverzögert zur Zeit t1 mit der Wechselspannung UAC beaufschlagt, wodurch der Einschaltstromstoss aufgrund des Kondensators C1 wirksam begrenzt wird und die Einschaltphase I in eine netzbetriebene Phase II übergeht.
  • In dieser netzbetriebenen Phase II führt die Wechselspannung UAC mit einer Frequenz f und definierter Amplitude zu einem Wechselstrom im Wechselstromschaltkreis 10 und einem in der Entmagnetisierspule L induzierten Wechselmagnetfeld mit einer Magnetfeldamplitude A mit Frequenz f. Das zu entmagnetisierende Bauteil 13 wird bevorzugt erst während der netzbetriebenen Phase II, welche üblicherweise einige Sekunden dauert, im Bereich der Entmagnetisierspule L am ungesteuerten Entmagnetisierer 1 vorbeigeführt.
  • Nach Vorbeiführen des zu entmagnetisierenden Bauteils 13 und erfolgter Entmagnetisierung wird der Schalter S zu einem Zeitpunkt t3 umgelegt, womit eine Ausschaltphase III gestartet wird. Die Wechselspannung UAC wird vom Wechselstromschaltkreis 10 getrennt und es erfolgt ein Ausschwingen des Parallelschwingkreises P mit der Resonanzfrequenz f0 des Parallelschwingkreises P auf eine Magnetfeldamplitude A von Null zu einer Zeit t4. Wie in Figur 2 angedeutet, ist die Resonanzfrequenz f0 des Schwingkreises grösser als die Anregungsfrequenz f der Wechselspannung UAC.
  • Selbst wenn sich ein zu entmagnetisierendes Bauteil 13 noch während der Ausschaltphase III im Bereich der Entmagnetisierspule L befinden würde, würde keine ungewünschte Aufmagnetisierung erfolgen, da ein automatisches Ausschwingen erfolgt. Der Parallelschwingkreis setzt sich in dieser Phase aus C1, C2 und L zusammen.
  • Bevorzugt liefert die Wechselspannungsquelle 100 eine konstante Spitze-Spitze Wechselspannungsamplitude UAC und die Frequenz f der Wechselspannung ist in einem Frequenzbereich von annähernd 1Hz bis 100Hz frei auf einen konstanten Wert einstellbar, damit die Wechselspannungsquelle 100 für die gewünschten Entmagnetisierergebnisse bei Anregungsfrequenzen f von 1 Hz bis 100 Hz einsetzbar ist. In der Praxis wird das übliche Stromnetz als Wechselspannungsquelle 100 genutzt, das Wechselspannungen mit 50Hz und 230V bzw. 60Hz und 115V liefert.
  • Anstelle eines Triacs kann das Halbleiterbauelement D aus einer Mehrzahl von Thyristoren gebildet sein, welche entsprechend verschaltet sind. Bevorzugt werden zwei Thyristoren antiparallel zueinander geschaltet.
  • Versuche haben gezeigt, dass die Kapazitäten der Kondensatoren C1 und C2 sowie die Induktivität der Entmagnetisierspule L derart gewählt werden sollten, dass die Resonanzfrequenz f0 des Parallelschwingkreises P etwa um einen Faktor 2 bis 4 mal über der Netzfrequenz von 50 Hz bzw. 60 Hz liegen sollte.
    • Bezugszeichenliste
    • 1 ungesteuerter Wechselstromentmagnetisierer
      • 10 Wechselstromschaltkreis
        • 100 Wechselspannungsquelle
        • UAC Wechselspannung
        • f Anregungsfrequenz (Netzfrequenz 50 / 60Hz)
        • f0 Resonanzfrequenz
        • S Schalter
        • C2 Serienkondensator
        • C1 Parallelkondensator
        • L Entmagnetisierspule (Induktivität)
        • D einschaltstrombegrenzendes Halbleiterbauelement
        • P Parallelschwingkreis
      • 11 Gehäuse
      • 12 Plattenseite
      • 13 zu entmagnetisierendes Bauteil
      • 14 entmagnetisiertes Bauteil
    • 2 Ein- und Ausschaltspektrum
    • A Magnetfeldamplitude
    • t Zeit
    • I Einschaltphase
    • II Netzbetriebene Phase
    • III Ausschaltphase

Claims (6)

  1. Ungesteuerter Wechselstromentmagnetisierer (1), umfassend einen Wechselstromschaltkreis (10) und eine Wechselspannungsquelle (100),
    wobei der Wechselstromschaltkreis (10) mittels Betätigung eines Schalters (S) die Wechselspannungsbeaufschlagung eines Parallelschwingkreises (P), umfassend eine Entmagnetisierspule (L) und einen zur Entmagnetisierspule (L) parallel geschalteten Parallelkondensator (C1), erlaubt,
    und wobei der Wechselstromschaltkreis (10) mindestens ein einschaltstrombegrenzendes Halbleiterbauelement (D) aufweist, welches die Wechselspannung im Nulldurchgang schaltet, in Reihe zur Wechselspannungsquelle (100) angeordnet und mittels Schalter (S) bedienbar ist, mit welchem Halbleiterbauelement der Wechselstromschaltkreis (10) exakt definiert bei Nulldurchgang der Wechselspannung mit Wechselspannung beaufschlagbar ist, wodurch ein Einschaltstrompuls vermeidbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Wechselstromkreis einen Serienkondensator (C2) aufweist, der in Serie mit der Entmagnetisierspule (L) im Wechselstromschaltkreis (10) verschaltet ist.
  2. Ungesteuerter Wechselstromentmagnetisierer (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine elektronische Bauteil (D) ein einschaltstrombegrenzendes Halbleiterbauelement in Form eines Triacs (D) ist.
  3. Ungesteuerter Wechselstromentmagnetisierer (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als mindestens ein elektronische Bauteil (D) eine Schaltung mit einer Mehrzahl von Thyristoren, bevorzugt eine Schaltung mit zwei zueinander antiparallel verschalteten Thyristoren als einschaltstrombegrenzendes Halbleiterbauelement gewählt ist.
  4. Ungesteuerter Wechselstromentmagnetisierer (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kapazitäten des Parallelkondensators (C1) und des Serienkondensators (C2), sowie die Induktivität der Entmagnetisierspule (L) derart gewählt sind, dass eine Resonanzfrequenz (f0) des Parallelschwingkreises (P) etwa um einen Faktor 2 bis 4 mal über der Anregungsfrequenz (f) der Wechselspannung (UAC) liegt.
  5. Ungesteuerter Wechselstromentmagnetisierer (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Seriekondensator (C2) ein Motorkondensator ist.
  6. Ungesteuerter Wechselstromentmagnetisierer (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Parallelkondensator (C1) und der Seriekondensator (C2) identisch ausgestaltet sind.
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