NL8520162A

NL8520162A - Inrichting voor het demagnetiseren van onderdelen.

Info

Publication number: NL8520162A
Application number: NL8520162A
Authority: NL
Original assignee: Od Sp K Byuro Sp Stankov
Priority date: 1985-02-28
Filing date: 1985-02-28
Publication date: 1987-01-02
Also published as: FR2584856A1; WO1986005313A1; FR2584856B1; JPH0250610B2; JPS62502011A; GB2179798A; GB2179798B; DE3590746T1; GB8623866D0

Description

I' η.0.34. no 1 8 5 2 0 1 6 1^'"’

Inrichting voor het demagnetiseren van onderdelen.

Aanvraagster noemt als uitvinders:

5 Arkady Yakovlevich VERNIKOV

Mikhail Pavlovich RASHKOVICH Matus Elev BARAB-TARLE Iosif Izrailevich GAMARNIK Boris Alexandrovich TROSTANOVSKY 10 Alexandr Samsonovich KHINKUS

Gebied van de techniek

De uitvinding heeft betrekking op het machinaal bewerken, en in 15 het bijzonder op inrichtingen voor het demagnetiseren van onderdelen (demagnetisatoren) nadat zij zijn blootgesteld aan de werking van een magnetisch veld.

Stand van de techniek 20 In de stand van de techniek is een inrichting bekend voor het de magnetiseren van onderdelen, die bestaat uit een trog voor het transporteren van te demagnetiseren onderdelen, welke trog zich uitstrekt door een paar spoelen, die naast de trog zijn gemonteerd onder een hoek ϋί - 90° ten opzichte van elkaar. De spoelen zijn aangesloten op een 25 wisselstroombron met een onderlinge faseverschuiving van Ϋ = 90° (zie Amerikaans octrooi 3.506.884). Aangezien de som (oC+ψ) van de ruimte-hoek (0^) en de tijdhoek (ψ) 180° bedraagt, wekken de spoelen een cir-kelvormig demagnetiserend veld op, dat in de ruimte roteert. De inrichting is ontworpen voor het demagnetiseren van onderdelen, die in hoofd-30 zaak rond zijn en omdat de spoelen op afstand langs de trog zijn gemonteerd worden de onderdelen niet steeds gelijkmatig in alle richtingen gedemagnetiseerd.

Ook is uit de techniek een inrichting bekend voor het demagnetiseren van onderdelen, die bestaat uit een trog voor het doorlaten van 35 onderdelen en een paar spoelen, die binnen elkaar onder een en dezelfde hoek ten opzichte van de trog zijn opgesteld, welke trog de binnenspoel doorloopt. De hoek 06 tussen de spoelen is 60(120)°. De spoelen zijn aangesloten op een driefasevoedingsbron en wel zodanig, dat een faseverschuiving ψ van hun voedingsspanning 120(60)° bedraagt, dat wil 40 zeggen OC+f = 180° (üitvinderscertificaat van de U.S.S.R. 457.108).

s, 2

Vanwege de frequentievervormingen van de spanning in het net zal echter de faseverschuiving tussen de voedingsspanningen van de spoelen afwijken van 120(60)°. Zelfs als de faseverschuiving tussen deze spanningen gelijk is aan wat hierboven wordt vermeld, zal echter de fase-5 verschuiving tussen de stromen van de spoelen die de magnetische flux opwekken onvermijdelijk afwijken van 120(60)°.

Dit is het gevolg van het feit dat faseverschuivingen van de stroom in elke spoel ten opzichte van zijn voedingsspanning niet identiek zijn vanwege de verschillende cosinus van de spoelen, en ver-10 schillen in afmetingen en vorm en ook vanwege de invloed van de zelf-induktie van de spoelen op cosinus ^2 .

Daarom verschilt de faseverschuiving tussen de stromen van de spoelen van 120(60)° en is deze 120e+j^f ( 60°+&*ƒ*) .

Dit heeft tot gevolg, dat het magnetische veld dat door de inrich-15 ting wordt opgewekt een elliptische konfiguratie heeft in plaats van een cirkelvormige, en dat zijn demagnetisatie-effekt langs de kleine diameter van de ellips onvoldoende is.

Voor een goede demagnetisatie van omwentelingslichamen zouden de spoelstromen moeten worden verhoogd, waardoor een verhoging van de 20 spoeltemperatuur ontstaat en waarvoor meer vermogen wordt vereist.

De bekende inrichtingen zijn niet bijzonder geschikt voor het demagnetiseren van langwerpige lichamen zoals assen, staven, stroken en dergelijke.

25 Beschrijving van de uitvinding

De uitvinding is gebaseerd op het probleem van het verschaffen van een inrichting voor het demagnetiseren van onderdelen, waarin de spoelen zodanig zijn gemonteerd, dat de konfiguratie van een demagnetiserend veld kan worden gevarieerd overeenkomstig de konfiguratie van de 30 onderdelen.

Dit probleem wordt opgelost door in een inrichting voor het demagnetiseren van onderdelen, nadat deze zijn blootgesteld aan de werking van een magnetisch veld, welke inrichting is voorzien van spoelen die met een wisselstroomvoedingsbron zijn verbonden en waarvan de ene bin-35 nen de andere is gemonteerd onder dezelfde hoek ten opzichte van een trog die zich door het inwendige van de binnenspoel uitstrekt, waarbij volgens de uitvinding de spoelen zodanig zijn gemonteerd, dat de hoek daartussen kan worden gevarieerd.

Bij voorkeur zijn de spoelen voorzien van geleiders voor het aan-40 sluiten aan lijn- en fasespanningen van een driefasenet.

8520162 \ 3

Deze aansluiting maakt het mogelijk de faseverschuiving tussen voedingsstromen van de spoelen te veranderen, waardoor de konfiguratie van het demagnetiserende veld binnen een groter gebied kan worden gevarieerd vergeleken met dat wat mogelijk is door uitsluitend de hoek tus-5 sen de spoelen in te stellen.

De inrichting is bij voorkeur voorzien van een opnemer voor het waarnemen van de rest-magnetisatie van een onderdeel dat stroomopwaarts is gemonteerd ten opzichte van het punt waar de trog de spoelen binnentreedt, en een met de opnemer verbonden spoelvoedingsspanningregulator.

10 Deze faciliteit biedt de mogelijkheid om de amplitude van het de magnetiserende veld te veranderen afhankelijk van de mate van magnetisatie van een gegeven onderdeel, dat gedemagnetiseerd moet worden.

De inrichting volgens de uitvinding voor het demagnetiseren van onderdelen is zeer eenvoudig wat betreft zijn konstruktie en biedt de 15 mogelijkheid om onderdelen te demagnetiseren van praktisch elke vorm en gelijkmatig in alle richtingen met een relatief laag energieverbruik.

Korte beschrijving van de tekeningen De uitvinding zal thans worden beschreven aan de hand van speci- 20 fieke uitvoeringsvoorbeelden die op de bijgaande tekeningen zijn weergegeven, waarin: figuur 1 een algemeen aanzicht toont van een inrichting voor het demagnetiseren van onderdelen zonder een mechanisme voor het instellen van de hoek tussen de spoelen; 25 figuur 2 een bovenaanzicht is met een mechanisme voor het instel len van de hoek tussen de spoelen; figuur 3 grafieken toont van de intensiteit van een magnetisch veld opgewekt door een inrichting voor het magnetiseren van onderdelen volgens de uitvinding; 30 figuren 4-8 uitvoeringsvormen tonen van verschillende aansluitin gen van spoelen op een driefasenet; figuren 9-13 vektordiagrammen zijn van spoelspanningen behorende bij de uitvoeringsvormen van hun aansluitingen weergegeven in de figuren 4-8; 35 figuur 14 een blokschema is van de besturingsinrichting voor de spoelvoedingsspanning volgens de uitvinding.

Voorkeursuitvoeringsvorm van de uitvinding Een inrichting bestaat uit spoelen 1 en 2 (figuur 1), waarvan de 40 ene binnen de andere is gemonteerd, en een trog 3, die zich door het 8520 1 62’' 4 inwendige van de binnenspoel 2 uitstrekt.

De spoelen 1 en 2 strekken zich uit volgens dezelfde hoek ƒ*, (figuur 2) ten opzichte van de trog 3 en onder een hoek oC ten opzichte van elkaar. De spoelen 1 en 2 zijn zodanig gemonteerd, dat de tussenge-5 legen hoek kan worden ingesteld waartoe een mechanisme aanwezig is voor het roteren van de spoelen 1 en 2. Het mechanisme 4 omvat twee trekstaven 5 en 6, elk met een uiteinde verbonden met de spoel 1 res~ pektievelijk 2. De andere einden van de trekstaven 5 en 6 zijn draaibaar verbonden met de trekstaven 7 respektievelijk 8. De trekstaven 7 10 en 8 zijn aan hun tegenover elkaar gelegen uiteinden voorzien van een schroefdraad. Deze uiteinden van de trekstaven 7 en 8 worden geschroefd in een moer 9.

Een verandering van de hoek oL tussen de spoelen biedt de mogelijkheid de konfiguratie van een demagnetiserend veld I, II, III te 15 variëren, zoals in figuur 3 is weergegeven. Deze variatie wordt beperkt door de dimensies van de spoelen 1 en 2.

Geleiders 10, 11 en 10a en 11a van de spoelen 1 en 2 (figuren 4-8) zijn aangesloten op lijnspanningen van een driefasenet, waarbij de geleiders 10 en 10a het begin en de geleiders 11 en 11a het einde van de 20 spoelwikkelingen voorstellen.

Teneinde de konfiguratie van een demagnetiserend veld I, II en III (figuur 3) binnen grote gebieden te veranderen zijn de spoelen 1 en 2 voorzien van extra geleiders 12 en 12a voor aansluiting op fasespanningen van een driefasenet.

25 Als de eerste 1 en de tweede 2 spoelen (figuur 2) zijn verbonden volgens een in figuur 4 weergegeven konfiguratie, waar A, B, C, 0 geleiders zijn van een driefasevoedingsnet, wordt fase "A" verbonden met geleider 10 van de eerste spoel, fase "B" verbonden met geleider 11 van de eerste spoel en met geleider 12a van de tweede spoel en de nulgelei-30 der wordt verbonden met geleider 10a van de tweede spoel.

Bij deze schakelingkonfiguratie bedraagt de faseverschuiving ψ tussen voedingsspanningen van de spoelen 1 en 2 30°, zoals in figuur 9 is weergegeven, tussen de vektoren van de lijnspanning Ug^ en de fasespanning UgQ.

35 Als de spoelen worden aangesloten volgens een konfiguratie die in figuur 5 is weergegeven, wordt de geleider 10a van de tweede spoel verbonden met geleider 11 van de eerste spoel en geleider 11a van de tweede spoel wordt verbonden met de fase "C" van het net. Bij deze schakelingkonfiguratie bedraagt de hoek ψ tussen de lijnspanningen UAB 40 en Ubc van de spoelvoeding 120°, zoals in figuur 10 is weergegeven.

·> 5

Als de spoelen worden aangesloten volgens een konfiguratie die in figuur 6 is weergegeven, wordt geleider 11a van de tweede spoel verbonden met geleider 11 van de eerste spoel en geleider 10a van de tweede spoel wordt verbonden met de fase "C" van het net. Deze schakelingkon-5 figuratie waarborgt de faseverschuiving ψ = 60° tussen de lijnspanningen U^g en UCB van de spoelvoeding, zoals in figuur 11 is weergegeven.

Als de spoelen worden aangesloten volgens een konfiguratie die in figuur 7 is weergegeven wordt geleider 10a van de tweede spoel verbon-10 den met geleider 11 van de eerste spoel en geleider 12a van de tweede spoel wordt verbonden met de nul (0) geleider van het net. Deze schake-lingkonfiguratie waarborgt de faseverschuiving ^ =150° tussen de lijnspanning U^g en de fasespanning UgQ van de spoelvoeding zoals in figuur 12 is weergegeven.

15 Als de spoelen worden aangesloten volgens een konfiguratie die in figuur 8 is weergegeven wordt geleider 10a van de tweede spoel verbonden met de fase "C" van het net, en geleider 12a van de tweede spoel wordt verbonden met de nulgeleider (0) van het net. Deze schakelingkon-figuratie waarborgt de faseverschuiving ^=90° tussen de lijnspanning 20 UAB en fasespanning Uqq van de spoelvoeding zoals weergegeven in figuur 13.

Voor het variëren van de voedingsspanning van de spoelen in een inrichting 13 voor het demagnetiseren, afhankelijk van de waarde van de restmagnetisatie van een te demagnetiseren onderdeel, wordt een opnemer 25 14 toegepast voor het waarnemen van de restmagnetisatie van een onderdeel in de trog 3 (figuur 14) stroomopwaarts van de ingang van de in richting 13. De opnemer 14 is elektrisch verbonden met de regelinrich-ting 15 voor het sturen van de voedingsspanning van de spoelen in de inrichting 13.

30 De demagnetiseringsinrichting werkt als volgt.

Voor het bekrachtigen van de inrichting wordt deze op zodanige wijze ingesteld, dat de konfiguratie van het demagnetiserende veld overeenkomt met de vorm van een te demagnetiseren onderdeel. Als dus een onderdeel, zoals een as, zodanig door de trog 3 wordt verplaatst, 35 dat de hartlijn parallel loopt, of samenvalt met de hartlijn "D" van de trog, moet het demagnetiserende veld een elliptische konfiguratie I volgens figuur 3 bezitten. Deze konfiguratie van het veld wordt verkregen door het verkleinen van de hoek tussen de spoelen 1 en 2 door de schroef 9 te roteren of door het aansluiten van de spoelen 1 en 2 aan 40 het driefasenet, volgens een van de konfiguraties weergegeven in de fi- 8520162 6 guren 4-8, zodat OL + Y* kleiner is dan 180°.

De som van deze hoeken moet meer dan 180° verschillen, hoe groter de afmetingen van het te demagnetiseren onderdeel zijn.

Als een onderdeel zoals een as door de trog 3 op zodanige wijze 5 wordt verplaatst, dat de hartlijn van de as zich onder een rechte hoek uitstrekt ten opzichte van de hartlijn D van de trog 3, moet het demagnetiserende veld III elliptisch zijn zoals in iguur 3 is weergegeven. Voor dat doel wordt de hoek CL> tussen de spoelen 1 en 2 vergroot door het draaien van de moer 9 of worden de spoelen 1 en 2 zodanig met het 10 driefasenet verbonden, dat de hoek 0t + y* groter is dan 180°.

Bij het demagnetiseren van onderdelen, zoals ringen of ronde schijven, wordt de inrichting ingesteld zoals hierboven is beschreven en wel zodanig dat oC+ψ = 180°. Het demagnetiserende veld II zal cirkelvormig zijn, zoals in figuur 3 is weergegeven.

15 Bij de inrichting kan de konfiguratie van het demagnetiserende veld worden gewijzigd afhankelijk van de vorm van de te demagnetiseren onderdelen.

Als een te demagnetiseren onderdeel in de trog 3 van de inrichting 13 aankomt neemt de opnemer 14 de restmagnetisatie van een onderdeel 20 waar, meet de maximum waarde van de restmagnetisatie op het oppervlak van het onderdeel en zendt een overeenkomstig signaal terug naar de eenheid 15 voor het variëren van de voedingsspanning van de spoelen 1, 2 van de inrichting 13. De eenheid 15 verandert de voedingsspanning van de inrichting 13 zodanig, dat een vooraf ingestelde mate van demagneti-25 satie wordt gewaarborgd van het inkomende onderdeel bij minimum elektrisch energieverbruik.

De inrichting maakt het derhalve mogelijk de voedingsspanning van de demagnetiseringsspoelen 1 en 2 te variëren afhankelijk van de mate van restmagnetisatie van de te demagnetiseren onderdelen.

30 Nadat het onderdeel de inrichting 13 verlaat meet een opnemer 16 de restmagnetisatie van het onderdeel nadat het is gedemagnetiseerd. Als de magnetisatie een vooraf ingesteld niveau overschrijdt zendt de opnemer 16 een signaal terug naar een ingrijpinrichting 17, die het onderdeel terugvoert naar de ingang van de inrichting 13. Als de magne-35 tisatie van een onderdeel past bij het vooraf ingestelde niveau zal de ingrijpinriching 17 het onderdeel doorlaten naar de uitgang.

Een testuitvoering van een inrichting voor het demagnetiseren van onderdelen volgens de onderhavige uitvinding werd getest bij het demagnetiseren van onderdelen van verschillende vormen en afmetingen en 40 toonde goede resultaten. Bij het demagnetiseren van lagerringen met een 1520181 7 ► < buitendiameter van 200 mm bleek de restmagnetisatie 1,5 Oe niet te overschrijden.

Industriële toepassing 5 De uitvinding kan met groot voordeel worden toegepast bij werktui gen voor machinale bewerking voorzien van magnetische werkstukhouders toegepast tijdens de bewerking.

De uitvinding kan ook worden gebruikt voor het demagnetiseren van onderdelen na hun transport door middel van een magnetische transpor-10 teur, een magnetische grijper of andere soortgelijke middelen.

De inrichting kan ook worden gebruikt voor het demagnetiseren van onderdelen na magnetische foutdetektie.

8520162

Claims

1. Inrichting voor het demagnetiseren van onderdelen nadat zij zijn blootgesteld aan de werking van een magnetisch veld, voorzien van 5 spoelen (1, 2) aangesloten op een wisselstroombron, waarbij de ene binnen de andere is gemonteerd onder een en dezelfde hoek ten opzichte van een trog (3), die zich door de binnenspoel (2) uitstrekt, met het kenmerk, dat de spoelen (1, 2) zodanig zijn gemonteerd, dat de hoek (<&) daartussen instelbaar is. 10

2. Inrichting volgens conclusie l,met het kenmerk, dat de spoelen (1, 2) zijn voorzien van geleiders (10, 11, 12; 10a, 11a, 12a) voor aansluiting op lijn- en fasespanningen van een driefasenet. 15

3. Inrichting volgens conclusie l,met het kenmerk, dat deze is voorzien van een opnemer (14) voor het waarnemen van rest-magnetisatie van een onderdeel stroomopwaarts geplaatst ten opzichte van het punt waar de trog (3) de spoelen (1, 2) binnentreedt, en een 20 regelinrichting (15) die de elektrische voeding van de spoelen (1, 2) stuurt, die met de opnemer (14) zijn verbonden. ***** 8520162