DE1129613B

DE1129613B - Electromagnetic pulse generator

Info

Publication number: DE1129613B
Application number: DEU4327A
Authority: DE
Inventors: James Bloise Camp
Original assignee: United States Steel Corp
Current assignee: United States Steel Corp
Priority date: 1956-04-06
Filing date: 1957-01-14
Publication date: 1962-05-17

Description

Elektromagnetischer Impulsgeber Die Erfindung betrifft einen elektromagnetischen Impulsgeber, bestehend aus einem umlaufenden Permanentmagnet und einer feststehenden, auf einen Eisenkern gewickelten Abnehmerspule.Electromagnetic Pulse Generator The invention relates to an electromagnetic pulse generator Pulse generator, consisting of a rotating permanent magnet and a fixed, pick-up spool wound on an iron core.

Es sind elektromagnetische Impulsgeber bekannt, bei denen an einem rotierenden Teil ein Permanentmagnet angeordnet ist, welcher auf eine oder mehrere auf Weicheisenkerne gewickelte Induktionsspulen einwirkt, in denen durch die Bewegung des Magneten elektrische Impulse erzeugt werden, welche zur Steuerung von elektronischen Schalteinrichtungen dienen. Es sind weiterhin elektrische Zündeinrichtungen für Brennkraftmaschinen bekannt, bei denen ebenfalls an einem rotierenden Maschinenteil; beispielsweise an .der Schwungscheibe, ein Permanentmagnet angeordnet ist, welcher auf eine feststehende, auf einen Weicheisenkern gewickelte Induktionsspule einwirkt. Den bekannten Einrichtungen liegt die Aufgabe zugrunde, auf kontaktlosem Wege, d. h. unter Vermeidung von der Abnutzung unterliegenden Teilen, elektrische Impulse zu erzeugen. Bei diesen bekannten Einrichtungen ist die Schärfe der Impulse ohne besondere Bedeutung, da die beispielsweise bei einer Zündvorrichtung erforderlichen steilflankigen Impulse durch eine nachgeschaltete Schaltvorrichtung, beispielsweise einen Zündunterbrecher, erzeugt werden.There are electromagnetic pulse generators known in which at one rotating part a permanent magnet is arranged, which on one or more induction coils wound on soft iron cores, in which the movement The magnet generates electrical impulses which are used to control electronic Switching devices are used. There are still electrical ignition devices for Internal combustion engines known in which also on a rotating machine part; For example, on the flywheel, a permanent magnet is arranged, which acts on a stationary induction coil wound on a soft iron core. The known devices are based on the task of contactless means, d. H. while avoiding parts subject to wear, electrical impulses to create. In these known devices, the sharpness of the pulses is without of particular importance, since they are required, for example, in an ignition device steep-edged pulses by a downstream switching device, for example an ignition breaker, can be generated.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, in einer ganz bestimmten Winkellage eines rotierenden Maschinenteils einen steilfiankigen elektrischen Impuls zu erzeugen, welcher zur exakten Betätigung einer Schalteinrichtung, beispielsweise für eine Scherentrommel, wie sie in einer kontinuierlich arbeitenden Walzenstraße zur Verarbeitung von Blechbändern benutzt wird, geeignet ist. In derartigen Anlagen wird das durchlaufende Blechband auf Mängel, wie z. B. kleine Löcher od. dgL, geprüft und dann selbsttätig mittels einer rotierenden Schere in Bleche gewünschter Länge geschnitten, wonach die Bleche je nach Befund zu einem besonderen Gut- oder Ausschußstapel geleitet werden. Ein fehlerhaftes Blech muß festgestellt werden, damit es zum richtigen Stapel gelangt, und zu diesem Zweck ist eine Klassifizier-Schaltung vorgesehen, welche die Fehlerstelle in bezug auf den Schnittzeitpunkt durch die Rotationsschere feststellt. Ein mechanischer Schalter, der im Augenblick des Schnitts betätigt wird, fordert eine häufigere Einstellung, um die mechanische Abnutzung auszugleichen.The invention is based on the object in a very specific Angular position of a rotating machine part generates a steep electrical impulse to generate, which for the exact actuation of a switching device, for example for a scissor drum, as it is in a continuously operating roller train is used for processing sheet metal strips. In such systems is the continuous sheet metal strip for defects such. B. small holes od. DgL, checked and then automatically using rotating scissors in sheet metal of the desired length cut, after which the sheets depending on the findings to a special good or reject pile be directed. A defective sheet must be identified so that it becomes the correct one Stack arrives, and for this purpose a classification circuit is provided, which is the point of error in relation to the point of time of cutting by the rotary shears notices. A mechanical switch that is operated at the moment of the cut, requires more frequent adjustments to compensate for mechanical wear.

Erfindungsgemäß ist bei einem elektromagnetischen Impulsgeber der genannten Art die Abnehmerspule von einer magnetischen Abschirmung umgeben, welche gegenüber dem die Abnehmerspule durchsetzenden Eisenkern auf der dem umlaufenden Permanentmagnet zugewendeten Seite einen schmalen Luftspalt aufweist. Vorzugsweise sind die den Luftspalt begrenzenden Ränder der magnetischen Abschirmung zu dem Luftspalt hin spitz zulaufend ausgebildet. Der die Abnehmerspule tragende Eisenkern kann zu dem Luftspalt hin keilförmig zulaufen, und es kann die Spuienanordnung mit dem Spulenkern radial zur Drehachse des umlaufenden Permanentmagneten ausgerichtet sein. Zur Einstellung des elektrischen Impulses in bezug auf die Winkellage des umlaufenden Permanentmagneten kann dieser an einem nichtmagnetischen Ring befestigt sein, welcher in seiner Winkellage gegenüber der umlaufenden Welle verstellbar ist. Durch die erfindungsgemäße Ausbildung des Impulsgebers ist ein sehr kurzzeitig auftretender, steilflankiger Impuls erzeugbar, welcher in bezug auf die Winkellage eines umlaufenden Maschinenteils sehr genau festgelegt ist.According to the invention is in an electromagnetic pulse generator mentioned type, the pick-up coil surrounded by a magnetic shield, which compared to the iron core penetrating the pickup coil on the rotating one Permanent magnet facing side has a narrow air gap. Preferably are the edges of the magnetic shield bounding the air gap to the air gap formed tapering to a point. The iron core carrying the pickup coil can to taper towards the air gap in a wedge shape, and the coil arrangement with the coil core can be be aligned radially to the axis of rotation of the rotating permanent magnet. To recruitment of the electrical pulse in relation to the angular position of the rotating permanent magnet this can be attached to a non-magnetic ring, which in its angular position is adjustable with respect to the rotating shaft. Due to the training according to the invention of the pulse generator, a very brief, steep-edged pulse can be generated, which is very accurate in relation to the angular position of a rotating machine part is fixed.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Beschreibung und den Zeichnungen näher erläutert. In der Zeichnung zeigt Fig. 1 eine teilweise geschnittene Ansicht eines erfindungsgemäßen Schalters und Fig. 2 eine Ansicht nach Linie II-II der Fig. 1 in Verbindung mit einer Scherentrommel.An embodiment of the invention is in the description and the drawings explained in more detail. In the drawing, Fig. 1 shows a partially sectioned View of a switch according to the invention and FIG. 2 is a view along line II-II of Fig. 1 in connection with a scissors drum.

In den Zeichnungen bezeichnet die Bezugsziffer 2 die Scherentrommel mit dem daran befindlichen Schneidwerkzeug 4. Die Scherentrommel 2 ist auf einer Welle 6 angeordnet, die in üblicher Weise im Maschinenrahmen 8 gelagert ist. Die Welle durchsetzt eine Öldichtung 10 eines Arms 12 des Maschinenrahmens B. Ein nichtmagnetischer Ring 14 ist auf der Welle 6 mittels Stellschrauben 16 angebracht; die durch Gewindelöcher 18 im Ring 14 verlaufen. Der Ring 14 weist eine radiale öffnung 20 zur Aufnahme eines Dauermagneten22 auf, welcher einen keilförmigen äußeren Teil besitzt, dessen Scheitel 24 quer zum Ring angeordnet ist. Ein magnetischer Abnehmerkopf 26 ist an der Peripherie des Rings 14 angebracht und auf dem Arm gelagert. Der magnetische Abnehmer 26 besteht aus einem Kern 28 mit einem keilförmigen inneren Ende und einer den Kern umgebenden Spule 32. Leitungen 34 und 36 sind z. B. an einen Verstärker 38 angeschlossen. Eine Abschirmung 40 umgibt den Abnehmer 26 und weist eine Öffnung 42 auf der dem Ring 14 zugewendeten Seite auf. Die öffnung 42 öffnet sich vom Ring weg nach außen, wie aus der Zeichnung ersichtlich ist.In the drawings, the reference number 2 designates the scissors drum with the cutting tool 4 located thereon. The scissors drum 2 is arranged on a shaft 6 which is mounted in the machine frame 8 in the usual manner. The shaft passes through an oil seal 10 of an arm 12 of the machine frame B. A non-magnetic ring 14 is attached to the shaft 6 by means of adjusting screws 16; which run through threaded holes 18 in the ring 14. The ring 14 has a radial opening 20 for receiving a permanent magnet 22 which has a wedge-shaped outer part, the apex 24 of which is arranged transversely to the ring. A magnetic pickup head 26 is attached to the periphery of ring 14 and journalled on the arm. The magnetic pickup 26 consists of a core 28 with a wedge-shaped inner end and a coil 32 surrounding the core. Leads 34 and 36 are e.g. B. connected to an amplifier 38. A shield 40 surrounds the pickup 26 and has an opening 42 on the side facing the ring 14. The opening 42 opens outwards away from the ring, as can be seen from the drawing.

Die Vorrichtung arbeitet wie folgt: Wenn die Schere in Betrieb ist, wandert der Magnet 22 am Abnehmerkopf 26 vorbei und induziert eine Spannung zwischen seinen Ausgangsklemmen 34 und 36. Die Lage des Rings 14 ist so eingestellt, daß der Spannungsimpuls zur gleichen Zeit auftritt, in der die Schere das Band schneidet. Nachdem diese Lage bestimmt worden ist, wird der Ring 14 dauernd auf der Welle 6 festgelegt, worauf keine weitere Einstellung mehr erforderlich ist. Der Spannungsimpuls wird normalerweise durch den Verstärker 38 verstärkt und der Sortieranordnung zugeführt. Die Abschirmung 40 leitet die Kraftlinien um den Kern 28, bis der Magnet 22 sich fast unmittelbar unter dem Kern befindet. Die Keilform des Magneten begünstigt die Konzentration der Kraftlinien. Die verringerte Querschnittsfiäche der Abschirmung 40 vergrößert bei deren Annäherung an den Kern 28 den magnetischen Widerstand zwischen dem Schirm und dem Kern, wodurch die Tendenz der magnetischen Kraftlinien zur Streuung in die Abschirmung 26 verringert wird, wenn sich der Magnet direkt unter dem Kern befindet. Der Ring 14 braucht nicht direkt mit der Scherenwelle verbunden zu sein, jedoch so, daß er synchron mit der Scherentrommel rotiert.The device works as follows: When the shears are in operation, If the magnet 22 moves past the pick-up head 26 and induces a voltage between its output terminals 34 and 36. The position of the ring 14 is adjusted so that the tension pulse occurs at the same time that the scissors cut the ribbon. After this position has been determined, the ring 14 is permanently on the shaft 6 defined, after which no further setting is required. The voltage pulse is normally amplified by amplifier 38 and fed to the sorting arrangement. The shield 40 directs the lines of force around the core 28 until the magnet 22 is located almost immediately below the core. The wedge shape of the magnet favors that Concentration of the lines of force. The reduced cross-sectional area of the shield 40 increases the magnetic resistance between them as they approach the core 28 the screen and the core, creating the tendency for the lines of magnetic force to scatter into the shield 26 is reduced when the magnet is directly under the core is located. The ring 14 does not need to be connected directly to the scissor shaft, however, so that it rotates synchronously with the scissor drum.

Claims

CLAIMS: 1. An electromagnetic pulse generator, consisting of a rotating permanent magnet and a fixed, reeled on an iron core pickup coil, characterized in that the pickup coil (32) is surrounded by a magnetic shield (40) opposite to the pickup coil (32) passing through Iron core has a narrow air gap on the side facing the rotating permanent magnet (22).

2. Arrangement according to claim 1, characterized in that that the edges of the magnetic shield bounding the air gap to the air gap taper to a point.

3. Arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that that the iron core (28) carrying the pickup coil (32) is wedge-shaped towards the air gap runs in.

4. Arrangement according to claim 1 or one of the following, characterized in that; däß the coil arrangement with the coil core (28) radially to the axis of rotation of the revolving Permanent magnet (22) is aligned.

5. Arrangement according to claim 1 or one the following, characterized in that the rotating permanent magnet (22) on-- a non-magnetic ring (14) is attached, which in its angular position opposite the rotating shaft (6) is adjustable. Considered publications: German Patent Nos. 711553, 726 203, 833 974, 958 971; Swiss patent specification No. 29 739: