DE1035281B - Device for introducing a magnetic flux into a body - Google Patents
Device for introducing a magnetic flux into a bodyInfo
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Description
Vorrichtung zum Einführen eines magnetischen Kraftflusses in einen Körper Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Einführen eines magnetischen Kraftflusses in einen Körper, die aus wenigstens einem Permanentmagnet sowie magnetisch leitenden Gliedern mit diese Glieder miteinander verbindenden, gleichfalls magnetisch leitenden Gelenken besteht, von denen jedes die Form eines an dem Glied befestigten Rotationskörpers, insbesondere einer Kugel, besitzt, über dessen Oberfläche eine an dem benachbarten Glied vorgesehene, entsprechend gekrümmte Kupplungsfläche gleiten kann.Device for introducing a magnetic flux into a Body The invention relates to a device for inserting a magnetic Power flow in a body, which consists of at least one permanent magnet and magnetic conductive members with these members connecting to each other, also magnetic conductive joints, each of which is in the form of an attached to the limb Rotary body, in particular a ball, has, over the surface of a correspondingly curved coupling surface provided on the adjacent link can.
Derartige Vorrichtungen wurden bereits unter anderem dazu benutzt, um Fehlerstellen im Inneren magnetisch leitfähiger Werkstücke zu entdecken. Dabei wird in das Werkstück ein magnetischer Kraftfluß eingeleitet, und Fehlerstellen bewirken Unregelmäßigkeiten in den magnetischen, Kraftlinien, die auf geeignete Weise sichtbar gemacht werden können.Such devices have already been used, among other things, to to discover flaws inside magnetically conductive workpieces. Included a magnetic flux of force is introduced into the workpiece, and flaws cause irregularities in the magnetic, lines of force that act on appropriate Way can be made visible.
Die Erfindung betrifft eine Verbesserung derartiger Vorrichtungen, indem sie eine Veränderung des Magnetkreiswiderstandes bei solchen Geräten ermöglicht.The invention relates to an improvement of such devices, by allowing the magnetic circuit resistance of such devices to be changed.
Nach der Erfindung besteht der Rotationskörper des Gelenks aus zwei aus magnetisch leitendem Material gefertigten Teilen und einer dazwischen angeordneten Scheibe aus nichtmagnetisch leitendem Material. Hierbei kommt beispielsweise weiches Eisen als magnetisch leitendes, Aluminium als magnetisch nichtleitendes Material in Betracht.According to the invention, the body of revolution of the joint consists of two made of magnetically conductive material and one in between Disc made of non-magnetically conductive material. Here, for example, comes soft Iron as a magnetically conductive material, aluminum as a magnetically non-conductive material into consideration.
Wird der Rotationskörper der verwendeten Gelenke in der angegebenen Weise ausgestaltet, so ändert eine gegenseitige Verschiebung der aufeinandergleitenden Gelenkteile die Lage der magnetisch nichtleitenden Scheibe innerhalb des magnetischen Kreises und damit den magnetischen Widerstand des gesamten Kreises.Is the body of revolution of the joints used in the specified Designed in a way that changes a mutual displacement of the sliding one on top of the other Joint parts the position of the magnetically non-conductive disk within the magnetic Circle and thus the magnetic resistance of the entire circle.
Die aus magnetisch nichtleitendem Material bestehende, zwischen den magnetisch leitenden Teilen des Gelenks angeordnete Scheibe weist zweckmäßig solche Abmessungen auf, daß die mit dem Rotationskörper zusammenwirkende gekrümmte Kupplungsfläche ständig mit dem einen oder dem anderen magnetisch leitenden Teil in Verbindung steht.The made of magnetically non-conductive material, between the Magnetically conductive parts of the joint arranged disc expediently has such Dimensions on that the cooperating with the rotating body curved coupling surface is constantly in contact with one or the other magnetically conductive part.
Vorzugsweise ist die magnetisch nichtleitende Scheibe im Rotationskörper des Gelenks nicht d'iametra'l angeordnet.The magnetically non-conductive disk is preferably in the rotating body of the joint not arranged d'iametra'l.
Vorteilhaft ist der aus magnetisch leitenden und nichtleitenden Teilen zusammengesetzte Rotationskörper kugel- oder teilkugelförmig gestaltet und wird nach Art eines Kugelgelenks gebraucht.The one made of magnetically conductive and non-conductive parts is advantageous composite bodies of revolution designed and is spherical or part-spherical used in the manner of a ball joint.
Bei einer zweckmäßigen Ausführungsform der Erfindung ist die Scheibe aus magnetisch nichtleitendem Werkstoff schief zur Achse jenes magnetisch leitenden Gliedes der Vorrichtung angeordnet, das auch vom Magnetfluß durchsetzt wird und mit dem der kugelförmige Rotationskörper fest verbunden ist. Eine Vorrichtung nach der Erfindung erlaubt also, den magnetischen Gesamtwiderstand auf einfache Weise zu ändern, indem die Lage der magnetisch. nichtleitenden Scheibe im Magnetkreis verändert wird, und so die Stärke des magnetischen Flusses zu beeinflussen, der in den zu magnetisierenden Prüfling hineingeführt wird. Eine solche Vorrichtung ist einfach und wirtschaftlich herstellbar und leicht zu bedienen.In an expedient embodiment of the invention, the disc made of magnetically non-conductive material at an angle to the axis of that magnetically conductive material Arranged member of the device, which is penetrated by the magnetic flux and with which the spherical body of revolution is firmly connected. A device according to the invention thus allows the total magnetic resistance in a simple manner to change by changing the location of the magnetically. non-conductive disk in the magnetic circuit is changed, and so to influence the strength of the magnetic flux that is introduced into the test object to be magnetized. Such a device is simple and economical to manufacture and easy to use.
Die Erfindung kann auf verschiedene Weise verwirklicht werden. Eine zweckmäßige Ausführungsform derselben wird an Hand der Zeichnung beschrieben. Hierin stellt dar Fig.l eine Ansicht der auseinandergenommenen Vorrichtung, Fig.2 eine Ansicht der zusammengesetzten, an einen auf Risse zu prüfenden Gegenstand angesetzten Vorrichtung.The invention can be practiced in various ways. One expedient embodiment of the same is described with reference to the drawing. Here in represents Fig.l a view of the disassembled device, Fig.2 a View of the assembled objects attached to an object to be checked for cracks Contraption.
Die Vorrichtung besteht grundsätzlich aus zwei Kopfstücken 1 und 2, die dazu dienen, den magnetischen Fluß einem zu magnetisierenden Gegenstand 3 an verschiedenen Punkten zuzuführen, ferner aus einer Magneteinheit 4, die aus einem Permanentmagneten besteht, und aus zwei zwischengesetzten,, vom Magnetfluß durchsetzten Teilen 5 und 6, die derart an die Kopfstücke 1 und 2 und an die Enden der Magneteinheit 4 angesetzt werden können, daß ein geschlossener magnetischer Kreis entsteht, wenn die Vorrichtung in Gebrauch ist.The device basically consists of two head pieces 1 and 2, which serve to supply the magnetic flux to an object 3 to be magnetized at different points, further of a magnet unit 4, which consists of a permanent magnet, and of two interposed parts interspersed with the magnetic flux 5 and 6, which can be attached to the head pieces 1 and 2 and to the ends of the magnet unit 4 in such a way that a closed magnetic circuit is created when the device is in use.
Jedes Kopfstück 1 und 2 ist mit einer Anzahl einzelner und einzeln verschiebbarer Kontaktelemente 7 ausgerüstet, die die Vorrichtung befähigen, wirksam mit Oberflächen sehr verschiedener Gestalt und Krümmung zusammenzuarbeiten.Each head piece 1 and 2 is individual and individual with a number movable contact elements 7 equipped that the device enable them to work effectively with surfaces of very different shapes and curvatures.
Zwischen den vom Magnetfluß durchsetzten Teilen 5 und 6 und den Teilen 1, 2 und 4 ist je eine vom Magnetfluß durchsetzte Kugel als Gelenk angeordnet. Between the parts 5 and 6 penetrated by the magnetic flux and the parts 1, 2 and 4 , a ball penetrated by the magnetic flux is arranged as a joint.
Soweit sie im vorstehenden beschrieben wurde, ist die Vorrichtung an sich bekannt, und daher ist auch äuf konstruktive Einzelheiten nicht näher eingegangen, die zum Verständnis der Erfindung nichts beitragen würden.As far as it has been described above, the device is known per se, and therefore structural details have not been dealt with in more detail, which would not contribute anything to the understanding of the invention.
Die Erfindung verkörpert sich dagegen in den verwendeten Kugelgelenken, die im übrigen einander völlig entsprechen. Der Einfachheit halber wird daher nachstehend nur eines von ihnen näher beschrieben, nämlich das zwischen Teil s und dem benachbarten Ende der Magneteinheit 4. Entsprechende Teile der anderen Kugelgelenke sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen.The invention is embodied, however, in the ball joints used, which, for the rest, correspond completely to one another. Therefore, for the sake of simplicity, the following only one of them described in more detail, namely that between part s and the neighboring one End of the magnet unit 4. Corresponding parts of the other ball joints are with are given the same reference numerals.
Das Teil 5 besitzt zylindrische Gestalt und an einem Ende eine ebene Oberfläche B. Mit dieser ist, beispiels weise mittels einer Stiftschraube 9, ein kugelförmiges zusammengesetztes Element 10 verbunden, das eine Fläche zur Anlage an die Fläche 8 besitzt. Das benachbarte Ende der Magneteinheit 4 besitzt ebenfalls Zylinderform und ist mit einer hohlen Endfläche 11 von Teilkugelform versehen, die gleitend mit dem kugelförmigen zusammengesetzten Element 10 zusammenarbeiten kann. Das kugelförmige zusammengesetzte Element besteht hauptsächlich aus magnetisierbarem Werkstoff, z. B. aus weichem Eisen, ist jedoch mit einer nichtmagnetisierbaren Scheibe 12 versehen, die vorzugsweise aus Aluminium besteht und zwischen einem größeren, 13, und einem kleineren magnetisierbaren Teil 14 eingeschachtelt ist. Der größere magnetisierbare Teil 13 ist am Teil 5 (mittels der Stiftschraube 9) befestigt, während die drei Teile 14, 12 und 13 miteinander durch eine versenkte Schraube 15 aus Messing oder anderem nichtmagnetischem Werkstoff verbunden sind. Die Dicke der Scheibe 12 ist derart bemessen, daß ihre frei zu Tage liegende Oberfläche in jeder Richtung durch die kuglige Oberfläche 11 der Magneteinheit überbrückt werden kann. Zweckmäßig ist die Ebene der Scheibe 12 in der Kugel 10 nicht diametral gelagert und unter einem Winkel von etwa 15° gegen die Achse des Elements 5 geneigt. Dies erleichtert die Einstellung, und man erhält den höchsten Grad von Schwenkbarkeit bei gegebenenfalls nahezu uneingeschränktem Querschnitt für den das Gelenk durchsetzenden Magnetfluß (z. B., wenn man die Kugel derart einstellt, wie dies bei dem Gelenk unten rechts in Fig. 2 der Fall ist). Die Fläche der kugligen Oberfläche 11 der Magneteinheit 4 ist nahezu ebenso groß wie die äußere Oberfläche des kleineren magnetisierbaren Teils 14 des kugligen Elements.The part 5 has a cylindrical shape and a flat surface B at one end. A spherical composite element 10 is connected to this, for example by means of a stud 9, which has a surface for contact with the surface 8. The adjacent end of the magnet unit 4 is also cylindrical in shape and is provided with a hollow end surface 11 of part spherical shape which can slide with the spherical composite member 10. The spherical composite element consists mainly of magnetizable material, e.g. B. made of soft iron, but is provided with a non-magnetizable disc 12, which is preferably made of aluminum and is nested between a larger, 13, and a smaller magnetizable part 14. The larger magnetizable part 13 is attached to part 5 (by means of the stud 9) , while the three parts 14, 12 and 13 are connected to one another by a countersunk screw 15 made of brass or other non-magnetic material. The thickness of the disk 12 is such that its exposed surface can be bridged in any direction by the spherical surface 11 of the magnet unit. The plane of the disk 12 is expediently not mounted diametrically in the ball 10 and is inclined at an angle of approximately 15 ° with respect to the axis of the element 5. This facilitates the adjustment, and the highest degree of pivotability is obtained with, if necessary, an almost unrestricted cross-section for the magnetic flux passing through the joint (e.g. if the ball is adjusted as is the case with the joint at the bottom right in FIG. 2 is). The area of the spherical surface 11 of the magnet unit 4 is almost as large as the outer surface of the smaller magnetizable part 14 of the spherical element.
Ersichtlich besitzt die Vorrichtung in ihrem Betriebszustand an jedem Einzelteil vom Magnetfluß durchsetzte Kugelgelenke, und zwar zwischen den Teilen 5 und 6 einerseits und der Magneteinheit 4 und den Kopfstücken 1 und 2 andererseits, die eine Änderung des magnetischen Widerstandes des Kreises ermöglichen. Die Magneteinheit 4 kann auf diese Weise innerhalb gewisser mechanischer Grenzen in jede beliebige Lage zum Teil 5 geschwenkt werden, wobei ihre kuglige Endfläche 11 stets in Verbindung mit dem kugligen Element 10 bleibt. Durch Andern der Stellung der nichtmagnetischen Schicht 12 kann der Widerstand des magnetischen Kreises beeinflußt werden. Diese Änderung kann man einfach durch Drehen des Teils 5 um seine Achse erreichen. Ist in dieser Art die kuglige Endflächell der Magneteinhei.t4 auf den kleineren magnetisierbaren Teil 14 des kugligen Elements 10 eingestellt, so unterbricht die nichtmagnetisierbare Schicht den magnetischen Kreis, so daß sich der magnetische Widerstand der Vorrichtung erhöht und der Fluß entsprechend verringert. Eine fortschreitende Verringerung des magnetischen Widerstandes kann dadurch erzielt werden, daß man die Endfläche 11 der Magneteinheit relativ zu dem kugligen Element 10 verdreht, so daß immer größere Flächenteile der Oberfläche 11 mit dem größeren magnetisierbaren Teil 13 des kugligen Elements in Verbindung kommen.It can be seen that the device in its operating state has ball joints penetrated by the magnetic flux on each individual part, namely between the parts 5 and 6 on the one hand and the magnet unit 4 and the head pieces 1 and 2 on the other hand, which allow a change in the magnetic resistance of the circuit. In this way, the magnet unit 4 can be pivoted into any position with respect to the part 5 within certain mechanical limits, its spherical end face 11 always remaining in connection with the spherical element 10 . By changing the position of the non-magnetic layer 12, the resistance of the magnetic circuit can be influenced. This change can be achieved simply by rotating part 5 about its axis. If the spherical end face of the magnet unit 4 is adjusted in this way to the smaller magnetizable part 14 of the spherical element 10, the non-magnetizable layer interrupts the magnetic circuit, so that the magnetic resistance of the device increases and the flux decreases accordingly. A progressive reduction in the magnetic resistance can be achieved in that one rotates the end face 11 of the magnet unit relative to the spherical element 10, so that ever larger areas of the surface 11 come into contact with the larger magnetizable part 13 of the spherical element.
Da jedes der vier im dargestellten Beispiel vorgesehenen Kugelgelenke in gleicher Weise eingestellt werden kann, ist der Änderungsbereich des von der Vorrichtung übertragenen Magnetflusses entsprechend groß. Man sieht, daß infolge der entsprechend gewählten Abmessungen der einzelnen Teile ständig mindestens ein Teil der Endfläche 11 der Magneteinheit 4 entweder mit dem kleineren, 14, oder dem größeren magnetisierbaren Teil 13 des kugligen Elements in Verbindung steht. Daher werden die beiden Teile 4 und 5 des Kugelgelenks durch die mechanische Anziehung zusammengehalten, auch wenn der gesamte Fluß die nichtmagnetisierbare Schicht 12 durchsetzt. Außerdem können in bekannter Weise auch mechanische Mittel vorgesehen sein, um die beiden Teile des Gelenks zusammenzuhalten, wenn der magnetische Fluß unter einen bestimmten Wert sinkt, oder auch aus anderen Gründen. Diese Mittel bestehen üblicherweise aus einem am Ende der Magneteinheit 4 befestigten Kragen 16, der drei federnde und nichtmagnetisierbare Finger 17 trägt, die das kuglige Element 10 zum Teil umfassen.Since each of the four ball joints provided in the example shown can be set in the same way, the range of change is that of the Device transmitted magnetic flux correspondingly large. You can see that as a result the correspondingly selected dimensions of the individual parts are always at least one Part of the end face 11 of the magnet unit 4 with either the smaller, 14, or the larger magnetizable part 13 of the spherical element is in connection. Therefore the two parts 4 and 5 of the ball joint become by the mechanical attraction held together, even if the entire flux is the non-magnetizable layer 12 interspersed. In addition, mechanical means can also be provided in a known manner be to hold the two parts of the joint together when the magnetic flux falls below a certain value, or for other reasons. These funds exist usually from a collar 16 attached to the end of the magnet unit 4, the three resilient and non-magnetizable fingers 17 carries the spherical element 10 for Include part.
Zur Erleichterung der Bedienung sind die Außenflächen der nichtmagnetisierbaren Schicht 12 in dem kugligen Element 10 zweckmäßig farbig gekennzeichnet, um diese von den benachbarten magnetisierbaren Oberflächen zu unterscheiden. Zur Erleichterung der Montage wurde bei diesem Ausführungsbeispiel eine rote bzw. schwarze Farbkennzeichnung für die Nord-bzw. Südpole festgelegt. Die Enden der Magneteinr heit 4 und die beiden Kopfstücke 1 und 2 wurden daher mit entsprechender Farbe versehen, und die Außenflächen der nichtmagnetisierbaren Schichten 12 wurden demgemäß rot oder schwarz anodisch oxydiert.To facilitate operation, the outer surfaces of the non-magnetizable layer 12 in the spherical element 10 are appropriately color-coded in order to distinguish them from the neighboring magnetizable surfaces. To make assembly easier, a red or black color code for the north or north has been used in this exemplary embodiment. South Pole set. The ends of the magnet unit 4 and the two head pieces 1 and 2 were therefore given a corresponding color, and the outer surfaces of the non-magnetizable layers 12 were accordingly anodized in red or black.
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1953
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