DE2059290B2 - Einrichtung zum spannen, loesen und entmagnetisieren von auf einer elektromagnetischen haltevorrichtung aufzuspannenden werkstuecken - Google Patents

Description

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des Widerstandes der Erregerwicklung aufweisen nach Maßgabe seiner durch Induktivität von Haltemuß (deutsches Gebrauchsmuster 1 710 166). vorrichtung und Werkstück vorgegebenen Magneti-

Auch dieses Gerät arbeitet mit einem Handschal- sierungskurve aufeinanderfolgend nur auf immer ter zum Auslösen der Ummagnetisierung. Das Um- niedrigere Werte ansteigen kann,
magnetisieren erfolgt nach Gutdünken und ist un- 5 Erfindungsgemäß lassen sich die aufeinanderfolgenau, da keine Kontrolle des Restmagnetismus mög- genden Polungszeiten bis auf jeden gewünschten lieh ist und die Bedienungsperson oft auch nicht die Wert kürzen. Diese zunehmende Verringerung der erforderliche Vorbildung mitbringt. Infolgedessen Dauer der Umpolungen bewirkt prinzipiell das muß die notwendige Löschung des Restmagnetismus gleiche wie beispielsweise das stufenweise Herabunter einen tolerierbaren Wert, etwa bei Kugellagern, io setzen der Treiberspannungen bei konstant bleibendoch noch auf einem besonderen zusätzlichen Ent- der Polungszeit, beispielsweise durch Anzapfungen magnetisierungsgerät nachgeholt werden. der Transformatorsekundärwicklung.

Geräte der vorgenannten Art, bei denen der Hand- Als wesentlichen Vorteil erhält man jedoch mit

schalter beispielsweise durch einen selbsttätig arbei- der Erfindung eine beträchtliche Verkürzung der

tenden Magnetschalter ersetzt würde, verteuern die 15 Gesamt-Entmagnetisierungszeit. Dieser Effekt läßt

zur Entmagnetisierung und Löschung des Restmagne- sich noch steigern, wenn die Treiberspannung für die

tismus erforderlichen Maßnahmen, ohne daß sich Haltevorrichtung während des Entmagnetisierens

dadurch bessere Ergebnisse erzielen ließen. höher wird als während des Spannens. Hierdurch er-

Hinzu kommt, daß durch das jeweilige Verringern höht sich die Steilheit der Magnetisierungskurve. Die der Treiberspannung auch die Magnetisierungskurve 20 notwendigen Magnetisierungsfeldstärken werden bei von Stufe zu Stufe flacher wird mit dem Ergebnis, den einzelnen Umpolungen früher erreicht. Das Andaß die Magnetisierungszeiten gleichbleiben oder sich steigen der Treiberspannung kann durch Umschalten sogar von Stufe zu Stufe steigern, wodurch die rela- auf eine höhere Sekundärwindungszahl oder beitiv lange Entmagnetisierungszeit der bekannten Ge- spielsweise durch Beeinflussung der Gleichrichterräte bedingt ist. 25 stromventile im Phasenanschnittsverfahren erfolgen.

Bekanntgeworden ist auch ein Verfahren und eine Zusätzlich ergibt sich erfindungsgemäß eine beVorrichtung zur Beseitigung des remanenten Magne- achtliche Kostensenkung durch eine wesentliche Vertismus in magnetisierbaren, nach dem Magnetpulver- einfachung der Schaltung, die eine Erhöhung der fahren geprüften Werkstoffen und Werkstücken. Eine Betriebssicherheit zur Folge hat. So werden z. B. ein Magnetwicklung wird mittels einer Nockenscheibe 30 einfacherer billigerer Transformator verwendet und eines Umschalters und weiterer Umpolschalter um- aufwendige und störanfällige Schaltmittel eingegepolt, um dadurch das Werkstück zu entmagneti- spart. Durch die Verwendung rein statischer Schaltsieren. Durch ein schnelleres oder langsameres Links- mittel kann zudem dem Netzgerät eine praktisch undrehen eines Handrades kann die Bedienungsperson begrenzte Lebensdauer gegeben werden.
die Umpolfrequenz verändern (deutsche Patentschrift 35 In einem Ausführungsbeispiel der Erfindung sind 904 569). die Umpolschalter steuerbare Stromventile des

Wesentlich hierbei ist jedoch, daß dadurch auch Gleichrichteraggregats. Dieses Ausführungsbeispiel

die an der Magnetwicklung angelegte Spannung mehr zeichnet sich durch besondere Einfachheit aus.

oder weniger schnell herabgesetzt wird. Mit einer Zum Schalten der Umpolschalter und/oder der

kontinuierlich herabgeregelten Spannung in Verbin- 40 steuerbaren Stromventile im Gleichrichteraggregat

dung mit einer ebenso kontinuierlich geregelten Um- können auch Schieberegister bzw. Impulsgeneratoren

polfrequenz lassen sich jedoch keine exakten Ent- mit Frequenzuntersetzung vorgesehen werden. Diese

magnetisierungen und keine verkürzten Entmagneti- Geräte arbeiten mit fest vorgegebenen Takten, die

sierungszeiten erreichen. die Aufeinanderfolge der Schaltungen der Umpol-

Mit der vorliegenden Erfindung sollte eine Einrich- 45 schalter bestimmen. In einem weiteren Ausführungstung der eingangs erwähnten Art geschaffen werden, beispiel der Erfindung lassen sich zum Schalten der mit der sich die Gesamtentmagnetisierungszeit gegen- Umpolschalter und/oder der steuerbaren Stromüber bekannten Geräten wesentlich verkürzen läßt. ventile im Gleichrichteraggregat Vergleicherschaltun-Weiterhin sollte die Erfindung besondere Zusatz- gen verwenden, die an den jeweiligen Gleichständen gerate zum Löschen des Restmagnetismus im Werk- 50 einer ersten, relativ langsam schaltenden Schaltstück entbehrlich machen. anordnung und einer zweiten, relativ schnell schal-

Dies wird nach der Erfindung in einfacher Weise tenden Schaltanordnung gesteuert werden. Als Schalt-

dadurch erreicht, daß durch das Steuergerät die Um- anordnungen können an sich bekannte regelbare

polschalter beim Zustand »Entmagnetisieren« mit Impulsgeneratoren, Schieberegister bzw. Zählketten

stufenweise sich verringender Dauer umpolbar sind, 55 od. dgl. zur Anwendung gelangen,

wobei die Treiberspannungen für die Spannplatte auf Eine vorteilhafte Schaltung ergibt sich, wenn die

gleiche oder höhere Werte einstellbar sind als wäh- ersten und zweiten Schaltanordnungen stufenweise

rend des Zustandes »Spannen«. gegensinnig zueinander schalten. Dabei kann die

Mit der Erfindung läßt sich der Spannzustand be- relativ langsam schaltende erste Schaltanordnung das

liebig lange bei willkürlich gewählter Polarität auf- ⁶° jeweilige Schaltende und das Rücksetzen der relativ

rechterhalten. Mit demselben Transformator und rasch schaltenden zweiten Schaltanordnung und da-

demselben Gleichrichteraggregat erfolgt anschließend mit das Ansprechen der Vergleicherschaltung mit

die Entmagnetisierung von Werkstück und Haltevor- stufenweise sich verringernder Schaltdauer bestim-

richtung und damit die Löschung des Restmagnetis- men. Die relativ rasch schaltende zweite Schaltanord-

mus. Infolge der stufenweise abnehmenden Polungs- 65 nung benötigt bei dieser Anordnung von Schaltstufe

zeiten bei gleichbleibender Treiberspannung wird zu Schaltstufe der relativ langsam schaltenden ersten

eine stufenweise Abnahme der Ummagnetisierungs- Schaltanordnung immer weniger Schaltschritte,

feldstärken erreicht, weil der Magnetisierungsstrom Die Vergleicherschaltung kann auch durch den

Vergleich der Ladezustände eines ersten stufenweise entladbaren Kondensators und eines zweiten, auf das jeweilige Entladepotential des ersten Kondensators aufladbaren zweiten Kondensators gesteuert werden.

Die Ausgangsimpulse der Vergleichersschaltung steuern die Umpolschalter. In einer Ausführungsform der Erfindung ist die Vergleicherschaltung über zwei bistabile Schaltelemente bzw. ein bistabiles Schaltelement in Verbindung mit einem Schwellwertschalter sowie durch diese schaltbare Torschaltungen mit Steuer- bzw. Zündvorrichtungen für die Umpolschalter und/oder die steuerbaren Stromventile im Gleichstromaggregat verbunden.

Das Rückschalten der Umpolschalter kann durch einen Stromindikator in der Versorgungsleitung für die Haltevorrichtung eingeleitet werden. Der Stromindikator gibt bei stromlosem Versorgungskreis ein Signal ab, welches außer der Rückpolung der Umpolschalter eine Schaltfolge der relativ rasch schaltenden Schaltanordnungen sowie das Aufladen des zweiten Vergleichskondensators einleitet.

In einer Verwirklichung der Erfindung sind Umpolschalter und/oder die steuerbaren Stromventile Thyristoren. Eines der bistabilen Schaltelemente kann ein dynamisches Flip-Flop, das andere ein ÄS-Flip-Flop sein. Die Erfindung ist jedoch nicht an diese speziellen Schaltelemente gebunden.

Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes sind in den Zeichnungen dargestellt und nachfolgend beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 eine Hysteresiskurve,

F i g. 2 ein Umpolungsdiagramm,

F i g. 3 eine erste Anschlußmöglichkeit der Spannplatte über Umpolschalter,

F i g. 4 eine zweite Anschlußmöglichkeit einer Spannplatte über Umpolschalter,

F i g. 5 eine andere Anschlußmöglichkeit der Spannplatte über Umpolschalter,

F i g. 6 noch eine Anschlußmöglichkeit der Spannplatte über Umpolschalter,

F i g. 7 eine zusätzliche Anschlußmöglichkeit der Spannplatte über Umpolschalter,

F i g. 8 ein Prinzipschaltbild und

F i g. 9 ein mögliches Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Die Erfindung wird zunächst prinzipiell an den Fig. 1 und 2 erläutert. Fig. 1 stellt schematisch eine übliche Hysteresiskurve eines Werkstücks während des Magnetisierens und des Entmagnetisierens zur Löschung des Restmagnetismus dar. Die Magnetisierungskurve G-A ist nur zur Demonstration angenommen und gestrichelt gezeichnet. In der Praxis gelangt jedes Werkstück mit einer unbekannten Anfangsmagnetisierung auf die Spannplatte. Ungeachtet dessen wird nachfolgend davon ausgegangen, daß durch das Festspannen im Werkstück in diesem eine Induktion A erzeugt wird.

Nach Beendigung der Bearbeitung und nach dem Abschalten der Spannplatte sinkt deren Feldstärke H auf Null ab. Die Induktion im Werkstück gelangt dabei jedoch nur von Punkt A auf den Remanenzpunkt R₁. Würde das Werkstück jetzt — gegebenenfalls mit Gewalt — von der Spannplatte gelöst werden, verbliebe ein Restmagnetismus im Werkstück. Der Remanenzpunkt R₁ ist im wesentlichen abhängig von der Legierung des Werkstücks.

Um die Remanenz zu beseitigen, wird die Spannplatte umgepolt. Ihre Feldstärke K (Koerzitivkraft) würde ausreichen, die Induktion im Werkstück zu beseitigen. Man kann jedoch das Verschwinden der Induktion nur mit beträchtlichem Aufwand feststellen, zumal in der Regel Werkstücke mit unterschiedliehen magnetischen Eigenschaften und unbekannten Ausgangsinduktionen bearbeitet werden müssen. Um daher ganz sicher die Löschung des Restmagnetismus zu gewährleisten, wird die Umpol-Feldstärke zunächst gesteigert, bis eine Induktion bei Punkt B

ίο erreicht ist. Daraufhin erfolgen weitere Umpolungen der Spannplatte mit abnehmender Feldstärke, wodurch sich gemäß F i g. 1 ein Ummagnetisierungsverlauf entlang des Kurvenzugs B, C, D, E, F bzw. bis G ergibt. Durch diese Methode kann der Punkt G, bei dem keine Induktion im Werkstück mehr vorhanden ist, mit beliebiger Genauigkeit erreicht werden.

Wenn bei den Umpolungen der Spannplatte das jeweilige Herabsetzen der Magnetisierungsfeldstärken durch entsprechendes Herabsetzen der Treiberspannungen für den Magnetisierungsstrom verursacht wird, ergibt sich eine ständig zunehmende Verflachung der jeweiligen Magnetisierungskurven und damit eine Vergrößerung der Zeitspannen, innerhalb derer sich die Magnetisierungsfelder gegen die Induktivitäten von Spannplatte und Werkstück aufbauen können.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß sich die kleiner werdenden Ummagnetisierungsfeldstärken bei gleichbleibender Treiberspannung für die Spannplatte auch durch eine stufenweise sich verringernde Einschaltdauer der Umpolschalter erreichen lassen. Zur Erläuterung sind in F i g. 2 unten ein Einschaltdiagramm der Umpolschalter und darüber der Verlauf der Umpol-Feldstärken aufgetragen. Im links dargestellten Bereich S ist der Zustand »Spannung« angedeutet, der beliebig lange mit einer Induktion A andauern kann. Nur der Demonstration wegen sei angenommen, daß das Werkstück eine Magnetisierungskurve JV₁ besitzt.

Nach dem Abschalten der Spannplatte ergibt sich eine erste Schaltertotzeit To₁, innerhalb der die Magnetisierungsfeldstärke nach Maßgabe der Induktivität vom Punkt A auf Null absinkt. Danach wird ein erster Umpolschalter für eine Zeitspanne V₁ geschlossen, innerhalb der die gewünschte Gegeninduktion B erreicht wird. Nach dem Abschalten ergibt sich eine zweite Schalttotzeit To₂, woraufhin ein zweiter Umpolschalter für eine Zeitspanne U₂ geschlossen wird. Hierbei wird die Induktion C erreicht. Dieses Umpolen wird so lange fortgesetzt, bis der Punkt G (Fig. 1) mit der gewünschten Annäherung erreicht ist.

F i g. 2 zeigt deutlich, daß die Umpolungen mit stufenweise sich verringernder Dauer erfolgen.

Der Gesamtkurvenverlauf I ergibt sich, wenn eine Magnetisierungskennlinie M₁ vorausgesetzt wird.

Würde man beim Umpolen der Spannplatte die Treiberspannung für den Magnetisierungsstrom erhöhen, ergäbe sich die strichpunktierte Magnetisierungskurve M_n, die steiler als die Kurve M₁ verläuft. Hiermit ergäbe sich ein Kurvenverlauf II, der strichpunktiert in die F i g. 2 eingetragen ist. Man erkennt, daß sich hierbei die Dauer der einzelnen Umpolungen gegenüber der Kurve I wesentlich verkürzt, woraus sich eine wesentlich kürzere Gesamtmagnetisierungszeit ergibt.

Zum Vergleich ist noch eine sehr flache Magneti-

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sierungskurve M₁₁₁ angedeutet, auf der bei herab- F i g. 6 zeigt eine andere Möglichkeit, die Spanngesetzter Treiberspannung die Induktion C erreicht platte an Umpolschalter anzuschließen. Die Sekunwürde. Der Verlauf der Kurve M₁₁₁ zeigt, wie sehr därwicklung eines Transformators 11 besitzt eine sich die gesamte Entmagnetisierungszeit erhöhen Mittelanzapfung 16, die mit einer Spannplatte 15 in würde, wenn mit stufenweise herabgesetzter Treiber- 5 Verbindung steht. Der andere Anschluß der Spannspannung gearbeitet würde. platte ist über die Phasen H₁ und H₂ sowie über ein

F i g. 3 läßt eine erste Anschlußmöglichkeit der allgemein mit 12 bezeichnetes Gleichrichteraggregat Spannplatte am Umpolschalter erkennen. Ein Trans- an die Phasenanschlüsse der Sekundärwicklung des formator 1 ist über einen Schalter an ein Wechsel- Transformators 11 angeschlossen. Im Gleichrichterstromnetz angeschlossen und speist ein Gleichrichter- io aggregat 12 sind steuerbare Stromventile vorgesehen, aggregat 2 in Brücken- bzw. Graetzschaltung. Zwei In der Phase H₁ liegen parallelgeschaltete, gegen-Umpolschalter 3 und 4 liegen zwischen dem Gleich- sinnig gepolte Stromventile 13 und 14, die steuerbar richteraggregat 2 und der Spannplatte 5. In F i g. 1 sind. In der Phase H₂ hingegen sind die parallelgeist eine Verbindung über den Umpolschalter 4, eine schalteten und gegensmnig gepolten steuerbaren Leitung 6, eine Leitung 7 sowie über den Umpol- 15 Stromventile 130 und 140 angeordnet. Wenn gleichschalter 3 hergestellt. Die Spannplatte 5 befindet sich zeitig die Stromventile 13 und 130 auf Durchim Spannzustand. laß geschaltet werden, ergibt sich der Spannungs-Sie würde sich ebenso im Spannzustand befinden, bzw. Stromverlauf 13, 130, wohingegen bei der wenn die Umpolschalter 3 und 4 in ihre untere Öffnung der Stromventile 14 und 140 sich der Strom-Schaltstellung umgeschaltet hätten. Die Verbindung 20 verlauf 14, 140 mit entgegengesetzter Polarität einverliefe dann vom Umpolschalter 4 über eine Lei- stellt.

tung 8, die Spannplatte 5, eine Leitung 9 und den Vor der Spannplatte ist ein Stromindikator 17 an-

Umpolschalter 3. Der Spannzustand der Spann- gedeutet, dessen Bedeutung später erläutert wird,

platte 5 ist unabhängig von der Richtung des sie Die Schaltung nach F i g. 6 kann als Einphasen-

durchfließenden Stromes. 25 Doppelweg- oder -Gegentakt oder auch Zweiphasen-

Durch die Trennlinien in den Verbindungsleitun- schaltung bezeichnet werden.

gen zwischen dem Gleichrichteraggregat 2 und den F i g. 7 schließlich zeigt eine weitere Anschluß-

Umpolschaltern 3 und 4 soll angedeutet sein, daß möglichkeit der Spannplatte 15. Das Gleichrichter-

die Art des Gleichrichters von nur geringer Bedeu- aggregat 12' enthält eine Brückenschaltung aus

tung zu sein braucht. Die rechts neben den Tren- 30 steuerbaren Stromventilen, die in jedem Brücken-

nungslinien angedeutete Schaltung kann praktisch zweig parallel geschaltet und gegensinnig zueinander

an jedes geeignete Gleichrichteraggregat angeschlos- gepolt sind,

sen werden. In F i g. 8 ist ein Prinzipschaltbild einer erfindungs-

Die Umpolschalter 3 und 4 sind — lediglich der gemäßen Schaltanordnung dargestellt.

Demonstration wegen — als mechanischer Umschal- 35 Ein Steuergerät 50' ist an eine Stromversorgung

ter mit einem magnetischen Kraftantrieb dargestellt. angeschlossen und kann an Eingängen 44', 51' und

Der Kurvenzug neben dem Symbol für den magne- 45' Eingabebefehle »Spannen«, »Entspannen ohne

tischen Kraftantrieb des Umpolschalters 3 deutet an, Entmagnetisierung« sowie »Entspannen mit Ent-

daß die Umpolschalter 3 und 4 während eines Um- magnetisierung« empfangen. An einer Kontroll-

schaltzyklus mit ständig abnehmenden Schließzeiten 40 anzeige 505 wird das ordnungsgemäße Funktionieren

schaltbar sind. der Stromversorgung angezeigt. Eine Kontrollanzeige

F i g. 4 zeigt eine weitere Anschlußmöglichkeit der 506 gibt Aufschluß über den richtigen Spannzustand. Spannplatte über Umpolschalter. Die Umpolschal- Diese Kontrollanzeigen können mit an sich bekannter 3', 3" sowie 4', 4" sind wiederum zwischen dem ten Mitteln erfolgen und werden deshalb nachstehend Gleichrichteraggregat 2' und der Spannungsplatte 45 nicht im einzelnen beschrieben,
angeordnet. Im schematisch durch ein Kästchen dargestellten

An Stelle der mechanischen Umpolschalter 3 und 4 Steuergerät 50' können, je nach Ausführungsbeispiel, sind jedoch steuerbare Stromventile 3', 3", 4', 4" verschiedene Vorrichtungen zum Schalten der Umvorgesehen. Dieses hat den Vorteil, daß die Steue- polschalter angeordnet sein.

rung der Umpolungen elektronisch vorgenommen 50 In einem Ausführungsbeispiel sind die Umpolwerden kann. schalter 3, 4, 3', 3", 4', 4" und/oder die steuerbaren

F i g. 4 läßt erkennen, daß auch die Stromventile Stromventile 200', 13, 14, 130, 140, 200" im Gleich-200' des Gleichrichteraggregats 2" steuerbare Strom- richteraggregat 2', 2", 12, 12' programmgesteuerte ventile sein können. Hiermit lassen sich die Strom- Schalter, die mit einer an sich bekannten Auswertversorgungsverhältnisse für die Spannplatte 5 va- 55 einrichtung 501 für Schaltprogramme in Wirkverbinriieren. Beispielsweise sind geeignete ansteuerbare dung stehen. Diese Auswerteinrichtung kann bei-Stromventile 200' in der Lage, während des Span- spielsweise ein Lochkarten- bzw. Lochstreifenleser nens eine erste Treiberspannung für die Spann- sein. Die Schaltprogramme für verschiedene Mateplatte 5 zu liefern, wohingegen während des Ent- rialien bzw. verschiedene Werkstücke werden dann spannens, beispielsweise durch Phasenanschnitts- 60 in Lochkarten festgehalten, die über die Auswertsteuerung, die Spannung erhöht werden kann. einrichtung, die Umpolschalter oder die steuerbaren

F i g. 5 zeigt eine andere Anschlußmöglichkeit der Stromventile steuern, ohne daß eine Eingriffsmög-

Spannplatte über Umpolschalter 200', 200". In die- lichkeit in den Programmablauf möglich ist.

sem Ausführungsbeispiel sind die Umpolschalter Die Schaltbefehle für die Umpolschalter 3, 4, 3',

200', 200" steuerbare Stromventile des Gleichrich- 65 3", 4', 4" und/oder die steuerbaren Stromventile

teraggregats 2'. F i g. 5 zeigt eine Einphasengleich- 200', 13, 14, 130, 140, 200" im Gleichrichteraggre-

richtung, die in manchen Anwendungsfällen von gat können auch von einem Schieberegister 502 bzw.

Vorteil sein kann. einem Impulsgenerator 503 mit Frequenzuntersetzung

geliefert werden. Die hierfür erforderlichen Schaltmaßnahmen lassen sich ohne sonderliche Schwierigkeiten realisieren.

In einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist zum Schalten der Umpolschalter 3, 4, 3', 3", 4', 4" und/oder der steuerbaren Stromventile 200', 13, 14, 130, 140, 200" im Gleichrichteraggregat 2', 12, 12' eine Vergleicherschaltung 504 vorgesehen, die von den jeweiligen Gleichständen einer ersten, relativ langsam schaltenden Schaltanordnung und einer zweiten, relativ schnell schaltenden Schaltanordnung gesteuert wird. Die ersten und zweiten Schaltanordnungen können regelbare Impulsgeneratoren 503/ bzw. 503₂' sein. Als erste und zweite Schaltanordnungen können auch Schieberegister 502/ und 502₂' bzw. Zählketten Verwendung finden.

Eine besonders vorteilhafte Steuerung der Vergleicherschaltung 504 erreicht man dann, wenn die ersten und zweiten Schaltanordnungen 502' und 503' stufenweise gegensinnig zueinander schalten.

Im einzelnen kann die relativ langsam schaltende erste Schaltanordnung 502/ bzw. 503/ das jeweilige Schaltende und das Rücksetzen der relativ rasch schaltenden zweiten Schaltanordnung 502₂', 503₂' und damit das Ansprechen der Vergleicherschaltung 504 mit stufenweise sich verringernder Schaltdauer bestimmen.

Wenn beispielsweise die erste Schaltanordnung um einen Schritt weiterschaltet, gibt sie damit den Endzustand der zweiten, relativ rasch schaltenden Schaltanordnung vor. Diese Schaltanordnung läuft von einer Nullstellung um so viel Schaltschritte weiter, bis sie den von der ersten Schaltanordnung vorgegebenen Schaltschritt erreicht. Bei diesem Gleichstand wird der Vergleicher ausgelöst. Die relativ rasch schaltende Schaltanordnung wird auf Null zurückgesetzt und steht für einen zweiten Lauf in Bereitschaft. Durch ein weiteres Signal, beispielsweise durch einen Impuls des Stromindikators 17', kann das Weiterschalten der ersten Schaltanordnung um eine weitere Stufe sowie — mit Zeitverzögerung — das Anlaufen der zweiten Schaltanordnung eingeleitet werden. Die zweite Schaltanordnung hat nun eine geringere Anzahl Schaltstufen zu durchlaufen, bis sie diejenige Schaltstufe erreicht, die durch die erste Schaltanordnung vorgegeben wird. Durch dieses Wechselspiel der beiden Schaltanordnungen läßt sich die Vergleicherschaltung stufenweise mit sich verringernder Schaltdauer erregen.

Im Steuergerät sind Stelleingriffe 411' sowie 48' vorgesehen, durch die die Umpoldauer U (Fig. 2) bzw. die Totzeit To zwischen den einzelnen Umpolungen beeinflußt werden kann. Die Umpoldauer läßt sich beispielsweise durch Veränderung der Schaltgeschwindigkeit der zweiten Schaltanordnung mit an sich bekannten Mitteln herbeiführen. Die Beeinflussung der Totzeiten zwischen den einzelnen Umpolungen kann beispielsweise durch ein Zeitglied beeinflußt werden, welches mit dem Stromindikator 17' gekoppelt ist. Durch diese Maßnahme kann die erfindungsgemäße Schaltanordnung an unterschiedliche Materialien der Werkstücke, aber auch an vorgegebene Zeitspannen des Entmagnetisierens angepaßt werden.

Auf eine weiter unten beispielsweise erläuterte Art wirken die im Steuergerät angegebenen Schaltanordnungen 501, 502, 503 und 504 auf Steuer- bzw. Zündvorrichtungen 29, 30; 301, 302 bzw. 303 für die Umpolschalter und/oder die steuerbaren Stromventile im Gleichrichteraggregat ein. In F i g. 8 sind schematisch optische Zünderreger 301, Zündübertrager 302 sowie Schützen 303 angedeutet. Die optischen Zünder 301 sowie die Zündübertrager 302 zünden die steuerbaren Stromventile, wohingegen die Schütze 303 zum Schalten der mechanischen Umpolschalter vorgesehen sind. Die unterschiedlichen

ίο Umpolschalter und/oder steuerbaren Stromventile sind schematisch zwischen den Zündeinrichtungen 301, 302, 303 sowie der Spannplatte 15' in F i g. 8 angedeutet. Mit 13' sind steuerbare Stromventile, vorzugsweise Tyristoren und mit 3' elektromechanisch betriebene Umschalter angedeutet.

Diese Umpolschalter bzw. steuerbaren Stromventile liegen zwischen einer Stromversorgung 11' und der Spannplatte 15'.

Zwischen der Stromversorgung 11' und der Spannplatte 15' können auch Stromventile mit Phasenanschnittssteuerung 131 vorgesehen sein. Hiermit läßt sich die Spannkraft der Spannplatte regulieren und die Treiberspannung für die Spannplatte 15' vorgeben. Die Phasenanschnittssteuerung 131 kann beispielsweise während des Zustandes »Spannen« auf einem relativ niedrigen Wert gehalten und für den Zustand »Entspannen mit Entmagnetisierung« auf einen höheren Wert eingeregelt werden. Durch die höhere Treiberspannung wird — wie in Verbindung mit F i g. 2 erläutert worden ist — eine Verkürzung der Gesamtentmagnetisierungszeit möglich.

Die ordnungsgemäße Verbindung der an Hand der F i g. 8 erläuterten Schaltelemente wird jedem Fachmann leicht möglich sein, wenn nachfolgend an Hand der F i g. 9 ein spezielles Ausführungsbeispiel näher erläutert wird.

In F i g. 9 ist ein spezielles Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, welches beispielsweise mit einer Anordnung nach F i g. 6 zusammenwirkt. Ohne am Kern der Erfindung etwas zu ändern, kann das Steuergerät 50 nach F i g. 9 auch mit einer Anordnung nach F i g. 3 bzw. einer der Anordnungen nach den F i g. 4, 5 und 7 zusammenwirken. Nach F i g. 9 wird zum Schalten der Umpolschalter 3,4(Fi g. 3) bzw. 13, 14 und 130, 140 (F i g. 6) und/oder der in den anderen Figuren dargestellten Stromventile im Gleichrichteraggregat eine Vergleicherschaltung 36 verwendet, die durch den Vergleich der Ladezustände eines ersten, stufenweise entladbaren Kondensators 35 und eines zweiten, auf das jeweilige Entladepotential des ersten Kondensators 35 aufladbaren zweiten Kondensators 40 gesteuert wird. Im Steuergerät 50 arbeitet die Vergleicherschaltung 36 über zwei bistabile Schaltelemente 20, 24 bzw. ein bistabiles Schaltelement in Verbindung mit einem nicht dargestellten Schwellwertschalter 24' sowie durch diese schaltbare Torschaltungen 27, 28 mit Steuer- bzw. Zündvorrichtungen 29, 30 für die Umpolschalter und/oder die steuerbaren Stromventile im Gleichrichteraggregat zusammen. Eines der bistabilen Schaltelemente ist ein dynamisches Flip-Flop 20 und das andere ein /?5"-Flip-Flop 24. Ohne am Kern der Erfindung etwas zu ändern, können für diese bistabilen Schaltelemente auch beliebige andere äquivalente Anordnungen verwendet werden.

Die Ausgänge 201, 202 des dynamischen Flip-Flops 20 sind an je einen Eingang 270, 280 von Torschaltungen 27 und 28 angeschlossen, an deren an-

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deren Eingängen 271, 281 der Rückstellausgang 26 Durch Beeinflussung des Zeitgliedes 48 bzw. des

des i?5-Flip-Flops anliegt. Potentiometers 49, aber auch durch Beeinflussung

Der Setzeingang 23 des ÄS-Flip-Flops 23 ist mit des Potentiometers 411 kann die Dauer CZ₁, U₂,

dem Stromindikator 17 verbunden. Der Rückstell- U₃ ... der Umpolungen frei gewählt und eingestellt

eingang 25 des Flip-Flops 22 ist mit dem Steuer- 5 werden.

eingang 21 des dynamischen Flip-Flops 20 parallel Durch das Potentiometer 411 kann im wesent-

geschaltet und liegt am Ausgang 37 der Vergleicher- liehen die Aufladezeit des zweiten Kondensators 40

schaltung 36 an. eingestellt werden. Damit wird die Dauer der Tot-

An die Ausgänge der Torschaltungen 27, 28 sind zeiten To bestimmt. Das Potentiometer 411 kann erRelais 29 und 30 angeschlossen. Ebensogut können io fmdungsgemäß auch so ausgebildet sein, daß mit ihm optische Koppler 301 (F i g. 8) oder Zündübertrager nur die Dauer der ersten Totzeit willkürlich einge-302 (F i g. 8) vorgesehen sein. Die Relais 29 und 30 stellt wird.

liegen über eine Leitung 31 an der Speiseleitung 32 Die Wirkungsweise der Anordnung nach F i g. 9

des Steuergeräts 50 an. ist folgende: Die Schalter 44 und 45 sind in ihrer

Die Relais 29 und 30 steuern die rechts unten in 15 Normalstellung gezeigt. Nach Schließen des Schal-

F i g. 9 angedeuteten Umschalter 29₃ und 3O₄ nach ters 44 wird der Spannvorgang der Spannplatte ein-

F i g. 3 bzw. die schematisch angedeuteten Strom- geschaltet. Zunächst zieht das Relais 46 an und

ventile 29₁₃, 13₁₃₀, 29₁₄ und 3O₁₄₀ der Fig. 6 an. schließt seinen Selbsthaltekontakt 4O₁. Sobald Strom

Die Vergleicherschaltung 36 besitzt zwei Eingänge durch die Stromplatte 15 fließt, gibt der Stromfühler

38 und 39. Der Eingang 38 ist einerseits an eine 20 17 einen Impuls ab, durch welchen der Kontakt 17J

Konstantstromquelle 41 angeschlossen und steht an- geschlossen wird. Das Relais 46 arbeitet nun in

dererseits mit dem zweiten Kondensator 40 in Selbsthalteschaltung, und der Schalter 44 kann

Schaltverbindung. Dieser ist an einen Entladestrom- öffnen.

kreis 42 mit einem Steuerglied 43-430 angeschlossen, Über die Kontakte 4O₁ und U₁ lädt sich der Konweiches mit dem Setzausgang 24 des /?S-Flip-Flops 25 densator 35 auf. Ebenso wird der zweite Kondensa-22 in Verbindung steht. tor 40 über die Konstantstromquelle 41 aufgeladen.

Der zweite Eingang 39 der Vergleicherschaltung Da Strom durch die Spannplatte 15 fließt, gibt der

36 liegt an dem ersten, stufenweise entladbaren Kon- Stromindikator 17 keinen Impuls an den Setzeingang

densator 35 an. Der Entladestromkreis 47 dieses 23 des iW-Flip-Flops 22 ab. Es liegen daher öff-

Kondensators 35 enthält ein Zeitglied 48, 480 sowie 30 nungssignale vom Rückstelleingang 26 des ÄS-Flip-

ein Potentiometer 49 und steht mit dem Setzausgang Flops 22 an den Eingängen 271 und 281 der Tor-

24 des iW-Flip-Flops 22 in Schaltverbindung. schaltungen 27 und 28 an. Welches der Tore öffnet,

Die Konstantstromquelle 41 zum Aufladen des hängt vom jeweiligen Schaltzustand des dynamischen

zweiten Kondensators 40 enthält ein Potentio- Flip-Flops 20 ab. Es sei lediglich zur Demonstration

meter 411. 35 angenommen, daß die Torschaltung 27 öffnet und

Der erste Kondensator 35 wird über den Selbst- das Relais 29 einschaltet. Dieses ist in Fig. 2 ange-

haltestromkreis eines Relais 46 aufgeladen. In die- deutet. Das Relais 29 schaltet die Stromventile 13

sem Selbsthaltestromkreis liegt außer dem Selbst- und 130 auf Durchlaß, wodurch die Spannplatte 15

haltekontakt 4O₁ des Relais 46 noch ein Arbeitskon- für die Einschaltdauer des Relais 29 im Spannzu-

takt 17j des Stromindikators 17. Der Stromindikator 4° stand S verharrt.

17 gibt erfindungsgemäß bei stromlosem Versor- Wenn die Bearbeitung des Werkstücks beendet ist,

gungskreis ein Signal ab, dessen Bedeutung später wird der Schalter 45 »Entspannen mit Entmagneti-

erläutert wird. sierung« betätigt. Das Relais 46 fällt ab, der Selbst-

Das Relais 46 wird über einen Einschalter »Span- haltekontakt 46_X öffnet und schaltet den Kondennen« 44 sowie einen Einschalter »Entspannen mit 45 sator 35 von der Betriebsspannung U_B ab. Die Kon-Entmagnetisierung« 45 geschaltet, dessen Öffnung stantstromquelle 41 ist so eingeregelt, daß der erste auf eine weiter unten erläuterte Weise einen automa- Kondensator 35 während des Spannens S etwas höher tisch ablaufenden Entmagnetisierungszyklus ein- aufgeladen ist als der zweite Kondensator 40. Erst leitet. durch das Öffnen des Schalters 45 erreichen die Po-

Ein weiterer Schalter »Entspannen ohne Ent- 50 tentiale der beiden Kondensatoren praktisch Gleichmagnetisierung« 51 ist über eine Diode an den stand. Hierdurch wird ein Impuls an die Vergleicherersten Kondensator 35 angeschlossen, der sich nach schaltung 36 abgegeben, an deren Ausgang 37 ein dem Schließen des Schalters vollständig entlädt, so Schaltimpuls erscheint, der über den Rückstelleindaß ein Entspannen ohne Entmagnetisierung statt- gang 25 das /?5-Flip-Flop 22 zurückstellt und das findet. 55 dynamische Flip-Flop 20 in seinen anderen Schalt-

Die beiden Flip-Flops 20 und 24 sind eingangs- zustand gibt. Hierdurch wird der Eingang 280 der

seitig so geschaltet, daß jeweils nur eine Steuer- bzw. Torschaltung 28 vorbereitet.

Zündvorrichtung 29, 30 bzw. 301, 302, 303 aktiviert Zunächst aber sind infolge des Rückkippens des

werden kann und daß zwischen den durch sie ausge- ÄS-Flip-Flops 22 beide Torschaltungen 27 und 28

lösten Umpolungen mit stufenweise verringerter 60 gesperrt, so daß das Relais 29 abfällt und nun beide

Dauer U₁, U₂, [Z₃ (F i g. 2) vom Stromfluß durch die Relais 29 und 30 im abgefallenen Zustand verharren.

Spannplatte 5, 15 abhängige Totzeiten To₁, To₂, To₃ Dieser Zustand ist in F i g. 2 dargestellt. Durch das

usw. (F i g. 3) entstehen. Abschalten des Relais 29 sinkt die Magnetisierungs-

Da die Schaltanordnung 50 nach F i g. 9 mit Kon- feldstärke H der Spannplatte in der Zeit 7O₁ (F i g. 2)

densatorenentladungen arbeitet, nimmt die Dauer CZ₁, 65 auf Null, die Induktion fällt dabei vom Punkt A auf

U₂, U₃ ... der Umpolungen stufenweise nach einer den Remanenzpunkt R₁ in F i g. 1 ab.

e-Funktion ab, so daß die prozentuale Reduzierung Durch den Ausgangsimpuls am Setzausgang 24 des

der Umpolungen konstant ist. i?5-Flip-Flops 22 wird das Steuerglied 43 für den

Schalter 430 im Entladekreis 42 des Kondensators 40 beeinflußt, so daß sich dieser vollständig entlädt. Ebenso wird der Entladekreis 47 des Kondensators 35 beeinflußt, so daß sich dieser über das Zeitglied 48 und den Schalter 480 um einen durch dieses vorwählbaren Betrag entladet. Die Entladezeit kann dabei durch das Potentiometer 49 variiert werden.

Während der ganzen Zeit fließt infolge der Induktivität von Spannplatte und Werkstück noch ein abklingender Strom durch die Wicklung der Spannplatte. Sobald dieser den Wert Null erreicht, gibt der Stromindikator 17 einen Impuls an den Setzeingang 23 des RS-Flip-Flops 22 ab. Das Flip-Flop kippt in seinen anderen Zustand und schaltet dabei über den Eingang 281 das vorbereitete Gatter 28 und damit das Relais 30 ein, was in F i g. 2 mit U₁ angedeutet ist. Durch das Relais 30 werden die Stromventile 14 und 140 auf Durchlaß gesteuert, so daß nun die Spannplatte 15 für die Dauer U₁ in entgegengesetzter Richtung erregt wird. Hierdurch erreicht die Induktion in der Spannplatte über den Punkt K (F i g. 1, Koerzitivkraft) den Punkt B.

Während dieser Zeit hat sich der zweite Kondensator 40 über die Konstantstromquelle 41 so weit aufgeladen, daß sein Potential das Potential des Kondensators 35 erreicht. Hierdurch wird wieder die Vergleicherschaltung 36 erregt, deren Impuls am Ausgang 37 das dynamische Flip-Flop 20 in seinen ersten Schaltzustand zurückkippt und über den Rückstelleingang 35 das ÄS-Flip-Flop 22 zurückstellt. Hierdurch wird die Torschaltung 28 geschlossen, das Relais 30 abgeschaltet und die Torschaltung 27 durch den Eingang 270 vorbereitet. Gleichzeitig entlädt sich der zweite Kondensator 40 über den vom Steuerglied 43 im Entladestromkreis 42 geschlossenen Schalter 430 vollständig, und der Kondensator 35 verringert seinen Ladezustand nach Maßgabe der Einstellung des Zeitgliedes 48. Die Induktion in der Spannplatte sinkt vom Punkt B auf den zweiten Remanenzpunkt R₂.

Sobald der Stromindikator 17 wieder den Nulldurchgang des Spannplattenstromes anzeigt, gibt 17 einen Signalimpuls an den Stelleingang 23 ab, wodurch das jRS-Flip-Flop 22 kippt. Die Schaltabfolge wiederholt sich, das Steuerglied 43 öffnet den Schalter 43, und der zweite Kondensator 40 kann sich aufladen, bis sein Potential dem neuen abgesenkten Potential des Kondensators 35 entspricht. Die Vergleicherschaltung 36 gibt dann einen Impuls ab, wodurch ein erneutes Kippen des dynamischen Flip-Flops 20 und ein Rückstellen des Flip-Flops 22 verursacht wird.

Die beschriebenen Schaltabläufe setzen sich mit abnehmenden Schaltzeiten so lange fort, bis der Kondensator 35 entladen ist.

Mit der Erfindung läßt sich, beispielsweise durch das Zeitglied 48, jeder gewünschte Entmagnetisierungszustand erreichen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen 309 536/272

Claims (23)

Patentansprüche:

1. Einrichtung zum Spannen, Lösen und Entmagnetisieren von auf einer elektromagnetischen Haltevorrichtung aufzuspannenden Werkstücken, welche aus einem Transformator, einem Gleichrichteraggregat und von einem Steuergerät schaltbaren Umpolschaltern besteht, die die Haltevorrichtung für die Dauer des Zustandes »Spannen« willkürlich an eine der Polaritäten anlegen und nach einem Kommando »Entmagnetisieren« zwischen den Polaritäten umpolen, dadurch gekennzeichnet, daß durch das Steuergerät (50) die Umpolschalter (3, 4, 3', 3", 4', 4", 13, 14, 130, 140, 200', 200") beim Zustand »Entmagnetisieren« mit stufenweise sich verringernder Dauer umpolbar sind, wobei die Treiberspannungen für die Spannplatte (5, 15) auf gleiche oder höhere Werte einstellbar sind als während ao des Zustandes »Spannen«.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Umpolschalter steuerbare Stromventile des Gleichrichteraggregates (12, 12', 2") sind.

3. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zum Schalten der Umpolschalter (3, 4; 3', 3"; 4', 4") und/oder der steuerbaren Stromventile (200', 13, 14, 130, 140, 200") im Gleichrichteraggregat (2\ 2"; 12, 12') ein Schieberegister (502) bzw. ein Impulsgenerator (503) mit Frequenzuntersetzung vorgesehen ist.

4. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zum Schalten der Umpolschalter (3, 4; 3', 3", 4', 4") und/oder der steuerbaren Stromventile (200'; 13, 14, 130, 140; 200") im Gleichrichteraggregat (2', 2", 12, 12') eine Vergleicherschaltung (504) vorgesehen ist, die von den jeweiligen Gleichständen einer ersten, relativ langsam schaltenden Schaltanordnung und einer zweiten, relativ schnell schaltenden Schaltanordnung gesteuert wird.

5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten Schaltanordnungen regelbare Impulsgeneratoren (503/, 503₂') sind.

6. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten Schaltanordnungen Schieberegister (502/, 502₂') bzw. Zählketten sind.

7. Einrichtung nach den Ansprüchen 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten Schaltanordnungen (502', 503') stufenweise gegensinnig zueinander schalten.

8. Einrichtung nach den Ansprüchen 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die relativ langsam schaltende erste Schaltanordnung (502/, 5O3'_x) das jeweilige Schaltende und das Rücksetzen der relativ schaltenden zweiten Schaltanordnung (502₂', 503₂') und damit das Ansprechen der Vergleicherschaltung (504) mit stufenweise sich verringernder Schaltdauer bestimmt.

9. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zum Schalten der Umpolschalter (3, 4; 3', 3"; 4', 4") und/oder der steuerbaren Stromventile (200', 13, 14, 130, 140, 200") im Gleichrichteraggregat (2', 2"; 12, 12') eine Vergleicherschaltung (36) vorgesehen ist, die durch den Vergleich der Ladezustände eines ersten stufenweise entladbaren Kondensators (35) und eines zweiten auf das jeweilige Entladepotential des ersten Kondensators (35) aufladbaren zweiten Kondensators (40) gesteuert wird.

10. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß zum Aufladen des zweiten Kondensators (40) eine Konstantstromquelle (41) vorgesehen ist.

11. Einrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vergleicherschaltung (36, 504) über zwei bistabile Schaltelemente (20, 24) bzw. ein bistabiles Schaltelement (20) in Verbindung mit einem Schwellwertschalter (24') sowie durch diese schaltbare Torschaltungen (27, 28) mit Steuerbzw. Zündvorrichtungen (29, 30; 301, 302, 303) für die Umpolschalter (3, 4, 3', 3", 4', 4") und/ oder die steuerbaren Stromventile (200', 13, 14, 130, 140; 200") im Gleichrichteraggregat (2', 2", 12, 12') in Schaltverbindung steht.

12. Einrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Umpolschalter (3', 3", 4', 4") und/oder die steuerbaren Stromventile (200', 13, 14, 130, 140'; 200") Thyristoren sind.

13. Einrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in der Versorgungsleitung für die Spannplatte (5, 15) ein Stromindikator (17) angeordnet ist, dessen Ausgangssignal die Rückschaltungen der Umpolschalter (3, 4, 3', 3", 4', 4") und/oder der steuerbaren Stromventile (200', 13,14,130,140; 200") einleitet.

14. Einrichtung nach Anspruch 13 sowie den Ansprüchen 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Stromindikator (17) bei stromlosem Versorgungskreis sein Signal abgibt, welches außer der Rückkopplung der Umpolschalter (3, 4, 3', 3", 4', 4") eine Schaltfolge der relativ rasch schaltenden Schaltanordnungen (502₂', 503₂') sowie das Aufladen des zweiten Vergleichskondensators (40) einleitet.

15. Einrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß eines der bistabilen Schaltelemente ein dynamisches Flip-Flop (20), das andere ein ÄS-Flip-Flop (24) ist.

16. Einrichtung nach den Ansprüchen 11 und 14, dadurch gekennzeichnet, daß je ein Eingang (270, 280) der Torschaltungen (27, 28) an einen zugehörigen Ausgang (201, 202) des dynamischen Flip-Flops (20) und der jeweils zweite Eingang (271, 281) an den Rückstellausgang (24) des i?5-Flip-Flops (22) angeschlossen und daß die Flip-Flops (20, 22) eingangsseitig so geschaltet sind, daß jeweils nur eine Steuer- bzw. Zündvorrichtung (29, 30; 301, 302, 303) aktiviert sein kann, und daß zwischen den durch sie ausgelösten Umpolungen mit stufenweise verringerter Dauer (EZ₁, U₂, U₃) vom Stromfluß durch die Spannplatte (5, 15) abhängige Totzeiten (TO₁, To₂, To₃) entstehen.

17. Einrichtung nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Rückstelleingang (25) des i?5-Flip-Flops (22) sowie der Eingang (21) des dynamischen Flip-Flops (20) parallel geschaltet sind und

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mit dem ersten stufenweise entladbaren Konden- stand. Im Werkstück kann er eine Funktion des

sator (35) in Schaltverbindung stehen. Reinheitsgrades bzw. der Legierungsanteile sein. Un-

18. Einrichtung nach einem oder mehreren der legierter Stahl hat den geringsten magnetischen vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich- Widerstand und deshalb die größte Haftfähigkeit und net, daß im Entladestromkreis (42) des auf das 5 die geringste Remanenz. Je höher die Legierungsjeweilige Entladepotential des ersten Kondensa- anteile sind, um so niedriger ist die Haftkraft und um tors (35) aufladbaren zweiten Kondensators (40) so stärker der remanente Magnetismus.

ein Steuerglied (43, 430) liegt, welches mit dem Einen Einfluß übt auch die Oberflächenbeschaffen-

Stellausgang (24) des ÄS-Flip-Flops (22) in Schalt- heit von Werkstück und Haltevorrichtung aus. Eine

verbindung steht. io große Rauhigkeit beeinträchtigt die Übertragung von

19. Einrichtung nach einem oder mehreren der Kraftlinien sowohl beim Spannen als auch beim Entvorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch magnetisieren.

ein einstellbares Zeitglied (48, 480) im Entlade- Auch die Stärke eines Werkstückes wirkt sich auf

Stromkreis (47) des ersten Kondensators (35), den magnetischen Widerstand aus, da der Widerstand

welches an den Stellausgang (24) des i?5-Flip- 15 abhängig ist vom Querschnitt des Werkstücks zwi-

Flops (22) angeschlossen ist. sehen zwei Magnetpolen. Starke Werkstücke bieten den

20. Einrichtung nach einem oder mehreren der Kraftlinien einen ausreichenden Eisenpfad an, wohinvorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich- gegen bei dünnen Werkstücken viele Kraftlinien sich net, daß das Steuergerät (50) eine tastenbetätigte ihren Weg durch Luft suchen müssen, was den ma-Schaltanordnung zum wahlweisen Einstellen der ao gnetischen Widerstand vergrößert und die Haftfähig-Remanenz enthält. keit herabsetzt.

21. Einrichtung nach einem oder mehreren der Hier läßt sich durch die Variation der Polteilung vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich- Abhilfe schaffen: Für starke Werkstücke reicht eine net, daß zur Variierung der Spannkraft der Spann- grobe Polteilung der Haltevorrichtungen aus, für platten (5, 15) Stromventile mit Phasenanschnitt- 25 dünne Werkstücke ist eine kleine Polteilung erfordersteuerung (131) vorgesehen sind. lieh, mit der auch Sättigungserscheinungen begegnet

22. Einrichtung nach einem oder mehreren der werden kann.

vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich- Lägen in jedem Fall überschaubare magnetische

net, daß die Stellglieder des Steuergerätes (50) so Verhältnisse vor, könnte man beispielsweise das

einstellbar sind, daß die Dauer (U₁, U₉, U₃...) 3° Spannen und Entmagnetisieren nach Maßgabe der

der Umpolungen entweder stufenweise nach jeweiligen Hysteresisschleife vornehmen. Zum Ent-

einer e-Funktion abnimmt oder frei wählbar ist magnetisieren eines Werkstücks wäre nur eine lang-

oder daß die Dauer (U₁) der ersten Umpolung same Gegenmagnetisierung bis auf die Höhe der

willkürlich einstellbar ist. Koerzitivkraft erforderlich. Diese ist in der Praxis

23. Einrichtung nach einem oder mehreren der 35 jedoch unbekannt.

vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich- Mit einer bekanntgewordenen Einrichtung zur net, daß die Dauer (EZ₁) der ersten Umpolung in Entmagnetisierung von elektromagnetischen AufAbhängigkeit von der angeschlossenen Induktivi- spannvorrichtungen ist es möglich, sowohl den Zutat manuell oder automatisch einstellbar ist. stand »Spannen« als auch den Schaltzustand »Ent-

40 spannen« einzuleiten bzw. durchzuführen. Um den Restmagnetismus zu beseitigen, wird nach dem Ab-

schalten ein Gegenfeld nach Gutdünken erzeugt, um

das Ablösen des Werkstücks von der Haltevorrichtung ohne dessen Beschädigung zu erleichtern

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung 45 (deutsche Patentschrift 628 248).

zum Spannen, Lösen und Entmagnetisieren von auf Um den Gegenstrom zur Entmagnetisierung nach einer elektromagnetischen Haltevorrichtung aufzu- einer gewünschten, vorher bestimmten Zeit unterspannenden Werkstücken, welche aus einem Trans- brechen zu können, ist ein Zeitrelais vorgesehen, formator, einem Gleichrichteraggregat und von einem Hiermit ist die Erfassung unterschiedlicher Material-Steuergerät schaltbaren Umpolschaltern besteht, die 5° qualitäten dem Zufall überlassen, d. h., deren Berückdie Haltevorrichtung für die Dauer des Zustandes sichtigung kann nicht erfolgen. Zudem gelingt es mit »Spannen«, willkürlich an eine der Polaritäten an- der bekannten Einrichtung nicht, den bei der Weiterlegen und nach einem Kommando »Entmagnetisie- verarbeitung störenden Restmagnetismus, insbesonren« zwischen den Polaritäten umpolen. dere bei hochlegierten Stählen, ganz zu löschen.

Elektromagnetische Haltevorrichtungen werden in 55 Bekanntgeworden ist auch eine Einrichtung zum vielen Fällen zum Halten magnetisierbarer Werk- Entmagnetisieren elektromagnetischer Aufspannvorstücke während ihrer Bearbeitung verwendet. richtungen, bei welchem nicht nur die durch das AbSchwierigkeiten bereitet der nach dem Abschalten schalten auftretende Induktionsspannung und somit im Werkstück verbleibende Restmagnetismus. Bei der Schaltfunken klein gehalten wird, sondern vor vielen Werkstücken ist er nicht kritisch, er erschwert ⁶° allem durch das Umpolen der Restmagnetismus in der aber eine leichte Trennung von Haltevorrichtung und elektromagnetischen Aufspannvorrichtung sowohl als Werkstück und beeinträchtig oft dessen Weiterver- auch im Werkstück weitestgehend vernichtet wird, arbeitung sowie Verwendung. ohne ein neues starkes Magnetfeld aufzubauen. Dies Die Haftkraft zwischen einer elektromagnetischen wird erreicht durch Vorschalten eines Widerstandes Haltevorrichtung und dem Werkstück sowie dessen 65 vor die Erregerwicklung der elektromagnetischen Restmagnetismus sind die Folge von unterschied- Aufspannvorrichtung in der Umpolstellung. Magnetlichen Ursachen und Materialeigenschaften. feld-Messungen haben ergeben, daß der Ohmwert Eine wichtige Rolle spielt der magnetische Wider- dieses Widerstandes den fünf- bis zehnfachen Wert