DE3119435A1

DE3119435A1 - Schaltgeraet zur aenderung der polaritaet oder der magnetischen feldstaerke von ferromagnetischen koerpern, z.b. von permanentmagneten

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Publication number: DE3119435A1
Application number: DE19813119435
Authority: DE
Inventors: Karl W. 2086 Ellerau Hurtig
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1981-05-14
Filing date: 1981-05-14
Publication date: 1982-12-16
Also published as: GB2112232B; EP0078823A1; GB2112232A; IT1147892B; US4497011A; IT8248410A0; NL8220163A; GB8300279D0; WO1982004160A1; DE3119435C2

Description

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Karl W. Hurtig, Mootwiete 68, 2086 Ellerau

Schaltgerät zur Änderung der Polarität oder der magnetischen Feldstärke von ferromagnetischen Körpern, z.B. von Permanentmagneten

Die Erfindung betrifft ein Schaltgerät zur Änderung der Polarität oder der magnetischen Feldstärke von ferromagnetischen Körpern, z.B. von Permanentmagneten, mit einer eine Energiespeichereinrichtung, eine Zündschaltung sowie einen eine Zündelektrode aufweisenden steuerbaren elektronischen Schalter umfassenden Impulsstrom-Erzeugerschaltung sowie mit mindestens einer zur Aufnahme des ferromagnetischen Körpers geeigneten, an die Impulsstrom-Erzeugerschaltung angeschlossenen Spule und weiterhin eine Permanentmagnet-Spanneinrichtung zum Spannen von magnetisch anziehbaren Werkstücken mit einer Mehrzahl von hinsichtlich ihrer Pole nebeneinander angeordneten und durch unmagnetisch«? Wände getrennten Permanentmagneten.

Zur Änderung, insbesondere zum Umpolen der Polarität eines Permanentmagneten, muß ein magnetischer Körper kurzzeitig einem starken, der vorhandenen Polarität entgegengerichteten magnetischen Feld ausgesetzt werden. Ein derartig starkes und momentanes magnetisches Feld läßt sich in einer Spule, z.B. einer luftspule erzeugen, wenn diese von einem hohen Impulsstrom durchflossen wird. Zur Erzeugung des Impulsstroms ist eine Anordnung mit Kondensatoren als Energiespeicher und mit einer an diese parallel geschalteten Serienschaltung aus einem Thyratron und der Spule bekannt. Das Thyratron arbeitet als steuerbares, gasgefülltes elektrisches Ventil, d.h. als elektronischer Schalter zur Entladung der Energiespeicher, und ist ein aufwendig bauendes Stromtor, das eine Glühkathode, eine Kühlschlange, Steuergitter und Steueranoden sowie weitere Ventilelemente, wie z.B. speziell ausgebildete Flächen, umfaßt, Diese Impulserzeugerschaltung zur Änderung oder umkehrung der Polarität eines ferromagneitschen Körpers ist konstruktiv auf-

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wendig, großbauend und daher relativ teuer. Wie erwähnt, sind besondere Maßnahmen für die Kühlung des Thyratrons, z.B. eine Wasserkühlung vorzusehen.

Es ist außerdem versucht worden, die hohen Impulsströme anstelle eines Thyratrons mit einer Thyristor-Schaltung zu erzeugen. Das ergibt ein Gerät, das ebenfalls recht groß baut und nicht die erforderlichen hohen Ströme mit einem Male erzeugen kann. Vielmehr ist es bei der Verwendung von Thyristoren erförderlich, diese drei- bis viermal für eine einzige Polaritätsumpolung zu schalten. Dadurch verringert sich entsprechend die Lebensdauer solcher Thyristor-Geräte.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein konstruktiv möglichst kleinbauendes sowie mit einfacher elektrischer Schaltung realisierbares Schaltgerät zur kurzzeitigen Änderung der magnetischen Feistärke eines ferromagnetischen Körpers zu schaffen, bei dem Energiespeicher mit einer großen Leistung bei hoher Lebensdauer des Gerätes wiederholbar entladen werden können.

Diese Aufgabe wird bei einem Schaltgerät der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß der elektronische Schalter als Gasentladungslampe ausgebildet ist. Die Gasentladungslampe ist ein . konstruktiv einfach aufgebautes elektronisches Bauelement mit kleinen räumlichen Abmessungen, so daß sie raumsparend in die Schaltvorrichtung integriert ist. Die Lampe kann ohne irgendeine Kühlung die zur Änderung der umkehrung der Polarität eines ferromagnetischen Körpers erforderliche·Leistung schalten und ist im Vergleich zu einem Thyratron, kostengünstig herstellbar.· Die mit der Gasentladungslampe erreichbare Schalthäufigkeit ist so groß., daß ihre Betriebsfähigkeit über mehrere Jahre gewährleistet ist,. Damit eignet sich ein solches Schalt-· gerät, dessen elektronischer, Schalter eine Gasentladungslampe ist,, in ..bes.onder.em Maße f.ür Permarientmagnet-Spanneinrichtungen zum Spannen^magnetisch .anziehbarer ·_λ We/rJcs.jkückg ,der_v,e,benfalls. eingangs beschriebenen Art,_rda, bei ^solchen, Spanneinrichjfcun-

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gen eine hohe Schalthäufigkeit gewährleistet sein muß. Die wesentlichen Bauelemente des Schaltgerätes sind nur durch eine für die Schaltleistung vorzusehende Anzahl von Energiespeichern sowie durch die einfach bauende Gasentladungslampe bestimmt» Zur Erzielung der Schaltleistung für eine Magnet-Spannplatte einer Baugröße von ca. 20 χ 45 cm reichen z.B. acht Kondensatoren zu je 1.000 ^iF bei einer Ladespannung von 600 V als Energiespeicher aus. Die parallel zu der aus Gasentladungslampe und Spule gebildeten Serienschaltung angeschlossene Energiespeicherschaltung kann in jeder herkömmlichen Weise, z.B. mit Kondensatoren und Gleichrichtern ausgeführt sein. Auch die Zündeinrichtung zur Zündung der Lampe ist einfach aufgebaut. Besondere elektrische Vorkehrungen, insbesondere irgendwelche Hilfskreise zum Schaltbetrieb der Lampe,und eine Kühleinrichtung sind nicht erforderlich. Daher ist das Schaltgerät mit wenigen elektronischen Bauelementen mechanisch-konstruktiv einfach realisierbar.

Zweckmäßige Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Gasentladungslampe bestehen darin, daß die Gasentladungslampe als Zündelektrode eine auf ihr aufgebrachte elektrisch leitende, lichtdurchlässige Schicht und/oder einen an ihrem Umfang angeordneten Zünddraht umfaßt, der z.B. in Form einer Nickeldrahtwicklung realisierbar sein kann. Die Zündelektrode kann auch als Gitter innerhalb der Lampe ausgebildet sein. Die Ausbildung der Zündelektrode kann also jeweils dem Herstellungsverfahren der Gasentladungslampe angepaßt und/oder im Hinblick auf spezielle elektrische Zündeigenschaften erfolgen.

Um eine Sichtwahrnehmung des beim Durchschalten der Gasentladungslampe entstehenden Lichtblitzes zu vermeiden, kann die Lampe von einer blendfreien lichtundurchlässigen Lichtabdeckung umgeben sein.

In Weiterbildung der Erfindung ist es besonders vorteilhaft, daß dier Gasentladungslampe eine kurz bauende, für hohe Gas-

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strecke hat keine Bedeutung, da die Gasentladungslampe erfindungsgemäß als elektronischer Schalter arbeitet. Andererseits kann die Funktionszuverlässigkeit der Gasentladungslampe, d.h. vornehmlich die Vermeidung einer Selbstzündung . insbesondere bei kurzer Abbrandstrecke und/oder hoher Anoden-Kathoden-Sperrspannung dadurch besonders sichergestellt werden, daß die Gasentladungslampe konstruktiv für hohe in der Lampe-ausgebildete Gasdrücke ausgelegt ist. Dieses kann in . sehr vorteilhafter Weise durch die Ausbildung einer statisch günstigen, hoch druckbeaufschlagbaren Glaskörperform, durch Verwendung eines besonders druckfesten Materials, wie z.B. Quarzglas, und/oder durch eine ausgeprägte Wandstärke des Glaskörpers erzielt werden.

Um die Lebensdauer der Gasentladungslampe besonders groß zu machen/ kann sie eine mit einem Xenongemisch gefüllte Quarzglas-Blitzröhre sein. Quarzglasröhren sind besonders hitzebeständig, .so. daß Haarrisse vermieden werden, die zum Austreten des Gases führen würden.

Um die Iolarität des in die Spule eingebrachten ferromagnetischen Körpers, insbesondere eines Permanentmagneten, ohne räumliche Drehung desselben bei gleichbleibender Position in der Spule wiederholt umzukehren, besteht eine andere zweckmässige Ausgestaltung der Erfindung darin, daß das Schaltgerät eine Schaltung zur Umpolung der Polarität der .Spulenanschlüsse mit einer weiteren einen zweiten als Gasentladungslampe ausgebildeten elektronischen Schalter umfassenden Impulsstrom-Erzeugerschaltung aufweist, wobei die einander ent-' sprechenden Ausgangsklemmenpaare der beiden Impulsstrom-Erzeuger^phaltungen zueinander umgekehrt mit den Spulenanschlüssen verbunden sind. Statt der zweiten, zu der ersten gegenpolig an die Spulenänschlüsse geschalteten Impulsstrom-Erzeugerschai.tung kann für die Impulsstromumkehrung durch die Spule(n) ein, z.B.. relaisgesteuerter Umschalter verwendet werden. Die Kontakte, eines derartigen Umschalters liegen jedoch in dem

drücke ausgelegte Blitzröhre ist. Dadurch ist einerseits die Baugröße des elektronischen Schalters weiter verringert, und der mit der verkleinerten Abbrandstrecke nach Zündung sich ausbildende Innenwiderstand der Lampe ist so klein, daß ein besonders hoher Impulsstrom zur Ausbildung eines starken magnetischen Feldes in der Spule erzielt wird. Auch bestimmt die Länge der Abbrandstrecke die Abbrennzeit der Lampe, so daß die Impulsdauer mit einer kurzen Abbrandstrecke sehr klein gehalten werden kann. Eine Änderung der Lichtausstrahlung der Blitzlampe durch Verringerung der Länge ihrer Abbrand-

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ImpulsStromkreis, so daß sie hochwertig auszubilden und dementsprechend teuer sind. Demgegenüber sind mit der zweiten Impulsstrom-Erzeugerschaltung elektrisch hoch belastete mechanische Kontakte vermieden. Aufgrund der kleinbauenden Gasentladungslampe sowie ihrer einfachen elektrischen Schaltung erhält man auch bei Verwendung von zwei Gasentladungslampen ein entsprechend kleinbauendes, kompaktes und zugleich betriebssicheres Schaltgerät.

Um ein starkes magetisches Feld in der Spule hinsichtlich einer gewünschten Magnetisierung des in der Spule befind- . liehen ferromagnetischen Körpers vorzugeben, ist es in Weiterbildung der Erfindung vorteilhaft, wenn das Schaltgerät eine Einrichtung zur Einstellung der Größe der zu speichernden Energie umfaßt/ wobei die Gasentladungslampe(n) bei der eingestellten gespeicherten Energie durchschaltbar ist (sind). Damit ist die Gasentladungslaxnpe in der Lage, auf verschiedene Energiebeträge aufgeladene Energiespeicher in einem für die Regelung ausreichenden Leistungsbereich zu entladen. Auf diese Weise kann nicht nur die Umpolung der Polarität eines ferromagnetischen Körpers in der Spule erreicht werden, sondern es ist auch'möglich, die Magnetisierung des Körpers gezielt zu verstärken oder - ggf. sogar auf Null - zu schwächen.

In besonders vorteilhafter Weise läßt sich die Erfindung für Spanneinrichtungen von Werkzeugmaschinen realisieren, die zuin Spannen magnetisch anziehbarer Werkstücke dienen und ihrer Hauptbestimmung nach möglichst klein bauen sowie kostengünstig herstellbar und betriebssicher sein sollen.·Solche bekannten Permanentmagnet-Spanneinrichtungen umfassen üblicherweise eine Mehrzahl von hinsichtlich ihrer Pole nebeneinander angeordneten und durch unmagnetische Wände getrennten Permanentmagneten, von denen jeder zweite mit einer Luftspule umgeben.und durch Beaufschlagung der Spule mit einem Impulsstrom polumschaltbar ist, wobei zur wiederholten Polumschaltung eine Schaltung zur Umkehrung der Polarität der Spulenanschlüsse vorgesehen ist, während.die jeweils dazwischen liegenden Permanentmagneten

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hinsichtlich ihrer Polarität unveränderbar sind, und sie
weisen außerdem .das die Energiespeichereinrichtung sowie den steuerbaren elektronischen Schalter umfassende Schaltgerät
zur Erzeugung und Schaltung des Impulsstromes auf. Durch die erfindungsgemäße Ausbildung des elektronischen Schalters als Gasentladungslampe gemäß der Erfindung läßt sich eine derartige Spannvorrichtung in besonders kleinen Abmessungen ausbilden/ und sie umfaßt eine äußerst einfache elektrische Schaltung für ihren Schaltbetrieb.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand der schematischen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

Fig* 1 einen Aufbau eines Schaltgerätes mit Gasentladungslampe anhand einer Schaltung,

Fig.. 2 einen abgeänderten Teil des Geräts der Fig. 1
zur Ausbildung einer Magnet-Spannplatte,

Fig. 3 einen abgeänderten Teil des Geräts der Fig. 1
für einen Lasthebemagneten,

Fig. 4 die vereinfachte'Darstellung einer Gasentladungslampe und

Fig. 5 ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Schaltgeräts.

Fig. 1 zeigt die Anordnung einer Gasentladungslampe 2 in
einem Schaltgerät 1. Als Energiespeicher einer Energiespeichereinrichtung 10 sind Elektrolytkondensatoren C verwendet, die über an eine Wechselspannungsquelle (z.B. 220 V) angeschlossene Ladedioden D auf ihre jeweilige Ladespannung, die z.B. im Bereich von ca. 150 - 6OO V liegen kann, aufgeladen werden. Die Serienschaltung aus Gasentladungslampe 2 und einer Luftspule 3 ist an die Ausgangsklemmen K1 und K2 der Energie-

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Energiespeicher, d.h. die Elektrolytkondensätoren C geladen, so daß über der Anode und Kathode der Gasentladungslampe 2 die Summe der Kondensator-Ladespannungen ansteht. Durch kurzzeitiges Schließen des Tastenschalters S wird der zuvor über die Widerstände R1 und R2 geladene Zündkondensator C momentan entladen. Der dabei auftretende Spannungsimpuls wird durch den Transformator T in einen sekundärseitigen Hochspannungsimpuls transformiert, mit dem die elektrisch leitende, auf der Gasentladungslampe aufgebrachte Schicht beaufschlagt wird, so daß das Gas in der Lampe 2 ionisiert . bzw. diese gezündet wird. Die Zündspannung beträgt z.B. ca. 2kV. Bei der Zündung ändert sich der Innenwiderstand der Gasentladungslampe 2 schlagartig von unendlich auf einen sehr geringen Wert (z.B. einige Milliohm), der von der Beschaffenheit der Gasentladungslampe 2 bestimmt ist. Infolge dieses Durchschaltens der Gasentladungslampe von dem·Sperrzustand in den Durchlaßzustand entsteht ein hoher kurzzeitiger Stromimpuls, der je nach Höhe der Ladespannung im Bereich von ca. 50-300 A liegen kann. Der Impulsstrom fließt durch die in Serie mit der Gasentladungslampe 2 geschaltete Luftspule 3 und erzeugt in dieser ein hohes, kurzzeitiges elektromagnetisches Feld. Auf diese Weise wird die Polarität des in der Luftspule 6 angeordneten Dauermagneten 3 umgekehrt. Dabei wirkt das kurzzeitig erzeugte magnetische Feld in der Spule 3 dem Feld des Dauermagneten 6 entgegen.

Für eine anschließende entsprechende Umkehrung der neu entstandenen Polarität des Dauermagneten 6 kann dieser entweder um 180° in der Zeichenebene der Fig. 1 gedreht werden, ■ oder es werden die Anschlüsse der Luftspule 3 vertauscht, indem der Umschalter 50 umgeschaltet wird. In letzterem Fall hat man den Vorteil, daß der Dauermagnet 6 nicht aus der Luftspule 3 entnommen, gedreht und in diese wieder hineingebracht werden muß. Der kurzzeitige Durchlaßzustand der Gasentladungslampe 2 ist beendet, wenn während der Entladung der Kondensatoren C eine bestimmte Spannung zwischen den

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speichereinrichtung 10 angeschlossen. Eine Zündschaltung 4 für die. Gasentladungslampe 2 umfaßt einen Kondensator C₂,, ohmsche Widerstände R1 und R2, einen Transformator T sowie einen Tastenschalter S . Eine Sekundärklemme Z des Transformators T ist mit einer auf der Gasentladungslampe 2 aufgebrachten elektrisch leitenden Schicht 20 verbunden, die aufgedampft und/oder als Lack aufgetragen sein kann. In der Serienschaltung aus Gasentladungslampe 2 und Luftspule 3 sind Spulenanschlüsse K3 und K4 mit einer Ums'chalteinrichtung 5 polaritätsumschaltbar. Dabei sind die Klemmen eines Relais¹ 51 für einen Umschalter 50 geschaltet, dessen Eingangsklemmen an die Ausgangsanschlüsse K und· K2 der die Energiespeichereinrichtung 10, die Gasentladungslampe 2 und. die Zündschaltung 4 umfassenden Impulsstrom-Erzeugerschaltung 11 des Schaltgeräts 1 angeschlossen sind. In dem Steuerkreis des Relais' 51 liegt eine Wechselspannungsquelle und ein Steuerschalter 52.In der Luftspule 3 befindet sich ein Dauermagnet 6. Zur Erhöhung der von der Energiespeichereinrichtung 10 speicherbaren Enerqie können den Kondensatoren C jeweils weitere nicht dargestellte Kondensatoren parallel geschaltet sein.

Zur kurzzeitigen Erzeugung eines starken magnetischen Felden in der Luftspule 3 wird diese mit einem entsprechend hohen Impulsstrom beaufschlagt. Zur Erzeugung des Impulsstromes werden die

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Klemmen Κ1 und Κ2 unterschritten wird. Dann liegt wieder der Sperrzustand der Lampe 2 vor. Mit der in Fig. 1 angegebenen Schaltung kann man Schaltungen etwa im Abstand von

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30 bis 40 s durchführen. Falls eine schnelle/ Schaltfolge gewünscht ist, kann das Laden der Elektfolytkondensatoren in herkömmlicher Weise kurzzeitig unterbrochen werden, so daß die Lampe schneller in ihren hochohmigen Zustand zurückkehren kann.

Das Schaltgerät 1 kann auch eine in der Fig. 1 nicht dargestellte Einrichtung zur Einstellung der Größe der zu speichernden Energie umfassen. Entsprechende Regelungsschaltungen sind bekannt und nicht Gegenstand der Erfindung. Wesentlich ist aber, daß die erfindungsgemäße Gasentladungslampe in einem Spannungsbereich durchgeschaltet werden kann, der für die Regelung bzw. Einstellung des zu schaltenden Impulsstromes geeignet ist. So kann gezielt eine schwache oder starke Änderung (Umpolung) der Magnetisierung des ferromagnetischen Körpers sowie auch dessen Entmagnetisierung eingestellt und durchgeführt werden.

Die Länge der Gasentladungslampe bestimmt die Größe des Durchlaß-Innenwiderstandes sowie ihre Abbrandzeit. Besonders vorteilhaft ist es, die Länge der Lampe 2 kurz zu machen, um eine hohe Impulsleistung zu erhalten, d.h. um den Impulsstrom besonders groß und kurzzeitig zu machen. Besonders zweckmäßig ist es auch, die Gasentladungslampe für hohe Gasdrücke auszulegen, damit die Anoden-Kathoden-Sperrspannung besonders groß sein kann, ohne daß die Gefahr einer Selbstzündung der Lampe 2 besteht. Eine Gasentladungslampe mit einer sehr kurzen Abbrandstrecke sowie mit einem besonders hohen Gasdruck hat also besonders gute Schalteigenschaften, wodurch ein sehr starkes und besonders kurzzeitiges Magnetfeld in der Spule erzeugt wird.

Mit der- Verwendung von Quarzglas für die Gasentladungslampe

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kann die Bildung von Haarrissen wirksam vermieden und deren Lebensdauer beträchtlich erhöht werden. Die Gasentladungslampe 2 kann mit einer blendfreien lichtundurchlässigen Lichtabdeckung 21 (s. Fig. 1) umgeben sein. Diese Lichtabdeckung 21 schirmt die beim Blitzen, d.h. Durchschalten auftretende Lichtausstahlung ab, so daß eine störende Wahrnehmung des Blitzlichts vermieden ist. Als Lichtabdeckung kann aber auch allein oder zusätzlich ein entsprechend lichtdicht abgeschlossenes Gehäuse des Schaltgerätes 1 verwendet sein.

Die Fig. 2 zeigt im Schnitt eine Magnetspannplatte 8. Dauermagnete 64 sind wechselweise mit Dauermagneten 61 bis 63 angeordnet, indem die Magnete jeweils polseitig hintereinander liegen. ,Die Pole zweier benachbarter Magnete sind durch eine unmagnetische Messingwand 83 voneinander getrennt. Die Dauermagnete 64 haben eine feste unveränderbare Polarität. Die Dauermagnete 61, 62 und 63 sind von jeweiligen Lufcspulen 31, 32 und 33 umgaben. Diese Luftpulen 31 bis 33 sind über Leitungen L^-in Serie geschaltet. Die Anschlüsse der Serienschaltung sind an die Klemmen K3 und K4 der Schaltung der Fig. 1 angeschlossen. Die Magnete und Messingwände 83 sind auf einer Platte 82 der. Spanneinrichtung 8 montiert. Die Oberfläche 81 der Magnetspannplatte 8 bildet die Auflage für ein nicht dargestelltes magnetisch anziehbares Werkstück.

Die in den Luftspulen 31, 32 und 33 angeordneten Magnete 61, 62 und 63 sind jeweils polaritäts-umscha] t:bar, da die SoricMischalturuj der Luft spulen über die Klemmen K3 und K4 in Serie mit der Gasentladungslampe 2 der Ficj. 1 liegt. In diesem Fall wird vor jeder Auslösung der Zündtaste S der Urnschalter 50 durch Betätigen der Taste 52 umgeschaltet, so daß ein kurzzeitig starkes Magnetfeld in jeder der Luftspulen 31 , und 33 jeweils entgegengerichtet zu der gerade vorhandenen Polarität der Dauermagnete 61, 62 und 63 erzeugt wird. Die Schalter S^ und 52 können als ein gemeinsames Schaltglied

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Klemmen K1 und K2 unterschritten-wird. Dann liegt wieder der Sperrzustand der Lampe 2 vor.«Mit der in Fig. 1 angegebenen Schaltung kann man Schaltungen etwa im Abstand von 30 bis 40 s durchführen. Falls eine schnelle/Schaltfolge gewünscht ist, kann das Laden der Elektrolytkondensatoren in herkömmlicher Weise kurzzeitig unterbrochen werden, so daß die" Lampe schneller in ihren hochohmigen Zustand zurückkehren kann.

Die Länge der.Gasentladungslampe bestimmt die Größe des Durchlaß-Innenwiderstandes sowie ihre Abbrandzeit. Besonders vorteilhaft ist es, die Länge der Lampe 2 kurz zu machen, um eine hohe Impulsleistung zu erhalten, d.h. um den Impulsstrom besonders groß und kurzzeitig zu machen. Besonders zweckmäßig ist es auch, die Gasentladungslampe für hohe Gasdrücke auszulegen, damit die Anoden-Kathoden-Sperrspannung besonders groß sein kann, ohne daß die Gefahr einer Selbstzündung der Lampe 2 besteht. Eine Gasentladungslampe mit einer sehr kurzen Abbrandstrecke sowie, mit einem besonders hohen Gasdruck hat also besonders gute Schalteigenschaften, wodurch ein sehr starkes und besonders kurzzeitiges Magnetfeld in der Spule erzeugt wird.

Mit der- Verwendung von Quarzglas für die Gasentladungslampe

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Die Fig. 2 zeigt im Schnitt eine Magnetspannplatte 8. ^! Dauermagnete 64 sind wechselweise mit Dauermagneten 61 bis 63 angeordnet, indem die Magnete jeweils polseitig hintereinander liegen. Pie Pole zweier benachbarter Magnete sind durch eine unmagnetische Messingwand 83 voneinander getrennt. Die Dauermagnete 64 haben eine feste unveränderbare Polarität, Die Dauermagnete 61, 62 und 63 sind von jeweiligen Luftspuleu 31, 32 und 33 umgaben. Diese Luftpulen 31 bis 33 sind über Leitungen L' in Serie geschaltet. Die Anschlüsse der Serienschaltung sind an die Klemmen K3 und K4 der Schaltung der Fig. 1 angeschlossen. Die Magnete und Messingwäride 83 sind auf einer Platte 82 der. Spanneinrichtung 8 montiert. Die Oberfläche 81 der Magnetspannplatte 8 bildet die Auflage für ein nicht dargestelltes magnetisch anziehbares Werkstück.

Die in den Luftspulen 31, 32 und 33 angeordneten Magnete 61, 62 und 63 sind jeweils polaritäts-umscha]tbar, da die Sfrionschaltuny der Luft3pulen über die Klemmen K3 und K4 in Serie mit der Gasentladungslampe 2 der Fig. 1 liegt. In diesem Fall wird vor jeder Auslösung der Zündtaste S der Umschalter 50 durch Betätigen der Taste 52 umgeschaltet, so daß ein kurzzeitig starkes Magnetfeld in jeder der Luft-spulen 31 , 32 und 33 jeweils entgegengerichtet zu der gerade vorhandenen Polarität der Dauermagnete 61, 62 und 63 erzeugt wird. Die Schalter S_ und 52 können als ein gemeinsames Schaltglied

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S¹ in der oben beschriebenen Weise erzeugt werden. Dabei sind die Stromrichtungen der beiden Impulsströme durch die Spule einander entgegengerichtet. Dementsprechend wird die Umpolung der Polarität des Dauermagneten 6 in der Spule 3 durch wechselweise Betätigung der Zündtasten S, und S' erreicht, ohne daß der Dauermagnet 6 der Spule 3 entnommen, gedreht und wieder ' in sie hineingebracht werden muß. Mit der Anordnung der Fig. -5 entfällt der relaisgesteuerte Umschalter 50 der Fig. 1. Der besondere Vor.teil des Ausführungsbeispiels nach Fig. 5 zur Umpolung der Polarität von Spulenanschlüssen K3 und K4 besteht darin, daß in dem ImpulsStromkreis keine beweglichen (Umschalter-)Kontakte vorhanden sind, die qualitativ sehr hochwertig sein müssen, um einen schnellen Verschleiß bzw.' eine unbefriedigende Kontaktgabe zu verhindern. Aufgrund der kleinbauenden und elektrisch einfach zu betreibenden Gasentladungslampe 2 bzw. 2¹ ist das Schaltgerät 1' mit zwei Impulsstrom-Erzeugerschaltungen 11 und 11' dennoch kleinbauend sowie einfach und kostengünstig realisierbar.

Besonders zweckmäßig kann es auch sein, Teile der Schaltungen 10, 4 und ίο¹, 4' für die Schaltungen 11 und 11" gemeiftsamn auszubilden. Weiterhin können die Schaltungen" 11 und 11' auch an verschiedene Wechselspannungsquellen angeschlossen sein und/oder eine gemeinsame Einrichtung oder entsprechend zugeordnete· verschiedene Einrichtungen zur Einstellung der Größe der zu speichernden Energie umfassen.

Eine Energiespeichereinrichtung des Schaltgerätes kann als Energiespeicher statt Kondensatoren ebenso Induktivitäten umfassen oder mit anderen geeigneten bekannten elektrischen Speichermitteln aufgebaut sein. Auch die Zündeinrichtung kann in jeder geeigneten Weise zur Erzeugung eines hohen Zündspannungsimpulses ausgelegt sein.

Claims

■ 31 1G43·) Karl W. Hurtig, Moortwiete 68, 2086 Ellerau Schaltgerät zur Änderung der Polarität oder der magnetischen Feldstärke von ferromagnetischen Körpern, z.B. von Permanentmagneten ■· Patentansprüche:

1. Schaltgerät zur Änderung der Polarität oder der magnetischen Feldstärke von ferromagnetischen Körpern, z.B. von Permanentmagneten, mit einer eine Energiespeichereinrichtung, eine Zündschaltung sowie einen eine Zündelektrode aufweisenden steuerbaren elektronischen Schalter umfassenden Impulsstrom-Erzeugerschaltung sowie mit mindestens einer zur Aufnahme des ferromagnetischen Körpers geeigneten, an die Impulsstrom-Erzeugerschaltung angeschlossenen Spule, dadurch gekennzeichnet, daß der elektronische Schalter als Gasentladungslampe (2) ausgebildet ist.

2. Schaltgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gasentladungslampe (2) als Zündelektrode eine auf ihr aufgebrachte elektrisch leitende, lichtdurchlässige Schicht umfaßt.

3. Schaltgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gasentladungslampe (2) als Zündelektrode einen an ihrem Umfang angeordneten Zünddraht umfaßt. .

4.· Schaltgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch

g e k e η η ζ e i c h η e t, daß die Gasentladungslampe (2) • von einer blendfreien lichtundurchlässigen Lichtabdeckung (21) umgeben ist. · ·.

5. Schaltgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4,. dadurch gekennzeichnet, daß die Gasentladungslampe (2) eine kurz bauende, für hohe Gasdrücke ausgelegte Blitzröhre ist. '

6. Schaltgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Gasentladungslampe (2) eine mit einem Xenongemisch gefüllte Quarzglas-Blitzröhre ist.

7. Schaltgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6/dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltgerät (T) eine Schaltung (5¹) zur Umpolung der Polarität der Spulenanschlüsse (K3/ K4) mit einer weiteren einen zweiten als Gasentladungslampe (2 ') ausgebildeten elektronischen Schalter umfassenden Impulsstrom-Erzeugerschältung (11!) aufweist, wobei die einander entsprechenden Ausgansklemmenpaare (K, K2 und K¹, K2¹) der beiden Impulsstrom-Erzeugerschaltungen (11, 11') zueinander umgekehrt mit den Spulenanschlüssen (K3,

. K4) verbunden sind.

8. Schaltgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch g e k'e η η ζ e i c h η e t, daß das Schaltgerät (1) eine Einrichtung zur Einstellung der Größe der zu speichernden Energie umfaßt, wobei die Gasentladungslampe Cn) (2 bzw. 2¹) bei der eingestellten gespeicherten Energie durchschaltbar ist (sind).

9. Verwendung eines Schaltgerätes nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei der elektronische Schalter als Gasentladungslampe ausgebildet .ist, für eine Permanentmagnet-Spanneinrichtung.zum Spannen von magnetisch anziehbaren Werkstücken mit einer Mehrzahl von hinsichtlich ihrer Pole nebeneinander angeordneten und durch unmagnetische Wände getrennten · Permanentmagneten, von denen jeder zweite mit einer Luftspule umgeben und durch Beaufschlagung der Spule mit einem Impulsstrom polumschaltbar ist, wobei zur wiederholten Polumschaltung eine Schaltung zur Umpolung der Polarität der Spulenanschlüsse vorgesehen ist, während die jeweils dazwischen liegenden Permanentmagneten hinsichtlich ihrer Polarität unveränderbar sind.