DE2059971A1

DE2059971A1 - Einrichtung,insbesondere fuer elektromagnetische Antriebe,Schalt- oder Steuer- oder Regelanlagen

Info

Publication number: DE2059971A1
Application number: DE19702059971
Authority: DE
Inventors: Otello Baldi
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1970-12-05
Filing date: 1970-12-05
Publication date: 1972-06-29

Description

Einrichtung, insbesondere für elektromagnetische Antriebe, Schalt- oder Steuer-oder Regelanlagen Die Erfindung betrifft eine Einrichtung mit örtlich begrenzten Zonen verringerten oder unterbrochenen magnetischen Widerstandes, insbesondere für elektromagnetische Antriebe, Schalt- oder Steuer- und Regelanlagen.
Bei elektromagnetisch gesteuerten Bewegungsvorgängen, wie dies beispielsweise bei einem elektromagnetisch angetriebenen Kolbenanker einer Pumpe der Fall ist, müssen die zwischen dem Anker und der Erregerspule angeordneten Führungselemente zur Vermeidung eines magnetischen Kurzschlusses in bestimmten Bereichen unterbrochen sein. Die Unterbrechungsstelle wird meistens mit nichtmagnetischen Werkstoffen, wie Messing, in Form von Buchsen oder anderen geeigneten Einsatzteilen ausgefüllt. Die magnetisch leitenden Bauteile müssen aber mit den nicht magnetischen Bauteilen durch Verschraubungen, Verachweißen oder drgl. miteinander verbunden werden, was die Herstellung dieser Bauelemente umständlich macht und verteuert.
Ostmals geneigt es für die Funktion auch, den magnetischen Widerstand nur zu verringern,- so daß in Form von Ausnehmungen gegebenenfalls Materialschwächungen vorgenommen werden, die eventuell nachträglich mit einem nicht magnetischen Werkstoff ausgefüllt werden. Dieser Aufbau ist nur begrenzt anwendbar.
Der Aufbau solcher Bauelemente ist kompliziert und erfordert eine Anzahl zusätzlicher Bearbeitungsvorgänge, die nach der vorliegenden Erfindung vermieden werden sollen.
vorgänge, die nach der vorliegenden Erfindung vermieden werden sollen.
Nuch der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß das aus magnetisierbarem Eisenwerkstoff bestehende Bauelement in den Bereichen bestimmter Längenabschnitte bzw. Zonen verringerten oder unterbrochenen magnetischen Saftflusses durch örtliche Erwärmung aus dem ferritischen Gefügezustand in den austenitischen Zustand umgewandelt und anschließend durch rasche abkühlung (Abschrecken) in diesem nicht magnetisierbaren Gefügezustand stabilisiert wird.
Diese Aushärtung wird dadurch bewirkt, daß der Werkstoff an den betreffenden Stellen bis zur Härtetemperatur vorzugsweise induktiv erwärmt und anschließend in einem geeigneten Medium, wie Wasser oder 01, abgeschreckt wird.
Es ist in einer Weiterbildung der Erfindung auch möglich, das Bauelement aus einem nicht magnetischen Eisenwerkstoff aus-tenitisch-martensit ischen Gefügezustandes herzustellen und die dann magnetisierbar gewünschten Bereiche durch örtliche Erwärmung bis zur Härtetemperaturlinie und anschließender langsamer Abkühlung in den magnetisch leitenden Gefüge zustand zurück euve rwand e In .
Anstelle von wiärmeeinwirkung für die Umwandlung des ferritischen husgangswerkstoffes in den austenitischen Gefügezustand ist es naturgemäß auch möglich, die Umwandlung durch Kälteeinwirkung zu erzielen.
Bei der Umwandlung durch ärmeeinwirkung ist es zweckmäßig, eine an sich bekannte Induktionsheizung zu verwenden, bei der eine induktiv beheizte Spule entsprechend den Längenabschnitten bzw. Zonen, die zu erwärmen sind, mit dem Bauelement in Verbindung kommt, Die Erfindung hat den Vorteil, daß durch die Umwandlung des Eisenwerkstoffes aus dem ferritischen Gefügezustand in den austenitischen Gefügezustand bzw.
umgekehrt unter Verwendung der Induktionsheizung sehr genau begrenzbare, nicht magnetische Zonen erzeugt werden können, die den magnetischen Aufbau derartiger Bauelemente wesentlich vereinfachen.
Diese Bauelemente bestehen jetzt aus einem einheitlichen Werkstoff und sind einstückig ausgebildet.
Damit entfallen die bisner notwendigen Verbindungen, wie Verschrauben oder Löten, zwischen den magnetischen und nicht magnetischen Bauteilen, was den magnetischen Wirkungsgrad verbessert.
Die Erfindung findet in den verschiedensten technischen Bereichen Anwendung. Von den vielen Möglichkeiten soll als Beispiel genannt werden, daß bei der elektromagnetischen oder auch magnetischen Abtastung von Leitungen bis jetzt entweder zeitraubende Mischschweißungen vorgenommen oder teure nicht magnetisierbare Prüfleitungen eingesetzt werden müssen.
Ferner werden in Reaktoren für die Verstellung der Regelstäbe sowie für andere Bewegungsvorgänge kompliziert aufgebaute StuSenmagnete eingesetzt, deren Aufbau und Herstellung nach der Erfindung wesentlich einfacher und billiger ausgeführt werden kann.
Wie im einzelnen die Erfindung ausführbar ist, zeigen mit den für sie wesentlichen Teilen die usführungsbeispiele in der Zeichnung, und zwar in Fig. 1 einen elektromagnetischen Antrieb für den Kassettenrahmen eines Röntgengerätes in schematischer Darstellung und X3ige 2 eine Schwinganker-Tanchpumpe im Schnitt.
Dcts in der Fig. 1 gezeigte Ausführungsbeispiel eines Antriebes für einen Kassettenrahmen besteht im wesentlichen aus einem Rahmen 1leder isoliert mit einer Anordnung einer Spule 12 mit einem Rückschlußbügel 13 verbunden ist.
Diese Anordnung ist auf einem Stab 14 verschiebbar geführt, der wechselweise aus einzelnen Abschnitten 15 bzw. 16 magnetischen Werkstoffes, wie bisher Stahl, und nicht magnetischen Werkstoffes, wie bisher Messing, zusammengefügt ist.
Bei Erregung der Spule 12 wird infolge des magnetischen Kraftflusses der erste Eisenabschnitt 15 in die Spule 12 hineingezogen, dann der nächste und so fort. Der Rahmen 11 bewegt sich in seine Belichtungsstellung. Die einzelnen Abschnitte 16 dienen zur magnetischen Isolation der Eisenabschnitte 15 untereinander. Ein Endschalter 17 bewirkt bei Betätigung durch den Rahmen 11 eine Stromumkehr, so daß der Rahmen aus seiner Bewegung abgebremst wird.
Diese einzelnen Abschnitte 15 bzw. 16 aus magnetisierbarem Eisen bzw. nicht magnetisierbarem Messing müssen in schwierigen Arbeitsvorgätigen aneinander-gelötet werden, wobei insbesondere ein gerader Verlauf des Stabes 14 schwer zu erreichen ist.
Keine Schwierigkeiten bereitet jedoch die Herstellung des Stabes 14 nach der Erfindung. In einfacher Weise ist dieser als durchgehender Rundstab aus magnetisierbarem Eisenwerkstoff ausgebildet, und die gewunschten nicht magnetischen Abschnitte 16, also die bisherigen Messingabschnitte, werden durch Umwandeln des ferritischen Gefüges des Stabes 14 durch Erwärmung bis auf Härtetemperatur und anschließendem Abschrecken in ein austenitisches Gefüge gebildet. Die Stababschnitte 16 mit austenitischem Gefüge sind ebenfalls nicht magnetisierbar und übernehmen die Aufgabe der bisherigen Messingabschnitte.
Die Erwärmung der betreffenden Abschnitte des Stabes 14 erfolgt vorzugsweise mittels einer auf denselben aufgeschobenen, der Länge des Abschnittes 16 entsprechenden, induktiv beheizten Spule.
Die Fig. 2 zeigt eine Schwinganker-Tauchpumpe, wie sie beispielsweise bei vollautomatischen Ölheizungen in den Ölvorratsbehält er eingehängt wird.
Bei wechselweiser Erregung der Spulen 21 und 22 gleitet der Anker 23 im Führungsrohr 24 hin und her und fördert z. B. Öl aus der Saugleitung 25 unter Betätigung von Ventilen 26 durch das Innere des Ankers 23 in die Steigleitung 27.
Zur Vermeidung eines magnetischen Kurzschlusses muß das magnetisierbare Führungsrohr 24 über eine bestimmte Länge magnetisch unterbrschen werden, damit der magnetische Kraftfluß über den anker laufen kann und dieser bewegt wird. Bisher wurde zwischen den Rohrenden ein nicht magnetisches Rohrstück 28, aus z. B. Messing, eingesetzt. Die Verbindung erfolgt durch Verschrauben oder Verlöten und ist sehr aufwendig.
Nach der Erfindung wird die erstellung der Puhrungsrohres wesentlich vereinfacht, indem das aus ferritischem Eisenwerkstoff bestehende Rohr im betreffenden Abschnitt 28 durch Erwärmen und anschließendem Abschrecken in ein austenitisches Gefüge, das nicht magnetisierbar ist, umgewandelt wird.
Neben einer sauberen Herstellung, die auch keine Nacharbeit erforderlich macht, wird außerdem die Pestigkeit des Führungsrohres erhöht, was in diesem Fall von Bedeutung ist, weil das Öl auf die Innenwand des Rohres einen zu beachtenden hrbeitsdruck ausübt.
Patentansprüche:

Claims

atentanspriiche 1. Einrichtung mit örtlich begrenzten Zonen verringerten oder unterbrochenen magnetischen Widerstandes, insbesondere für elektromagnetische Antriebe, Schalt-, Steuer-oder Regelanlagen, dadurch gekennzeichnet, daß das aus einem magnetisierbaren Eisenwerkstoff bestehende Bauelement (14,24) in den Bereichen bestimmter Zonen (16,28) verringerten oder unterbrochenen magnetischen Widerstandes durch örtliche Erwärmung aus dem ferritischen Gefüge zustand in den austenitischen Zustand umwandelbar und anschließend durch rasche Abkühlung (Abschrecken) in diesem nicht magnetisierbaren Gefügezastand stabilisierbar ist.
2. Einrichtung, insbesondere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem aus nicht magnetisierbarem Eisenwerkstoff austenitisch-martensitischen Gefügezastandes bestehendem Bauelement (14,24) die magnetisierbaren Bereiche durch örtliche Erwärmung bis zur Härtetemperaturlinie und anschließender langsaMer Abkühlung in den magnetisch leitenden Gefüge zustand umwandelbar sind.
3. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bauelemente (14 bzw. 24) aus legiertem, aushärtbarem, nicht rostendem Stahl-Werkstoff bestehen.
4. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die örtliche Erwärmung der betreffenden Abschnitte (16 bzw. 28) oder Zonen induktiv erfolgt.
5. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Umwandlung des ferritischen Gefüge zustandes in den austenitischen durch Kälteeinwirkung erfolgt0