DE2211566A1

DE2211566A1 - METHOD AND DEVICE FOR DEMAGNETIZING HOLLOW WORKPIECES, IN PARTICULAR LARGE RING BODIES

Info

Publication number: DE2211566A1
Application number: DE19722211566
Authority: DE
Inventors: Josef Bittlingmaier; Walter Eberhard
Original assignee: TIEDE KG
Current assignee: TIEDE KG
Priority date: 1972-03-10
Filing date: 1972-03-10
Publication date: 1973-09-13

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Entmagnetisieren von hohlen Werkstücken, insbesondere von großen Ringkörpern.Method and device for demagnetizing hollow workpieces, especially of large ring bodies.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Entmagnetisieren von hohlen Werkstücken, insbesondere von großen Ringkörpern, unter Verwendung eines veränderlichen Entmagnetisierungsstromes im Bereich des Werkstückes.The invention relates to a method and a device for demagnetizing of hollow workpieces, especially large ring bodies, using a variable demagnetizing current in the area of the workpiece.

Zu diesem Zweck ist es bereits bekannt, Entmagnetisierungsspulen zu verwenden. Diese werden mit Netzfrequenz oder mitNiederfrequenz betrieben. Die bekannten Verfahren bzw. sAnordnungen sind jedoch insofern verbesserungsbedürftig, als bei insbesondere großen Hohlkörpern mit Zahnrädern eine hinreichend starke Entmagnetisierung nicht mit Sicherheit erreicht werden kann.For this purpose it is already known to use degaussing coils use. These are operated with mains frequency or with low frequency. The known However, procedures and / or arrangements are in need of improvement to the extent that In particular, large hollow bodies with gears have a sufficiently strong demagnetization cannot be achieved with certainty.

Einmal wird der Strom infolge des Skineffektes mehr zur Oberfläche hin verdrängt, so daß im Innern des Werkstückes keine genügend starke Entmagnetisierung erreicht werden kann, andererseits zeigt es sich, daß durch die liichtungsorientierung der Entmagnetisierungsspule am Ende des Entmagnetisierungsvorgangs immer irgendwelche nach außen gerichtete Pole am Werkstück verbleiben, auch dann, wenn das Werkstück in der Spule gedreht wird. Dies führt im Betrieb zu Störungen, zum Beispiel zur Bildung von Bärten an den Zähnen der Zahnräder. Einerseits ist es in Verbindung mit der Magnetpulverprüfung bekannt, die sogenannte Hilfsdurchflutung mit Gleich- oder Wechselstrom zu verwenden. Hierbei wird ein mehr oder weniger dicker Stromleiter bzw. Leiterdraht durch den Hohlkörper hindurchgeführt und ein ringförmiges Magnetfeld im Werkstück aufgebaut, wobei an dem mit Magnetpulver behandeltem Werkstück eine Rißbildung, falls vorhanden, sichtbar gemacht werden kann. Im Rißbereich tritt ein magnetischer Streufluß auf, der hinreichend groß ist, wenn die Richtung des Magnetfeldes im wesentlichen quer zum Rißverlauf gerichtet ist, oder umgekehrt. Da die Teilchen des Eisenoxydpulvers oder dergleichen vom Streufluß angezogen werden, wird der Oberflächenriß sichtbar. Es handelt sich hier somit um ein abweichendes, besonderes Prüfverfahren. Hierbei wird die Art, wie der elektrische Leiter zeitlich und amplitudenmäßig erregt wird, einzig von dem Zweck bestimmt, ein hinreichend hohes Magnetfeld ein oder mehrere Male im Prüfling aufzubauen, derart, daß in Abhängigkeit von der vermuteten Größe und unter Ausrichtung der Risse das aufgebaute Magnetfeld hinreichend ist, um die Risse mit höchstmöglicher Empfindigkeit zu erkennen und anzuzeigen. Die Art dieser Verfahren ist somit dem der Eitmagnetisierung entgegengesetzt. Wenn auch in diesem Zusammenhang prinzipiell die Erkenntnis gegeben ist, daß, je nach Art des Werkstückes oder der nachfolgend vorgesehenen Bearbeitung, eine Entmagnetisierung im Einzelfall durchgeführt werden sollte, so geschieht dies nach der vorbezeichneten, verbesserungsbedürftigen Art, obgleich die Hilfsdurchflutung als solches seit längerer Zeit bekannt ist, oder abweichend mit Wechselstrom. Letzteres genügt regelmäßig aber dann nicht, wenn eine Magnetisierung mit Gleichstrom erfolgt war oder wenn aus anderen Gründen tiefsitzende Magnetpole im Werkstück vorhanden sind, weil die Eindringtiefe des 50-Hz-Wechselstromes zu gering ist.On the one hand, the current becomes more of the surface due to the skin effect displaced so that there is no sufficiently strong demagnetization inside the workpiece can be achieved, on the other hand it shows that through the light orientation the degaussing coil always has some at the end of the degaussing process outward poles remain on the workpiece, even if the workpiece is rotated in the bobbin. This leads to malfunctions in operation, for example to Formation of beards on the teeth of the gears. On the one hand it is known in connection with magnetic particle testing, the so-called auxiliary flow to be used with direct or alternating current. Here one becomes more or less thicker Conductor or conductor wire passed through the hollow body and an annular one Magnetic field built up in the workpiece, with the workpiece treated with magnetic powder cracking, if any, can be made visible. Occurs in the crack area a magnetic leakage flux that is sufficiently large if the direction of the Magnetic field is directed essentially transversely to the course of the crack, or vice versa. Since the particles of iron oxide powder or the like are attracted to the leakage flux, the surface crack becomes visible. It is therefore a different, special test procedure. This is how the electrical conductor is timed and is excited in amplitude, determined solely by the purpose, a sufficient to build up a high magnetic field one or more times in the test object, in such a way that depending on of the assumed size and with the orientation of the cracks the built-up magnetic field is sufficient to recognize the cracks with the highest possible sensitivity and to display. The nature of this process is thus opposite to that of the egg magnetization. Even if in this connection there is in principle the knowledge that, ever Depending on the type of workpiece or the subsequent processing, demagnetization should be carried out in individual cases, this is done according to the aforementioned, in need of improvement, although the auxiliary flow as such has been around for a long time Time is known, or differently with alternating current. The latter is usually sufficient but not if magnetization with direct current was carried out or if for other reasons deep-seated magnetic poles are present in the workpiece, because the Penetration depth of the 50 Hz alternating current is too small.

Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, daß der Entmagnetisierungsstrom nach Art des einzelaan sich bekannten Hilfsdurchflutungsstromes im Hohlraum des Werkstückes selbst bzw. durch diesen Hohlraum hindurch aufgebaut, bei Verwendung von Gleichstrom wieder nach vorbestimmter Zeit umgepolt und gleichzeitig heruntergeregelt wird, und so fort. Hierdurch wird der besondere Vorteil erreicht, daß ein etwa noch verbleibender Restmaenetismuß nur im Innern des Werkstückes verläuft, also keine Kraftlinien nach außen austreten. Diese im Inneren verlaufenden Kraftlinien haben jedoch für die Funktion einer großen Anzahl von Werkstück ken keine nachteiligen Folgen, während dagegen Restpole auf der Außenoberfläche zum Beispiel an den Zähnen und Zahnflanken von Zahnrädern,Eisenpulveranhäufungen und dergleichen bilden, die im späteren Betrieb zu Schäden wie dem Pitting und dergleichen an den Flanken führen. Gleiches gilt für die Oberfläche jeglich beanspruchter Bauteile, wobei zu berücksichtigen ist, daß nach den bekannten Wöhler-Kurven Dauerfestigkeitsrisse in erster Linie auch von relativ kleinen Oberflächenfehlern ausgehen können.According to the invention it is proposed that the demagnetizing current in the manner of the individually known auxiliary flow stream in the cavity of the Workpiece itself or built up through this cavity, when in use polarity reversed from direct current after a predetermined time and regulated down at the same time will, and so on. This has the particular advantage that a still remaining residual dimensions runs only inside the workpiece, so no lines of force emerge to the outside. These lines of force running inside however, have no disadvantageous ken for the function of a large number of workpiece Consequences, while on the other hand residual poles on the outer surface, for example on the teeth and tooth flanks of gears, iron powder accumulations and the like, which lead to damage such as pitting and the like on the flanks during later operation. The same applies to the surface of any stressed components, which must be taken into account is that, according to the well-known Wöhler curves, fatigue strength cracks are primarily can also assume relatively small surface defects.

Eine weitere Ausgestaltung des Verfahrens bei laufender Umpolung sieht vor, daß der Gldchstrom auf einen nahe beim Wert Null liegenden Stromgrößenwert heruntergeregelt wird. Eine weitere Ausführung des Verfahrens sieht vor, daß eine Mehrzahl bzw. Vielzahl von separaten Entmagnetisierungsströmen in diesem Hohlraum bzw. durch ihn hindurch auf- und abgebaut wird. Durch die neue Erkenntnis, eine Mehrzahl von separaten Entmagnetisierungströmen zu verwenden, wird der Anwendungsbereich gerade für die Entmagnetisierung stark erweitert.Another embodiment of the method provides for ongoing polarity reversal propose that the Gldchstrom to a current value lying close to the value zero is turned down. Another embodiment of the method provides that a A plurality of separate demagnetizing currents in this cavity or is assembled and dismantled through it. With the new knowledge, a Using a plurality of separate demagnetizing currents becomes the area of application Greatly expanded, especially for demagnetization.

Eine andere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß die Entmagnetisierungsströme in der Mitte oder in der Achse des Werkstückes bzv. um dieses herum verlaufen sollen, oder daß-separate elektrische Entmagnetisierungsströme in gleichlaufender Flußrichtung gebildet werden. Man erreicht hierdurch zuerst einen besseren wirtschaftlichen Einsatz der gradlinigen Leiter bzw.Another embodiment of the invention provides that the demagnetizing currents in the middle or in the axis of the workpiece or should run around this, or that separate electrical demagnetizing currents in the same direction of flow are formed. In this way, a better economic use is achieved first the straight ladder or

eines zugehörigen Gleichstromerzeugers und aus Symmetriegründen weiterhin ein Unterdrücken von Restpolen. Eine weitere Ausgestaltung des Verfahrens sieht vor, daß diese Entmagnetisierungsströme auch durch einen niederfrequenten Wechselstrom mit abnehmender Amplitude betrieben werden.of an associated DC generator and for reasons of symmetry a suppression of residual poles. Another embodiment of the method provides suggest that these demagnetizing currents are also caused by a low-frequency alternating current be operated with decreasing amplitude.

Bei einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens ist vorgesehen, daß die Leiter für den bzw. die Entmagnetisierungsströme als ein länglicher Dorn oder ein Rohr von größerer Länge als die Hohlraumlänge, ausgebildet ist. Hierdurch wird erreicht, daß die Stromanschlüsse zu den einzelnen Leitern in angemessener Entfernung zum Werkstück vorhanden sind und Magnetfelder unerwünschter Ausrichtung oder Größe vermieden werden. Eine andere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß die Leiter als eine Mehrzahl von ineinandergesteckten, parallel oder konzentrisch angeordneten, isolierten Rohren und/oder Dornen ausgebildet sind, wodurch eine kompaktere billigere und schaltungstechnisch einfachere Vorrichtung erreicht wird. Hierfür ist insbesondere eine Serienschaltung der Leiter vorgesehen.In a device according to the invention for carrying out the method is provided that the conductor for the demagnetizing current or currents as an elongated Mandrel or tube of greater length than the cavity length is formed. Through this it is achieved that the power connections to the individual conductors are adequate Distance to the workpiece are present and magnetic fields in undesired orientation or size to be avoided. Another embodiment of the invention provides that the conductors as a plurality of nested, parallel or concentric arranged, insulated pipes and / or mandrels are formed, whereby a more compact cheaper and technically simpler device is achieved. Therefor In particular, a series connection of the conductors is provided.

Eine Ausführungsform der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Ringkörpers mit durchgestecktem Dorn Fig. 2 eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt, einer Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens mit einem Werkstück als Prüfling Fig. 3 eine Frinzipanordnung von drei Leitern als sogenannte Stufendorne mit vereinfachter zugehöriger Schaltung Gemäß Fig. 1 soll ein ringförlniger Hohlkörper 10 entmagnetisiert werden Durch ihn ist der Kupferdorn 11 hindurchgesteckt.An embodiment of the invention is shown in the drawing and is explained in more detail below. 1 shows a perspective view an annular body with a mandrel inserted through it. FIG. 2 is a partial side view in section, of a device for carrying out the method with a workpiece as a test item Fig. 3 shows a principle arrangement of three conductors as a so-called Step mandrels with a simplified associated circuit According to FIG. 1, a ring-shaped Hollow body 10 are demagnetized. The copper mandrel 11 is pushed through it.

Dieser erzeugt im Hohlkörper 10 ein gleichmäßig in diesem umlaufendes Magnetfeld. Es ist erfindungsgemäß wichtig, daß der Dorn 11 symmetrisch in der >'itte bzw. in der Achse eines zu entmagnetisierenden Körpers, hier des Hohlkörpers 10, angeordnet ist. hierdurch JirdJdie Bildung von lokalen Magnetfeld dern vermieden, die an Ende der Entmagnetisierung sonst Restpole übrig ließen. Aufgrund der Art des Verfahrens auf der Innenseite verbleibenden geringen Restpole sind sekundär. Ferner ist zu beachten, daß die Länge des Dornes 10 so gewählt ist, daß die Anschlußstellen 12 der Stromkabel 13 bzw. die zugehörigen Anschlußklemmen oder -halter keine unregelmäßigen Sekundärfelder bilden, die an der Oberfläche des Hohlkörpers 10 sonst ein zusätzliches Magnetfeld und damit regelmäßig dort Restmagnetpole bilden viurden.In the hollow body 10, this generates a uniformly encircling one Magnetic field. It is important according to the invention that the mandrel 11 is symmetrical in the middle or in the axis of a body to be demagnetized, here the hollow body 10, is arranged. this avoids the formation of local magnetic fields, which would otherwise leave residual poles at the end of the demagnetization. Due to Art The small residual poles remaining on the inside of the process are secondary. It should also be noted that the length of the mandrel 10 is chosen so that the connection points 12 of the power cables 13 or the associated terminals or holders are not irregular Form secondary fields, which would otherwise be an additional one on the surface of the hollow body 10 Magnetic field and thus regularly residual magnetic poles form there.

Gemäß Fig. 2 befindet sich auf einem Arbeitstisch 14 ein Reitstock mit Getriebemotor 15 mit-zugehoriger Pinole 16, welche den Leitdorn 17 trägt, der am entgegengesetzten Ende 18 mit einem Kontaktstück 19 in Verbindung steht, um den elektrischen Stromkreis zum Beispiel über eine gleichzeitig als Halter dicnende Stütze 20 zu schließen. Der Leitdorn 17 wird von dem zu entmagnetisierenden hohlen Bauteil, zum Beispiel einem Zahnrad 21, umfaßt. Um diesen einzuführen, ist die Pinole in bekannter Weise beweglich ausgebildet.According to FIG. 2, a tailstock is located on a work table 14 with gear motor 15 with-associated quill 16, which carries the guide mandrel 17, the at the opposite end 18 with a contact piece 19 in connection to the electrical circuit, for example, via a simultaneously acting as a holder Close support 20. The guide mandrel 17 is hollow from the one to be demagnetized Component, for example a gear 21, includes. To introduce this is the quill designed to be movable in a known manner.

In Fig. 3 ist das Prinzipschaltbild des Leiterpakets, ausgebildet als Dreistufendorn, dargestellt. Der erste Dorn 22 ist ein Volldorn, der von zwei ihn konzentrisch umfassenden Hóhldornen 23, 24 umgeben ist, wobei die Teile 23, 24 konzentrisch ausgebildet sein können und dann ineinandergesteckt sind. Die rohrförmigen Hohldorne 2a, 21: sind isoliert und zum Beispiel ineinandergeschoben. Ferner ist hier die lusfithrungsform der Serienschaltung verwenc'et. Die erste Eingangsleitung 25 zum Volldorn 22 wird in Form des Rüc1;leitungskabels 25a, insbesondere im Unterteil de Arbeitstisches, abgeführt, und es schließt sich in Serie das Kabelteil 26 als eine Eingangsleitung an den nächsten Dorn, hier den hohlen Dorn 24, an, während seine Rückleitung 26a wiederum als Eingangsleitung, Kabel 27, für den letzten rohrförmigen Hohldorn 23 verwendet wird.In Fig. 3, the basic circuit diagram of the conductor package is formed shown as a three-stage mandrel. The first mandrel 22 is a solid mandrel that of two it is surrounded concentrically surrounding hollow mandrels 23, 24, the parts 23, 24 concentric can be formed and then plugged into one another are. The tubular hollow mandrels 2a, 21: are insulated and, for example, pushed into one another. Furthermore, the flow guide form of the series connection is used here. The first input line 25 becomes the full mandrel 22 in the form of the return cable 25a, in particular in the lower part de work table, removed, and it closes the cable part 26 in series as an input line to the next mandrel, here the hollow mandrel 24, while its return line 26a in turn as input line, cable 27, for the last tubular Hollow mandrel 23 is used.

In dem Entmagnetisierungsgerät nach Fig. 2 bzw, mit einer Anordnung gemäß Fig. 3 erden ein oder mehrere ringförmige Werkstücke, mit horizontaler oder auch vertikaler Achslage, über den Entmagnetisierungsleiter 22, 23, 24 bzw. 33 geschoben bzlx, relativ verschoben, -das heißt, diese Leiter können in den Hohlraum des Werkstiickes eingeschoben werden. DannXvwird der Stromleiter zum Beispiel mit Gleichstrom (IIalbvellen- oder Vollwellengleichstrom) gespeist, der jeweils nach einer gewissenZeit umgepolt und dabei heruntergeregelt wird, so lange bis eine Stromstärke von etwa der Größe Null erreicht ist, Andererseits kann auch mit langsamerer Wechsel frequenz und mit entsprechend abnehmender Amplitude gearbeitet werden.In the degaussing device according to FIG. 2 or with an arrangement According to FIG. 3, one or more annular workpieces, with horizontal or grounding also vertical axis position, pushed over the demagnetization conductor 22, 23, 24 or 33 bzlx, relatively displaced, -that is, these conductors can enter the cavity of the workpiece be inserted. Then the conductor is supplied with direct current (half-wave or full wave direct current), the polarity of which is reversed after a certain time and is regulated down until a current strength of about the size Zero is reached, on the other hand can also with a slower change frequency and with be worked according to decreasing amplitude.

Claims

Patent claims

experienced in demagnetizing hollow workpieces, in particular of large ring bodies, using a variable demagnetizing current in the area of the workpiece, characterized in that the demagnetizing current in the manner of the individually known auxiliary flow stream in the cavity of the Workpiece itself or built up through this cavity, when in use of direct current this reversed after a predetermined time and then regulated down is, 2. The method according to claim 1, characterized in that the amplitude of the Direct current or demagnetizing current to a current value close to zero is turned down.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that a A plurality of separate demagnetizing currents into this cavity or is assembled and dismantled through it.

4. The method according to claim 3, characterized in that the demagnetizing currents run in the middle or in the axis of the workpiece or close around it.

5. The method according to claim 1, characterized in that these demagnetizing currents low-frequency alternating currents are of decreasing amplitude.

6. Device for carrying out the method according to one of the claims 1-5 or in connection with Netzwechselstroi as auxiliary flow current, thereby characterized in that the conductor or conductors for the demagnetizing current or currents as an elongated mandrel (11) or tube of greater length than the length of the cavity of the workpiece (10) is formed.

7. Device according to one of the preceding claims, characterized in that that the conductors (11, 17, 22, 23, 24, 30) as a plurality of nested, parallel or concentrically arranged, insulated pipes andX or mandrels is.

8. Apparatus according to claim 6 or 7, characterized in that their conductors (22, 23, 24) are connected in series.

L e r s e i t e