CH488279A - Induktive Annäherungsschalteinrichtung, insbesondere zur Verwendung als Endschalter - Google Patents

Description

  Induktive     Annäherungsschalteinrichtung,    insbesondere zur     Venwendung    als Endschalter    Die Erfindung betrifft eine induktive     Annäherungs-          schalteinrichtung,    insbesondere zur Verwendung als  Endschalter, mit einem elektrischen     Oszillator,    der eine  auf einem     ferromagnetischen        Spulenkern    angeordnete       Schwingkreisspule    enthält, und mit einer dem     Oszilla-          tor    zugeordneten Schaltungsvorrichtung,

   wobei der       Oszillator    bei der Annäherung eines relativ zum     Spu-          lenkern    bewegbaren elektrisch leitenden. Gegenstandes  an den     Spulenkern    gedämpft wird.  



  Solche     Annäherungsschalteinrichtungen    dienen bei  spielsweise zur Steuerung von Maschinen und weisen  gegenüber mechanischen Schaltern den Vorteil auf,  dass sie prellfrei arbeiten, keiner mechanischen Abnut  zung unterliegen, eine vergleichsweise geringe     Hyste-          rese    besitzen und gegen eindringendes Öl oder andere  Stoffe unempfindlich sind.  



  Bei einer bekannten induktiven Annäherungsschal  tereinrichtung ist die     gesammte    elektronische Schaltung  in einem Block eingegossen. Dieser Block weist eine  Fuge auf, welche den Luftspalt des     Spulenkernes    bil  det. Nachteilig ist, dass zum Betätigen des Annähe  rungsschalters ein elektrisch leitender Gegenstand be  stimmter Abmessungen in die Fuge eingetaucht werden  muss. Ein weiterer Nachteil ist der verhältnismässig  grosse Platzbedarf.  



  Die Nachteile der bekannten induktiven Annähe  rungsschalteinrichtung werden erfindungsgemäss  dadurch behoben, dass der     Spulenkern    einen offenen  magnetischen Kreis aufweist und in einer Vertiefung  eines Trägers angeordnet ist, und dass die Schwing  kreisspule über ein Kabel mit den weiteren, ausserhalb  des Trägers angeordneten Schaltungsteilen des     Oszilla-          tors    verbunden ist.  



  Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Er  findung anhand der Zeichnungen näher erläutert.  



  Es zeigt:       Fig.    1 eine Schnittdarstellung und       Fig.    2 ein     Prinzipschaltbild.     



  In der     Fig.    1 bedeutet 1 einen     ferromagnetischen          Spulenkern,    der in eine Vertiefung 2 eines Trägers 3    eingegossen ist. Der Träger 3 kann aus einem beliebi  gen Material bestehen. Vorteilhaft kann es sich dabei  um ein Maschinenteil einer vom Annäherungsschalter  gesteuerten Maschine handeln.  



  Der     Spulenkern    1 weist einen offenen magneti  schen Kreis auf, wodurch ein ausgeprägtes Streufeld  entsteht. Er ist vorzugsweise als Schalenkern mit dop  pel-U-förmigem Querschnitt ausgebildet. Eine       Schwingkreisspule    4 und eine Rückkopplungsspule 5  sind auf dem     Spulenkern    1 angeordnet und über ein  Kabel 6 an weitere Schaltungsteile angeschlossen, wel  che ausserhalb des Trägers 3 liegen und in der     Fig.    2  dargestellt sind.  



  In der     Fig.2    weisen gleiche Bezugszahlen wie in  der     Fig.    1 auf gleiche Teile hin. Ein     itIeissner-Oszilla-          tor    7 besteht aus einem Transistor 8, einem durch  einen Kondensator 9 und die     Schwingkreisspule    4 ge  bildeten Schwingkreis, einer in Reihe mit einem       RC-Glied    10 in den Basiskreis des Transistors 8 ge  schalteten Rückkopplungsspule 5, einem     RC-Glied    11  zur statischen Gegenkopplung, einem     Potentiometer    12  zur Einstellung der Schwingungsamplitude und einem       Störschutzkondensator    13.  



  Ein als Gleichrichter und     Impedanzwandler    ge  schalteter Transistor 14 ist über einen Kondensator 15  an den     Oszillator    7 gekoppelt und bildet einen     Demo-          dulator    16. Ein Kondensator 17 integriert die den  Transistor 14 durchlaufenden     Halbwellenimpulse,    so  dass an ihm eine der Schwingungsamplitude des     Oszil-          lators    7 proportionale Gleichspannung liegt. Ein Stör  schutzkondensator ist mit 18 bezeichnet.  



  Ein dem Demodulator 16 nachgeschalteter Schwel  lenschalter 19 besteht im wesentlichen aus einem Tran  .istor 20, einer die     Ansprechschwelle    bestimmenden       Zenerdiode    21 und einem zum Transistor 20 komple  mentären Transistor 22. Mit 23 ist ein weiterer Stör  schutzkondensator bezeichnet.  



  Dem     Schwellenschalter    19 ist eine Treiberstufe 24  zur     Steuerung    von integrierten     Digitalschaltkreisen     nachgeschaltet. Sie ist im wesentlichen durch zwei      Transistoren 25, 26 gebildet, deren Kollektoren zwei  zueinander komplementäre Ausgänge 27, 28     bilden.     



  Der Ausgang 28 ist über ein     RC-Rückkopplungs-          glied    29 mit der Basis des Transistors 20 verbunden.  Dadurch wird ein regeneratives Kippverhalten des  Schwellenschalters 19 erreicht.  



  Der     Oszillator    7, der Demodulator 16 und der  Schwellenschalter 19 sind mit einer 24     V-Spannung     und die Treiberstufe 24 mit einer 5     V-Spannung    ge  speist.  



  Die beschriebene     Annäherungsschalteinrichtung     arbeitet wie folgt: Solange kein elektrisch leitender Ge  genstand in das Streufeld des     Spulenkernes    1 gelangt,  erzeugt der     Oszillator    7     Hochfrequenzschwingungen     von genügender Amplitude, um den Schwellenschalter  19 durchzuschalten. Der Transistor 25 der Treiberstufe  24 ist leitend und der Transistor 26 ist gesperrt. Ge  langt nun ein elektrisch leitender Gegenstand beliebiger  Form und Grösse in das Streufeld, so werden die       Oszillatorschwingungen    gedämpft. Sobald die Span  nung am Kondensator 17 den Schwellwert des Schwel  lenschalters 19 unterschreitet, schaltet dieser aus, der  Transistor 25 wird gesperrt und der Transistor 26 lei  tend.  



  Der zum Betätigen der     Annäherunosschalteinrich-          tung        erforderliche    Abstand zwischen dem     Spulenkern    1  und einem in dessen Streufeld gelangenden Gegenstand  kann mit dem     Potentiometer    12 eingestellt werden.       @"Jeil    die     Oszillatorschwingungen    lediglich gedämpft  werden, jedoch nicht     aussetzen,        kann    die     Hysterese    des  Annäherungsschalters ausserordentlich klein gehalten  werden.  



  Der     Spulenkern    1 mit den zugehörigen Spulen 4  und 5 beansprucht sehr wenig Raum und kann deshalb  an fast jeder beliebigen Stelle einer Maschine oder  eines Apparates eingebaut werden.  



  Ein besonderer Vorteil der beschriebenen     Annähe-          run"sschalteinrichtung    besteht darin, dass der Träger 3  als massiver Anschlag     ausgebildet    werden     kann.    Dies  ist bei bekannten Ausführungen, die infolge der beson  deren Raumform des     Spulenkerns    in einen eine Fuge  aufweisenden Kunststoffblock mit geringer mechani  scher Festigkeit eingegossen sind, nicht möglich.  



  Selbstverständlich können auch Maschinenteile die  Aufgabe des Trägers 3 übernehmen.  



  Das Kabel 6 kann auch bei nicht abgeschirmter  Ausführung eine Länge von mehreren Metern aufwei  sen. Die nicht im Träger 3 angeordneten Teile der An  näherungsschalteinrichtung können deshalb ohne wei-         teres    in einem zu einer Maschine gehörenden Steue  rungstableau untergebracht sein.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH I Induktive Annäherungsschalteinrichtung, insbeson dere zur Verwendung als Endschalter, mit einem elek trischen Oszillator, der eine auf einem ferromagneti- schen Spulenkern angeordnete Schwingkreisspule ent hält, und mit einer dem Oszillator zugeordneten Schal tungsvorrichtung,

   wobei der Oszillator bei der Annähte rung eines relativ zum Spulenkern bewegbaren elek trisch leitenden Gegenstandes an den Spulenkern ge dämpft wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Spulen- kern (1) einen offenen magnetischen Kreis aufweist und in einer Vertiefung (2) eines Trägers (3) angeordnet ist, und dass die Schwingkreisspule (4)

   über ein Kabel (6) mit den weiteren, ausserhalb des Trägers (3) angeordne ten Schaltungsteilen (8 bis 13) des Oszillators (7) ver bunden ist. UNTERANSPRÜCHE 1. Einrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, dass der Spulenkern (1) einen doppel- U-förmigen Ouerschnitt aufweist. 2. Einrichtung nach Patentanspruch I oder Unter anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der in der Vertiefung (2) des Trägers (3) angeordnete Spulenkern (1) mit diesem vergossen ist. 3.

   Einrichtung nach Patentanspruch I oder Unter anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dem Oszilla- tor (7) ein Demodulator (16) nachgeschaltet ist. 4. Einrichtung nach Unteranspruch 3, dadurch ge kennzeichnet, dass dem Demodulator (16) ein Schwell- wertschalter (19) nachgeschaltet ist. 5. Einrichtung nach Unteranspruch 4, dadurch ge kennzeichnet, dass dem Schwellwertschalter (19) eine Treiberstufe (24) zur Steuerung von integrierten Digi- talschaltkreisen nachgeschaltet ist. 6.

   Einrichtung nach Unteranspruch 5, dadurch ge kennzeichnet, dass die Treiberstufe (24) zwei zueinan der komplementäre Ausgänge (27; 28) aufweist. PATENTANSPRUCH II Verwendung der Einrichtung nach Patentanspruch 1 zur Steuerung einer Maschine, dadurch gekennzeich net, dass der Träger (3) als Teil der Maschine einen mechanischen Anschlag bildet.