**WARNUNG** Anfang DESC Feld konnte Ende CLMS uberlappen **.
PATENTANSPRÜCHE
1. Statisch arbeitender magnetischer Geberkopf mit einem Permanentmagneten und einem im magnetischen Rückschluss des Permanentmagneten angeordneten Hallgenerator, dessen durch den Magnetfluss beeinflusste Hallspannung auswertbar ist, wobei der zylindrische Permanentmagnet konzentrisch von einer Hülse aus magnetisch nicht leitendem Werkstoff umgeben und gemeinsem mit dieser in einen Topf aus magnetisch leitfähigem Werkstoff eingesetzt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Topf und die Hülse Querbohrungen (6) aufweisen, die diametral zum Permanentmagneten und angrenzend an die gemeinsame Stirnfläche (1) des Permanentmagneten (5), der Hülse (4) und des Topfes (3) angeordnet sind, dass auf dem vom Permanentmagneten (5) gebildeten Grund der Bohrungen (6) je ein Hallgenerator (7) befestigt ist und die Bohrungen (6) im Topf (3) durch Pfropfen (8) verblockt sind,
während die Anschlussleitungen (9) der Hallgeneratoren (7) durch im wesentlichen achsparallele Bohrungen (19) in der Hülse (4) und im Topfboden (30) herausgeführt sind.
2. Geberkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Pfropfen (8) aus dem gleichen Material besteht wie der Topf (3).
3. Geberkopf nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Hallspannungen zweier diametral gegenüberliegender Hallgeneratoren (7) in Reihe geschaltet sind.
Die Erfindung betrifft einen statisch arbeitenden, magnetischen Geberkopf mit einem Permanentmagneten und einem im magnetischen Rückschluss des Permanentmagneten angeordneten Hallgenerator, dessen durch den Magnetfluss beeinflusste Hallspannung auswertbar ist, wobei der zylindrische Permanentmagnet konzentrischvon einerHülse aus magnetisch nicht leitendem Werkstoff umgeben und gemeinsam mit dieser in einen Topf aus magnetisch leitfähigem Werkstoff eingesetzt ist.
Geberköpfe dieser Art dienen vor allem zur Messung von Blechdicken magnetisch leitfähiger Bleche und können dabei als Geber für Steuerschaltungen bei Doppelblechschaltern und zur Überwachung von Blechdickentoleranzgrenzen eingesetzt werden, werden aber auch zur Messung von Dicken unmagnetischer Schichten über ferromagnetischen Substanzen und auch für Annäherungsschalter eingesetzt. Es wird dabei jeweils die sich ändernde Hallspannung in einer mit dem Geberkopf verbundenen Schaltung ausgewertet, und es kommt darauf an, die Änderungen des durch die Einflüsse der magnetischen Substanz sich verändernden Magnetfluss möglichst empfindlich zu erfassen.
Es ist also Aufgabe der Erfindung, den eingangs genannten magnetischen Geberkopf so zu gestalten, dass sehr genau und hochempfindlich Veränderungen des Flusses infolge einer Ver änderung im magnetischen Rückschluss, die durch die abzutastende Probe bedingt ist, erfasst werden können, ohne dass mehr als nur ein einseitiger Zugang des Geberkopfes zur Probe benötigt wird.
Diese Aufgabe wird mit dem Geberkopf dadurch gelöst, dass der Topf und die Hülse Querbohrungen aufweisen, die diametral zum Permanentmagneten und angrenzend an die gemeinsame Stirnfläche des Permanentmagneten, der Hülse und des Topfes angeordnet sind, dass auf dem vom Permanentmagneten gebildeten Grund der Bohrungen je ein Hallgenerator befestigt ist und die Bohrungen im Topf durch Pfropfen verblockt sind, während die Anschlussleitungen der Hallgeneratoren durch im wesentlichen achsparallele Bohrungen in der Hülse und im Topfboden herausgeführt sind.
Die Anordnung der Hallgeneratoren nahe der sich der Probe nähernden Abtaststirnfläche des Geberkopfes bringt den Vorteil, dass Flussänderungen mit höchster Empfindlichkeit den Hallgeneratoren mitgeteilt werden, wobei Störungen in den Flusslinien dadurch weitestgehend vermieden werden, dass die Bohrungen im magnetischen Rückschlusstopf nach dem Einsetzen der Hallgeneratoren mit magnetisch leitfähigem Material verblockt sind. Zum guten Ergebnis trägt auch die diametrale und damit symmetrische Anordnung der Hallgeneratoren bei, wobei dann zur Steigerung der Empfindlichkeit vorteilhafterweise die Spannungspfade der Generatoren in Reihe geschaltet werden.
Der Geberkopf ist völlig unabhängig von seiner Gebrauchslage und auch von ihn umgebenden grösseren Massen aus ferromagnetischen Werkstoffen, so dass er in eine Bohrung eines Maschinenteils an der Bewegungsbahn etwa vorbeigeführter Proben oder im Falle eines Näherungsschalters der Bewegungsbahn eines ferromagnetischen Gegenstückes eingesetzt werden kann.
Die Erfindung wird nachstehend an einem Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen
Fig. 1 Axialschnitt durch den Geberkopf;
Fig. 2 einen Querschnitt nach der Linie II-II in Fig. 1.
Fig. 1 zeigt einen im Massstab gegenüber den natürlichen Abmessungen vergrösserten, axialen Längsschnitt durch einen Geberkopf, der insgesamt mit 10 bezeichnet ist. Bei der hier dargestellten Verwendung des Geberkopfes 10 als Blechdickenkontrollgerät wird unmittelbar über die Stirnfläche 1 des Geberkopfes das zu kontrollierende Blechband 16 hinweggeführt. Der Geberkopf besitzt ein zylindrisches Rohrgehäuse, das aus nicht magnetisierbarem Werkstoff bestehen kann. Mit der Stirnfläche des Rohrgehäuses 2 bündig folgen in dieses eingesetzt konzentrisch von aussen nach innen ein magnetischer Rückschlusstopf 3 aus weichmagnetischem Material, eine Abstandshülse 4 aus nicht magnetisierbarem Material wie Messing und ein Permanentmagnet 5, der in Achsrichtung des Geberkopfes magnetisiert ist.
Die Stirnfläche 1 dieser konzentrischen Anordnung liegt frei, womit eine besonders hohe Empfindlichkeit erzielbar ist. Der magnetische Rückschluss ist topfförmig gestaltet mit einem materialstarken Boden 30.
Unmittelbar angrenzend an die Stirnfläche 1 des Geberkopfes sind in die Hülse 4 und den Topf 3 diametral zueinander zwei radial verlaufende Querbohrungen 6 eingebracht, so dass die Stirnfläche 1 des Geberkopfes im wesentlichen eine Tangentialfläche zu diesen Querbohrungen darstellt. Auf dem Grund der Querbohrungen 6, der durch den Permanentmagneten 5 gebildet wird, ist je ein Hallgenerator 7 befestigt, und die Querbohrungen 6 selbst in der Wandung des Topfes 3 sind durch Pfropfen 8 verblockt, die vorzugsweise aus dem Material des Topfes 3 selbst bestehen, so dass der magnetische Leitwert an dieser Stelle des Topfes 3 nicht vermindert ist.
Die Anschlussleitungen 9 der Hallgeneratoren 7 sind durch im wesentlichen achsparallele Längsbohrungen 19 in der Hülse 4 und in Fortsetzung dazu im Boden des Topfes 30 aus dem aktiven Teil des Gebertopfes 10 herausgeführt und können in einem Hohlraum unterhalb des Topfes und innerhalb des Bohrgehäuses 2 mit einem Anschlusskabel 18 verbunden sein. Der genannte Hohlraum ist unterseitig mit einem Deckel 17 abgeschlossen.
Einzelheiten der Auswertschaltung der Messgrösse, nämlich des Magnetflusses, und der aus der Flussänderung abgeleiteten Hallspannung werden hier nicht weiter beschrieben, da sie der Fachmann in zweckmässiger Weise den jeweiligen Anforderungen anpassen kann.
** WARNING ** Beginning of DESC field could overlap end of CLMS **.
PATENT CLAIMS
1.Static working magnetic transducer head with a permanent magnet and a Hall generator arranged in the magnetic yoke of the permanent magnet, whose Hall voltage influenced by the magnetic flux can be evaluated, the cylindrical permanent magnet being surrounded concentrically by a sleeve made of magnetically non-conductive material and shared with this in a pot magnetically conductive material is used, characterized in that the pot and the sleeve have transverse bores (6) which are diametrically opposed to the permanent magnet and adjacent to the common end face (1) of the permanent magnet (5), the sleeve (4) and the pot (3 ) are arranged that a Hall generator (7) is attached to the base of the bores (6) formed by the permanent magnet (5) and the bores (6) in the pot (3) are blocked by plugs (8),
while the connecting lines (9) of the Hall generators (7) are led out through essentially axially parallel bores (19) in the sleeve (4) and in the pot base (30).
2. Transmitter head according to claim 1, characterized in that the plug (8) consists of the same material as the pot (3).
3. Transmitter head according to claim 1 or 2, characterized in that the Hall voltages of two diametrically opposite Hall generators (7) are connected in series.
The invention relates to a static, magnetic transducer head with a permanent magnet and a Hall generator arranged in the magnetic yoke of the permanent magnet, whose Hall voltage influenced by the magnetic flux can be evaluated, the cylindrical permanent magnet concentrically surrounded by a sleeve made of magnetically non-conductive material and together with this in a pot made of magnetically conductive material is used.
Transmitter heads of this type are primarily used to measure the thickness of magnetically conductive sheet metal and can be used as transmitters for control circuits in double sheet metal switches and to monitor sheet thickness tolerance limits, but are also used to measure the thickness of non-magnetic layers over ferromagnetic substances and also for proximity switches. In each case, the changing Hall voltage is evaluated in a circuit connected to the transducer head, and it is important to detect the changes in the magnetic flux that changes due to the influences of the magnetic substance as sensitively as possible.
It is therefore the object of the invention to design the magnetic transducer head mentioned at the beginning in such a way that changes in the flux as a result of a change in the magnetic return caused by the sample to be scanned can be detected very precisely and highly sensitively, without more than one one-sided access of the transducer head to the sample is required.
This object is achieved with the encoder head in that the pot and the sleeve have transverse bores, which are arranged diametrically to the permanent magnet and adjacent to the common end face of the permanent magnet, the sleeve and the pot, that one each on the bottom of the bores formed by the permanent magnet Hall generator is attached and the holes in the pot are blocked by plugs, while the connecting lines of the Hall generators are led out through essentially axially parallel holes in the sleeve and in the bottom of the pot.
The arrangement of the Hall generators close to the scanning face of the transducer head approaching the sample has the advantage that changes in flux are communicated to the Hall generators with the greatest sensitivity, with disturbances in the flux lines being largely avoided by the fact that the bores in the magnetic return pot are magnetized after the Hall generators are inserted conductive material are blocked. The diametrical and thus symmetrical arrangement of the Hall generators also contributes to the good result, with the voltage paths of the generators then advantageously being connected in series to increase the sensitivity.
The encoder head is completely independent of its position of use and also of the larger masses of ferromagnetic materials surrounding it, so that it can be inserted into a bore of a machine part on the movement path of samples, for example, or in the case of a proximity switch the movement path of a ferromagnetic counterpart.
The invention is described in more detail below using an exemplary embodiment with reference to the drawing. Show it
1 shows an axial section through the encoder head;
FIG. 2 shows a cross section along the line II-II in FIG. 1.
1 shows an axial longitudinal section, enlarged in scale compared to the natural dimensions, through a transmitter head, which is designated as a whole by 10. In the case of the use of the encoder head 10 shown here as a sheet metal thickness control device, the sheet metal strip 16 to be checked is guided directly over the end face 1 of the encoder head. The encoder head has a cylindrical tubular housing that can be made of non-magnetizable material. A magnetic return pot 3 made of soft magnetic material, a spacer sleeve 4 made of non-magnetizable material such as brass and a permanent magnet 5 which is magnetized in the axial direction of the encoder head follow flush with the end face of the tubular housing 2, inserted concentrically from the outside to the inside.
The end face 1 of this concentric arrangement is exposed, with which a particularly high sensitivity can be achieved. The magnetic return path is designed in the shape of a pot with a base 30 made of thick material.
Immediately adjacent to the end face 1 of the transducer head, two radially extending transverse bores 6 are made in the sleeve 4 and the pot 3 diametrically to each other, so that the end face 1 of the transducer head essentially represents a tangential surface to these transverse bores. On the bottom of the transverse bores 6, which is formed by the permanent magnet 5, a Hall generator 7 is attached, and the transverse bores 6 themselves in the wall of the pot 3 are blocked by plugs 8, which preferably consist of the material of the pot 3 itself, so that the magnetic conductance is not reduced at this point of the pot 3.
The connecting lines 9 of the Hall generators 7 are led out of the active part of the encoder pot 10 through essentially axially parallel longitudinal bores 19 in the sleeve 4 and, as a continuation, in the bottom of the pot 30 and can be in a cavity below the pot and inside the drill housing 2 with a connecting cable 18 be connected. Said cavity is closed on the underside with a cover 17.
Details of the evaluation circuit of the measured variable, namely the magnetic flux, and the Hall voltage derived from the change in flux are not described further here, since a person skilled in the art can appropriately adapt them to the respective requirements.