DE102006040550A1

DE102006040550A1 - Inductive reed switch for use as electronic switchgear has damping element whose damping quality approximates that of metal housing

Info

Publication number: DE102006040550A1
Application number: DE102006040550A
Authority: DE
Inventors: Reinhard Teichmann; Bernd Buck
Original assignee: IFM Electronic GmbH
Current assignee: IFM Electronic GmbH
Priority date: 2005-08-31
Filing date: 2006-08-30
Publication date: 2007-03-01
Anticipated expiration: 2026-08-31
Also published as: DE102006040550B4

Abstract

A metal housing (1), preferably made from high grade steel, accommodates at least one transmission coil (2) arranged next to two symmetrically arranged receiving coils (3,4) made from non-magnetic metal. The impact side (6) opposite the rear side is provided with a damping element whose damping quality approximately corresponds to the damping quality of the housing.

Description

Die Erfindung betrifft einen induktiven Näherungsschalter mit einem zumindest teilweise aus Metall, vorzugsweise aus Edelstahl, besonders vorzugsweise aus VA-Stahl bestehenden Gehäuse, insbesondere mit einem zumindest teilweise aus einem unmagnetischen Metall bestehenden Gehäuse, mit mindestens einer Sendespule, mit zwei symmetrisch zur Sendespule angeordneten, gegensinnig in Reihe geschalteten Empfangsspulen und mit einer an die Empfangsspulen angeschlossenen Auswerteschaltung.The The invention relates to an inductive proximity switch with at least one partially made of metal, preferably of stainless steel, particularly preferably stainless steel housing, in particular with an at least partially non-magnetic Metal existing housing, with at least one transmitting coil, with two symmetrical to the transmitting coil arranged in opposite directions in series receiving coils and with an evaluation circuit connected to the receiving coils.

Induktive Näherungsschalter, also elektronische Schaltgeräte, sind kontaktlos ausgeführt und werden seit fast vierzig Jahren weitgehend anstelle von elektrischen, mechanisch betätigten Schaltgeräten, die kontaktbehaftet ausgeführt sind, verwendet, insbesondere in elektrischen und elektronischen Schalt-, Meß-, Steuer- und Regelkreisen.inductive Proximity switch, ie electronic switching devices, are contactless and have been used extensively for nearly forty years instead of electrical, mechanically operated Switchgear, the contact carried out are used, in particular in electrical and electronic switching, measuring, Control and regulating circuits.

Mit induktiven Näherungsschaltern wird indiziert, ob sich ein elektrisch leitendes, in der Regel ein metallisches Beeinflussungselement, nachfolgend stets Target genannt, dem Näherungsschalter hinreichend weit genähert hat. Hat sich das Target dem induktiven Näherungsschalter hinreichend weit genähert, so wird ein zu der Auswerteschaltung gehörender elektronischer Schalter umgesteuert; bei einem als Schließer ausgeführten Näherungsschalter wird der vorher nichtleitende elektronische Schalter nunmehr leitend, während bei einem als Öffner ausgeführten Näherungsschalter der vorher leitende elektronische Schalter nunmehr sperrt.With inductive proximity switches is indicated, whether an electrically conductive, usually a metallic Influencing element, hereinafter always called target, the proximity switch Approached sufficiently far Has. Has the target the inductive proximity switch sufficient approached far, Thus, a belonging to the evaluation circuit electronic switch reversed; when executed as a closer proximity switch is the before non-conductive electronic switches now conductive, while at one as an opener executed proximity switch the previously conductive electronic switch now locks.

Es gibt nun induktive Näherungsschalter unterschiedlicher Art.It Now there are inductive proximity switches different kind.

Bei einer ersten Art von induktiven Näherungsschaltern gehört zu diesen ein Oszillator. Dann gilt, daß Teil des Oszillators eine Empfangsspule ist oder der Oszillator – mit seinem "Eingang" – an eine Empfangsspule angeschlossen ist und daß der Oszillator Teil der Auswerteschaltung ist oder die Auswerteschaltung an den Ausgang des Oszillators angeschlossen ist. Zu den induktiven Näherungsschaltern der ersten Art, zu denen ein Oszillator gehört, gilt für den Oszillator, solange das Target einen vorgegebenen Abstand zum induktiven Näherungsschalter noch nicht erreicht hat, K × V = 1 mit K = Rückkopplungsfaktor und V = Verstärkungsfaktor des Oszillators; d. h. der Oszillator schwingt. Erreicht das Target den vorgegebenen Abstand, so führt dies in der Regel zu einer Verringerung des Rückkopplungsfaktors K und des Verstärkungsfaktors V, so daß K × V < 1 wird; d. h. die Schwingungen des Oszillators klingen ab bzw. der Oszillator hört auf zu schwingen. Abhängig vom Zustand des Oszillators bzw. der Amplitude der Ausgangsspannung des Oszillators wird ein zu der Auswerteschaltung gehörender elektronischer Schalter gesteuert.at a first type of inductive proximity switches is one of these an oscillator. Then that part of the oscillator is a receiving coil or the oscillator - connected with its "input" - to a receiving coil is and that the Oscillator part of the evaluation circuit or the evaluation circuit connected to the output of the oscillator. To the inductive Proximity switches the first type, which includes an oscillator, applies to the oscillator, as long as that Target a given distance to the inductive proximity switch yet did not reach, K × V = 1 with K = feedback factor and V = gain the oscillator; d. H. the oscillator vibrates. If the target reaches the given distance, so leads this usually leads to a reduction of the feedback factor K and the gain V, so that K × V <1; d. H. the Vibrations of the oscillator cancel or the oscillator stops swing. Dependent from the state of the oscillator or the amplitude of the output voltage the oscillator becomes an electronic switch belonging to the evaluation circuit controlled.

Bei den beschriebenen induktiven Näherungsschaltern erster Art wird zur Erfassung der Annährung eines Targets das sogenannte Wirbelstromverfahren angewendet, bei dem Wirbelstromverluste ausgewertet werden, die dann entstehen, wenn ein Target in das vom induktiven Näherungsschalter ausgehende elektromagnetische Wechselfeld eingebracht wird.at the described inductive proximity switches the first type is to detect the approach of a target the so-called Eddy current method applied, evaluated in the eddy current losses which arise when a target in the inductive proximity switch outgoing electromagnetic alternating field is introduced.

Das Wirbelstromverfahren ist mit dem beachtlichen Nachteil verbunden, daß der Schaltabstand des induktiven Näherungsschalters abhängig ist vom Material des Targets; bezieht man sich auf den Schaltabstand eines induktiven Näherungsschalters für ein ferromagnetisches Target, so beträgt der Schaltabstand des gleichen induktiven Näherungsschalters für ein nicht-ferromagnetisches Target z. B. nur etwa 50%. Bezogen auf den Schaltabstand, den ein bestimmter induktiver Näherungsschalter für ein ferromagnetisches Target hat, muß also für nicht-ferromagnetische Targets mit einem sogenannten Korrekturfaktor gearbeitet werden.The Eddy current method is associated with the considerable disadvantage that the Sensing distance of the inductive proximity switch is dependent the material of the target; one refers to the switching distance an inductive proximity switch for a ferromagnetic target, the switching distance is the same inductive proximity switch for a non-ferromagnetic target z. B. only about 50%. Based on the Sensing distance a certain inductive proximity switch for a ferromagnetic Target has, so must for non-ferromagnetic Targets are worked with a so-called correction factor.

Bei induktiven Näherungsschaltern in Abhängigkeit vom Material des Targets mit einem Korrekturfaktor arbeiten zu müssen, ist schon vor vielen Jahren als nachteilig erkannt worden. Folglich hat sich die Fachwelt auch schon umfangreich mit dem Problem befaßt, einen induktiven Näherungsschalter so auszugestalten, daß er einen Korrekturfaktor von 1 aufweist, das heißt also daß eine Korrektur nicht erforderlich ist (vgl. die deutschen Offenlegungs-, Auslege- bzw. Patentschriften 32 25 193, 37 14 433, 38 14 131, 38 40 532, 39 12 946, 39 16 916, 40 21 164, 40 31 252, 43 30 140 und 197 40 774).at inductive proximity switches dependent on It is necessary to work with the material of the target with a correction factor been recognized as disadvantageous many years ago. consequently The experts have also dealt extensively with the problem, one inductive proximity switch so to design that he has a correction factor of 1, that is, that a correction is not required (see German Offenlegungs-, Auslege- or patent specifications 32 25 193, 37 14 433, 38 14 131, 38 40 532, 39 12 946, 39 16 916, 40 21 164, 40 31 252, 43 30 140 and 197 40 774).

Bei einer zweiten Art von induktiven Näherungsschaltern ist ein Oszillator nicht unbedingt erforderlich. Bei diesen induktiven Näherungsschaltern wird die durch das Target erreichbare Beeinflussung einer Empfangsspule – durch die an die Empfangsspule angeschlossene Auswerteschaltung – in anderer Weise ausgewertet. Dabei wird in eine Sendespule ein Wechselstrom einspeist. Ein Teil des dadurch entstehenden elektromagnetischen Wechselfeldes durchdringt die Empfangsspule und induziert in ihr eine vom Beeinflussungsabstand des Targets abhängige Spannung. Im einfachsten Fall ist an die Empfangsspule – als eingangsseitiger Teil der Auswerteschaltung – ein Schwellwertschalter angeschlossen, der darauf anspricht, ob die an der Empfangsspule anstehende Spannung unterhalb oder oberhalb eines vorgegebenen Schwellwertes liegt; die an der Empfangsspule anstehende Spannung wird dabei mit Indikatorspannung bezeichnet, weil die Empfangsspule der eigentliche Indikator dafür ist, ob der induktive Näherungsschalter durch das Target signifikant beeinflußt ist oder nicht. Statt eines einfachen Schwellwertschalters kann die Auswerteschaltung eingangsseitig auch einen Verstärker, einen Demodulator, einen Schwellwertschalter und einen zusätzlichen Schaltverstärker aufweisen.In a second type of inductive proximity switches, an oscillator is not essential. In these inductive proximity switches the achievable by the target influencing a receiving coil - evaluated by the connected to the receiving coil evaluation - in a different way. In this case, an alternating current is fed into a transmitting coil. A part of the resulting electromagnetic alternating field penetrates the receiving coil and induces in it a dependent of the influencing distance of the target voltage. In the simplest case, a threshold value switch is connected to the receiving coil - as an input-side part of the evaluation circuit - which responds to whether the voltage present at the receiving coil is below or above a predetermined threshold value; The voltage applied to the receiving coil voltage is called indicator voltage, because the Emp Fangsspule the actual indicator is whether the inductive proximity switch is significantly affected by the target or not. Instead of a simple threshold switch, the evaluation circuit on the input side may also have an amplifier, a demodulator, a threshold value switch and an additional switching amplifier.

Bei den induktiven Näherungsschaltern der zuletzt beschriebenen Art wird zur Erfassung der Annäherung eines Targets also nicht das weiter oben beschriebene Wirbelstromverfahren angewendet, vielmehr wird das beschriebene sogenannte Transformatorverfahren angewendet, bei dem das Target die magnetische Kopplung zwischen der Sendespule und der Empfangsspule und damit die Größe der in der Empfangsspule induzierten Spannung beeinflußt.at the inductive proximity switches of the type described last is used to detect the approximation of a Targets so not the eddy current method described above rather, the described so-called transformer method is used applied, where the target is the magnetic coupling between the transmitting coil and the receiving coil and thus the size of the in the Reception coil induced voltage affects.

Bei dem eingangs konkret beschriebenen induktiven Näherungsschalter, der unter anderem aus den deutschen Offenlegungsschriften 198 34 071 und 100 12 830 bekannt ist, der also neben der Sendespule zwei symmetrisch zur Sendespule angeordnete, gegensinnig in Reihe geschaltete Empfangsspulen aufweist, wird das Transformatorverfahren in einer besonderen Ausgestaltung angewendet, nachfolgend als Transformatordifferenzverfahren bezeichnet. Dabei werden in den beiden Empfangsspulen Spannungen induziert, die eine entgegengesetzte Polarität haben. Die Reihenschaltung der beiden Empfangsspulen führt dann dazu, daß die resultierende Spannung an der Reihenschaltung der beiden Empfangsspulen Null ist, wenn die in den beiden Empfangs spulen induzierten Spannungen exakt dem Betrag nach gleich und exakt gegenphasig sind.at the initially described inductive proximity switch, the under from German Offenlegungsschriften 198 34 071 and 100 12 830 is known, so in addition to the transmitting coil two symmetrical arranged to the transmitting coil, in opposite directions connected in series receiving coils has, the transformer method in a particular embodiment applied, hereinafter referred to as the transformer difference method. In this case, voltages are induced in the two receiver coils, which have an opposite polarity. The series connection the two receiving coils leads then that the resulting voltage at the series connection of the two receiving coils Zero is when the coils in the two receiving induced voltages exactly equal in amount and exactly opposite in phase.

Induktive Näherungsschalter der Art, von der die Erfindung ausgeht und die erfindungsgemäß ausgestaltet und weitergebildet werden sollen, sind nun so aufgebaut, daß im unbeeinflußten Zustand die resultierende Spannung an der Reihenschaltung der beiden Empfangsspulen nicht Null ist, sondern sehr klein ist, z. B. 5 mV beträgt. Man wählt für den unbeeinflußten Zustand des in Rede stehenden induktiven Näherungsschalters eine von Null abweichende resultierende Spannung an der Reihenschaltung der beiden Empfangsspulen, weil die bei einer Beeinflussung des induktiven Näherungsschalters auftretende Abweichung der resultierenden Spannung von der Auswerteschaltung dann besser erfaßt und verarbeitet werden kann, wenn der Ausgangswert für den unbeeinflußten Näherungsschalter ungleich Null ist.inductive proximity switch the type from which the invention proceeds and the invention designed and to be trained, are now constructed so that in the unaffected state the resulting voltage at the series connection of the two receiving coils not zero, but is very small, z. B. 5 mV is. you chooses for the undisturbed state of the inductive proximity switch in question one of zero different resulting voltage at the series connection of the two Reception coils, because in an influence of the inductive Proximity switch occurring deviation of the resulting voltage from the evaluation circuit then better understood and can be processed when the output value for the unaffected proximity switch is not equal to zero.

Nähert sich einem induktiven Näherungsschalter der zuvor beschriebenen Art ein Target, so wird dadurch die magnetische Kopplung zwischen der Sendespule einerseits und den Empfangsspulen andererseits unsymmetrisch beeinflußt. Das hat dann zur Folge, daß in den beiden Empfangsspulen Spannungen induziert werden, die nicht mehr entgegengesetzt gleich sind, so daß an der Reihenschaltung der beiden Empfangsspulen resultierend eine Spannung entsteht, die von der Spannung abweicht, die bei unbeeinflußtem Näherungsschalter entsteht. Übersteigt diese Spannung einen vorgegebenen Schwellwert, so wird das als Signal "Näherungsschalter beeinflußt" ausgewertet.Approaches an inductive proximity switch of the type described above a target, so this is the magnetic Coupling between the transmitting coil on the one hand and the receiving coil on the other asymmetrically influenced. This has the consequence that in the two receiving coils voltages are induced, not are more opposite equal, so that at the series circuit of two receiving coils resulting in a voltage that is generated by deviates from the voltage that arises when the proximity switch is not affected. exceeds This voltage is a predetermined threshold, so this is evaluated as a signal "proximity switch affected".

Zusätzlich zu dem beschriebenen Problem der Notwendigkeit eines Korrekturfaktors gibt es bei induktiven Näherungsschaltern weitere Kriterien, die wesentlich sein können:

a) Induktive Näherungsschalter sollen bei vorgegebener Baugröße häufig einen relativ großen Schaltabstand haben.
b) Der Schaltabstand, für den induktive Näherungsschalter ausgelegt sind, soll weitgehend stabil sein, insbesondere soweit wie möglich temperaturunabhängig sein.
c) In verschiedenen Anwendungsbereichen, z. B. in der Lebensmittelindustrie, werden sogenannte Ganzmetallschalter benötigt, das heißt induktive Näherungsschalter, die ein aus Metall, vorzugsweise aus Edelstahl bestehendes Gehäuse aufweisen, weil bei einem aus Kunststoff bestehenden Gehäuse eine Permeation nicht hinreichend sicher verhindert ist bzw. verhindert werden kann.

In addition to the described problem of the need for a correction factor, inductive proximity switches have other criteria that may be significant:

a) Inductive proximity switches should often have a relatively large switching distance for a given size.
b) The switching distance, are designed for the inductive proximity switch, should be largely stable, in particular as far as possible to be temperature independent.
c) In various applications, eg. As in the food industry, so-called all-metal switches are needed, that is inductive proximity switch, which have a metal, preferably made of stainless steel housing, because in a plastic housing, a permeation is not sufficiently sure prevented or can be prevented.

Eingangs ist gesagt worden, daß die Erfindung einen induktiven Näherungsschalter mit einem zumindest teilweise aus Metall bestehenden Gehäuse betrifft. Damit ist gemeint, daß Gegenstand der Erfindung sowohl solche induktiven Näherungsschalter sind, deren Gehäuse nur an der Beeinflussungsseite aus Metall besteht, die also einen metallischen Deckel oder eine metallische Kappe aufweisen, während das Gehäuse im übrigen aus Kunststoff besteht, daß Gegenstand der Erfindung aber auch solche induktiven Näherungsschalter sind, deren Gehäuse insgesamt aus Metall besteht, die üblicherweise als Ganzmetallschalter bezeichnet werden.input It has been said that the Invention an inductive proximity switch with an at least partially made of metal housing. By that is meant that object the invention are both such inductive proximity switches whose casing only on the influencing side of metal, that is one metallic lid or a metallic cap, while the casing Furthermore made of plastic, that object the invention but also such inductive proximity switches are whose Overall housing Made of metal, usually be referred to as all-metal switch.

Ausgehend von dem zuvor im einzelnen geschilderten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, den eingangs beschriebenen induktiven Näherungsschalter so auszugestalten und weiterzubilden, daß die zuvor aufgezeigten Kriterien "Korrekturfaktor 1 oder nahezu 1", "relativ großer Schalterabstand bei vorgegebener Baugröße" und "Stabilität des Schaltpunktes, insbesondere weitgehende Temperaturunabhängigkeit des Schaltpunktes" realisiert sind.outgoing from the previously described in detail prior art The invention is based on the object, the inductive described above proximity switch to design and refine that the previously indicated criteria "correction factor 1 or nearly 1 "," relatively large switch gap for a given size "and" stability of the switching point, in particular extensive temperature independence of the switching point "are realized.

Der erfindungsgemäße induktive Näherungsschalter ist nun zunächst und im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, daß an der der Beeinflussungsseite entgegengesetzten Rückseite der Empfangsspulen ein Vorbedämpfungselement vorgesehen ist und die Vorbedämpfungseigenschaften des Vorbedämpfungselements den Vorbedämpfungseigenschaften des Gehäuses an der Beeinflussungsseite zumindest annähernd entsprechen. Diese erste erfindungsgemäße Maßnahme führt dazu, daß der erfindungsgemäße induktive Näherungsschalter im unbeeinflußten Zustand nicht nur hinsichtlich der magnetischen Kopplung zwischen der Sendespule einerseits und den Empfangsspulen andererseits hinreichend symmetrisch aufgebaut werden kann, daß vielmehr auch das Wirbelstromverlustverhalten sowohl auf der Beeinflussungsseite als auch auf der der Beeinflussungsseite entgegengesetzten Rückseite der Empfangsspulen gleich oder annähernd gleich realisiert werden kann.The inductive proximity switch according to the invention is now initially and essentially characterized in that on the influence of the opposite side opposite the Emp Fangsspulen a Vorbedämpfungselement is provided and the Vorbedämpfungseigenschaften the Vorbedämpfungselements the pre-damping properties of the housing on the influencing side at least approximately. This first measure according to the invention causes the inductive proximity switch according to the invention in the uninfluenced state not only with respect to the magnetic coupling between the transmitting coil on the one hand and the receiving coil on the other hand can be constructed sufficiently symmetrical, but that the eddy current loss behavior both on the influencing side and on the influencing side opposite back of the receiving coils can be equal or approximately equal realized.

Im einzelnen gibt es nun verschiedene Möglichkeiten, den erfindungsgemäßen induktiven Näherungsschalter weiter auszugestalten und weiterzubilden.in the There are now various possibilities, inductive inductive according to the invention proximity switch further develop and further educate.

Zunächst empfiehlt es sich, für das an der der Beeinflussungsseite entgegengesetzten Rückseite der Empfangsspulen vorzusehende Vorbedämpfungselement das gleiche Metall zu verwenden wie für den metallischen Teil des Gehäuses oder für das Gehäuse selbst, vorzugsweise also Edelstahl, besonders vorzugsweise VA-Stahl. Üblich ist es, für den metallischen Teil des Gehäuses, also den metallischen Deckel oder die metallische Kappe, bzw. für das Gehäuse insgesamt den VA-Stahl 1.4404 zu verwenden, der dann auch für das Vorbedämpfungselement verwendet werden kann. Es besteht aber auch die Möglichkeit, das Vorbedämpfungselement – einlagig oder mehrlagig – aus einer Hasberg-Folie zu realisieren.First of all recommends it is, for the opposite side of the impact side the receiving coils to be provided Vorabsämpfungselement the same To use metal as for the metallic part of the housing or for that casing itself, preferably so stainless steel, particularly preferably stainless steel. It is usual it, for the metallic part of the housing, So the metallic lid or the metallic cap, or for the case as a whole to use the VA steel 1.4404, which then also for the pre-damping element can be used. But there is also the possibility the pre-damping element - single-layered or multi-layered - off to realize a Hasberg foil.

Wie ausgeführt, sollen die Vorbedämpfungseigenschaften des Vorbedämpfungselements den Vorbedämpfungseigenschaften des Gehäuses an der Beeinflussungsseite zumindest annähernd entsprechen. Diese Vorgabe hat auch Einfluß auf die Dicke des Vorbedämpfungselements. Das Vorbedämpfungselement kann demnach z. B. eine Dicke von etwa 0,01 mm bis 1,0 mm, vorzugsweise von etwa 0,03 mm bis 0,7 mm, vorzugsweise von etwa 0,1 mm bis 0,3 mm aufweisen.As executed should the Vorbedämpfungseigenschaften the pre-damping element the pre-damping properties of the housing at least approximately correspond to the influencing side. This default also has influence the thickness of the pre-damping element. The pre-damping element can therefore z. B. a thickness of about 0.01 mm to 1.0 mm, preferably from about 0.03 mm to 0.7 mm, preferably from about 0.1 mm to 0.3 mm have.

Eine in Bezug auf die Realisierung des an der der Beeinflussungsseite entgegengesetzten Rückseite der Empfangsspulen vorgesehenen Vorbedämpfungselements besonders bevorzugte Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, daß das Vorbedämpfungselement teilweise aus dem gleichen Material wie der metallische Teil des Gehäuses bzw. das Gehäuse und teilweise aus einer Hasberg-Folie besteht. Damit wird ein aus der funktionsbedingten Erwärmung des induktiven Näherungsschalters ansonsten resultierender Temperatureinfluß auf das Vorbedämpfungselement weitgehend eliminiert. Überraschenderweise hat sich nämlich gezeigt, daß sich bei Edelstahl der relative Permeabilitätsfaktor und bei der Hasberg-Folie der spezifische Widerstand temperaturabhängig so ändern, daß bei entsprechender Dimensionierung der beiden Teile des Vor bedämpfungselements eine sich ändernde Temperatur resultierend ohne Einfluß ist.A in terms of the realization of the on the influencing side opposite back the receiving coils provided Vorbedämpfungselements particularly preferred embodiment is characterized in that the pre-damping element partly made of the same material as the metallic part of the housing or the housing and partly consists of a Hasberg foil. This will turn one off the functional heating of the inductive proximity switch otherwise resulting temperature influence on the pre-damping element largely eliminated. Surprisingly has become shown that For stainless steel, the relative permeability factor and the Hasberg film change the specific resistance temperature dependent so that with appropriate dimensioning the two parts of the ago damping element a changing one Temperature is without influence.

Zu dem erfindungsgemäßen induktiven Näherungsschalter gehört – funktionsnotwendig – nur eine Sendespule. Eine bevorzugte Ausführungsform ist jedoch dadurch gekennzeichnet, daß zwei gleichsinnig in Reihe geschaltete Sendespulen vorgesehen sind. Dadurch lassen sich Unterschiede im Aufbau der Sendespule aufgrund von Wicklungsunsymmetrien verringern.To the inductive according to the invention proximity switch heard - functionally necessary - only one Transmitting coil. A preferred embodiment is However, characterized in that two in the same direction in series switched transmitting coils are provided. This can be differences in the structure of the transmitting coil due to winding asymmetries decrease.

In bezug auf die räumliche und konstruktive Realisierung der Sendespule bzw. der Sendespulen oder/und der Empfangsspulen gibt es bevorzugte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen induktiven Näherungsschalters, auf die nun eingegangen werden soll.In terms of spatial and constructive realization of the transmitting coil or the transmitting coil and / or the receiving coils there are preferred embodiments of the inductive according to the invention Proximity switch which will now be discussed.

Zunächst empfiehlt es sich, die Sendespule bzw. die Sendespulen konzentrisch zu den Empfangsspulen anzuordnen. Die Empfangsspulen sind vorzugsweise koaxial, in Beeinflussungsrichtung hintereinander angeordnet. Es besteht aber auch die Möglichkeit, die Empfangsspulen konzentrisch zueinanderanzuordnen.First of all recommends it is, the transmitting coil or the transmitting coils concentric to the Arrange receiving coils. The receiving coils are preferably coaxial, arranged one behind the other in the direction of influence. It but it is also possible to arrange the receiver coils concentric with each other.

Grundsätzlich können die Sendespule bzw. die Sendespulen oder/und die Empfangsspulen bei dem erfindungsgemäßen induktiven Näherungsschalter als sogenannte Luftspulen ausgeführt sein. Um dem Ziel näher zu kommen, bei vorgegebener Baugröße einen relativ großen Schaltabstand realisieren zu können, empfiehlt es sich jedoch, die Sendespule bzw. die Sendespulen oder/und die Empfangsspulen in einem ferromagnetischen Schalenkern bzw. in ferromagnetischen Schalenkernen anzuordnen. Dann, wenn die Empfangsspulen in ferromagnetischen Schalenkernen angeordnet sind, müssen natürlich die Schalenkerne Rückseite an Rückseite angeordnet sein, weil diese ja an ihren Rückseiten "magnetisch dicht" sind.Basically, the Transmitting coil or the transmitting coils and / or the receiving coils in the inductive according to the invention proximity switch designed as so-called air coils be. To get closer to the goal to come, for a given size a relatively large switching distance to be able to realize However, it is recommended that the transmitting coil or the transmitting coil and / or the receiving coils in a ferromagnetic shell core or in ferromagnetic shell cores to arrange. Then, when the receiving coils are arranged in ferromagnetic shell cores, of course, the Shell pits backside arranged at the back because they are "magnetically tight" on their backs.

Bei dem erfindungsgemäßen induktiven Näherungsschalter die Sendespulen oder/und die Empfangsspulen in einem ferromagnetischen Schalenkern anzuordnen, hat den Vorteil, daß damit die räumlichen Toleranzen geringer sind als bei der Realisierung mit einzelnen ferromagnetischen Schalenkernen. Folglich ist eine besonders bevorzugte Ausführungsform des erfindungsge mäßen induktiven Näherungsschalters weiter dadurch gekennzeichnet, daß die Sendespule bzw. die Sendespulen und die Empfangsspulen auf einem einzigen gemeinsamen Schalenkern angeordnet sind.In the inductive proximity switch according to the invention to arrange the transmitting coils and / or the receiving coils in a ferromagnetic pot core, has the advantage that so that the spatial tolerances are lower than in the realization with individual ferromagnetic shell cores. Consequently, a particularly preferred embodiment of the erfindungsge MAESSEN inductive proximity switch is further characterized in that the transmitting coil or the transmitting coil and the receiving coils on a single common Shell core are arranged.

Eine weitere bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen induktiven Näherungsschalters ist dadurch gekennzeichnet, daß die Sendespule oder die Sendespulen ohne Spulenkörper direkt auf den Schalenkern bzw. die Schalenkerne gewickelt ist bzw. sind und ihre Länge genau der Länge des Schalenkerns bzw. der Summe der Längen der Schalenkerne entspricht. Insbesondere bei dieser Ausführungsform, aber auch im übrigen, empfiehlt es sich, dann, wenn zwei ferromagnetische Schalenkerne vorgesehen sind, die Schalenkerne mit ihren Rückseiten abstandslos aneinanderliegend vorzusehen, vorzugsweise an ihren Rückseiten miteinander zu verkleben.A Another preferred embodiment of the inductive according to the invention Proximity switch is characterized in that the Transmitting coil or the transmitting coil without bobbin directly on the shell core or the shell cores is wound or are and their length exactly the length the shell core or the sum of the lengths of the shell cores corresponds. In particular, in this embodiment, but also for the rest, it is recommended, then, if provided two ferromagnetic shell cores are, the shell cores with their backs abutting each other without a gap provide, preferably to glue together at their backs.

Weiter oben ist ausgeführt, daß bei dem bei dem erfindungsgemäßen induktiven Näherungsschalter angewendeten Transformatordifferenzverfahren dafür gesorgt sein muß, daß im unbeeinflußten Zustand die resultierende Spannung der Reihenschaltung der beiden Empfangsspulen theoretisch Null ist, in der Praxis jedoch ungleich Null ist, aber klein ist, z. B. 5 mV beträgt. Das wird in der Praxis dadurch erreicht, daß im unbeeinflußten Zustand des Näherungsschalters der resultierende Koppelfaktor zwischen der Sendespule bzw. den Sendespulen und den beiden in Reihe geschalteten Empfangsspulen etwa 0,001 bis 0,02 beträgt. Die dafür erforderliche Symmetrie bzw. Quasi-Symmetrie der magnetischen Kopplung zwischen der Sendespule bzw. den Sendespulen und den Empfangsspulen kann – in bestimmten Grenzen – auch dadurch realisiert werden, daß dann, wenn zwei Sendespulen vorgesehen sind, die Windungszahlen der beiden Sendespulen geringfügig voneinander abweichen oder/und die Windungszahlen der beiden Empfangsspulen geringfügig voneinander abweichen.Further above is executed that at in the inductive according to the invention proximity switch applied transformer differential method must be taken to ensure that in the unaffected state the resulting voltage of the series connection of the two receiving coils theoretically zero, but not equal to zero in practice, but small is, for. B. 5 mV is. This is achieved in practice by being in the unaffected state of the proximity switch the resulting coupling factor between the transmitting coil and the Transmitting coils and the two receiving coils connected in series is about 0.001 to 0.02. The one for it required symmetry or quasi-symmetry of the magnetic coupling between the transmitting coil or the transmitting coils and the receiving coils can - in certain limits - too be realized in that then, if two transmitting coils are provided, the number of turns of the two Transmitter coils slightly differ from each other and / or the number of turns of the two receiving coils slight differ from each other.

Induktive Näherungsschalter der in Rede stehenden Art und die erfindungsgemäßen induktiven Näherungsschalter werden mit Sendefrequenzen betrieben, die üblicherweise zwischen 10 kHz und 200 kHz liegen. Überaschenderweise hat sich gezeigt, daß für unterschiedliche Baugrößen unterschiedliche Sendefrequenzen optimal sind. Vorzugsweise liegen nämlich die Sendefrequenzen bei der Baugröße M 12 zwischen 100 kHz und 150 kHz, insbesonde re bei etwa 120 kHz, bei der Baugröße M 18 zwischen 60 kHz und 100 kHz, insbesondere bei etwa 80 kHz, und bei der Baugröße M 30 zwischen 20 kHz und 30 kHz, insbesondere bei etwa 25 kHz.inductive proximity switch the type in question and the inductive proximity switch according to the invention are operated at transmission frequencies, usually between 10 kHz and 200 kHz are. Surprisingly, has been shown that for different Different sizes Transmission frequencies are optimal. Preferably, namely lie the Transmission frequencies for size M 12 between 100 kHz and 150 kHz, in particular at about 120 kHz, at the size M 18 between 60 kHz and 100 kHz, in particular at about 80 kHz, and in size M 30 between 20 kHz and 30 kHz, in particular at about 25 kHz.

Mehrfach ist bereits ausgeführt worden, daß bei dem bei dem erfindungsgemäßen Näherungsschalter angewendeten Transformatordifferenzverfahren dafür gesorgt sein muß, daß im unbeeinflußten Zustand die resultierende Spannung der Reihenschaltung der beiden Empfangsspulen theoretisch Null, in der Praxis klein, z. B. 5 mV, sein muß. Läßt sich die dafür erforderliche Symmetrie der magnetischen Kopplung zwischen der Sendespule bzw. den Sendespulen einerseits und den Empfangsspulen andererseits nicht hinreichend genau realisieren, dann kann zur Kompensation einer Unsymmetrie der magnetischen Kopplung zwischen der Sendespule bzw. den Sendespulen und den Empfangsspulen den Empfangsspulen ein Abgleichwiderstand zugeordnet sein.Multiple is already running been that at in the case of the proximity switch according to the invention applied transformer differential method must be taken to ensure that in the unaffected state the resulting voltage of the series connection of the two receiving coils theoretically zero, in practice small, z. B. 5 mV, must be. Let yourself the one for that required symmetry of the magnetic coupling between the transmitting coil or the transmitting coil on the one hand and the receiving coil on the other can not realize with sufficient accuracy, then can compensate an asymmetry of the magnetic coupling between the transmitting coil or the transmitter coils and the receiver coils the receiver coils a balance resistor be assigned.

Bei den erfindungsgemäßen induktiven Näherungsschaltern kann die Auswertung der an der Reihenschaltung der beiden Empfangsspulen entstehenden Indikatorspannung wie üblich erfolgen, nämlich durch einen an die Reihenschaltung der beiden Empfangsspulen angeordneten, den Eingang der Auswerteschaltung darstellenden Schwellwertschalter; die Auswerteschaltung kann aber auch, wie im Stand der Technik bekannt, eingangsseitig einen Verstärker, dann einen Demodulator, einen Schwellwertschalter und einen zusätzlichen Schaltverstärker aufweisen.at the inductive according to the invention Proximity switches can the evaluation of the series connection of the two receiving coils resulting indicator voltage as usual, namely by one arranged at the series connection of the two receiving coils, the input of the evaluation circuit representing threshold value switch; However, the evaluation circuit can also, as known in the art, on the input side an amplifier, then a demodulator, a threshold switch and an additional one switching amplifier exhibit.

Zur Lehre der Erfindung gehören aber auch besondere Maßnahmen in bezug auf die Speisung der Sendespule bzw. der Sendespulen und in bezug auf die Auswertung der an der Reihenschaltung der Empfangsspulen entstehenden Indikatorspannung.to Teaching of the invention belong but also special measures with respect to the supply of the transmitting coil or the transmitting coil and with respect to the evaluation of the series connection of the receiving coils resulting indicator voltage.

In bezug auf die Speisung der Sendespule bzw. der Sendespulen ist eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen induktiven Näherungsschalters dadurch gekennzeichnet, daß die Sendespule bzw. die Sendespulen Teil eines Stromspiegeloszillators mit vorzugsweise vier Oszillatortransistoren ist bzw. sind. Das ist ein Stromspiegeloszillator, der auch in induktiven Näherungsschaltern verwendet wird, die nach dem sogenannten Wirbelstromver fahren arbeiten. Diese Art der Speisung der Sendespule bzw. der Sendespulen hat zur Folge, daß mit einer Änderung der Spannung an den Empfangsspulen als Folge der Beeinflussung durch ein Target auch eine Änderung der Spannung an der Sendespule bzw. an den Sendespulen einhergeht.In with respect to the supply of the transmitting coil or the transmitting coil is a preferred embodiment of the inductive according to the invention Proximity switch characterized in that the transmitting coil or the transmitting coil part of a current mirror oscillator with preferably four oscillator transistors is or are. This is a current mirror oscillator, which also used in inductive proximity switches is going to work after the so-called Wirbelstromver. These Type of feeding the transmitter coil or the transmitting coil has the consequence that with a change the voltage at the receiving coils as a result of the influence of a target also a change the voltage at the transmitting coil or at the transmitting coil is accompanied.

Andere Ausführungsformen des erfindungsgemäßen induktiven Näherungsschalters sind in bezug auf die Speisung der Sendespule bzw. der Sendespulen dadurch gekennzeichnet, daß die Sendespule bzw. die Sendespulen entweder mit einem konstanten Wechselstrom oder mit einer konstanten Wechselspannung gespeist wird bzw. werden.Other embodiments of the inductive according to the invention Proximity switch are with respect to the supply of the transmitting coil or the transmitting coils characterized in that the Transmitting coil or the transmitting coils either with a constant alternating current or is supplied with a constant AC voltage or be.

Die verschiedenen Möglichkeiten der Speisung der Sendespule bzw. der Sendespulen sind Optionen zur Beeinflussung und Optimierung des Schaltabstandes bei Beeinflussung mit Targets verschiedener Material wie Eisen, Blei, Kupfer, Messing, Edelstahl usw. Normalerweise ist es das Ziel, für Targets aus unterschiedlichen Materialien einen etwa gleichen Schaltabstand zu erhalten. Dabei soll dieser Schaltabstand auch noch weitgehend unabhängig davon sein, ob das Target ein sehr dünnes Blech bzw. eine Folie ist oder eine beachtliche Dicke von z. B. 3 mm hat. Auch soll eine Verkleinerung des Targets einen möglichst geringen Verlust des Schaltabstands zur Folge haben.The various possibilities of feeding the transmitter coil or the transmitter coil are options for influencing and optimizing the switching distance when influenced by targets of various materials such as iron, lead, copper, brass, stainless steel, etc. Normally, the goal for Tar gets from different materials to get an approximately equal switching distance. This switching distance should also be largely independent of whether the target is a very thin sheet or a film or a considerable thickness of z. B. 3 mm. Also, a reduction of the target should result in the least possible loss of the switching distance.

In bezug auf die Auswerteschaltung des erfindungsgemäßen induktiven Näherungsschalters geht eine weitere Lehre der Erfindung dahin, daß die Auswerteschaltung eingangsseitig einen Multiplizierer enthält, dem Multiplizierer einerseits die Sendespannung, also die Spannung an der Sendespule bzw. an den Sendespulen, und andererseits die Indikatorspannung, also die Spannung an der Reihenschaltung der Empfangsspulen, zugeführt ist und das von dem Multiplizierer gebildete Produkt aus der Sendespannung und der Indikatorspannung in der Auswerteschaltung nach Betrag und Phase ausgewertet wird.In with respect to the evaluation circuit of the inductive according to the invention Proximity switch goes a further teaching of the invention is that the evaluation circuit on the input side contains a multiplier, the multiplier on the one hand, the transmission voltage, ie the voltage on the transmitting coil or on the transmitting coil, and on the other hand, the Indicator voltage, so the voltage at the series circuit of Reception coils, fed is and the product formed by the multiplier of the transmission voltage and the indicator voltage in the evaluation circuit by amount and Phase is evaluated.

Im einzelnen gibt es nun verschiedene Möglichkeiten, den erfindungsgemäßen induktiven Näherungsschalter auszugestalten und weiterzubilden. Solche Ausgestaltungen und Weiterbildungen ergeben sich aus den dem Patentanspruch 1 nachgeordneten Patentansprüchen und aus der folgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen in duktiven Näherungsschalter in Verbindung mit der Zeichnung. In der Zeichnung zeigtin the There are now various possibilities, inductive inductive according to the invention proximity switch to design and develop. Such refinements and developments emerge from the claims subordinate to claim 1 and from the following description of a preferred embodiment of a according to the invention in ductile proximity switch in conjunction with the drawing. In the drawing shows

1 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen induktiven Näherungsschalters, 1 a schematic representation of an inductive proximity switch according to the invention,

2 eine bevorzugte erste Ausführungsform des erfindungsgemäß wesentlichen Teils eines erfindungsgemäßen induktiven Näherungsschalters, 2 a preferred first embodiment of the invention essential part of an inductive proximity switch according to the invention,

3 eine zweite bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäß wesentlichen Teils eines erfindungsgemäßen induktiven Näherungsschalters, 3 A second preferred embodiment of the invention essential part of an inductive proximity switch according to the invention,

4 eine dritte bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäß wesentlichen Teils eines erfindungsgemäßen induktiven Näherungsschalters, 4 A third preferred embodiment of the invention essential part of an inductive proximity switch according to the invention,

5 eine Skizze, in der schaltungstechnische Details eines ersten bevorzugten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen induktiven Näherungsschalters schematisch dargestellt sind, 5 a sketch in which circuitry details of a first preferred embodiment of an inductive proximity switch according to the invention are shown schematically,

6 eine Skizze, in der schaltungstechnische Details eines zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen induktiven Näherungsschalters schematisch dargestellt sind und 6 a sketch in which circuitry details of a second preferred embodiment of an inductive proximity switch according to the invention are shown schematically and

7 eine Skizze, in der schaltungstechnische Details eines dritten bevorzugten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen induktiven Näherungsschalters schematisch dargestellt sind. 7 a sketch in which circuitry details of a third preferred embodiment of an inductive proximity switch according to the invention are shown schematically.

Der erfindungsgemäße, in den Figuren – teilweise nur schematisch – dargestellte induktive Näherungsschalter besteht zunächst aus einem aus einem unmagnetischen Metall, vorzugsweise aus Edelstahl, nämlich einem VA-Stahl, insbesondere dem VA-Stahl 1.4404, bestehenden Gehäuse 1, einer Sendespule 2, zwei symmetrisch zur Sendespule 1 angeordneten, gegensinnig in Reihe geschalteten Empfangsspulen 3, 4 und einer an die Empfangsspulen 3, 4 angeschlossenen Auswerteschaltung 5.The inventive, in the figures - partially only schematically - illustrated inductive proximity switch initially consists of a non-magnetic metal, preferably stainless steel, namely a VA steel, especially the VA steel 1.4404 existing housing 1 , a transmitting coil 2 , two symmetrical to the transmitting coil 1 arranged in opposite directions in series receiving coils 3 . 4 and one to the receiving coils 3 . 4 connected evaluation circuit 5 ,

Wie den 2, 3 und 4 entnommen werden kann, ist bei dem erfindungsgemäßen induktiven Näherungsschalter an der der Beeinflussungsseite 6 entgegengesetzten Rückseite 7 der Empfangsspulen 3 und 4 ein Vorbedämpfungselement 8 vorgesehen. Dabei entsprechen die Vorbedämpfungseigenschaften des Vorbedämpfungselements 8 zumindest annähernd den Vorbedämpfungseigenschaften des Gehäuses 1 an der Beeinflussungsseite 6; konkret besteht das Vorbedämpfungselement 8 aus dem gleichen Metall wie das Gehäuse 1. Nicht dargestellt sind Ausführungsformen des Vorbedämpfungselements, die dadurch gekennzeichnet sind, daß das Vorbedämpfungselement – einlagig oder mehrlagig – aus einer Hasberg-Folie besteht oder daß das Vorbedämpfungselement teilweise aus dem gleichen Metall wie das Gehäuse 1 und teilweise aus einer Hasberg-Folie besteht.Like that 2 . 3 and 4 can be removed is in the inductive proximity switch according to the invention on the influencing side 6 opposite back 7 the receiving coils 3 and 4 a pre-damping element 8th intended. In this case, the pre-damping properties of the pre-damping element correspond 8th at least approximately the Vorbedämpfungseigenschaften of the housing 1 on the influencing side 6 ; Specifically, there is the pre-damping element 8th made of the same metal as the case 1 , Not shown are embodiments of the Vorbedämpfungselements, which are characterized in that the Vorbedämpfungselement - single-layer or multi-layer - consists of a Hasberg film or that the Vorabsämpfungselement partially made of the same metal as the housing 1 and partly consists of a Hasberg foil.

Funktionsnotwendig für den erfindungsgemäßen Näherungsschalter ist nur eine Sendespule 2; statt nur einer Sendespule 2 können jedoch auch zwei Sendespulen vorgesehen werden, die dann gleichsinnig in Reihe zu schalten sind.Functional necessary for the proximity switch according to the invention is only one transmission coil 2 ; instead of just one transmission coil 2 However, two transmitting coils can be provided, which are then to turn in the same direction in series.

Wie den 2 und 3 zu entnehmen, gilt für die hier dargestellten Ausführungsbeispiele erfindungsgemäßer induktiver Näherungsschalter, daß die Sendespule 2 konzentrisch zu den Empfangsspulen 3, 4 angeordnet ist und daß die Empfangsspulen 3, 4 koaxial, in Beeinflussungsrichtung hintereinander angeordnet sind; eine konzentrische Anordnung der Empfangsspulen zueinander wäre auch möglich.Like that 2 and 3 can be seen, applies to the embodiments shown here inventive inductive proximity switch, that the transmitting coil 2 concentric with the receiver coils 3 . 4 is arranged and that the receiving coils 3 . 4 coaxial, arranged one behind the other in the direction of influence; a concentric arrangement of the receiver coils to each other would also be possible.

Im übrigen zeigt die 2 für das dargestellte Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen induktiven Näherungsschalters, daß die Sendespule 2 und die Empfangsspulen 3, 4 in ferromagnetischen Schalenkernen 9, 10 und 11 angeordnet sind, die Sendespule 2 im Schalenkern 9, die Empfangsspule 3 im Schalenkern 10 und die Empfangsspule 4 im Schalenkern 11.Otherwise, the shows 2 for the illustrated embodiment of an inductive proximity switch according to the invention, that the transmitting coil 2 and the receiving coils 3 . 4 in ferromagnetic shell cores 9 . 10 and 11 are arranged, the transmitting coil 2 in the pot core 9 , the receiving coil 3 in the pot core 10 and the receiver coil 4 in the pot core 11 ,

Für die in den 2, 3 und 4 dargestellten Ausführungsbeispiele erfindungsgemäßer induktiver Näherungsschalter gilt, daß zwischen dem Schalenkern 11 und dem Vorbedämpfungselement 8 ein Abstandshalter 12 vorgesehen ist. Mit Hilfe des Abstandshalters 12 kann ein definierter Abstand zwischen dem Schalenkern 11 und dem Vorbedämpfungselement 8 sichergestellt werden.For those in the 2 . 3 and 4 Darge Embodiments of inventive inductive proximity switch applies that between the shell core 11 and the pre-damping element 8th a spacer 12 is provided. With the help of the spacer 12 can be a defined distance between the shell core 11 and the pre-damping element 8th be ensured.

Auf der Beeinflussungsseite 6 haben die in den 2, 3 und 4 dargestellten erfindungsgemäßen induktiven Näherungsschalter einen Deckel 13, der vorzugsweise aus unmagnetischem Edelstahl besteht. Zwischen dem Schalenkern 10 und dem Deckel 13, der zum Gehäuse 1 gehört, ist ein Abstandshalter 14 vorgesehen, mit dessen Hilfe auf einfache Weise ein definierter Abstand zwischen dem Schalenkern 10 und dem Deckel 13 eingehalten werden kann. Vorzugsweise ist das Vorbedämpfungselement 8 etwas dicker als der Deckel 13 und ist auch der Abstandshalter 12 etwas dicker als der Abstandshalter 14.On the influencing side 6 have the in the 2 . 3 and 4 illustrated inductive proximity switch according to the invention a lid 13 , which preferably consists of non-magnetic stainless steel. Between the shell core 10 and the lid 13 that to the housing 1 heard is a spacer 14 provided, with the help of a simple way a defined distance between the shell core 10 and the lid 13 can be complied with. Preferably, the pre-damping element 8th a bit thicker than the lid 13 and is also the spacer 12 slightly thicker than the spacer 14 ,

In dem in 3 dargestellten Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen induktiven Näherungsschalters ist die Sendespule 2 direkt auf die Schalenkerne 10, 11 gewickelt; ein besonderer Spulenkörper ist also nicht vorgesehen. Im übrigen entspricht die Länge der Sendespule 2 genau der Summe der Längen der Schalenkerne 10 und 11; die Sendespule 12 schließt also beidseitig bündig mit den Schalenkernen 10 und 11 ab.In the in 3 illustrated embodiment of an inductive proximity switch according to the invention is the transmitting coil 2 directly on the shell pods 10 . 11 wound; a special bobbin is therefore not provided. Otherwise, the length of the transmitting coil corresponds 2 exactly the sum of the lengths of the shell cores 10 and 11 ; the transmitting coil 12 thus closes flush with the shell cores on both sides 10 and 11 from.

Ein besonders bevorzugtes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen induktiven Näherungsschalters zeigt 4 insoweit, als bei diesem Ausführungsbeispiel die Sendespule 2 in einem konzentrisch in den Schalenkernen 10, 11 vorgesehenen Hohlraum 15 angeordnet ist. Im einzelnen ist dabei die Sendespule 2 auf einem stabförmigen Ferritkern 16 angeordnet.A particularly preferred embodiment of the inductive proximity switch according to the invention shows 4 insofar as in this embodiment, the transmitting coil 2 in a concentric manner in the shell cores 10 . 11 provided cavity 15 is arranged. In particular, while the transmitting coil 2 on a rod-shaped ferrite core 16 arranged.

Im übrigen zeigen die 3 und 4 insoweit bevorzugte Ausführungsformen erfindungsgemäßer induktiver Näherungsschalter, als die Schalenkerne 10 und 11 mit ihren Rückseiten abstandslos aneinanderliegen, nämlich verklebt sind.For the rest, the show 3 and 4 In that regard, preferred embodiments of inventive inductive proximity switch, as the shell cores 10 and 11 with their backs abut each other without gaps, namely glued.

Nicht dargestellt ist, daß bei dem erfindungsgemäßen induktiven Näherungsschalter dann, wenn zwei Sendespulen vorgesehen sind, die beiden Windungszahlen der beiden Sendespulen geringfügig voneinander abweichen können und die Windungszahlen der beiden Empfangsspulen geringfügig voneinander abweichen können. Durch diese Maßnahme kann – in bestimmten Grenzen – die erforderliche Symmetrie der magnetischen Kopplung zwi schen der Sendespule bzw. den Sendespulen einerseits und den Empfangsspulen andererseits realisiert werden.Not is shown that at the inductive according to the invention proximity switch then, if two transmitting coils are provided, the two numbers of turns the two transmitting coils slightly from each other may differ and the number of turns of the two receiving coils slightly from each other may differ. By this measure can - in certain limits - the required symmetry of the magnetic coupling between tween the transmitting coil or the transmitting coil on the one hand and the receiving coil on the other will be realized.

Für den Fall, daß sich bei dem erfindungsgemäßen induktiven Näherungsschalter die für die Anwendung des Transformatordifferenzverfahrens erforderliche Symmetrie der magnetischen Kopplung zwischen der Sendespule 2 und den Empfangsspulen 3, 4 nicht hinreichend genau realisieren läßt, kann zur Kompensation einer Unsymmetrie der magnetischen Kopplung zwischen der Sendespule 2 und den Empfangsspulen 3, 4 den Empfangsspulen 3, 4 ein Abgleichwiderstand 17 zugeordnet sein; mögliche Realisierungen dieser Maßnahme sind in den 5, 6 und 7 – mit den Varianten in 5a und 5b, 6a und 6b sowie 7a und 7b – dargestellt.In the event that in the inductive proximity switch according to the invention required for the application of the transformer difference process symmetry of the magnetic coupling between the transmitting coil 2 and the receiving coils 3 . 4 can not be realized with sufficient accuracy, can compensate for an imbalance of the magnetic coupling between the transmitting coil 2 and the receiving coils 3 . 4 the receiving coils 3 . 4 a balance resistor 17 be assigned; Possible realizations of this measure are in the 5 . 6 and 7 - with the variants in 5a and 5b . 6a and 6b such as 7a and 7b - shown.

In den Figuren, und zwar in den 5, 6 und 7 sind auch besondere Maßnahmen in bezug auf die Speisung der Sendespule 2 und in bezug auf die Auswertung der an der Reihenschaltung der Empfangsspulen 3, 4 entstehenden Indikatorspannung dargestellt.In the figures, in the 5 . 6 and 7 are also special measures with respect to the feeding of the transmitting coil 2 and with respect to the evaluation of the series connection of the receiving coils 3 . 4 resulting indicator voltage shown.

In bezug auf die Speisung der Sendespule 2 ist das in 5 dargestellte Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen induktiven Näherungsschalters dadurch gekennzeichnet, daß die Sendespule 2 Teil eines Stromspiegeloszillators 18 mit vier Oszillatortransistoren 19, 20, 21, 22 ist. Dieser Stromspiegeloszillator 18 ist ein solcher, der auch in induktiven Näherungsschaltern verwendet wird, die nach dem sogenannten Wirbelstromverfahren arbeiten. Die Speisung der Sendespule 2 bzw. der Sendespulen mit dem dargestellten Stromspiegeloszillator 18 hat zur Folge, daß mit einer Änderung der Spannung an den Empfangsspulen 3, 4 als Folge der Beeinflussung durch ein Target auch eine Änderung der Spannung an der Sendespule 2 bzw. an den Sendespulen einhergeht.With respect to the feeding of the transmitting coil 2 is that in 5 illustrated embodiment of an inductive proximity switch according to the invention characterized in that the transmitting coil 2 Part of a current mirror oscillator 18 with four oscillator transistors 19 . 20 . 21 . 22 is. This current mirror oscillator 18 is one that is also used in inductive proximity switches, which operate according to the so-called eddy current method. The feeding of the transmitting coil 2 or the transmitting coil with the illustrated current mirror oscillator 18 has the consequence that with a change in the voltage at the receiving coils 3 . 4 as a result of the influence of a target, also a change in the voltage at the transmitting coil 2 or goes along with the transmitting coil.

Die in den 6 und 7 dargestellten Ausführungsbeispiele erfindungsgemäßer induktiver Näherungsschalter sind bezüglich der Speisung der Sendespule 2 dadurch gekennzeichnet, daß die Sendespule 2 mit einem konstanten Wechselstrom, 6, oder mit einer konstanten Wechselspannung, 7, gespeist wird.The in the 6 and 7 illustrated embodiments of inductive proximity switch according to the invention are with respect to the supply of the transmitting coil 2 characterized in that the transmitting coil 2 with a constant alternating current, 6 , or with a constant alternating voltage, 7 , is fed.

In bezug auf die Auswerteschaltung 5 des erfindungsgemäßen induktiven Näherungsschalters zeigt die 3, daß die Auswerteschaltung 5 eingangsseitig einen Multiplizierer 23 enthält, dem einerseits die Sendespannung, also die Spannung an der Sendespule 2, und andererseits die Indikatorspannung, also die Spannung an der Reihenschaltung der Empfangsspulen 3, 4 zugeführt ist; das von dem Multiplizierer 23 gebildete Produkt aus der Sendespannung und der Indikatorspannung wird in der Auswerteschaltung 5 nach Betrag und Phase ausgewertet.With respect to the evaluation circuit 5 of the inductive proximity switch according to the invention shows the 3 in that the evaluation circuit 5 on the input side, a multiplier 23 contains, on the one hand, the transmission voltage, that is, the voltage at the transmitting coil 2 , and on the other hand, the indicator voltage, that is, the voltage at the series connection of the receiving coils 3 . 4 is supplied; that from the multiplier 23 formed product of the transmission voltage and the indicator voltage is in the evaluation circuit 5 evaluated according to amount and phase.

Im Ausführungsbeispiel nach 5 ist die an der Sendespule 2 liegende Spannung direkt an den Multiplizierer 23 geführt. Im Ausführungsbeispiel nach 6 ist für die Speisung der Sendespule 2 eine Konstantstromquelle 24 vorgesehen und ist die Verbindung zwischen der Konstantstromquelle 24 und der Sendespule 2 über einen Regelverstärker 25 an den Multiplizierer 23 angeschlossen. Für das Ausführungsbeispiel nach 7, bei dem eine Konstantstromquelle 26 vorgesehen ist, gilt wieder, wie beim Ausführungsbeispiel nach 5, daß die Spannung an der Sendespule 2, die der Spannung der Konstantspannungsquelle 26 entspricht, direkt an den Multiplizierer 23 angeschlossen ist.In the embodiment according to 5 is the at the transmitting coil 2 lying voltage directly to the multiplier 23 guided. In the embodiment according to 6 is for the supply of the transmitting coil 2 a constant current source 24 provided and is the connection between the constant current source 24 and the transmitting coil 2 via a variable gain amplifier 25 to the multiplier 23 connected. For the embodiment according to 7 in which a constant current source 26 is provided, applies again, as in the embodiment according to 5 in that the voltage at the transmitting coil 2 , that of the voltage of the constant voltage source 26 corresponds, directly to the multiplier 23 connected.

Claims

Inductive proximity switch with an at least partially made of metal, preferably made of stainless steel, particularly preferably made of VA steel housing, in particular with an at least partially made of a non-magnetic metal housing, with at least one transmitting coil, with two symmetrically arranged to the transmitting coil, in opposite directions connected in series Receiving coils and having an evaluation circuit connected to the receiving coils, characterized in that on the influencing side ( 6 ) opposite back ( 7 ) of the receiving coils ( 3 . 4 ) a pre-damping element ( 8th ) is provided and the Vorbedämpfungseigenschaften the Vorbedämpfungselements ( 8th ) the pre-damping properties of the housing ( 1 ) on the influencing side ( 6 ) at least approximately.

Inductive proximity switch according to Claim 1, characterized in that the housing ( 1 ) at least on the influencing side ( 6 ) made of metal, preferably made of stainless steel, in particular of a non-magnetic stainless steel.

Inductive proximity switch according to claim 1 or 2, characterized in that the pre-damping element ( 8th ) consists of the same metal from which a part of the housing ( 1 ) or the housing ( 1 ) consists.

Inductive proximity switch according to one of Claims 1 to 3, characterized in that the pre-damping element ( 8th ) has a thickness of about 0.01 mm to 1.0 mm, preferably from about 0.03 mm to 0.7 mm, in particular from about 0.1 mm to 0.3 mm.

Inductive proximity switch one of the claims 1 to 4, characterized in that as a pre-damping element a Hasberg film is provided.

Inductive proximity switch according to one of the claims 1 to 5, characterized in that the pre-damping element partly from the same metal as the case and partly from one Hasberg film exists.

Inductive proximity switch according to one of the claims 1 to 6, characterized in that two in the same direction in series switched transmitting coils are provided.

Inductive proximity switch according to one of Claims 1 to 7, characterized in that the transmitting coil ( 2 ) or the transmitting coils concentrically with the receiving coils ( 3 . 4 ) is arranged or are.

Inductive proximity switch according to one of Claims 1 to 8, characterized in that the receiving coils ( 3 . 4 ) are arranged coaxially, in the direction of influence one behind the other.

Inductive proximity switch according to one of the claims 1 to 8, characterized in that the receiving coils concentric are arranged to each other.

Inductive proximity switch according to one of Claims 1 to 10, characterized in that the transmitting coil ( 2 ) or / and the receiving coils ( 3 . 4 ) in a ferromagnetic pot core ( 9 ) or in ferromagnetic shell cores ( 10 . 11 ) is arranged or are.

Inductive proximity switch according to Claim 11, in which the receiving coils ( 3 . 4 ) in ferromagnetic shell cores ( 10 . 11 ) are arranged, characterized in that the shell cores ( 10 . 11 ) Are arranged back to back.

Inductive proximity switch according to claim 11 and 12, characterized in that the transmitting coil or the transmitting coils and the receiving coils on a single shell core are arranged.

Inductive proximity switch according to claim 12 or 13, that the transmitting coil ( 2 ) or the transmitting coils without bobbin directly on the shell core or the shell cores ( 10 . 11 ) and their length is exactly the length of the shell core or the sum of the lengths of the shell cores ( 10 . 11 ) corresponds.

Inductive proximity switch according to one of Claims 12 to 14, characterized in that the transmitting coil ( 2 ) or the transmitting coils in a concentric manner in the shell core or in the shell cores ( 10 . 11 ) provided cavity ( 15 ) is arranged or are.

Inductive proximity switch according to Claim 15, characterized in that the transmitting coil ( 2 ) or the transmitting coils on a rod of magnetically conductive material, preferably of highly permeable material, in particular on a rod-shaped ferrite core (US Pat. 16 ) is arranged or are.

Inductive proximity switch according to one of Claims 11 to 16, having two ferromagnetic ferrule cores, characterized in that the shell cores ( 10 . 11 ) abut each other without gaps with their backs, preferably glued.

Inductive proximity switch according to one of the claims 7 to 17, characterized in that the number of turns of the two Transmitter coils slightly differ from each other.

Inductive proximity switch according to one of Claims 1 to 18, characterized in that the number of turns of the receiving coils ( 3 . 4 ) slightly differ from each other.

Inductive proximity switch according to one of Claims 1 to 19, characterized in that the transmission frequency of the transmitting coil ( 2 ) or the transmitting coil in the size M 12 between 100 kHz and 150 kHz, in particular at about 120 kHz, the size M 18 between 60 kHz and 100 kHz, especially at about 80 kHz and the size M 30 between 20 kHz and 30 kHz, in particular at about 25 kHz.

Inductive proximity switch according to one of Claims 1 to 20, characterized in that, in order to compensate for an asymmetry of the magnetic coupling between the transmitting coil ( 2 ) or the transmitting coils and the receiving coils ( 3 . 4 ) the receiving coils ( 3 . 4 ) an adjustable compensation resistor ( 17 ) assigned.

Inductive proximity switch according to one of Claims 1 to 21, characterized in that the feed of the transmitting coil ( 2 ) or the transmitting coil part of a current mirror oscillator ( 18 ) with preferably four oscillator transistors ( 19 . 20 . 21 . 22 ).

Inductive proximity switch according to one of Claims 1 to 21, characterized in that the transmitting coil ( 2 ) or the transmitting coil is supplied with a constant alternating current or be.

Inductive proximity switch according to one of Claims 1 to 21, characterized in that the transmitting coil ( 2 ) or the transmitting coil is supplied with a constant AC voltage or become.

Inductive proximity switch according to one of Claims 1 to 24, characterized in that the evaluation circuit ( 5 ) on the input side a multiplier ( 18 ), the multiplier ( 18 ) the transmission voltage, that is the voltage at the transmitting coil ( 2 ), and the indicator voltage, that is, the voltage at the series connection of the receiving coil ( 3 . 4 ), and that of the multiplier ( 23 ) formed product from the transmission voltage and the indicator voltage in the evaluation circuit ( 5 ) is evaluated according to amount and phase.