DE19816058B4 - Sensor component of an inductive proximity switch - Google Patents
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Abstract
Sensorbauteil eines induktiven Näherungsschalters, mit einer Spule (1) und ggf. einem Schalenkern (2), wobei die Spule (1) einen Spulenanfang (3) und ein Spulenende (4) aufweist und sich sowohl an den Spulenanfang (3) als auch an das Spulenende (4) jeweils ein freies Ende (5, 6) zum Anschluß an die Elektronik des Näherungsschalters anschließt, dadurch gekennzeichnet, daß die Spule (1) so gewickelt ist, daß der Spulenanfang (3) und das Spulenende (4) um ca. 180° zueinander versetzt angeordnet sind.sensor component an inductive proximity switch, with a coil (1) and possibly a shell core (2), wherein the coil (1) has a coil start (3) and a coil end (4) and is both to the coil start (3) and to the coil end (4) respectively a free end (5, 6) for connection to the electronics of the proximity switch connects, characterized in that the Coil (1) is wound so that the Spool start (3) and the coil end (4) by approximately 180 ° to each other are arranged offset.
Description
Die Erfindung betrifft ein Sensorbauteil eines induktiven Näherungsschalters, mit einer Spule und ggf. einem Schalenkern, wobei die Spule einen Spulenanfang und ein Spulenende aufweist und sich sowohl an den Spulenanfang als auch an das Spulenende jeweils ein freies Ende zum Anschluß an die Elektronik des Näherungsschalters anschließt.The The invention relates to a sensor component of an inductive proximity switch, with a coil and possibly a shell core, wherein the coil has a Has coil beginning and a coil end and both to the Spool start as well as to the coil end one free end to connect to the electronics of the proximity switch followed.
Induktive Näherungsschalter haben für den industriellen Einsatz nahezu ideale Voraussetzungen. Ihre Arbeitsweise ist berührungslos und damit verschleißfrei, sie ermöglichen hohe Schaltfrequenzen und Schaltgenauigkeiten und sind unempfindlich gegenüber Vibrationen, Staub und Feuchtigkeit. Aus diesem Grunde sind induktive Näherungsschalter millionenfach im Einsatz und beweisen seit Jahrzehnten ihre Zuverlässigkeit in allen Bereichen. Von diesen "Klassikern" unter den elektronischen Sensoren gibt es aus diesem Grunde unzählige Varianten und Sonderbauformen. All diesen induktiven Näherungsschaltern ist jedoch gemeinsam, daß sie eine Spule als Teil eines von außen beeinflußbaren Oszillators aufweisen, wobei die Spule häufig in einen Schalenkern eingelegt ist, der die Form des aus der Spule austretenden elektrischen Feldes formt.inductive proximity switch have for industrial use almost ideal conditions. Your way of working is contactless and thus wear-free, they allow high switching frequencies and switching accuracies and are insensitive to vibrations, Dust and moisture. For this reason, inductive proximity switches are millions of times in use and prove their reliability for decades in all areas. Of these "classics" among the electronic Sensors are therefore innumerable variants and special designs for this reason. All these inductive proximity switches is common, however, that they a coil as part of an externally influenced oscillator have, with the coil frequently inserted into a shell core, which is the shape of the coil emerging electric field shapes.
Die Spule besteht nun in der Regel aus einem aus mehreren Litzen bestehendem Draht, der beispielsweise auf einem Wickelautomat zu einer Spule mit vorgegebener Windungszahl gewickelt wird. Eine solche Spule besteht somit aus einem Spulenanfang und einem Spulenende, wobei sich sowohl an dem Spulenanfang als auch an dem Spulenende jeweils ein freies Drahtende befindet. Diese beiden freien Enden werden zum Anschluß der Spule an die Elektronik des Näherungsschalters verwendet; Elektronik meint zusammengefaßt alle übrigen, zu dem Näherungsschalter gehörenden Bauteile.The The coil is now usually made of one of several strands existing Wire, for example, on a winding machine to a coil is wound with a predetermined number of turns. Such a coil thus consists of a coil start and a coil end, wherein itself both at the coil start and at the coil end respectively a free wire end is located. These two free ends will be to connect the Coil to the electronics of the proximity switch used; Electronics summarizes all the rest, to the proximity switch belonging Components.
Da, wie erwähnt, induktive Näherungsschalter in sehr großer Stückzahl produziert werden, gibt es immer wieder Anstrengungen, die Fertigung solcher Näherungsschalter einfacher zu gestalten, um dadurch die Produktionszeit zu verkürzen. Der vorliegenden Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, Maßnahmen anzugeben, die eine einfachere Fertigung des Sensorbauteils eines induktiven Näherungsschalters ermöglichen.There, as mentioned, Inductive proximity switches in very big quantity are produced, there are always efforts, the production such proximity switch easier to design, thereby shortening the production time. Of the The present invention is therefore based on the object measures specify a simpler manufacture of the sensor component of a inductive proximity switch enable.
Die zuvor hergeleitete und aufgezeigte Aufgabe ist gemäß, einer ersten Lehre der Erfindung zunächst dadurch gelöst, daß die Spule so gewickelt ist, daß der Spulenanfang und das Spulenende um ca. 180° zueinander versetzt angeordnet sind. Durch eine derartige Ausgestaltung der Spule ist sichergestellt, daß die freien Enden zum Anschluß an die Elektronik des Näherungsschalters einen maximalen Abstand voneinander haben, so daß auch bei Spulen mit einem sehr kleinen Durchmesser das Anlöten der freien Enden an die Anschlüsse optimal möglich ist.The previously derived and indicated task is according to, one first teaching of the invention first solved by that the Coil is wound so that the Coil start and the coil end offset by approximately 180 ° to each other are. Such a design of the coil ensures that that the free ends to the connection the electronics of the proximity switch have a maximum distance from each other, so that even with coils with a very small diameter soldering the free ends to the connections optimally possible is.
Gemäß einer ersten Ausgestaltung der Erfindung weist das Sensorbauteil ein rotationssymmetrisches, sich nach hinten verjüngendes Bauteil auf, das an der Rückseite der Spule bzw. an der Rückseite des Schalenkerns befestigt ist und auf dem zumindest die elektrischen Anschlüsse für die Spule angeordnet sind. Ein solches Bauteil, das bevorzugt kegelstumpfförmig und aus Kunststoff ausgebildet ist, dient somit gleichzeitig als Anlagefläche für die freien Enden der Spule, wodurch diese vor Beschädigungen geschützt werden.According to one In the first embodiment of the invention, the sensor component has a rotationally symmetrical, tapering backwards Component on the back the coil or on the back of the shell core is fixed and on the at least the electrical connections for the Coil are arranged. Such a component, which is preferably frustoconical and is made of plastic, thus serving simultaneously as a contact surface for the free ends the coil, whereby they are protected from damage.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß auf dem sich verjüngenden Bauteil ein Leiterfilm angeordnet ist, auf dem sich neben den Anschlüssen für die Spule weitere elektrische Bauelemente befinden, zumindest jedoch ein Abgleichwiderstand. Durch die Flexibilität des Leiterfilms kann dieser besonders eng auf dem sich verjüngenden Bauteil aufgebracht werden, beispielsweise auch direkt aufgeklebt werden, so daß insgesamt ein sehr stabiles und kompaktes Sensorbauteil entsteht, was zu dem noch schnell und einfach zu fertigen ist. Befinden sich neben den Anschlössen für die Spule weitere elektrische Bauelemente, zumindest jedoch ein Abgleichwiderstand auf dem Leiterfilm, so steht ein zusammengebautes Sensorbauteil zur Verfügung, das in einem letzten Arbeitsschritt nur noch mit dem Elektronikteil des induktiven Näherungsschalters verbunden werden muß.A further advantageous embodiment of the invention is that on the rejuvenating Component of a conductor film is arranged on the next to the terminals for the coil further electrical components are located, but at least a balancing resistor. Due to the flexibility of the conductor film, this can be particularly narrow on the rejuvenating Component are applied, for example, also glued directly so that in total a very stable and compact sensor component is created, resulting in the still fast and easy to manufacture. Are next to the Anschlössen for the Coil further electrical components, but at least a balancing resistor on the conductor film, so stands an assembled sensor component to disposal, in a final step only with the electronics part of the inductive proximity switch must be connected.
Gemäß einer zweiten, alternativen Ausgestaltung der Erfindung weist das Sensorbauteil einen Anschlußleiterfilm auf, auf dem die Spule und ggf. der Schalenkern aufgebracht sind. Durch die separate Ausführung eines Anschlußleiterfilms ist ein besonders einfaches Anlöten der freien Enden der Spule an die Anschlüsse möglich, da eine Behinderung durch ein die Spule umgebendes Gehäuse vermieden wird.According to one second, alternative embodiment of the invention, the sensor component a lead wire film on, on which the coil and possibly the shell core are applied. Due to the separate version a lead wire film is a very simple soldering The free ends of the coil to the terminals possible, as a hindrance is avoided by surrounding the coil housing.
Vorteilhafterweise gehört zu dem Sensorbauteil ein die Spule und ggf. den Schalenkern abdeckender topfförmiger Deckel. Der Deckel weist einen Mittelzapfen auf, der zur Zentrierung der Spule bzw. des Schalenkerns im Deckel dient. Mit Hilfe eines auf den Mittelzapfen aufsteckbaren Klemmteils wird die Spule bzw. der Schalenkern in dem Deckel fixiert. Dabei kann die Fixierung sowohl durch eine Preßpassung als auch durch eine Rastung zwischen dem Mittelzapfen und dem Klemmteil erfolgen. Durch beide Maßnahmen wird eine sichere, aber dennoch lösbare Fixierung der Spule in dem Deckel gewährleistet.advantageously, belongs to the sensor component, a coil and possibly the shell core covering cup-shaped Cover. The lid has a center pin which is for centering the coil or the shell core in the lid is used. With help of a on the center pin attachable clamping part is the coil or the shell core fixed in the lid. It can fixation both by a press fit as well as by a detent between the center pin and the clamping part respectively. By both measures is a safe, yet releasable fixation of the coil in guaranteed the lid.
Gemäß einer zweiten Lehre der Erfindung ist bei dem eingangs beschriebenen Sensorbauteil, welcher auch einen Deckel aufweist, zwischen der Spule und der Deckelinnenseite eine dünne, magnetisch nicht leitende und mit Masse verbundene Schicht angeordnet. Wird die Sensorfläche eines induktiven Näherungsschalters mit einer Flüssigkeit, beispielsweise einer Waschlauge benetzt oder besprüht, so kann dies zur Vergrößerung des Schaltabstandes führen. Ein richtig eingestellt bzw. ausgewählter Schaltabstand ist jedoch Voraussetzung für das fehlerfreie Schalten eines Näherungsschalters. Durch die erfindungsgemäße Anordnung einer dünnen, magnetisch nicht leitenden Schicht zwischen der Spule und der Deckelinnenseite wird die Schaltabstandvergrößerung bei Benetzung der Sensorfläche mit einer Flüssigkeit verringert.According to a second teaching of the invention is in the sensor component described above, which also has a lid, between the coil and the lid inside a thin, magnetically non-conductive and grounded layer is arranged. If the sensor surface of an inductive proximity switch is wetted or sprayed with a liquid, for example a wash liquor, this can lead to an increase in the switching distance. However, a correctly set or selected switching distance is a prerequisite for error-free switching of a proximity switch. The arrangement according to the invention of a thin, magnetically non-conductive layer between the coil and the inside of the cover reduces the switching distance increase when wetting the sensor surface with a liquid.
Nach einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sowohl nach der ersten als auch nach der zweiten Lehre ist ein Abschnitt des Anschlußleiterfilms einseitig mit Kupfer beschichtet und zwischen der Spule und der Deckelinnenseite angeordnet.To a particularly advantageous embodiment of the invention both after the first as well as after the second teaching is a section of lead wire film coated on one side with copper and between the coil and the Cover inside arranged.
Im einzelnen gibt es nun eine Vielzahl von Möglichkeiten, das erfindungsgemäße Sensorbauteil auszugestalten. Dazu wird verwiesen einerseits auf die den Patentansprüchen 1 und 13 nachgeordneten Patentansprüche, andererseits auf die Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele in Verbindung mit der Zeichnung. In der Zeichnung zeigenin the Individual there are now a variety of ways to design the sensor component according to the invention. Reference is made on the one hand to the claims 1 and 13 subordinate claims, on the other hand, to the description of preferred embodiments in conjunction with the drawing. In the drawing show
Der
Unterschied zwischen den in den
In
Besonders
vorteilhaft ist es, wenn, wie in
Bei
dem in
Die
Der
Unterschied zwischen den in den
Wird
der Außendurchmesser
des Mittelzapfens
Selbstverständlich ist
die Lehre der Erfindung weder auf runde Spulen
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