DE2227627A1

DE2227627A1 - Abdeckung fuer das spulensystem eines metalldetektors

Info

Publication number: DE2227627A1
Application number: DE2227627A
Authority: DE
Inventors: Klaus Dipl Ing Scharm; Ludwig Zerle
Original assignee: Erhardt and Leimer GmbH
Current assignee: Erhardt and Leimer GmbH
Priority date: 1972-06-07
Filing date: 1972-06-07
Publication date: 1974-01-03
Also published as: DE2227627C3; US3848184A; DE2227627B2

Description

Abdeckung für das Spulensystem eines Metalldetektors

Die Erfindung betrifft eine Schutzabdeckung aus Kunststoff für ein in einem balkenförmigen Tastkopf untergebrachte, auf metallische Fremdkörper ansprechendesSpulensystem einer Detektoranordnung für' die Ermittlung von Fremdkörpern, insbesondere in endlos ablaufenden, über die Abdeckung gleitenden Warenbahnen.

Vielfach sind metallische Fremdkörper in endlos ablaufenden Warenbahnen sehr störend. Solange sich die Warenbahnen noch im Herstellungsverfahren befinden, können derartige Fremdkörper eine große Gefahr für die Behandlungsmaschinen darstellen und erheblichen Schaden verursachen. Es sind deshalb Detektoranordnungen bekannt geworden, die endlos ablaufende Warenbahnen auf metallische oder ferromagnetische Fremdkörper kontrollieren und diese anzeigen. Meistens

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sind solche Detektoranordnungen für metallische Fremdkörper in Balkenform ausgeführt und tragen an einer Längsseite eines Tastkopfes ein in einer Trägerplatte untergebrachtes Spulensystem, über das die Warenbahn gleitet. Um das Spulensystem vor Beschädigungen und Peuchtigkeitseinflüsnen zu schützen, ist es mit einer Abdeckung aus Kunststoffmaterial· versehen.

Warenbahnen aus einem Grundmaterial mit hohem Oberflächenwiderstand, wie z.B. Fasermdterial auf Polyamid-Basis, können durch die Reibung ander Schutzabdeckung au:· Kunststoff hohe elektrostatische Aufladungen erzeugen und zu beträchtlichen Ladungsansammlungen führen. Durch unkontrollierte Entladungen in unmittelbarer Nähe des Spulensystems können außerordentlich starke Störimpulse ouf die Spulensysteme einwirken und das Vorhandensein eine.. Metalifremdkörpers vortäuschen. In der Regel bedarf es eines hohen Aufwandes, um derartige Störimpulse mit elektrischen und elektronischen Mitteln auszuschalten.

Nach der Erfindung sollen das Auftreten von elektostätisehen Aufladungen der Schutzabdeckung vermieden und auf das Spulensystem einwirkende Störimpulse mit verhältnismäßig einfachen Mitteln ausgeschaltet werden.

Erfindungsgeinäß wird dies dadurch erreicht, daß die an den Randbereichen mit der Trägerplatte des Spulensystems verklebt« Abdeckung für <ias Spulensystem aus elektrisch leitfähigem Kunststoffmaterial besteht, das mittels eines Leiters geerdet ist, wobei der Widerstandswert de^ Kunststoff materials so bemessen ist, daß einerseits die Funktion des Spulensystems nicht beeinflußt wird und andererseits keine Ladungsansammlungen möglich -ind. Auf diese Weise können Entladungen und das Spulen;y^tem beieinflujsende Störimpulse auf einfache Wei.se und ohne zusätzliche

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elektrische und elektronische Schaltung-.mittel vermieden werden.

Die Abdeckung ist mit einer kammföreigen Leiteranordnung versehen, die mittel:., durch Bohrungen in der Trägerplatte geführter Erdung.drähte zur Ableitung elektrostatischer Aufladungen mit Mai.se verbunden ist. Dadurch ergibt ;;ich in Verbindung mit der aus Widerstandsmaterial bestehenden Abdeckung eine verbesserte Sammlung elektrostatischer Ladungen und deren Ableitung gegen Masse. Die kammförmige Ausbildung der Leiteranordnung gestattet eine zusätzliche Abschirmung des darunterliegenden Spulen^ystems gegen äußere Störfelder, die durch elektrische Schaltvorgänge an der die Warenbahn fördernden Maschine oder durch weiter entfernt auftretende elektrische Entladungen und dgl. hervorgerufen werden. Außerdem verhindert sie die Ausbildung großer Wirbelstromfelder, die das Spulensystem beeinflussen könnten.

De kammförmige Leiteranordnung ist mittels eines elektrisch leitfähigen Klebermaterials an der Abdeckung befestigt, um eine einwandfreie elektrische Kontaktgabe zu erhalten und dadurch eine sichere elektrische Ableitung vor der Bildung von LadungsanSammlungen an der Abdeckung zu gewährleisten.

Die Kammstege der Leiteranordnung liegen im mittleren Bereich der Abdeckungsbreite über dem Spulensystem, so daß das Spulensystem trotz der zusätzlichen Abschfyimung mittel: der kammförmigen Leiteranordnung weiterhin auf in der Warenbahn vorhandene Metallfremdkörper anspricht.

Die Rindbereiche der Abdeckung sind für das feuchtig-

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keitsdichte Verkleben mit der Trägerplatte des Spulensystems von Leiteranordnungen freigeihalten. Dies dient der Erhaltung der Schutzfunktion der Abdeckung, die bei feuchtigkeitsdichter Verklebung mit der Trägerplatte des Spulensystems auch Verunreinigungen oder andere chemische und mechanische Einflüsse vom Spul en ^y. :» tem fernhält.

Nach einer zweckmässigen Weiterbildung der Erfindung ist die Abdeckung mit zwei deckung.-.gleichen, mit ihren Kammstegen ohne Bfrührungskontakt ineinandergreifenden Leiteranordnungen versehen, die mittels eines elektri;:ch J eitfähigen K-ebermaterials mit der Abdeckung und durch Erdrungsdrähte mit Maase verbunden sind. Die Verwendung von zwei deckungsgleichen kammförmigen Leiteranordnungen gestattet es, die Abdeckung hinsichtlich ihrer elektrischen Widerstandscharakterir.tik und bezüglich ihrer Absch^irmwirkung voll symmetrisch aufzubauen. Da^!, auf Metalifremdkörper in der Warenbahn ansprechende JSpulensy: tem bleibt daher ohne zusätzliche Bednträchtigung durch die Leiteranordnung voll funktionsfähig.

Die Erfindung wird nachstehend an einem Aus führ ungf;beispiel näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 eiaen balkenförmigen Tastkopf einer Detektoranordnung _r über den eine auf Fremdkörper zu untersuchende Warenbahn geführt ist;

Fig. JZ einen vergrößerten Querschnitt des Tastkopfes nach F:g. 1, der die Abdeckung und die Leiteranordnung n.ch der Erfindung erkennen läßt;

Fig. 3 einen Querschnitt der Abdeckung mit daran befestigter Leiteranordnung und der Tt.ägerplatte mit dem Spulen ..ystem;

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Fig. 4 eine Draufsicht der Abdeckung, die die kammförmige Ausbildung der Leiteranordnung erkennen läßt;

Fig. 5 einen Querschnitt der Abdeckung mit zwei kammförmigen Leiteranordnungen und der Trägerplatte mit dem Jpulensystem und

Fig.. 6 eine Draufsicht der Abdeckung mit den kammförmigen Leiteranordriungen nach Fig. 5.

Gemäß F g. 1 der Zeichnung wird eine auf metallische Fremdkörper zu untersuchende Warenbahn 1 mit einem leichten Umschlingungswinkei über einen baikenförmigen, auf derartige Fremdkörper ansprechenden Tastkopf 2 geführt. Unter der nach oben weisenden Fläche 3 des Tastkopfes 2 ist ein Spulensystem eingearbeitet, das auf metallische Fremdkörper in der Warenbahn 1 anspricht. Der Tastkopf 2 ist mit Lagerungen 4,5 an den Trägern 6,7 des Maschinengestell befestigt.

Nach Fig. 2 sitzt in dem Kastenprofil 8 des Tastkopfes 1 eine Trägerplatte 9. In der Trägerplatte 9 ist in der Mitte das erwähnte schraffiert gezeichnete Spulensystem eingebettet. Das Spulensystem 10 verläuft in der Trägerplatte 9 über die aus Fig. 1 ersichtliche Gesamtbreite des Tastkopfes it» Es ist nach der Erfindung mit einer Abdeckung 11 versehen, über die die Warenbahn 1 gleitet. Diese Abdeckung 11 dient insbesondere auch dem Schutz des Spulensystems 10 vor Beschädigungen und Feuchtigkeitseinflüssen. Sie besteht aus Kunststoffmaterial. Bei Verwendung nichtleitfähigen Kunststoffmaterials für die Abdeckung 11 können sich beim Darübergleiten der zu untersuchenden WarenbAn erhebliche elektrostatische durch Reibung zwischen Warenbahn und Abdeckung verursachte Aufladungen

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und Ladung3anSammlungen bilden, die wiederum Entladungen hervorrufen, welche in unmittelbarer Nähe des Spulensystems Störimpulse erzeugen und metallische Fremdkörper auf der Warenbahn vortäuschen können. Stärkere und dauernd stattfindende Entladungen können den Ausfall der Betektoranflodnung verursachen. Erfindung^gemäß besteht daher die Abdeckung It aus elektrostatisch leitfähigem Kunststoffmaterial. Dieses ist zur Ableitung der Ladungcansammlungen mittels eines Leiters (vgl. 15) direkt an dem Kastenprofil 8 geerdet. Der elektrische W.iderstendswert ist so hoch gewählt, daß kein störender Einfluß auf das mit Wechselspannung betriebene Spulensystem 10 entsteht. Andererseits ist der Widerstandswert so bemessen, daß keine unerwünschten Ladungsansanunlungen auftreten.

Zwischen der Trägerplatte 9 und dem Spulensy^tem 10 einerseits und der Abdeckung 11 andererseits ist bei der Ausführungsform nach Fg. 3 und 4 eine dünne, kammförmige Leiteranordnung 12 zur Sammlung und verbesserten Ableitung der elektrostatischen Ladungen auf der Abdeckung 11 und zur Abschirmung des Spulensystems 10 gegen äußere Störfelder vorgesehen. Die Jeanunförmige Ausbildung. der Leiteranordnung 12 verhindert auch die Bildung großer Wirbelstromfelder, die das Spulensystem beeinflussen könnten. Die Leiteranordnung 12 ist als Kupferauflage der Abdeckung 11 in Form und nach dem Herstellungsverfahren einer gedruckten Leiterplatte auf der Abdeckung aufgeklebt, Sie ist an dem Punkt 13 kontaktgebend mit Erdungsdraht 15 verbunden, der seinerseits durch Bohrung 19 in der Trägerplatte 9 nach unten führt, und dort mit dem Kastenprofil 8 4Fig. 2) des Tastkopfes 1 verbunden sind. Diese Art der Kontaktierung der Leiteranordnung ermöglicht eine Erdung der Leiteranordnung an beliebig vielen Punkten

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durch Anschluß einer entsprechenden gewünschten Zahl von Erdungsflrähten. Die Leiteranordnung 12 kann außerdem durch Verkleben der Randbereiche 17 der Abdeckung mit der Trägerplatte 9 sowie durch Ausfüllen des Hohlraumes 18 mit einem isolierten Kunststoffkleber nach außen hin vollständig gegen Feuchtigkeit und andere korrosive Einflüsse"geschützt werden.

In Fig. 4 ist eine Draufsicht der Abdeckung 11 dargestellt, die an iheer Unterseite mit einer Leiteranordnung 12 versehen ist. Die gestrichelt gezeichnete Leiteranordnung 12 ist im Bezieh 21 der Abdeckung 11, der nach dem endgültigen Zusammenbau der Anorndung über dem Spulensystem 10 (Fg. 3) zu liegen kommt, kammförmlg ausgebildet. Über den Bereich 22 der Abdeckungsbreite erstreckt sich die Sammelleiste 24 der Kammstege 23. Xn Pig. 4 ist lediglich ein Kontaktpunkt 13 an der Sammelleiste 24 im Bereich 22 der Abdeckungsbfeite und der zugeordneten Erdungsdraht 15 dargestellt. Die Bereiche 26 und 27 der Abdeckungsbreite sind von Leiteranordnungen freigehalten, damit sich diese Bereiche beim Verkleben der fertiggestellten Abdeckung mit der Trägerplatt« 9 mit Klebstoff füllen können und damit die Abdichtung der Leiteranordnung gegen Feuchtigkeit nach außen hin gewährleistet ist (vgl. Fig. 3). Der Klebstoff schließt durch die Schicht bei 18 die Leiteranordnung vollkoemen ein.

In Fig. 5 1st ein Querschnitt der Abdeckung mit zwei kamaförmigen Leiteranordnungen 12 und 12a dargestellt, während Fig. 6 eine Draufsicht der Ausführungsform nach Fig. 5 zeigt. Aus Symmetriegründen sind zwei deckungsgleiche kammartige Leiteranordnungen 12,12a vorgesehen, die in der in Fig. 6 dargestellten Weise ineinandergreifen. Die Leiteranordnungen 12 und 12 a sind zunächst voneinander isoliert und ohne Berührungskontakt

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und werden erst über die Erdungsancchlüsse an den Punkten 13,14 an ein gemeinsamer, Massepotenial gelegt. Auch bei dieser Ausführung3form verbleiben die Bereiche 26 und 27 der Abdeckungsbreite frei. Die Bereiche 22*und 22 a sind von den beiden Sammelieisten 24,24a überdeckt, während sich die Kammstege 23 und 23a über den Bereich der Abdeckungsbreite erstrecken, der nach dem Zusammenbau des fertigen Tastkopfes über dem Spulenry3tem 10 zu liegen kommt. Obwohl in Fig. 5 und 6 der Zeichnung für jede der kammförraigen Leiteranordnungen 12,12a lediglich ein Kontöktpunkt 13 und 14 mit den zugeordneten Erflungdrähten 15 und 16 dargestellt ist, können beliebig viele derartige als Masseanschlüsse ausgeführte Kontakte angebracht werden, um das Spulensystem 10 sicher gegen jeg liche äußeren Störfelder abzuschirmen und eine gute Sammlung und Ableitung elektrostatischer Ladungen auf der Abdeckung 11 zu erzielen. Hinsichtlich der durch isoliertes Verkleben der mit den Leiteranordnungen versehenen Abdeckung 11 mit der Trägerplatte 9 an den Stellen 17 und dem Zischenraun 18 und dem dadurch erreichten Schutz gegen Feuchtigkeit und.korrosive Einflüsse gilt das oben 1« Zusaaaenhang mit der Ausführungs- form nach Flg. 3 und 4 gesagte. Auch bei der verbesserten Ausführungsfora »it zwei ineinandergreifenden kammförmigen Leiteranordnungen nach Fig. 5 und 6 sind'die Leiteranordnungen als Kupferauflage in Forn und nach den Verfahren einer gedruckten Leiterplatte auf der Abdeckung 11 nit speziellen Sonderkleber aufgeklebt. Der Verwendete Sonderkleber besteht für eine einwandfreie Kontaktgabe aus elektrisch leitendem Material. Die bereits beschriebenen Merkmale und Eigenschaften der Abdeckung mit einer kamnförraigen Leiteranordnung gelten Im übrigen entsprechend für die Ausführungsform mit zwei ineinandergreifenden Leiteranordnungen nach Fig. 5 und

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Claims

5.6.1972 Le-23 3 S/m

P a te ntansprüche

1. !Schutzabdeckung aus Kunststoff für ein in einem bal- ^—' kenförmigen Tastkopf untergebrachtes, auf metallische Fremdkörper ansprechendes Spuiensystem einer Detektoranordnung für die Ermittlung von Fremdkörpern, insbesondere £n endlos ablaufenden, über die Abdeckung gleitenden Warenbahnen, dadurch gekennzeichnet, daß die an den Randbereichen mit einer Trägerplatte (9) des Spulensystems (10) verklebte Abdeckung (11) für das Spulensystem aus elektrisch leitfähigem Kunststoffmaterial besteht, das» ätttels eines Leiters geerdet ist, wobei der Widerstandswert des Kunststoffmaterials so bemessen ist, daß einerseits die Punktion des Spulensystems (10) nicht beeinflußt ist und andererseits keine Ladungsansammlungen möglich sind.

2. Schutzabdeckung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckung (11) mit einer kammförmigen Leiteranordnung (12) versehen ist, die anittels durch Bohrungen (19,20) in der Trägerplatte (9) geführter Erdungsdrähte (15,16) sur Ableitung elektrostatischer Aufladungen mit Nasse verbunden ist.

3. Schutzabdeckung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die kauanförwige Leiteranordnung (12) Mittels eines elektrisch leitfähigen Klebermaterials an der Abdeckung (11) befestigt ist.

4. Schutzabdeckung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammstege^(23) der Leiteranordnung (12) im mittleren Bereich (21) der Abdeckungsbreite nach dem Zusammenbau der Tastkopfanordnung über dem Spulensystem (10) liegen.

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5. .Schutzabdeckung η-ch den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Randbereiche (26,27) der Abdeckung (11) für daL feuchtigkeit.-dichte V rkieben mit der Trägerplatte (9) von Leiteranordnungen freigehalten ind.

6. Schutzabdeckung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckung (11) mit zwei deckungsgleichen, mit ihren Kammstegen (23,23a) phae Berüchungskontakt ineinandergreifenden Leiteranordnungen (12,12a) versehen ist, die mittels eines elektrisch leitfähigen Klebermaterials mit der Abdeckung una durch Erdungsdrähte (15,16) mit Masse verbunden ^ind.

7. Schutzabdeckung nach den An^prü-hen 1 bi^ 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckung (11) auf der Unterseite mit der Leiteranordnung (12) vollständig mit dem isolierendem Klebmittel (vgl. 17,18) überzogen it, der gleich zeitig die feste Verbindung zwischen der Abdeckung (11) und der Tt ägerplatteO ) gibt.

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