DE2736744A1 - Multiple coil for proximity switches - consists of individual coils, each with own feedback and mounted on plane or curved surface - Google Patents

Multiple coil for proximity switches - consists of individual coils, each with own feedback and mounted on plane or curved surface

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DE2736744A1 DE19772736744 DE2736744A DE2736744A1 DE 2736744 A1 DE2736744 A1 DE 2736744A1 DE 19772736744 DE19772736744 DE 19772736744 DE 2736744 A DE2736744 A DE 2736744A DE 2736744 A1 DE2736744 A1 DE 2736744A1
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Abstract

The coil's h.f field is affected by the approach of a conductor. The coil delivers a signal through an electronic circuit connected to it, for control of processes. It can be connected to the electronic circuit by a cable. The multiple coil wound with copper wire consists of individual coils mounted in a plane, or on a bent and/or spherical surface, and connected with each other. Each individual coil has its own feed-back circuit.

Description

Vielfachspule für Näherungsschalter Multiple coil for proximity switches

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vielfachspule für Näherungsschalter, deren Hochfrequenzfeld bei Annäherung eines elektrischen Leiters beeinfußt wird,die über eine mit dieser Spulenanordnung verbundene Elektronik ein Schaltsignal zur Steurung von Prozeßabläufen abgibt und die ggf. über ein Verbindungskabel an die Elektronik angeschlossen werden kann.The invention relates to a multiple coil for proximity switches, whose high-frequency field is influenced when an electrical conductor approaches, the A switching signal is sent via electronics connected to this coil arrangement Control of process sequences and, if necessary, via a connecting cable to the Electronics can be connected.

Die Problematik von Spulenanordnungen für Näherungs -schalter, insbesondere im Hinblick auf deren Temperaturstabilität und Separierbarkeit von der Schaltelektronik wurde in der Hauptanmeldung P 26 18 163.5 erörtert.The problem of coil arrangements for proximity switches, in particular with regard to their temperature stability and separability from the switching electronics was discussed in the main application P 26 18 163.5.

Zur Realisierung von Vielfach - Spulenanordnungen mit besonderer Formgebung, wie z.B. mit einer Profil-V- oder U - Form, sowie einer Profil - Halbkreisform, oder für Anordnungen mit besonderer Längenausdehnung, wie sie z.B.For the realization of multiple coil arrangements with a special shape, e.g. with a profile V or U shape, as well as a profile semicircular shape, or for arrangements with particular linear expansion, as e.g.

für Schaltschwellen erforderlich sind, mußte in Erweiterung des in der Hauptanmeldung abgehandelten Prinzips der Temperaturkompensation einzelner Schalt spulen durch Herab -setzung der elektromagnetischen Wechselwirkung einzelner Spulenwindungen sowie des Prinzips der Wahrung eines kon -stanten Rückkopplungsfaktors durch Anwendung sin gulärer Rückkopplungswindungen, die Aufgabe gelöst werden, mehrere Spulen ohne Zwischenschaltung aktiver Bauelemente in einer Ebene, ggf. abgewinkelten Ebene, zusammenzuschalten.are required for switching thresholds, had to be added to the in the principle of temperature compensation of individual switching discussed in the main application coil by reducing the electromagnetic interaction of individual coil turns as well as the principle of maintaining a constant feedback factor through application sin gular feedback windings, the task can be solved multiple coils without Interposition of active components in a plane, possibly angled plane, to interconnect.

Ferner stellte sich die Aufgabe, Spulen mit größeren Durchmessern temperaturkompensiert aufzubauen.There was also the task of making coils with larger diameters to be built up in a temperature-compensated manner.

Eine Statische,d.h. eine ein nicht regelndes Prinzip ver -wendende Lösung dieses Problems ist bisher nicht angegeben worden.A static, i.e. one using a non-regulating principle Solution to this problem has not yet been given.

Nach dieser Erfindung wird die Aufgabenstellung dadurch gelöst, daß die in einer Ebene angeordneten Spulen 1-4 jede für sich eine Rückkopplungswindung 5-8 erhalten und die einzelnen Spulen über geeignete Leitungen 13 so miteinander verbunden werden, daß die einzelnen Rückkopplungsspulen untereinander und die einzelnen Schwingspulen 9-12 untereinander in Serie und/oder parallel geschaltet sind; hierbei kann die Richtung des Feldes der einzelnen Spule frei gewählt werden.According to this invention, the object is achieved in that the coils 1-4 arranged in one plane each have a feedback turn 5-8 and the individual coils via suitable lines 13 so with one another are connected that the individual feedback coils with each other and the individual Voice coils 9-12 are connected in series and / or in parallel with one another; here the direction of the field of the individual coil can be freely selected.

Durch Abwinkeln von zwei in einer Ebene angeordneten Spulen gegeneinander 14 erhält man nach dieser Erfindung eine im Profil V-förmig erscheinende Anordnung 10 . Die Verbindung beider Spulen 15 liegt gerade am Ort der Abwinkelung, so daß der Abstand der Einzelspulen von der Spitze so gewählt werden kann, daß das elektromagnetische Feld zwischen den Schenkeln weitgehend homogen ist.By bending two coils arranged in one plane against each other 14, according to this invention, an arrangement which appears to be V-shaped in profile is obtained 10. The connection of the two coils 15 is just at the location of the bend, so that the distance of the individual coils from the tip can be chosen so that the electromagnetic Field between the legs is largely homogeneous.

Im Falle einer im Profil U-förmig erscheinenden Anordnung 16 kann die Feldhomogenität dadurch erreicht werden, daß nur an den beiden gegenüberliegenden Seiten der Anordnung Spulen angeordnet sind.In the case of an arrangement 16 which appears to be U-shaped in profile the field homogeneity can be achieved that only on the two opposite Sides of the arrangement coils are arranged.

Die für diese V- oder U-Formen erforderlichen Spulen können nach dieser Erfindung auch dadurch erhalten werden, daß nur eine Spule gewickelt wird, die durch Zusammenschnüren 17 oder durch Verdrehen 18 die erforderliche Doppelform er -hält.The coils required for these V or U shapes can be made according to this Invention can also be obtained in that only one coil is wound through Constrict 17 or by twisting 18 the required double shape receives.

Erfindungsgemäß ergibt sich durch Kombination von zwei in ihrem Profil halbkreisförmig erscheinenden Spulen 19 , die in der beschriebenen Weise miteinander verschaltet sind, eine wie eine einzelne Ringspule wirkende Anordnung. Hier ist eine Spulenhälfte aufklappbar ausgeführt, so daß der entscheidende Nachteil der bekannten Sensor-Ringspulen aufgehoben ist.According to the invention, a combination of two results in their profile semicircular appearing coils 19, which are connected in the manner described are interconnected, an arrangement acting like a single ring coil. Here is a reel half designed to be hinged, so that the decisive disadvantage of known sensor ring coils is repealed.

Nach dieser Erfindung erhält man dadurch größere,temperaturkompensierte Spulen, daß diese aus mehreren Spulenbündeln 20 gefertigt sind, jedes einzelne Bündel ist für sich umwickelt 21 . Im Falle einer starken Umwicklung muß jedes Bündel eine separate Rückkopplungswicklung erhalten. Die Rückkopplungs -und Schwingspulenwicklung werden für sich in Serie und/oder parallel geschaltet, jedoch unter Wahrung einer einheitlichen Gesamt - Feldrichtung.According to this invention, larger, temperature-compensated ones are thereby obtained Coils that these are made from several coil bundles 20, each individual bundle is wrapped for itself 21. In the case of heavy wrapping, each bundle must have one get separate feedback winding. The feedback and Voice coil winding are connected in series and / or in parallel, but maintaining a uniform overall field direction.

Eine besonders wirkungsvolle Temperaturkompensation einer solchen Spule besteht darin, daß für die einzelnen Bündel unterschiedliche Drahtquerschnitte verwendet werden.A particularly effective temperature compensation of such Coil consists in the fact that different wire cross-sections for the individual bundles be used.

Neben den bereits beschriebenen Größen für die Temperaturstabilität einer Spule - oder ggf. einer Spulenanordnung -ist die Formstabilität der einzelnen Spule wesentlich.In addition to the parameters already described for temperature stability a coil - or possibly a coil arrangement - is the dimensional stability of the individual Coil essential.

Diese Formstabilität wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die Spule - oder ggf. das Spulenbündel - so in eine Kunststoffplatte eingearbeitet wird, daß infolge thermischer Einflüsse keine Formänderung der Spule eintreten kann. Daher wird günstigerweise das Spulenprofil in eine Platte ein -gearbeitet 22,und nach Einbringen der Spule 23 werden die restlichen Hohlräume mit einem geeigneten Mittel aufgefüllt, so daß die Spule unverrückbar fest ist.This dimensional stability is achieved according to the invention in that the Coil - or possibly the coil bundle - is incorporated into a plastic plate, that no change in shape of the coil can occur due to thermal influences. Therefore the coil profile is favorably incorporated into a plate 22, and after Introducing the coil 23 will remove the remaining cavities by any suitable means filled up so that the coil is immovable.

Anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels wird die Erfindung näher erläutert.On the basis of an exemplary embodiment shown schematically in the drawing the invention is explained in more detail.

Zwei Spulen, jede bestehend aus einer Rückkopplungs- und Schwingspulenwicklung , sind in einer abgewinkelten Ebene angeordnet 14 ; am Ort der Abwinckelung sind diese Spulen so miteinander verbunden, daß die Rückkopplungs- und die Schwingspulenwicklung jeweils in Serie geschaltet sind Das seitliche Profil dieser Anordnung ist V-förmig.Two coils, each consisting of a feedback and voice coil winding , are arranged in an angled plane 14; are at the place of the angled these coils are connected together so that the feedback and voice coil windings are connected in series. The side profile of this arrangement is V-shaped.

Die Spulen 23 sind in PVC-Platten 13 so eingearbeitet 2arc, daß sie nach Vergießen mit Gießharz formstabil sind Die Spulen sind so ausgeführt, daß mehrere Windungen durch Umwickeln 21 zu einem Bündel zusammengefaßt sind, und daß diese Bündel noch einmal durch eine Umwicklung 20 zusarn -mengefaßt sind.The coils 23 are incorporated 2arc in PVC sheets 13 so that they are dimensionally stable after casting with casting resin. The coils are designed so that several Windings are combined into a bundle by wrapping 21, and that this Bundles are once again gathered together by wrapping 20.

Wegen der freien Kombinierbarkeit dieser Vielfachspulen bez. ihrer Feldrichtungen , ihrer räumlichen Anordnungen und ihrer thermischen Eigenschaften beschreibt das dar -gestellte Beispiel nur eine von mehreren denkbaren An -ordnungen.Because these multiple coils can be freely combined with respect to their Field directions, their spatial arrangements and their thermal properties the example shown describes only one of several conceivable arrangements.

Claims (19)

Patentansprüc ne 1. Vielfachspule für Näherungsschalter, deren Hochfrequenzfeld bei Annäherung eines elektrischen Leiters beeinflußt wird, die über eine mit dieser Spulenanordnung verbundene Elektronik ein Schaltsignal zur Steurung von Prozeß -abläufen abgibt und die ggf. über ein Verbindungskabel an die Elektronik anschließbar ist d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die kupferdrahtgewickelte Vielfachspule aus mehreren in einer Ebene, ggf. einer abgewinkelten und/oder sphärischen Fläche, elektrisch passiv zusammengeschalteten Einzelspulen besteht, und die Einzelspulen jede für sich eine Rückkopplungs -schleife besitzen. Patent claims ne 1. Multiple coil for proximity switches, their high-frequency field when approaching an electrical conductor is affected, which is via a with this Coil arrangement connected electronics a switching signal for the control of process sequences and which can be connected to the electronics via a connection cable, if necessary d u r c h e k e k e n n n z e i c h n e t that the copper wire wound multiple coil from several in one plane, possibly an angled and / or spherical surface, there is electrically passively interconnected individual coils, and the individual coils each have their own feedback loop. 2. Vielfachspule für Näherungsschalter nach Anspruch 1 , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die zusammengeschalteten Spulen und/oder Rückkopplungs -schleifen wahlweise parallel und/oder in Serie ge -schaltet sind, 5. 2. Multiple coil for proximity switch according to claim 1, d a d u r It is noted that the interconnected coils and / or feedback -loops are optionally connected in parallel and / or in series, 5. Vielfachspule für Näherungsschalter nach Anspruch 1 und 2 , d 8 d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß im Os -zillatorbetrieb die Felder der einzelnen Spulen parallel und/oder antiparallel sind.Multiple coil for proximity switches according to claims 1 and 2, d 8 d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that in oscillator operation the fields of the individual coils are parallel and / or are antiparallel. 4. VielfachsPule für Näherungsschalter nach Anspruch 1 bis 5 , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß zwei zu -sammengeschaltete Spulen gegeneinander so abgewinkelt sind, daß ihr sei-tliches Profil V - förmig ist.4. multiple coil for proximity switch according to claim 1 to 5, d a it is indicated that two interconnected coils against each other are angled so that their lateral profile is V-shaped. 5. Vielfachspule für Näherungsschalter nach Anspruch 1 bis 4 d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Spulen am Ort der Abwinckelung mur ein schwaches Streufeld naben.5. Multiple coil for proximity switch according to claim 1 to 4 d a d u r c h g e k e n n n n n e i n e t that the coils at the location of the angular position mur a weak stray field. 6. Vielfachspule für Näherungsschalter nach Anspruch 1 bis 5 , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daB eine Doppelspule durch Zusammenschnüren einer Einzelspule gebildet ist.6. Multiple coil for proximity switch according to claim 1 to 5, d a It is not shown that a double coil is created by tying it together a single coil is formed. 7. Vielfachspule für Näherungsschalter nach Anspruch 1 bis 6 , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß eine Doppelspule durch Verwinden einer Einzelspule gebildet ist.7. Multiple coil for proximity switch according to claim 1 to 6, d a it is indicated that a double coil can be produced by twisting one Single coil is formed. 8. Vielfachspule fiir Näherungsschalter nach Anspruch 1 bis 7 S d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daB zwei zu -sammenschaltbare Spule an den Schenkeln einer U - Form angeordnet sind.8. Multiple coil for proximity switches according to claim 1 to 7 S d It is also noted that there are two interconnectable coils the legs of a U - are arranged. 9. Vielfachspule fiir Näherungsschalter nach Anspruch,1 bis 8 , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Spulen in ihrem seitlichenProfil halbkreis- oder kreisförmig aus -gebildet sind.9. Multiple coil for proximity switches according to claim 1 to 8, d it is also indicated that the bobbins are in their lateral profile semicircular or circular are formed. 10. Vielfachspule für Näherungsschalter nach Anspruch 1 bis 9 , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß eine Ringspule aus zwei halbkreisförmigen Spulen besteht, deren eine Hälfte auSklappbar ist.10. Multiple coil for proximity switch according to claim 1 to 9, d a d u r c h g e k e n n n z e i c h n e t that a toroidal coil made of two semicircular There are coils, one half of which can be folded out. 11. Vielfachspule für Näherungaschalter nach Anspruch 1 bis 10, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die kupferdrahtgewickelte Spulenanordnung aus mit einer oder mehreren Umwicklungen und/oder Ummantelungen versehenen Volidrähten , die ggf. innerhalb einer Spule aus mehreren, einzeln um -mantelten Bündeln mit gemeinsamer Ummantelung besteht, hergestellt ist.11. Multiple coil for proximity switch according to claim 1 to 10, d a d u r c h g e k e n n n z e i c h n e t that the copper wire wound coil arrangement made of solid wires provided with one or more wraps and / or sheaths , which may be made up of several individually sheathed bundles with common sheathing is made. 12. Vielfachspule für Näherungaschalter nach Anspruch 11 , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß jedes einzelne Bündel eine Rückkopplungsschleife enthält.12. Multiple coil for proximity switch according to claim 11, d a d u It is noted that each individual bundle forms a feedback loop contains. 13. Vielfachspule für Näherungsschalter nach Anspruch 11 und 12, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Schwing-und/oder Rückkopplungswindungen der einzelnen Bündel in Serie und/oder parallel geschaltet sind.13. Multiple coil for proximity switches according to claim 11 and 12, d a d u r c h g e k e n n n z e i c h n e t that the oscillation and / or feedback windings of the individual bundles are connected in series and / or in parallel. 14. Vielfachspule für Näherungsschalter nach Anspruch 1 bis 13, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß eine Spule mit Drähten unterschiedlicher Querschnitte gewickelt ist.14. Multiple coil for proximity switch according to claim 1 to 13, d a d u r c h g e k e n n n n z e i c h n e t that a coil with wires of different Cross sections is wound. 15. Vielfachspule für Näheningsschalter nach Anspruch 1 bis 14, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t Xdaß die Form der Spulen in ein plattenförmiges Material eingearbeitet ist.15. Multiple coil for sewing switch according to claim 1 to 14, d a d u r c h g e k e n n n z e i c h n e t Xthat the shape of the coils in a plate-shaped Material is incorporated. 16. Vielfachspule für Näherungsschalter nach Anspruch 1 bis 15, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß einzelne , miteinander elektrisch passiv verbindbaren Spulen jede für sich in einem separaten Gehäuse untergebracht sind.16. Multiple coil for proximity switches according to claim 1 to 15, d a d u r c h g e k e n n n z e i c h n e t that individual, electrical to one another passively connectable coils each housed in a separate housing are. 17. Vielfachspule für Näherungsschalter nach Anspruch 16 d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t ? daß die in separaten Gehäusen eingebauten Spulen auf einer in ihrem seitlichen Profil V - oder U- oder halbkreisförmig er -scheinenden Halterung montiert sind.17. Multiple coil for proximity switch according to claim 16 d a d u r c h e k e n n n z e i c h n e t? that the coils built into separate housings on one that appears V- or U- or semicircular in its lateral profile Bracket are mounted. 18. Vielfachspule für Näherungsschalter nach Anspruch 1 bis 17, d a d ii r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß mehrere in separaten Gehäusen eingebaute Spulen miteinander passiv über Kabel verbunden sind, die ihrerseits Steck-und/oder Schraubanschlüsse aufweisen.18. Multiple coil for proximity switches according to claim 1 to 17, d a d ii r e k e k e n n n z e i c h n e t that several built-in in separate housings Coils are passively connected to one another via cables, which in turn are plug-in and / or Have screw connections. 19. Vielfachspule für Näherungsschalter nach Anspruch 1 bis 18, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß bei Fehlen ein gesonderten Rückkopplungsschleife die Rückkopplungs -energie der Schwingapule selbst zugeführt ist.19. Multiple coil for proximity switch according to claim 1 to 18, d a d u r c h g e k e n n n z e i c h n e t that in the absence of a separate feedback loop the feedback energy is fed to the voice coil itself.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US4728896A (en) * 1984-07-31 1988-03-01 Oxford Research Systems Limited Method and apparatus for obtaining N.M.R. spectra and coils for use therein

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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