DE2827951C2

DE2827951C2 - Ferritkern fur induktive Näherungsschalter

Info

Publication number: DE2827951C2
Application number: DE19782827951
Authority: DE
Inventors: Gerno 5884 Halver Soyck
Original assignee: Werner Turck Gmbh & Co Kg, 5884 Halver
Current assignee: Soyck GmbH
Priority date: 1978-06-26
Filing date: 1978-06-26
Publication date: 1980-02-07
Also published as: DE2827951B1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Ferritkern für induktive Näherungsschalter, bei welchen der Ferritkern einen von der Spule umschlossenen Zentralteil und einen die Spule einfassenden Randteil aufweist und der Zentralteil und der Randteil jeweils mit ihrer freien Stirnfläche an der Ansprechseite des Näherungsschalters liegen.

Induktive Näherungsschalter die auch als berührungslos und kontaktlos arbeitende, elektronische Endschalter bezeichnet werden, sind in vielfältigen Ausführungsfonnen bekannt, z. B. durch die DE-PS 19 24 279. In allen Fällen besitz» < solche Näherungsschalter einen Oszillator, de-sen induktives Glied in der Regel einen Ferritkern aufweist. C -erwiegend werden sogenannte Schalenkerne, aber gelegentlich auch sogenannte X-Kerne oder RM-Kerne verwendet. Alle diese Kerne besitzen einen Zentralteil, der von der Spule umschlosssen ist, und einen äußeren Randteil, wobei vor den Stirn- oder Polflächen von Zentralteil und Randteil bei schwingendem Oszillator ein hochfrequentes Feld von ca 150 kHz erzeugt und aufrechterhalten wird. Wenn eine Metall-Bedämpfungsfahne oder ein sonstiger metallischer Gegenstand z. B. St 37; Al; Cu, in dieses hochfrequente Feld hineintaucht, wird dem Oszillatorschwingkreis durch entstehende Wirbelstromverluste Energie entzogen, was je nach Annäherung der Bedämpfungsfahne und Ausbildung des Oszillators zu einem Abreißen der Schwingungen führt. Dieser Vorgang ist mit einer Änderung des Ausgangsstromes der Oszillatorschaltung verbunden, was zur Erzeugung von Schaltsignalen ausgenutzt wird.

In der Praxis besteht vielfach der Wunsch, daß solche Näherungsschalter einen möglichst großen Ansprechabstand aufweisen. Der erreichbare Ansprechabstand ist jedoch in erster Linie von den Gesamtabmessungen, insbesondere von dem Durchmesser des Ferritkernes abhängig, weshalb einer Forderung nach größerem Ansprechabstand bisher nur durch Wahl entsprechend größerer Ferritkerne und Spulen entsprochen werden konnte,

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugründCj den Ansprechabstand eines induktiven Annäherungsschalters gegebener Größe zu vergrößern,

Die Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß der Zentralteil und der Randteil djes Ferritkernes an ihren einander benachbarten Stirrikanten mit Abfasungen Versehen sind. Der (Erfindung zufolge sind die Pröjektionsflächen der Abfasungen vorzugsweise etwa gleich groß wie die verbleibenden ebenen Stirnflächen von Zentralteil und Randteil.

Wie umfangreiche Untersuchungen gezeigt haben, kann allein durch solche Abfasungen, durch die die Polflächen im Mittelwert weiter auseinander gerückt werden, der Ansprechabstand von Näherungsschaltern um etwa 20 bis 30% vergrößert werden im Vergleich zu Näherungsschaltern mit nicht abgefasten Ferritkernen gleicher Größe. Von weiterem Vorteil ist hierbei, daß die übrigen Eigenschaften des Näherungsschalters, z. B. sein Temperaturverhalten im allgemeinen durch eine solche Abfasung des Ferritkernes nicht beeinträchtigt werden.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert, wobei zeigt

F i g. 1 einen induktiven Näherungsschalter mit einem Ferrilkern nach dem Stand der Technik.

F i g. 2 den Näherungsschalter nach Fig. 1, jedoch mit einem Ferritkern nach der Erfindung,

F i g. 3, 4 und 5 in perspektivischer Darstellung drei Ausführungsformen von Ferritkernen nach der Erfindung.

F i g. 1 zeigt das Schaltbild eines Transistoroszillators 1, dessen Ausgänge 711 einem nicht gezeigten Schaltverstärker des Annäherungsschalters führen. Der Schaltungsaufbau solcher Transistorosziilatoren und Näherungsschalter, der selbst nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung *st, ist in ähnlicher Form beispielsweise in der DE-PS 19 24 279 näher beschrieben. Auch die gezeigte Verwendung eines der Transistoren nur als Diode ist bei solchen Näherungsschaltern an sich bekannt.

F i g. 1 zeigt in einem Querschnitt den Ferritkern 2 des Oszillatorkreises, welcher einen von der Spule 3 umschlossenen Zentralteil 4 und einen die Spule umschließenden Randteil 5 anweist, die jeweils an einem Ende in den Ferritkernboden 6 übergehen. Die freien Stirnenden des Zentralteiles 4 und des Randteiles 5 sind eben und liegen als Polflächen an der Ansprechseite des Näherungsschalters. Mit den Linien 7 ist der Feldverlauf zwischen der zentralen und den äußeren Polflächen angedeutet. Wird eine Metall-Bedämpfungsfahne 8 bis an bzw. über die Grenzlinie 9 hinweg in dieses hochfrequente Feld eingetaucht, wird die Schwingung des Oszillators stark gedämpft, die auch ganz abreißen kann, und liefert der Näherungsschalter ein auswertbares Schaltsignal.

Bei der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform nach der Erfindung sind — im alleinigen Unterschied 7ur bekannten Ausführungsform nach F i g. 1 — der Zentralteil 4 und der Randteil 5 an ihren einander benachbarten Stirnkanten mit Abfasungen 10, 11 versehen, wobei die — in axialer Richtung des Ferriikernes — sich ergebende Projektionsfläche der Abfasungen etwa gleich groß wie die verbleibenden ebenen Stirnflächen 12, 13 von Zentralteil und Randteil sind.

Durch diese im Mittel größere Entfernung zwischen den ebenen Stirn- Und Polflächen 12/13 ergibt sich offenbar das in Fig.2 mit den Linien 14 angedeutete, räumlich größere Feld als Fig, 1. Wie Umfangreiche Erprobungen ergeben haben, spricht bei einer Abfasung

des Ferritkernes gemäß Fig.2 ein sonst völlig unverändert belassener Näherungsschalter filirirfiehr bereits bei einem etwa um 20 bis 30% größeren Abstand auf die Annäherung einer MetalNBedämpfungsfaihne 8

an, was durch die Ansprechgrenzlinie 15 in Fig.2 veranschaulicht ist.

Fig.3 zeigt in perspektivischer Darstellung den Ferritkern nach Fig.2, bei dem es sich um einen sogenannten Schalenkern handelt, dessen äußerer Randteil 5 durch eine Diainetralschlitzung in zwei Hälften unterteilt ist

Beim Ausführungsbeispiel nach Fi g. 4 handelt es sich um einen sogenannten X-K.em mit vierfach unterteiltem Ferritkern-Randteil, Auch hier sind der innere JCerntujI und der äußere Randteil an ihren benachbarten Stirnkanten mit Abfasungen 10', 11' zur Vergrößerung des Ansprechabstandes des Näherungsschalters versehen. Fig.5 zeigt schließlich noch einen sogenannten RM-Kern mit den Abfasungen 10" und 11" am zentralen und äußeren Randteil des Kernes.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Ferritkern für induktive Näherungsschalter, bei welchen der Ferritkern einen von der Spule umschlossenen Zentralteil und einen die Spule einfassenden Randteil aufweist und der Zentralteil und der Randteil jeweils mit ihrer freien Stirnfläche an der Ansprechseite des Näherungsschalters liegen, dadurch gekennzeichnet, daß der Zentralteil (4) und der Randteil (5) an ihren einander benachbarten Stirnkanten mit Abfasungen (10, 11) versehen sind.

2. Ferritkern nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Projektionsfläche der Abfasungen (10,11) etwa gleich groß wie die ebenen Stirnflächen (12,13) von Zentralteil (4) und Randteil (5) sind.