DE3145131C1 - Ferritkern für induktive Näherungsschalter - Google Patents

Description

• Der in F i g. 1 gezeigte Ferritkern besteht aus einem Zentralteil 1, einem ringförmigen Randteil 2 und einem am Zentralteil 1 angeformten, scheibenförmigen Boden 3. Zwischen dem Randteil 2 und dem Boden 3 ist eine ringförmige Trennschicht 4 aus einem Material geringer Permeabilität angeordnet, wobei die Permeabilität dieses Materials kleiner oder gleich eins ist. Als Trennschichtmaterial kann z.B. Hart-PVC verwendet werden. Bei genormten Kernen ist der Zentralteil 1 mit einem durchgehenden Mittelloch versehen, das in F i g 1 strichpunktiert angedeutet ist und auch bei den Kernen nach den übrigen Figuren vorgesehen sein könnte.
• Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 ist der Boden 5 an seiner dem Spulenraum zugewandten Seite mit einer etwa ein bis zwei mm dünnen Platte 6 aus nichtferromagnetischem Material belegt, auf welcher der Zentralteil 7 und der als gesonderter Ring hergestellte Randteil 8 sitzen.
• Beim Ausführungsbeispiel nach F i g. 3 ist der Zentralteil 1 über eine Trennschicht 9 an einem Boden 10 befestigt, dessen Umfangsfläche von der Trennschicht 4 in Form einer Folie aus nichtferromagnetischem Material umschlossen ist. Der von der Trennschicht 4 gebildete Ring ist seinerseits von einem Ferritkernring 11 umschlossen, der an seiner Oberseite mit einer etwa in Höhe der Trennschicht 9 liegenden Trennscheibe 12 versehen ist, auf welchem getrennte Polstücke 13, 14 sitzen, die entsprechend den Formen von sogenannten X-Kernen oder RM-Kernen gestaltet sein können, was in der Prinzipdarstellung nach F i g. 3 nicht näher zum Ausdruck gebracht ist Die Teile 11, 12, 13 und 14 bilden beim Ausführungsbeispiel nach F i g. 3 in ihrer Gesamtheit den Randteil 15.
• Bei dem in den F i g. 4 und 5 gezeigten Ausführungsbeispiel besteht der Boden 16 aus vier Quadranten 17, welche durch radial verlaufende Trennschichten 18 voneinander getrennt sind. Der Boden 16 ist wie bei der Ausführungsform nach Fig.2 an seiner Oberseite mit einer Platte 6 aus nichtferromagnetischem Material belegt, auf dem wiederum der Zentralteil 1 und Polstücke 13, 14 sitzen, die den Randteil bilden.
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Claims (7)

1. Patentansprüche: 1. Ferritkern für induktive Näherungsschalter, bei welchen der Ferritkern einen don der Spule umschlossenen Zentralteil, einen die Spule einfassenden Randteil und einen den Zentralteil und den Randteil verbindenden Boden aufweist, d a d u r c h gekennzeichnet, daß zwischen Zentralteil (1) und Randteil (2) mindestens eine Trennschicht (4) aus einem Material geringer Permeabilität innerhalb des Ferritkernes angeordnet ist.
2. 2. Ferritkern nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Trennschicht (9) zwischen Zentralteil (1) und Boden (10) angeordnet ist.
3. 3. Ferritkern nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Trennschicht zwischen Randteil (8) und Boden (5) angeordnet ist.
4. 4. Ferritkern nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden (5) an der Seite der Spule mit einer nichtferromagnetischen dünnen. Platte (6) belegt ist und daß der Zentralteil (7) und Randteil (8) auf dieser Platte (6) sitzen.
5. 5. Ferritkern nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden (10) an seiner Umfangsfläche von einer nichtferromagnetischen Trennschicht (4) eingefaßt ist und daß der Randteil (15) an der Außenseite der Trennschicht (4) befestigt ist.
6. 6. Ferritkern nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Randteil (15) aus einem die Trennschicht (4) umschließenden Ferritring (11), einer auf seiner Spulenseite aufliegenden Trennscheibe (12) aus nichtferromagnetischem Material und aus einem oder mehreren, auf der Trennscheibe aufsitzendèn Polteilen(i3, besteht.
7. 7. Ferritkern nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden (16) durch radiale oder sekantenartig verlaufende Trennschichten (18) in Sektoren (17) oder Segmente unterteilt ist.

   Die Erfindung betrifft einen Ferritkern für induktive Näherungsschalter, bei welchen der Ferritkern einen von der Spule umschlossenen Zentralteil, einen die Spule einfassenden Randteil und einen den Zentralteil und den Randteil verbindenden Boden aufweist.

   Überwiegend werden bei solchen Näherungsschaltern sogenannte Schalenkerne, aber gelegentlich auch sogenannte X-, Q- oder RM-Kerne verwendet.

   Derartige Ferritkerne und ihre Wirkungsweise innerhalb von induktiven Näherungsschaltern sind in vielfältigen Ausführungsformen, z. B. durch die DE-PS 2827 951, bekannt.

   Induktive Näherungsschalter werden in zunehmendem Maße auf den verschiedenartigsten - technischen Gebieten mit Erfolg eingesetzt. Allerdings kommt es in bestimmten Anwendungsfällen, z. B. beim Einsatz bei Schweißautomaten, in Hochspannungsschaltanlagen oder bei Aluminiumschmelzhütten oft zu fehlerhaftem Schaltverhalten, was offenbar durch den Einfluß magnetischer Fremdfelder verursacht ist Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Schaltverhalten von induktiven Näherungsschaltern unabhängiger vom Einfluß magnetischer Fremdfelder zu machen.

   Die Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß zwischen Zentralteil und Randteil des Ferritkernes mindestens eine Trennschicht aus einem Material geringer Permeabilität innerhalb des Ferritkernes angeordnet ist.

   Wie eingehende Untersuchungen gezeigt haben, wird durch eine solche Trennschicht zwar das hochfrequente Feld des Oszillators des Näherungsschalters etwas geschwächt, jedoch verbleibt noch ein für die Empfindlichkeit der Steuerelektronik ausreichend starkes Feld, um die Annäherung einer Bedämpfungsfahne oder dgl.

   in das Elektromagnetfeld des Oszillators zu erfassen.

   Andererseits wird aber durch eine solche Trennschicht der Induktionsfluß infolge eines Fremdmagnetfeldes, insbesondere infolge der sehr gefährlichen Gleichmagnetfelder, so stark geschwächt, daß der Ferritkern nicht in den Sättigungsbereich getrieben wird und also seine Aussteuerung im linearen. Bereich der Kennlinie von Flußdichte zur Feldstärke verbleibt.

   Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung besteht darin, sowohl zwischen Zentralteil und Boden als auch zwischen Randteil und Boden je eine solche Sperrschicht vorzusehen, was in einer konstruktiv sehr preiswerten Weise dadurch vorgenommen werden kann, daß der Boden an der Seite der Spule mit einer nichtferromagnetischen, dünnen Platte, z. B. aus Kunststoff, belegt ist und daß der Zentralteil und der Randteil auf dieser Platte sitzen. Diese Teile sind aber zweckmäßigerweise zusammengeklebt.

   Gemäß einer alternativen Ausführungsform der Erfindung kann vorgesehen werden, daß der Boden an seiner Umfangsfläche von einer nichtferromagnetischen Trennschicht in Form einer Folie eingefaßt ist und daß der Randteil an der Außenseite der Trennschicht befestigt ist. Der Randteil kann dabei aus einem die Umfangs-Trennschicht umschließenden Ferritring, einer auf seiner Spulenseite aufliegenden Trennscheibe aus nicht ferromagnetischem Material und aus ein oder mehreren auf der Trennscheibe aufsitzenden Polteilen bestehen.

   Schließlich kann der Erfindung zufolge noch vorgeseheff werden, daß der Boden durch radiale oder sekantenartig verlaufende Trennschichten in. Sektoren oder Segmente unterteilt ist Gerade durch die Aufteilung des'Ferritkernes in eine größere Anzahl verhältnismäßig kJener Ferritkernteile wird sichergestellt, däß unabhängig von der Richtung des magnetischen Fremdfeldes bzw. unabhängig von der Einbaulage des Näherungsschalters ein Fehlverhalten ausgeschlossen ist.

   Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert, in der die F i g. 1 bis 4 jeweils im Querschnitt verschiedene Ausführungsformen des Ferritkernes nach der Erfindung zeigen und in F i g. 5 ein Schnitt gemäß der Schnittlinie V-V in F i g. 4 dargestellt ist.