DE3236224C2 - Induktiver Annäherungsschalter - Google Patents
Induktiver AnnäherungsschalterInfo
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Abstract
Ein induktiver Annäherungsschalter besitzt einen Oszillator (1), dessen Schwingkreis einen Oszillatormagnetkern (2) aufweist und zwecks Ein- und Ausschaltung eines elektronischen Schalters (5) durch einen Auslöser (13) beeinflußt wird. Der Annäherungsschalter soll derart ausgebildet werden, daß er durch eine nichtferromagnetische Metallwand (12) hindurch die Annäherung eines Auslösers (13) aus permeablem Material erfassen und zur Auslösung von Schaltvorgängen ausnutzen kann. Hierfür ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß das Sensorfeld (11) aus dem Magnetfeld eines Permanentmagneten (9) besteht und daß der Annäherungsschalter einen sättigungsempfindlichen Magnetisierungsbereich (16) aufweist, in welchem sich die Induktionsflüsse von Permanentmagnet (9) und Oszillatormagnetkern (2) überlagern und welcher durch eine beim Eintauchen des permeablen Auslösers (13) in das Sensorfeld (11) bewirkte Reduzierung des magnetischen Widerstandes in Sättigung treibbar ist, so daß der Schwingkreis bedämpft und ein Schalten des elektronisches Schalters (5) bewirkt werden.
Description
-AL
scher, berührungslos arbeitender Sicherheitsschalter mit einem von außen beeinflußbaren Oszillator bekannt,
bei welchem das Auslöseglied ein schalenförmiger Ferritkern ist, der das Gegenstück zum Ferritkern des Osziilators
bildet Der Rückkopplungswiderstand ist dort so eingestellt, daß die Amplitude der Schwingung sehr
klein wird. Taucht ein Metallteil in das Hochfrequenzfeld ein, reißen in üblicher Weise die Schwingungen ab,
was dort aber nicht zur Erzeugung eines Signules ausgenutzt
wird. Taucht dort dagegen der Auslöser-Ferritkern in das Hochfrequenzfeid ein, steigt die Amplitude
der Schwingung so stark an, daß ein Ausgangsrelais anspricht Auch dieser Sicherheitsschalter ist nicht einsetzbar
in Fällen, in denen durch eine Metallwand hindurch Schaltvorgänge ausgelöst werden sollen.
Es sind ferner verschiedene magnetische oder elektromagnetische Geräte bekannt mit denen man durch
eine Meiallwand, speziell durch eine nichtferromagnetische
Metallwand hindurch, die Annäherung eines Magneten erfassen kann. Die für diesen Zweck bekannten
Geräte sind aber, soweit es sieh um mechanische Gcräf e
handelt konstruktiv aufwendig, in ihrem Edialtverhalten
träge und vielfach störanfällig. Geeignete elektrische Geräte wie beispielsweise der Magnetfeldschaltcr
gemäß der FR-OS 24 25 648 besitzen nur eine begrenzte Meßempfindlichkeit und erfordern einen relativ hohen
Versorgungsstrom, weshalb sie beispielsweise bei komplizierteren, mit vielen Hydraulik- oder Pneumatikeinrichtungen
versehenen Fertigungsautomüten mit ihren oft einigen hundert Annäherungs-Meßstellen nicht
eingesetzt werden können. Zudem bereitet es fertigungstechnisch oft große Schwierigkeiten und Kosten,
Dauermagnete in geeigneter Weise an den sich bewegenden Teilen anzubringen, da Dauermagnete aus einem
spröden, schwierig zu bearbeitenden Material bc- 3s stehen.
Durch die DE-AS 11 75 327 ist ein unter Verwendung
eines Schwingkreises aufgebauter induktiver Annäherungsschalter bekannt, der eine Abstimmungsspule mit
HF-Eisenkern und eine Rückkopplungsspule aufweist, die voneinander räumlich getrennt sind und zwischen
die ein Eisenblech hoher Permeabilität eingefügt ist. Durch Heranführen eines Zusatzmagnetfeldes kann
dort die Magnetisierung des Eisenbleches geändert und die Dämpfung des Schwingkreises reduziert werden,
wobei die Amplitudenänderung zur Anzeige- oder Schaltungszwecken verwendet wird. Alternativ kann
dort auch durch einen stationär angeordneten Zusat/-magneten das Eisenblech in einen Sättigungszustand
gebracht werden, wobei dann das Eisenblech durch einen in das Zusatzmagnetfeld eintauchenden permeable
π Auslöser soweit abgeschirmt werden kann, daß es
seine magnetische Sättigung wieder verliert und dadurch wieder eine Amplitudenänderung beim Schwingkreis
bewirkt Da dort der HF-Eisenkern der Abstirnmpulse, das in der Rückkopplungsstrecke liegende permeable
Eisenblech und der Zusatzmagnet jeweils durch Luftstrecken voneinander getrennt sind, treten erhebliche
Streuverluste auf, die einen hohen Strombedarf für den Oszillator bedingen. Darüber hinaus wird dort nur eo
auf die magnetische Rückkopplung zwischen Abstimmungs- und Rückkopplungsspule des Schwingkreises
eingewirkt, was nur eine begrenzte Ansprechempfindlichkeit erbringt. Bei dem bekannten Annäherungsschalter
müssen der Zusatzmagnet und die Spulenbau· gruppe mit Abmessungen von einigen Zentimetern gebaut
werden, wenn Ansprechabstände von ein bis mehreren Zentimetern erreicht werden sollen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen induktiven
Annäherungsschalter zu schaffen, dessen Sensorteil in einer Größe von nur wenigen Millimetern gebaut
werden kann, der nur einen geringen Strombedarf aufweist und mit dem durch eine nichtferromagnetische
Metallwand hindurch die Annäherung eines Aulösers aus permeablem Material oder eines Magneten erfaßt
und zur Auslösung von Schaltvorgängen ausgenützt werden kann.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß der Kern des Zusatzmagneten unmittelbar
oder über ein Jochstück an den Oszillatormagnetkern angesetzt ist daß das Schwingkreismagnetfeld im Magnetkernmaterial
von Oszillatormagnet Zusatzmagnet und ggfs. Jochstück vollständig eingeschlossen ist und
daß der sättigungsempfindliche Magnetisierungsbereich aus einer Querschnittseiuengimg des vom
Schwingfeldmagnetkreis durchflossenen Magnetkernmaterials besteht
Bei der Erfindung ist das Sensoiield nur durch magnetisiertes
oder magnetisierbares, speziell ferromagnetisches
Material beeinflußbar, so daß der Annäherungsschalter beispielsweise an Wände aus Kupfer,
Bronze, Aluminium oder nichtmagnetisierbarem Stahl angesetzt werden kann. Das Sensorfeld durchdringt eine
solche Wand und ragt je nach Stärke und Form des verwendeten Permanentmangeten mehr oder weniger
weit in den Raum hinter einer solchen Metallwand hinein. Der Induktionsfluß des Permanentmagneten ist infolge
der weiten Luftstrecke, bzw. Strecke geringer Permeabilität, mit einem verhältnismäßig großen magnetischen
Widerstand behaftet und infolgedessen so gering, daß es in dem Magnetisierungsbereich, in dem er sich
dem Induktionsfluß des Oszillatormagnetkernes überlagert,
im Grundzustand nicht zu einer magnetischen Sättigung kommt.
Die Sättigung dieses Überlagerungsbereiches wird durch Eintauchen eines Auslösers aus penneab^m Material,
beispielsweise durch ein Ferritmaterialstück oder ein magnetisierbares Stahlstück bewirkt welches dabei
die Luftstrecke für die Induktionslinien des Sensorfeldes verkürzt und damit den magnetischen Widerstand des
Sensorfeldes herabsetzt Der daraus resultierende Anstieg des Induktionsflusses des Permanentmagneten
treibt den Überlagerungsbereich in die Sättigung. Der auf den Grundzustand abgestimmte Oszillator wird bei
der Sättigung dieses Bereiches so stark gedämpft daß ein Schaltvorgang beim oszillatorabhängig gesteuerten
elektronischen Schalter ausgelöst wird.
Der Annäherungsschalter nach der Erfindung zeichnet sich durch eine Reihe von Vorteilen aus. Zum einen
können mit ihm durch nichtferromagnetische Wände hint"uri:h Bewegungen erfaßt werden. Der Annäherungsschalter
spricht nur auf Auslöser von einer verhältnismäßig hohen Permeabilität an, wobei es sich
zwar auch um Dauermagnete handeln kann, jedoch der besondere Vorteil besteht, daß für den Auslöser auch
normale magnitisierbare Stähle verwendet werden können, deren Bearbeitung und Zusammenbau mit anderen,
bewegten Teilen relativ problemlos ist Darüber hinaus zeichnet sich der Oszillator des Arnäiierungsschalters
durch einen minimalen Strombedarf in del' Größenordnung von 0,1 bis 5 Milliampere aus, wobei er
mit einer sehr großen Meßempfindlichkeit und mit einem verhältnismäßig großen Ansprechabstand gebaut
werden kann. Der Annäherungsschalter eignet sich darüber hinaus auch insbesondere für Überwachungsaufgabe
innerhalb heißer und/oder aggressiver Medien, da
nur der Auslöser im Medium angeordnet wird, während
der Annäherungsschalter mit allen magnetischen und elektrischen Einrichtungen außerhalb angeordnet wird
und dabei durch Isolierschichten und/oder Kühlvorrichtungen geschützt werden kann. Ferner kann auch der
aus Zusatzmagnet, Oszillatorkern und -spule bestehende Fühlerkopf getrennt von der Elektronikschaltung
montiert und mit dieser lediglich über elektrische Leitungen verbunden sein.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung besteht der Oszillatormagnetkern aus einem
Ferritschalenkern mit Mittelbutzen und Schalenwand, wobei die Schalenwand in Form sogenannter X-Kerne
oder RM-Kerne unterbrochen sein kann, wie dies z. B.
in der DE-PS 28 27 951 näher gezeigt ist.
In Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen werden, daß der Permanentmagnet ein zylindrischer
Stabmagnet von etwa gleichem Durchmesser wie der FerriiächaienkciTi ist und mit einer römäche als joch
auf dem Schalenkern sitzt und daß seine andere Polfläche die aktive Fläche des Annäherungsschalter bildet.
Bei dieser Ausfiihrungsform kann die Baugruppe aus Permanentmagnet und Schalenkern sehr klein gebaut
werden, beispielsweise mit einem Durchmesser und einer Höhe von jeweils S bis 10 mm. -
Nach einer alternativen Ausführungsform kann vorgesehen werden, daß der sättigungsempfindliche Magnetisierungsbereich
zwischen zwei magnetisch in Reihe geschalteten Dauermagenten liegt, zwischen deren
jeweils freien Polflächen das Sensorfeld liegt. Bei einer solchen Ausführungsform läßt sich eine besonders hohe
Meßempfindlichkeit erreichen, da in einem solchen Fall der permeable Auslöser den weitaus überwiegenden
Teil der Luftstrecke des Sensorfeldes Oberbrücken kann und somit der magnetische Widerstand des Sensorfeldes
besonders stark durch den Auslöser herabgesetzt werden kann.
Der Erfindung zufolge kann ferner vorgesehen werden,
daß der Magnetisierungsbereich, in dem die Induktionsflüsse von Oszillatormagnetkern und Permanentmagnet
sich überlagern, mit einer Querschnittseinengung versehen ist, wodurch an dieser Stelle eine besonders
hohe Sättigungsempfindlichkeit erreicht wird. Weitere Merkmale der Erfindung sind in den Unteransprüchen
angegeben.
Die Erfindung wird im folgenden anhand mehrerer in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbcispiele näher
beschrieben, in der Zeichnung zeigt
F i g. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel eines induktiven Annäherungsschalters nach der Erfindung.
F i g. 2 ein zweitem Ausführungsbeispiel.
F i g. 3 ein drittes Ausführungsbeispiel und
F i g. 4 eine Kolben/Zylinderanordnung mit vier außen am Zylinder angeordneten Annäherungsschaltem nach der Erfindung zur Erfassung der Kolbenstellung.
F i g. 5 ein viertes Ausführungsbeispiel,
Fi g. 6 ein fünftes Ausführungsbeispiel.
Der in F i g. 1 gezeigte induktive Annäherungsschalter besteht — in Obereinstimmung mit den bekannten Annäherungsschaltern — aus einer Oszillatorschaltung 1 mit einem topfförmigen Magnetkern 2 und einer Oszillatorspule 3, aus einem Schaltverstärker 4, einem elektronischen Schalter 5. z. B. einem Transistor, Thyristor oder Triac, und aus einer Speiseschaltung 6 zur Fr/cügung der Seilspannung für die Osziüaturscha!- tung 1 und den Schaltverstärker 4.
F i g. 2 ein zweitem Ausführungsbeispiel.
F i g. 3 ein drittes Ausführungsbeispiel und
F i g. 4 eine Kolben/Zylinderanordnung mit vier außen am Zylinder angeordneten Annäherungsschaltem nach der Erfindung zur Erfassung der Kolbenstellung.
F i g. 5 ein viertes Ausführungsbeispiel,
Fi g. 6 ein fünftes Ausführungsbeispiel.
Der in F i g. 1 gezeigte induktive Annäherungsschalter besteht — in Obereinstimmung mit den bekannten Annäherungsschaltern — aus einer Oszillatorschaltung 1 mit einem topfförmigen Magnetkern 2 und einer Oszillatorspule 3, aus einem Schaltverstärker 4, einem elektronischen Schalter 5. z. B. einem Transistor, Thyristor oder Triac, und aus einer Speiseschaltung 6 zur Fr/cügung der Seilspannung für die Osziüaturscha!- tung 1 und den Schaltverstärker 4.
Der Magnetkern 2 besteht aus einem Ferritschalenkern mit zentralem Mittelbutzen 7 und den beiden manlelseiligen
Polen 8, 8. Bei einem üblichen induktiven Annäherungsschalter bildet das an der Oberseite des
topfförmigen Magnetkernes 2 heraustretende hochfrequente Schwingungsfeld das Sensorfeld. Beim Annäherungsschaiter
nach der Erfindung ist auf die offene Seite des Magnetkernes 2 ein im Durchmesser etwa gleich
großer zylindrischer Permanentmagnet 9 aufgesetzt, der zum einen ein Kurzschlußjoch für den topfförmigen
Kern darstellt, durch den das hochfrequente Schwingungxfeld — dargestellt durch eine gestrichelte Linie 10
— auf das Innere von Magnetkern 2 und Permanentmagnet 9 beschränkt wird.
/um anderen liefert der Permanentmagnet 9 an der sogenannten aktiven Fläche des Annäherungsschalters
ein magnetisches Sensorfcld U, das in der Zeichnung durch eine gestrichelte Linie angedeutet ist und das
beim AusfOhrungsbeispiel nach F i g. I rotationssymmetrisch nach Art eines Torus ausgebildet ist. Das Sensorfciu
ti wifu iitircii Fiicnifcfrüinägiiciiiii'nc materialien
nicht beeinflußt und kann eine Wand 12 aus Aluminium, nichtmagnctisierbarem Stahl, Bronze, Kupfer u.s.w. ohne
merkliche Rückwirkung durchsetzen. Wird jedoch ein permcabler Auslöser 13 in das Sensorfcld 11 eingetaucht,
zieht dieser das Scnsorfeld stark zusammen und verkürzt die mittlere Feldlinienlänge, so daß der magnetische
Widerstand des Sensorfeldes stark herabgesetzt wird. Wie in der Zeichnung dargestellt ist, wird die ursprünglioe
freie Magnctfeldlängc B, die von dem Pol N des Permanentmagneten 9 in einem weiten Bogen bis
/ur Mantelfläche SR des Magnetkernes 2 verläuft, durch Eintauchen des Auslösers 13 auf die kleine freie
Magnetfeldlänge b 1 zwischen Pol /V und Unterseite des Auslösen 13 und die Strecke b2 zwischen Unterseite
des Auslösers 13 und Mantelfläche SR des Magnetkcrnes 2 verkleinert
Wie aus F i g. I ersichtlich ist, gehen die Induktionsnüsse sowohl der OsziUatorschaltung ! als such die des
Permanentmagneten 9 durch den Boden 14 und den zentralen Butzen 7 des Magnetkernes 2 hindurch. Der
Boden des topfförmigen Magnetkernes 2 ist in seinem zentralen Bereich durch eine untere muldenartige Ausnehmung
15 im Querschnitt stark reduziert, so daß an der Übergangsstelle zwischen Mittelbutzen 7 und Boden
14 ein besonders sättigungsempfindlicher Bereich 16 vorliegt, in dem sich die Induktionsflüsse 10 und 11.
vergl. die Linien, beider Magnete überlagern. Durch einen eintauchenden Auslöser 13 wird das Sensorfcld etwa
gemäß der strichpunktiert eingezeichneten Linie 11 verformt und der Induktionsfluß des Permanentmagneten
9 so stark vergrößert, daß es im Oberlagemngxbercich
16 zu einer Sättigung und damit zu einer so starken Bedämpfung des Oszillators kommt, daß eine Umschaltung
des elektronischen Schalters 5 ausgelöst wird. Beim Ausführungsbeispiel nach F i g. 2 ist der topfförmige
Magnetkern 17 in axialer Ausrichtung zwischen zwei L-förmigen Permanentmagneten 18,18 eingefaßt,
die magnetisch in Reihe geschaltet sind und insgesamt in U-Form zusammengebaut sind. Zwischen ihren freien,
zur selben Seite hin weisenden Polen 19, 20 liegt das Sensorfeld 21 mit verhältnismäßig weiter Luftstrecke.
Durch einen eintauchenden Auslöser 13 wird das Sensorfeld wiederum eingefangen, wie durch die strichpunktierte
Linie 21 angedeutet ist, und wird die freie l.ufistrccke auf die Abstände zwischen den freien Pcr-
tn niancnipolen S. N und der Unterseite des Auslösen; 13
verkürzt. Der Magnetkern 17 ist durch eine Umfangsnut 22 am Mantel und eine Umfangsnut 24 an seinem mittleren
Polbutzen im Querschnitt stark reduziert, so daß bei
den verbleibenden Querschnittsbereichen wiederum
besonders sättigungsempfindliche Bereiche 25, 26 vorliegen, die von den Induktionsflüssen der beiden Permanentmagnete
und der Oszillatorschaltung gemeinsam durchflossen werden.
Beim Ausführungsbeispiel nach F i g. 3 ist der topfförmigc
Magnetkern 27 an seiner offenen Seite durch ein Joer. 28 überbrückt, das durch eine Querschnittseiiicngung
als sättigungsempfindlicher Magnetisicrungsbcreich 29 ausgebildet ist, durch den der gesamte Induktionsfluß
der Oszillatorschaltung 1 hinaurchflicßt. D:is
Joch 28 liegt zugleich zwischen zwei in Reihe geschalteten, etwa L-förmigen Permanentmagneten 30,30, so ditß
auch der gesamte Induktionsfluß des Sensorfcldcs 31 der Permanentmagneten 30, 30 durch diese Querschnittseinengung
des Joches hindurchfließt. Die beiden Permanentmagnete, das Joch 28 und der Magnetkern 27
können in einem Gießharzkörper 32 oder dgl. eingebettet sein, der an der Seite des Sensorfeides 31 als konkaver
Zylindermantel ausgebildet ist, der eng an ein Rohr oder dgl. angesetzt werden kann.
Der Annäherungsschalter nach der Erfindung kann in sehr kleinen Abmessungen gebaut werden, wobei beispielsweise
bei der Ausführungsform nach F i g. 1 die Baugruppe aus Magnetkern 2 und Permanentmagnet 9
pillenförmig mit einem Durchmesser und einer Höhe von beispielsweise 5 mm ausgebildet sein kann. F i g. 4
zeigt ein Anwendungsbeispiel von Annäherungsschaltern nach der Erfindung. Auf der Außenwandung 33
eines Hydraulikzylinders sitzen in regelmäßigen Abständen vier Annäherungsschalter N1 bis N 4. Der Zylinder
besteht aus nichtfcrromagnetischem Material, z. B. aus nichtmagnetisicrbarem Stahl. Der zugehörige
Kolben 34 besteht dagegen aus ferromagnetischem Material. Beim Vorbeigang an den Annäherungsschalter
löst der Kolben folglich jeweils Schaltvorgänge aus.
r i g. 5 zeigt ein Ausfuhrungsbcispici, bei weichem der
Zusatzmagnet aus einem Elektromagneten 35 besteht, der einen rotationssymmetrischen, im Querschnitt T-förmigen
Magnetkern 36 und eine Spule 37 besitzt. Der Magnetkern liegt mit seinem plattenförmigen Teil 38 als
Joch auf dem Oszillatormagnetkern 2. Das Sensor-Magnetfeld tritt durch den Mittelbutzen 39 aus und verläuft
teils durch den plattenförmigen Teil 38 zum größten Teil aber durch den Magnetkern 2 und durch dessen sättigungsempfindliche
Zone 16 hindurch. Der Oszillatormagnetkern 2 ist vorteilhafterweise ein Ferritkörper mit
einer höheren Permeabilität als der ebenfalls als Ferritkörper ausgebildete Magnetkern 36 des Elektromagneten,
damit der Induktionsfluß durch den sättigungscmp- so
findlichen Teil 16 hindurch bevorzugt wird.
Der Elektromagnet kann mit Gleich- oder Wechselstrom gespeist werden, wobei ein niederfrequenter
Wechselstrom den Vorteil bietet, daß sich vor der Stirnfläche des Mittelbutzens 39 weniger bzw. keine permeablen
Fremdkörper ansammeln können.
Beim Ausführungsbeispiel nach F i g. 6 ist als Zusatzmagnet
ebenfalb ein Elektromagnet 40 vorgesehen, in dessen, als Joch für den Oszillatormagnet 41 angeordneten
plattenförmigen Teil 42 ein ringförmiger, sättigungsempfindlicher Bereich 43 durch Querschnittsverjüngung
ausgebildet ist Auch bei den Ausführungsbeispielen nach den F i g. 5 und 6 läßt sich hier durch einen in
das Sensor-Magnetfeld eintauchenden permeablen Körper ein Schaltvorgang auslösen.
Schließlich ist in F i g. 1 noch ein an der Unterseite des Oszillatormagnetkernes 2 angeordneter Permanentmagnet
44 gezeigt, der diesen soweit vormagnetisiert, daß er im Normalbctrieb kurz unterhalb des Sättigungsknickpunktes
seiner Magnetisierungskennlinie betrieben wird. Die Permanentmagnete 9 und 44 sind mit
ihren Südpolcn einander zugewandt, so daß ihre Induktionsflüssigkeit
den sättigungsempfindlichen Bereich 16 gleichsinnig durchfließen.
In F i g. 2 sind ferner als alternative Ausführungsform
noch strichpunktiert abgefaste bzw. schräge Polflächen 45, 46 angedeutet, die derart gegeneinander geneigt
sind, daß ihre Flächennormale divergieren. Bei einer solchen Ausrichtung der Polflächen ergibt sich ein gegenüber
der gestrichelten Linie 21 breiteres Magnetfeld, das damit umso empfindlicher durch einen permeablen
Auslöser 13 »kurzgeschlossen« werden kann.
Claims (9)
1. Induktiver Annäherungsschalter mit einem vor durch gekennzeichnet, daß die freien Polflächen (45,
seiner aktiven Fläche stehenden Sensorfeld für einen 5 46) derart gegeneinander geneigt sind, daß ihre Fläsich
annähernden Auslöser und mit einem Oszillator, chennormalen divergieren.
dessen Schwingkreis einen Oszillatormagnetkern 11. Annäherungsschalter nach einem oder mehrer
aufweist und zwecks Ein- und Ausschaltung eines ren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
elektronischen Schalters durch den Auslöser beein- daß der Oszillatormagnetkern (2) zwischen dem Zuflußt
wird, wobei das Sensorfeld .aus dem Magnet- io satzmagneten (Permanentmagnet 9) und einem Vorfeld
eines stationär angeordneten Zusatzmagneten magnetisierungs-Permanentmagneten (44) eingez.
B. eines Permanentmagneten, besteht und der An- faßt ist, dessen Induktionsfluß den sättigungsempnährungsscfaalter
einen sättigungsempfindlichen findlichen Bereich (16) gleichsinnig mit dem des Zu-Magnetisierungsbereich
aufweist, in welchem sich satzmagneten durchfließt
die Induktionsflüsse von Zusatzmagnet und Oszilla- 15
die Induktionsflüsse von Zusatzmagnet und Oszilla- 15
tormagnet überlagern und dessen Sättigungsgrad
durch den in das Sensorfeld eintauchenden permeablen
Auslöser veränderbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern des Zusatzmagne- Die Erfindung betrifft einen induktiven Annäherungsten
(9,18,3öj unmittelbar oder über ein Jochstück 20 schalter mit einem vor seiner aktiven Fläche stehenden
(28) an den ösziüaiönnagneikem (2, 17, 27) enge- Sensorfeid für einen sich annähernden Auslöser und mit
setzt ist, daß das Schwingkreismagnetfeld (10) im einem Oszillator, dessen Schwingkreis einen Oszillator-Magnetkernmaterial
von Oszillatormagnet (2, 17, magnetkern aufweist und zwecks Ein- und Ausschal-27),
Zusatzmagnet (9,18,30) und ggfs. Jochstück (28) tung eines elektronischen Schalters durch den Auslöser
vollständig eingeschlossen ist und daß der sätti- 25 beeinflußt wird, wobei das Sensorfeld aus dem Magnetgungsempfindliche
Magnetisierungsbereich (16) aus feld eines stationär angeordneten Zusatztnagneten, z. B.
einer Querschnittseinengung des vom Schwingkreis- eines Permanentmagneten, besteht und der Annähefeldmagnet
(10) durchflossenen Magnetkernmateri- rungsschalter einen sättigungsempfindlichen Magnetials
besteht. sierungsbereich aufweist, in welchem sich die Induk-
2. Annäherungsschalter nach Anspruch 1, dadurch 30 tionsflüsse von Zusatzmagnet und Osziliatormagnet
gekennzeichnet, daß der Oszillatormagnetkern (2) überlagern und dessen Sättigungsgrad durch den in das
aus einem topfförmigen Ferritsohalenkern mit Mit- Sensorfeld eintauchenden permeablen Auslöser veräntelbutzen
(7) und Schalenwand besteht derbar ist ;
3. Annäherungsschalter nach Anspruch 2, dadurch Bei den bekannten induktiven Annäherungsschaltern
gekennzeichnet, daß der Permanentmagnet (9) ein 35 handelt es sich bei dem Sensorfeid um das Hochfrezylindrischer
Stabmagnet von etwa gleichem Durch- quenzfcld des Oszillators. Dem Hochfrequenzfeld wird
messer wie der Ferritschalenkern ist und mit einer durch einen eintauchenden, metallischen Auslöser Ener-Polfläche
als Joch auf dem Ferritschalenkern sitzt, gie entzogen, was eine Dämpfung des Schwingkreises
und daß seine andere Polfläche die aktive Fläche des und damit eine Änderung des Steueiyctentials für den
Annäherungsschalters bildet 40 elektronischen Schalter zur Folge hat. Bei solchen, bei-
4. Annäherungsschalter nach Anspruch 1, dadurch spielsweise durch die DE-PS 19 24 279 und 28 27 951
gekennzeichnet, daß der sättigungsempfindliche bekannten Annäherungsschaltern kann aber eine Aus-Magnetisierungsbereich
(26) zwischen zwei magne- lösung nicht durch eine Metallwand hindurch, beispielstisch
in Reihe geschalteten Permanentmagneten (18, weise durch die Wandung eines V2A-Stahlbehälters
18) liegt, zwischen deren jeweils freien Polflächen 45 hindurch erfolgen, da eine solche Metallwand vom elekdas
Sensorfeld (21) liegt tromagnetischen Hochfrequenzfeld nicht mehr so
5. Annäherungsschalter nach Anspruch 4, dadurch durchdrungen wird, daß auf der Rückseite der Metallgekennzeichnet, daß der Oszillatormagnetkern (2) in wand noch misteis einer Metallfahne oder dgl. eine Beaxialer
Ausrichtung zwischen den beiden Perma- dämpfung oder Verstimmung des Schwingkreises des
nentmagneten (18,18) liegt so Annäherungsschalter bewirkt werden könnte.
6. Annäherungsschalter nach den Ansprüchen 4 Durch die DE-AS 27 39 967 ist ein Annäherungsschaloder
5, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Per- tcr bekannt, bei welchem der Schwingkreis eines Hochmanentmagnete
(18, 18) L-förmig sind und zusam- frequenzoszillators so innerhalb eines Gehäuses angemen
mit dem eingefaßten Oszillatormagnetkern (2) ordnet ist, daß Metalle und andere Gegenstände nur
in U-Form zusammengebaut sind. ss eine sehr geringe, zum Auslösen eines Schaltvorgangcs
7. Annäherungsschalter nach Anspruch 4, dadurch nicht ausreichende Dämpfung oder Verstimmung begekennzeichnet,
daß der Ferritschalenkern mit ei- wirken. Die Auslösung erfolgt dort durch Annäherung
nem Joch (28) versehen ist, das als sättigungsemp- eines speziellen, auf den Hochfrequenzoszillator abgefindlicher
Teil zwischen den beiden Permanentma- slimmlen Auslöseschwingkreises, womit dort sichergegneten(30,30)
liegt. 60 stellt wird, daß durch beliebige fremde Gegenstände
8. Annäherungsschalter nach Anspruch 5, dadurch kein Schaltvorgang ausgelöst werden kann. Auch dieser
gekennzeichnet, daß der topfförmige Magnetkern bekannte, zwei Hochfrcquenzoszillatoren umfassende
(17) an seinem Mittelbutzen und/oder seinem Scha- Annäherungsschalter ist nicht als ein durch eine Metalllenrand
mit Querschnittsreduzierungen (22, 24) zur wand hindurchwirkender Schalter einsetzbar, da die
Erhöhung seiner Sättigungsempfindlichkeit verse- 65 beiderseitigen Hochfrequenzfelder durch eine solche
hen ist. Melallwand störend gedämpft und abgeschnitten wür-
9. Annäherungsschalter nach Anspruch 3, dadurch den.
gekennzeichnet, daß der Magnetkern im zentralen Durch die DE-PS 28 29 880 ist ferner ein elektroni-
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE3236224A DE3236224C2 (de) | 1982-09-30 | 1982-09-30 | Induktiver Annäherungsschalter |
US06/537,536 US4618823A (en) | 1982-09-30 | 1983-09-30 | Inductive proximity switch having an oscillator magnetic core and a permanent magnet forming a saturation-sensitive magnetization area |
Applications Claiming Priority (1)
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---|---|---|---|
DE3236224A DE3236224C2 (de) | 1982-09-30 | 1982-09-30 | Induktiver Annäherungsschalter |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3236224A1 DE3236224A1 (de) | 1984-04-05 |
DE3236224C2 true DE3236224C2 (de) | 1985-03-28 |
Family
ID=6174575
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE3236224A Expired DE3236224C2 (de) | 1982-09-30 | 1982-09-30 | Induktiver Annäherungsschalter |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4618823A (de) |
DE (1) | DE3236224C2 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3619238A1 (de) * | 1985-09-14 | 1987-03-26 | Turck Werner Kg | Naeherungsschalter |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3438120A1 (de) * | 1984-10-18 | 1986-04-24 | Gebhard Balluff Fabrik feinmechanischer Erzeugnisse GmbH & Co, 7303 Neuhausen | Stoerfeldfester naeherungsschalter |
DE8517733U1 (de) * | 1985-06-19 | 1987-02-26 | Dahlheimer, Peter, 5885 Schalksmuehle | Magnetfeldabhängiger, induktiver Näherungsschalter |
DE3544809A1 (de) * | 1985-10-02 | 1987-04-02 | Turck Werner Kg | Magnetfeldabhaengiger, elektronischer annaeherungsschalter |
US4788498A (en) * | 1986-01-28 | 1988-11-29 | Macome Corporation | Magnetic detector for an unmanned vehicle control system |
DK195886A (da) * | 1986-04-29 | 1987-10-30 | Niels Hvilsted | Arbejdscylinder med stempel og med en magnetisk anordning til bestemmelse af en stempelposition |
JPS63122902A (ja) * | 1986-11-13 | 1988-05-26 | Ckd Controls Ltd | 移動体の位置確認装置 |
DE3743521A1 (de) * | 1987-12-22 | 1989-07-06 | Foerster Inst Dr Friedrich | Vorrichtung zum pruefen von halbzeug |
US4912414A (en) * | 1988-10-28 | 1990-03-27 | Lesky Edward S | Induction-type metal detector with increased scanning area capability |
US5351004A (en) * | 1991-10-15 | 1994-09-27 | Eldec Corporation | Saturable core proximity sensor including a flux director and a magnetic target element |
US5285154A (en) * | 1991-10-15 | 1994-02-08 | Eldec Corporation | Saturable core proximity sensor aligned perpendicular to a magnet target having a plate and a non-magnetic metal housing |
DE9414104U1 (de) * | 1994-08-31 | 1994-11-03 | Siemens AG, 80333 München | Näherungsschalter mit magnetempfindlichem Sensor |
US5801530A (en) * | 1995-04-17 | 1998-09-01 | Namco Controls Corporation | Proximity sensor having a non-ferrous metal shield for enhanced sensing range |
WO1996036887A1 (de) * | 1995-05-19 | 1996-11-21 | International Business Machines Corporation | Verfahren und vorrichtung zur bestimmung der magnetischen kenngrössen dünner magnetischer schichten |
US5952822A (en) * | 1996-10-24 | 1999-09-14 | Allen-Bradley Company, Llc | Method and apparatus for proximity sensing in the presence of an external field |
US5975131A (en) * | 1997-10-10 | 1999-11-02 | Theisen; Terry J. | Tank valve and opening sensor |
AT408325B (de) * | 1998-03-13 | 2001-10-25 | Keba Gmbh & Co | Sicherheitsschalteinrichtung für ein handbediengerät zur steuerung von maschinen |
DE19840620C1 (de) * | 1998-09-05 | 2000-04-27 | Steute Schaltgeraete Gmbh & Co | Berührungsloser Sicherheitsschalter |
US6424145B1 (en) | 2000-02-29 | 2002-07-23 | Eldec Corporation | Inductive proximity sensor for detecting ferromagnetic, non-permeable or magnet targets |
DE10057773B4 (de) | 2000-11-22 | 2021-05-27 | Werner Turck Gmbh & Co. Kg | Näherungsschalter |
DE10064507C5 (de) * | 2000-12-22 | 2011-08-11 | BALLUFF GmbH, 73765 | Magnetfeldempfindlicher Näherungssensor |
US6591523B2 (en) | 2001-03-27 | 2003-07-15 | Apple Corporate Technologies, Inc. | Acoustic card |
US6675511B2 (en) | 2001-04-20 | 2004-01-13 | Apple Corporate Technologies, Inc. | Acoustic card |
US7142113B2 (en) * | 2004-02-17 | 2006-11-28 | Sensormatic Electronics Corporation | Method and apparatus to detect an external source |
KR20070072500A (ko) * | 2004-10-28 | 2007-07-04 | 도요 고한 가부시키가이샤 | 전지 외장 케이스의 흠집의 검사 장치 및 검사 방법 |
US7129701B2 (en) * | 2004-11-18 | 2006-10-31 | Simmonds Precision Products, Inc. | Method of inductive proximity sensing |
US9885554B2 (en) * | 2012-12-14 | 2018-02-06 | Cts Corporation | Magnetic sensing device |
US11170956B2 (en) * | 2014-06-25 | 2021-11-09 | Te Connectivity Germany Gmbh | Switching arrangement |
US10312907B2 (en) * | 2015-06-08 | 2019-06-04 | Gary W. Wineland | Sensing device with magnet for extended sensing distance |
DE102015112991A1 (de) * | 2015-08-06 | 2017-02-09 | Euchner Gmbh + Co. Kg | Sicherheitszuhaltesystem |
EP3239085B1 (de) * | 2016-04-28 | 2019-03-20 | KONE Corporation | Lösung zur kompensation des effekts einer temperaturänderung in einem näherungssensor in einer maschinenbremse eines aufzugs |
KR102437218B1 (ko) * | 2017-10-16 | 2022-08-29 | 현대자동차주식회사 | 차량, 및 그 제어방법 |
Family Cites Families (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2226275A (en) * | 1939-11-16 | 1940-12-24 | Gen Electric | Magnetic thickness gauge |
DE1047240B (de) * | 1954-08-06 | 1958-12-24 | Standard Elektrik Lorenz Ag | Anordnung zur Ausloesung elektrischer Signale durch Beeinflussung eines magnetischen Kreises |
FR1296703A (fr) * | 1961-05-10 | 1962-06-22 | Saxby Ets | Détecteur de passage pour la signalisation ferroviaire |
DE1175327C2 (de) * | 1961-10-28 | 1976-04-22 | Elektrischer Annäherungsschalter unter Verwendung eines Schwingungskreises Hotten, Heinz, 4300 Essen | Elektrischer annaeherungsschalter unter verwendung eines schwingungskreises |
FR1413296A (fr) * | 1964-10-13 | 1965-10-08 | Werk Signal Sicherungstech Veb | Dispositif utilisable comme organe de contact sur voie ou contacteur d'approche |
GB1097179A (en) * | 1965-07-21 | 1967-12-29 | Teledictor Ltd | Apparatus for measuring the thickness of sheets of ferromagnetic materials |
DE1924279C3 (de) * | 1969-05-13 | 1975-06-12 | Hans 4330 Muelheim Turck | Zweipolige Thyristor-Schaltvorrichtung für Wechselstromkreise |
DE2345848C3 (de) * | 1973-09-12 | 1986-06-19 | ELEKTRO-PHYSIK Hans Nix & Dr.-Ing. E. Steingroever GmbH & Co KG, 5000 Köln | Elektromagnetischer Schichtdickenmesser |
US4045738A (en) * | 1976-03-08 | 1977-08-30 | General Electric Company | Variable reluctance speed sensor of integral construction utilizing a shielded high coercive force rare earth magnet positioned directly adjacent the sensing rotating element |
CH621444A5 (en) * | 1977-08-23 | 1981-01-30 | Baumer Electric Ag | Electronic safety switch which works without contact |
DE2739967B2 (de) * | 1977-09-06 | 1981-06-11 | geb. Wierzbowski Ursula 7300 Esslingen Gaßmann | Annäherungsinitiator |
FR2425648A1 (fr) * | 1978-05-08 | 1979-12-07 | Commissariat Energie Atomique | Detecteur de champ magnetique |
DE2827951C2 (de) * | 1978-06-26 | 1980-02-07 | Werner Turck Gmbh & Co Kg, 5884 Halver | Ferritkern fur induktive Näherungsschalter |
US4384252A (en) * | 1979-05-11 | 1983-05-17 | The Bendix Corporation | Cup shaped magnetic pickoff for use with a variable reluctance motion sensing system |
-
1982
- 1982-09-30 DE DE3236224A patent/DE3236224C2/de not_active Expired
-
1983
- 1983-09-30 US US06/537,536 patent/US4618823A/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3619238A1 (de) * | 1985-09-14 | 1987-03-26 | Turck Werner Kg | Naeherungsschalter |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE3236224A1 (de) | 1984-04-05 |
US4618823A (en) | 1986-10-21 |
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