DE3331000A1

DE3331000A1 - Stabsensor

Info

Publication number: DE3331000A1
Application number: DE19833331000
Authority: DE
Inventors: Eckart Dr.Rer.Nat. 2300 Kiel Hiss
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1983-08-27
Filing date: 1983-08-27
Publication date: 1985-03-14
Also published as: DE3331000C2

Description

S tabsensor

Die Erfindung·bezieht sich auf einen Stabsensor, zur Erfassung metallsicher Teile, dessen Funktion auf einer in einen Oszillatorkreis geschalteten Spule besteht, wobei durch Energieabsorbtion in metallischen Teilen , die sich in dem elektromagnetischen Feld der aus mehreren Windungen bestehenden Spule befinden, der Oszillator in der Weise beeinflußt wird, daß eine Änderung der Oszillatoramplitude : und/oder Frequenz eintritt. Diese Änderung dient der Auslösung eines Schaltvorganges.

Die Funktion solcher Sensoren, wie sie oben beschrieben sind, sind weitgehend bekannt und in verschiedenen Anmeldungen ^f beschrieben worden: P1951137 , P2337215 , P2320330 . Diese Lösungen weisen jedoch einen wesentlichen Mangel auf. Die Abmessungen der für die Erfassung von metallischen Teilen dienenden Detektorspulen haben große Abmessungen. Wenn auch bei Anordnungen, wie sie für Schaltschwellen angewendet werden, z.B. wie in der Anmeldung P 2618163 , in länglicher Aus führung bekannt sind, so wird doch in allen Realisierungen dem freienSpulenzwischenraum> d.h. dem Abstand der längeren, zueinander parallel verlaufenden Spulenbündel oder dem Innendurchmesser von runden Ei.nzelspulen große Bedeutung beigemessen. Erfahrungsgemäß nimmt die Güte einer Oszillatorspule und damit auch die Empfindlichkeit der Anordnung bei langgesteckten Spulenanordnungen mit vermindertem Bündelabstand erheblich ab. Es besteht auch die Auffassung, daß durch Zusammendrücken der Oszillatorspule das zur Verfügung stehende elektromagnetische Feld so stark reduziert wird, daß sich nur kleine Schaltabstände ergeben können. Wegen dieser Einschätzung wurden keine "zusammengedrückten" Oszillator spulen verwendet. Als Folge dieser Auffassung wurden langgestreckte Spulenanordnungen, insbesondere bei Tastlängen um 150 mm nicht realisiert.

In vielen Anwendungen ist es aber aus PlatzgrUnden erforderlich schmale Tastflächen einzusetzen, die in der Lage sind, auch über eine bestimmte Wegstrecke hinweg Metallteie zu erfassen, wie z.B. die Überwachung von Transportbändern auf Metallteile. P-

Aufgabe der Erfindung war es daher, eine konstruktive Lösung eines Stab-Sensors anzugeben, der die Form eines Stabes mit rechteckigem Querschnitt aufwies und eine Tastlänge von 100 bis 600 mm unter Einhaltung einer einheitlichen Bauform aufwies. Die Konstruktion sollte vor allem auch preisgünstig sein, um den Anwendungsbereich des Stabsensors erweitern zu können.

Diese Aufgabenstellung wird dadurch gelöst, daß eine im Prinzip kreisförmig ausgeführte Spule, die aus mehreren Windungen besteht, in der Weise zusammengedrückt wird, daß ein ellipsenförmiges Gebilde entsteht, mit zwei zueinander parallel verlaufenden ,langgestreckten Spulenbündeln. Zwischen diesen beiden Bündeln wird ein ca. 4mm starker Ferrit-Flachstab geschoben. Zur Erzeugung einer asymmetrischen Ansprechempfindlicheit'überragt der Ferrit-Flachstab.im Schnitt die beiden Spulenbündel um mindestens einen Bündeldurchmesser. Diese Anordung aus zusammengedrückter Spule mit Ferrit-Flachstab wird in eine Ausfräsung eingeschoben, die z.B. in einen quadratischen PVC-Stab eingebracht ist. Auch das Einschieben in ein Rohr ist möglich.

Anhamd eines Aufsührungsbeispiels wird die Erfindung näher beschrieben.

In einen PVC-Quadratstab (25x25mm) (<5) ist eine Langloch (7) eingefräst. Dieses Langloch ist nur einseitig geöffnet. Die noch verbleibende Wandungsstärke am Boden des Langloches beträgt lmm. Das Langloch ist in Längsrichtung nicht bis an die Stirnseiten des PVC-Stabes herangeführt', sondern nur. soweit,daß noch Platz für eine Schraubbefestigung (lO)bleibt. In dieses Langloch ist· die langgestreckte Spule (1) e-in -gebracht. Der Ferritkern Überragt zur Öffnungsseite des Langloches hin die Spulenbündel um mindestens einen Bündel -durchmesser (3). Die Spu^enanschlüsse sind aus der Langlochöffnung herausgeführt. Der in der Langlochöffnung verbliebene Raum ist gießharaufgefüllt. Statt einer Schraubbefestigung ist auch eine Schellenfixierung des Stabes möglich. In diesem Falle kann das Anschlußkabel auch an der Stirnseite des PVC-Stabes, ggf. in einer Steckvorrichtung, herausgeführt werden. Weitere Ausbildungen der Konstruktion sind in den Schutz -ansprüchen aufgezeigt.

Claims

Stabsenso

Patentansprüche

Stabsensor zur Erfassung metallischer Teile, mit Hilfe einer ■in-einen Oszillatorkreis geschalteten Spule, wobei durch Energieabsorbtion in den zu erfassenden Teilen, die sich in dem elektromagnetischen Feld der aus mehreren Windungen bestehenden Spule befinden, der Oszillator in der Weise beein- ι flußt wird, daß eine Änderung der Oszillatoramplitude und/ '' oder Oszillatorfrequenz ein Schaltvorgang ausgelöst wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Spule (1) langgestreckt, > ellipsenförmig ausgebildet ist, in der Weise, daß zwei | WicklungsbUndel mit einem Abstand von einigen Millimetern parallel zueinander verlaufen und in den verbleibenden , schmalen, schlitzartigen Zwischenraum zwischen beiden V/icklungsbündeln ein ferritischer Flachstab (2) eingebracht ist. 2.

Stabsensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die parallel verlaufenden, langen SpulenbUndel jeweils den Ferritstab einseitig berühren.

Stabsensor nach Anspruch 1 und 2 , dadurch gekennzeichnet, daß der Ferrit-Flachstab eine Dicke von 2-5 mm besitzt und einen recheckigen Querschnitt mit abgerundeten Ecken aufweist 4.

Stabsensor nach Anspruch 1 bis 3 , dadurch gekennzeichnet, daß die beiden SpulenbUndel asymmetrisch zum Ferritstab liegen (3), in der Weise, daß der Ferritstab im Schnittbild auf einer Seite bündig mit beiden SpulenbUndeln abschließt, auf der anderen Seite diese aber um mindestens einen Bündeldurchmesser überragt.
•5.

Stabsensor nach Anspruch 1 bis 4 , dadurch gekennzeichnet, daß der Ferritstab im Schnittbild, ggf. durch Hinzufügung eines weiteren Flachstabes _t als T-Profil (4) ausgebildet ist. 6.

Stabsensor nach Anspruch T bis 5 , dadurch'. gekennzeichnet, daß an den Außenseiten der langen Spulenbündel Flachstäbe (?) angeordnet sind.

Stabsensor nach einem .oder mehreren der Ansprüche lbisa , dadurch gekennzeichnet, daß die gesteckte Spule mit ein gefügtem Ferritstab (5) im Schnitt in den rechteckigen Ausschnitt eines Kuststoff-Stabes (6) eingebracht ist.

8. -." . Stabsensor nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Rechteckausschnitt durch Einfräsen eines nur einseitig geöffneten Langloches (7) in einen im Schnitt quadratischen oder rechteckigen Kunststoffstab gebildet ist.

9. _s

Stabsensor nach 7 und 8 , dadurch gekennzeichnet, daß an Stelle des Kunststoffes Keramik verwendet ist.

10. " ·

Stabsensor nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die gesteckte Spule mit ein gefügtem Ferritstab in ein Rohr (8) eingefügt ist. 11.

Stabsensor nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Längen-Breiten Verhältnis des Kunststoff -Stabes bei rundem, quadratischem oder annähernd quadratischem Querschnitt größer als 5 ist. 12.

Stabsensor nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die in dem Kunststoffkörper verbleibenden Hohlräume gießharzvergossen sind.

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