DE3423724A1 - Induktiver naeherungsschalter - Google Patents

Induktiver naeherungsschalter

Info

Publication number
DE3423724A1
DE3423724A1 DE19843423724 DE3423724A DE3423724A1 DE 3423724 A1 DE3423724 A1 DE 3423724A1 DE 19843423724 DE19843423724 DE 19843423724 DE 3423724 A DE3423724 A DE 3423724A DE 3423724 A1 DE3423724 A1 DE 3423724A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
magnet
proximity switch
core
switch according
plate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE19843423724
Other languages
English (en)
Inventor
Peter 5885 Schalksmühle Dahlheimer
Gerno 5884 Halver Soyck
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Werner Turck GmbH and Co KG
Original Assignee
Werner Turck GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Werner Turck GmbH and Co KG filed Critical Werner Turck GmbH and Co KG
Priority to DE19843423724 priority Critical patent/DE3423724A1/de
Publication of DE3423724A1 publication Critical patent/DE3423724A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/94Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the way in which the control signals are generated
    • H03K17/945Proximity switches
    • H03K17/95Proximity switches using a magnetic detector
    • H03K17/9505Constructional details

Landscapes

  • Switches That Are Operated By Magnetic Or Electric Fields (AREA)

Description

  • Induktiver Näherungsschalter Die Erfindung betrifft einen induktiven Näherungsschalter mit einem vor seiner aktiven Fläche stehenden Sensorfeld für einen magnetischen oder permeablen Auslöser und mit einem Oszillator, dessen Schwingkreis einen topfförmigen, durch ein Joch kurzgeschlossenen Ferritschalenkern aufweist, welchem ein Magnet mit in Richtung der Mittelachse des Schalenkerns ausgerichteter Polachse und von etwa gleichem Durchmesser wie der Schalenkern vorgeschaltet ist, wobei durch einen in das Sensorfeld eintauchenden Auslöser das Joch oder der Ferritschalenkern derart in magnetische Sättigung treibbar ist, daß durch Verstimmung des Oszillators der Schalter betätigt wird.
  • Ein derartiger induktiver Näherungsschalter, bei dem dem Ferritschalenkern des Oszillatorschwingkreises ein Magnet vorgeschaltet ist, ist durch die DE-OS 32 36 224 bekannt.
  • Durch den Magneten wird dort dem relativ schwachen Feld des Ferritschalenkerns ein Zusatzmagnetfeld überlagert, wodurch der Ansprechabstand des dortigen Näherungsschalters erheblich erweitert ist und sogar die Möglichkeit besteht, einen Schaltvorgang durch eine nichtferromagnetische Wand hindurch auszulösen. In vielen Anwendungsfällen wird jedoch ein noch größerer Ansprechabstand, oft auch Schaltabstand genannt, benötigt.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem gattungsgemäßen induktiven Näherungsschalter den Ansprechabstand noch weiter zu vergrößern.
  • Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Ferritschalenkern an seiner dem Magneten abgewandten Seite mittig auf einer permeablen, den Kern weit überragenden Platte sitzt. Diese einfache Zusatzmaßnahme vergrößert überraschenderweise den Ansprechabstand in erheblichem Maße.
  • Dieser Effekt ist offenbar auf die durch die Platte bewirkte Aufweitung des durch den Magneten, z. B. Stabmagneten, erzeugten Zusatzmagnetfeldes zurückzuführen, eventuell auch auf eine Verminderung der Streuverluste und auf eine gezielte Führung des Zusatzmagnetfeldes in eine gewünschte Wirkrichtung.
  • Nach einer besonders bevorzugten. Ausführungsform der Erfindung kann der Auslöser ein zum Magneten gleichsinnig gepolter weiterer Magnet sein. Hierdurch wird eine weitere Vergrößerung des Schaltabstandes erreicht. Besonders überraschend ist hier aber, daß bei dem Einsatz eines magnetischen Auslösers in Verbindung mit der am Schalenkern angeordneten Platte auch eine Auslösung durch eine dickere ferromagnetische oder ferritische Wand hindurch möglich ist, womit der Einsatzbereich von induktiven Näherungsschaltern in entscheidender Weise erweitert wird.
  • In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann zwischen Ferritschalenkern und Magnet eine permeable Scheibe eingefügt sein, die vorzugsweise ein Stick weit über den Schalenkern vorsteht. Durch eine Variation der Dicke und des Durchmessers der Scheibe kann eine gute Anpassung des Näherungsschalters an die jeweiligen Einsatzbedingungen erreicht werden. Durch das Einfügen der Scheibe wird schließlich die Empfindlichkeit des Oszillatorschwingkreises gegenüber Montagefehlern, z. B. gegenüber geringen Luftspalten zwischen Schalenkern und Magnet, verringert.
  • Der Erfindung zufolge kann die Platte mindestens den dreifachen, vorzugsweise den vierfachen Durchmesser des Schalenkerns und die Scheibe etwa den zweifachen Durchmesser des Schalenkerns aufweisen. Diese Abmessungen haben sich für die meisten Einsatzfälle als besonders vorteilhaft erwiesen. Anstelle der Scheibe kann auch ein weiterer Schalenkern zwischengefügt werden, der eine Kompensationsspule aufweisen kann.
  • In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann der Magnet ein Stabmagnet aus hoch remanentem Material sein. Durch diese Maßnahme verändert der Näherungsschalter seine einmal eingestellten Kenndaten auch unter der Einwirkung von starken magnetischen Fremdfeldern nicht, wie diese z. B. in Schweißanlagen der Automobilindustrie auftreten.
  • Gemäß der Erfindung wird der Schalenkern vorzugsweise mit seiner offenen Seite nach hinten zur Platte gerichtet.
  • Auch diese besondere Anordnung ist im Hinblick auf große Schalt abstände und eine Auslösung durch ferritische oder ferromagnetische Wände hindurch vorteilhaft.
  • Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann zwischen Magnet und Schalenkern oder zwischen Platte und Schalenkern eine Scheibe aus temperaturabhängigem Magnetwerkstoff eingefügt sein. Durch diese zusätzliche Scheibe kann bei geeigneter Materialauswahl und Dimensionierung erreicht werden, daß die Kenndaten des Näherungsschalters auch bei Veränderungen der Umgebungstemperatur erhalten bleiben.
  • Ferner kann der Erfindung zufolge vorgesehen werden, daß die Platte auf der dem Magneten zugewandten Seite mit einem vorstehenden Rand versehen ist. Hierdurch wird das Ansprechfeld lanzenförmig konzentriert. Der Erfindung zufolge kann die Platte an ihrem äußeren Rand auf der dem Schalenkern zugewandten Seite nach außen abfallend abgeschrägt sein. Durch diese Maßnahme läßt sich die Form des Sensorfeldes in weiten Grenzen variieren und auf die jeweilige Bedingugn optimal einstellen.
  • Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert, in der zeigen Fig. 1 den Sensorteil eines Näherungsschalters nach der Erfindung, Fig. 2 einen Sensorvorsatz mit zusätzlicher Temperaturkompensationsscheibe, Fig. 3 einen Sensorvorsatz, dessen Platte an ihrem äußeren Rand abgeschrägt ist, Fig. 4 einen Sensorvorsatz, dessen Platte einen vorstehenden Rand aufweist, Fig. 5 einen Sensorvorsatz, dessen Platte einen vorstehenden, abgeschrägten Rand aufweist, Fig. 6 einen Sensorvorsatz mit einem weiteren Schalenkern zwischen Schalenkern und Magnet und Fig. 7 einen Sensorvorsatz mit einem weiteren Schalenkern mit Kompensationsspule.
  • Der in Fig. 1 gezeigte Sensorteil eines induktiven Näherungsschalters funktioniert grundsätzlich nach denselben Prinzipien wie die Näherungsschalter nach der DE-OS 32 36 224, die hiermit ausdrücklich zum Bestandteil der Offenbarung gemacht wird. Kernstück des Sensorteils ist ein topfförmiger Ferritschalenkern 1 mit Mittelbutzen 2, welchem ein zylindrischer Stabmagnet 3 mit in Richtung des Mittelbutzens 2 ausgerichteter Polachse und von etwa gleichem Durchmesser wie der Schalenkern 1 vorgeschaltet ist.
  • Der Ferritschalenkern 1 sitzt an siner dem Magneten 3 abgewandten, offenen Seite 4 auf einer permeablen, den Kern 1 weit überragenden Platte 5 auf, die vorteilhafterweise eine kreisförmige Grundfläche besitzt.
  • Grundsätzlich ist für den Näherungsschalter auch ein Schalenkern ohne Mittelbutzen einsetzbar; die offene Seite 4 des Schalenkerns 1 kann auf den Magneten 3 ausgerichtet sein.
  • Zwischen dem Schalenkern 1 und dem Magnet 3 ist eine permeable, über den Schalenkern 1 ein Stück weit vorstehende Scheibe 6 eingefügt, welche vorzugsweise etwa den zweifachen Durchmesser des Schalenkerns 1 aufweist.
  • In dem gezeigten Beispiel besitzt die Platte 5 etwa den vierfachen Durchmesser des Schalenkerns 1.
  • In Fig. 1 ist mit gestrichelten Linien ein denkbarer Verlauf der magnetischen Feldlinien 7, 8 eingezeichnet, wie er sich nach dem Ansetzen der Platte 5 und dem Einfügen der Scheibe 6 in etwa ausbildet. Dieser mögliche Verlauf gilt nur für den Fall, daß noch keine Beeinflussung der Feldlinien durch einen permeablen oder magnetischen Auslöser oder durch eine ferromagnetische oder ferritische Wand stattfindet.
  • Ein besonders großer Schaltabstand kann erreicht werden, wenn als Auslöser ein zum Magnet 3 gleichsinnig gepolter Magnet 9 benutzt wird. Bei Annäherung des Auslöser- Magneten 9 an den Sensorteil des induktiven Näherungsschalters wird der Schalenkern 1 an einer sättigungsempfindlichen Stelle 10 in die Sättigung getrieben, so daß die Oszillatorschwingungen abreißen und ein Schaltvorgang ausgelöst wird.
  • Der Einfluß des Auslöser-Magneten 9 auf den Verlauf der Feldlinien 7, 8 ist so groß, daß ein Schaltvorgang auch durch eine strichpunktiert angedeutett, ferromagnetische oder ferritische Wand 11 hindurch möglich ist.
  • Die Eigenschaften des Näherungsschalters können weiter verbesser werden, wenn der Stabmagnet 3 aus hoch remanentem Material besteht.
  • Der in Fig. 2 dargestellte Sensorteil eines induktiven Näherungsschalters besitzt grundsätzlich den gleichen Aufbau wie das Ausführungsbeispiel nach Fig. 1. Zwischen Magnet 3 und Scheibe 6 ist lediglich eine zweite Scheibe 12 aus temperaturabhängigem Magnetwerkstoff eingefügte welche zur Stabilisierung der Schalterkenndaten bei veränderlichen Außentemperaturen dient. Versuche haben hier gezeigt, daß die Temperaturkompensationsscheibe 12 auch zwischen dem Schalenkern 1 und der ersten Scheibe 6 oder aber zwischen dem Schalenkern 1 und der Platte 5 angeordnet sein kann.
  • Für die Scheibe 12 kann z. B. der unter den geschützten Warenzeichen 'Thermoflux" oder "THERMOPERA.4" bekannte Magnetwerkstoff verwendet werden, bei dem die Permeabilität mit zunehmender Temperatur Hierdurch wird einer bei höherer Temperatur sonst vorzeitigen Sättigung entgegengewirk Die zweite Scheibe 12 sollte ungefähr die Dimensionen der Scheibe 6 aufweisen.
  • In den Ausführungsbeispielen nach den Fig. 3 bis 5 sind verschiedene mögliche Ausgestaltungen der Platte dargestellt.
  • Fig. 3 zeigt eine Platte 13, welche an ihren äußeren Rändern 14 abgeschrägt ist. Die Magnetlinien treten hier senkrecht aus den Randflächen 15 aus, wie durch die eingezeichneten Pfeile angedeutet ist. Auf diese Weise wird gegenüber den Ausführungsbeispielen nach den Fig. 1 und 2 die seitliche Streuung des Sensorfeldes verringert.
  • Fig. 4 zeigt eine Platte 16, die auf der dem Magneten 3 zugewandten Seite mit einem vorstehenden Rand 17 versehen ist. Durch diesen Rand wird das Sensorfeld noch stärker in lanzenförmiger Weise konzentriert, da nunmehr die Feldlinien parallel zur Polachse des Magneten 3 aus den Randflächen 18 der Platte 16 austreten. Der Streubereich des Magnetfeldes ist damit sehr klein und eine unbeabsichtigte Beeinflussung des Näherungsschalters von der Seite her weitgehend ausgeschlossen.
  • Auch bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 besitzt die Platte 19 einen vorstehenden Rand 20, dessen Austrittsflächen 21 nunmehr jedoch leicht abgeschrägt sind.
  • Damit soll wieder eine gewisse Aufweitung des Feldes erreicht werden, um den Ansprechabstand zu vergrößern.
  • Durch eine Variation des Abschrägungswinkels kann hier eine für den jeweiligen Anwendungsfall optimale Einstellung des Sensorfeldes erreicht werden.
  • Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 6 ist anstelle der Zwischenscheibe 6 ein weiterer Schalenkern 22 vorgesehen. Dieser Schalenkern ist vor allem bei einer Miniaturbauweise häufig kostengünstiger und einfacher zu montieren.
  • Auch bei den Ausführungsformen nach den Fig. 3 bis 6 kann eine Temperaturkompensationsscheibe 12 gemäß Fig. 2 zwischengefügt werden. Wie das Ausführungsbeispiel nach Fig. 7 zeigt, kann aber auch in dem zusätzlichen Schalenkern 22 eine Spule 23 angeordnet werden, die zur Kompensation von Temperatur- und/oder Werkstoffabweichungen eingesetzt werden kann.
  • Selbstverständlich können bei den Ausführungsbeispielen nach den Fig. 1 bis 7 die Permanentmagneten 3, 9 auch durch Elektromagnete ersetzt werden, die mit Gleich- oder mit niederfrequenter Wechselspannung betrieben werden können.
  • Die Ausführungsbeispiele nach den Fig. 1 bis 7 weisen trotz der Anordnung der Platte 5, 13, 16, 19 sehr geringe Baugrößen auf. Der Durchmesser des Ferritschalenkerns 1 kann beispielsweise fünf Millimeter, der der Platte 5, 13, 16, 19 etwa zwanzig Millimeter betragen. Dennoch kann - selbstverständlich ohne zwischengeschaltete ferromagnetische Wand 11 - ein Schaltabstand in der Größenordnung von hundert Millimetern erreicht werden.
  • - L e e r s e i t e-

Claims (12)

  1. Patentansprüche () Induktiver Näherungsschalter mit einem vor seiner aktiven Fläche stehenden Sensorfeld für einen magnetischen oder permeablen Auslöser und mit einem Oszillator, dessen Schwingkreis einen topfförmigen, durch ein Joch kurzgeschlossenen Ferritschalenkern aufweist, welchem ein Magnet mit in Richtung der Mittelachse des Schalenkers ausgerichteter Polachse und von etwa gleichem Durchmesser wie der Schalenkern vorgeschaltet ist, wobei durch einen in das Sensorfeld eintauchenden Auslöser das Joch oder der Ferritschalenkern derart in magnetische Sättigung treibbar ist, daß durch Verstimmung des Oszillators der Schalter betätigt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Ferritschalenkern (t) an seiner dem Magneten (3) abgewandten Seite (4) mittig auf einer permeablen, den Kern (1) weit überragenden Platte (5) sitzt.
  2. 2. Näherungsschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Auslöser ein zum Magneten (3) gleichsinnig gepolter weiterer Magnet (9) ist.
  3. 3. Näherungsschalter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Ferritschalenkern (1) und Magnet (3) eine permeable Scheibe (6) eingefügt ist.
  4. 4. Näherungsschalter nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte (5) mindestens den dreifachen, vorzugsweise den vierfachen Durchmesser des Schalenkerns .(1) aufweist.
  5. 5. Näherungsschalter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheibe (6) etwa den zweifachen Durchmesser des Schalenkerns (1) aufweist.
  6. 6. Näherungsschalter nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Magnet (3) und Schalenkern (1) ein weiterer Schalenkern (22) zwischengefügt ist.
  7. 7. Näherungsschalter nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnet (3) ein Stabmagnet aus hoch remanentem Material ist.
  8. 8. Näherungsschalter nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalenkern (1) mit seiner offenen Seite (4) nach hinten zur Platte (5) gerichtet ist.
  9. 9. Näherungsschalter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der weitere Schalenkern (22) mit einer Spule (23) zur Kompensation von Temperatur-und/oder Werkstoffabweichungen versehen ist
  10. 10. Näherungsschalter nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Magnet (3) und Schalenkern (1) oder zwischen Platte (5) und Schalenkern (1) eine Scheibe (12) aus temperaturabhängigem Magnetwerkstoff eingefügt ist, dessen Berneabilität mit der l'empera.tur
  11. 11. Näherungsschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte (16) auf der dem Magneten (3) zugewandten Seite mit einem vorstehenden Rand (17) versehen ist.
  12. 12. Näherungsschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte (13, 19) an ihrem äußeren Rand (14, 17) auf der dem Schalenkern (1) zugewandten Seite nach außen abfallend abgeschrägt ist
DE19843423724 1984-06-27 1984-06-27 Induktiver naeherungsschalter Withdrawn DE3423724A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19843423724 DE3423724A1 (de) 1984-06-27 1984-06-27 Induktiver naeherungsschalter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19843423724 DE3423724A1 (de) 1984-06-27 1984-06-27 Induktiver naeherungsschalter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE3423724A1 true DE3423724A1 (de) 1986-01-09

Family

ID=6239295

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19843423724 Withdrawn DE3423724A1 (de) 1984-06-27 1984-06-27 Induktiver naeherungsschalter

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE3423724A1 (de)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1986007637A1 (en) * 1985-06-19 1986-12-31 Gerno Soyck Magnetic field-dependent, inductive proximity switch
EP0681369A1 (de) * 1994-05-06 1995-11-08 Vacuumschmelze Gmbh Magnetischer Schalter
DE4429857A1 (de) * 1994-08-23 1996-02-29 Balluff Gebhard Feinmech Detektor für Magnetposition

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1986007637A1 (en) * 1985-06-19 1986-12-31 Gerno Soyck Magnetic field-dependent, inductive proximity switch
US4994738A (en) * 1985-06-19 1991-02-19 Gerno Soyck Proximity switch for detecting a magnetic inductive field
EP0681369A1 (de) * 1994-05-06 1995-11-08 Vacuumschmelze Gmbh Magnetischer Schalter
DE4429857A1 (de) * 1994-08-23 1996-02-29 Balluff Gebhard Feinmech Detektor für Magnetposition
DE4429857C2 (de) * 1994-08-23 2000-06-29 Balluff Gebhard Feinmech Detektor für Magnetposition

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3853516T2 (de) Magnetischer Näherungsschalter.
DE68909431T2 (de) Elektromagnetischer Auslöser mit einstellbarem Ansprechwert.
WO1986007637A1 (en) Magnetic field-dependent, inductive proximity switch
DE2362839C3 (de) Schaltvorrichtung
DE3544809A1 (de) Magnetfeldabhaengiger, elektronischer annaeherungsschalter
DE966844C (de) Elektrischer Steuermagnet
DE19608953A1 (de) Bistabiler Kleinmagnet
DE3423724A1 (de) Induktiver naeherungsschalter
DE2827951B1 (de) Ferritkern fuer induktive Naeherungsschalter
DE2608114B2 (de) Temperaturabhängiger Zungenschalter
DE10240407A1 (de) Magnetischer Wegaufnehmer
DE3423723A1 (de) Induktiver naeherungsschalter
CH421297A (de) Gleichstrommagnet
DE968353C (de) Anordnung zur Verhuetung von Kontaktprellungen und zur Herabsetzung des Schaltgeraeusches bei elektromagnetisch betaetigten Schaltgeraeten
DE1190575B (de) Resonanz-Zungenrelais
DE1514719A1 (de) Elektromagnetischer Haftmagnet,insbesondere fuer ein Haftrelais
AT278148B (de) Elektromagnetischer Haftmagnet, insbesondere für ein Haftrelais
AT242903B (de) Thermoelektrische Zündsicherung für gasbeheizte Geräte
DE102008057738A1 (de) Elektromagnet mit einstellbarem Nebenschlussluftspalt
DE3423722A1 (de) Induktiver naeherungsschalter
DE1090322B (de) Elektromagnetisches Relais mit in Schutzrohren angeordneten Ankerkontakten
AT109337B (de) Elektromagnetisches Relais mit zwei Ankern verschiedener Empfindlichkeit.
DE3418983A1 (de) Signalgeber fuer beschleunigung oder fuer mit der beschleunigung im zusammenhang stehende groessen
AT267660B (de) Relais mit Schutzrohrwechselkontakt
DE548142C (de) Elektromagnetisches Relais mit mehreren Wicklungen auf einem gemeinsamen Kern

Legal Events

Date Code Title Description
8141 Disposal/no request for examination