DE3527442A1

DE3527442A1 - Method and device for modifying the quality factor of a coil

Info

Publication number: DE3527442A1
Application number: DE19853527442
Authority: DE
Inventors: Manfred Sagert
Original assignee: Pepperl and Fuchs SE
Current assignee: Pepperl and Fuchs SE
Priority date: 1985-07-31
Filing date: 1985-07-31
Publication date: 1987-02-12
Also published as: DE3527442C2

Abstract

The invention relates to a method and to a device for modifying the quality factor of an electromagnetic coil. In the past, in the case of inductive proximity switches, it was not possible to select material with respect to the material which was brought into the electromagnetic field. The invention now creates the possibility to do this, in that an electromagnetic coil is initially pre-damped, different, contrary parameter behaviours, for example for the quality factor of the coil or the current consumption of a transistor oscillator equipped with such a coil, resulting as a function of the material which is moved into the field.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß Oberbegriff des Anspruches 1 bzw. eine Vorrichtung zur Veränderung des Gütefaktors einer elektro-magnetischen Spule mit Ferritkern gemäß Oberbegriff des Anspruches 7.The invention relates to a method according to the preamble of Claim 1 or a device for changing the quality factor an electro-magnetic coil with ferrite core according to the preamble of claim 7.

Bei herkömmlichen elektro-magnetischen Spulen, deren Spulenwicklungen auf einen Kern aufgebracht sind, wird bei Einbringung eines elektro-leitfähigen Materials in den von den Magnetfeldlinien durchsetzten Luftraum der Spule festgestellt, daß eine Bedämpfung der Spule eintritt. Diese Bedämpfung der Spule macht sich z. B. durch eine starke Reduzierung der Stromaufnahme der Spule bzw. eine Verringerung der Schwingungsamplitude des von der Spule aufgenommenen Stromes bemerkbar.In conventional electro-magnetic coils, their coil windings are applied to a core when it is introduced of an electro-conductive material in the of the magnetic field lines enforced airspace of the coil found that damping of the coil occurs. This damping of the coil z. B. by a strong reduction in power consumption the coil or a reduction in the vibration amplitude of the noticeable current consumed by the coil.

Speziell bei induktiven Näherungsschaltern wird dieses Bedämpfen bzw. Entdämpfen einer elektro-magnetischen Spule zum Detektieren der Annäherung bzw. des Entfernens eines elektrisch-leitfähigen Materials, insbesondere eines ferromagnetischen Materials, verwendet.This is especially the case with inductive proximity switches Steaming or steaming an electro-magnetic coil to detect the approach or removal of a electrically conductive material, especially one ferromagnetic material used.

Das Problem, das sich bisher bei elektro-magnetischen Spulen, speziell bei Näherungsinitiatoren zeigte, bestand darin, daß eine Materialselektion des in das elektro-magnetische Feld der Spule eingebrachten Werkstoffes bzw. Mediums, nicht möglich war. Brachte man nämlich in das elektro-magnetische Feld einer Spule ein nichtferromagnetisches Material wie z. B. Al, Cu oder Messing etc. anstelle eines ferromagnetischen Materials wie Fe ein, so stellte sich qualitativ der gleiche Bedämpfungseffekt ein. The problem so far with electro-magnetic coils, showed with proximity initiators in particular that a material selection of the in the electro-magnetic field Spool of inserted material or medium is not possible was. One brought namely in the electro-magnetic field one Coil a non-ferromagnetic material such. B. Al, Cu or Brass etc. instead of a ferromagnetic material such as Fe the same damping effect was achieved qualitatively a.

Ein gleicher Verlauf wurde für die Güte Q der elektro- magnetischen Spule festgestellt. Hierbei wird die Güte Q der Spule wie folgt definiert:The same course was found for the quality Q of the electromagnetic coil. The quality Q of the coil is defined as follows:

Q = ω L _R/R _R, Q = ω L _R / R _R ,

wobei ω die Kreisfrequenz des anliegenden Wechselstromes, L _R die Reiheninduktivität der Spule und R _R der Reihenersatzwiderstand der Spule ist.where ω is the angular frequency of the applied alternating current, L _{R is} the series inductance of the coil and R _{R is} the series equivalent resistance of the coil.

Sofern man z. B. einen Transistoroszillator mit einer derartigen elektro-magnetischen Spule aufbaut, stellt man fest, daß dessen Stromaufnahme bzw. dessen Schwingungsamplitude in erster Näherung proportional zur Güte Q der Spule ist. Diese Betrachtung erfolgt dabei bei konstanter Frequenz.If you e.g. B. builds a transistor oscillator with such an electromagnetic coil, it is found that its current consumption or its vibration amplitude is in a first approximation proportional to the quality Q of the coil. This is done at a constant frequency.

Bei herkömmlichen, mit Spulen arbeitenden Näherungsinitiatoren besteht der Nachteil, daß eine Materialdifferenzierung des in den Nahbereich der Spulen eingebrachten Werkstoffen nicht getroffen werden konnte.With conventional proximity sensors using coils there is the disadvantage that a material differentiation of the in materials brought into the vicinity of the coils could be hit.

Ausgehend von den vorstehend genannten Nachteilen liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung so zu konzipieren, daß auf einfache Weise über eine Änderung des Bedämpfungsgrades einer elektro-magnetischen Induktivität auf unterschiedliche Materialien, die in das Feld der Spule eingebracht werden, geschlossen werden kann.Based on the disadvantages mentioned above, the Invention based on the object, a method and To design the device so that a simple way Change in the degree of damping of an electromagnetic inductor on different materials in the field of Coil inserted, can be closed.

Diese Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen Verfahren durch die Merkmale des kennezichnenden Teils des Anspruches 1 und bei einer gattungsgemäßen Vorrichtung durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Anspruches 7 gelöst. This task is accomplished in a generic method the features of the characterizing part of claim 1 and in a generic device by the features of characterizing part of claim 7 solved.

Empirische Untersuchungen ergaben, daß der grundlegende Gedanke der Erfindung eine Vorbedämpfung der elektro-magnetischen Spule bedarf. Erst aufgrund einer derartigen Vorbedämpfung konnte man dann feststellen, daß die nach der Vorbedämpfung vorhandene Ausgangsgüte der Spule bzw. der in dieser Phase aufgenommene Strom eines Transistoroszillators, bei Einbringen eines ferromagnetischen Materials absank, sich also verringerte, während bei Einbringen eines nichtferromagnetischen Materials in den Luft-Freiraum im Nahbereich der Spule eine nicht zu erwartende Erhöhung der Stromaufnahme bzw. Verbesserung der Güte der Spule eintrat.Empirical research has shown that the basic idea the invention a pre-attenuation of the electro-magnetic Coil required. Only because of such predamping one could then determine that after the pre-attenuation existing output quality of the coil or in this Phase absorbed current of a transistor oscillator, at Introduction of a ferromagnetic material dropped, so decreased while introducing a nonferromagnetic No material in the air clearance in the vicinity of the coil expected increase in current consumption or improvement in Quality of the coil occurred.

Die experimentellen Untersuchungen wurden dabei an einer elektro- magnetischen Spule festgestellt, die in einen Halbschalenkern eines Ferriten eingelegt war. Bei einer Vorbedämpfung der freien Stirnflächen des Halbschalenkernes, z. B. des Mittelzapfens und/ oder der peripheren Randbereiche des Außensteges der Ringwandung des Schalenkerns, stellte man bei Annäherung eines nichtferromagnetischen Materials, wie z. B. Aluminium, eine starke Zunahme der Güte fest, die etwa bis zur Bedämpfungsschicht qualitativ gleich blieb.The experimental investigations were carried out on an electronic magnetic coil found in a half-shell core a ferrite was inserted. With pre-damping of the free End faces of the half-shell core, e.g. B. the center pin and / or the peripheral edge areas of the outer web of the ring wall of the shell core, one put when approaching one non-ferromagnetic material, such as. B. aluminum, a strong Increase in quality, which is about to the damping layer remained qualitatively the same.

Das letztgenannte Phänomen trat jedoch nicht auf, wenn die Vorbedämpfung weggelassen wurde.However, the latter phenomenon did not occur when the Predamping was omitted.

Abhängig von der Einstellung der Spulengüte nach der stationären Vorbedämpfung, kann man nunmehr abhängig vom senkrechten Abstand zur Stirnseite der Spule bzw. zur Spule allgemein, eine weitere Bedämpfung der Spule bei Einbringung eines ferromagnetischen Materials und eine Entdämpfung der Spule bei Einbringen eines nichtferromagnetischen Materials, z. B. Al oder Cu, feststellen. Dieses noch nicht im einzelnen geklärte Phänomen gestattet es, Näherungsinitiatoren oder Oszillatorspulen so auszulegen, daß damit eine Selektion des in den Nahbereich gebrachten Werkstoffes oder Materials getroffen werden kann.Depending on the setting of the coil quality after the stationary Predamping, you can now depend on the vertical distance to the front of the coil or to the coil in general, another Damping the coil when introducing a ferromagnetic Material and a damping of the coil when introducing a non-ferromagnetic material, e.g. B. Al or Cu. This phenomenon, which has not yet been clarified in detail, allows Proximity initiators or oscillator coils to be interpreted so that a selection of the material brought into close range or material can be hit.

Hierdurch ist es z. B. bei Werkzeugmaschinen möglich festzustellen, ob ein zu bearbeitendes, nichtferromagnetisches Werkstück bereits in den Bearbeitungsbereich eingebracht wurde. Dies scheiterte oder war nur mit sehr hohem Aufwand festzustellen, da das Eisenmaterial der Werkzeugmaschinen selbst zu Verfälschungen der Messungen führten.This makes it z. B. possible with machine tools, whether a non-ferromagnetic to be processed Workpiece already placed in the machining area has been. This failed or was only at a very high level Effort to determine, because the iron material of the machine tools themselves led to falsifications of the measurements.

Eine erfindungsgemäß aufgebaute Oszillatorspule eröffnet daher sicherheitstechnisch eine neue Qualität der Zuverlässigkeit. Zum Beispiel kann nunmehr mit größerer Zuverlässigkeit das Schließen oder Öffnen von Aufzugstüren induktiv erfaßt werden, wenn als Näherungsmaterialien nichtferromagnetische Werkstoffe verwendet werden. Es ist hiermit möglich, Sicherheitsinitiatoren so auszulegen, daß diese nur bei einem bestimmten, spezifischen Material ansprechen.An oscillator coil constructed according to the invention therefore opens in terms of safety, a new quality of reliability. For example, now with greater reliability the closing or opening of elevator doors is detected inductively if nonferromagnetic as approximate materials Materials are used. It is possible with this Security initiators to be interpreted so that only one address specific, specific material.

Das vorstehend aufgezeigte Phänomen der Materialselektion wurde speziell bei einer aus einem Ferriten bestehenden Schalenkernhälfte ermittelt. Das Phänomen des entgegengesetzten Dämpfungsverhaltens kann jedoch auch auf andere Spulenformen übertragen werden. Die Vorbedämpfung kann je nach Einsatzzweck und Bedämpfungsgrad geeigneterweise nur über einen partiellen Flächenbereich des Spulenkernes durchgeführt werden. Zum Beispiel erreichte man das gleiche Ergebnis bei der Aufbringung einer dünnen Materialschicht auf die Stirnfläche eines Mittelzapfens einer Schalenkernhälfte oder durch Aufbringung eines im Axialschnitt umgekehrt L-förmigen Belages auf den peripheren Randbereich der Ringwandung einer Schalenkernhälfte. Die Vorbedämpfung kann dabei je nach Überdeckungsgrad der Stirnflächen der Schalenhälfte bzw. der Belagsstärke und des Materials eingestellt werden.The phenomenon of material selection shown above was made especially for one consisting of a ferrite Shell core half determined. The phenomenon of the opposite Damping behavior can also affect others Coil shapes are transferred. Predamping can suitably depending on the application and degree of damping only over a partial surface area of the coil core be performed. For example, the same thing was achieved Result when applying a thin layer of material on the end face of a central pin of a shell core half or by applying a reverse axial section L-shaped covering on the peripheral edge area the ring wall of a shell core half. Predamping can be depending on the degree of coverage of the end faces of the Half of the shell or the covering thickness and the material can be set.

Die Annäherung des zu detektierenden Materials in etwa senkrecht zu den Austrittsflächen der Spule für die elektro- magnetischen Feldlinien kann abhängig von der Ausgangsempfindlichkeit der Spule und der entsprechenden Vorbedämpfung eingestellt werden. Vorzugsweise werden dünne Materialien verwendet, die in etwa den Durchmesser der Schalenkernhälfte aufweisen. Der Effekt ist jedoch auch bei kleiner dimensionierten Materialien und bei unterschiedlichen Einbringungswinkeln zur Stirnfläche des Kernes feststellbar.The approach of the material to be detected is approximately vertical to the outlet surfaces of the coil for the magnetic field lines can depend on the output sensitivity the coil and the corresponding pre-attenuation can be set. Preferably thin Materials used that are roughly the diameter of the Have half of the shell core. However, the effect is too with smaller sized materials and with different Entry angles to the end face of the core noticeable.

Die Erfindung wird nachstehend anhand schematischer Zeichnungen noch näher erläutert. Es zeigen:The invention is described below with the aid of schematic drawings explained in more detail. Show it:

Fig. 1 Ein qualitatives Diagramm des Verlaufs der Spulengüte als Funktion des Abstandes von der Spulenstirnfläche unter Berücksichtigung zweier unterschiedlicher Materialien; Fig. 1 A qualitative diagram of the course of the coil quality as a function of the distance from the end face of the coil taking into account two different materials;

Fig. 2 ein Diagramm, vergleichbar dem nach Fig. 1, mit unterschiedlicher Einstellung der Ausgangsgüte der Spule; und FIG. 2 shows a diagram, comparable to that of FIG. 1, with different settings of the output quality of the coil; and

Fig. 3 einen schematischen Axialschnitt durch eine Spule mit einem Halbschalenkern unter Berücksichtigung von aufgebrachten Belägen zur Vorbedämpfung. Fig. 3 is a schematic axial section through a coil with a half-shell core, taking into account applied pads for pre-damping.

Im Beispiel nach Fig. 1 ist der qualitative Verlauf der Güte Q einer elektro-magnetischen Spule in Abhängigkeit vom Abstand x eines in das elektro-magnetische Feld eingebrachten Materials bzw. einer Materialfahne dargestellt. Der Abstand x = 0 steht dabei für die Stirnfläche eines Halbschalenkernes, die die Austritts- bzw. Eintrittsflächen der magnetischen Feldlinien bilden. Die Spule ist im Beispiel nach Fig. 1 so vorbedämpft, daß im Abstand x ₂ eine Ausgangsgüte Q ₁vorhanden ist.In the example according to FIG. 1, the qualitative course of the quality Q of an electromagnetic coil is shown as a function of the distance x of a material or a material vane introduced into the electromagnetic field. The distance x = 0 stands for the end face of a half-shell core, which form the exit or entry faces of the magnetic field lines. In the example according to FIG. 1, the coil is pre-damped so that an output quality Q _{1 is} present at a distance x ₂ .

Nähert man eine Materialfahne aus Fe oder einer entsprechenden Legierung der Spule, so ist ein allmähliches Absinken der Güte Q der Spule festzustellen. Wird als Parameter z. B. der aufgenommene Strom eines mit dieser Spule arbeitenden Transistoroszillators bewertet, so sinkt dieser z. B. von 0,5 mA auf 0,4 mA bis zum Bereich des Abstandes x ₁ ab.If a material flag made of Fe or a corresponding alloy is approached to the coil, a gradual decrease in the quality Q of the coil can be observed. Is used as a parameter e.g. B. the current consumed by a transistor oscillator operating with this coil is evaluated, this decreases z. B. from 0.5 mA to 0.4 mA up to the range of the distance x ₁ .

Die Stelle x ₁ markiert im Beispiel etwa die Stärke des Materialbelages, der zur Vorbedämpfung auf Teile der Stirnfläche des verwendeten Kernes ausgebracht ist. Andererseits kann der Abstand x ₁ dabei auch der Wandstärke eines die Spule umgebenden Schutzgehäuses entsprechen. Die Materialfahne kann dann bei einer Vorrichtung, bei der die vorbedämpfte Spule in einem umgebenden Schutzgehäuse angeordnet ist, nur bis zueinem Abstand x ₁ genähert werden.In the example, location x ₁ marks approximately the thickness of the material covering that is applied to parts of the end face of the core used for pre-damping. On the other hand, the distance x ₁ can also correspond to the wall thickness of a protective housing surrounding the coil. The material flag can then only be approached up to a distance x ₁ in a device in which the pre-damped coil is arranged in a surrounding protective housing.

Verwendet man eine Matrialfahne aus Aluminium, so tritt wider Erwarten ab einem bestimmten Punkt x ₂ eine erhebliche Verbesserung der Güte Q mit nahezu linearem Anstieb auf einen Maximalwert ein. Dieser Maximalwert kann über eine größere Abstandsstrecke von der Spule nahezu konstant eingehalten werden. Experimentell wurde festgestellt, daß dieser Maximalwert der Güte erst im Bereich des Vorbedämpfungs-Belages stark absinkt.If one uses an aluminum material flag, contrary to expectations, from a certain point x _{2, there is} a considerable improvement in the quality Q with an almost linear drive to a maximum value. This maximum value can be kept almost constant over a larger distance from the coil. It was found experimentally that this maximum value of the quality only drops sharply in the area of the pre-damping coating.

Ähnliche qualitative Verläufe wie für eine Al-Materialfahne wurden für Cu, Messing und weitere, nichtferromagnetische Materialien festgestellt. Auch für VA-Stahl konnte im Vergleich zu einer normalen Materialfahne aus Eisen ein ausgeprägtes Maximum festgestellt werde, das jedoch vor dem Belag der Vorbedämpfung bereits absank.Similar qualitative courses as for an aluminum material flag were used for Cu, brass and other, non-ferromagnetic Materials found. Also for VA steel could compare a pronounced maximum with a normal material flag made of iron was determined, but before the pre-damping coating already dropped.

Insbesondere im Hinblick auf eine Selektierung von ferromagnetischen und nichtferromagnetischen Materialien wurde eine Vorbedämpfung des Kernes der Spule so getroffen, daß eine Ausgangsgüte KQ erreicht wurde, die etwa einen Mittelwert zwischen maximaler Bedämpfung mit Fe und maximaler Güte mit nichtferromagnetischem Material darstellt. Diese Einstellung ist diagrammmäßig in Fig. 2 gezeigt. Bei dieser Einstellung der Ausgangsgüte KQ ist es nunmehr möglich, sowohl eine größere Gütedifferenz bei der Annäherung eines ferromagnetischen Materials zu kleineren Werten der Güte, als auch eine ausreichende Änderung der Güte zu größeren Werten bei Annäherung von z. B. einer Al-Fahne, festzustellen.In particular with regard to the selection of ferromagnetic and non-ferromagnetic materials, a pre-damping of the core of the coil was carried out in such a way that an output quality KQ was achieved, which roughly represents an average between maximum damping with Fe and maximum quality with non-ferromagnetic material. This setting is shown diagrammatically in FIG. 2. With this setting of the output quality KQ, it is now possible to have both a larger quality difference when a ferromagnetic material approaches smaller values of quality, and a sufficient change in quality to larger values when z. B. an Al flag.

Abhängig von der Ausgangslage der vorbedämpften Güte der Spule erscheint es daher möglich, neben einer im Diagramm dargestellten Selektion zwischen Fe und Al auch weitere Materialien, z. B. spezielle Fe-Legierungen oder andere, nichtferromagnetische Materialien, selektiv durch ihre entsprechenden Kurvenverläufe der Güte der Spule festzustellen.Depending on the initial position of the pre-damped quality of the coil it therefore appears possible next to one shown in the diagram Selection between Fe and Al also other materials, e.g. B. special Fe alloys or other non-ferromagnetic Materials, selectively by their corresponding curves the quality of the coil.

Auch im Beispiel nach Fig. 2 wird im Nahbereich der Spule ein nahezu konstanter Wert für die Güte bei Annäherung einer Al-Fahne erreicht, während eine Fe-Fahne ein nahezu kontinuierliches Absinken bzw. eine Zunahme der Bedämpfung bis zu einer Sättigung, aufzeigt. Das Maximum der Güte sinkt im Bereich des zur Vorbedämpfung aufgebrachten Belages bzw. im Bereich der Stelle x ₁ auf eine maximale Bedämpfung, ähnlich wie bei Fe ab. Also in the example according to FIG. 2, an almost constant value for the quality is achieved in the vicinity of the coil when an Al flag is approached, while an Fe flag shows an almost continuous decrease or an increase in damping to saturation. The maximum of the quality drops in the area of the covering applied for the pre-damping or in the area of the point x ₁ to a maximum damping, similar to Fe.

Fig. 3 zeigt einen Axialschnitt durch ein spezielles Ausführungsbeispiel einer elektro-magnetischen Spule. Der Kern ist als Halbschalenkern aus einem Ferrit-Material aufgebaut. Als ein derartiger Halbschalenkern kann z. B. eine Kernhälfte aus SIFERRIT®-Werkstoff N 22 verwendet werden (Bestellbezeichnung B 65 947, z. B. ⌀ 35 × 10,8). Fig. 3 shows an axial section through a special embodiment of an electro-magnetic coil. The core is constructed as a half-shell core made of a ferrite material. As such a half-shell core z. For example, a core half made of SIFERRIT® material N 22 can be used (order designation B 65 947, e.g. ⌀ 35 × 10.8).

Die im Axialschnitt dargestellte Schalenkernhälfte aus Ferrit weist E-Form auf und ist rotationssymmetrisch zur Mittelachse. Die elektro-magnetische Spule 1 hat dementsprechend einen Halbschalenkern 2 mit einem Mittelzapfen 3 und Außenstegen 4 bzw. 5 der Ringwand des Schalenkernes 2. Im Zwischenbereich zwischen dem Mittelzapfen 3 und den Außenstegen ist in herkömmlicher Weise der eigentliche Spulenkörper 6 mit der entsprechenden Anzahl von Wicklungen und Wicklungsabgriffen vorgesehen. Die Wicklungen liegen dabei in der ringförmigen Ausnehmung des Halbschalenkernes und überragen nicht die Stirnfläche 9 des Kernes.The shell core half made of ferrite shown in axial section has an E-shape and is rotationally symmetrical to the central axis. Accordingly, the electromagnetic coil 1 has a half-shell core 2 with a central pin 3 and outer webs 4 and 5 of the ring wall of the shell core 2 . In the intermediate area between the center pin 3 and the outer webs, the actual coil former 6 is provided in a conventional manner with the corresponding number of windings and winding taps. The windings lie in the annular recess of the half-shell core and do not protrude beyond the end face 9 of the core.

Der Spulenkörper 6 kann dabei Zwischenabgriffe bei einer Windungszahl von 18, 36 oder dergleichen aufweisen.The coil former 6 can have intermediate taps with a number of turns of 18, 36 or the like.

Die Vorbedämpfung dieser elektro-magnetischen Spule 1 kann alternativ allein auf der Stirnfläche des Mittelzapfens 3 vorgesehen werden. Der entsprechende Belag weist vorzugsweise eine Stärke im Bereich von 0,5 mm auf, wobei dies, entsprechend dem gewünschten Vorbedämpfungsgrad auch mit einer Materialstärke von 0,3 oder 1 mm durgeführt werden kann. Der aufgebrachte Belag 15, der sowohl ferromagnetisch wie nichtferromagnetisch sein kann, überdeckt dabei nicht die gesamte Stirnfläche des Mittelzapfens 3. Zum Beispiel kann bei einem Durchmesser von 15,5 mm des Mittelzapfens der zur Vorbedämpfung aufgebrachte Belag einen Durchmesser von 14 mm aufweisen.The pre-damping of this electro-magnetic coil 1 can alternatively be provided solely on the end face of the central pin 3 . The corresponding covering preferably has a thickness in the range of 0.5 mm, whereby this can also be carried out with a material thickness of 0.3 or 1 mm, depending on the desired degree of pre-damping. The applied covering 15 , which can be both ferromagnetic and non-ferromagnetic, does not cover the entire end face of the central pin 3 . For example, with a diameter of 15.5 mm of the central pin, the covering applied for pre-damping can have a diameter of 14 mm.

Alternativ oder auch ergänzend zur Bedämpfung am Mittelzapfen 3 kann auch am peripheren Umfang der Außenstege 4 und 5 ein im Schnitt L-förmiger Materialbelag 7 aufgebracht sein. Dieser äußere Vorbedämpfungsbelag 7 erstreckt sich einerseits geringfügig mit einem Stirnbelag 10 auf die Stirnfläche der Spule und mit einem Seitenbelag 11 etwa parallel zur Achse der Spule. Ein derartiger äußerer Vorbedämpfungsbelag 7 kann bei einer Stärke von 0,5 mm einen Seitenbelag von der Länge 7 mm und einen Stirnbelag 10 mit einem Randbereich von etwa 2,5 mm aufweisen. Der Außendurchmesser des Halbschalenkerns kann dabei 35 mm bei einem Innendurchmesser von ca. 29 bis 29,5 mm betragen. Die Höhe des Spulenkernes zwischen Auflagefläche und Stirnfläche kann beispielsweise 10,5 mm sein.As an alternative or in addition to the damping on the central pin 3 , a material covering 7 which is L-shaped in section can also be applied to the peripheral circumference of the outer webs 4 and 5 . This outer pre-damping covering 7 extends on the one hand slightly with an end covering 10 onto the end face of the coil and with a side covering 11 approximately parallel to the axis of the coil. Such an external pre-damping covering 7 can have a side covering with a length of 7 mm and a front covering 10 with an edge area of approximately 2.5 mm with a thickness of 0.5 mm. The outer diameter of the half-shell core can be 35 mm with an inner diameter of approximately 29 to 29.5 mm. The height of the coil core between the contact surface and the end face can be, for example, 10.5 mm.

Experimentell hat sich gezeigt, daß die Vorbedämpfung dieser Art unabhängig vom aufgebrachten Material ist. Die Vorbedämpfung ist jedoch unabdingbar, um im Hinblick auf die Veränderung der Güte der Spule, eine Differenzierung und Selektion des Materials bei Annäherung entsprechender Materialfahnen zu erreichen.It has been shown experimentally that the predamping of these Kind is independent of the material applied. Predamping However, is essential in order to change the Quality of the coil, differentiation and selection of the material to be reached when appropriate material flags are approached.

Nur exemplarisch ist in Fig. 3 eine relativ dünne Materialfahne 13 dargestellt, die z. B. in Achsrichtung auf die Stirnfläche der elektro-magnetischen Spule 1 zu bewegt werden kann. Hierbei stellt sich der qualitativ vorausgehend erläuterte Verlauf ein. Es ist jedoch auch möglich, eine derartige Materialfahne parallel zu den Stirnflächen der Spule in das elektro- magnetische Feld einzubringen, so daß in einer bestimmten Lage aufgrund des Unterschiedes der Spulengüte die Materialselektion ermittelbar ist.A relatively thin material flag 13 is just an example in Fig. 3, the z. B. can be moved in the axial direction to the end face of the electromagnetic coil 1 . This is the course of the qualitatively explained above. However, it is also possible to introduce such a material flag into the electromagnetic field parallel to the end faces of the coil, so that the material selection can be determined in a certain position due to the difference in the coil quality.

Besonders vorteilhaft wird dieses festgestellte Phänomen für Oszillatorspulen von induktiven Näherungsschaltern eingesetzt, da die Zuverlässigkeit und Sicherheit derartiger Schalter durch die Selektionskriterien erheblich verbessert werden. Schaltungstechnisch kann eine im Beispiel der Fig. 3 dargestellte, elektro- magnetische Spule 1 z. B. in einem induktiven Näherungsschalter gemäß der DE 24 00 723 C3 eingesetzt werden. Unter Bezugnahme auf die dortige Fig. 1 würden die Induktivitäten L ₁ und L ₂ durch eine elektro-magnetische Spule nach Fig. 3 dieser Anmeldung ausgelegt, wobei ein entsprechender Spulenabgriff zum entsprechenden Spannungsteiler geführt werden kann. Die Näherung einer entsprechenden Metallfahne kann dabei sowohl in axialer Richtung zur Achse des Kernes der Spule aber auch senkrecht dazu erfolgen.This established phenomenon is used particularly advantageously for oscillator coils of inductive proximity switches, since the reliability and safety of such switches are considerably improved by the selection criteria. In terms of circuitry, an electromagnetic coil 1 shown in the example in FIG . B. be used in an inductive proximity switch according to DE 24 00 723 C3. With reference to FIG. 1 there, the inductances L ₁ and L _{2 would be designed} by an electromagnetic coil according to FIG. 3 of this application, a corresponding coil tap being able to be led to the corresponding voltage divider. A corresponding metal flag can be approximated both in the axial direction to the axis of the core of the coil and also perpendicular to it.

Die Metallfahne wird üblicherweise berührungslos in den im Nahbereich vor den Stirnflächen der Spule gebildeten Luftraum eingebracht. Anstelle des Luftraums können auch andere Medien vorhanden sein, wobei allein die Ausgangsgüte bei derartigen Ausbildungen berücksichtigt werden muß.The metal flag is usually touchless in the Airspace formed in the vicinity of the end faces of the coil brought in. Other media can be used instead of airspace be present, with only the output quality in such Training must be taken into account.

Claims

1. A method for changing the quality factor of an electromagnetic coil by introducing an electrically conductive material into the electro-magnetic field of the coil, characterized in that the quality factor of the coil is first reduced, and that then to further reduce the quality factor of the coil, a ferromagnetic Material in the vicinity of the coil or to increase the quality factor of the coil, a non-ferromagnetic, electrically conductive material is introduced into the field of the coil.

2. The method according to claim 1, characterized, that as an electro-magnetic coil a shell core half, in particular made of ferrite, with an inserted coil winding is used.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized, that the reduction in quality factor carried out first the coil (pre-damping) in the area of the open end face the shell core half is made.

4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized, that the pre-damping on the outer end circumference and / or the front center pin is carried out.

5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized, that the change in the quality factor is contactless Coil is performed.

6. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized, that the pre-damping of the coil with any Material, e.g. B. a ferro- or non-ferromagnetic Material being carried out.

7. Device for changing the quality factor of an electromagnetic coil with ferrite core, in particular a coil formed with a shell core half, with electro-magnetic field lines emerging at the end face into the free space, characterized in that the end face exit and / or entry surfaces ( 9 ) of the Magnetic field lines of the ferrite core ( 2 ) are at least partially covered with a ferro- or non-ferromagnetic material, and that a non-ferromagnetic material is used to improve the quality factor of the coil and a ferromagnetic material is introduced in the free space near area of the coil to reduce the quality factor.

8. Application of the method according to one of claims 1 to 6 and / or the device according to claim 7 in one Oscillator coil, especially in the case of an oscillator coil an inductive proximity switch.

9. Application according to claim 8 for the selection of different Materials, especially ferromagnetic and non-ferromagnetic materials.