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Publication number: DET0006963MA
Authority: DE

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

Tag der Anmeldung: 11. November 1952 Bekanntgemacht am 22. September 1955

DEUTSCHES PATENTAMT

Gegenstand der Patentanmeldung T 6613 VIIIc/ 21g ist ein elektromagnetisches Metallsuchgerät zur Feststellung kleiner metallischer Fremdkörper in einer nichtmetallischen Umgebung, insbesondere Nagelsuchgerät für Autoreifen, das nach dem Gegeninduktivitätsverfahren arbeitet und voneinander entkoppelte' Sende- und Empfangsspulen enthält, welche rechteckig ausgebildet und auf einem gemeinsamen Spulenkörper derart angeordnet sind, daß ihre Achsen aufeinander senkrecht stehen.

Im Hauptpatent ist bereits auf die große Bedeutung der völligen Entkopplung der Sende- und Empfangsspulen hingewiesen worden. Um Symmetriefehler, die beim Spulenaufbau unterlaufen sind, auszugleichen, wird im Hauptpatent vorgeschlagen, die durch eine zwischen Sende- und Empfangsspule vorhandene Restkopplung auf die Empfangsspule übertragene Wechselspannung durch eine Gegenspannung gleicher Größe aufzuheben. Hierzu sind außerhalb der Spulenanordnung wei-

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lere Bau teile, wie kleine Hilfsspulen, die vorzugsweise als Klappspulen ausgebildet sind, erforderlich, welche den Aufbau des Gerätes erschweren und verteuern. Die Erfindung hat zum Ziel, diese lintkopplung auf einfachere, zuverlässigere und billigere Weise zu erreichen.

ICs ist bereits bekannt, in einem Metallsuchgerät einen Übertrager zu verwenden, dessen Sekundärwicklung aus zwei gegeneinander geschalteten

ίο Spulen gleicher (iröße besteht. Damit läßt sich die gewünschte Entkopplung aber nur dann erzielen, wenn diese beiden Spulen völlig gleichwertig sind, und dies läßt sich mit den üblichen Fertigungsverfahren nicht mit der hier erforderlichen Genauigkeil erreichen. ICs bedarf vielmehr hierzu zusätzlicher Maßnahmen, die im folgenden angegeben werden.

Gemäß der Erfindung wird in einem elektromagnetischen Metallsuchgerät nach dem Haupt-

ao patent die Empfangsspule in an sich bekannter Weise aus zwei vorzugsweise gleich großen und symmetrisch angeordneten, gegeneinander geschalteten Teilspulen zusammengesetzt, die mit je einem Ende unmittelbar miteinander verbunden sind, während die beiden anderen Enden über einen zum Zwecke der Einstellung des Entkopplungsgrades veränderbaren Wirk- oder Blindwiderstand miteinander verbunden sind.

Der die beiden Teilspuleu verbindende Wirk- oder Blindwiderstand kann ■/.. B. ein Potentiometer, ein Differentialkondensator oder ein einstellbarer Gegentakltransformator sein. Mit diesen Schaltniitteln kann somit die Gesamtspannung (Restspannung) bei Fehlen eines Fremdkörpers auf ein Minimum eingestellt werden, wodurch der geforderte ICntkopplungsgrad erzielt wird. Das Verhältnis der Widerstände ist durch das Verhältnis der in beiden Teilspulcn erzeugten Spannungen bestimmt. Zur Begrenzung des Regelbereiches ist eine Aufteilung der Schaltmittel zweckmäßig, wie es für Wirk widerstände beispielsweise in Abb. 2 dargestellt ist. Zum Ausgleich von Störkopplungen kann einem der beiden Teilwiderstände ein Blindwiderstand beigegeben werden (z. B. einstellbarer Kondensator 5 in Abb. 2).

In der Zeichnung ist eine Spulenanordnung für das Metallsuchgerät nach der Erfindung beispielsweise dargestellt.

Abb. 1 zeigt den Spulenkörper mit der Sendespule 1 und der zweiteiligen Empfangsspule 2 und 2" im Schnitt. Der Spulenkörper ist aus formbeständigem Kunststoff, aus Keramik od. dgl. hergestellt. Bei Verwendung eines keramischen Spulenkörpers können die Wicklungen der drei Spulen mit Hilfe eines keramischen Bindemittels auf den Spulenkörper festgebrannt werden, um eine besonders hohe Lagebestäiidigkeit der einzelnen Windungen zu erzielen. Der Spulenkörper kann auch aus gerilltem Preßmaterial hergestellt sein, auf dem die Wicklungen der drei Spulen mit Hilfe eines auszuhärtenden Bindemittels formbeständig festgelegt werden. Die dargestellten Kurven geben die in l'olarkoordinatcn aufgetragenen Ausschläge des Indikators (Meßinstrumentes) für zwei verschiedene Empfindlichkeiten der Gesamtanordnung wieder.

Die Kurven sind dadurch gewonnen, daß ein Fremdkörper aus Eisen oder einem anderen Metall um die Spulen herumbewegt worden ist. Wird die Entkopplung nicht auf Null eingestellt, sondern auf einen geringen Restwert, so lassen sich einseitig gerichtete Empfindlichkeitsdiagramme einstellen, wie dies in Abb. 1 gestrichelt dargestellt ist. Dadurch ist man in der Lage, je nach Verwendungszweck des Gerätes ein passendes Empfindlichkeitsdiagramm der Suchspulen zu erzeugen.

Abb. 2 ist ein Schaltbild für die neue Spulenanordnung.

Im Gegensatz zu der Empfangsspulc beim Gegenstand des Hauptpatentes ist hier die Empfangsspule in zwei Teilspulen 2, 2^a aufgeteilt. Die Teilspulen sind über Widerstände 4 und 6 sowie einen einstellbaren Kondensator 5 und ein Potentiometer 3 gegeneinander geschaltet. Der einstellbare Kondensator (Trimmer) 5 kann auch parallel zu dem Teilwiderstand 6 liegen. Die Widerstände 4 und 6 sind hochohmige Widerstände von beispielsweise 10000 Ohm, während der einstellbare Parallelkondensator 5 nur eine verhältnismäßig kleine Kapazität von etwa 10 pF hat. Das Potentiometer 3 ist im allgemeinen im Verhältnis zu den Widerständen 4 und 6 niederohmig. Mit Hilfe des Potentiometers 3 wird auf vollkommene Entkopplung eingestellt.

Mit der Spulenanordnung nach dem Hauptpatent sind Entkopplungsfaktoren von io³ bis io⁴ zu erreichen, während mit der neuen Spulenanordnung Entkopplungsfaktoren von io⁵ und mehr zu erzielen sind.

Um das Anzeigeinstrument vor Überlastung, z. B. bei der Auffindung sehr großer Metallmengcn, zu schützen, ist im Anpassungskreis für das Instrument ein Richtleiter in Serie mit einem Widerstand parallel zu dem Anodenkreis des Resonanzkreises (Schwingkreis) des Verstärkers geschaltet. Der Richtleiter muß so dimensioniert und gepolt sein, daß nur die im Indikatorkreis benutzte Halbwelle geschwächt wird.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

i. Elektromagnetisches Metallsuchgerät zur Feststellung kleiner metallischer Fremdkörper in einer nichtmetallischen Umgebung, insbesondere Nagelsuchgerät für Autoreifen, das nach dem Gegeninduktivitätsverfahren arbeitet und voneinander entkoppelte Sende- und Empfangsspulen enthält, welche rechteckig ausgebildet und auf einem gemeinsamen Spulenkörper derart angeordnet sind, daß ihre Achsen aufeinander senkrecht stehen, gemäß Patent iao

(Anmeldung T 6613 VIIIc/21 g), dadurch gekennzeichnet, daß die Empfangsspule in au sich bekannter Weise aus zwei vorzugsweise gleich großen und symmetrisch angeordneten, gegeneinander geschalteten Teilspulen (2, 2") besteht, die mit je einem Ende unmittelbar miteinander

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verbunden sind, während die beiden anderen Enden über einen zum Zwecke der Einstellung des Entkopplungsgrades veränderbaren Wirkoder Blindwiderstand miteinander verbunden sind.
2. Metallsuchgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der veränderbare Widerstand ein Ohmscher Spannungsteiler ist.
3. Metallsuchgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ohmsche Spannungsteiler aus einem Potentiometer (3) und beiderseits desselben angeschlossenen festen Widerständen (4, 6) höherer Ohmzahl besteht.
4. Metallsuchgerät nach Anspruch 2 bzw. 3, dadurch gekennzeichnet, daß die eine Hälfte des Spannungsteilers mit einem regelbaren Blindwiderstand, insbesondere einem Kondensator (5), überbrückt ist.
5. Metallsuchgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sende- und die zweiteilige Empfangsspule auf einen gemeinsamen keramischen Spulenkörper mittels eines keramischen Bindemittels aufgebrannt sind.
6. Metallsuchgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sende- und die zweiteilige Empfangsspule auf einem gemeinsamen, gerillten Isolierkörper mittels eines aushärtenden Bindemittels formbeständig festgelegt sind.

Angezogene Druckschriften:
Britische Patentschrift Nr. 645 902;
USA.-Patentschriften Nr. 2 489 920, 2 502 626.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen