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Magnetfeldathängiger induktiver Wäherungs-
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schalter Die Erfindung betrifft einen magnetfeldabhängigen induktiven
Nä'tlerungsschalter, welcher eine Spulenanordnung mit einem ferromagnetischen Xern,
der sättigungsempfindlich gegenüber dem zu erfassenden Magnetfeld ist, und eine
elektronische Auswertschaltung zur Auslösung eines Schaltvorganges bei einer bestimmten
Kernsättigung aufweist.
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Ein derartiger may,rnetfeldabhängiger Schalter ist durch die FR-OS
24 25 648 bekannt. Dort ist der magnetische Kern als geschlossener Ringkern ausgebildet,
der von einer Spule umschlossen ist, die mit Wechselstrom von etwa 50 mA und einer
Frequenz von 10 kFz gespeist wird, Durch einen sich annähernden Permanentmagneten
wird der Ringkern in Sättigung getrieben und damit die Induktivität geändert. Der
von der
Induktivität abhängige Spannungsabfall an den Spulenenden
wird als Signal zur Auslösung eines Schatvorganges verwendet. Dieser Schalter kann
zwar von einem Permanentmagnet durch eine nichtferromagnetische Wand hindurch ausgelöst
werden, jedoch erfordert der- Schalter einen hohen Versorgungsstrom, weshalb er
beispielsweise bei komplizierteren, mit vielen Hydraulik- oder Pneumatikeinrichtungen
versehenen Fertigungsautomaten mit ihren oft einigen hundert Annäherungs-Meßstellen
nicht eingesetzt werden kann. Außerdem ist der Aufbau derartiger Schalter kompliziert.
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Für Annäherungs-Meßstellen sind induktive Annäherungsschalter bekannt,
die einen Hochfrequenæoszillator aufweisen, dessen Hochfrequenzfeld ein Sensorfeld
für einen sich annähernden metallischen Auslöser bildet. Dem Hochfrequenzfeld wird
durch den eintauchenden Auslöser Energie entzogen, was eine Dämpfung des Schwingkreises
und damit eine änderung des Steuerpotenti ales für den elektronischen Schalter zur
Folge hat. Bei solchen, beispielsweise durch die DE-PS 19 24 279 und 28 27 591 bekannten
Annäherungsschaltern kann aber eine Auslösung nicht durch eine Metall wand hindurch,
beispielsweise durch die Wandung eines V2A-Stahlbehälters hindurch erfolgen, da
eine solche Metallwand vom elektromagnetischen Hochfrequenzfeld nicht mehr so durchdrungen
wird, daß auf der Rückseite der Metallwand
noch mittels einer Metallfahne
oder dgl. eine Bedämpfung oder Verstimmung des Schwingkreises des Annäherungsschalters
bewirkt werden könnte.
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Durch die D-AS 27 39 967 ist ein Annäherungsschalter bekannt, bei
welchem der Schwingkreis eines Hochfrequenzoszillators so innerhalb eines Gehäuses
angeordnet ist, daß Metalle und andere Gegenstände nur eine sehr geringe, zum Auslösen
eines Schaltvorganges nicht ausreichende Dämpfung oder Verstimmung bewirken. Die
Auslösung erfolgt dort durch Annäherung eines speziellen, auf den Hochfrequenzoszillator
abgestimmten Auslöseschwingkreises, womit dort sichergestellt wird, daß durch beliebige
fremde Gegenstände kein Schaltvorgang ausgelöst werden kann. Auch dieser bekannte,
zwei Hochfrequenzoszillatoren umfassende Annäherungsschalter ist nicht als ein durch
eine Metallwand hindurchwirkender Schalter einsetzbar, da die beiderseitigen ochfrequenzfelder
durch eine solche Metallwand störend gedämpft und abgeschnitten würden.
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Durch die DE-PS 28 29 880 ist ferner ein elektronischer, berührungslos
arbeitender Sicherheitsschalter mit einem von außen beeinflußbaren Oszillator bekannt,
bei welchem das Auslöseglied ein schalenförmiger Ferritkern ist, der das Gegenstück
zum Ferritlcern des OszialBtors bildet.
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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 Signales ausgenutzt wird. Taucht dort dagegen der Auslöser-Ferritkern in das
Hochfrequenzfeld ein, steigt die Amplitude der Schwingung so stark an, daß ein Ausgangsrelais
anspricht. Auch dieser Sicherheitsschalter ist nicht einsetzbar in Fällen, in denen
eine Metall wand hindurch Schaltvorgänge ausgelöst werden sollen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen magnetfeldabhängigen
Schalter zu schaffen, dessen Strombedarf sehr gering ist, z. B. in der Größenordnung
von 0,1 bis 5,0 Milliampere liegt,und mit dem durch eine nichtferromagnetische Wand
hindurch ein Magnetfeld erfaßt und zur Auslösung von Schaltvorgängen ausgenutzt
werden kann.
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Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß die
Spulenanordnung das induktive Glied einer Hochfrequenz-Oszillatorschaltung ist,
deren Hochfrequenzschwingungsfeld zur Seite des zu erfassenden Magnetfeldes hin
im wesentlichen innerhalb des Schalters eingeschlossen ist und deren vom Grad (ler
lLernsEttigung abhängige Schwingungsampli tucic von der Auswertschaltung erfaßt
wird, welche bei Unterschreiten eines Arnplitudengrenzwertes den Schaltvorgang ausl(ist.
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Der Schalter nach der Erfindung erbringt den Vorteil, daß er preiswert
herstellbar ist und nur einen geringen Versorgungsstrom in der Größenordnung von
0,1 bis 5 Milliampere benötigt. Da die Oszillatorschwingungen sprunghaft bei einer
bestimmten Kernsättigung abreißen, kann der Schalter mit hoher Ansprechgenauigkeit
hergestellt werden. Da der Schalter durch nichtterromagnetlsche Sande hindurch bet¢ltigt
werden kann, bietet er neuartige Verwendungsmöglichkeíten als Annäherungsschalter.
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Bei dem Schalter nach der Erfindung besitzt die Oszillatorschaltung
vorzugsweise einen die Spule schließenden Schalenkern oder Ferrittopf mit Mittelbutzen,
wie diese bei den üblichen induktiven, berAhrungslos arbeitenden Annäherungsschaltern
bekannt sind, Der Einschluß des Hochfrequenzschwingfeldes kann der Erfindung zufolge
auf verschiedene Arten verwirklicht werden. Gemäß einer Ausführungsform kann der
Ferrittopf an seiner offenen Seite durch ein diametrales Kurzschlußjoch geschlossen
sein. Ein solches Kurzschlußjoch kann dabei aus einem identischen Ferrittopf bestehen,
wobei beide Ferrittöpfe mit ihren offenen Seiten gegeneinander gesetzt sind. Das
Kurzschlußjoch kann aber auch plattenförmig ausgebildet sein, den Ferrittopf beidseitig
überragen und mit verbreiterten Enden zum verstärkten Einfagen eines äußeren Magnetfeldes
versehen sein und in seinem zentralen
Bereich eine Querschnittseinengungsstelle
aufweisen.
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An dieser Querschnittseinengungsstelle liegt somit eine besonders
sättigungsempfindliche Stelle im geschlossenen Magnetkreis vor.
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Alternativ kann der Einschluß des Hochfrequenzschwingfeldes auch dadurch
erreicht werden, daß das Schwingungsfeld der Oszillatorschaltung durch eine großräumige
mechanische Einkapselung nach außen hin gegen eine Beeinflussung- durch Metalle
geschützt ist. Dabei kann beispielsweise der Ferrittopf mit seiner offenen Seite
zum Gehäuseinnenraum hin gerichtet sein, wobei dann sein Boden zur Seite des zu
erfassenden Magnetfeldes hin gewandt ist.
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Der Erfindung zufolge ist es ferner möglich, den Magnetkern außermittig
in der mechanischen Einkapselung anzuordnen derart, daß er in einer oder mehreren
bestimmten Annäherungsrichtungen von einem Auslösermagnet in die Sättigung treibbar
ist.
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Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung kann auch der Magnetkern
mit einer oder mehreren Einschnürungen zur örtlichen Erhöhung der magnetischen Flußdichte
versehen sein. Vorteilhafterweise kann der Magnetkern an Ubergang von Zentral teil
und Boden mit einer solchen Einschnürung versehen sein. Es genügt aber, wenn nur
ein kleiner Teilbereich des Oszillatormagnetfeldkreises in die Sättigung gebracht
wird.
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In weiterer Ausgestitltung der irfindung kann vorgesehen werden, daß
dem Schalter ein äußerer, im festen Abstand angeordneter Elektro- oder Permanentmagnet
als Auslösemagnet zugeordnet ist und daß eine bewegliche, ferromagnetische Kurzschlußbrücke
zur Abschirmung oder Freigabe des Magnetfeldes-des Auslösemagneten zwischen Schalter
und Auslösemagnet als eigentlicher Schalt-Auslöser vorgesehen ist.
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Der Erfindung zufolge kahn der Magnetfeld-Schalter aber auch zugleich
als ein induktiver, auf die Annäherung einer Metall fahne an seine aktive Fläche
ansprechender Annäherungsschalter ausgebildet sein, welcher mit einer anderen Fläche
als der aktiven Fläche auf eine nichtferromagnetische Metallwand ohne Beeinflussung
des Schwingkreises montierbar ist, wobei dann d Annäherungsschalter ein, dieser
anderen Fläche anzunähernder Auslöser in Form eines Elektro- oder Permanentmagneten
solcher Stärke zugeordnet ist, daß er bei einer bestimmten Annäherung den magnetischen
Kern in die Sättigung treibt.Der Schalter kann dabei für ODER-Bettigun oder auch
für UND-Betätigung ausgelegt werden Im letzteren Fall löst der Schalter nur dann
einen Schaltvorgang aus, wenn eine Annäherung von Metall auf der einen Seite und
gleichzeitig die Annäherung eines ausreichenden Magnetfeldes auf der anderen Seite
erfolgten. Eine UND-Betätigung ist von Vorteil für Sicherheitsschaltungen bei z.
B. Pressen oder Aufzügen.
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Durch die Erfindung wird die bisher bei induktiven Annäherungsschaltern
nur als gefähri icier Störeinfluß bekannte Einwirkung äußerer Magnetfelder nutzbar
gemacht, um den Oszillatorschwingkreis durch eine trennende Metallwand hindurch
bedämpfen zu können, um so gezielt Schaltvorgänge auszulösen. Der Schalter nach
der Erfindung ist in seiner Einsatzmöglichkeit vergleichbar einem Reedkontaktschalter,
wobei aber die Nachteile des Reedkontaktschalters, nämlich eine mögliche Fehlbetätigung
bei mechanischen Erschütterungen oder ein mögliches Festkleben der Kontakte, vermieden
sind. Bei Verwendung eines Permanentmagneten ist vorteilhaft, daß es sich hier um
ein passives Tei] handelt, das keine eigene Stromversorgung benötigt. Ein weiterer
großer Vorteil des Magnetfeldschalters nach der Erfindung besteht darin, daß dieser,
falls er nur durch einen Auslösemagneten bzw.
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durch ein äußeres Magnetfeld betätigbar sein soll, nunmehr vollständig
in einem Metallgehäuse, z. B. aus korrosionsbeständigem V2A-Stahl, eingekapselt
werden kann, so daß der Schalter gegenüber Korrosionsangriffen, Funkenflug, hohen
hydraulischen Drücken u.s.w. völlig unempfindlich gemacht werden kann. Der Schalter
ist zudem unempfindlich gegen magnetische t'bersteuerun.
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Zum Aufbau des erfindungsgemäßen Magnetschalters kann von praktisch
jedem bekannten Typ von induktiven Näherungsschalter ausgegangen werden, z. B Gleichstrom
(DC )-, Wechselstrom (AC)-, Allstrom - oderNAMUR-Typen.
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Schließlich kann der Schalter nach der Erfindung auch als berstromwächter
bei Hochspannungsleitungen verwendet werden.
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Die Erfindung wird im folgenden anhand mehrerer in der Zeichnung dargestellter
Ausführungsbeispiele beschrieben. In der Zeichnung zeigen
Fig.
1 einen Schalter nach der Erfindung, Fig; 2 eine perspektivische Darstellung des
Ferritkernes des Schalters nach Fig. 1, Fig. 3 eine Verwendungsmöglichkeit des Magnet-Schalters
nach Fig. 1, Fig. 4 einen als Annäherungsschalter ausgebildeten Schalter nach der
Erfindung, Fig. 5 eine abgewandelte Aus führungs form eines als Annäherungsschalter
ausgebildeten Schalters nach der Erfindung, Fig. 6 einen üblichen induktiven Annäherungsschalter,
der zugleich als Magnetfeldschalter nach der Erfindung ausgebildet ist, Fig. 7 den
induktiven Annäherungsschalter nach Fig. 6 in einer anderen Montagelage, in der
er ebenfalls zugleich als Magnetfeldschalter nach der Erfindung betreibbar ist,
Fig.
8 den vorderen Ansprechteil und Auslöseteil eines weiteren Ausführungsbeispieles
des Annäherungsschalters nach der Erfindung, Fig. 9 und 10 zwei weitere abgewandelte
Ausführungsformen des vorderen Ansprech- und Auslöseteils eines Annäherungsschalters,
Fig. 11 ein weiteres Ausführungsbeispiel für ein Kurzschlußblech und Fig. 12 ein
abgewandelte Ausführungsform mit einem Luftspalt im Magnetkreis.
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Fig. 1 zeigt einen Schalter, der weitgehend in Anlehnung an einen
induktiven Näherungsschalter aufgebaut ist, wie dieser beispielsweise in der DE-AS
29 43 911 beschrieben ist. Der Schalter besteht in seinem grundsätzlichen Aufbau
aus einer Oszillatorschaltung 1 mit einem Ferritkern 2, einem Schaltverstärker 3,
einem elektronischen Schaltglied 4, z. B. einem Transistor, Thyristor oder Triac,
und aus einer Speiseschaltung 5 zur Erzeugung der Speisespannung für den Oszillator
1 und den Schaltverstärker 3.
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Die Frequenz des Oszillators 1 liegt zwischen 50 kHz bis 5 Mega Hz.
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Der Ferritkern 2 besteht aus einem Schalenkern oder Ferrittopf 6 mit
zentralem Pol 7 und den beiden äußeren Polen 8, 8 und einem den Ferrittopf 6 über
brückenden Kurzschlußjoch 9, welches an beiden Enden den Ferrittopf weit überragt
und an seinen Enden 10, 11 stark verbreitert und auch materialmäßig verdickt ist.
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Das Joch 9 ist im mittleren Bereich auf etwa den Außendurchmesser
des Ferrittopfes 6 eingeengt und in seinem zentralen Bereich mit einer besonders
dünnen, sättigungsempfindlichen Stelle 12 versehen, an der die Materialstärke des
Joches beispielsweise nur noch einige zehntel Millimeter beträgt.
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Fig. 3 veranschaulicht einen Einsatz des Magnetschalter als tiberstromwächter
bei einer z. B. 100 000 V-Leitung, bei der die drei Stromschienen R S T in einem
Siliziumhexafluorid enthaltenden Aluminiumrohr 13 verlaufen. Der Schalter 14 ist
hier mit seinem Kurzschlußjoch 9 auf das Aluminiumrohr 13 aufgesetzt, wozu beim
Ausführungsbeispiel der Anlageseite des Kurzschlußbleches 9 die Kflimmung des Rohres
13 gegeben ist. Das Kurzschlußjoch 9 ist mit seiner Längsachse in Umfangrichtung
des Rohres 13 orientiert und ist damit optimal auf ein Auffangen der ringförmigen
Magnetfelder der Stromschienen R S T orientiert. In ungestörtem Betrieb schwingt
der Oszillator, wobei sein elektromagnetisches Schwingungsfeld im wesentlichen nur
innerhalb des die Spule 15 vollständig
umschließenden Ferritkernes
2 verläuft. Im zentralen Bereich des Joches 9 liegt wegen der Querschnittseinengung
dann bereits eine relativ hohe Flußdichte vor, durch die aber eine Sättigung noch
nicht bewirkt wird. Tritt ein bestirnmter t'berstrom oder ein Kurzschluß bei der
Hochspannungsanlage auf, fängt das Kurzschlußjoch 9 das dabei auftretende, verstärkte
Magnetfeld auf, das wegen der Querschnittseinengung im zentralen Bereich des Kurzschlußjoches
9 zu einer so hohen Flußdichte führt, daß es dort zu einer Sättigung kommt. Dadurch
wird der Oszillatorschwingkreis in einem so starkem Maße verstimmt, daß die ihm
nachgeschaltete elektronische Auswertschaltung 3, 4, 5 ein Schaltsignal liefert.
Da die aus Magnetkern 2 und Spule 15 bestehende Spulenanordnung 16 das induktive
Glied eines Schwingkreises ist, weist der Schalter eine hohe Ansprechempfindlichkeit
und - genauigkeit auf. Bei dem beschriebenen Anwendungsbeispiel können Ferritschalenkerne
bzw. Ferrittöpfe 6 mit einem Außendurchmesser von nur 5,5 mm eingesetzt werden und
kann der gesamte Schalter dementsprechend sehr klein gebaut werden.
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Fig. 4 veranschaulicht einen Schalter, dessen Kern wiederum aus einem
Ferrittopf 17 und einem magnetischen Kurzschlußjoch 18 mit einer Querschnittseinengung
19 im zentralen Bereich besteht. Dem Schalter 20 ist ein Auslösemagnet
21
zugeordnet, weicher senkrecht in Richtung des Pfeiles 22 auf das Kurzschlußjoch
18 zubewegbar ist und eine solche Feldstärke aufweist, daß bei Uberschreiten des
Ansprechabstandes A der Kern wiederum im Bereich seiner Querschnittseinengung 19
in eine Sättigung getrieben und hierdurch ein Schaitsignal bewirkt wird. Infolge
der Einkapselung des Oszillatorschwingfeldes innerhalb des Ferrittopfes 17 und des
Kurzschlußfochçs 18 ist der Schalter unempfindlich gegen über der Annäherung von
nichtferromagnetischem Metall.
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Dies bedeutet, daß der Schalter 20-vom Magneten-21 auch durch eine
nichtferromagnetische Metallwand, z B.
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eine V2A-Behälterwand 23 hindurch ausgelöst werden kann.
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Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 ist dem Schalter 20 ein gleicher
Permanentmagnet 21'wie beim Ausführungsbeispiel nach Fig, 4 zugeordnet, der hier
aber innerhalb der Ansprechzone A stationär befestigt ist, Zwischen dem Auslösemagneten
21'und einer nichtferromagnetischen Metallwand 23 ist eine bewegliche Platte 24
aus ferromagnetischem Material angeordnet, welche in der -gezeigten Stellung nach
Fig. 5 das Magnetfeld des Permanentmagneten 21' kurzschließt, so daß der Oszillator
mit seiner normalen Frequenz schwingen kann. Wird die ferromagnetisc Platte 24 weggezogen,
treibt der Permanentmagnet 21'sofort den eingeengten Querschnittsbereich 19 in magnetische
SeittigUx
Fig. 6 zeigt einen sogenannten induktiven Annäherungsschalter
25 mit einem Kopfstück 26, in welchem eine Schwingkreisspule mit Ferritkern derart
angeordnet ist, daß vor der gezeigten aktiven Fläche 27 ein Hochfrequenzfeld steht.
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Der Schwingkreis des Annäherungsschalters ist mit einer seitlichen
Abschirmung 28 versehen und derart angeordnet und abgestimmt, daß der Annäharungsschalter
25 mit einer anderen Fläche 29 als seiner aktiven Fläche 27 an eine Metallwand 30,
z. B. an eine Behältervand aus V2A-Stahl, montiert werden kann, ohne daß hierdurch
der Schwingkreis in einem solchen Maße bedämpft oder beeinflußt wird, daß es zur
Auslösung eines Schaltbefehles kommt. Ein Schaltvorgang wird vielmehr in üblicher
Weise durch Eintauchen eines Metall stückes oder einer Metallfahne 31 in das Hochfrequenzfeld
vor der aktiven Fläche 27 ausgelöst.
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Dem Annäherungsschalter nach Fig. 6 ist ein zweiter Auslöser in Form
eines Auslösemagneten 32 zugeordnet, bei dem es sich um einen Permanentmagneten
oder einen Elektromagneten handeln kann. Dieser Auslösemagnet 32 kann jenseits einer
nichtferromagnetischen Metallwand 30 angeordnet werden und wird in Richtung des
Doppelpfeiles 33 senkrecht zur Wand 30 bzw. zur anderen Fläche 29 des Schalters
durch das zu überwachende Maschinenteil od. dgl. bewegt. Bei tberschreiten einer
bestimmten Ansprechlinie 34 treibt der verhältnismäßig starke Auslösemagnet 32 den
Ferritkern des Schalters 25 in eine
Sättigung, so daß die Schwingungen
gedämpft werden und ein Schaltvorgang ausgelöst wird.
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Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 7 ist der Kopf 26 des Annäherungsschalters
25 um 900 gedreht, so daß seine aktive Fläche 27 nunmehr der Metallwand 30 gegenüberliegt.
Durch eine in das Hochfrequenzfeld eintauchende Metall fahne 31 kann hier ein erstes
Auslösesignal X erzeugt werden.Ein weiteres Auslösesignal Y erfolgt durch den auf
der Rückseite der Metallband 30 angeordneten Auslösemagneten 35, der hier als -U-förmiger
Permanentmagnet dargestellt ist, der parallel ( vergleiche Doppelpfeil 36 ) oder
auch senkrecht zur Wand 30 angenähert werden kann. Der schalenförmige Ferritkern
37 ist hier am Ubergang zwischen seinem zentralen Teil 38 und seinem Boden 39 mit
einer Querschnittseinengung 40 versehen, an der der Ferritkern bei einer bestimmten
Annäherung des Auslösemagneten 35 eine magnetische Sättigung erfährt, durch die
ein Schaltvorgang ausgelöst wird. Selbstverstnndiich kann der magnetische Kern auch
an deren Stellen, z. B, an seinen Polen oder am Ubergang vom Boden zum Randteil
mit Querschnittseinengungen zur Erhöhung der örtlichen Magnetflußdichte versehen
sein. Die Signale X und Y werden an ein UND-Glied Z geliefert, dessen Ausgang erst
eine Betätigung des elektronischen Schalters auslöst.
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Bei der in Fig. 7 gezeigten Ausbildung des Ferritschalenkernes entfällt
das Kurzschlußjoch 9, bzw. 18 nach den Fig. 1 bis 5.
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Anstelle von schalenförmigen Ferritkernen können auch sogenannte Q-,
X- oder R. - Kerne verwendet werden.
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In Fällen, in denen eine doppelte Auslösemöglichkeit, speziell eine
Auslösung durch ein beliebiges Metallteil nicht gegeben sein soll, wird das vor
der aktiven Fläche 27 liegende Hochfrequenzfeld zweckmäßigerweise durch eine Haube
mechanisch eingekapselt, so daß ein Eintauchen der Metallfahne 31 od. dgl. in das
Hochfrequenzfeld nicht mehr möglich ist.
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Fig. 8 zeigt als weiteres Ausführungsbeispiel den vorderen Teil eines
aus Kunststoff oder Metall bestehenden Gehäuses 41 eines Annäherungsschalters, bei
welchem der Hochfrequenzoszillator als Magnetkern einen schalenförmigen Ferritkern
42 besitzt, zwischen dessen Zentralteil 43 und Randteil 44 eine Spule 45 aufgenommen
ist. Der Ferritkern 42 ist mit seiner offenen Seite zur Stirnseite 46 des Gehäuses
41 gerichtet und weist einen solchen Abstand von der Stirnseite 46 auf, daß sein
Hochfrequenzfeld- von einem schwachen Streufeld abgesehen - innerhalb des Gehäuses
41 liegt.
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Mittels eines Auslösometallstückes kann folglich der Schwingkreis
des Ilochfrequenzoszillators nicht mehr in einem solchen Maße bedämpft werden, daß
die Schwingungen abreißen und ein Schalten des elektronischen Schalters
ausgelöst
wird, sondern hierfUr müßte ein Metallteil schon bis zu der strichpunktiert eingezeichneten
Ansprechlinie 47 sich annähern können.
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Angesichts dieser Unempfindlichkeit gegentiber äußeren Metallen kann
der Annäherungsschalter nunmehr mit seiner Stirnwand 46 an eine metallische Wand
48, z. B. eine Behälterwand aus V2A-Stahl, angesetzt werden, ohne daß hierdurch
ein Schaltvorgang beim Annäherungsschalter ausgelöst wird.
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Die Auslösung des Annäherungsschalters erfolgt über einen Auslöse-Magneten
49, der beim Ausführungsbeispiel ein U-Permanentmagnet ist, der in Richtung des
Pfeiles 50 senkrecht auf die Stirnwand 46 angenähert wird. Durch diesen verhältnismäßig
kräftigen Auslösemagneten 49 wird der Magnetfluß im Ferritkern 42 verstärkt, und
bei Annäherung bis beispielsweise an die Ansprechlinie 51 wird ein Schaltsignal
ausgelöst, Zur Erhöhung der Empfindlichkeit ist der Ferritkern 42 an der Ubergangsstelle
zwischen seinem Zentralteil 43 und Boden mit einer Einschnürung 52 verstehen, innerhalb
der der Ferritkern 42 verhältnismäßig rasch in die Sättigung getrieben wird. Selbstverständlich
kann-der verwendete Magnetkern auchan ancleren Stellen, z, B. an seinen Polen oder
am Ubergang vom Boden zu Randteil, mit Querschnittseinengungen zur Erhöhung der
örtlichen Magnetflußdichte versehen sein.
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Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 9 sitzt der Ferritkern 42 außermittig
in einem verhältnismäßig weiten Gehäuse 53, wobei sein durch eine Metallfahne beeinflußbares
Hochfrequenzfeld wiederum innerhalb des Gehäuses 53 eingeschlossen ist. Der Ferritkern
74 ist hier eng an einer Gehkuselängsseite 54 des Annäherungsschalters angeordnet
und dort an seinem Mantel mit einer sättigungsempfindlichen Stelle 75 versehen.
Der Schalter wird mit dieser Gehäuseseite 54 an eine Metallplatte 55 angeordnet,
jenseits der ein stabförmiger Auslöse-Permenentmagnet 56 in Richtung des Pfeiles
57, also radial zum Ferritkern 74, angenähert wird. Der Auslöse-Magnetkern 56 und
Ferritkern 74 sind so aufeinander abgestimmt, daß bei Uberschreiten der Ansprechlinie
58 ein Schaltvorgang ausgelöst wird. Da der Abstand des Ferritkernes 74 von der
gegenüberliegenden Gehäuseseitenlängswand 59 bzw. der Stirnwand 60 größer als der
Abstand der Ansprechlinie 58 vom Ferritkern 2 ist, ist dieser Annäherungsschalter
durch den Magneten 56 vorzugsweise nur bei Annäherung von einer Schalterseite her
auslösbar.
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Bei allen Ausführungsbeispielen kann abweichend von den Darstellungen
in der Zeichnung vorgesehen werden, die Spulenanordnung des Schwingkreises von den
übrigen Teilen 1, 3, 4, 5 der Auswertschaltung räumlich zu trennen und die Spulenanordnung
nur über zwei, entsprechend lange elektrische Leitungen rnit der Auswertschaltung
zu verbinden. Die nur wenige MillimeLer großen Spulenanordnungen
können
infolgedessen auch ei engen Einbauverhältnissen montiert und auch eng. nebeneinander
angeordnet werden.
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Fig. 10 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem der Ferrittopf (31.
mit seiner offenen Seite zum Geh.£useinneren gerichtet ist, so daß sein Hochfrequenzschwingungsfeld
62 innerhalb des Gehäuses 63 eingekapselt ist. Der Ferrittopf G1 weist an seinem
dem zu erfassenden Magnetfeld zugewandten Boden eine Querschnittseinschnürung 64
auf, an der er durch einen Auslösemagneten (35 bei Uberschreiten der Ansprechabstände
66 oder (,7 in Sättigung Fretrieben wird.
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Fig, 11 zeigt in Drrufsicht ein plattenförmiges Kurzschluß joch G8,
das in der Mitte bis auf den Durchmesser des gestrichelt angedeuteten Mittel#butzens
69 eines Ferrittopfes 6 eingeengt ist, so daß dort eine besonders hohe magnetische
Flußdichte und damit eine besonders sättigungsempfindliche Stelle vorliefren.
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Fig. 12 zeigt eine Abwandlung, bei welcher zwischen der Magnetjochplatte
70 und dem Mittelbutzen 71 des Ferritkernes 72 ein schmaler Luftspalt 73 vorgesehen
ist, Auch in diesem Fall ist eine Auslösung dadurch einen entsprechend starken äußeren
Magneten möglich.
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