Die Erfindung betrifft einen magnetfeldabhängigen induktiven Näherungsschalter gemäß Oberbegriff des Anspruches 1.

Derartige Näherungsschalter sind beispielsweise durch die DE-OS 32 44 507 bekannt.

Diese induktiven Näherungsschalter oder induktiven Magnetfeldsensoren zeigen ein typisches Verhalten, wenn der Oszillatorstrom über dem Anfahrweg grafisch dargestellt wird. Gemäß diesen Kennlinien ist der entsprechende Schalter bedämpft bzw. vorbedämpft bei geringem Anfahrweg, das heißt es fließt ein niedriger Oszillatorstrom. Mit zunehmendem Anfahrweg ist der Schalter unbedämpft, so daß dann hoher Oszillatorstrom fließt. Dieses Kennlinienverhalten hat folgende Nach¬ teile.

Um eine Schaltendstufe anzusteuern, muß wenigstens eine Zwischenschaltstufe verwendet werden, da im "betätigten Zustand" nur der kleinere Oszillator¬ strom zur Verfügung steht.

Der induktive Magnetfeldsensor kann beispielsweise auch als Namur-Sensor nach DIN 19234 gebaut sein. Die hier zunehmend bestehende Forderung nach einer LED-Funktions-Anzeige kann dabei nur so ge¬ löst werden, daß die LED-Anzeige im unbeτ_-ätigten Zustand leuchtet und im betätigten Zustand nicht leuchtet.

Dies ist durch das oben bezeichnete Kennlinien¬ verhalten bedingt. Dieses Verhalten steht jedoch der üblichen Anwendung bei Sensoren entgegen, wonach die LED-Funktionsanzeige im betätigten Zustand leuchten soll.

Ganz allgemein besteht das Bedürfnis, in der Industrie überall dort, wo Bewegungsvorgänge realisiert werden müssen, einige Millionen pneumatischer und hydraulischer Zylinder einzusetzen, Zunehmend besteht die Forderung, die Kolben¬ stellungen dieser Zylinder an elektrische und elek¬ tronische Steuerungssysteme zu signalisieren. Dies erfolgt fast ausschließlich durch sogenannte Reed-

Schalter. Die Ansprechempfindlichkeit dieser Reed¬ schalter liegt typisch bei 3 bis 6 mTesla. Das heißt, die einzelnen Zylinderhersteller verwenden unterschiedliche Reedschalter. Die Vorteile des Reedschalters sind sein niedriger Preis und seine gute Ansprechempfindlichkeit sowie die Ansteuerungsmöglichkeit unabhängig von der Polung des Magnetfeldes. -Üblicherweise wird bei den Zylinderherstellern beim Einbau der Magnete nicht auf die Lage der Polung geachtet.-

Nachteile des Reedschalters sind dessen große Hysterese, Kontaktprellungen, seine Empfindlichkeit gegen Erschütterungen, die Notwendigkeit der An¬ ordnung unterschiedlicher Kontaktschutzbeschaltungen, sowie die Möglichkeit, daß bei zu großer Stärke des abfragenden Magnetes mehrere Schaltbereiche möglich sind.

Als elektronische Alternative ist der eingangs be¬ zeichnete Näherungsschalter gut brauchbar, wobei seine Vorteile darin liegen, daß er sehr verschlei߬ frei ist, unempfindlich gegen Erschütterungen ist, seine prellfreie Signalabgabe, seine hohe Lebens¬ dauer unabhängig von der Schalthäufigkeit, die Ansteuerungsmöglichkeit unabhängig von der Polung

der Abfragemagneten, sowie die Verwendbarkeit für alle induktiven Näherungsschalter-Schaltungen.

Die Nachteile dieses Schaltertyps sind dessen hohe Bruchgefahr, da die als Joch verwendete Ferrit-Platte insbesondere an der Verjüngungs¬ stelle sehr dünn ausgebildet sein muß, z.B. 0,4 mm, wobei dieses Material äußerst spröde und daher bruchanfällig ist. Zudem ist er druckempfindlich, da die praktische Kern- und Plattenanordnung luft- spaltlos isti Die Empfindlichkeit-dieses Schalter¬ typs ist begrenzt, da die Verjüngungsstelle, die maßgeblich für die Empfindlichkeit des Schalters ist, nicht beliebig dünn geschliffen werden kann. Ansich könnte der Raumbedarf für die Ferrit- Platte, die zum Einfangen des Magnetfeldes eine beachtliche Fläche hat, heute in Dickschicht¬ oder Dünnfilmtechnik praktisch zur Aufnahme der gesamten Sensorschaltung genutzt werden. Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung eine komplexe Aufgabestellung zugrunde.

Mit der Erfindung sollen kleinere Sensorbauformen re-alisierbar werden, insbesondere runde Bauformen,

zum Beispiel in M5-, M8-, M12- oder M18-Gewinde- rohr.

Desweiteren soll eine höhere Empfindlichkeit er¬ reicht werden, so daß mit einem Sensortyp trotz der großen Toleranzen der Abfragemagnete alle Zylinder¬ typen aller Fabrikate abgefragt werden können. Dies ist eine grundsätzliche Anwenderforderung. Dabei soll jeweils nur ein einziger Ansprechbereich zur Ver¬ fügung stehen, so daß die Abfrage nicht verfälscht werden kann. Darüber hinaus soll eine besonders kostengünstige Lösung für die Gestaltung des Sensor¬ kopfes und auch durch Verringerung des Schaltungs¬ aufwandes erreicht werden.

Die Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß im Anspruch 1 bezeichnet.

Die Verwendung dieses Werkstoffes hat den be¬ sonderen Vorteil, daß im Gegensatz zur eingangs beschriebenen Oszillatorstromkennlinie nur ein Aus¬ wertungsbereich der Permabilitätskurve zur Verfügung steht, bei der Annäherung des zu erfassenden Magnetfeldes einen Anstieg des Oszillatorstromes ermöglicht, so daß die gegebenenfalls notwendige Schaltendstufe ohne Zwischenschaltstufe direkt angesteuert werden kann. Darüber hinaus wird auch

durch diese Anordnung erreicht, daß eine gegebenen¬ falls mit dem als Zweidrahtnäherungsschalter ausge¬ bildeten Näherungsschalter gekoppelte LED-Anzeige in betätigtem Zustand leuchtet und in unbetätigtem Zustand nicht leuchtet.

Im übrigen steht noch ein weiterer Bereich der Permeabilitätskurve zur Auswertung zur Verfügung, worauf nachstehend noch eingegangen werden wird.

Eine Weiterbildung ist gekennzeichnet durch die Verwendung von ferrimagnetischem Material.

Eine bevorzugte Weiterbildung ist gekennzeichnet durch die Verwendung von dünnem ferromagnetischen Material, insbesondere sehr dünnen Nickeleisen- Legierungen, vorzugsweise von sehr dünnen Metall¬ glas-Materialien. Derartige Materialien wurden bisher nicht bei induktiven Näherungsschaltern zu dem erfindungsgemäßen Zweck eingesetzt, da die hohen Wirbelstromverluste von Metallen das Ansprechkriterium bei induktiven Näherungsschaltern sind und daher mit diesem Material eine Anwendung unmöglich erscheinen ließen. Es hat sich jedoch herausgestellt, daß die Wirbelstromverluste zumindest beim bestimmten Metallen umso geringer sind, je dünner das Material ausgebildet ist. Dies bedeutet, daß bei dünnen Materialschichten die Wirbelstromverluste eine derart

untergeordnete Bedeutung bekommen, daß auch diese Materialien als jochähnliche Körper erfindungsgemäß Verwendung finden können. Die Nickeleisen-Bleche und auch die Metallgläser sind hervorragend verarbeitbar und können durch geeig¬ nete Formgebungsverfahren auf praktisch beliebige Dicke und Raumform gebracht werden. Hierzu ist es vorteilhaft, daß für die Auswahl des Auswertbe¬ reiches der Permeabilitätskürve die Schichtdicke und/oder die geometrische Formgebung des Materials für den jochähnlichen Körper variiert wird.

Der Begriff "jochartiger Körper" soll verdeutlichen daß es sich zwar um einen Körper ähnlicher Raum¬ form wie ein Joch handelt, dessen Funktion aber nicht die eines Joches ist, welches den Spulen¬ kern quasi schließt, sondern dieser Körper soll lediglich im Wirkungsbereich des Spulenfeldes an¬ geordnet sein.

Ferner kann durch Legierungszusätze und Wärmebe¬ handlung der Permeabilitäts-Kurvenverlauf beein¬ flußt werden. Bei relativ geringer Materialdicke des Jochmaterials wird der Auswertebereich im unteren Bereich der S-förmigen Permeabilitätskurve verteilhaft genutzt. Durch das magnetische Abfrage-

feld wird hier die Permeabilität im Auswertbereich erheblich vergrößert, sobald sich das zu erfassen¬ de Magnetfeld dem Näherungsschalter nähert bzw. das zu erfassende Magnetfeld sich verstärkt. Infolge wird auch der Oszillator stabilisiert und damit der Oszillatorstrom angehoben. Es kann damit eine End¬ stufe direkt angesteuert werden oder auch eine LED- Anzeige funktionsgerecht eingeschaltet bzw. ausge¬ schaltet werden.

Die erfindungsgemäße Materialauswahl hat wegen der weitaus höheren Permeab-ilität -gegenüber- Ferriten darüber hinaus den Vorteil, daß der jochähnliche Körper mit definiertem Luftspalt oder auch ohne Luftspalt auf den Kern aufgebracht werden kann. Es sind darüber hinaus auch gewölbte Plattenformen für das Jochmaterial möglich. Das Jochmaterial kann in Form einer runden, quadratischen oder rechteckigen Platte ausgebildet sein. Auch kann eine derartige Platte zur Erzeugung einer höheren Empfindlichkeit an einer Stelle eine besonders sättigungsempfindliche Querschnittseinengung aufweisen. Aufgrund der ein¬ fachen Formgebungsmöglichkeiten kann die als Joch be¬ zeichnete Platte auch ringförmig oder U-förmig ge¬ formt werden, zum Beispiel für Stromüberwachungs¬ sensoren, die um stromführende Leitungen gelegt werden. Das Material kann hervorragend bearbeitet

werden und die Plattendicke ist beispielsweise bis auf 20μ herabzusetzen. Es kann auch aufgedampft werden. Das Material ist druckunempfindlich und sehr preiswert. Aufgrund der Formgebungsmöglichkeiten kann das Plattenmaterial gleichzeitig zur Verwendung als Gehäusewandung oder als komplettes Gehäuse für den Näherungsschalter Verwendung finden, wobei die Jochplatte einstückig mit dem Gehäuse ausgebildet ist. Mit diesem Material, insbesondere den Metall¬ gläsern und den Nickeleisenlegierungen, wird eine um ca. 300 % größere Empfindlichkeit als zum Bei¬ spiel mit Ferritmaterial bei der DE-OS 32 44 507 erreicht, so daß eine erheblich bessere Signaler¬ fassung möglich ist. Bezogen auf die Anwendung an pneumatischen Zylindern kann man nun einfache Ma߬ nahmen treffen, um kleinere Bauformen zu erreichen und alle pneumatischen Zylindertypen mit einem Sensortyp zu überwachen. Schließlich ist noch die erstaunliche Temperaturstabilität dieses Materials, insbesondere der Metallgläser, erwähnenswert, nicht zuletzt deswegen, weil wegen der hohen Permeabilität mit Luftspalten zwischen Kern und sogenannter Joch¬ platte gearbeitet werden kann.

Die Erfindung ermöglicht es daher auch, diese Sensoren neuen Anwendungsbereichen zuzuführen. So können sie

zum Beispiel als empfindliche Stromsensoren ausge¬ führt werden. Die deutlich höhere Empfindlichkeit der erfindungsgemäßen induktiven Näherungsschalter ist leicht zu veranschaulichen, wenn man die Perme¬ abilitätswerte (μ.) vergleicht. Bei Ferrit liegt dieser Wert in der Größenordnung von 4000, während Metallgläser oder Nickeleisen eine Permeabilität von ca. 100 000 aufweisen. Zum anderen kann ent¬ gegen, z.B. der DE-0S 32 44 507, der Anstieg der Permeabilität ausgewertet werden.

Durch die Erfindung ergibt sich eine ideale An¬ wendung an pneumatischen und hydraulischen Zylin¬ dern, wobei eine sehr preiswerte elektronische Alternative zum Reedschalter gefunden worden ist.

Der eigentliche Kern des Näherungsschalters besteht aus Ferrit und kann beispielsweise als Schalenkern ausgebildet sein.

Es sind aber auch Pilzkerne, RM-, X-Scheiben oder Topfkerne möglich. Im Grunde ist der Gestaltungs¬ form des Kernes keine Grenze auferlegt. Weiterbildungen der Erfindung sind in den Ansprüchen 10 bis 13 bezeichnet.

In Weiterbildung schlägt die Erfindung eine Oszillatorschaltung für einen Näherungsschalter,

insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 13 vor, wie in Anspruch 14 bezeichnet.

Diese Anordnung ermöglicht auch eine kleinere und kostengünstigere Bauweise gattungsgemäßer Nähe¬ rungsschalter, wobei die Drosselspule mit einem Ferritkern üblicher Bauart versehen sein kann, wobei allerdings die Drosselspule nur eine Wick¬ lung besitzt. Als jochähnlicher Körper für den Ferritkern kommen Nickeleisenlegierungen in kristalliner Form oder amorphe Metalle, wie sie zum Beispiel von der Vacuumschmelze GmbH unter dem Warenzeichen "Vitrovac" vertrieben werden, oder auch Ferritplatten üblicher Bauart in Frage. Desweiteren sind auch andere Metallgläser oder gleichwirkende Werkstoffe verwendbar. Die mit dem Ferritkern und dem jochähnlichen Körper versehene Drosselspule bildet mit ihrer Jochstirnseite die aktive Fläche des Näherungsschalters. Die Schwing¬ kreisspule kann mit den übrigen elektrischen Bau¬ teilen auf einer Platine angeordnet sein, wobei die Schwingkreisspule vorteilhafter Weise als Luft¬ spule ausgebildet sein kann.

Weiterhin kann vorteilhaft sein, daß das Joch zwischen zwei magnetisch in Reihe geschalteten

Permanentmagneten, insbesondere Stabmagneten, angeordnet ist, die an der dem Kern gegenüberstehenden Außenseitenfläche des Joches mit senkrecht zu dieser Fläche gerichteten Polachsen angeordnet sind.

Diese Ausbildung ist ansich durch die Patentanmeldung P 34 23 724 _. sowie durch die Patentanmeldung P 34 23 722 bekannt.

Allerdings s.ind die möglichen Bauformen insbe¬ sondere kleinere Bauformen für Sensoren mit inte¬ grierten Magneten durch die Anwendung von Nickel¬ eisen-Legierungen in kristalliner Form oder von Metallgläsern, also amorphen Metallegierungen er¬ heblich erweitert worden. Zum Beispiel kann ein Ferritkern im Durchmesser nur wenige mm aufweisen, vor den eine "Joch'platte aus Nickeleisen-Legierung oder Metallglas mit Luftspalt von 1 mm Abstand an¬ geordnet ist (auch ohne Luftspalt ist die Anordnung möglich) .

Auf der "Joct latte sind zwei kleine Magnete, zum Beispiel von 3 mm Durchmesser und 1 mm Höhe an gegenüberliegenden Seiten- der "Joch'platte angeordnet. Die -"JocHfclatte kann auch an den Rändern abgewinkelt sein, so daß die beiden Dauermagnete nicht achsparallel zueinander angeordnet sind, sondern so, daß deren Achsen sich kreuzen, beispielsweise in einem Winkel

von 60°. Es ist auch möglich, nur an einer Seite der "JocHplatte einen Dauermagneten anzu¬ ordnen und das diesem gegenüberstehende Ende der "Joch"platte etwa rechtwinklig abzuwinkein. Auch die mittige Anordnung eines einzigen Dauermagneten auf der "Joch"platte ist möglich. Die "JocH'platte kann auch geringeren Durchmesser aufweisen, als der Ferritkern. Die "Joch"platte kann rund oder vier¬ eckig ausgebildet sein.

Eine besonders vorteilhafte Variante sehr großer Empfindlichkeit wird noch darin gesehen, daß die "Jόch"körper aus einem sich zum Oszillator und/ oder Drosselkern hin verjüngten Bauelement ge¬ bildet ist.

Vorteilhaft ist dabei die Kombination mit einem Schalenkern oder Pilzkern. Durch die starke Quer¬ schnittsverjüngung zwischen der Stirnfläche des "Joch"körpers und der "joch"körpereigenen Spitze, die z.B. mittig auf dem Kern, insbesondere Schalen¬ kern aufliegt, wird eine besonders hohe Empfindlich¬ keit erreicht. Wichtig ist hierbei offenbar, daß zwischen der Spitze und der Anlagefläche oder dem Anlagepunkt am Kern kein Luftspalt besteht und eine kleine Berührungsfläche vorliegt. Das von dem

"Joch"körper in Richtung Schalenkern abragende Teil kann spitz, beispielsweise im Querschnitt dreieckig ausgebildet sein, es kann aber auch eine Kugelform oder dergleichen aufweisen. Die Ursachen für die hohe Empfindlichkeit sind noch nicht rest¬ los geklärt, wobei momentan die Auffassung be¬ steht, daß entweder die Querschnittsverjüngung be¬ wirkt, daß der Auswertbereich der Permeabilitäts¬ kurve im unteren Bereich der S-Form genutzt wird, oder aber im spitzen Bereich bzw. im Übergangsbereich von Kern zu rückwärtiger Verjüngung des "Joches" durch die starke Konzentration des Oszillator¬ feldes so starke Wirkverluste auftreten, daß der Oszillator geschwächt wird. Wenn dann ein magne¬ tisches Fremdfeld diesen spitzen Bereich magne¬ tisch sättigt, werden die Wirkverluste in diesem spitzen Bereich wieder reduziert und der Oszillator schwingt wieder voll. Der Kennlinienverlauf des Oszillatorstromes über dem Abstand des zu erfassen¬ den- Magnetfeldes ist jedenfalls so, daß der Oszillatorstrom bei Verstärkung des zu erfassenden Magnetfeldes sehr stark ansteigt.

Es bleibt noch zu bemerken, daß die Ausbildung gemäß Anspruch 12 zur Folge hat, daß bei der Ab-

tastung von Zylinderkolben der Abfragemagnet entfallen kann und ein ferromagnetischer Zylinder¬ kolben durch alle an pneumatischen Zylindern bekannten nichtferromagnetischen Zylinderwandstärken hindurch direkt abgetastet werden kann. Dies bietet eine erweiterte Anwendungsmöglichkeit des Er- findungsgegenstandes.

Im übrigen kann der "Joch"körper wesentlich kleiner als die Fläche des Oszillatorkernes sein, wichtig ist, daß die durch das entsprechend einwirkende Magnetfeld erfolgte Permeabilitätsänderung sich sicher auswerten läßt. Durch die sehr hohen Perme¬ abilitätswerte der Nickeleisenlegierungen und der amorphen Metalle ist bei gegebener Ansprechempfind¬ lichkeit, z.B. 2mT, folgender wesentlicher Vorteil nutzbar. Nur durch Verwendung einer anderen "Joch"- plattenform oder eines anderen "Joch"plattenmaterials ist entweder der untere oder der obere Bereich des B/H-Kurve auswertbar. D.h. bei gleicher Schaltung und Bauform ist der Näherungsschalter von einem Arbeitsstrom (Schließer) in ein Ruhestromgerät (Öffner) umgestaltbar.

Zur Erläuterung der Erfindung wird nachstehend auf die Zeichnungen Bezug genommen.

Es zeigt :

Fig. 1 die Permeabilitätskurve von Nickeleisen¬ legierungen bzw. Metallgläsern,

Fig. 2 die gleiche Darstellung in Gegenüber¬ stellung von amorphem Metall- und üblichem Ferritmaterial,

Fig. 3 ein Ausführungsbeispiel eines erfindungs¬ gemäß ausgebildeten Kernes mit Joch sowie unterschiedliche Formen des Joches;

Fig. 4 den Oszillatorstrom über dem Anfahrweg bei Gegenüberstellung der Funktionsweise des Standes der Technik und gemäß vorliegen¬ der Erfindung,

Fig. 5 eine Prinzipschaltung zur Verdeutlichung der Vereinfachung des Schaltungsaufbaus,

Fig. 6 eine weitere Variante des Oszillator¬ oder Spulenkernes,

Fig. 7 eine Schaltungsanordnung gemäß vorliegen¬ der Erfindung,

Fig. 8 einen kompletten Näherungsschalter in Prinzipdarstellung;

Fig. 9a - f unterschiedliche Bauformen für Sensoren mit integrierten Magneten;

Fig. 10 eine weitere Variante der Erfindung;

Fig. 11 und 12 Varianten der Fig. 10;

Fig. 13 die Darstellung des Oszillatorstromes über dem Annäherungsweg.

In Figur 1 ist der 1. Quadrant eines Koordinatensyst gezeigt, wobei die Ordinate mit "B" und die Abszisse mit "H" bezeichnet ist, und die Permeabilitäts¬ kurve in ihrem S-förmigen Verlauf für den er¬ findungsgemäßen Werkstoff prinzipiell dargestellt. Die Punkte A bzw. B stellen die beiden Punkte dar, die ungefähr den jeweiligen Auswertbereich an¬ zeigen. Im unteren Bereich A bedeutet dies bei An¬ näherung des zu erfassenden Magnetfeldes einen erheblichen Anstieg des Oszillatorstromes, der für den nachstehenden Schaltvorgang genutzt werden kann. Im Punkt B, der dem bisher üblichen Auswert-

bereich entspricht, sinkt der Oszillator¬ strom bei Annäherung des zu erfassenden Magnet¬ feldes ab.

In Figur 2 ist ebenfalls die Permeabilität darge¬ stellt, wobei die Kurve 1 übliches Ferritmaterial zeigt, bei dem der Auswertbereich im oberen Ast der Kurve liegt. Die Permeabilität von Ferrit¬ material liegt bei μ. = 4000. Die Kurve 2 zeigt den Verlauf der Permeabilitätskurve bei Nickel¬ eisenlegierungen und amorphem Metall, also Metallgläsern, die eine Permeabilität von μ. ungefähr 100 000 besitzen.

In Figur 3 ist die Erfindung anhand eines Schalen¬ kernes 3 mit Oszillatorspule 4 und jochähnlichem Körper gezeigt.

Nachstehend wird anstelle des korrekteren Begriffes "jochähnlicher Körper" der Begriff "Joch" benutzt.

Gemäß der Erfindung ist das Joch mit einem defi¬ nierten Luftspalt, von beispielsweise 1 mm, ange¬ ordnet. Es ist auch die Anordnung ohne Luftspalt möglich. Je nach Anforderung kann das Joch schalen- förmig gebogen sein, wie in gestrichelten Linien dargestelt oder es kann auch lediglich im Wirkbe¬ reich des Spulenfeldes liegen. Es kann auch als

Clip ausgebildet sein, um auf ein stromführen¬ des Kabel aufgesteckt zu werden, so daß eine Stromüberwachung durch den Näherungsschalter erfolgen kann. Unter dem Schalenkern sind in An¬ sicht mehrere Ausführungsformen des Joches 5 dargestellt. Das Joch kann für eine kleine Bau¬ form in runder Ausbildung oder auch in quadra¬ tischer Ausbildung vorgesehen sein. Es ist auch eine rechteckige Ausbildung oder eine Ausbildung mit mittlerer Querschnittsverjüngung zum Zwecke höherer Empfindlichkeit möglich und vorteilhaft.

In Figur ^' 4 ist der Oszillatorstrom "J0" über dem Anfahrweg "S" des zu erfassenden Magnetfeldes dargestellt. Hier zeigt die Kurve 6 das Verhalten eines Näherungsschalters gemäß Stand der Technik, bei dem der Oszillatorstrom "JO" bei Annäherung des zu erfassenden Magnetfeldes abfällt, so daß eine gegebenenfalls vom Oszillatorstrom abhängen¬ de LED-Anzeige nicht leuchtet, wenn der Schalter betätigt ist. Gemäß Kurve 7, die den Verlauf gemäß der Erfindung darstellt, steigt der Oszillatorstrom "JO" bei Annäherung des zu er-

fassenden Magnetfeldes an, so daß eine gegebenen¬ falls hiervon gesteuerte LED-Anzeige bei Schalter¬ betätigung leuchtet. Es wird also in diesem Falle eine Umkehrschaltstufe bei der elektrischen Schaltungsanordnung überflüssig, sofern gemäß der Erfindung vorgegangen wird.

In Figur 5 ist ein typisches Schaltbild mit einem Schwingkreis 8, Oszillatorspule 9, einer Zwischen- schaltstufe 10 und einer Endstufe 11 dargestellt.

Die Zwischenschaltstufe 10 kann bei dem erfindungs¬ gemäßen Vorschlag entfallen, da der Oszillatorstrom angehoben ist, wenn der Schalter betätigt ist (vgl. hierzu Figur 4). Der Schaltungsaufwand wird also durch die Erfindung erheblich verringert.

In Figur 6 ist eine Ausführungsvariante der Erfindung dargestellt, wobei ein Ferritkern 3 mit einer Spule 4 und einem Joch 5 im Schnitt gezeigt ist. Das Joch 5 ist zwischen zwei magnetisch in Reihe ge¬ schalteten Permanentstabmagneten 12 angeordnet, die an der dem Kern gegenüberstehenden Außenseiten¬ fläche des Jochs mit senkrecht zu dieser Fläche ge¬ richteten Polachsen angeordnet sind.

Vorteilhaftweise ist dabei zwischen Joch und Magnetkern ein Luftspalt, wobei das Joch aus einer ferromagnetischen Platte besteht. Das Joch besteht vorzugsweise aus Metallglas oder Nickele.isen- Legierung. Dieser Sensor spricht auf ferri- und ferromagnetische Körper sowie auf Magnetfelder an. Diese Ausbildung ermöglicht den Verzicht auf einen zusätzlichen Permanentmagneten, beispielsweise in abzutastenden Bewegungsgliedern, wobei ein um¬ gekehrtes Kennlinienverhalten der Oszillatorkurve über dem Weg erreicht wird.

Zudem wird auch hiermit ein geringerer Schaltungs¬ aufwand und eine kostengünstigere Ausführung des Sensorkopfes ermöglicht.

Von Vorteil ist darüber hinaus die größere Empfind¬ lichkeit, die kleinere Bauform sowie die Temperatur- unempfindlichkeit.

In Figur 7 ist eine weitere Ausbildung der Erfindung prinzipiell dargestellt.

Bei der Oszillatorschaltung ist erfindungsgemäß die Schwingkreisspule 9 mit einem kleinen Ferrit¬ kern versehen oder als Luftspule ausgebildet. An den Stellen A bzw. B ist alternativ eine Drossel

eingeschaltet, die als Sensor wirkt und wie ein solcher aufgebaut ist. Die Drossel besteht also aus einem Ferritkern mit einer Dosseispule, die nur eine Wicklung aufweist, wobei der Ferrit¬ kern durch eine dünne Platte als Joch geschlossen ist. Die dünne Platte kann gemäß Stand der Technik aus Ferritmaterial bestehen, oder gemäß vorliegen¬ der Erfindung aus weichmagnetischen Materialien, insbesondere Nickeleisen-Legierung oder Metall¬ gläsern, insbesondere Co-reiche amorphe Legie¬ rungen bestehen.

Diese erfindungsgemäße Ausbildung hat den Vorteil, der durch die Darstellung in Figur 9 noch erläutert wird.

Die Drossel 13 mit Kern, Spule und Joch bildet nun die aktive Fläche des Sensors, wohingegen die Spule 9 des Schwingkreises als Luftspule ausge¬ bildet und in die Platine 14 mit den elektrischen Bauteilen integriert ist. Bei 15 ist der Mantel des Sensors angedeutet.

In den Figuren 9a bis f sind unterschiedliche Bau¬ formen für Sensoren mit integrierten Magneten dar¬ gestellt .

In Figur 9a + b ist die prinzipielle Schaltung bei 16 angedeutet. Der Ferritkern 3 ist mit einer Spule 4 (Drosselspule oder Oszillator¬ spule) versehen. Das Joch 5 ist erfindungsgemäß ausgebildet. Auf dem Joch sind zwei stabförmige Permanentmagneten 12 angeordnet, wobei der Auf¬ bau so ähnlich wie in Figur 6 ist. Jedoch sind hier unterschiedliche Ausrichtungen der Polachsen der Permanentmagneten 12 dargestellt. Desweiteren ist in Figur 9c ein Ausführungsbeispiel gezeigt, bei dem das Joch 5 an der einen Seite abgewinkelt ist und so eine Konzentration des Magnetfeldes, welches vom Stabmagneten ausgeht, bewirkt.

Weitere Bauformen mit nur einem Stabmagneten, der mittig angeordnet ist, sind in den Figuren 9d bis f gezeigt. Dabei kann das Joch mit oder ohne Luftspalt am Kern angeordnet sein, es kann deckungsgleich mit dem Kern ausgebildet (Fig. 9d), es kann aber auch erheblich kleiner als die Drauf¬ sicht des Kernes oder größer als diese Drauf¬ sicht ausgebildet sein (vgl. Figur 9e bzw. 9f) .

Eine erfinderische Weiterbildung ist noch in den Figuren 10 bis 12 gezeigt.

Dabei ist die Jochplatte 5 auf der dem Kern 3 zugewandten Seite im Querschnitt verjüngt, also beispielsweise spitz ausgebildet, wie aus den Figuren 10 und 11 ersichtlich. Es kann aber auch eine Kugelform anstelle der Spitze vorgesehen sein, wobei die Kugel ein eigenständiges Bauelement aus gleichem Werkstoff wie das Joch 5 sein kann (vgl. Figur 12). Diese Ausbildun-g hat den besonderen Vorteil, daß eine erhebliche Verbesserung der Em¬ pfindlichkeit erreicht wird, wobei darüber hinaus das Kennlinienverhalten des Oszillatorstromes über dem Weg des zu erfassenden Magnetfeldes einen solchen Verlauf aufweist, daß der Oszillatorstrom beim Annäherung ansteigt. Dies hat die oben schon geschilderten Vorteile zur Folge. Wichtig ist in diesem Zusammenhang die starke Querschnittsver¬ jüngung sowie der luftspaltlose Übergang zwischen dem Joch und dem Kernmaterial in dem entsprechenden Anlagepunkt bzw. in der Anlagefläche. Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 10 ist auch eine Vormagnetisierung mit einem Kleinst¬ magneten möglich, so daß damit ferri- und ferro- magnetische Materialien abgetastet werden können.

Die Erfindung ist im Rahmen der Offenbarung viel¬ fach variabel (z.B. in der Kernform und in der Oszillatorschaltung) .

Mit der Erfindung können ebenfalls wie mit der Technik nach DE-OS 32 44 507 alle Schaltungen' der induktiven Näherungsschalter übernommen werden.