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DE1918184A1 - Contactless controllable switching device - Google Patents

Contactless controllable switching device

Info

Publication number
DE1918184A1
DE1918184A1 DE19691918184 DE1918184A DE1918184A1 DE 1918184 A1 DE1918184 A1 DE 1918184A1 DE 19691918184 DE19691918184 DE 19691918184 DE 1918184 A DE1918184 A DE 1918184A DE 1918184 A1 DE1918184 A1 DE 1918184A1
Authority
DE
Germany
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switch
voltage
load circuit
load
switching
Prior art date
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Pending
Application number
DE19691918184
Other languages
German (de)
Inventor
Eduard Hermle
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Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to DE19691918184 priority Critical patent/DE1918184A1/en
Priority to FR7012499A priority patent/FR2041152A1/fr
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Pending legal-status Critical Current

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    • H03K17/9547Proximity switches using a magnetic detector using inductive coils in a resonant circuit forming part of an oscillator with variable amplitude

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Description

DR-INO. DIPL.-lNa. M. SC. DIPL.-PHVS. OR. DIPL.-PHYS.DR-INO. DIPL.-lNa. M. SC. DIPL.-PHVS. OR. DIPL.-PHYS.

HOGER-STELLRECHT-GRIESSBACH-HAECKERHOGER-STELLCHT-GRIESSBACH-HAECKER

PATENTANWÄLTE IN STUTTGARTPATENT LAWYERS IN STUTTGART

A 37086 b ■ 1918184A 37086 b ■ 1918184

23.3.1969March 23, 1969

Herrn Eduard HermleMr. Eduard Hermle

73o3 IJeuhausen (Filder) Kirchstrasse 2o73o3 IJeuhausen (Filder) Kirchstrasse 2o

BERÜHRUNGSLOS STEUERBARE SCHALTEINRIGHTUNG-CONTACTLESS CONTROLLED SWITCHING DEVICE -

Die Erfindung betrifft eine berührungslos steuerbare Schalteinrichtung zum Ein- und Ausschalten einer Last, die in einem Hochspannungslastkreis angeordnet werden kann, sov/ie mit einem auf Annäherung eines zu überwachenden Gegenstands reagierenden Geber, der mit Niederspannung gespeist ist und einen im Lastkreis liegenden Schalter steuert.The invention relates to a contactless controllable switching device for switching on and off a load that can be arranged in a high-voltage load circuit, so / ie with a sensor that reacts to the approach of an object to be monitored and is fed with low voltage and controls a switch located in the load circuit.

Es ist schon eine derartige Schalteinrichtung bekannt-, bei der als Geber ein bei Annäherung des zu überwachenden Gegenstands gedämpfter Oszillator mit nachgeordnetem Diskriminator vorgesehen ist. Über den Diskriminator wird dann ein im Lastkreis liegender Tyristor gezündet, der als Schalter für den beispielsweise 220 V führenden Hochspannungslastkreis dient. Der Versorgung des Oszillators und. des Diskriminator mit Niederspannung dient ein als Stromwandler geschalteter Transformator, dessen PrimärwicklungA switching device of this type is already known in which an oscillator with a downstream discriminator is provided as the transmitter, which is damped when the object to be monitored approaches. A thyristor located in the load circuit is then ignited via the discriminator and serves as a switch for the high-voltage load circuit carrying 220 V, for example. The supply of the oscillator and. of the discriminator with low voltage is a transformer connected as a current converter, its primary winding

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im Lastkreis liegt. Schalteinrichtungen dieser Art lassen sich zwar so ausbilden, daß sie lediglich zwei Zuleitungen aufweisen, nämlich Hochspannungszuleitungen, jedoch v/eisen sie den Nachteil auf, daß sie verhältnismäßig groß bauen, was auf die Verv/endung eines Trans-formators zurückzuführen ist.lies in the load circuit. Let switching devices of this type Although they are designed in such a way that they have only two leads, namely high-voltage leads, but v / iron they have the disadvantage that they build relatively large, which can be attributed to the use of a transformer is.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Schalteinrichtung der eingangs erwähnten Art zu schaffen, die ebenfalls nur zwei Zuleitungen aufweist, nämlich zwei Hochspannungszuleitungen, die andererseits jedoch so klein " ausgebildet werden kann, daß sie beispielsweise auch in den üblichen Reihengrenztaster-Gehäusen oder in Schaltwerken als Ganzes untergebracht %verden kann.The invention is now based on the object of providing a switching device of the type mentioned at the outset, which also only has two leads, namely two high-voltage leads, which on the other hand, however, are so small "can be trained, for example, in the usual multiple limit switch housings or in switchgear as a whole.

Zur Lösung dieser Aufgabe sind gemäß der Erfindung mehrere Lösungswege möglich:According to the invention, several possible solutions are possible to solve this problem:

Gemäß einem ersten Lösungsweg ist mindestens ein Halbleiter-Bauelement mit Zener-Charakteristik zur Erzeugung der Niederspannung vorzusehen. In weiterer Ausgestaltung die-• ses Erfindungsgedankens kann nun zur Stromversorgung desAccording to a first approach, there is at least one semiconductor component to be provided with Zener characteristics for generating the low voltage. In a further refinement, the ses inventive concept can now be used to power the

Gebers parallel zu dem beispielsweise als Zenerdiode ausgebildeten Halbleiterbauelement eine Phasenanschnittsteue- -rung für die Betätigung des Schalters liegen und mit den beiden Polen des letzteren verbunden sein. Es ist aber • ■·auch, möglich, das Halbleiterbauelement mit Zenercharakte-ristik in den Lastkreis zu legen und den Schalter durch einen hochohmigen Widerstand zu überbrücken. In beiden Fällen wird die Niederspannung als Spannungsfall, an der Zenerdiode abgegriffen; erzeugt die Zenerdiode die llieder- - spannung nur bei geschlossenem Schalter, wird zur Auf-■ rechterhaltung der .Spannungsversorgung für den Geber die ... Phasenanschnittsteuerung verwendet. Andernfalls kann .das ~' Halbleiterbauelement mit Zenereharakteristik die erfor-Encoder parallel to the one designed, for example, as a Zener diode Semiconductor component a phase control for operating the switch and with the be connected to both poles of the latter. However, it is also possible to use the semiconductor component with Zener characteristics to put in the load circuit and to bypass the switch with a high resistance. In both Cases, the low voltage is referred to as a voltage drop at the Zener diode tapped; the Zener diode generates the - Voltage only when the switch is closed, becomes open ■ maintenance of the voltage supply for the encoder ... phase angle control is used. Otherwise .that ~ ' Semiconductor component with zener characteristics the required

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derliche Niederspannung dann auch "bei geschlossenem Schalter erzeugen, um die Spannungsversorgung für den Geber aufrechtzuerhalten, wenn der Schalter durch einen hoehohmigen Widerstand überbrückt wird.such low voltage then also "when the switch is closed generate in order to maintain the voltage supply for the encoder, if the switch is bridged by a high resistance.

Bei allen diesen Möglichkeiten der Y/eiterbildung des erfindungsgemäßen Grundgedankens läßt sich wesentlich raumsparender bauen als dies bei der bekannten Schalteinrichtung der Fall ist, da kein Trans-formator mehr benötigt
wirdg und außerdem kann die erfindungsgemäße Schalt einrichtung weitgehendst in integrierter Bauweise erstellt v/erden.
With all of these possibilities of forming the Y / pus of the basic idea according to the invention, the construction can be constructed in a significantly more space-saving manner than is the case with the known switching device, since a transformer is no longer required
and, moreover, the switching device according to the invention can largely be created in an integrated design.

Ein zweiter Lösungsweg der gestellten Aufgabe sieht bei
einer Schalteinrichtung der eingangs erwähnten Art zur Erzeugung der Niederspannung im Lastkreis einen spannungsabhängigen Widerstand vor, der bei hoher Spannung niederohmiger als bei niederer Spannung ist.
A second solution to the task at hand looks at
a switching device of the type mentioned for generating the low voltage in the load circuit before a voltage-dependent resistor, which is lower in resistance at high voltage than at low voltage.

Bei einem dritten Lösungsweg wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, zur Erzeugung der Niederspannung im Lastkreis
einen elektro-opto-elektrischen Wandler anzuordnen.
In a third approach, it is proposed according to the invention to generate the low voltage in the load circuit
to arrange an electro-opto-electrical converter.

Auch die beiden zuletzt erwähnten Lösungsnöglichkeiten weisen die Vorteile auf, daS infolge des V/egfalls eines Transformators die ganze Einrichtung relativ klein ausgebildet
und mindestens teilweise in integrierter Bauweise gefer-'tigt werden-kann. ' . ···..··- . , . ■
The two last-mentioned possible solutions also have the advantage that, as a result of the omission of a transformer, the entire device is made relatively small
and can be manufactured at least partially in an integrated construction. '. ··· .. ·· -. ,. ■

Besonders zweckmäßig sind Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Schalteinrichtung, die in übliche Reihengrenztastergehäuse oder Schaltwerke eingebaut sind; es ist aber auch möglich, die Schalteinrichtung in einem Rohr unterzubringen, das insbesondere mittels eines Gewindes in einen
Montagewinkel gehalten ist. Die an letzter Stelle erwähnte Ausführvmgsform ermöglicht eine leichte Justierung der
Embodiments of the switching device according to the invention which are built into conventional multiple limit switch housings or switching mechanisms are particularly useful; but it is also possible to accommodate the switching device in a tube, which in particular by means of a thread in a
Mounting bracket is held. The embodiment mentioned last allows easy adjustment of the

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erfindungsgenäßen Schalteinrichtung.switching device according to the invention.

Schließlich empfiehlt es sich noch, die Schalteinrichtung in eine Vergußmasse einzubetten, um sie unempfindlicher gegen mechanische Beanspruchung zu machen.Finally, it is also advisable to embed the switching device in a casting compound in order to make it less sensitive to mechanical stress.

Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung können den beigefügten Ansprüchen und/oder der folgenden Beschrei-■" bung entnommen werden, die der Erläuterung von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen der Erfindung dienti Es zeigen: . , .Further details and features of the invention can be taken from the appended claims and / or the following description, which serves to explain the exemplary embodiments of the invention shown in the drawing.

Fig. 1a ein Übersichtsschaltbild eines ersten Ausfüh- - rungsbeispiels der Erfindung,1a is an overview circuit diagram of a first embodiment - example of the invention,

Fig. 1b ein Zeitdiagramm für Strom und Spannung des Ausführungsbeispiels gemäß Fig. 1a FIG. 1b shows a time diagram for current and voltage of the exemplary embodiment according to FIG. 1a

Fig, 1c ein Übersichtsschaltbild eines zweiten Ausführungsbeispiels der Erfindung, 1c shows an overview circuit diagram of a second exemplary embodiment of the invention,

Fig. 2a ein Übersichtsschaltbild eines dritten Ausführungsbeispiels der Erfindung mit zwei Zenerdioden im Schalterkreis,2a shows an overview circuit diagram of a third exemplary embodiment the invention with two zener diodes in the switching circuit,

Fig. 2b ein Übersichtsschaltbild eines vierten Ausfüh-■-■-. . rsungsbeispieis der Erfindung mit einer Zenerdiode im Schalterkreis, l .2b shows an overview circuit diagram of a fourth embodiment. . rsungsbeispieis of the invention with a Zener diode in the switching circuit, l .

Fig. 3 ein Übersichtsschaltbild eines fünften Ausführungsbeispiels der Erfindung mit einem VDR-V/iderstand im Schalterkreis? 3 shows an overview circuit diagram of a fifth exemplary embodiment of the invention with a VDR-V / resistor in the switch circuit ?

Pig." 4 ein "Tr-aroichtsschaltbild eines sechsten AusführungsLeiepielo der Erfindung mit einem elektro-Pig. "4 a" layout diagram of a sixth embodiment of the Leiepielo of the invention with an electrical

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opto-elektrischen Wandler im Schalterkreis,opto-electrical converter in the switch circuit,

Fig. 5 eine durch einen Stromlaufplan detailliert dargestellte Ausführung des Übersichtsschaltbilds der Fig., 1c,Fig. 5 is shown in detail by a circuit diagram Execution of the general circuit diagram of Fig., 1c,

Pig.6a eine Ansichten von auf Winkeln montierten xs oC erfindungsgeinäßen Haltung s schal tern in einem Rohr mit Außengewinde,Pig.6a is a view of xs oC mounting switches according to the invention mounted on angles in a pipe with an external thread,

Pig. 7 eine Ansicht eines erfindungsgeinäßen ITäherungsschalters in einem Endschaltergohäuse,Pig. 7 is a view of an IT proximity switch according to the invention in a limit switch housing,

Pig. 8 eine Darstellung einer Anordnung erfindungsgemäßer Näherungsschalter, die in einem einzigen Gehäuse eines Reihengrenztasters untergebracht sind, undPig. 8 shows an arrangement according to the invention Proximity switches that are housed in a single housing of a multiple limit switch, and

Pig. 9a . ■Pig. 9a. ■

und 9"b Ansichten erfindungsgemäßer Näherungsschalter in einem Schaltwerk von der Seite beziehungsweise von vorne gesehen.and FIG. 9 ″ b views of proximity switches according to the invention in FIG a rear derailleur seen from the side or from the front.

In den Pig. 1a bis 1c wird in Übersichtsschaltbildern beziehungsweise in einem Zeitdiagramra die erfindungsgemäße Lösung von Näifrungsschaltern mittels einer Phasenanschnittsteuerung dargestellt. ; · ■■■In the pig. 1a to 1c is the inventive in general circuit diagrams or in a time diagram Solution of proximity switches by means of phase control shown. ; · ■■■

Eine Schützspule 10 wird in Pig. 1a durch eine Wechselspannung U über einen Torschalter 12 betrieben, falls letzterer schließt. Die beiden Pole des Schalters 12 sind über Leitungen 14 und 16 an eine Zündvorrichtung 18 sowie an ein Hetzteil 20 geführt. Eine Zündleitung 22 am Ausgang der Zündvorrichtung. 18 führt von dieser zum Steuereingang des Torsehalter.3 12. Das Netzteil 20 dient der Gleichrieh-.A contactor coil 10 is used in Pig. 1a by an alternating voltage U operated via a gate switch 12 if the latter closes. The two poles of switch 12 are via lines 14 and 16 to an ignition device 18 and led to a chasing part 20. An ignition line 22 at the output the ignition device. 18 leads from this to the control input des Torsehalter.3 12. The power pack 20 is used for aligning.

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23.3.1969 v .March 23, 1969 BC

tung der ankommenden Wechselspannung sowie der Konstanthaltung einer ausgegebenen Plus-Minus-Spannung· Letztere ist eine Niederspannung, die zur Speisung der Zündvorrichtung 13 sowie eines näherungsempfindlichen Gebers 23, 24 verwendet v/ird, der vorzugsweise aus einem Diskriminator 23 und einem Oszillator 24 besteht; der Ausgang des Oszillators 24 führt auf den Eingang des .Diskriminators 23» dessen Ausgang die Zündvorrichtung 18 beaufschlagt. Eine Verwendung anderer Gebertypen, die beispielsweise mittels Peldplatten oder Hallsonden eine Annäherung magnetischer Feldei* anzeigen, wäre ebenso möglich.direction of the incoming alternating voltage as well as keeping constant an output plus-minus voltage · The latter is a low voltage that is used to feed the ignition device 13 and a proximity-sensitive transmitter 23, 24, which preferably consists of a discriminator 23 and an oscillator 24; the output of the oscillator 24 leads to the input of the .Diskriminators 23 »whose output is applied to the ignition device 18. * Indicate a use of other types of encoders, the magnetic example by means of Hall probes Peldplatten or an approximation Feldei, would also be possible.

w Der Oszillator 24 schwingt mit einer Frequenz von beispielsweise. 10 UHz. Andere Frequenzen, wie beispielsweise 0,1 IiHz . wären ebenfalls als Betriebsfrequenz des Oszillators denkbar. Der Oszillator 24 ist insofern näherungsempfindlich hinsichtlich der Annäherung eines Nockens einer Werkzeugmaschine o.dgl., als sich seine Phase, Frequenz und/oder Amplitude als eine Punktion des Abstands zwischen dem Oszillator 24 und der Nooke darstellen läßt. Entsprechend ist der Diskriminator 23 auf eine Diskriminierung der Phase, Frequenz und/oder der Amplitude des Oszillators 24 ausgelegt« Diskriminator 23 und Oszillator 24 weisen insgesamt eir.e Schwellcharakteristik auf, indem ein unterschwelliger Wert anzeigt, daß keine oder zumindest keine hinreichende Annäherung einer Hocke an den Oszillator stattgefunden hat; im umgekehrten Falle der Anzeige eines überschwelligen Werts durch hinreichende Annäherung des Nocken . löst dagegen das. Ausgangssignal aus dem Diskriminator 23 die. ...... w The oscillator 24 oscillates at a frequency of, for example. 10 UHz. Other frequencies, such as 0.1 IiHz. would also be conceivable as the operating frequency of the oscillator. The oscillator 24 is approach-sensitive with regard to the approach of a cam of a machine tool or the like, as its phase, frequency and / or amplitude can be represented as a puncture of the distance between the oscillator 24 and the nook. Correspondingly, the discriminator 23 is designed to discriminate the phase, frequency and / or the amplitude of the oscillator 24. Discriminator 23 and oscillator 24 have a total threshold characteristic in that a subliminal value indicates that no or at least insufficient approach of a crouch took place on the oscillator; in the opposite case, an over-threshold value is displayed by bringing the cam closer to one another. on the other hand solves the output signal from the discriminator 23 the. ......

Zündvorrichtung 18 aus, die jetzt den Torschalter 12 durch phasenrichtige Zündimpulse auf der Leitung 22 schließt. ,Ignition device 18, which now closes the gate switch 12 by in-phase ignition pulses on line 22. ,

Die Wirkungsweise des Ausführungsbeispiels nach Fig.1a sei un- ' ter Zuhilfenahme des Zeitdiagramms in Fig. 1b erklärt. In letzterer stellt eine Kurve a den Strom durch den' Torschalters eine/Kurve b den Spannungsfal-1 am Torschalter 12 dar. Eine erste Zeit c zeige an, daß der aus Diskri- · · . - · ■ .'The mode of operation of the exemplary embodiment according to FIG. 1a will be explained with the aid of the timing diagram in FIG. 1b. In the latter, a curve a represents the current through the gate switch s a / curve b represents the voltage drop-1 at the gate switch 12. A first time c indicates that the discrete · ·. - · ■. '

u fj η ·*4 ? f H -■: ί u fj η * 4 ? f H - ■: ί

BAD ORSGIMÄLBAD ORSGIMÄL

A 37 086 b . ,A 37 086 b. ,

23.5.1969 1918184May 23, 1969 1918184

minator und Oszillator bestehende nährungsernpfindliche Geber 23, 24 ein hinreichend angenähertes Teil melde, eine zweite Zeit d zeige -jedoch den umgekehrten Fall an, indem der näl|rungsempfindliche Geber kein oder leein hinreichend angenähtes Teil meldet. ;minator and oscillator existing food sensitive Encoders 23, 24 report a sufficiently approximate part, but a second time d shows the opposite case by the nuance-sensitive encoder no or no sufficient sewn-on part reports. ;

Eine lastbedingte Phasenverschiebung zwischen Strom und Spannung soll nicht berücksichtigt werden. Die Wechselspannung U betrage 220 Volt, 50 Hz. Somit dauert eine Halbwelle des Stroms oder der Spannung 10 msec. Da zur Zeit d der Näherungsgeber die Zündvorrichtung 18 nicht beaufschlagt, bleibt der Torschalter 12 dauernd geöffnet, weshalb durch ihn zu diener Zeit kein Strom fließt (Kurve a zur Zeit d), während die Potentialdifferenz zwischen den Leitungen 14, 16 220 Volt bei 50 Hz (Kurve b zur Zeit d) beträgt.A load-related phase shift between current and Stress should not be taken into account. The alternating voltage U is 220 volts, 50 Hz. Thus, a half-wave of the current or the voltage lasts 10 msec. Since currently d the proximity sensor does not act on the ignition device 18, the gate switch 12 remains open continuously, which is why through there is no current flowing at this time (curve a at time d), while the potential difference between lines 14, 16 is 220 volts at 50 Hz (curve b at time d).

Zur Zeit c zündet dagegen die Zündvorrichtung 18 den Torschalter 12 über ihre Ausgangsleitung 22, indem sie etwa 10 meec. nach dem Null-Durchgang einer Halbwelle den Torschalter 12 schließt, der aufgrund einer ihm innewohnenden Zttnd-Brenncharakteristik nun solange geschlossen bleibt, bis die Halbwelle abgeklungen ist und ihren nächsten Null-Durchgang hat. ZweckmäSigerweise wird der Torschalter 12 durch einen bi-direktionalen Tyristor dargestellt, der jeweils 10 msec, nach jedem Null-Durchgang in beiden Richtungen gezündet wird. At time c, however, the ignition device 18 ignites the gate switch 12 via its output line 22 by about 10 meec. after the zero crossing of a half-wave the gate switch 12 closes, which due to its inherent ignition and combustion characteristic now remains closed until the half-wave has subsided and has its next zero crossing. The gate switch 12 is expediently represented by a bi-directional thyristor, which is triggered in both directions 10 msec after each zero crossing.

Die Kurven a und b weisen zur Zeit c deraentsprechende Sprungfunktionen auf. Während jedoch entsprechende Einker bungen im Jtronverlauf der Kurve a ar/sich unerwünscht sind, wird dagegen der jeweils über 10msec. ansteigende Spannungsfall am Torschalter 12 zur weiteren Speisung des Netzteils sov/ ie zur Aufrechterhaltung der Zündung in der Zündvorrichtung 18 'benötigt. Das !Jetzteil 20 muß also die Eigenschaft haben, die PIus-Hinus-Spannung an seinem Ausgang trotz der nun vreseritlich verringerten und mit höheren F-lirrfak~cr Curves a and b have corresponding jump functions at time c. However, while corresponding notches in the course of the curve a ar / sich are undesirable, however, the over 10 msec. increasing voltage drop at the gate switch 12 for further feeding the power supply unit so / ie for maintaining the ignition in the ignition device 18 '. The power supply 20 must therefore have the property of maintaining the PIus-Hinus voltage at its output in spite of the now visibly reduced and higher F-noise

0098^2/1521 „e~0098 ^ 2/1521 "e ~

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versehenen Eingangsspannung soweit aufrecht zu erhalten, daß mit ihr ein einwandfreies -Arbeiten des Mherungsgebers 23, 24 sowie der Zündvorrichtung 18 sichergestellt ist.to maintain the provided input voltage so far, that with her a flawless working of the meander 23, 24 and the ignition device 18 is ensured.

Ein zweites Ausführungsbeispiel ebenfalls mit Phasenan- - Schnittsteuerung und Vollwellenanschnitt zeigt Fig. 1c. Eingangsklemmen 30, 32 führen über einen Vollwellengleichrichter 34 zu einem einfachen Tyristor 36, dessen _An-odeiileitung 38 und Katodenleitung 40 an den Eingang eines .Beschneiders 42 gelegt ist. Die Leitung 40 dient außerdem P als Eingangsleitung für eine Zündvorrichtung 44. Aus dieser führt eine Zündleitung 46 an den Gate-Eingang des Tyristors 36. Leitungen 48, 50 führen aus dem Ausgang des Beschneiders 42 zur Zündvorrichtung 44 sowie über eine Trenn- und Puffervorrichtung 54, 56 an den Näherungsgeber 23, 24. Die Trenn- und Puffervorrichtung besteht aus einer Trenn-Diode 54 und einem Pufferkondensator 56; sie erzeugt eine ausreichend geglättete Gleichspannung, indem ihre Ausgangsleitung 58 Plusspannung gegenüber der Minusspannung führenden Leitung 50 aufweist.A second embodiment also with phase - Section control and full wave section is shown in Fig. 1c. Input terminals 30, 32 lead through a full wave rectifier 34 to a simple thyristor 36, whose _An-odeiileitung 38 and cathode line 40 to the input of a .Beschneiders 42 is placed. Line 40 also serves P as an input line for an ignition device 44. An ignition line 46 leads from this to the gate input of the thyristor 36. Lines 48, 50 lead from the output of the trimmer 42 to the ignition device 44 and via a Separating and buffering device 54, 56 to the proximity sensor 23, 24. The separating and buffering device consists of one Isolation diode 54 and a buffer capacitor 56; it creates a sufficiently smoothed DC voltage by having its output line 58 plus voltage compared to the minus voltage having leading line 50.

Zur Wirkungsweise der in Pig. 1c gezeigten Schaltung istThe mode of action of the Pig. 1c is the circuit shown

»zu sagen, daß durch den Zv/eiweggleichrichter 34 und den nur in einer Richtung Strom durchlassenden Tyristor 36 derselbe Effekt.erreicht wird, wie dies in Pig. 1a durch den Bidirektionaltyristor 12,geschah. Ein Vorteil dieser Schaltung in Fig. 1c gegenüber der in Fig. 1a ist, daß ein aus.dem Beschneider 42 und der Trenn- und Puffervorrichtung 54, 56 bestehendes, dem Tyristor 36 nachgeschaltetes Netzteil keine Spannungsgleichrichtung mehr durchführen muß, wie dies in ITetzteil 20 der Fig. 1a geschah. Weitere Vorteile gegenüber de.?/ ersten Ausführungsbeispiel liegen in einer vereinfachten Zündvorrichtung und' einem klei- · neren Pufferkondensator. Die " grundsätzliche Wirkungsweise»To say that through the intermediate wave rectifier 34 and the thyristor 36, which only allows current to pass in one direction the same effect. is achieved as in Pig. 1a through the bidirectional transistor 12, happened. One advantage of this Circuit in Fig. 1c over that in Fig. 1a is that one from the trimmer 42 and the separating and buffering device 54, 56, which is connected downstream of the thyristor 36 The power supply unit no longer has to carry out voltage rectification, as happened in the power supply unit 20 of FIG. 1a. There are further advantages over the first exemplary embodiment in a simplified ignition device and 'a small internal buffer capacitor. The "basic mode of action

09842/1529 ~9'09842/1529 ~ 9 '

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23.3.1969 Q . lyMarch 23, 1969 Q. ly

der Anordnung nach Pig. 1c gleicht jedoch völlig der zuvor beschriebenen. Zweckmäßigerv/eise begrenzt der Beschneider 42 die einkomineiiden, vollv/eg gleichgerichteten Spannungen etwa auf die Höhe der nach etwa 1 msec erreichten Spannung. Eine detaillierte Beschreibung des zweiten Ausführungsbeispiels erfolgt weiter unten anhand des Stromlaufplans der Pig. 5.according to Pig's arrangement. 1c, however, is completely the same as that described above. The circumciser is expediently limited 42 the single, fully rectified voltages about the level of the voltage reached after about 1 msec. A detailed description of the second embodiment takes place below using the circuit diagram of the Pig. 5.

Ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung wird durch Pig. 2a dargestellt. Zwei entgegengesetzt gepolte Zenerdioden 60, 62 liegen seriell im Schalterkreis eines Torschalters 64. Ein hochohmiger Nebenschlußwiderstand 66 überbrückt den Schalter 64. Leitungen 68, 70 legen den an den Zenerdioden 60, 62 entstehenden Spannungsfall an eine Zündvorrichtung 71 und über eine Trenn- und Puffervorrichtung 73, 74 an den Näherungsgeber 23, 24.A third embodiment of the invention is provided by Pig. 2a shown. Two oppositely polarized zener diodes 60, 62 are in series in the switching circuit of a gate switch 64. A high-value shunt resistor 66 bridges the switch 64. Lines 68, 70 apply the voltage drop occurring at the Zener diodes 60, 62 to one Ignition device 71 and via a separating and buffering device 73, 74 to the proximity sensor 23, 24.

Solange der Schalter 64 geöffnet ist, entsteht ein geringer Stromfluß über die Zenerdioden 60, 62 und den Nebenschlußwiderstand 66. Zwischen den Leitungen 68 und 70 baut sich dadurch ein 50 Hz Rechteckwellenpotential' auf. Dieses wird einerseits durch die Vorrichtung 73, 74 geglättet und versorgt so den Näherungsgeber 23, 24 mit Betriebsspannung; .andererseits speist es direkt die Zündvorrichtung 71, die im Palle hinreiäiender Annäherung eines Gegenstands den vorzugsweise als bidirektionalen Tyristor ausgebildeten Torschalter 64 zündet. Die Zündung' kann unmittelbar nach ' dem Null-Durchgang erfolgen, eine verzögerte Zündung in Form einer Phasenanschnittssteuerung ist nicht erforderlich. Durch die im Schalterkreis liegenden Zenerdioden wird auch während des Sinsehaltzustande des Schalters 64 dieselbe Spannung .zwiachen den Leitungen 68,; 70 wie. zuvor erscheinen. Da der Zwang zu einer Phasenanschnittsteuerung entfällt, braucht der Schalter 64 kein Schalter mit Zünd-As long as the switch 64 is open, there is a small current flow through the Zener diodes 60, 62 and the shunt resistor 66. As a result, a 50 Hz square wave potential builds up between lines 68 and 70. This will on the one hand smoothed by the device 73, 74 and thus supplies the proximity sensor 23, 24 with operating voltage; .On the other hand, it directly feeds the ignition device 71, the in the case of adequate approach of an object Gate switch 64, preferably designed as a bidirectional thyristor, ignites. The ignition 'can immediately after' the zero crossing take place, a delayed ignition in Phase control is not required. Due to the Zener diodes located in the switch circuit, the switch 64 is also in the hold state during the state of the switch 64 the same voltage between lines 68 ,; 70 like. appear beforehand. Because the compulsion to a phase angle control omitted, switch 64 does not need a switch with ignition

' -10-'-10-

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BAD ORWKNAUBAD ORWKNAU

A 37 086 bA 37 086 b

charakteristik zu sein, wo.durch dann auch, die Zündvorrichtung 71 entfiele. Unter Umständen kann eine der zwei Zenerdioden 60, 62 ebenfalls entfallen.characteristic to be, where.by then also, the ignition device 71 would be omitted. One of the two Zener diodes 60, 62 are also omitted.

Pig. 2b zeigt in einem vierten Ausführungsbeispiel die letzterv/ähnten Modifikationsmöglichkeiten des dritten Ausfüh-Pig. In a fourth exemplary embodiment, FIG. 2b shows the latter Modification options of the third version

. rungsbeispiels (Pig. 2a), wobei zweckrnäSigerweise der Schalter 64 mit Zündcharakteristik der Fig. 2a durch einen Tran-. example (Pig. 2a), with the switch 64 with ignition characteristics of Fig. 2a by a tran-

• sistor 84 mit vorgeschaltetem Zweiweggleichrichter 86 ersetzt wurde. Ansonsten gleicht dieses Ausführungsbeispiel dem zuvor besprochenen, was leicht erkannt werden kann, da für gleiche Bauteile gleiche Bezugszeichen gewählt wurden. • sistor 84 with upstream full-wave rectifier 86 was replaced. Otherwise, this embodiment is similar to the one discussed above, which can be easily recognized. because the same reference numerals have been chosen for the same components.

Da ein spannungsabhängiger Widerstand (VDR Widerstand) die Charakteristik zweier seriell geschalteter und entgegengesetzt gepolter Zenerdioden annehmen kann, bedeutet das fünfte Ausführungsbeispiel in Pig. 3 lediglich eine weitere Modifikation des dritten Ausführungsbeispiels der Pig. 2a. Vergleichbare Bauteile sind hier durch mit Strich versehene, aber sonst gleichlautende Bezugszeichen wie in Pig. 2a ausgewiesen. Ein VDR-Widerstand 80 in Pig. 3 tritt an die Stelle der Zenerdioden 60, 62 in Pig. 2a. In gleicher Weχse könnte im Ausführungsbeispiel der Pig. 2b die Zenerdio— de 60 durch einen VDR-Widerstand ersetzt v/erden.Since a voltage dependent resistor (VDR resistor) the Characteristic of two series-connected and oppositely polarized Zener diodes, means the fifth Embodiment in Pig. 3 merely a further modification of the third exemplary embodiment of the Pig. 2a. Comparable components are given here with a prime, but otherwise identical reference numerals as in Pig. 2a expelled. A VDR resistor 80 in Pig. 3 takes the place of the Zener diodes 60, 62 in Pig. 2a. In the same way could in the embodiment of the Pig. 2b, the Zener diode 60 is replaced by a VDR resistor.

In'Pig. 4 wird ein sechstes Äusführungsbeispiel der Erfin- " dung gezeigt, das im Schalterkreis die Priraär-Seite eines vorzugsweise·in Sättigung betriebenen elektro-opto-elektrischen Wandlers 90 (Hintereinanderschaltung eines elektrooptischen und eines optisch-elektrischen Wandlers) liegen hat, während die Sekundärseite des Wändlers 90 eine ITiederspannungs- oder Stromquelle "bildet, die ein Aggregat 92 aus ■ einem liäherungsgeber und einer eventuellen Zündvorrichtung" · · speist. In einer einfachsten Ausführungsform hat ein vor-1. ·In'Pig. 4 shows a sixth exemplary embodiment of the invention, which has the primary side of an electro-opto-electrical converter 90 (series connection of an electro-optic and an opto-electrical converter) in the switch circuit, while the secondary side of the Wändlers 90 a ITiederspannungs- or current source "forms, the ■ from a liäherungsgeber and a possible ignition device an aggregate 92" · fed in. In a simplest embodiment, a forward first ·

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zugsweise mit Zündcharakteristik versehener Halbleiterschalter 94 ejnweggleichrichtenden Effekt, so daß die von Näherungsschalter betriebene Schützspule mit nur positiven odernur negativen Halbwellen betrieben wird. Ein Neb'en schlußwiderstand 96 schließt den Schalter 94 kurz und ist hochohmig genug, das Ein/Aus Schaltverhältnis des Näherungsschalters groß genug zu halten und andererseits einen Lichtstrom im Wandler 90 auch bei geöffnetem Schalter 94 zur hinreichenden Versorgung des Aggregats 92 aufrecht zu erhalten. Semiconductor switch 94, preferably provided with ignition characteristics, has a full-wave rectifying effect, so that the proximity switch operated contactor coil is operated with only positive or only negative half-waves. A secondary resistance 96 short-circuits the switch 94 and is high-resistance enough to keep the on / off switching ratio of the proximity switch large enough and, on the other hand, a luminous flux to be maintained in the converter 90 even when the switch 94 is open to ensure that the unit 92 is adequately supplied.

Weist dagegen der Schalter 94 bi-direktionale Charakteristik auf, müßten auch die lichtemittierenden Bauteile der Primärseite des V.'andlers 90 bi-direktional betreibbar sein, was im Falle lichtemittierender Dioden auf der Primärseite1 eine antiparallele Schaltung solcher Dioden voraussetzt.If, on the other hand, the switch 94 has bi-directional characteristics, the light-emitting components on the primary side of the converter 90 would also have to be bi-directional, which in the case of light-emitting diodes on the primary side 1 requires an anti-parallel connection of such diodes.

Sämtliche Ausführungsbeispiele nach den Figuren 2-4 weisen einen dem Schalter des Schalterkreises parallel geschalteten Nebenschlußwiderstand auf. Dieser ist erforderlich, solange der abgenommene Spannungsfall an dem im Schalterkreis als dem Hauptstromkreis liegenden Widerstand die einzige Energiequelle zur Speisung der Steuerkreise des Näherungsschalters auch während des geöffneten Schaltzustands darstellt. Sieht man jedoch eine zweite Energiequelle direkt ah den Anschlüssen des Näherungsschalters, also im ■ Nebenschlußkreis des Näherungsschalters, zusätzlich vor, kann nicht nur der Nebenschlußwiderstand entfallen, sondern auch das Ein/Aus Schaltverhältnis des Näherungsschalters generell verbessert werden. Im Falle des Ausführungsbeispiels gemäß Fig. 4 würde dies bedeuten, den elektro-optoelektrischen Wandler 90 dahingehend zu erweitern, daß möglicherweise antiparallel geschaltete lichtemittierende Dioden zusätzlich in. den Nebenschlußkreis des Uäherungsschal-All the exemplary embodiments according to FIGS. 2-4 have a switch connected in parallel to the switch circuit Shunt resistance. This is necessary as long as the voltage drop detected in the switch circuit As the resistor lying in the main circuit, it is the only energy source for supplying the control circuits of the proximity switch also during the open switching state. However, if you see a second source of energy directly ah the connections of the proximity switch, i.e. in the ■ shunt circuit of the proximity switch, Not only the shunt resistor can be omitted, but also the on / off switching ratio of the proximity switch generally be improved. In the case of the exemplary embodiment according to FIG. 4, this would mean expanding the electro-opto-electrical converter 90 to the extent that possibly light-emitting diodes connected in anti-parallel additionally in the shunt circuit of the proximity switch

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A.A.

ters· eingefügt werden. Die übrigen Ausführungsbeispiele erhielten weitere Zenerdioden bzw. VDR-Widerstände im Nebenschlußkreis, deren Spannungsfall über Trenndioden (exclusiv Oder-Verknüpfung) auf eine für die Spannungsfälle am Haupt- und Nebenschlußkreis gemeinsame Puffervorrichtung geführt würden.ters · can be inserted. The other exemplary embodiments received additional Zener diodes or VDR resistors in the shunt circuit, their voltage drop via isolating diodes (exclusive OR link) to one for the voltage drops on the main and shunt circuit common buffer device would be performed.

In der Wirkungsweise unterschieden sich die Ausführangsbeispiele nach den Fig. 1a und 1c von den Ausführungsbeispielen nach.den Fig. 2 bis 4 insbesondere dadurch, daß er- stere eine mit einer definierten Zeitverzögerung arbeitende Phasenanschnittsteuerung aufweisen, letztere dagegen keine. Dem-entsprechend war die Energieentnahme zur niederspannungsmäßigen Speisung der Steuerkreise des Mherungsschalters im ersteren Falle impulsmäßig, im letzteren dagegen nicht. Rüstet man nun auch die Ausführungsbeispiele nach den Fig.2 bis 4 mit einer Phasenanschnittsteuerung aus, die aller- , dings im Gegensatz zu den ersten beiden Aus-führungsbeispielen so arbeiten müßte, daß zu der Zeit, in der der Schalter im Schalterkreis normalerweise voll sperren müßte, ein gewisser geringer, zur Aufrechterhaltung des erforderlichen SchaltVerhältnisses noch zulässiger Stromimpuls pro Halbwelle (vorzugsweise zur Zeit des Halbwellenendes) fließt, dann könnte einerseits der JJebenschlußwiderstand wie auch die letztvorgeschlagene zweite Energiequelle im ITebenschlußkreis entfallen. Damit wäre ein ausreichender Span- ' : nungsfall an den im Schalterkreis liegenden Widerstand mit vorzugsweise nichtlinearer Kennlinie sowohl im Ein- wie Auszustand des Schalters gewährleistet.In the mode of operation, the exemplary embodiments according to FIGS. 1a and 1c differ from the exemplary embodiments according to FIGS. 2 to 4, in particular in that the former have a phase control operating with a defined time delay, while the latter have none. Accordingly, the extraction of energy for the low-voltage supply of the control circuits of the mowing switch was pulsed in the former case, but not in the latter. If one now equips the embodiments according to FIGS. 2 to 4 with a phase control, which, however, in contrast to the first two embodiments, would have to work in such a way that at the time when the switch in the switching circuit is normally fully blocked If a certain lower current pulse per half-wave (preferably at the end of the half-wave) that is still permissible to maintain the required switching ratio would flow, then on the one hand the J-shunt resistor as well as the last proposed second energy source in the I-shunt circuit could be omitted. This means that a sufficient chip ': voltage drop ensures at the in-switch circuit resistance with preferably non-linear in the single as off state of the switch.

Zusätzlich sei .erwähnt, daß das Ausführungsbeispiel der Fig.4 unmittelbar, sowie das Ausführungsbeispiel der Fig. 2b mit oder ohne den Gleichrichter 86 auch zur Schaltung von GleichsBannungen verwendet werden kann. · ' ·In addition, it should be mentioned that the embodiment of FIG directly, as well as the embodiment of FIG. 2b with or without the rectifier 86 also for switching Equal banners can be used. · '·

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23.3.1969 OMarch 23, 1969 O

Fig. 5 zeigt einen Stronilaufplan zur Detaillierung des in Pig. 1c als Übersichtschalfbild gezeigten zweiten Ausführungsbeispiels, wobei ein Vergleich durch Verwendung gleicher Bezugszeichen erleichtert wird. Zwischen Anschlüssen 100, 101 liegt eine Netzspannung von 220 Volt, 50Hz. Zwischen diese und die Anschlüsse 30, 32 des Näherungsschalter .selbst sind die Schü^zspule 10 und Entstörimpedanzen 102a bis 102 c geschaltet. Der Zweiweggleichrichter 34 mit Dioden 34a bis 34c wandelt die an den Anschlüssen 30, 32 befindliche Wechselspannung in eine zwischen der Anodenleitung 38 und der Leitung 40, 50 meßbare pulsierende Gleichspannung, vorausgesetzt, daß der zwischen diesen liegende Tyristor 36 sperrt.Fig. 5 shows a flow chart detailing the in Pig. 1c shown as an overview diagram of the second embodiment, a comparison being made easier by using the same reference symbols. Between connections 100, 101 is a mains voltage of 220 volts, 50 Hz. Between these and the connections 30, 32 of the proximity switch The protection coil 10 and interference suppression impedances 102a are themselves switched to 102 c. The full-wave rectifier 34 with diodes 34a to 34c converts the signals at the connections 30, 32 AC voltage located between the anode line 38 and the line 40, 50 measurable pulsating DC voltage, provided that the between these Tyristor 36 blocks.

Der Beschneider 42 der Fig. 1c wird in Fig. 5 durch die Bauteile 104 bis 114 dargestellt. Es sind dies ein Spannungsteiler 104, 106 aus einem Widerstand 104 und einer Zenerdiode 106, an dessen Ausgang die zenerstabilisierte Spannung über eine Diode -108 an einen Emitterfolger-Transistor 110 gebracht wird, der als Impedanzwandler arbeitet und über einen Emitterwiderstand 112 unmittelbar die Zündvorrichtung 44 (Fig. 1c) speist. Der Transistor 110 hat zwischen Kollektor und Emitter einen Kondensator 114.liegen, der eine leichte Glättung der gleichgerichteten Halbwellen zum Zeitpunkt des Null-Durchgangs und damit den wirkungsvollen Betrieb des Transistors auch zu dieser Zeit gewährleistet.The trimmer 42 of Fig. 1c is shown in Fig. 5 by the Components 104 to 114 shown. These are a voltage divider 104, 106 from a resistor 104 and a zener diode 106, at the output of which the zener stabilized voltage Via a diode -108 to an emitter follower transistor 110 is brought, which works as an impedance converter and via an emitter resistor 112 directly the ignition device 44 (Fig. 1c) feeds. The transistor 110 has between collector and emitter a capacitor 114.lie a slight smoothing of the rectified half-waves at the time the zero crossing and thus the effective operation of the transistor is guaranteed even at this time.

Der als Leitung 48 gekennzeichnete Emitterfolger-Ausgang des Beschneiders 42 (Fig. 1c) speist die Zündvorrichtung 44» die in Fig. 5 die Bauteile 116 bis 130 enthält. Ein Halbleiterbauteil 116 mit Zündcharakteristik, beispielsweise ein Unijunction-Transistor, hat in seinem Eingangskreis ein Impedanznetzv/erk 118, 120, 122', das aus Widerständen 118, 120 und einem· Kondensator 122 besteht. Sie haben ei- · nen gemeinsamen Schaltungspunkt am Steuereingang 'des Bau-The emitter follower output marked as line 48 of the trimmer 42 (FIG. 1c) feeds the ignition device 44 which, in FIG. 5, contains the components 116 to 130. A semiconductor component 116 with ignition characteristics, for example a unijunction transistor, has in its input circuit an impedance network 118, 120, 122 'consisting of resistors 118, 120 and a capacitor 122. They have a common connection point at the control input 'of the building

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teils 116, wobei der Widerstand 118 anvdie Leitung 48, der Kondensator 122 an die Leitung 40, 50 und der Widerstand an den Ausgang des Diskriminator 23 (Fig. 1c) angeschlossen ist. Die Anode des Bauteils 116 ist über einen V/iderstand 124 mit der Leitung 48, die Katode über die Parallelschaltung aus einen Widerstand 126 und einem Spannungstei-■ ler 128, 130 mit der Leitung 40, 50 verbunden. Der Abgriff . des Spannungsteilers 128, 130 ist an den Gate-Anschluß des Tyristors 36 geführt.partly 116, the resistor 118 to the line 48, the Capacitor 122 on line 40, 50 and the resistor is connected to the output of the discriminator 23 (Fig. 1c). The anode of the component 116 is via a V / resistor 124 to line 48, the cathode via the parallel connection from a resistor 126 and a voltage divider ler 128, 130 connected to the line 40, 50. The tap . of the voltage divider 128, 130 is connected to the gate terminal of the thyristor 36 out.

-■--'- - v- ■ --'- - v

\ Die Trenn- und Puffervorrichtung 54, 56 aus der Diode 54 und dem Pufferkondensator 56 liegt zwischen der Leitung 48 und der Leitung 58, weichletztere eine positive und hinreichend geglättete Gleichspannung gegenüber der Leitung 40, 50 hat. Der Diskriminator 23 (Fig. 1c) besteht in Fig.5 aus drei hintereinandergeschalteten Invertern mit Invertertransistoren 132, 134, 136, von denen die beiden ersten Arbeitswiderstände 138, 140 aufweisen. Der Ausgang des ersten Inverters hat überdies ein integrierendes RC-Uetzwerk aus einem kondensator 142 und einem Widerstand 144, in dem der Kondensator 142 zwischen Kollektor und Emitter des ersten Inverter-Transistors 132 und der Widerstand 144 zwischen dem Ausgang des ersten und dem Eingang des zweiten " Inverters liegt. \ The separation and buffer means 54, 56 of the diode 54 and the buffer capacitor 56 is located between the conduit 48 and the conduit 58, the latter is a positive soft and sufficiently smoothed DC voltage over the line 40, 50 has. The discriminator 23 (FIG. 1c) in FIG. 5 consists of three inverters connected in series with inverter transistors 132, 134, 136, of which the first two have load resistances 138, 140. The output of the first inverter also has an integrating RC network of a capacitor 142 and a resistor 144, in which the capacitor 142 between the collector and emitter of the first inverter transistor 132 and the resistor 144 between the output of the first and the input of the second "Inverters lies.

Der Oszillator .24 (Fig. Tc) ist in.Fig. 5 zwischen das Potential der Leitungen 58 und 40, 50 in Form dreier untereinander vermaschter Spannungsteiler mit R, L, C Bauteilen und einem aktiven Bauteil gelegt. Ein erster Spannungsteiler 150 bis 154 mit einem Widerstand 150, einer Diode 152 und einem weiteren Widerstand 154 speist mit einem gemeinsamen Schaltungspunkt zwischen dem Widerstand 150 und der Diode 152 den Steuereingang' eines aktiven Bauteils, das zu einem zweiten Spannungsteiler gehört. Der zweite Spannungsteiler enthält eine Induktivität 156, einen HPN-Transistor 'The oscillator .24 (Fig. Tc) is in.Fig. 5 between the potential of lines 58 and 40, 50 in the form of three intermeshed voltage dividers with R, L, C components and an active component. A first voltage divider 150 to 154 with a resistor 150, a diode 152 and another resistor 154 feeds with a common Junction point between resistor 150 and the Diode 152 the control input 'of an active component, which to belongs to a second voltage divider. The second voltage divider contains an inductor 156, an HPN transistor '

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158 als alctives Bauteil und einen ihm am Emitter nachgeschalteten Trimm-Widerstand 160. Der dritte den Oszillator 24 bildende Spannungsteiler besteht aus der Serienschaltung dreier Kondensatoren 162, 164» 166 und eines Widerstands 168, der an die Leitung 40, 50 gelegt ist. Während der gemeinsame Schaltungspunkt zwischen den Kondensatoren 162 und 164 an den Abgriff des Trimmv/iderstands 160 gelegt ist, führt der gemeinsame Schaltungspunlct zwischen den Kondensatoren 164 und 166 an den Kollektor des Transistors 158 und den einen Anschluß der Induktivität 156, deren zweiter an der Leitung 58 liegt. Der gemeinsame Schaltung?punkt zwischen dem Kondensator 166 und den Widerstand 168 bildet den Ausgang des Oszillators und führt zum Eingang des ersten Inverters des Diskriminators 23 und damit an die Basis des Inverter-Transistors 132. Die Serienschaltung aus dem Widerstand 154 und der Diode 152 ist derart, daß der Widerstand 154 an der Leitung 40, 50, die Katode der Diode 152 aber an der Basis des Transistors 158 liegt.158 as the active component and one downstream from it at the emitter Trimming resistor 160. The third voltage divider forming the oscillator 24 consists of the series circuit three capacitors 162, 164 »166 and a resistor 168, which is placed on the line 40, 50. During the common The circuit point between the capacitors 162 and 164 is connected to the tap of the trim resistor 160, the common circuit point leads between the capacitors 164 and 166 to the collector of transistor 158 and the one connection of the inductance 156, the second on the line 58 is located. The common switching point between the capacitor 166 and the resistor 168 form the output of the oscillator and leads to the input of the first Inverter of the discriminator 23 and thus to the base of the inverter transistor 132. The series connection of the resistor 154 and diode 152 is such that the resistance 154 is connected to the line 40, 50, but the cathode of the diode 152 is connected to the base of the transistor 158.

•Der Oszillator 24 ist so ausgelegt, daß er mit etwa 120 IcHz frei schwingt, solange die Induktivität 156 keine Annäherung eines metallischen Gegenstands ermittelt. Erfolgt aber eine solche Annäherung, erreicht schließlich die Bedämpfung des Oszillators einen solchen Grad, daß die Schwingung abreißt. Dies bedeutet praktisch, daß ein auf hinreichende Annäherung zu prüfender Hocken eines Maschinenteils oder dergleichen aus Kunststoff sein kann, der lediglich an seiner Oberfläche eine Metallschicht trägt.• The oscillator 24 is designed so that it works with about 120 IcHz oscillates freely as long as the inductance 156 does not detect the proximity of a metallic object. He follows but such an approximation, the damping of the oscillator finally reaches such a degree that the oscillation rips off. In practice this means that one on sufficient Approach to be tested crouching of a machine part or the like made of plastic, which only has a metal layer on its surface.

Der Diskriminator 23 (Fig. 1c) ist in Fig. 5 ein reiner Amplituden-Diskrininator, in welchem die Transistoren 132, 136 voll sperren, solange der Oszillator 24 infolge hinreichender Bedänpfung inaktiv ist, in welchen aber umgekehrt der Transistor 136 voll leitend ist, solange der Oszillator frei schwingt.The discriminator 23 (Fig. 1c) is a pure one in Fig. 5 Amplitude discriminator in which the transistors 132, 136 block fully as long as the oscillator 24 is sufficient due to Drilling is inactive, but vice versa in which the transistor 136 is fully conductive as long as the oscillator is freely oscillating.

-16-009842/1529 -16- 009842/1529

Λ 37 086 b fe-b .Λ 37 086 b fe-b.

23.3,196923.3.1969

itit

Solange der Transistor 136 leitet,, zieht er über einen. Spannungsteiler aus den Widerständen; 118* 120 das Stetterpotential für das Bauteil 115 tief geipsg» um eine Zündung des letzteren wirksam und auf Dauer zu verhindern. Sobald . jedoch eine Bedämpfung des Oszillators 24 eintritt, beginnt auch der Transistor 136 zu .sperren, was bedeutet,, daß sich .. der Kondensator 122 über den Widerstand 118 als Ladewider-^ stand aufladen kann. Ist schließlich die Zündspannung (Höckerspannung) des Bauteils "1-16 erreicht, zündet dieses, wodurch sein Katodenpotential soweit angehoben wird, daß dadurch über den Abgriff am Spannungsteiler 128, 130 auch " der Tyristor 36 unmittelbar gezündet wird.As long as transistor 136 conducts, it pulls over you. Voltage divider from the resistors; 118 * 120 the Stetter potential for component 115 deep plastered around an ignition to prevent the latter effectively and permanently. As soon . however, a damping of the oscillator 24 occurs, begins also the transistor 136 to .lock, which means, that .. the capacitor 122 via the resistor 118 as a charging resistor ^ stand can charge. Finally is the ignition voltage (Hump tension) of component "1-16 is reached, this ignites, whereby its cathode potential is raised so far that as a result, via the tap on the voltage divider 128, 130, the thyristor 36 is also ignited directly.

Ba nun der Tyristor 36 .nur bis zum ITull-Durchgang der Spannung leitend bleibt und dann verlischt, nuß ein jeweils nächster Zündvorgang mit den Anstieg jeder Halbwelle in der .'/eise .eingeleitet -werden.,, daß bis zur sicheren Zündung/ des Tyristor.s 36 ein Potential-Aufbau z^tfischen der Anoden—-leitung.38.und der Leitung 40, 5Q- stattfindet, der.überdies, ausreichen ΐημβ, um über die Trenn- und Puffervor- ■ .-■.-richtung 54, 56 ein ausreichend positives Potential auf der Leitung 58 zu gewährleisten; Dabei kann zweckmäßigerweise ?. während der Zeit der Inaktivität des Oszillators- 24. auf .der ι Leitung, .58 eine Art ITotspannungijyersorgung stattfinden,/die lediglich sicherstellen nuS, daß der Inverter-Transistor ..·..■ .13.6-am Diskriminatorausgang gesperrt bleibt und der Oszillator 24 nach Wegnahme der Bedämpfung wiederum anschwingen kann. . . , .. . - ... . -■..-".■If the thyristor 36 now only remains conductive until the voltage has passed through zero and then goes out, a subsequent ignition process must be initiated with the rise of each half-wave in the "/ or" until reliable ignition / the Tyristor.s 36 a potential build-up z ^ tfischen the anode —- line.38.and the line 40, 5Q- takes place, which, moreover, suffice ΐημβ to over the separating and buffering ■ .- ■. -Direction 54, 56 to ensure a sufficiently positive potential on line 58; Can it be useful ? . During the period of inactivity of the oscillator - 24. on the ι line, .58 a kind of emergency voltage supply take place, / which only ensure that the inverter transistor .. · .. ■ .13.6-remains blocked at the discriminator output and the oscillator 24 can again oscillate after removal of the damping. . . , ... - .... - ■ ..- ". ■

Die V/irkungsv/eise der zweiten Zündung und aller v/eiteren -Zündungen ist-, die, -daß der Potentialverlauf auf der Anoden-' leitung 38 und der Leitung 48 nach dem '•Tull-Durchgang der' Betriebsspannung gleich ist, und daß die RC-Zeitkons-tante' der Reihenschaltung aus den Widerstand 118 und dem Konden-The mode of operation of the second ignition and all subsequent ones -Ignitions is- that, -that the potential curve on the anode- ' line 38 and line 48 after the '• Tull passage of the' Operating voltage is the same, and that the RC time constant ' the series connection of the resistor 118 and the condenser

-17--17-

Q098A2/152SQ098A2 / 152S

1918Τ8Λ1918Τ8Λ

A 37 086 bA 37 086 b

23.3.1969 ' *23.3.1969 '*

122122

sators/so bemessen wurde, daß sich eine ausreichende Zündspannung nach et v/a 1 msec, am Steuereingang des Bauteils 116 aufgebaut hat, die dieses also zu einem Zeitpunkt zünden läßt, an dem sich zwischen der Leitung 48 und der Leitung 40, 50 ein ausreichendes Potential gebildet hat, das genügt, eine ausreichend positive Spannung über den' Spannungsteilerausgang des Spannungsteilers 128, 130. an den Gate-Eingang des Tyristors 36 zu dessen Zündung zu legen. Sobald der Tyristor 36 gezündet hat, bricht das Potential zwischen der Anodenleitung 38 und der Leitung 40, 50 und in gleicher Weise das Potential der Leitung 48 bis auf die Tyristor-Brennspannung zusammen. Das Ausführungsbeispiel der Pig.5 v/eist also Kreise auf, die vorzugsweise nur zu den Zeiten Verlustleistung erzeugen, an denen ihre Aktivität erforderlich ist.sators / has been dimensioned in such a way that there is sufficient ignition voltage after et v / a 1 msec, at the control input of component 116 has built up, which can ignite this so at a point in time at which between the line 48 and the line 40, 50 a has formed sufficient potential that is sufficient to have a sufficiently positive voltage across the 'voltage divider output of the Voltage divider 128, 130 to apply to the gate input of the thyristor 36 for its ignition. As soon as the thyristor 36 is ignited has, breaks the potential between the anode line 38 and the line 40, 50 and in the same way the potential of the Line 48 together except for the thyristor operating voltage. The embodiment of Pig.5 v / eist circles, which are preferably only generate power dissipation at the times when their activity is required.

Pig. 6a zeigt eine perspektivische Ansicht eines auf einen Winkel 200 montierten Häherungsschalters in einem Rohr 202 mit Außengewinde; in diesem Rohr ist die Schaltung des erfindungsgemäßen Schalters zweckmäßigerweise in ein Gießharz eingebettet. Zwei zueinander gekonterte Muttern 204» 206 halten das Rohr 202 auf dem Winkel 200 fest, gestatten aber gleichzeitig, die Stirnfläche des Rohrs als aktive Fläche 208 nicht nur in der Höhe, sondern infolge eines vorzugs\\reise schlitzförmig ausgebildeten Lochs beim Rohrdurchtritt durch den Winkel aueh seitlich zu verstellen. Der Montage des Winkels selbst dienen Löcher 210, deren Maße· A'und B dem DIII-Vorschlag' für Rollenhebelschalter entsprechen und die zui?^ leichteren Justage schlitzförmig ausgebildet sein können.Pig. 6a shows a perspective view of a proximity switch mounted on an angle 200 in a tube 202 External thread; The circuit of the switch according to the invention is expediently embedded in a cast resin in this tube. Two mutually locked nuts 204 »206 hold the tube 202 on the angle 200, but at the same time allow the end face of the tube as an active face 208 not only in the height, but due to a preference \\ travel slit-shaped formed hole to adjust laterally when the pipe passes through the angle. Serve the assembly of the bracket itself Holes 210, the dimensions of which · A 'and B correspond to the DIII proposal' for roller lever switches correspond and the zui? ^ easier adjustment slot-shaped can be formed.

Die Pig. 6b und 6c. zeigen eine v/eitere Winkelkonstruktion zur Aufnahme eines Näherungsschalters, bei welcher der Winkel aus Winkelteilen 200' und 200" besteht, die durch einen IJiet 209 gelenkig miteinander verbunden sind. Das Winkel-Teil 200" trägt das den Näherungsschalter aufnehmende Rohr 202 in gleicher ';.:eite wie d*r ',/inlol 200 in ?ig.6a, es ist jedoch im Unter-The Pig. 6b and 6c. show a further angle construction for receiving a proximity switch, in which the angle consists of angle parts 200 'and 200 ″, which are articulated to one another by an IJiet 209. The angle part 200 ″ carries the tube 202 which receives the proximity switch in the same way. ; . : eite like d * r ', / inlol 200 in? ig.6a, but it is in the lower

0QS842/1S290QS842 / 1S29

BAD ORIGINALBATH ORIGINAL

A 37 086 b - '*& - ·A 37 086 b - '* & - ·

k"b ' to k " b ' to

23.3.1969 fit 23.3.1969 fit

schied zu diesen mit auf einem Kreisbogen um den liiet 209 liegenden Schlitzen 210· versehen. Durch Lösen von Schrauben kann das Teil 200" und damit die aktive Fläche 208 am vorderen Ende des Rohres 202 radial geschwenkt v/erden. '■separated from these with lying on an arc around liiet 209 Slits 210 · provided. By loosening screws, the part 200 ″ and thus the active surface 208 on the front The end of the tube 202 is pivoted radially v / ground. '■

Fig. 7 zeigt die Ansicht eines erfindungsgemäßen Näherungsschalters 212 in einem Endsehaltergehäuse 214-, in welchem der Näherungsschalter zweckmäßigerv/eise in ein Epoxyd-Harz 215 eingegossen ist. . .Fig. 7 shows the view of a proximity switch 212 according to the invention in an end switch housing 214-, in which the Proximity switches expediently in an epoxy resin 215 is poured. . .

Fig. 8 zeigt die Ansicht erfindungsgeinäßer Näherungsschalter 216a bis 216e in einem Gehäuse 218, in dem sie als Reihengrenztaster angeordnet sind. Eine solche Anordnung erweist sich besonders für Werkzeugmaschinensteuerungen als günstig.Fig. 8 shows the view of the proximity switch according to the invention 216a to 216e in a housing 218 in which they are used as multiple limit switches are arranged. Such an arrangement proves to be particularly favorable for machine tool controls.

Schließlich zeigen die Fig.9a und 9*> eine seitliche und eine Vorderansicht erfindungsgemäßer Näherungsschalter 220 in einem Schaltv/erk 222. Solche Anordnungen ermöglichen es, kontaktfreie Positionsmessungen sich bewegender Teile in gedrängter Bauweise durchzuführen, ohne die verschiedenen Fachteile der bisherigen Verfahren (kontaktelektrisch, passiv- oder aktivinduktiv, -kapazitiv oder fotoelektrisch) in Kauf nehmen zu müssen.Finally, FIGS. 9a and 9 *> show a side and a front view of inventive proximity switches 220 in one Schaltv / Erk 222. Such arrangements make it possible to carry out non-contact position measurements of moving parts in crowded areas Carry out construction method without the various specialist parts of the previous methods (contact electrical, passive or active inductive, capacitive or photoelectric) are increasing have to.

Im Rahmen des Erfindungsgedankens sind Abänderungen von den dargestellten Ausführungsformen möglich. Insbesondere sei bemerkt, daS nicht allein der aus einem näherungsempfindlichen Oszillator mit nachgeschaltetem Diskriminator bestehende Geber in dem erfindungsgemäßen Näherungsschalter eingesetzt.werdenkann, sondern ebenso jeder beliebige andere Gebertyp, der eine Annäherung anzeigt. So wäre beispielsweise ein mit Feldplatten oder Hallsonden ausgerüsteter Geber, der die Annäherung magnetischer Felder meldet,, in gleicher Weise verwendbar.Changes to the embodiments shown are possible within the scope of the inventive concept. In particular, it should be noted that it is not just that from a proximity-sensitive Oscillator with a downstream discriminator existing transmitter can be used in the proximity switch according to the invention, but also any other type of transmitter, the one Indicates approach. For example, an encoder equipped with field plates or Hall probes would be used for the approximation magnetic fields reports, can be used in the same way.

- 19 -- 19 -

984271529984271529

Claims (1)

A 37 086 bA 37 086 b 23.3.^9619 ■" "23.3. ^ 9619 ■ "" β* π β * π P a t en t a-n s p, r ti. eheP a t en t a-n s p, r ti. before und Ausschalten einer Last, die in ejpxeftf* Hoch spannung s-Lasfkreis angeordnet v;erden kan»-^sov/ie nit einefti auf ' Annäherung eines zu überyärdTenden Gegenstands reagierenden' Geber *", der niijü-iixederspannxing: gespeist ist und einen im Iastkr>i^iiegenden Sohalter steuert, gekennzeichnej^^Iurch mindestens ein Halbleiter-Bauelement miton and off of a load in ejpxeftf * High voltage-s-Lasfkreis arranged v; kan ground »- ^ sov / ie nit einefti on 'approach of a to überyärdTenden object responsive' donor *", the niijü-iixederspannxing: is fed and in Iastkr> i ^ iiegend S o holder controls, gekennzeichnej ^^ Iurch at least one semiconductor component with 2» Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch, gekennzeichnet, daß das Halbleiter-Bauelement eine Zenerdiode ist.2 »Device according to claim 1, characterized in that the semiconductor component is a Zener diode. 3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei, der der -Hochspannungslastkreis mit- Wechselspannung: gespeist- v/ird,3. Device according to claim 1 or 2, in which the high-voltage load circuit with- AC voltage: fed- v / earth, -.,dadurch -gekennzeichnet ,,daß -zur Stromversorgung· .des Gebers parallel, zum Kalbleiterbauelement ,eine Phasenanschnittsteuerung für, die. Betätigung des Schalters liegt ,und rn.i-t den beiden Polen des letzteren verbunden ist.. . --., characterized by, that -for power supply · .the encoder parallel to the Kalbleleiter component, a phase control for the. Actuation of the switch , and rn.i-t connected to the two poles of the latter ... - 4. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,: daß !das Hal"bleiterbau.elemerit· mit ."enercharakteris-■tik: in Lastkreis "liegt und der Schalter: durch einen.4. Device according to claim 1 or 2, characterized in that: that ! the semi-conductor construction element with “energy characteristics: in load circuit” lies and the switch: through a. . hochohmige'n Viiderstand überbrückt ist. -. high resistance is bridged. - 5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeiehnet, daß •zwei zueinander entgegengesetzt gerichtete Zener-dioden in Lastkrei-s liegen. .. " " ...--5. Device according to claim 4, characterized in that • two oppositely directed Zener diodes lie in load circles. .. "" ...-- 6. Einrichtung nach einen oder nehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Lastkreis ein Gleichrichter liegt.6. Establishment according to one or more of the above Claims, characterized in that there is a rectifier in the load circuit. -20--20- 009842/1529009842/1529 BAD ORIGINALBATH ORIGINAL A 37 086 bA 37 086 b k-b 1Ό1818Α -k-b 1Ό1818Α - '23.3.1969 ν'23 .3.1969 ν JtOJtO 7. Einrichtung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zu Pufferzwecken zwischen dem Halbleiterbauelement mit Zenercharakteristik und dem Geber ein Kondensator mit einer Trenndiode liegt. "7. Device according to one or more of the above Claims, characterized in that for buffer purposes a capacitor with an isolating diode between the semiconductor component with Zener characteristics and the transmitter lies. " " 8. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 - 7, gekennzeichnet durch einen Impedanzwandler für die Zenerdiode. "8. Device according to one or more of claims 2-7, characterized by an impedance converter for the Zener diode. 9. Berührungslos steuerbare Schalteinrichtung zum Ein-9.Contactless controllable switching device for switching " und Ausschalten einer Last, die in einem Hochspannungs-"and switching off a load that is in a high-voltage Lastkreis angeordnet werden kann, sowie mit einem auf Annäherung eines zu überwachenden Gegenstands reagierenden Geber, der mit Fiederspannung gespeist ist und einen im Lastkreis liegenden Schalter steuert, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung der Niederspannung im Lastkreis ein spannungsabhängiger Widerstand angeordnet ist, der bei hoher Spannung niederohmiger als bei niederer Spannung ist,Load circuit can be arranged, as well as with a reacting to the approach of an object to be monitored Encoder that is fed with spring tension and one controls lying in the load circuit switch, characterized in that to generate the low voltage in the Load circuit a voltage-dependent resistor is arranged, which has a lower resistance at high voltage than at lower voltage is 10. Berührungslos steuerbare Schalteinrichtung zum Ein- und Ausschalten einer Last, die in einem Hochspannungs-Lastkreis angeordnet werden kann, sowie mit einem auf10. Contactless controllable switching device for switching a load on and off in a high-voltage load circuit can be arranged, as well as with an on Annäherung eines zu überwachenden Gegenstands reagierenden Geber , der nit Niederspannung gespeist ist und einen in Lastkreis liegenden Schalter steuert, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung der Niederspannung im Lastkreis ein elektro-opto-elektrischer V/andler angeordnet ist. . ■ _ Approach of an object to be monitored reacting transmitter, which is fed with low voltage and controls a switch located in the load circuit, characterized in that an electro-opto-electrical converter is arranged in the load circuit to generate the low voltage. . ■ _ 11. Einrichtung nach einen oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch .gekennzeichnet, daß der Schalter eine Zündcharakteristi> aufweist.11. Device according to one or more of the preceding claims, characterized in that the switch an ignition characteristic. -21-009842/1629 BADOR1G1NAL-21- 009842/1629 BADOR 1 G 1 NAL A 37 086 bA 37 086 b 12. Schalter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter ein Tyristor oder ein bidirektionaler Tyristor ist.12. Switch according to claim 6, characterized in that the switch is a thyristor or a bidirectional thyristor is. 13. Einrichtung nach einem .oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Geber einen näherungsempfindlichen Oszillator und einen den Betriebszustand des letzteren überwachenden Diskriminator aufweist.13. Device according to one or more of the preceding Claims, characterized in that the transmitter has a proximity-sensitive oscillator and one Has operating state of the latter monitoring discriminator. 14. Einrichtung nach einem oder .mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie in ein Reihengrenztastergehäuse eingebaut ist.14. Installation according to one or more of the preceding Claims, characterized in that it is built into a multiple limit switch housing. 15. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche15. Device according to one or more of the claims T -.13, dadurch gekennzeichnet, daß sie in ein Rohr eingebaut ist, das insbesondere mittels eines Gewindes in einem Montagewinkel gehalten ist.T -.13, characterized in that it is built into a tube, which in particular by means of a thread is held in a mounting bracket. 16. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche16. Device according to one or more of the claims 1 — 13» dadurch gekennzeichnet, daß sie in ein Schaltwerk eingebaut ist.1 - 13 »characterized in that it is in a rear derailleur is built in. 17. Einrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie in eine Vergußmasse eingebettet ist.17. Device according to one or more of the preceding claims, characterized in that it is in a Potting compound is embedded. BAD ORIGINALBATH ORIGINAL A 37 086 bA 37 086 b b - 135b - 135 I*». Jan. 1970I * ». Jan. 1970 PatentanspruchClaim Als Zweipol ausgebildete, berührungslos steuerbare Schalteinrichtung zum Anschluß an einen zu unterbrechenden Hochspannungslastkreis, mit einem auf Annäherung eines zu überwachenden Gegenstands reagierenden Geber, der an die Niederspannung anzuschließen ist und einen in den Hochspannungslastkreis in Serie zu legenden Schalter steuertj." der mit dem Geber parallel geschaltet ist, so daß diese Parallelschaltung den Zweipol bildet, gekennzeichnet durch mindestens ein Halbleiterbauelement mit Zenercharakteristik zur Erzeugung der Niederspannung für den Geber.Contactless controllable switching device designed as a two-pole switch for connection to a switch to be interrupted High-voltage load circuit, with a sensor reacting to the approach of an object to be monitored, which is connected to the Low voltage is to be connected and one in the high voltage load circuit The switch to be placed in series controls the is connected in parallel with the encoder, so that this parallel connection forms the two-pole, indicated by at least one semiconductor component with Zener characteristics to generate the low voltage for the encoder. 0098A2/152Q - ■ BAD ORIGINAL0098A2 / 152Q - ■ BAD ORIGINAL
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2575820A1 (en) * 1985-01-10 1986-07-11 Equip Construction Electriq METHOD AND DEVICE FOR MEASURING THE DISTANCE BETWEEN A TARGET AND A SENSOR
FR2631159A1 (en) * 1988-05-03 1989-11-10 Neugart Rudi Proximity detector with fixing device allowing rapid replacement
DE3907956C1 (en) * 1989-03-11 1990-07-05 Hartmut 5970 Plettenberg De Tengler Bearing for a thread-guide roller

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FR2631159A1 (en) * 1988-05-03 1989-11-10 Neugart Rudi Proximity detector with fixing device allowing rapid replacement
DE3907956C1 (en) * 1989-03-11 1990-07-05 Hartmut 5970 Plettenberg De Tengler Bearing for a thread-guide roller

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