DE1283712B

DE1283712B - Position indicator, especially for control and mimic diagrams in control rooms

Info

Publication number: DE1283712B
Application number: DE1962M0054522
Authority: DE
Inventors: Helmut Mauell
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1962-10-17
Filing date: 1962-10-17
Publication date: 1968-11-21

Description

Stellungsmelder, insbesondere für Steuer- und Blindschaltbilder in Schaltwarten Die Erfindung bezieht sich auf einen Stellungsmelder, insbesondere für Steuer- und Blindschaltbilder in Schaltwarten, bestehend aus einem Schauzeichen, das als Rotationskörper ausgebildet, um eine Achse quer zum Sichtfenster schwenkbar und längs einer durch die Schwenkachse verlaufenden Ebene in zwei Farbhälften geteilt ist, sowie aus einem Stellantrieb, dessen Stellstange einerseits am Schauzeichen angreift und andererseits zwei achsgleich und untereinander angeordnete Kernzugankermagnete aufweist, auf die zwei gleich starke zylindrische Elektromagnete derart eingreifen, daß das Schauzeichen je nach deren Erregung in die eine oder andere Endstellung geschwenkt wird.Position indicator, especially for control and mimic diagrams in Control rooms The invention relates to a position indicator, in particular for control and mimic diagrams in control rooms, consisting of a flag, designed as a body of revolution, pivotable about an axis transversely to the viewing window and divided into two color halves along a plane running through the pivot axis is, as well as from an actuator whose control rod on the one hand on the flag attacks and on the other hand two coaxial core tie rod magnets arranged one below the other has, on which two equally strong cylindrical electromagnets engage in such a way, that the indicator depending on their excitation in one or the other end position is pivoted.

Bei einem bekannten Stellungsmelder dieser Art (vgl. belgische Patentschrift 523 448, F i g. 4 a bis 4 c) greift der Kernzuganker mit einem Langloch an einem mit der Schwenkachse des Schauzeichens verbundenen Stellhebelarm an. Das läßt die Fixierung einer definierten Mittelstellung des Schauzeichens bei unerregten Elektromagneten nicht zu, da selbst bei Anordnung von zusätzlichen Rückstellfedern der Freiheitsgrad eines Pendels bzw. Federpendels bleibt. Das als Rotationskörper ausgebildete Schauzeichen ist schwingungsfähig und kann bei Entregung oder bei Erschütterungen auf- und abschwingen. Lediglich auf Grund von Luft- und Lagerreibung kommt es zur Ruhe. Das gilt auch für eine weitere bekannte Ausführungsform (vgl. belgische Patentschrift 523 448, F i g. 9), bei welcher die beiden Kernzugmagnete nebeneinander angeordnet sind und jeder einenKernzuganker aufweist. Die beiden Kernzuganker sind über ein flexibles Verbindungsmittel miteinander verbunden, welches über eine Umlenkrolle geführt ist. Dabei greift an der Umlenkrolle eine Rückstellfeder an, mittels welcher das oder die an die Umlenkrolle angelenkten Schauzeichen in die Mittelstellung zurückstellbar sind.In a known position indicator of this type (see Belgian patent specification 523 448, Fig. 4 a to 4 c) the core tie rod engages with an elongated hole on one with the pivot axis of the indicator connected to the control lever arm. That leaves them Fixation of a defined middle position of the indicator in the case of unexcited electromagnets not to, since the degree of freedom even with the arrangement of additional return springs of a pendulum or spring pendulum remains. The indicator designed as a body of revolution is capable of oscillation and can oscillate up and down when it is de-energized or shaken. It comes to rest only due to air and bearing friction. This is also true for another known embodiment (see Belgian patent specification 523 448, F i g. 9), in which the two core pull magnets are arranged side by side and each has a core tie rod. The two core tie rods are flexible over a Connecting means connected to one another, which is guided over a pulley. A return spring acts on the deflection roller, by means of which the or the indicators linked to the pulley can be returned to the central position are.

Bei einem anderen Stellungsmelder (vgl. USA.-Patentschrift 2 405 429) ist mit der Achse des Schauzeichens ein herzförmiges Gebilde befestigt, welches zur Spitze hin offen ist. Im Bereich der freien Enden sind jeweils die Kernzuganker angeordnet. In der Mittelstellung liegen im Bereich der Enden der herzförmigen Bogenstücke die beiden Kernzugmagnete nebeneinander. Zur Rückstellung in eine Mittellage dient ein auf der Achse angeordneter Hebelarm, an dem eine Rückstellfeder angreift. Im übrigen ergibt sich hierbei zusätzlich ein verhältnismäßig großer Streufluß auf Grund relativ großer Luftwege.With another position indicator (see USA patent 2 405 429) a heart-shaped structure is attached to the axis of the indicator, which is open to the tip. The core tie rods are in the area of the free ends arranged. In the middle position are in the area of the ends of the heart-shaped bends the two core pull magnets side by side. Used to reset to a central position a lever arm arranged on the axis, on which a return spring engages. in the the rest of this also results in a relatively large leakage flux Reason for relatively large airways.

Bei einer weiteren bekannten Ausführungsform (vgl. deutsche Patentschrift 675 612) ist auf der Achse des Schauzeichens ein Anker befestigt und sind beidseits von diesem Pole eines Elektromagneten angeordnet. Auch bei dieser Ausführungsform greift zur Rückstellung in eine Mittellage eine Rückstellfeder am Anker an. Dabei sind zur Arretierung in den Endstellungen Rasten vorgesehen, die über zusätzliche Elektromagneten zu betätigen sind. Abgesehen von der Tatsache, daß sich bei einem derartigen Aufbau eine breite und platzaufwendige Konstruktion ergibt, ist auch bei dieser Ausführungsform das Schauzeichen in seiner Mittellage schwingungsfähig.In a further known embodiment (cf. German patent specification 675 612) an anchor is attached to the axis of the indicator and are on both sides arranged by this pole of an electromagnet. Also in this embodiment a return spring acts on the armature to return it to a central position. Included are provided for locking in the end positions notches that have additional Electromagnets are to be operated. Apart from the fact that one such a structure results in a wide and space-consuming construction, is also in this embodiment the indicator is capable of vibrating in its central position.

Zusammenfassend ist festzuhalten, daß bei allen bekannten Konstruktionen sich zwar durch Anschläge definierte Endstellungen des Schauzeichens gewährleisten lassen, dagegen ist die Mittelstellung durch eine Rückstellfeder festgelegt und folglich das Schauzeichen um die Mittelstellung schwingungsfähig. Schwingungserscheinungen durch Erschütterungen, wie sie z.. B. in Kraftwerken unvermeidbar sind, sind möglich. Im übrigen ist die Mittelstellung häufig schwerkraftabhängig, so daß je nach Art des Einbaus und Orientierung in eingebauter Stellung die gewünschte wohldefinierte Mittelstellung nicht erreicht wird. Hierzu trägt unter anderem auch bei, daß die Rückstellfedern Alterungserscheinungen unterworfen sind. Das führt im Ergebnis zu Veränderungen in der Federcharakteristik und Einstellung einer ungenauen Mittelstellung. Auch ist die Fertigungsmontage schwierig, da die als Rückstellfedern einzubauenden Bauelemente fertigungsmäßige Toleranzen aufweisen, die das Schauzeichen aus der gewünschten Mittelstellung auslenken, so daß von Fall zu Fall eine besondere Justierung des Schauzeichens nach der Fertigmontage erforderlich ist.In summary, it should be noted that in all known constructions It is true that defined end positions of the indicator are guaranteed by stops let, however, the middle position is determined by a return spring and consequently the indicator is capable of vibrating around the middle position. Vibration phenomena vibrations, such as those that are unavoidable in power stations, are possible. In addition, the middle position is often dependent on gravity, so that depending on the type the installation and orientation in the installed position the desired well-defined Middle position is not reached. Among other things, the fact that the Return springs are subject to aging. That leads to the result Changes in the spring characteristics and setting of an imprecise center position. Production assembly is also difficult because they have to be installed as return springs Components have manufacturing tolerances that the flag from the Deflect the desired center position so that a special adjustment is made from case to case of the indicator is required after the final assembly.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Stellungsmelder des eingangs beschriebenen Aufbaus zu schaffen, der für das Schauzeichen nicht nur wohlbestimmte, durch Anschläge definierte Endstellungen, sondern auch eine wohlbestimmte, durch Anschlag definierte Mittelstellung aufweist, in der das Schauzeichen nicht schwingungsfähig ist.The invention is based on the object of providing a position indicator of the to create the structure described at the beginning, which is not only well-defined for the indicator, end positions defined by stops, but also a well-defined one attack has defined middle position in which the indicator is not able to vibrate.

Die Erfindung betrifft einen Stellungsmelder des eingangs beschriebenen Aufbaus und besteht darin, daß zur Fixierung einer definierten Mittelstellung des Schauzeichens bei unerregten Elektromagneten auf den Kernzuganker eine Vorrichtung einwirkt, die aus einem in Achsrichtung des Kernzugankers mittels eines auf ihm befestigten Bundes oder Kragens gegen eine Fixierungsfeder einseitig verschiebbaren Anschlag und aus einer auf den Bund oder Kragen wirkenden schwächeren Rückstellfeder besteht. Nach einem besonderen Vorschlag der Erfindung besteht der Anschlag aus einer Scheibe oder einem Kreuz mit Ausnehmung für den Kernzuganker und ist in einer Gehäusebüchse mit Langlöchern durch darin eingreifende Zapfen oder Fahnen geführt und sind Fixierungs- sowie Rückstellfeder den Kernzuganker umgebende kegelförmige Schraubenfedern.The invention relates to a position indicator of the type described above Structure and consists in that to fix a defined center position of the A device is placed on the core tie rod when the electromagnet is not excited acts from one in the axial direction of the core tie by means of one on it fastened collar or collar slidable on one side against a fixing spring Stop and a weaker return spring acting on the collar or collar consists. According to a special proposal of the invention, the stop consists of a washer or a cross with a recess for the core tie rod and is in a Housing sleeve with elongated holes guided through pegs or flags engaging therein and the fixing and return springs are conical ones surrounding the core tie rod Coil springs.

Die durch die Erfindung erreichten Vorteile sind vor allem darin zu sehen, daß der erfindungsgemäße Stellungsmelder für das Schauzeichen nicht nur wohlbestimmte, durch Anschläge definierte Endstellungen, sondern auch eine wohlbestimmte, durch Anschläge definierte Mittelstellung aufweist, die nicht schwingungsfähig ist. Schwingungserscheinungen sind durch entsprechende Bemessung der Fixierungsfeder ausgeschlossen. Auch Alterungserscheinungen und Veränderungen der Federcharakteristik wirken sich ebensowenig wie Fertigungstoleranzen der Fixierungsfeder und Rückstellfeder nachteilig aus, da die Verhältnisse sich stets so wählen lassen, daß auch unter Berücksichtigung dieser Veränderungen oder von Toleranzen stets noch der wohldefinierte Anschlag des Kernzugankers an der den Anschlag bildenden Scheibe bzw. den Anschlag bildenden Kreuz od. dgl. verwirklicht ist und dieser Anschlag fest gegen seine zugeordneten Anschläge am Gehäuse liegt. Auf diese Weise ist auch die Montage einfach, da es lediglich erforderlich ist, nacheinander zunächst den einen Kernmagneten, dann die Einrichtung zur Erzeugung der fixierten Mittelstellung mit dem darin eingebauten gemeinsamen Kernzuganker und dann den zweiten Kernmagneten beispielsweise in eine Hülse oder in ein Rohr einzusetzen. Irgendwelche Justierungen sind nicht erforderlich.The advantages achieved by the invention are mainly in it see that the position indicator according to the invention for the indicator not only well-defined, end positions defined by stops, but also a well-defined one Has stops defined center position that is not capable of oscillation. Vibration phenomena are excluded by appropriate dimensioning of the fixing spring. Also signs of aging and changes in the spring characteristics have just as little effect as manufacturing tolerances the fixing spring and return spring are disadvantageous because the ratios are different always choose so that also taking into account these changes or of tolerances always the well-defined stop of the core tie rod on the Stop forming disc or the stop forming cross or the like. Realized is and this stop is firmly against its associated stops on the housing. In this way, assembly is also easy, since it is only necessary one after the other, first one core magnet, then the device for generating it the fixed center position with the common core tie rod built into it and then the second core magnet, for example, in a sleeve or in a tube to use. No adjustments are required.

Im folgenden wird die Erfindung an Hand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert. Die Figur zeigt den erfindungsgemäßen Stellungsmelder in einem Axialschnitt.In the following the invention is illustrated by means of only one exemplary embodiment Illustrative drawing explained in more detail. The figure shows the invention Position indicator in an axial section.

Der in der Figur dargestellte Stellungsmelder ist insbesondere für Steuer- und Blindschaltbilder in Schaltwarten bestimmt. Er ist in ein zylindrisches Gehäuse 1 eingebaut und besteht in seinem grundsätzlichen Aufbau aus einem in einem Schaufenster 2 angeordneten, um eine zum Schaufenster 2 quer verlaufende Achse 3 schwenkbaren, als Rotationskörper ausgebildeten Schauzeichen 4 und aus einem Elektromagnetstellantrieb. Dieser besteht aus Kernzugmagneten 5 a, 5 b, deren Kernzuganker 6 über eine Stellstange 7 an dem Schauzeichen 4 angreift. Das Schauzeichen 4 selbst ist als Rotationskörper ausgeführt und längs einer in der Figur angedeuteten, durch die Schwenkachse verlaufenden gedachten Teilungsebene in zwei Farbhälften a, b geteilt. Der untere Teil des Rotationskörpers ist im Ausführungsbeispiel abgeschnitten. Bei nicht erregten Kernzugmagneten 5 a, 5 b befindet sich dieses Schauzeichen 4 in einer Mittelstellung derart, daß im Schaufenster 2 beide Farbhälften a, b ausschnittsweise sichtbar sind. Ist der eine bzw. der andere Kernzugmagnet 5 a bzw. 5 b erregt und wird dadurch der Kernzuganker 6 nach oben bzw. nach unten bewegt, so schwenkt offenbar das Schauzeichen 4 in die eine oder in die andere Richtung, so daß die eine oder die andere Farbhälfte a bzw. b im Fenster 2 sichtbar wird. So ist es möglich, mit diesem Schauzeichen 4 drei verschiedene Funktionen als Stellungen des Schauzeichens zu melden.The position indicator shown in the figure is intended in particular for control and dummy circuit diagrams in control rooms. It is mounted in a cylindrical housing 1 and consists in its basic structure of a cylinder disposed in a display window 2, a transverse to the display window 2 extending axis 3 pivotable formed as a rotating body acting numeral 4 and comprises an electric solenoid actuator. This consists of core pull magnets 5 a, 5 b, the core pull rod 6 of which engages the indicator 4 via an adjusting rod 7. The indicator 4 itself is designed as a body of revolution and is divided into two color halves a, b along an imaginary dividing plane which is indicated in the figure and runs through the pivot axis. The lower part of the rotating body is cut off in the exemplary embodiment. When the core pull magnets 5 a, 5 b are not excited, this indicator 4 is in a central position in such a way that sections of both color halves a, b are visible in the shop window 2. If one or the other core pull magnet 5 a or 5 b is excited and the core pull rod 6 is thereby moved up or down, the indicator 4 obviously swivels in one or the other direction, so that one or the other the other half of the color a or b becomes visible in window 2. It is thus possible to use this indicator 4 to report three different functions as the positions of the indicator.

Die Keruzugmagnete 5 a, 5 b sind untereinander angeordnet. Zwischen den beiden Kernzugmagneten 5 a, 5 b befindet sich eine auf den gemeinsamen Kernzuganker 6 wirkende Einrichtung 8 bis 15 zur Erzeugung einer fixierten Mittelstellung. Diese Einrichtung zur Erzeugung einer fixierten Mittelstellung besteht im Ausführungsbeispiel und nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung im wesentlichen aus einem in Achsrichtung der Kernzugmagnete 5 a, 5 b gegen eine Fixierungsfeder 8 einseitig verschiebbaren Anschlag 9 für den gemeinsamen Kernzuganker 6. Dieser ist in der dadurch definierten verbleibenden freien Richtung gegen eine Rückstellfeder 10 verschiebbar, während die Fixierungsfeder 8 diesen Anschlag 9 festhält. Der verschiebbare Anschlag 9 besteht im Ausführungsbeispiel aus einer Scheibe. Er kann grundsätzlich auch in Form eines Kreuzes od. dgl. verwirklicht sein. Jedenfalls besitzt die Scheibe 9 oder das Kreuz eine zentrale Ausnehmung 11 für den gemeinsamen Kernzuganker 6. Sie ist ihrerseits in einer Gehäusebüchse 12 mittels Langlöcher 13 und darin einfassender Zapfen oder Fahnen 14 verschiebbar gelagert. Die Fixierungsfeder 8 hält diese Scheibe 9 fest. Der gemeinsame Kernzuganker 6 taucht in die Ausnehmung 11 der Scheibe 9 gleichsam ein und steht mit seinem Bund oder Kragen 15 mit der Scheibe 9, die den Anschlag bildet, in Wechselwirkung. Die Fixierungsfeder 8, die den beweglichen Anschlag 9 beaufschlagt, und die Rückstellfeder 10 sind als kegelförmige Schraubenfedern ausgeführt und umgeben den gemeinsamen Kernzuganker 6. Auf diese Weise erhält man eine besonders gedrungene Bauart. Die Fixierungsfeder 8 ist im übrigen im Ausführungsbeispiel stärker als die Rückstellfeder 10, die Kernzugmagnete 5 a, 5 b sind aber gleichstark ausgelegt. Das ist offenbar möglich, weil die schwächere Rückstellfeder 10 des Kernzugankers 6 bei Erregung des in der Figur unteren Magneten 5 b und Bewegung des Kernzugankers 6 in Richtung des Pfeiles 16 offenbar die Kraftwirkung des Magnetfeldes auf den Kernzuganker 6 unterstützt, so daß unschwer die Wirkung der stärkeren Fixierungsfeder 8 überwunden werden kann.The Keruzugmagnete 5 a, 5 b are arranged one below the other. Between the two core pull magnets 5 a, 5 b there is a device 8 to 15 acting on the common core pull rod 6 for generating a fixed central position. This device for generating a fixed central position consists in the exemplary embodiment and according to the preferred embodiment of the invention essentially of a stop 9 for the common core tie rod 6 which can be shifted on one side in the axial direction of the core pull magnets 5 a, 5 b against a fixing spring 8 The free direction can be displaced against a return spring 10 , while the fixing spring 8 holds this stop 9 in place. In the exemplary embodiment, the displaceable stop 9 consists of a disk. In principle, it can also be implemented in the form of a cross or the like. In any case, the disk 9 or the cross has a central recess 11 for the joint 6. Kernzuganker They in turn is mounted in a housing box 12 by means of long holes 13 and pins or lugs 14 therein einfassender displaceable. The fixing spring 8 holds this disk 9 firmly. The common core tie rod 6 dips into the recess 11 of the disk 9, as it were, and its collar or collar 15 interacts with the disk 9 which forms the stop. The fixing spring 8, which acts on the movable stop 9, and the return spring 10 are designed as conical helical springs and surround the common core tie rod 6. In this way, a particularly compact design is obtained. The fixing spring 8 is otherwise stronger than the restoring spring 10 in the exemplary embodiment, but the core pull magnets 5 a, 5 b are designed to be equally strong. This is apparently possible because the weaker return spring 10 of the core tie rod 6 when the lower magnet 5 b in the figure is excited and the core tie rod 6 moves in the direction of the arrow 16 obviously supports the force of the magnetic field on the core tie rod 6, so that the effect of the stronger fixing spring 8 can be overcome.

Der gemeinsame Kernzuganker 6 findet im übrigen im Kern der Kernzugmagnete 5 a, 5 b zusätzliche Anschläge 17, 18, die die Endstellungen definieren. Und zwar sind die Kerne 19, 20 konisch ausgedreht, während der Kernzuganker 6 kegelförmig eingepaßt ist, so daß in der einen oder anderen Endstellung stets auch der magnetische Kreis des einen oder des anderen Kernzugmagneten 5 a, 5 b geschlossen ist. An den gemeinsamen Kernzuganker 6 der beiden Kernzugankermagnete 5 a, 5 bist die Stellstange 7 angeschlossen, die in eine Gabel 21 ausläuft. Diese steht mit dem Stellstift 22 des Schauzeichens 4 in Wechselwirkung. Wird die Stellstange 7 nach oben bewegt, so schwenkt das Schauzeichen 4 in Richtung des Pfeiles 24, wird sie nach unten bewegt, so schwenkt das Schauzeichen 4 in Richtung des Pfeiles 23.The common core tie rod 6 also finds additional stops 17, 18 in the core of the core pull magnets 5 a, 5 b , which define the end positions. The cores 19, 20 are turned out conically, while the core tie rod 6 is fitted conically so that in one or the other end position the magnetic circuit of one or the other core tension magnet 5 a, 5 b is always closed. The control rod 7, which ends in a fork 21, is connected to the common core tie rod 6 of the two core tie rod magnets 5 a, 5 b. This interacts with the adjusting pin 22 of the flag 4. If the control rod 7 is moved upwards, the indicator 4 pivots in the direction of the arrow 24; if it is moved down, the indicator 4 pivots in the direction of the arrow 23.

Die Kernzugmagnete 5 a und 5 b sowie die Einrichtung 8 bis 15 zur Erzeugung einer fixierten Mittelstellung einschließlich des Schauzeichens 4 sind in das gemeinsame rohrförmige Gehäuse 1 eingesetzt, welches unten durch einen eingesetzten Boden 25 verschlossen und durch einen abnehmbaren Deckel 26 mit Schauglas 27 abgeschlossen ist. Die Fertigungsmontage erfolgt durch einfaches Einsetzen der beschriebenen Elemente in das Gehäuse 1.The core pull magnets 5 a and 5 b and the device 8 to 15 for generating a fixed central position including the indicator 4 are inserted into the common tubular housing 1, which is closed at the bottom by an inserted base 25 and closed by a removable cover 26 with a sight glass 27 . Production assembly takes place by simply inserting the elements described in the housing 1.

Die Erfindung ist nicht darauf beschränkt, daß das Schauzeichen ein Rotationskörper, z. B. eine Kugel, ist, es kann vielmehr auch als Scheibe oder Bund ausgeführt sein.The invention is not limited to the flag one Body of revolution, e.g. B. a ball, it can also be used as a disc or collar be executed.

Claims

Claims: 1. Position indicator, in particular for control and mimic diagrams in control rooms, consisting of an indicator which, designed as a rotating body, can be pivoted about an axis transversely to the viewing window and is divided into two colored halves along a plane running through the pivot axis, as well as one Actuator, whose control rod engages on the one hand on the indicator and on the other hand has two coaxial and mutually arranged core tie rod magnets, on which two equally strong cylindrical electromagnets engage in such a way that the indicator is pivoted into one or the other end position depending on their excitation, dadurc h marked that for Fixing a defined center position of the indicator with unexcited electromagnets on the core tie rod (6) acts a device that can be moved on one side from a m axial direction of the core tie rod against a fixing spring (8) by means of a collar or collar (15) attached to it impact (9) and a weaker return spring (10) acting on the collar or collar.

2. Position indicator according to claim 1, characterized in that the stop (9) consists of a disc or a cross with a recess (11) for the core tie rod and in a housing sleeve (12) with elongated holes (13) by engaging pins or flags ( 14) is performed, and that the fixing and return springs (8,10) are conical coil springs surrounding the core tie rod. Considered publications: German Patent Nos. 138 540, 675 612, 717 297; Belgian patent specification No. 523 448 (Figs. 4 a to 4 c and 9). U.S. Patent No. 2,405,429;