DE1293894B - Verfahren zur Herstellung der Polschuhanordnung des Feldmagneten von elektrischen Drehspulanzeigegeraeten - Google Patents

Description

• Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung der Polschuhanordnung eines Feldmagneten von elektrischen Drehspulanzeigegeräten aus einem Weicheisenblock, wobei in dem vollen Material des Weicheisenblockes eine zylindrische Drehspulaufnahmebohrung angebracht und nachfolgend an einer bestimmten Stelle von deren Umfang aufgeschnitten wird.
• Bei Drehspulanzeigegeräten ist eine möglichst gute Linearisierung des Zeigerausschlages erforderlich.
• Um dieses zu erreichen, ist eine besondere Polschuhanordnung des Feldmagneten nötig, der eine genau definierte und reproduzierbare Formgebung aufweist.
• Die üblichen Herstellungsverfahren, bei welchen die Polschuhe aus mehreren Stücken zusammengesetzt werden, vermögen die Anforderungen nicht zu erfüllen. So ist ein U-förmiger Polschuhkörper aus Weicheisen mit einem quader- oder prismenförmigen Einsatz aus hochkoerzitivem Material bekannt, dessen Teile durch einen Umguß oder eine Umpressung mit Metallen, Legierungen oder Preßstoffen zusammengehalten und in bestimmter Lage zueinander festgehalten werden. Das Zusammenhalten der Teile geschieht hier nur durch eine äußere Umkleidung, die den hohen Anforderungen nicht gewachsen ist.
• Diesem gegenüber unterscheidet sich die Erfindung dadurch, daß die beiden Teilabschnitte bzw. Schenkel eines Weicheisenblockes durch eine Brücke fest verbundenen nichtmagnetischen Materials zusammengehalten werden. Erfindungsgemäß geschieht das durch eine vorangehende teilweise Trennung des Weicheisenblockes in zwei Teilstücke durch Anbringung zumindest eines den Block senkrecht zu zwei planparallelen Flächen durchsetzenden Einschnittes oder Durchtrittes, Ausfüllung des Einschnittes oder Durchtrittes mit nichtmagnetischem Material unter dauerhafter Verbindung desselben mit dem Block bzw. den Teilstücken und vollständige Trennung des Blockes in den noch verbliebenen, durch Weicheisen miteinander verbundenen Bereichen der beiden Teilstücke durch Anbringung der Drehspulenaufnahmebohrung nebst zugehöriger aufgeschnittener Umfangsstelle.
• Für die genaue Arbeitsweise eines Drehspulenanzeigegerätes ist es erforderlich, daß die Polfläche des Magnetsystems mit entgegengesetzter Polarität gegeneinander und gegenüber der Drehspule sehr genau eingestellt ist. Bei dem Herstellungsverfahren handelt es sich dementsprechend nicht darum, zwei sich mit ihren Mantelflächen schneidende Bohrungen nebeneinander in einem Festkörperblock anzubringen, sondern vielmehr um die Herstellung einer Polschuhanordnung, bei der sich das Füllmaterial (unmagnetisch) von den Eigenschaften des Polschuhmaterials (magnetisch) grundlegend unterscheidet.
• Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den Darstellungen von Ausführungsbeispielen sowie aus der folgenden Beschreibung. Es zeigen Fig. 1 bis 7 Ansichten der aufeinanderfolgenden Fertigungsstadien einer Polkonstruktion für eine Zweikanal-Anordnung. Die Fig. 1, 3, und 7 sind perspektivische Ansichten, die F i g. 2, 4 und 5 Draufsichten und die Fig.6 eine Seitenansicht der Konstruktion; F i g. 8 bis 13 Ansichten der aufeinanderfolgenden Fertigungsstadien einer Polkonstruktion für eine Einkanal-Anordnung, wobei die F i g. 8, 10 und 13 per- spektivische Ansichten und die F i g. 9, 11 und 12 Draufsichten darstellen.
• Um für einen Drehspulmotor ein genau lineares Verhalten zu gewährleisten (d. h., daß die Winkelbewegung der Drehspule proportional zur Amplitude des der Spule zugeführten Eingangssignals ist), ist es wichtig, daß die gegenüberliegenden Polschuhe sowohl axial als auch radial zur Spule genau ausgerichtet sind. Sind die Polschuhe ursprünglich voneinander getrennt worden, so ist es zeitraubend und kostspielig, sie sauber auszurichten. Es werden daher erfindungsgemäß die beiden Polschuhe aus einem Block aufgebaut. Die gegenüberliegenden Polflächen werden zweckmäßig gleichzeitig maschinell hergestellt, während der Polschuhblock noch aus einem Stück besteht. Ein oder mehrere unmagnetische Stücke werden mit dem Block verbunden und dienen dazu, die gegenüberliegenden Hälften des Blockes gegenseitig unbeweglich zu halten, nachdem das Material des Blockes weggenommen ist, um jene Hälften voneinander zu trennen.
• In den F i g. 1 bis 7 ist zunächst ein Herstellungsverfahren für solche Polschuhe dargestellt. Wie F i g. 1 zeigt, ist beispielsweise der Rohkörper 200 für die Polschuhe ein rechteckiger Block aus weichem, magnetischem Material, wie kaltgewalzter Stahl. Der erste Arbeitsgang in dem Herstellungsverfahren ist in F i g. 2 gezeigt, eine runde Bohrung 201 ist mittig im Block 200 zu bohren, und zwar senkrecht zu den Hauptflächen 202 und 203.
• In diese Bohrung 201 wird gemäß F i g. 3 ein festes Stück 204 aus unmagnetischem Material, wie z. B.
• Messing, eingefügt und darin durch Weich- oder Hartlöten lagensicher befestigt. Dann werden die gegenüberliegenden Flächen 202 und 203 fertig geschliffen, damit sie zueinander genau parallel verlaufen.
• F i g. 4 zeigt nun, wie zwei gleich große runde Löcher205 und 206 durch den Polschuhkörper gebohrt werden. Die Achsen dieser Bohrungen verlaufen genau senkrecht zu den Hauptflächen 202 und 203 und haben den gleichen Abstand von der Achse der mittleren Bohrung 201. Diese Bohrungen schneiden in gegenüberliegende Seiten des unmagnetischen Teils 204 ein, wie aus der Figur eindeutig zu erkennen ist.
• Das weitere Verfahren zeigt nun die F i g. 5. Hiernach werden kreisförmige Teilausnehmungen 207 und 208 zwischen den jeweiligen Löchern 205 und 206 und den benachbarten Seitenkanten des Blockes 200 in den Polschuhkörper gebohrt. Dieses vervollständigt die Trennung des ursprünglich einteiligen Blokkes 200 in zwei gegenüberliegende Hälften 209 und 210, die allein durch das unmagnetische Teil 204 unbeweglich gegeneinander festgehalten sind. Bei der Bohrung 205 zeigt der Polschuhkörper ein Paar im Abstand stehender, gegeneinandergerichteter, konkaver Polflächen 211 und 212 und in ähnlicher Weise bei der Bohrung 206 ein Paar im Abstand stehender, gegeneinandergerichteter, konkaver Polflächen 213 und 214.
• Der Polschuhkörper kann durch maschinelle Fräsbearbeitung mit einem mittleren Schlitz oder einer mittleren Nut 215 versehen werden, die sich zwischen den Bohrungen 205 und 206 über einen Teil der Höhe des Polschuhkörpers nach unten erstreckt.
• Diese Nut ist teilweise in das unmagnetische Teil 204 und teilweise in jede der Polschuhhälften209 und 210 eingearbeitet. Auf einer, zweckmäßig auf der vorderen Seite kann diese Polschuhhälfte 209 mit einer aufwärts und einwärts geneigten Fläche 216 (Fig. 6) versehen werden, die beispielsweise einen Spielraum für einen Aufzeichnungsstreifen des Meßgerätes vorsieht. Der andere Polschuh 210 ist an seiner Außenseite mit in Abständen und parallel geneigt verlaufenden Flächen 217, 218 und 219 versehen.
• Die Fig. 7 zeigt in einer perspektivischen Darstellung das fertige Stück, d. h. den fertigen Zwei-Kanal-Polschuhkörper. Beim Einbau in ein Drehspulanzeigeinstrument berühren die flachen, in einer Ebene liegenden Grundflächen 203 des Polschuhkörpers die gegenüberliegenden Polenden eines Permanent-Magnetkörpers. Die gegenüberliegenden Polflächen eines jeden Paares 211 und 212 sowie 213 und 214 haben entgegengesetzte magnetische Polarität. Eine Drehspule ist zwischen jedem dieser Paare von gegenüberstehenden Polflächen angeordnet, und zwar in gleicher Weise.
• Während die Fig. 1 bis 7 die Herstellung eines Polschuhkörpers für einen zweikanaligen Drehspulmotor darstellen, ist in den F i g. 8 bis 13 eine Polschuhanordnung für einen Ein-Kanal-Drehspulkörper erläutert. Wie die F i g. 8 zeigt, ist der Rohkörper 220 ebenfalls ein rechteckiger Block aus weichem, magnetischem Material. Der erste Arbeitsgang, in F i g. 9 näher dargestellt, ist die halbkreisförmige Ausnehmung 221 und 222 in den gegenüberliegenden Seitenflächen dieses Blockes. Die Achse jeder dieser Ausnehmungen verläuft rechtwinklig zu den gegenüberliegenden Hauptflächen 223 und 224 des Blockes.
• Es werden nun feste, unmagnetische Stücke225 und 226 gemäß F i g. 10 in diese Ausnehmungen eingeführt und dort durch Hart- oder Weichlöten in ihrer Lage gesichert. Die gegenüberliegenden Hauptflächen 223 und 224 werden fertiggeschliffen, so daß sie genau parallel zueinander verlaufen.
• Nunmehr werden gemäß Fig. 11 kleine, gleich große, runde Löcher228 und 229 durch den Polschuhkörper gebohrt, und zwar senkrecht zu seinen Hauptflächen. Die Bohrung 228 überschneidet das unmagnetische Stück 225 und die Bohrung 229 entsprechend das unmagnetische Stück 226. Nunmehr wird gemäß F i g. 12 eine größere runde Bohrung 227 durch den Block wiederum senkrecht zur Hauptfläche in der Mitte zwischen den unmagnetischen Teilen 225 und 226 hergestellt. Diese Bohrung 227 überschneidet beide Löcher 228 und 229, wie aus der Figur zu ersehen. Die Bildung dieser Löcher 228, 229 und 227 vervollständigt die Trennung des Blockes in zwei Hälften 230 und 231, die allein von den unmagnetischen Teilen 225 und 226 festgehalten werden.
• Die Fig. 13 zeigt nun wiederum in perspektivischer Darstellung das fertige Teil, bei dem bei der Bohrung227 der Polschuhkörper ein Paar einander im Abstand gegenüberstehender, konkaver Polflächen 232 und 233 darstellt. Die gegenüberliegenden Seiten des Polschuhkörpers können nun so bearbeitet werden, daß sie aufwärts und einwärts geneigte Flächen 234 und 235 bilden. Beim Einbau in ein Drehspulgerät berühren die flachen, in einer Ebene liegenden Grundflächen 224 der gegenüberliegenden Hälften 230 und 231 des Polschuhkörpers die einander gegenüberliegenden Polenden eines Permanentmagnetkörpers, so daß die gegenüberstehenden Polflächen 232 und 233 entgegengesetzte Polarität haben.

Claims (3)

1. Patentansprüche: 1. Verfahren zur Herstellung der Polschuhanordnung des Feldmagneten von elektrischen Drehspulanzeigegeräten aus einem Weicheisenblock, wobei in dem vollen Material des Weicheisenblockes eine zylindrische Drehspulenaufnahmebohrung angebracht und nachfolgend an einer bestimmten Stelle von deren Umfang aufgeschnitten wird, gekennzeichnet durch vorangehende teilweise Trennung des Weicheisenblockes (220 oder 200) in zwei Teilstücke durch Anbringung zumindest eines den Block (200) senkrecht zu zwei planparallelen Flächen (220, 224) durchsetzenden Einschnittes (221, 222) oder Durchtrittes (201), Ausfüllung des Einschnittes oder Durchtrittes mit nichtmagnetischem Material (225, 226 oder 204) unter dauerhafter Verbindung desselben mit dem Block bzw. den Teilstücken und vollständige Trennung des Blockes in den noch verbliebenen, durch Weicheisen miteinander verbundenen Bereichen der beiden Teilstücke durch Anbringung der Drehspulenaufnahmebohrung (228, 229 oder 205, 206) nebst zugehöriger aufgeschnittener Umfangsstelle (227 oder 207, 208).
2. 2. Verfahren zur Herstellung einer Doppelpolschuhanordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Anbringung zweier, mit dem nichtmagnetischen Material auszufüllender, relativ breiter, den Durchmesser der Drehspulenaufnahmebohrung (228, 229) übersteigender Einschnitte (221, 222) an gegenüberliegenden Seiten des Blockes, weitere Trennung des Blockes durch beidseitige Anbringung von Drehspulenaufnahmebohrungen (228, 229) auf der Verbindungsstrecke der mit nichtmagnetischem Material (225, 226) gefüllten Einschnitte (221,222) und Anbringung einer die aufgeschnittene Umfangsstelle (227) bildenden Bohrung mit Kreisquerschnitt symmetrisch zwischen den Einschnitten (221, 222).
3. 3. Verfahren zur Herstellung einer Doppelpolschuh anordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Anbringung des mit nichtmagnetischem Material auszufüllenden Durchtrittes (201) in der Mitte des Blockes (200) und Anbringung je einer Drehspulenaufnahmebohrung (205, 206) mit Kreisquerschnitt zwischen je einem die aufgeschnittenen Umfangsstellen (207, 208) bildenden Einschnitt an gegenüberliegenden Seiten des Blockes sowie des mittleren Durchtrittes (201).