DE1537592B2 - Elektromagnetisch betätigtes Anzeige gerat fur zwei unterschiedliche Betriebs zustande eines angeschlossenen Verbrauchers - Google Patents

Description

Fig. 2 eine Seitenansicht von Fig. 1,

F i g. 3 eine Ansicht von der Schmalseite der F i g. 1 her gesehen,

F i g. 4 ein Schaltschema des Anzeigegeräts laut Fig. 1 bis 3,

F i g. 5 eine der F i g. 1 entsprechende Ansicht einer anderen Ausführung.

Laut Fig. 1 sind auf der Grundplatte 21 die beiden Elektromagneten 22, 23 mit je einer Erregerwicklung montiert. Der Kern 24 und die beiden Jochschenkel 26, 27 bilden zusammen das Joch des Elektromagneten 31 und bestehen aus hochpermeablem Werkstoff. Die Jochschenkel 26, 27 sind um die Platte 28 herumgebogen, so daß ihre Enden 26 a, 27« im wesentlichen zueinander parallel sind.

Auf senkrecht auf der Grundplatte 21 montierten Zapfen29 kann sich der eine große Remanenz besitzende Permanentmagnet 31 mit den beiden Polen 31N und 315 drehen. Beide Schenkelenden 31N, 315 lauf en keilförmig aufeinander zu und in einer verhältnismäßig scharfen Spitze aus. Dabei verlaufen die Keilflanken 31a und 31 b im wesentlichen parallel zu den Keilflanken 31 d und 31c. Die Keilflanken 31a und 31 d sollen außerdem in der einen Endstellung im wesentlichen parallel zu den Schenkelenden 26 a, 27 a des Joches 24, 26, 27 verlaufen. Wobei man dieser Position die Störung des angeschlossenen Verbrauchers zuordnen kann. Die andere Endstellung zeigt dann den Betriebszustand an, wobei dann die Keilflanken 31 b, 31 c im wesentlichen parallel zu den Schenkelenden 27a, 26a liegen.

Mit dem Permanentmagneten 31 ist ein unmagnetischer Anzeigeteller 32 mit einem nach unten zeigenden Flansch 32 α verbunden. Der Flansch 32 erstreckt sich über einen Winkel von etwa 120° und ist zum Permanentmagnet 31 so ausgerichtet, daß der Südpol 3IiV im wesentlichen auf die Mitte des Flansches 32 a weist. Zur Einstellung der Anzeigevorrichtung 32 sind die beiden Streifen 32 b, 32 c nach unten gebogen, richten durch Anlage an den Keilflanken den Permanentmagneten aus, wirken so auch als Anschlage, die das Hängenbleiben der Keilflanken 32 c und 31a" an den Schenkelenden 26 a, 27 a des Elektromagneten 31 verhindern.

Der Schalter besteht aus den beweglichen Schaltarmen 33, 36 und dem Schaltarmlager 34 auf der Isolierplatte 28. Die beiden Schaltarme 33, 36 liegen so federnd gegen ihre Anschläge 34, 37 an, daß beim Fehlen einer Gegenkraft beide Schaltarme in Schließsteilung stehen.

Die Nasen 32d, 32 e am Flansch 32a des Anzeigetellers 32 können die Schaltarme 33, 36 aus ihrer Ruhelage drehen. In der Stellung laut F i g. 1 drückt die Nase 32 d gegen den Schaltarm 33 und trennt ihn so vom Festkontakt und öffnet den Schalter. Wenn der Permanentmagnet 31 in seiner anderen Endstellung steht, drückt die Keilflanke 32c gegen den Schaltarm 36 und trennt ihn vom Gegenkontakt 37. Dabei rückt der Anschlag 32 d von seinem Schaltarm 33 und läuft wieder auf seinem Gegenkontakt auf.

Auf der Gegenseite des Anzeigegerätes sind vier Anschlüsse 40-43 vorgesehen. Die vier Wände 44-47 bilden zusammen mit der Grundplatte den Gerätkasten. Drei Wände, nämlich die Wände 44-46, können undurchsichtig sein, während die vierte Wand 47 ein Fenster 47a besitzt. Aus Fig. 2 sieht man, - daß die Jochschenkel 26, 27 die Enden der Elektromagneten mit den Erregerwicklungen 22, 23 durchsetzen, durch den Kern 24 verbunden sind und dann die Platte 28 umfassen. Der Permanentmagnet 31 sitzt drehbar auf dem Zapfen 29, der Flansch 48 dient als Anschlag für den Zapfen 29.

Der Schaltarm 36 besteht aus den beiden federnden und unterschiedlich dicken oder langen Metallstreifen 36a, 36b. Sie haben dadurch eine unterschiedliche Resonanzfrequenz, so daß auch bei Vibration mindestens ein Schaltarm an seinem Gegenkontakt anliegt.

Der Baustein 53 enthält die Elektronik zur Steuerung des Anzeigegeräts und ist in eine Aussparung des unteren Teils der Platte 28 eingesetzt. Die Nase 28 a an der Platte 28 stellt den Baustein 53 im Anzeigegerät fest.

Laut Fig. 3 besteht der Anzeigeteller 32a aus den beiden Abschnitten 32 a' und 32 a", die in verschiedenen Farben bemalt sind. Bei der in Fig. 1 dargestellten Lage des Permanentmagneten 31 liegt der Abschnitt 32 α" vor dem Fenster 47 a, so daß man seine Farbe erkennen kann. Diese Lage soll den Störfall anzeigen. In der anderen Endstellung liegt der Abschnitt mit der anderen Farbe hinter dem Fenster 47a und zeigt so den richtigen Betriebszustand des angeschlossenen Verbrauchers an. Statt unterschiedlicher Farben kann man auch andere Anzeigemittel verwenden.

Laut dem Schaltbild der Fig. 4 für den Baustein 53 (Fig. 2) sind die Anschlüsse 40-43 mit den Erregerwicklungen 22, 23 verbunden. Der Baustein 53 besteht aus drei Transistoren 56, 57, 58, deren Emitter-Kollektor-Kreise in Reihe mit den Erregerwicklungen 22, 23 und den Schaltarmen 33, 36 geschaltet sind. Die beiden Gegenkontakte 34, 37 sind mit dem Anschluß 43 und dieser mit dem Pluspol einer Spannungsquelle von 28 Volt = verbunden. Den Erregerwicklungen 22, 23 sind die Dioden 59, 60 parallel geschaltet, um Störungen durch Fremdinduktion oder durch Funksignale zu unterdrücken. Die Verbindung zwischen der Diode 59 und der Erregerwicklung 22 ist mit dem Kollektor des Transistors 56 verbunden. Ebenso liegt der Emitter des Transistors 58 auf Erdpotential 41, während sein Kollektor mit Erregerwicklung 23 verbunden ist. Die Basis des Transistors 56 ist über einen Widerstand 62 mit dem Anschluß 42, und dieser mit einer als Vorspannung von etwa 4 VoIt= verbunden. Die Basen der Transistoren 57,58 liegen über die beiden Widerstände 63, 64 am Anschluß 40, der die Spannung des angeschlossenen und zu überwachenden Verbrauchers empfängt.

Beim richtigen Arbeiten des angeschlossenen Verbrauchers nimmt das Anzeigegerät über den Anschluß 40 eine Spannung auf, die nicht größer als ungefähr +0,25VoIt gegenüber Erdpotential 41 ist. Im Störfall laut Fig. 1 erhält der Anschluß 40 eine Spannung von mindestens +3,6VoIt. Dann hat der Schaltarm 36 Kontakt mit seinem Gegenkontakt 37 und ist die Erregerwicklung 22 spannungsfrei, weil der Transistor 56 nicht leitend ist.

Arbeitet der angeschlossene Verbraucher wieder normal, dann liegt am Anschluß 40 nur eine Spannung von weniger als 0,25 Volt und sperrt den Transistor57, so daß der Widerstand 62 stromlos wird und die Spannung an der Basis des Transistors 56 auf einen Wert von ungefähr +4VoIt steigt, wodurch der Transistor 56 leitend wird. Jetzt fließt Strom vom

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Anschluß 43 durch den Gegenkontakt 37, den Schalt- Elektromagnete, jedoch mit unterschiedlicher Feldarm 36, den Elektromagneten 22 und den Emitter- stärke, für ein resultierendes gleichgerichtetes Ma-Kollektor-Kreis des Transistors 56. Der Jochschenkel gnetfeld erzeugt werden.

26 wird hierdurch ein Nordpol und der Jochschenkel In F i g. 5 ist ein Anzeigegerät ähnlich wie in

27 ein Südpol, der Permanentmagnet 31 bewegt sich 5 F i g. 1 dargestellt, das jedoch gewisse Abänderungen in seine andere Endstellung und unterbricht so die in den Bauteilen des Magnetkreises und bei der Verbindung zwischen dem Schaltarm 36 und dem Anzeigevorrichtung aufweist. Jedoch viele Einzelteile Gegenkontakt 37. Gleichzeitig bekommt der Schalt- sind identisch mit denen in F i g. 1 und sind mit arm 33 Kontakt mit seinem Gegenkontakt 34. Dabei denselben Positionsziffern bezeichnet. Hierin einbleibt jedoch die Erregerwicklung 23 unerregt, weil io geschlossen sind die Elektromagneten 22, 23, die, der Transistor 58 wegen der nahe an Null liegenden wenn sie durch einen elektrischen Strom erregt Spannung am Anschluß 40 sperrt. Dieser Zustand werden, den benötigten magnetischen Fluß hervorhält an, solange der Verbraucher normal arbeitet. rufen.

Tritt eine Störung beim angeschlossenen Verbrau- Die Jochbeine sind etwas verschieden von denen,

eher auf, dann kommt eine Spannung von mindestens 15 die in Fig. 1 erläutert wurden. Die Enden 126a und

etwa +3,6VoIt an den Anschluß40, werden die 127a der Jochbeine nach Fig. 5 sind zusätzlich

Transistoren 57 und 58 leitend und fließt Strom gebogen, um sie näher zusammenzubringen, und zwar

durch den Transistor 58 und den Elektromagneten sind die Jochbeine 126 und 127 nach innen um die

23, wodurch die Jochschenkel 26, 27 umgepolt und Platte 28 gebogen und bilden so die Abschnitte 126 b

der Permanentmagnet 31 in die in F i g. 1 dargestellte 20 und 127 b. Von diesem Punkt sind sie ein zweites

Position zurückgedreht werden. Dies unterbricht die Mal nach innen um den Vorsprung 28 α gebogen,

Verbindung zwischen dem Schaltarm 33 und dem wobei sie die Abschnitte 126« und 127 a bilden, die

Gegenkontakt 34, macht die Erregerwicklung 23 enger zusammen sind als die Enden 26 α und 27 a \_L

spannungslos und bringt den Permanentmagneten31 der Fig. 1. Dies wird dadurch ermöglicht, daß an.

in die Ruheposition der Fig. 1. Gleichzeitig läßt der 25 Stelle der Streifen 32b, 32 c ein Satz isolierender

geöffnete Transistor 57 Strom durch den Widerstand Ansätze 66-69 an den Kanten 31a-31d des Perma-

62 fließen, wodurch die Spannung an der Basis des nentmagneten angebracht ist. Diese Ansätze können

Transistors 56 so fällt, daß dieser gesperrt wird, auch weggelassen werden, wenn man den zwischen

obgleich sein Kollektor nun über den Elektromagne- den Kanten 31 α und 31 b und zwischen den Kanten

ten 22, den Schaltarm 36 und den Gegenkontakt die 3° ³Ic und 31 d liegenden Winkel ein wenig größer

am Anschluß 23 anliegende Spannung hat. macht als den Gesamtwinkel, durch den der Perma-

Die Schaltarme 33, 36 liegen so in Reihe mit den nentmagnet 31 sich zwischen seinen Endstellungen

Elektromagneten 22 und 23, daß jeder Schaltarm ^dreI?t, so daß die Enden 31N und 31S die Pole nicht

durch die Bewegung des Schaltarms 33 oder des streifen.

Schaltarms 36 sehr kurzzeitig nach Spannungsauf- 35 Das Material muß derart ausgewählt werden, daß

nähme der Erregerwicklung 23 oder 22 geöffnet und es nicht nur seine Magnetkraft behält, sondern auch

dadurch der Betriebsstrom rasch gesperrt wird. Das einen relativ geringen magnetischen Widerstand

Anzeigegerät hat deshalb kleinen Stromverbrauch bildet, so daß zwischen den Polen ein Weg geringen

und arbeitet mit einem Minimum an Ruhestrom. Widerstands erzielt wird. Für den Permanentmagne-

Man kann die Schaltarme 33, 36 auch ganz weg- 4° ten 31 hat sich Stahl mit 18% Kobalt bewährt,

lassen, wenn man die Erregerwicklungen 22, 23 Diese Legierung besitzt die gewünschten magne-

direkt mit dem Anschluß 43 verbindet, vorausgesetzt, tischen Eigenschaften und ist auch relativ einfach

daß der Stromverbrauch dann noch erträglich ist. zu formen.

Einen geringen Stromverbrauch kann man ohne die Die gefaltete obere Ecke der Anzeigevorrichtung (

Schaltarme auch noch erhalten, wenn man den Tran- 45 132 ist in der Ausführungsform nach F i g. 5 nicht

sistor 57 und die Widerstände 62-64 zusätzlich weg- zylindrisch ausgebildet, sondern besitzt zwei relativ

läßt und die Transistoren 56 und 58 direkt impuls- flache Oberflächen 132' und 132", die miteinander

steuert. Diese Impulse müssen dabei den Basiselek- einen stumpfen Winkel bilden. Hierdurch wird für

troden der Transistoren 56,58 so aufgegeben werden, das Fenster 47 a ein klares Bild geboten, das den

daß nur ein Transistor 46, 48 leitend werden kann. 5° Zustand etwas besser erkennen läßt als die abgerun-

Schließlich kann man den Baustein 53 auch außer- dete Ecke 32a der F i g. 1.

halb des Anzeigegeräts anordnen, wenn man nur die Schließlich sind die äußeren Enden 133 α und 136 a Enden der Erregerwicklungen 22, 23 durch Außen- der federnden Schaltarme 133 und 136 geringfügig spannungen steuert. Man kann die Erregerwicklun- nach außen gebogen, um einen besseren Aufschlaggen 22, 23 sogar in einer einzigen Erregerwicklung 55 winkel für die Oberflächen des Gegenlagers 132 d mit einer bifilaren Wicklung kombinieren. Verwendet und 132 e zu bilden. Dieser Winkel bewirkt zusamman einen Schalter mit zwei Polen und zwei An- men mit dem nun nicht mehr runden Flansch schlagen zur Spannungsumpolung, dann lassen sich 132 a, daß sich die Oberflächen des Gegenlagers die beiden Erregerwicklungen ebenfalls durch eine nicht mehr hinter den Schaltarmen 133 und 136 einzige Wicklung ersetzen. Man muß dann aber die 60 festklemmen.

Schaltarme 36, 37 durch einen Stromfluß in der einen F i g. 6 ist eine abgeänderte Ausführungsform des

oder anderen Richtung in der oder den Erregerwick- Gegenstandes der Erfindung, bei der an Stelle eines

lungen aktivieren. Der erforderliche Stromfluß kann quaderförmigen Kastens ein zylinderförmiger Behäl-

durch Anschluß der beiden Enden eines einzigen ter gewählt wurde. Die magnetischen Bauteile sind

Elektromagneten an eine Spannungsquelle, und zwar 65 gegenüber denen in F i g. 5 unverändert geblieben,

zuerst in einer, dann in anderer Richtung, oder und brauchen daher nicht mehr beschrieben zu wer-

Erregung der einen oder der anderen Erregerwick- den. Diese Bauteile sind in einem zylindrischen

lung 22, 23, oder durch gleichzeitige Erregung beider Gehäuse 71 montiert, welches entweder aus Kunst-

stoff oder unmagnetischem Metall besteht. Es besitzt einen Mantel 72 und einen Deckel 73. Die Anzeigevorrichtung umfaßt einen Schaft 74, der sich mit der Vorrichtung 31 drehen kann. An den Enden der Pole 126 a und 127 a befindet sich eine Stütze, auf der der Träger 77 montiert ist. Eine kurze Welle 78 ist drehbar in der Stütze 77 gelagert und trägt eine Kreisplatte 79. Diese Kreisplatte 79 besitzt ein Langloch mit den beiden Kanten 81, 82, in das das freie Ende des Schaftes 74 eingreift. Hierdurch wird die Kreisplatte beim Bewegen des Permanentmagneten 31 ebenfalls hin- und herbewegt.

Die Kreisplatte 79 besitzt ein Segment 84, das in einer anderen Farbe angestrichen ist als der Rest der Kreisplatte, der durch ein Fenster 86 sichtbar ist, wenn der Schaft 74 in die von der dargestellten Lage entgegengesetzte Stellung gedreht worden ist. Daher bewegen sich sowohl Permanentmagnet 31 wie auch Kreisplatte 47 synchron, jedoch mit aufeinander senkrecht stehenden Achsen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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Claims (1)

1. Patentansprüche:

   1. Elektromagnetisch betätigtes Anzeigegerät für zwei unterschiedliche Betriebszustände eines angeschlossenen Verbrauchers mittels der den beiden Betriebszuständen jeweils zugeordneten unterschiedlichen Spannungen und mit zwei gleichsinnig reihengeschalteten Erregerwicklungen auf einem gemeinsamen Joch des einen Permanentmagneten als Teil des Anzeigegliedes umsteuernden Elektromagneten, dadurch ge- ίο kennzeichnet, daß jede Erregerwicklung (22, 23) von einer der beiden Spannungen (Anschluß 40) mit Folge unterschiedlicher Polarität erregt und der Ruhestrom in beiden Erregerwicklungen auf ein Minimum begrenzt ist.

   2. Anzeigegerät nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch zwei Elektromagneten mit je einer Erregerwicklung (22, '23).

   3. Anzeigegerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der durch die beiden Erregerwicklungen (22, 23) gesteuerte, drehbare Permanentmagnet einen Anzeigeteller (32) mit zwei zwei Schaltarme (33, 36) betätigenden Nasen (32 d, 32 e)[trägt.

   4. Anzeigegerät nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils eine Erregerwicklung (22, 23) und ein Schaltarm (33, 36) derart in Reihe geschaltet sind, daß der zugehörige Elektromagnet bei Erregung seinen mit ihm in Reihe liegenden Schaltarm öffnet.

   5. Anzeigegerät nach Anspruch 2 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Erregerwicklungen (22, 23) in einem U-förmigen Joch (24, 26, 27) untergebracht sind, Die Erfindung betrifft ein elektromagnetisch betätigtes Anzeigegerät für zwei unterschiedliche Betriebszustände eines angeschlossenen Verbrauchers mittels der den beiden Betriebszuständen jeweils zugeordneten unterschiedlichen Spannungen und mit zwei gleichsinnig reihengeschalteten Erregerwicklungen auf einem gemeinsamen Joch des einen Permanentmagneten als Teil des Anzeigegliedes umsteuernden Elektromagneten.

   Bei einem bekannten Anzeigegerät dieser Art, das als Schauzeichen ausgebildet ist (deutsches Gebrauchsmuster 1 902 554), sind zwei Erregerwicklungen auf einem gemeinsamen Elektromagneten gegensinnig in Reihe geschaltet, und es fließt ständig ein nicht unerheblicher Ruhestrom.

   Die Erfindung hat die Aufgabe, diesen Ruhestrom unter Beibehaltung hoher Ansprechempfindlichkeit und einfacher und sicherer Bauart des Anzeigegeräts auf ein Minimum zu begrenzen.

   Die Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, daß jede Erregerwicklung von einer der beiden Spannungen mit Folge unterschiedlicher Polarität erregt und der Ruhestrom in beiden Wicklungen auf ein Minimum begrenzt ist.

   Die Begrenzung des Ruhestroms des Anzeigegeräts ist besonders dann ein großer Vorteil, wenn an ein und denselben Verbraucher zahlreiche Anzeigegeräte der erfindungsgemäßen Art angeschlossen sind. Dann summiert sich nämlich der Ruhestrom dieser Anzeigegeräte, bleibt aber trotzdem wesentlich geringer als der Summen-Ruhestrom, den die bekannten und in gleicher Anzahl angeschlossenen Anzeigegeräte verbrauchen würden.

   Das Anzeigegerät nach der Erfindung wird durch

   dessen Schenkelenden (26 a, 27 a) den Polen 35 Stromimpulse gesteuert, die immer dann auf die (31N, 31S) des Permanentmagneten (31) gegen- Erregerwicklungen gegeben werden, wenn die Stelüberliegen. lung des Anzeigegliedes geändert werden soll. Man

   6. Anzeigegerät nach Anspruch 5, dadurch kann das Anzeigegerät auch durch eine Spannungsgekennzeichnet, daß die Schenkelenden (26 a, quelle steuern, die einen dauernden Stromfluß in 27 a) keilförmig zulaufen, derart, daß je zwei ihrer 40 den Erregerwicklungen aufrechterhalten kann. Für Keilflanken (31 a, 31 b, 31 c, 31 d) in jeder End- diese Art der Steuerung rüstet man das Anzeigegerät

   stellung des Permanentmagneten (31) etwa parallel und mit geringem Abstand zu den Enden (26a, 27a) des U-förmigen Jochs (24, 26, 27) verlaufen.

   7. Anzeigegerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schenkel des U-förmigen Jochs (24, 26, 27) mindestens an einigen Stellen geringsten Abstandes zum Permanentmagneten vorzugsweise mit einem Schaltarm zur Abschaltung der Erregerwicklungen von der Spannungsquelle aus, sobald das Anzeigeglied die gewünschte Endstellung erreicht hat. Die Schaltarme sind dabei so angeordnet, daß sie einen neuen Strompfad schließen, über den das Anzeigeglied elektromagnetisch in seine Ausgangsstellung zurückgeführt wird, sobald der Betriebszustand des angeschlossenen Verbrauchers

   (31) Einbuchtungen (326 a, 3260, 426 a, 427 a, 50 diese Rückkehr erlaubt.

   526 a, 526 b, 527 a, 527 b, 626 a, 627 a) aufweisen. Das Anzeigeglied kann ein mit einem drehbaren

   8. Anzeigegerät nach Anspruch 5 oder 6, da- Permanentmagneten verbundener Anzeigeteller mit durch gekennzeichnet, daß die Keilflanken (31 α, zwei verschieden farbigen Feldern sein, die je nach 31 b, 31c, 3Id) des Permanentmagneten (31) der Stellung des Permanentmagneten und damit des Ansätze (66, 61, 68, 69) aus nichtmagnetischem 55 Anzeigegliedes in einem Schaufenster des Anzeige-Werkstoff besitzen. gerätes erscheinen und so ein leichtes Ablesen

   9. Anzeigegerät nach den Ansprüchen 1 bis 8, erlauben.

   dadurch gekennzeichnet, daß der Elektromagnet Zur Steuerung des Permanentmagneten kann man

   (31) eine bifilare Wicklung hat. auf dessen Joch entweder zwei getrennte oder eine

   10. Anzeigegerät nach den Ansprüchen 3 bis 9, 60 einzige Erregerwicklung mit bifilarer Wicklung verdadurch gekennzeichnet, daß die Schaltarme (33, wenden. In jedem Fall wird eine der beiden Erreger-

   36) aus jeweils zwei Metallstreifen (36a, 36 b) verschiedener Resonanzfrequenz bestehen, die unter Vorspannung an ihrem Gegenkontakt (34,

   37) anliegen.

   wicklungen oder bei einer einzigen bifilaren Erregerwicklung eine bifilare Wicklung von einer der beiden Spannungen erregt.

   Die Zeichnungen erläutern an Hand von Ausführungsbeispielen die Erfindung. Dabei zeigt

   Fig. 1 einen Schnitt durch eine erste Ausführung des Anzeigegeräts,