DE1766929C - Anzeigevorrichtung zur Ferneinstellung eines Zeichens - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Anzeigevorrichtung zur Ferneinstellung eines Zeichens, mit einem ringförmigen Stator, an dem mindestens ein von einer Erregerspule umgebener Pol vorgesehen ist, mit einem mittig im Stator angeordneten Rotor, der zwei sich entgegengesetzt erstreckende, an den Enden abgeschrägte Magnetpole aufweist, die bei Stromdurchgang durch die Erregerspule zur Fluchtung mit dem genannten Pol kommen.

Dem Fachmann auf dem Gebiet der elektromagnetischen Drehanzeiger ist es bekannt, daß Schwierigkeiten auftreten, wenn wirksam eine Drehung des Rotors um 180° durch Umkehrung des Hauptfeldes herbeigerührt werden soll. Die bisherigen Vorschläge zur Lösung dieses Problems waren darauf gerichtet, den Rotor in einer geringfügig winkelig versetzten bzw. nicht ausgefluchteten Lage zum benachbarten ausgeprägten Pol zu hemmen. Diese Bauweise und Wirkungsweise ergibt ein lästiges und störendes

ίο Schwingen, Schwanken oder Zittern des Rotors, besonders bei Verwendung eines pulsierenden oder intermittierenden Stromes.

In einer bekannten Anzeigevorrichtung wird die Polschrägung lediglich dazu verwendet, für den er-

regten und unerregten Betriebszustand verschiedene Rotorstellungen zu erzielen.

In einer weiteren bekannten Anzeigevorrichtung ist zwischen dem Rotor-Magnetpol und dem Stator ein stationärer Ring mit einer Anzahl von Eisenstäb-

chen vorgesehen, durch welche der Rotor bei abgeschaltetem Statorfeld gegenüber einer ersten Stellung, die er unter Einwirkung des Statorfeldes einnimmt, geringfügig in eine zweite Stellung weiterbewegt wird. Auf diese Weise wird verhindert, daß bei tiner Umschaltung der Anzeigevorrichtung in eine um 180° gegenüber der bisherigen Stellung versetzten Rotorstellung der Rotor in ein labiles Gleichgewicht gelangt, aus welchem er erst herausgebracht werden muß (deutsche Patentschrift 1 146 412).

Es ist ferner bekannt, in Gebern für Fernmeßeinrichtungen einem Magnetrotor einen über seine axiale Länge ungleichförmigen Verlauf zu geben, um dadurch im wesentlichen rein sinusförmige Spannungen zu erzeugen (deutsche Patentschrift 942 253).

Schließlich sind in Fernanzeigeeinrichtungen Rotormagnetpole bekannt, die in axialer Richtung dreieckförmig ausgebildet sind, um bei Abweichungen von der Mittelstellung zwischen zwei Polschuhen des Feldes auf den Rotormagnetpol eine große Richtkraft hervorzurufen (deutsche Patentschrift 321 507).

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei Umkehr der Statorpolerregung zur Ausführung einer i80°-Rotordrehung eine Rotordrehung in einer bestimmten Richtung einzuleiten.

Dies wird dadurch erreicht, daß erfindungsgemäß jeder Magnetpolendabschnitt jeweils eine einzige gegenüber einer Normalen zur Magnetpolachse geneigte Stirnfläche aufweist und die geneigten Stirnflächen der beiden Magnetpolendabschnitte parallel zueinander sind, um bei Fluchten mit dem Statorpol, dessen Endfläche jeweils senkrecht auf der Rotorachse steht, einen unsymmetrischen Verlauf des Magnetfeldes (F i g. 7) bei einer Abstoßungserregung zu erzeugen, durch welche bei einer Umkehr der Statorpolerregung zur Ausführung einer 180°-Rotordrehung eine vorgegebene Drehrichtung der Magnetpole begünstigt ist.

Die erfindungsgemäße Ausführung hat gegenüber bekannten Anordnungen, in welchen für erregten und unerregten Betriebszustand verschiedene Rotorstellungen hervorgerufen werden, den Vorteil, daß die Rotorstellung in beiden Fällen dje gleiche bleibt, so daß die Anordnung weniger Schwingungen ausgesetzt ist und daher ruhiger arbeitet, wobei auch ein unruhiges Ziffernbild durch eine Verstellbewegung nach jedem Anzeigevorgang vermieden wird.

Die Erfindung wird anschließend in Verbindung mit den Zeichnungen beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 eine Vorderansicht einer erfindungsgemäßen Anzeigevorrichtung,

F i g. 2 eine Ansicht im Schnitt aach der Linie 2-2 in Fig. 1,

F i g. 3 eine Ansicht im Schnitt nach der Linie 3-3 in Fig. 2,

Fig. 4 eine auseinandergezogene schau bildliche Ansicht der in Fig. 1 bis 3 dargestellten Anzeigevorrichtung,

F i g. 5 in vergrößertem Maßstab eine schematisehe Darstellung eines ausgeprägten Statorpols und eines Rotors gemäß der Erfindung in Ausfluchtung, welche die magnetischen Kraftlinien zeigt, die durch eine Abstoßungserregung der Statorpolspule erzeugt werden,

F i g. 6 eine der F i g. 5 ähnliche Anrieht, welche jedoch das Magnetfeld zeigt, das durch eine anziehende Erregung der Statorpolspule erzeugt wird, und

F i g. 7 eine der F i g. 5 ähnliche Ansicht einer etwas abgeänderten Ausführungsform des Rotors.

Die in F i g. 1 bis 4 dargestellte erfindungsgemäße Anzeigevorrichtung ist mit 10 bezeichnet und besitzt eine im wesentlichen rechteckige Trägerplatte 11, die Bohrungen 12 in rechteckiger Anordnung zur Auf- as nähme von Befestigungsmitteln aufweist. Mittig zu der rechteckigen Anordnung von Bohrungen 12 Ueht von der einen Seite der Platte 11 ein Achsstummel 13 ab, dessen äußerer Teil 14 abgesetzt ist und eine nach außen gerichtete Umfangsschulter 15 zwischen den Enden des Achsstumniels bildet.

Eine ringförmige Vorlegscheibe bzw. ein Bund 16 ist um den Achsteil 14 herum in Anlage an der Schulte«· 15 angeordnet, und ein Lager oder Rohr 17 erstreckt sich drehbar um den Achsteil 15 derart, daß sein eines Ende der Vorlegscheibe 16 benachbart ist. Der Rotor 20 ist auf einer Lagerbuchse 17 befestigt und um die Achse 13 drehbar. Der Rotor 20 besteht vorteilhaft aus einem magnetisch harten Material und weist eine Nabe 21 auf, die aus zwei diametral entgegengesetzten, sich radial nach außen erstreckenden Magnetpolen 22 und 23 besteht. Die Magnetpole 22 und 23 können im wesentlichen rechteckigen Querschnitt besitzen und weisen Magnetpolendabschnitte 24 und 25 auf, die geneigte Stimflächen haben. Die Stirnflächen der Magnetpolendabschnitte 24 und 25 sind parallel. Durch diese Ausbildung kann trotz der unsymmetrischen Gestaltung des Rotors 20 eine Auswuchtung erzielt werden.

Den Rotor 20 und die Achse 13 in einem Abstand so umgebend und konzentrisch dazu ist ein äußerer zylindrischer Teil bzw. eine Trommel 30 vorgesehen, die mit geeigneten Markierungen, beispielsweise mit Zahlen, versehen sein kann, wie in F i g. 1 dargestellt. Der Zylinder bzw. die Trommel 30 kann eine äußere Endwand 31 aufweisen, die sich vom äußeren Ende der Trommel radial nach innen zur Lagerbuchse 17 erstreckt, an welcher sie mit einem nach innen gerichteten rohrförmigen Ansatz 32 versehen ist, der fest um die Lagerbuchse 17 herumsitzt und benachbart dem Rotor 20 endet, Ein Sprengring 33 kann um den freien Endbereich der Achse 13, beispielsweise in einer Nut 34 derselben, zum Einrasten gebracht werden, um die Lagerbuchse 17, den Rotor 20 und den Trommelteil 32 in ihrer Stellung zu erhalten, jedoch eine gemeinsame Drehung dieser Teile zu ermöglichen.

In einem Abstand den Rotor 20 umgebend und innerhalb der Trommel 30 ist an der Platte 11 ein Stator 40 befestigt. Der Stator kann einen Trägerring bzw. Abstandsring 41 aufweisen, der die Achse 13 konzentrisch umgibt und in geeigneter Weise mit seiner einen Seite in Anlage an der Platte 11 befestigt ist Eine Anzahl ringförmiger, magnetisch weicher Lamellen 42 sind aneinander anliegend gestapelt und in Überdeckung mit dem Ring 41 befestigt, so daß sie den Rotor 20 innerhalb der Trommel 30 mit einem Abstand umgeben. Die Lamellen 42 sind vorteilhaft je mit mehreren radial nach innen gerichteten Ansätzen versehen, die vorteilhaft ebenfalls · aus eiitem magnetisch weichen Material bestehen und aneinander anliegen, so daß jede Gruppe von aufeinanderliegenden Ansätzen 43 einen sich radial nach innen erstreckenden Pol 44 bildet.

Die inneren Enden der Pole 44 können im wesentlichen flach oder quadratisch sein, so daß sie tangential zur Rotorbahn sind. Obwohl eine ungerade Zahl von Polen 44 dargestellt und beschrieben ist, im vorliegenden Fall sind es fünf Pole, kann eine größere oder kleinere gerade oder ungerade Zahl vorgesehen sein. Eine ungerade Zahl ist jedoch vorteühaft, da sie doppelt soviel Rotorstellungen, als der Polzahl entspricht, ermöglicht, wie sich aus dem Nachfolgenden ergibt.

Um die verschiedenen Pole 44 sind Erregerspulen 45 angeordnet, von denen jede wahlweise in einer gewünschten Richtung erregbar ist, um eine bestimmte Polarität zu erzielen. Die Erregerspulen 45 sind mit Zuleitungen 46 zur Verbindung mit einer Stromquelle versehen.

Gemäß F i g. 6 ergibt sich bei Stromfluß durch die Erregerspule 45 ein Südpol. Dieser hat den Magnetpol 22 (Nordpol) im wesentlichen in Fluchtung mit dem Stator-Südpol angezogen. Die magnetischen Kraftlinien, welche durch den Südpol 44 hervorgerufen werden, sind im wesentlichen symmetrisch zum Südpol und verlaufen durch den angezogenen Magnetpol 22 symmetrisch zu dem letzteren. Dies ist insbesondere der Fall, wenn die Querschniltsgcstaltungen der gefluchteten Pole 44 und 22 wie bei der dargestellten Ausführungsform im wesentlichen gleich sind. Der Umstand, daß der Luftspalt 50 zwischen den im wesentlichen gefluchteten Polen 44 und 22 eine sich seitlich verändernde Größe hat, bedeutet keine nachteilige Beeinflussung der Ausfluchtung der sich anziehenden Magnetpole, da praktisch der gesamte Fluß in Längsrichtung der Magnetpole verläuft. Wenn die Erregerspule 45 in F i g. 6 stromlos wird, hat der Restfluß den gleichen Verlauf wie dargestellt, so daß die Ruhestellung des Rotors 20 bei abgeschaltetem Strom die gleiche wie unter Strom bleibt. Es treten daher keine Schwingungen des Rotors auf.

Bei der Umkehrung des Stromflusses durch die Er-'egerspule 45 befinden sich gemäß F i g. 5 der Magnetpol 22 und der damit gefluchtete Statorpol 44 in magnetischer Opposition, d. h. sie sind gleichnamig und stoßen einander ab, da sie in der Darstellung beide Nordpole sind. Es entstehen daher zwei entgegengesetzte Südpole in Abstand voneinander und um 90° versetzt. Jedoch sind infolge der geneigten Stirnfläche des Magnetpolcndabschnitts 24 die erhaltenen Südpole von verschiedener Stärke oder Flußdichtc, so daß sie eine Restkraft in der einen Richtung tangential um Bogen der Rotorbahn ausüben. Diese tangentialc Restkraft reicht aus, eine anfängliche Dre-

lung des Rotors 20 zu bewirken, worauf dieabstoiende magnetische Kraft weitenvirkt, um eine Roordrehungum 180° zu vollenden.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 7 ist der Ro- or 20 α ähnlich wie der Rotor 20 aufgebaut und besitzt eine Nabe 21 α aus magnetisch hartem Material und sich diametral entgegengesetzt erstreckende Magnetpole 22 a und 23 a. Die Magnetpolendabschnitte 24 a und 25 a sind jedoch aus magnetisch weichem Material hergestellt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Anzeigevorrichtung zur Ferneinstellung eines Zeichens, mit einem ringförmigen Stator, an dem mindestens ein von einer Erregerspule umgebener Pol vorgesehen ist, mit einem mittig im Stator angeordneten Rotor, der zwei sich entgegengesetzt erstreckende, an den Enden abgeschrägte Magnetpole aufweist, die bei Stromdurchgang durch die Erregerspule zur Fluchlung mit dem genannten Pol kommen, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Magnetpolendabschnitt (24, 25) jeweils eine einzige gegenüber einer Normalen zur Magnetpulachse geneigte Stirnfläche aufweist und die geneigten Stirnflächen der beiden Magnetpolendabschnitte (24, 25) parallel zueinander sind, um bei Fluchten mit dem Statorpol (44), dessen Endfläche jeweils senkrecht auf der Rotorachse steht, einen unsymmetrischen Verlauf des Magnetfeldes (F i g. 7) bei einer Abstoßungserregung zu erzeugen, durch welche bei einer Umkehr der Statorpolcrregung zur Ausführung einer 180°- , Rotordrehung eine vorgegebene Drehrichtung der Magnetpole begünstigt ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnetpolendabschnitt (24, 25) einen Luftspalt von sich seitlich verändernder Abmessung begrenzt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnetpole (22, 23) aus einem permanent magnetisieren magnetisch harten Material bestehen.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch einen magnetisch weichen Magnetpolendabschnitt (24a, 25 a) an jedem der magnetisch harten Magnetpole (22 a, 23 a).

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die unsymmetrischen magnetischen Magnetpolendabschnitte (24, 25) keilförmig ausgebildet sind und einen keilförmigen Luftspalt zwischen einem im wesentlichen ausgefluchteten ausgeprägten Magnetpol begrenzen.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die keilförmigen Magnetpolendabschnitte (24, 25) sich von entgegengesetzten Magnetpolen (22, 23) zur Drehauswuchtung des Rotors diagonal entgegengesetzt nach außen erstrecken.