DE1813121A1 - Elektromechanische Anzeigeeinrichtung - Google Patents

Description

TELDI X. GMBH

69 HEIDELBERG
Grenzhöfer Weg 36

69 Heidelberg, den E/Pt-Ei/Sä E-14-8

Elektromechanische Anzeigeeinrichtung

Die Erfindung betrifft eine elektromagnetische Anzeigeeinrichtung, bestehend aus einem Magnetkörper mit mehreren Polen und mit Erregerspulen zur Einstellung eines quermagnetisierten Rotors, der mit einer die Magnetanordnung übergreifenden, Symbole tragenden Haube verbunden ist.

Derartige Anzeigeeinrichtungen sind als Miniaturbausteine in Luftfahrzeugen, Rechengeräten oder anderen elektronischen Systemen sur Anzeige von Zahlen, Symbolen o.a. bereits verwendet worden. Sie bestehen z.B. gemäß den US-Patenten 3 350 709 und 3 311 911 aus einem in Kunstharz eingegossenen fünfpcligen Magnetkörper und einem drehbar gelagerten, runden, aber quer magnetisierten Permanentmagneten, mit dem eine beide Bauteile übergreifende topfförmige Haube verbunden ist, die die anzuzeigenden Symbole trägt. Zur Änderung der Stellung des drehbar gelagerten Dauermagneten sind elektrische Spulen vorgesehen, die auf die radial stehenden Pole des Magnetkörpers aufgesteckt sind. Au3on sind diese Pole durch einen Jochring miteinander

009849/0813

verbunden. Wird nun an eine der fünf Spulen eine Gleichspannung gelegt, so hat diese eine Drehung.des Dauermagneten zur Folge, so daß in einem Fenster des Äbdeckgehäuses ein bestimmtes, dieser Spule zugeordnetes Symbol erscheint. Mit den fünf Spulen in diesen Anzeigeeinrichtungen lassen sich also fünf unterschiedliche Symbole zur Anzeige bringen. Durch die gemeinsame Ansteuerung zweier benachbarter Spulen lassen sich fünf weitere Anzeigen gewinnen.-Mit diesen bekannten Anzeigeeinrichtungen können somit· die Zahlen von O bis 9 dargestellt werden.

Die Erfindung hat den Zweck, das· Bauvolumen der bekannten Anzeigeeinrichtungen zu verkleinern, ohne daß dadurch die Erkennbarkeit der anzuzeigenden Symbole leidet, und gleichzeitig eine schnellere Einstellung zu ermöglichen.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird vorgeschlagen, daß der Magnetkörper parallel zur Rotorachse angeordnete.Polstifte aufweist, deren Länge die axiale Breite des Rotors übersteigt und die an einem Ende durch ein flaches Bodenteil miteinander verbunden sind. Die Erregerspulen sitzen auf den Polstiften, so daß ihre Achsen parallel zur Drehachse des rotierenden Systems zu liegen kommen. Der Magnetkörper wird zweckmäßig in einem Stanzvorgang als ein Teil hergestellt, und nachfolgend werden die Polstifte um 90° umgebogen. Zum Zwecke einer besseren Rastung des Rotors wird dieser mit zwischen den Polsbiften liegenden Längsrillen versehen. Das ist insofern wichtig, als vermieden werden muß, daß das rotierende System bei Erschütterungen oder Stoßen unbeabsichtigt seine Stellung wechselt. Die erfindungsgemäße Gestaltung des Magnetkörpers bedeutet im Vergleich zu den bekannten Anzeigeexnrichtungen eine Verkleinerung des Durchmessers und eine Vergrößereung der Höhe (axialen Breite). Diese Tendenz gilt natürlich auch für die mit dem Rotor,verbundene Haube und das äußere Abdeckgehäuse. Der Vorteil der neuen Gestaltung liegt darin, daß infolge der relativen Durchmesser-

009849/0813

verkleinerung der Haube das Trägheitsmoment des beweglichen Systems unverhältnismäßig stark verringert wird. Dadurch ergibt sich bei gleicher Leistungsaufnahme pro Pol eine kürzere Einstellzeit oder bei gleicher Einstellzeit ein kleinerer Leistungsbedarf und damit eine Verringerung des Bauvolumens.

Ein weiterer wichtiger Fortschritt zeigt sich bei der fabrikatorischen Herstellung. Es ist wesentlich einfacher, die wenige Millimeter großen Spülchen in axialer Richtung und damit parallel zu einander auf die verhältnismäßig langen Polstifte zu stecken, als sie wie bisher in radialer Richtung auf die \ Pole aufzubringen. Die kleinen Spulen können auch im Verhältnis länger sein und sind daher auch für sich leichter zu wickeln, d.h. sie haben in unvergossenem Zustand eine größere Stabilität und sind damit leichter zu handhaben.

Mit den erfindungsgemäSen Änderungen derAbftessungsverhältnissc ergibt sich auch eine andere Aufteilung der Mantelfläche der Haube. Bisher waren die als Symbole vorzugsweise verwendeten Ziffern so angebracht, daß ihre Höhenerstreckung mit der Umfangsrichtung übereinstimmte. Das führte praktisch zu stark gedrückten, dickbauchigen Ziffern. Wenn jedoch die Höhe· der Haube wesentlich größer ist als der durch die Gesamtzahl der λ Symbole geteilte AußerLumfang, was sich bei der erfindungsgemäßen Grundkonzeption fast von selbst ergibt, dann sind die für die Symbole zur Verfugung stehenden Bereiche der Mantelfläche der Haube etwa doppelt so lang als breit, und die Ziffern können schlank und leicht lesbar gestaltet werden. Dabei muß jetzt; im Gegensatz zu der bekannten Anzeigeeinrichtung die Haube mit aufrechter Achse vor.dem Betrachter stehen.

Eine andere vorteilhafte Weiterentwicklung der Erfindung besteht darin, daß nicht eine oder zwei, sondern zwei oder drei jeweils benachbarte Wicklungen angesteuert' werden. Wenn, drei Pole elektrisch'erregt sin-d, dann stellt sich der Rotorpoi

009849/08 13

dem mittleren dieser drei gegenüber,· und wenn .zwei benachbarte Pole des Magnetkörpers elektrisch erregt sind, dann stellt sich der Rotorpol dazwischen. Der Vorteil dieser Ansteuerung besteht darin, daß in jedem Falle mehr als ein Pol an der Drehmomenterzeugung beteiligt sind, was die Miniaturisierung weiter begünstigt bzw. eine Verkürzung der Einstellzeit zuläßt.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel.der Erfindung dargestellt, und zwar zeigt die Figur Λ einen Schnitt durch eine montierte Anzeigeeinrichtung, Figur 2 eine räumliche Darstellung des noch nicht fertiggestellten Magnetkörpers, Figur 3 eine Draufsieht-auf den Rotor mit den Magnetpolen und Figur 4 die Vorderansicht der Anzeigeeinheit. Figur 5 zeigt ein anderes Beispiel für die Rotorfornu

In Figur Λ ist von dem Magnetkörper der Bodenteil 1 und ein Polstift 2 sichtbar. Der Magnetkörper ist, wie aus Figur 2 zu ersehen ist, durch einen Stanzvorgang hergestellt. Die fünf, dargestellten Poistifte 2 sind mit dem Bodenteil Λ verbunden und werden nachfolgend durch Abbiegen in die gestrichelt gezeichnete Stellung umgeformt. Auf die Polstifte werden die Erregerwicklungen 3 aufgesteckt. Danach wird der Magnetkörper 1 und 2 mit den aufgesteckten Spulen 3 in einem Gießharzkörper 4 eingebettet . In eine zentrale Ausnehmung des Gießharzkörpers ist ein Messingsbolzen 5 eingesetzt, der eine, feststehende Achse 6 aufnimmt, um die sich ein Rotor 7 dreht. Die Achsen der 'Erregerspulen 3 liegen parallel zu dieser Achse 6.

''Um eine möglichst reibungsarme Bewegung des Rotors 7 auf der Achse 6 zu erhalten, sind Lagersteine 8 in einer Büchse 7a im Rotor vorgesehen. Das Lagerspiel sollte etwa 0,02 mni betragen. · Mit diesem relativ großen Spiel wird erreicht, daß der Rotor auch einer 180 -Umschaltung sicher folgt.

009849/0813

_ 5 —

Mit dem Rotor ist eine Haute 10 verbunden, die das Magnet-

system übergreift. Auf dem. zylindrischen Teil der Haube sind die für die Anzeige erforderlichen Symbole aufgemalt. Ein Gehäuseoberteil 11 mit einem Fenster 12 zur Sichtbarmachung des angewählten Symbols ist beispielsweise durch Niete 13 am Gießharzkörper 4 befestigt. An eine Leiterplatte 14 (gedruckte • Schaltung) sind die Erregerspulen 3 angeschlossen. Am herausragenden Teil der Leiterplatte werden die Zuleitungen angelötet oder mittels Stecker angeschlossen. Durch eine Ansteuerung je drei benachbarter Erregerspulen wird der Rotor 7 iⁿ fünf voneinander abweichende Stellungen gebracht, und damit werden fünf verschiedene Symbole im Fenster 12 des Gehäuseoberteils sichtbar. Die Ansteuerung von je zwei benachbarten Erregerspulen hat zur Folge, daß sich der Rotor in fünf Zwischenstellungen dreht, denen je ein weiteres Symbol zugeordnet ist. Diese Zwischenstellungen lassen sich schneller und genauer einstellen, wenn erfindungsgemäß der Rotor an seinem Umfang mit Schlitzen versehen wird, so daß die Polzahl des Rotors doppelt so groß ist wie die des festen Magnetkörpers.

Aus der Draufsicht auf den Rotor 7 nach Figur 3 sind die Schlitze oder Einschnitte 15 zu ersehen, durch die ihm die doppelte Polzahl gegeben wird. Die Pfeile geben die Richtung des ihm eingeprägten Feldes an. Bei Erregung zweier Spulen in der Weise, daß die mit S bezeichneten Polstifte Südpole darstellen, nimmt der Rotor 7 die gezeichnete Stellung ein.

In Figur 5 ist ein zweipoliger Rotor ^6 von länglicher tonnenförmiger Gestalt gezeigt. Er ist ebenfalls quer zu seiner Drehachse magnetisiert und hat den Vorteil, daß Unsymmetrien oder Inhomogenitäten des permanentmagnetischen Materials nicht so sehr zur Wirkung kommen wie bei der Form nach Figur 3·

- ■ ■ - Patentansprüche r

009849/0813

Claims (7)

Pat en ta. nsp rüche

1.) Elektromechanische Anzeigeeinrichtung, bestehend aus einem Magnetkörper mit mehreren Polen und mit Erregerspulen zur Einstellung eines quermagnetisierten Rotors, dadurch gekennzeichnet, daß· der Magnetkörper parallel zur Rotorachse (6) angeordnete Polstifte (2) aufweist, deren Länge die Höhe des Rotors (7) übersteigt, und die an' einem Ende durch ein flaches Bodenteil (1) miteinander verbunden sind.

2.) Anzeigeeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Erregerspulen (3) auf den Polstiften sitzen.

3.) Anzeigeeinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnetkörper in einem Stanzvorgang mit nachfolgendem Abbiegen der die Erregerspulen tragenden Polstifte hergestellt ist. .

4.) Anzeigeeinrichtung nach Anspruch 1, da.durch gekennzeichnet,· daß der Rotor mit zwischen den Polstiften liegenden Längsrillen (15) versehen ist.

5.) Anzeigeeinrichtung nach Anspruch ^, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe der mit dem Rotor (7) verbundenen Haμbe (10) wesentlich größer ist, als ihr durch die Anzahl der Symbole geteilter Außenumfang.

6.) Anzeigeeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Schaltungsanordnung vorgesehen ist, welche je nach dem gewünschten Symbol zwei oder drei benachbarte Erregerspulen (3) gleichzeitig ansteuert.

009849/081$

7.) Anzeigeeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein zweipoliger tonnenförmiger Rotor (16) verwendet ist.

Heidelberg, den 28.11.1968
E/Pt-Ei/Sä E-148

009849/0813

Leerseite