DE1920451A1 - Elektromagnetische Anzeigeeinrichtung - Google Patents

Description

Pctor.tcnv/f'illo
DrJn₉. H.r_:..^:.Jank 1920451

Dir-¹'· I·*^{10 1}^ ^c^
Dipl. Pi^₁, ■ "-'"-'^

Tr) :··< ·-
The Bendix Corporation

Fisher Buildinr München·.,' 1.<· Aoril 1 ·ό .-

Detroit, Michigan, üSn (Anwaltsa'cte Μ-ό'μ,)

EIektroma,_netische Anz e i..■ eeinricht urit-_

Die Erfindung betrifft eine elektrrnia^netlsche-Anzeigeeinrichtung· zum Anzeigen mehrerer diskreter Symbole, hei der ein um eine Drehachse in mehrere Stellungen drehbarer Permanentmagnet-Rotor und wenigstens eine seitlich von der Drehachse angeordnete elektromagnetische Hauptseule vorgesehen ist, deren S;ulenachse radial und im wesentlichen senkrecht zur Drehachse verlauft.

Eine Anzeigeeinrichtung der oben beschriebenen Art ist bereits oekannt (USA-Patentschrift 3.350.709).Hieraus ist eine elektrisch oetriebene Anzeigeeinrichtung bekannt,bei der eines von mehreren diskreten, auf einer einzigen drehbaren Trommel angeordneten Syrauolen einstelloar ist, so da;B oeispielsweise eine der zehn Dezimalzahlen O bis -) angezeigt wird. Die Einstellung erfolgt durch elektrische Impulse, die wahlweise durch sechs Drähte der Einrichtung zugeführt werden, wobei eine Verbindung zwischen Positiv und Negativ oder zwischen Negativ und Positiv direkt herge-

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stellt wird oder wahlweise einer -odor zwei der ansteuerbaren E trornagnete wahlweise eingeschaltet werden oder eine Schaltung nit elf Drähten verwendet wird, ui:, die Sceuerelek^rorr.agnete wahlweise zu t^::.ti_een.

Bei der bekannten Anzeigeeinrichtung (USA¹Patentschrift ;3.35O.?'O9 werden die Unbestimmtheiten bei der Aaswahl vn Symbolen, die um

c
1.0 gegeneinander versetz; sind, dadurch überwunden, da- der ?'er· manentmagnet-Rotcr so magnetisiert ist, da 3 der Nordpol nit de-nr oüdyol einen Winkel y:n etwa 1^5° einschiIe3t. Der eine Pol ist demnach in Richtung der Miete Llinie magnetisiert,^:während die Magnetisierangsricht-n- des anderen Poles etwa 15" von der'Mittellinie abweiche. Durch diese Anordnung wird zwar das -Problem der Zweideutigkeit; gelöst, andererseits er-eben sich jedoch gewisse

Die zehn. Zahlen oder Syir.bcle auf der ν·..η dem Permanentmagnet-Rotor betätigten Anzeigetrommel haben aufgrund der speziellen Anordnung der Pole des Perrnanentmagnet-Rotors nicht den gleichen Abstand von einander, so da.3 es trotz einer sich gleichförmig wiederholenden Skala auf der Anzeigetrommel notwendig ist, die Anzeigezahlen oder Symbole nach einem charakteristischen Muster mit Zwischenräumen zwischen je zwei Zahlen am Umfang der Anzeigetrommel anzuordnen.

Ferner hat es sich gezeigt, da:3, während zehn Anzeigezahlen auf der Anzeigetrommel bei einer wahlweisen Erregung der Steüerelektromangete umgestellt werden können, nur fünf dieser Zahlen wahl-

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weise vr'hrend dor entre; i,en Zustandes der 3teuerele>tronia,]:m-te ge-U-Gi₁ b werden kennen. Dies boruht darauf, da? bei der ._>e kannten Aniitiijj.c-einx'iciit.jn· eine entgegen-er-etzte magnetische Ablenkoewe_f_.;ung dei' Ti'i!..!:.ei bei;.. Anzeigen einer von zwei nebeneinander liegenden Zahlen wdci· Syr.i.^.le a^f;.rund der oesriideren Anordnung des Permanentinaijntit-Hotorp stattfindet.

Wenn die oekannten Anzei, ceinriehtunf-βη in einen: Hiniataranzei^er cder in einer Anzei^eeinrichtunfj rait relativ ^erinfjer Breite eingebaut worden sollen, kann der Reter zwischenzeitlich hängen "olei-

c oen, wenn die darauf angeordneten Synbole tarn 1 .;0 weitei'^edreht werden seilen, weil nur ein un^enü^endes elektromagnetisches Drehr-icn.ent er^eu..t wird. Ferner rand die bekannten Anzei^eeinriehtuni'-en, wenn sie in einer großen Zahl dicht nebeneinander angeordnet sind, einer überiüiißir;en magnetischen Nebenkuppluno oder V/echselwirkuni zwischen den Permanentmagnet-Rotoren nebeneinander liegender elektromagnetischer Anzeigeeinriclitunfien ausgesetzt.

"uch die genaue Einstellung des magnetischen Ablenk- und Sperreffektes in solchen Miniaturanzei^ern oder in relativ schmalen Anzeigeeinrichtun, en ist schwierig, -oiEt in diesen Einrichtungen die gewünschte Ablenkwirkun^ zu erhalten. Die bekannten Anzeigeeinrichtungen, sofern sie bei äußerst kleinen Anzeigern Verwendung finden, sind auch unzuverlässig, wenn im Betrieb die Winkellage der gesamten Anordnung geändert wird, beispielsweise bei Plugmanövern von Flugkörpern, die solche Änzeigeeinrichtungen tragen.

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Die oben erwähnten Mangel der bekannten Anzeigeeinrichtungen werden durch die erfinduhgsgemäße Anzeigeeinrichtung behoben.

Eine elektromagnetische Anzeigeeinrichtung ist daher gemäß der Er-.findung dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein magnetisches Ne bensch'iußglied auf dem Permanentmagnet-Rotor befestigt ist, dessen Achse mit der Magnetachse des Rotors einenWLnkel von weniger als 90° einschließt, so daß bei einer wahlweisen Erregung der Hauptspule mit elektrischen Signalen einer Polarität, die zwei entgegengesetzte Werte annehmen kann, eine Winkelbewegung des Permanentmagnet-Rotors um die Drehachse von einer ersten in eine zwei te Stellung bewirkt werden kann,und daß das magnetische Nebenschlußglied einen Nebenschlußweg für den durch die Erregung der Hauptspule erzeugten Magnetfluß bildet, so daß ein Drehmoment erzeugt wird, um den unstabilen Gleichgewichtszustand des Rotors zu verhindern, wenn es erwünscht ist, die Winkellage des Rotors um l80° zu ändern. Die Drehrichtung des Permanentmagnet-Rotors um die Drehachse ist durch.die Winkellage der Achse der magnetischen Nebenschlußglieder gegenüber der magnetischen Achse des Rotors bestimmt, wobei dieser winkel kleiner als 90° ist.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist eine elektromagnetische Anzeigeeinrichtung dadurch gekennzeichnet, daß zwei magnetische Nebenschlußglieder an den Seiten des Permanentmagnet-Rotors vorgesehen und in ihrer Winkellage gegenüber dem Permanent* magneten geneigt sind, und daß wenigstens eines der Nebenschlußglieder durch Reibungsschluß an einer am Permanentmagnet vorgesehenen Nabe lösbar und einstellbar befestigt ist, so daß die

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Winkellage des einen Nebenschlußelementes gegenüber dem anderen Nebenschlußelement einstellbar ist, um einen Weg für den Magnetfluß zu schaffen, der. unter einem Winkel von weniger als 90° zur Magnetisierungsachse des Permanentmagneten und auf gegenüberliegenden Seiten desselben verläuft.

Vorzugsweise ist in der erfindungsgemäßen elektromagnetischen Anzeigeeinrichtung ein Permanentmagnet-Rotor vorgesehen, dessen Außenflächen im wesentlichen so breit wie die Innenflächen der damit zusammenwirkenden Polschuhe der elektromagnetischen Stafcor-

sind
polschenkel der Anzeigeeinrichtung/ Diese Breite ist erheblich größer als die Breite des Polschenkels, so daß genügend Platz für die Wicklungen der elektromagnetischen Spulen auf jedem Polschenkel in dem engen Raum geschaffen wird,der bei solchen schmalen Anzeigeeinrichtungen zur Verfügung steht.

Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist ein Statorpolstück für die elektromagnetischen Steuerwicklungen der Anzeigeeinrichtung vorgesehen, der im wesentlichen ti-Form hat, wobei ein Polschuhelement unter einem rechten Winkel von dem Schenkel des L-fÖrmigen Polstückes absteht. Die dadurch gebildete Innenfläche jedes Statorpolstückes wirkt mit der Außenfläche des Permanentmagnet-Botors zusammen, so daß ein ausreichendes elektromagnetisches Drehmoment erzeugt wird, um den gewünschten Betrieb der Anzeigeeinrichtung zu erreichen.

Nach einer -weiteren Ausgestaltung der Erfindung verläuft eine feste Welle von einer Seitenplatte "der Anzeigeeinrichtung zu der

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gegenüberliegenden Seitenplatte, auf der La_ber für den Permanentmagnet-Rotor drehbar angeordnet sind, wooei zwei gehärtete, polierte Stahlabsbandsstücke auf jeder Seite der Anzeigetrommel und der Nabe für den Permanentmagneten vorgesehen sind, wobei das eine Abstandsstück zwischen einem lager der Nabe und der einen Seitenplatte der Anzeigeeinrichtung und das andere Abstandsstück" zwischen der gegenüberliegenden Seitenplatte der Anzeigeeinrichtung und einem Lager an der gegenüberliegenden Seite der Nabe angeordnet ist. Die Abstandsstücke wirken mit den Lagern bei Kipplagen der Anzeigeeinrichtung so zusammen, um eine unzuverlässige oder unbeabsichtigte Weiterbewegung der Anzeigetrommel durch in dieser Lage auftretende Komponenten der Schwerkraft zu verhindern Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die erfindung gemäße.elektromagnetische Anzeigeeinrichtung mit mehreren gleichartigen Anzeigeeinrichtungen zu einer kompakten Anordnung zusammengesetzt. Solch eine Anzeigeeinrichtung ist dadurch gekennzeici net, daß jede Anzeigeeinrichtung einen Stator zur Befestigung der elektromagnetischen Hauptspulen, eine erste an dem Stator auf einejr ersten Seite der Anzeigeeinrichtung befestigte magnetische Abschirmung, eine zweite an der Nabe des drehbaren Permanentmagnet-Rotors auf einer zweiten gegenüberliegenden Seite der Anzeigeeinriohtung befestigte magnetische' Abschirmung und eine dritte magnetische Abschirmung aufweist, die auf der zweiten Seite der Anzeige einrichtung am Stator befestigt ist und einen Abstand zur zweiten Abschirmung aufweist. Die erste, zweite und dritte magnetische Abschirmung dient dazu, die magnetische Wechselwirkung zwischen nebeneinanderliegenden Anzeigeeinrichtungen dieser kompakten Anordnung zu verhindern.

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AusführungsbeiSi.-iele der Erfindung werden nun anhand der beiliegen den Zeichnungen Geschrieben. Es zeigen:

Pig. 1 einen Schnitt durch die Anzeigeeinrichtung entlang der · Linie 1-1 von Fig. 2 in Blickrichtung der Pfeile;

Pig. 2 einen Schnitt entlang der Linie 2-2 von Pig. 1 in

Blickrichtung der Pfeile, wobei der Rotor der Anzeigeeinrichtung in einer Stellung gezeigt ist, die er bei
abgeschalteten Feldwicklungen einnimmt unmittelbar,
nachdem die Feldwicklung des Poles A abgeschaltet wurde:

Fig. 5 einen schematischen Verdrahtungsplan der Anzeigeeinrich· tung von Fig. 2, bei dem eine Schaltung mit sechs Drähten zur wahlweisen Erregung der Feldwicklungen gezeigt
ist, um die Winkelstellung der Anzeigeeinrichtung zu
steuern, wobei der Rotor der Anzeigeeinrichtung in eine] Stellung gezeigt ist, die er.bei der Erregung der Feldwicklung des Poles A gemäß der Tabelle A von Fig. 5
einnimmt;

Fig. 4 die Schaltung für eine Schalteinrichtung, die zur Erregung eines Schaltkreises mit sechs Drähten gemäß der Tabelle B von Fig. 5 verwendet werden kann, um die Feldwicklung der Elektromagneten der Anzeigeeinrichtung
mit dem erfindungsgemäßen Rotor zu steuern;

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Fig. 5" die Tabellen A und B, vonjdenen die Tabelle A die Polung der Steuerelektromagnete der Anzeigeeinrichtung von
Fig. 5 für die verschiedenen Anzeigen durch Herstellen einer Verbindung zwischen Plus und Minus oder zwischen Minus und Plus und die Tabelle D eine andere Art der
Erregung der Elektromagnete zeigt, bei der die Erregung mit einer einen gemeinsamen Polarität erfolgt und wahlweise einer oder zwei der Steuerelektroinagnete der Anzeigeeinrichtung von Fig. 4'eingeschaltet werden;

Fig. 6 -eine gebrochene seitliche Darstellung einer Anordnung mit mehreren elektromagnetischen Anzeigeeinrichtungen der in den Fign. 1 und 2 gezeigten Art;

Fig. 7 eine Endansicht der Anzeigeanordnung von Fig. 7, wobei eine Vericleidungsblende in ihrer Einbaustellung gezeigt istj ' ■

Fig. 3 eine Draufsicht auf die Anzeigeanordnung der Fign. 6

und 7, wobei das Anzeigefenster gezeigt ist," durch das die Symbole auf den entsprechenden Anzeigetrommeln abgelesen werden können. -

In den Fign. 1 bis 4 und 6 ist die erfindungsgemäße elektromagnetische Anzeigeeinrichtung gezeigt, die eine drehbare Anzeigetrommel 14 aufweist, auf der mehrere unter gleichen Abständen ange-

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ordnete Zahlen oder Symbole vorgesehen sind (Pi_&· 6).

Die Trommel 14 ist aus einem nicht magnetischen Leichtmetall, beispielsweise Aluminium, geformt und ist in der Mitte bei 15 auf einem Radialflansch 17 befestigt, der an einem Ende einer Nabe Ib' absteht, die auf Steinen oder auf anderen geeigneten Lager: 20 und 22 gelagert ist. Die Lager sitzen in Lagerhalterungen 21 un 23, die an gegenüberliegenden Seiten der Nabe 13 angeordnet sind und die Nabe auf einer Welle 24 drehbar lagern. Die Welle weist einen Flansch 25 und einen Endabschnitt 26 auf, der daran angeformt ist und in einer Seitenplatte 23 befestigt ist, in der ein elektrisch isolierender Block 30 fest montiert ist, der aus einem elektrisch isolierenden Plastikwerkstoff besteht. Die Seitenplatte 28 hat einen Sockel 2J, der seinerseits auf einer Grundplatte 31 durch Befestigungsschrauben 33 (Pig. β) befestigt ist. Der Block 30 kann aas einem Epoxy-Werkstoff bestehen und dient dazu, auf der seitenplatte 23 einen fünfpoligen Stator 32 einzukapseln, der entweder aus lamelliertem oder aus vollwandigem magnetischem üisen geformt sein kann.

Von dem Stator 32 erstrecken sich die Pole A, B, C, D und E (Fig. 2) radial nach innen, um die die elektromagnetischen Wicklungen oder Hauptspulen 35, 37, 39, 41 und 43 respektive gewickelt sind (Pign. 1 und 2).

Wie schematisch in Fig. 3 gezeigt ist, sind die inneren Enden der Spulen 35, 37, 39, 41 und 43 mit einer gemeinsamen Leitung 45 ver-

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bunderi, die über eine Leitung X an die Sehalticonts'-te 47, 4 ■"*, 'yl, 5i^- und 53 führt, die mit den Zweiwegsteuersehaltern 57Ä, 57B, 57C, 5YD und 57E für die elektromagnetischen Steuersäulen j?5, j?7j J?), 4l und 43 auf den Polen A, P, C, D ;nd E zusammenwirken (Fig. 4) und v/ahlweise die positiven '.and negativen Anschlüsse einer elektrischen Energiequelle 50 anschalten, urn ale ^ewünsehte steuerung zu erhalten, die im füllenden beschrieoen wird.

Die fünf Pole A bis E sind unter gleichen Winkeln urn einen drehbaren Permanentmagneten 75 herum angeordnet, der miteinander fluchtende entgegengesetzte Pole 77 und j-j aufweist, die so angeordnet sind, da i sie mit den elektromagnetischen Polen A c-is E zusammenwirken. Der drehbare Permanentmagnet 57 ist auf dertLa^ernabe 16 Gefestigt (Fig. l). Der Magnet 75 ist so aasgeführt, äa2 der eine Pol 77, beispielsweise der Nordpol, in der gleichen Richtung magrie tisiert ist wie der entgegengesetzte Pci J-j, faeisoieisv/eise der Südpcl, (Fi^-.i. 2, 3 und 4), so da3 eine magnetische Achse 80 geschaffen wird.

In der vorliegenden Erfindung weist d ie Rofcoreinrichtung einen Permanentmagnet-Rotor 75 auf, dessen Nord- und Südpol entlang eine MagnetisJa'ungsachse ÖO aus gerichtet sind. Ie Gegensatz dazu v/eist. die Magnetisierung des in der USA Patentschrift 5.^50^70^ bes chriebenen Rotors eine Versetzung von etwa 15° auf. Zusätzlich sinä bei dem erfindungsgemäßen Rotor zwei KSeöensehluSbügel Sl und 62 aus Weicheisen oder aus einem ferrcmagnefciseiien Werkstoff oder einem Material mit garinger Koerzitivkraft -vorgesehen, die unter

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lieibun.-.ssohlu.i an der Nabe Io des Permanentuagneten ^r(5 anlie_oen and auf den ge. (,nüoerIielenden Seiten des Permanentmagneten angeordnet sind, v/tii'ji die Richtung der Achse Wj der Bügel öl und ü2 von der durch d^n N< rd- und Südpol festgelegten Magne tisic: rungs achse do um einen kleinen Hinke1 Φ beisoielsweise um etwa 25° (Fig. 2), verk.b--t ist. Die Achsrichtungen der beiden Bü|-.el Bl und 62 kann um einen geringen Winkel verschieden sein. Der lösbare Reibungsschluß der Bügel 8l und 82 auf der Nabe 18 ^stattet es, die Winkellage der Bügel öl sand o2 einzustellen und genau in ihrer gegenseitigen Lage vor Inbetriebnahme einzustellen, so da 3 eine genauere Einstellung der Drehlag:e und Arretierung in dieser Lage erhielt wird. Die Winkellage jedes Bügels Sl und 82 kann an den ge^cnüoerll elenden Enden der Nabe Io durch den Reibungsschlui? so eingestellt werden, aad die Winkellage des einen Bügels auf die des anderen Bügels eingetsieLlt ist, um eine genauere Einstellung der Drehla^e dadurch zu erreichen, da3 ein Nebenschluß für den magnetischen Fluß durch einen eingestellten geschlossenen Nebenschlußweg um die gegenüberliegenden Enden des Permanentmagneten Jl vorgesehen isfc.

Wenn daher die Spule 55 erregt wird, um den Pol A zu magnetisieren und die Stellung 1 hervorzurufen, wird ein magnetisches Feld in dem Stator aufgebaut, dessen Größe und Richtung durch die Erregung der Spule 55 auf dem Pol A bestimmt ist. Der Permanentmagnet-Rotor 75, dessen Nord- und Südpol entlang derselben Magnetisierungsachse 80 magnetisiert ist, zusammen mit den Weicheisen-

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Nebensehlußbügein Sl und 82, die unter einem Reibungsschluß an der Nabe 18 auf gegenüberliegenden Seiten des Permanentmagneten 75 anliegen, ziehen den von der Spule 35 erregten Pol A des Stators an. Die Nord-Süd-Achse CO des Permanentmagneten 75 richtet Eich jedoch nicht auf die Mittellinie des Poles A aus, da der magnetische Nebenschluß der in ihrer Winkellage einstellbaren Weicheisen-Nebenschlu3bü;,-el 81 und 82 auf gegenüberliegenden Seiten des Permanentmagneten 75 einen Nebenschluß für den Magnetfluß auf einem geschlossenen Weg bilden. -

Daher ist die Magnetisierungsachse %ό des Magneten 75 von der Mittellinie des Poles A"um einen Betrag iM verdreht, wobei dieser Winkel von der"Winkellage (J der entsprechenden Weicheisen-Bügel öl und o2 bezüglich der Ha^netisierun· sachse 30 des Magneten 75 aohängt. Auf diese Weise ist die Stellung 1 festgelegt. Wenn die Erregung der Spule 35 des Poles A abgeschaltet wird, ändert der Permanentmagnet 75 seine Stellung um einen Betrag 1" , und die Achse des Magneten 75 richtet sich"auf die Mittellinie des Poles A aus (Fig. 2). Die magnetische Arretierung ist nunmehr erreicht, und der Rotor behält seine Lage auch bei abgeschaltetem Strom bei.

Wenn die Stellung 6 eingestellt werden soll, wird die Erregung der Spule 35 für den Pol A umgekehrt (Tabelle A von Fig. 5), und in dem Stator wird ein gegenüber der Stellung 1 um l80° gjexlrehtes Magnetfeld erzeugt. Auf den Permanentmagneten 75 wird ein

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nentmagnet-Rotor wiederum im Uhrzeigersinn um den Winkel richtet sich erneut auf die Mittellinie des Poles A oder den Mittelpunkt zwischen den Polen C und D aus.

Ohne die Wirkung der NebenschluiB-rigel ist das Drehmoment beim Umschalten von der Stellung 1 auf die stellung ό in oeiden Drehrieh tun_;:en . :u.-i oh, so da³, insgesamt das Drehmoment ,leioh Null ist

sich
αχϋ/eln unstabiles■Gleichgewicht einstellt, w:-uei keine Drehcewe-

Drehmoment ausgeübt, da die Bügel dl und 62 von dem Pul A magnetisch angezogen werden, so dai3 der Nordpol des Jiotoi-s sich in eine neue La^e einstellt, die um um einen Winkel oetra ^' "&" von dem Mittelpunkt zwischen den Polen C und D versetzt ist. Wenn in der Stel luny 6 der Strom abgeschaltet wird (Fig. 'd), dreht sich der PermaV⁷

L,un._ erfolgt, ils ist somit ersichtlich, da > mit zehn οϋβΐΐα je! abt₃ ^eschaltöt-er;i l«ia_fine'cfeld und mit weiteren zenu ütcll .αϊ.^ϊϊ je j. uin^eschaluäteru Ha^ncüfeld aie Information oder aie Anzeigt* sowohl in den erregten als auch in den entregten Zuständen festgehalten werden kann. Die Skala ist dabei ^ieichförmlg, wouei alle üehn Zahlen unter ^leiühmäßife-en Ausc-naeri um dit Truw,.til heruih an^e^rdnet sind.

Die in Fi^. 3 gezeigte, sechs Drähte aufweisende S2haItun^seinrichtung kann auch von einer Quelle a.it einnei-jlicher Poiun^ betrieben werden, wobei eine einzige Spule f'Ar einige Stellungen .ind zwei Sj-ilen mit der gleichen Pclarit-i-: i"üi' die restlichen Stellungen (Tabelle B vcn FIk:. 5) erregt werden. Die Stellung 1

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(Fi;,;. '¹I-) i:ann beispielsweise d .irfh !anschalten der. S.ulcn 3> md 37 auf den Polen A md B erreicht werden. Dit Stv.il-m - /anh dirch einschalten der Sp.-ιle hl auf ;^:.en. ?vl D mit eier !wichen Polarität eingestellt; werden. Die magnetische Ui.;schalt or: erfolgt auf gleiche Weise wie bei der An^oi...eeinricritun*-^ oei d^r rft auweehselncier PclaritUt erregt wird.

Bei der vorliegenden Erfinuvr.. wird durch die ΑΠ^-di.ur^ iWr ijeL-denrra^netischen Nc-bonschlaibü.^.-el ..1 .md -.'d in Rr. I₁- .n^sscalu-i mit der Naue IJ und auf ^e^tnü^erllebenden cJeiLen des. pöruariontiäaoneten 75 eine Einriciatun_e· geschaffen, durch die die Einsteli a·j des magnetischen Ur.ischaltvor^aru.es durch die winkelr;.a:;l_f-;e Üir.otcillm>__

jedes der beiden magnetischen Neoenschlaibü^el 'Jl ;.;nc -- 2 .r;.ν er ei ην/ 1 rd ander und bezüglich des Permanentmagneten 75 erleiohtfcic;. so da-⁵ üie Einstellung der macnetischen Umschalteinrich'oun-v flexibler and genauer vorgencmmen v/erden kann. Sc kann zuni'jhst der eine Neoenschlu^bUaei Zl v;illkUrlioh durch einen rteibun/sschlu: an der Habe Io näherungsweise in der V/inkellage befeeti^t werde-n^ durch die die gewünschte magnetische Ablenkung erzielt wird. Der andere Nebenschluilbügel kann dann durch einen ivcniustrieb -bezüglich des Permanentmagneten 75 '-^d des ersten 1,'f-bensehlußbügels öl in seiner V/inkellage so eingestellt werden^ da; die La^e des NebenschluSweges genau eingestellt v/erden kann and die genaue Einstellung der magnetischen Ablenkung, und Arretierung vereinfacht wird.

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Es hat si^χι ^.e^i^.t, datf die Händel, die den ijekannten tiinrichcun... en b^l ihrer Anwendung auf Miniaturanzeiger oder auf relativ schmale Anzei er anhaften, darauf beruhen, daü die Anzei-.,,eeinrlchtun^.en zwischenzeitlich hingen bleiben. Dieses Hüngenbleiuen kann dui-.'.h ein unzulängliches elektromagnetisches Drehmoment ::, xv B -t"!-!j.un.. der Einrichtati_c, erklärt werden.

Dieses Problem wurde bei der vorliegenden Erfindung durch einen Permanentmagneten gelöst, dessen äu.Sere Endflächen im wesentlihen so breit wie die Innenflächen der elektromagnetischen Polschuh t; sind. Di«-· Polschahe sind wesentlich ureiter als die PoI-schenkol, so da ■ auf dein beschränkten Platz einer schmalen Anzeiij;eeinrichtuii; ,-;enüg;end Raum für die Wicklung der elektromagnetischen ö--ulen uleint, und dai das zwischen den Rutorelemeriten und den Stabwreleiiionten der Anzeigeeinrichtung erzeugte wirksame Drehiiiomen g erhöht wj rd.

Wenn die bekannten Einrichtungen bei einem Miniaturanzeiger oder bei einer elektromagnetischen Anzeigeeinrichtung mit relativ geringer Breite verwendet wird, sind die Erfordernisse bezüglich den Abmessungen gewöhnlich so, daß die Breite des Stators bei diesen Einrichtungen nicht genügend vergrößert werden kann, um die notwendige elektromagnetische Leistung zu erhalten.

Bei der erfindungsgemäßen Einrichtung wird jedoch ein Permanentmagnet 75 mit vergleichsweise"breiteren Außenflächen 89 (Fig. l)

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in Verbindung mit getrennten Innenflächen der elektromagnetischen Polkerne A, B, C, D und E verwendet, die jeweils neuartige, L-fb*rmige Kerne mit einem Schenkel JO und einem Schuh 91 aufweisen, der vom inneren Ende des Schenkels des L-förmigen Kernes absteht

m
und eine bogenföVige Innenfläche 92 (Fig. 2) hat, deren Breite im wesentlichen gleich der Breite des äußeren Endes 89 (Fig. 1) des Permanentmagnetrotors 75 ist, so daß der magnetische Kern des Stators mit dem Permanentmagnetrotor 75 wirksamer zusammen arbeitet, und daß durch die Nebenschlußbügel 8l und 82 ein wirksamer Rückflußweg für den magnetischen Pluß geschaffen wird, der dadurch in dem eingeschränkten Raum gehalten wird, der in jeder Anzeigeeinrichtung durch die verhältnismäßig geringe zulässige Breite bei einem Miniaturanzeiger bestimmt ist.

Die neuartigen L-förmigen magnetischen Kerne können wirksam mit dem Permanentmagnetrotor 75 gekoppelt werden, der im wesentlichen Gleich breit wie die Schuhe 9I ist, der von dem inneren Ende des Schenkels 90 des L-förmigen magnetischen Kernes absteht, so daß ein hinreichend großes elektromagnetisches Drehmoment erzeugt wird, um das Hängenbleiben des Permanentmagneten 75 zu verhindern und einen zuverlässigen Betrieb der elektromagnetischen Ansigeeinrichtungen sicherzustellen.

Wie in den Pign. 6, 7 und 8 gezeigt ist, können mehrere solcher elektromagnetischer Anzeigeeinrichtungen, von denen ein Eihzeldiück in den Fign.^ 1 und 2 gezeigt ist, in einer kompakten Anordnung auf einer Grundplatte 3I durch Befestigungsschrauben 53 mon-

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BAD ORfGJNAt

tieft sein, die in den. Sockel 2_:> der elektromagnetischen.Anzeigeeinrichtung eingeschraubt werden. Um eine Neb.enkopplung durch legnetische Wechselwirkung, zwischen den Permanentmagnet-Rotoren . nebeneinanderliegender Anzelgeeinrichtungen,. die-In einer kompakten Anordnung dicht nebeneinander liegen, zu verhindern, ist in. der erfindungsgemäßen Einrichtung eine neuartige magnetische Abschirmung vorgesehen. Zusätzlich erzeugen die L-förmigen .magne-. tischen Statorkerne und der große drehbare Permanentmagnet 75. eine erhöhte Arrejbierungskraft, s.o. daß die Wechselwirkung zwischen entsprechenden Anzeigern auf ein minimum herabgesetzt wird. ·

Ferner kann die durch die. Bewegung der Magnete erzeugte .Wechselwirkung zwischen den Elementen durch die Verwendung einer magnetischen Abschirmung (Fig. 1 und 6) verhindert werden, bei der eine magnetische Abschirmung 110 aus Weicheisen durch ein Bindemittel an der Außenfläche der Seitenplatte 28 des Stators und eine weitere magnetische Abschirmung 112 aus Weicheisen durch ein-Bindemittel mit der Anzeige-trommel Ik und der Nabe 18 an einer gegenüberliegenden Seite der AnzeigeeinriGhtung befestigt ist,, wahrend eine dritte·, aus Weicheisen bestehende Abschirmungs-Endplatte· 114-an der gegenüberliegenden Seite der Anzeigeeinrichtung durch Zungen llo (Fig. 6) befestigt ist, die zusammen.mit der Abdeckmaske 118 durch Befestigungsbolzen 120 mit dem Sockel 2 der Anzeigeeinrichtung verbunden ist. Die Abdeckmaske. II8 weist einen-Längsschlitz oder ein Fenster 121 auf,_: dur,ch das mehrere unter gleichen Abständen angeordnete Ziffern o.der^ Symbole auf _: . ' '■ " ■ ·"'---·■"^: -*-_ - -..- ·--■--.. ■'-■-. . ;-/: ; .--.. ■„. .'-f.'- ,., - ... -

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_BADOR1GINAL

den verschiedenen Trommeln 14 der Anzeigeeinrichtungen in der kompakten Anordnung abgelesen werden können (Plgn. 6 und 8).

Bei der erflndunjsgemäßen Einrichtung^rd daher beim Erregen einer elektromagnetischen Spule in einer.Anzeigeeinrichtung, die die Winkellage des entsprechenden Permanentmagneten ändert, nicht, die Lage der entsprechenden Teile in φη anliegenden Anzeigeelnrichtun.^en in der. kompakten Anzeigeanordnun.j nicht geändert, die im erregten oder entregten Zustand sein können.

Um ferner eine unzuverlässige Betriebsweise der elektromagnetischen. Anzeigeeinrichtung zu vermeiden, wenn das Flugzeug, in dem die Anzeigeeinrichtung vorgesehen sein kann, bei Flagmanovern beispielsweise in Rückenlage oder in einer Fluglage mit einem anderen Rollwinkel fliegt, sind in der erfindungsgemäßen Einrichtung zwei gehärtete, polierte stahlabstandhalter 122 und 124 (Flg. 1) auf ; gegenüberliegenden Seiten der Trommel 14 und der Nabe 18 ,frejjdreh-: bar auf der. Welle 24 angeordnet. Der Aostandhalter 122 liegt _s\ zwischen aem Lager 20 auf der einen Seite der Nabe IG und des ':. Flansches 25 der Welle 24, der in der N^H.he der Seitenplatte .2'i ; liegt, während der andere Abstandhalter 124 auf der gegenüberliegenden Seite der Habe l8 zwischen dem Lager 22 und der als Abschirmung dienenden Seitenplatte 114 liegt, so da3 die Abstandhalter 122 und 124 in ihrer Arbeitsstellung durch die Seiten- - > platte 28 und die Abschirmung 114 festgelegt sind, so da3 Reib- [^ flächen geschaffen werden, die mit den Lagern 22 und 24 zusamrnen-r wirken, um eine unbeabsichtigte Verschiebung her Nabe 18. in einer

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beliebigen Lage der Anzeigeeinrichtung zu vsrhindern.

Die axiale Lage zwischen dem Permanentmagneten 75 und dem elektromagnetischen Stator nach der Einstellung der magnetischen Arretierung in einer horizontalen Stellung bleibt in allen folgenden Stellungen und kippt Winkeln der Anzeigeeinrichtung durch die Wirkung der Reibun_(;sflächen der beiden gehärteten, polierten Stahlabstandsstücke 122 und 124 erhalten, die sich in Reibungsanlage mit den Lagern 22 und 24 befinden. Dadurch wird eine unkontrollierbare oder unbeabsichtigte Verschiebung der Anzeigetrommel 14 bei verschiedenen Kipplagen und bei Rücklage verhindert. Durch die Anordnung der Abstandsstücke 122 und 124 haben Komponenten der Schwerkraft keinen Einfluß, die durch eine Schräg lage der Anzeigeeinrichtun . erzeugt werden können.

Durch die beschriebene Ausgestaltung der erfindungsgemäßen elektromagnetischen Anzeigeeinrichtung werden die oben erwähnten Schwierigkeiten bei Miniaturanzeigern oder bei solchen Einrichtungen mit relativ geringer Breite in einer kompakten Anordnung vermieden.

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Claims (5)

Patentansprüche

1. Elektromagnetische Anzeigeeinrichtung zum Anzeigen mehrerer diskreter Symbole, bei der ein um eine Drehachse in mehrere Stellungen drehbarer Permanentmagnet-Rotor und wenigstens eine seitlich von der Drehachse angeordnete elektromagnetische Hauptsüule vorgesehen ist, deren Spulenachse radial und im wesentlichen senkrecht zur Drehachse verläuft, dadurch gekennzeichnet, daj3 wenigstens ein magnetisches Nebenschlußglißd (8l, 32) auf dem Permanentmagnet-Rotor (75)befestigt ist, dessen Achse mit der Magnetachse des Rotors (75) einen Winkel von weniger als 90° einschließt, wobei das magnetische Nebenschlußglied (81, 82.) einen Nebenschlu?weg für den durch die Erregung der Hauptspule (35*37,39*4-1,43) erzeugten Magnetfluß bildet.

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BAD ORfGINAL

2. Kinriehtun.. nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, da3 zwei n.aj_:.nGtische Nebenschlu^l leder (3l, u2) an den Seiten des perlnarienbuagnet-Rübors (75) vorgesehen und in ihrer Winkella..e ije^enüoer dem Permanentmagneten £jene:._,t sind, daJ wenigstens eines der Nebenschlu3gliocl-ar (-ü, 82) elarch-iieibun^ssciiluii an einer am Pe-rrnanentiiia._önetän vur^esc-hunen Ha je .(1.J) lösbar *nd einstellbar befestigt ist.

>. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dai3 2uia Anordnen der Hauptspule(z.B. 35) in der Anzeigeeinrichtung ein magnetischer Kern (i)O, 91) vorgesehen ist, der einen Schenkel (^O) und einen Schuh am inneren Ende des-Schenkels (J)O) aufweist, wobei die Breite des Schuhs (-1) wesentlich größer als die des Schenkels (%·) ist und an der Innenseite eine gebogene Fläche (J2) aufweist, die mit den äußeren Endflächen (S;)) des. Permanentma^net-Rütcrs (75) zusammenwirkt, und da3 die äußeren Endflächen (8^) des Permanentmagneten im wesentlichen die gleiche Breite aufweisen wie die innere ^ebo^ene Fläche (92) des Schuhs (jl).

4. Einrichtung nach Anspruch p, dadurch gekennzeichnet, das der Kern (90, 31) im wesentlichen L-förmig ist und die Hauptspule (z.B. 35) auf seinem Schenkel (90) trägt.

5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn- ; zeichnet, daß mehrere elektromagnetische Hauptspulen (35*37* *^1,43) auf magnetischen Kernen (A, B, C, D, E) vorgesehen i

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■-,...-■ · BADORIGtMAL

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sind, die unter ^lei-jhcn V/Lnkeln ui.i die R^-t-.rdrf.-hii^hHO eingeordnet sind und radial und Lr. wesentlichen ;:i.iii;reer.it zu der Rot·, rdrehachsö (24) verla.ifen, und da die ü& I Ir, .al-;n (35,37,3-^1-1,43) durch elektrische Signale wahlweise, erregbar sind, uir. den Perr.-.anentnia^net-lu. ",·r (7i) ^n da ic- daran. vorgesehenen Ne-oen£uhla:3^1ieder (Jl, ~d) aozulen::en. '

Einrichtung nach einen; der Ansi rüjne 1 hin ^:j, dadurch ,.oker.n- ^eiciinet, da.j v/eni_C;stens eines der rna_cne^ii;c:ien ll-uen;^ jhl- i _elieder (öl, ./d) ein BUg_-Ol aus ein--:.. V/er^si-ff ii.it ^ex'in^er n.a^netischer Koerzitivkraft is;.

'(. fiinriohtans; nach einem der Ansprüche 1 bis 5, die mit mehreren i-leicharti^en elektrcwatnecischen nnzel^eeinri^htun^en zu einer kompakten Anordnung z'.*sar;.ir.-fjn^esetzt ist, .dadurch rekennzeichnet-, dal jede Anzeigeeinrichtung (14) einen Stator (32) zum Befestigen der elektrcmag.netischen Haupts ^ulen (35,37,30,41,^j:), eine erste an dem Stator (32) auf einer ersten Seite der Anzeigeeinrichtung (14) befestigte magnet;ische Abschirmung (IiO)-, eine zweite an der Nabe (16) des drehbaren Permanentmagnet-Rotors (75) -a'-if einen zweiten gegenüberliegenden Seite der Anzeigeeinrichtung uefestigte' magnetische Abschirmung (112) und eine dritte magnetische Abschirmung (114) aufweist, die auf der zweiten Seite der Anzeigeeinrichtung (14) an dem Stator (32) befestigt ist und einen Abstand zur zweiten Abschirmung (112) aufweist.

BAD

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ο. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, da3 in jeder Aiiüei. eeinrichtun_o (14) eine feste Welle (24) vorgesehen ist, die von einer Seitenplatte (2B) der Anzeigeein-. richtung zu einer Seitenplatte (ll4) auf der gegenüberliegenden Seite verläuft und Lather (V;,20,Sl,22,2.3) zur drehbaren Lagerun_; des Permanentmagnet-Rotors (75) aufweist, und daß zwei gehärtete, polierte Stahlabstandsstücke (122, 124) auf jeder Seite cbr Anzeigetrommel (14) und der Nabe (l3) für den Permanentmagneten vorgesehen sind, wobei das eine Abschaltstüclc (122) zwischen einen: Lager (2u) der Naoe (Ib) und der einen seitenplatte (28) und das andere Abstandsstück (124) zwischen der-gegenüberliegenden Seitenplatte (ll4),und einem weiteren Las_er (22) liegt, und da.; die gegenüoerlieg.ende Seitenplatte (114) die dritte magnetische Abschirmung aufweist.

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