DE3229907C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Anzeigevorrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1.

Aus DE-OS 29 15 060 ist eine Anzeigevorrichtung der vorstehend genannten Art bekannt. Die beiden Magnetpole des Permanentmagneten sind hierbei derart angeordnet, daß sie um einen Winkelabstand von 180°, d. h. auf einer Vertikaldurchmesserlinie des Permanentmagneten liegen. Die beiden Endlagen des Anzeigeelements sind daher dadurch bestimmt, daß der jeweilige Gegenpol des Anzeigeelements dem entsprechend gegenpoligen Magnetpol des Permanentmagnets gegenüberliegt. Daher sind die Endlagen des Anzeigeelements im wesentlichen durch die magnetischen Anziehungskräfte und die Lagerreibung des Anzeigeelements bestimmt. Wenn auf die Anzeigevorrichtung dieser Bauart mechanische Erschütterungen, Schwingungen oder dgl. einwirken, pendelt das drehbare Anzeigelement aufgrund dieser Einwirkungen um seine Endlage hin und her, wodurch die Ablesung der Anzeigevorrichtung erschwert wird.

Aus DE-OS 24 48 633 ist eine weitere Anzeigevorrichtung bekannt, bei der die Magnetpole am Durchmesser des Permanentmagneten oder in dessen Nähe angeordnet sind. Hierbei sind Anschlagelemente vorgesehen, die das oder die Anzeigeelemente in der vorbestimmten Anzeigestellung auch dann halten, wenn die Anzeigevorrichtung stromlos ist.

Demgegenüber liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Anzeigevorrichtung der gattungsgemäßen Art bereitzustellen, bei der die jeweiligen Endlagen des wenigstens einen Anzeigeelements der Anzeigevorrichtung unbeeinflußt durch Erschütterungen oder Schwingungen zuverlässig beibehalten werden.

Nach der Erfindung wird diese Aufgabe mit einer Anzeigevorrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1 in Verbindung mit den Merkmalen seines Kennzeichens gelöst.

Da bei der Anzeigevorrichtung nach der Erfindung die beiden Magnetpole des Permanentmagneten nicht auf der Vertikaldurchmesserlinie des Permanentmagneten sondern auf einer Seite von dieser beabstandet liegen, wird im Zusammenwirken mit den ferner vorgesehenen Anschlagelementen erzielt, daß das Anzeigeelement in den Anzeigestellungen als Endlagen der Drehbewegung zwangsläufig angehalten wird. Da in der jeweiligen Anzeigestellung die anzuziehenden Magnetpole des Permanentmagneten am Anzeigeelement und des ummagnetisierbaren Kerns nicht unmittelbar einander gegenüberliegen, sondern einen gewissen Winkelabstand zueinander haben, wird das Anzeigeelement in den jeweiligen Anzeigestellungen zuverlässig derart gehalten, daß das Anzeigeelement selbst bei auf die Anzeigevorrichtung einwirkenden Erschütterungen, Schwingungen oder dgl. keine Pendelbewegung um seine Anzeigestellung ausführt. Daher wird bei der erfindungsgemäßen Anzeigevorrichtung das Anzeigeelement in der jeweiligen Anzeigestellung unter Ausnutzung der magnetischen Wechselwirkungskräfte gegen die jeweiligen Anschlagelemente so gedrückt, daß das Anzeigeelement zuverlässig in der Anzeigestellung verharrt.

Wenn entsprechend Patentanspruch 2 die zwischen den Magnetpolen des Permanentmagneten und dessen Vertikaldurchmesserlinie eingeschlossenen Winkel zwischen 10° und 45° liegen, so kann sich der Permanentmagnet des Anzeigeelements um Winkelbeträge bis etwa 250° verdrehen. Natürlich kann sich das Anzeigeelement auch um 180° oder um weniger als 180° oder um mehr als 180° drehen, was jeweils von der Lage der Pole des Permanentmagneten und der Lage der Anschlagelemente abhängig ist. Das Anzeigeelement kann sich in entgegengesetzter Richtung unter Umsteuerung der Polarität des Kerne um den gleichen cder einen kleineren Winkelbetrag drehen.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungsformen und Anordnungen der Anschlagelemente sind in den Ansprüchen 3 und 4 wiedergegeben.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Darin zeigt:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer Anzeigevorrichtung,

Fig. 2 bzw. 3 Ansichten von rechts bzw. links, gesehen von den Linien 2-2 bzw. 3-3 in Fig. 1 aus,

Fig. 2A eine Teilansicht eines Abschnitts von Fig. 2 mit gegenüber der Fig. 2 um 180° gedrehtem Anzeigeelement,

Fig. 4 eine Draufsicht in verkleinertem Maßstab von der Linie 4-4 in Fig. 1 aus;

Fig. 5 eine Vertikalschnittansicht längs der Linie 5-5 in Fig. 1,

Fig. 6 eine Teilschnittansicht längs der Linie 6-6 in Fig. 1,

Fig. 7 eine perspektivische Ansicht eines Permanentmagneten, der bei dem Anzeigeelement eingesetzt wird,

Fig. 8 eine perspektivische Ansicht eines am Anzeigeblock vorgesehenen Lagerblocks,

Fig. 9 eine perspektivische Ansicht des Lagerblocks, aber gegenüber der Position nach Fig. 8 um 180° gedreht,

Fig. 10 eine perspektivische Ansicht einer Lagereinrichtung der Anzeigevorrichtung zur Aufnahme des einen Endes des Anzeigeelements,

Fig. 11 eine schematische Ansicht des Anzeigeelements in einer Anzeigestellung,

Fig. 12 eine schematische Ansicht des Anzeigeelements ähnlich Fig. 11, wobei das Anzeigeelement in einer zweiten Anzeigestellung um 180° gegenüber der Stellung nach Fig. 11 gedreht gezeigt ist, und

Fig. 13 eine schematische Ansicht des Anzeigeelements in einer anderen Anzeigestellung um 240° gegenüber der Stellung nach Fig. 11 gedreht.

In den Zeichnungen zeigen die Fig. 1 bis 6 eine insgesamt mit 10 bezeichnete Anzeigevorrichtung mit einem rechtwinkligen, U-förmigen Gestell 12, das eine waagerechte Grundplatte 14 und senkrecht stehende Stützen 16 und 18 an den beiden Enden der Grundplatte 14 aufweist. Das Gestell 12 dient als Stator bei der Anzeigevorrichtung, an dem ein Anzeigeelement 20 drehbar gelagert ist.

Das Anzeigeelement 20 weist eine im wesentlichen kreisrunde Scheibe 22 als Anzeigefläche mit zu einer Durchmesserlinie 23 symmetrischen Seitenteilen auf (vgl. Fig. 4). Die scheibenförmige Anzeigefläche 22 kann mit bestimmten Zeichen auf einer Seite oder auf beiden Seiten versehen sein, die wahlweise zur Anzeige gebracht werden, wenn das Anzeigeelement 20 unter elektromagnetischer Wechselwirkung gedreht, zum Stillstand gebracht und in einer der definierten Anzeigestellungen angehalten wird.

An der Anzeigefläche 22 kann eine baulich damit verbundene Durchmesserrippe 24 ausgebildet sein, die sich über die Anzeigefläche 22 auf einer Seite vollständig und zentral über diese hinwegerstreckt und nach außen über die Anzeigefläche 22 an diametral einander gegenüberliegenden Stellen übersteht und dadurch einen Sockel von zwei T-förmigen Drehzapfen 25 und 26 bildet. Ein seitlich vorstehender Lappen 28 jedes der Drehzapfen 25 und 26 stellt einen baulich damit zusammenhängenden diametralen Fortsatz der scheibenförmigen Anzeigefläche 22 dar.

Der eine Drehzapfen 26 steckt in einem T-förmigen Schlitz 30 und wird darin durch Reibungskräfte gehalten. Der Schlitz 30 ist in einen kegelstumpfförmigen axialen Vorsprung 31 eines zylindrischen Permanentmagneten 34 geschnitten (vgl. Fig. 1, 5 und 7). Der andere Lagerzapfen 25 steckt ebenfalls in einem T-förmigen Schlitz 36 und wird darin durch Reibungskräfte gehalten. Der Schlitz 36 ist in die eine Seite eines Blocks (Lagerzapfen- und Anschlagblock) 38 geschnitten (vgl. Fig. 6, 8 und 9). Der Permanentmagnet 34 kann mit einer axialen Welle 40 versehen sein, die über eine von dem Schlitz 30 abgewandte Außenseite 41 des Permanentmagneten 34 hinausragt. Der Block 38 kann ebenfalls mit einer Welle 42 versehen sein, die von einer dem Schlitz 36 abgewandten Außenseite 44 des Blocks 38 ausgeht. Die Wellen 40 und 42 können in Lager 46 aufgenommen sein, die an der Außenseite der Stützen 16 und 18 angeordnet sind (vgl. Fig. 1, 2 und 10). Aus der Seite 44 des Blocks 38 steht eine Nase als Anschlagelement 47 vor, die Schultern oder Anschlagelemente 48 und 49 abstützt, die mit Abstand voneinander an den beiden Seitenteilen der senkrecht stehenden Stütze 18 vorgesehen sind (vgl. insbesondere die Fig. 1, 2 und 2A). Die Nase 47 begrenzt die Winkeldrehung des Anzeigeelements 2 zwischen den um vorgegebene Winkelpositionen voneinander entfernten definierte Anzeigestellungen. Die Anschlagelemente 48 und 49 können in unterschiedlichen Höhen angeordnet sein, um die Begrenzung der Winkeldrehung des Anzeigeelements 20 innerhalb jedes gewünschten Bereichs zu bestimmen und festzulegen. In der in Fig. 2 und 2A gezeigten Position ist das Anzeigeelement 20 auf eine Drehung von 180° begrenzt. Durch Absenken eines der Anschlagelemente 48 oder 49 oder beider Anschlagelemente wird der Drehwinkel über 180° hinaus vergrößert. Durch Anheben eines der Anschlagelemente 48 oder 49 oder beider Anschlagelemente wird der Drehwinkel auf weniger als 180° verkleinert.

Ein gerader, axial nach oben weisender, zylindrischer, länglicher Kern 50 ist an dem einen Ende der Grundplatte 14 in der Nähe der Stütze 16 angeordnet. Auf den Kern 50 ist eine Spule 51 gewickelt, die durch eine an ihren Enden zugeführte Spannung gespeist wird, um einen N- oder einen S-Magnetpol an dem Ende des Kerns 50 zu erzeugen, das sich in der Nähe des Randes des Permanentmagneten 34 befindet. Die Umkehrung der Polarität der Spannung und der Fließrichtung des Stroms in der Spule 51 führt zu einer Umkehrung der Magnetpole des Kerne 50.

Der Permanentmagnet 34 ist permanent magnetisiert an voneinander entfernt liegenden Stellen, die Magnetpole N und S bilden, die einen vorbestimmten Winkelabstand A und B von einer Vertikaldurchmesserlinie D des Permanentmagneten 34 haben (vgl. Fig. 5). Wenn die Winkel A und B, von der Vertikaldurchmesserlinie D aus gemessen, jeweils 15° betragen, und wenn die Anschlagelemente 48 und 49 in geeigneter Stellung gegenüber der als Anschlagelement dienenden Nase 47 angeordnet sind, ist die einen Teil des Anzeigeelements 20 bildende Anzeigefläche 22 auf einen Drehbereich von 180°, ausgehend von der in den Fig. 1 bis 6 und 11 gezeigten Stellung zur entgegengesetzten Stellung nach Fig. 2A und 12, begrenzt.

In der ersten Stellung gemäß Fig. 11 zieht der Magnetpol N′ des Kerns 50 den benachbarten Magnetpol S des Anzeigeelements 20 an, der um B° vom Magnetpol N′ entfernt steht und nicht mit dem Magnetpol N′ fluchten kann, weil die als Anschlagelement dienende Nase 47 an dem Anschlagelement 48 anliegt (vgl. Fig. 2). Wenn der Kern 50 ummagnetisiert wird, so daß ein Magnetpol S′ entsteht (vgl. Fig. 12), wird der Magnetpol S des Anzeigeelements 20 abgestoßen und der Magnetpol N des Anzeigeelemente 20 angezcgen. Das Anzeigeelement 20 dreht sich und hält in der Stellung gemäß Fig. 2A und 12 an, wonach der Magnetpol N des Anzeigeelements 20 unter einem Winkel A° von dem Magnetpol S′ des Permanentmagneten 34 entfernt ist und wobei die Nase 47 an dem Anschlagelement 49 anliegt. Man sieht, daß das Anzeigeelement 20 sich in beide Richtungen dreht und wegen der zwangsläufig auftretenden Anziehung zwischen den Magnetpolen N′-S und S′-N ohne merkliches Prellen oder Schwingen stehenbleibt.

Aus Fig. 13 ist zu ersehen, daß sich das drehbare Anzeigeelement 20 um mehr als 180°, beispielsweise um etwa 240° drehen kann. Man erreicht dies dadurch, daß der Magnetpol S des Anzeigeelements 20 um etwa 45° von der Vertikaldurchmesserlinie D und der Magnetpol N des Anzeigeelements 20 um etwa 45° von der Vertikaldurchmesserlinie D entfernt ist, wobei beide Magnetpole N, S des Anzeigeelementes 20 bezüglich der Vertikaldurchmesserlinie D auf der gleichen Seite liegen. Wenn man die Anschlagelemente 48 und 49 entsprechend anordnet und die als Anschlag dienende Nase 47 entsprechend einstellt, so daß beispielsweise jeder Magnetpol des Anzeigelements 20 10° vor dem Kern 50 gehalten wird, läßt sich das Anzeigeelement 20 um einen Winkel von 250° verdrehen, und es wird an den beiden Grenzlagen der Drehbewegung in der Stellung gemäß Fig. 11 und in der Stellung gemäß Fig. 13 in definierter Weise angehalten und in Anzeigestellung gebracht.

Ein Anwendungsbeispiel für ein um mehr als 180° verdrehtes Anzeigeelement 20 ist in Fig. 1 dargestellt. Dort ist gestrichelt ein Zahnrad 70 angedeutet, das auf der Welle 40 sitzt. Das Zahnrad 70 kämmt mit einem weiteren Zahnrad 72 anderer Größe, beispielsweise einem Zahnrad mit größerem Durchmesser, das an einer Welle 74 angebracht ist. Mit einer derartigen Anordnung läßt sich ein höheres Moment auf die das Zahnrad 72 tragende Welle 74 übertragen als es von der das Zahnrad 70 drehenden Welle 40 erzeugt wird. Die Welle 74 kann als Stromabnehmerelement für beliebige Zwecke verwendet werden.

Claims (4)

1. Anzeigevorrichtung, bestehend aus einem drehbaren Anzeigeelement (20) mit zwei Anzeigeflächen (22) in einem Gestell (12) mit einem einen feststehenden, ummagnetisierbaren, senkrecht zur Drehachse des Anzeigeelements (20) angeordneten, länglichen Kern (50) aufweisenden Elektromagneten, wobei das Anzeigeelement (20) axial einen im wesentlichen zylindrisch ausgebildeten Permanentmagneten (34) mit zwei Magnetpolen (N, S) aufweist, welche entsprechend der Magnetisierung des Kerns (50) von diesem angezogen oder abgestoßen werden und hierdurch das Anzeigelement (20) eine Drehbewegung in der einen oder anderen Richtung ausführt, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Magnetpole (N, S) des Permanentmagneten (34) so angeordnet sind, daß sie nicht auf einer Vertikaldurchmesserlinie des Permanentmagneten (34), sondern auf einer Seite von dieser beabstandet liegen, und daß Anschlagelemente (47, 48, 49) an dem Gestell (12) und dem Anzeigeelement (20) derart vorgesehen sind, daß das Anzeigeelement (20) an vorbestimmten Winkelstellungen jeweils unter Einhaltung eines Abstandes des jeweiligen, vom Elektromagneten angezogenen Magnetpols (N, S) des Permanentmagneten (34) von der Längsachse des Kerns (50) in Anzeigestellung kommt.

2. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zwischen den Magnetpolen (N, S) des Permanentmagneten (34) und dessen Vertikaldurchmesserlinie eingeschlossenen Winkel zwischen 10° und 45° liegen.

3. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlagelemente aus einer an dem Anzeigeelement (20) angeordneten Nase (47) sowie am Gestell (12) angeformten Anschlägen (48, 49) bestehen.

4. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschläge (48, 49) einen Winkelabstand von 180° voneinander haben.