DE956702C

DE956702C - Elektromagnetisch gesteuertes Schauzeichen, insbesondere Schalterstellungsanzeiger fuer Fernbedienungsanlagen

Info

Publication number: DE956702C
Application number: DES35542A
Authority: DE
Inventors: Erwin Kreisel
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1953-10-01
Filing date: 1953-10-01
Publication date: 1957-01-24

Description

Elektromagnetisch gesteuertes Schauzeichen, insbesondere 'Sthalterstellungsanzeiger für Fernbedienungsanlagen Die Entwicklung im Schaltanlagen- und Schaltwartenbau sowie von ähnlichen. Anlagen - insbesondere Fernbedienungsanlagen mit automatischer Rückmeldung der Schalterstellung - strebt laufend einer Verkleinerung von Netz- 'u. dgl. Schaltbildern zu. Die bisher als Stellungsanzeiger für Schalter od. dgl. verwendeted Schauzeichen können nur mit verhältnismäßig großen Abmessungen gebaut werden. Es wird aber ein als Stellungsanzeiger verwendbares Schauzeichen für den Schalttafel-- und Schaltbildaufbau benötigt, das praktisch beliebig klein, d. h. flächen- und raumsparend ausgeführt werden kann, so daß es sich überall leicht einfügen läßt und auch als Kleinstbaustein in Mosaikschaltbildern verwendet werden kann. Derartige Schauzeichen sollen einfach im Aufbau und störungsfrei irr: Betrieb sein, und alle vorkommenden Betriebszustände anzeigen können.
Dies wird. mit einem elektromagnetisch gesteuerten Schauzeichen unter Anwendung eines die Stellungssymbole unmittelbar tragenden drehbeweglichen Permanentmagneten mit senkrecht zur Drehachse orientierter Magnetisierung gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß zur Erzielung von drei definierten Anzeigestellungen dem von einem umpolbaren Elektromagneten in Drehabhängigkeit gebrachten Permanentmagneten ein gerätefestes Schlußstück zugeordnet ist, das in einer zum Magnetfeld des Elektromagneten mindestens annähernd senkrechten. Ebene liegt und den Permanentmagneten. bei urierregtem Zustand des Elektroniagneten. in der neutralen Lage hält.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen.
In Fig. i wird eine -mögliche Ausführungsform des Schauzeichens nach der- Erfindung irr. Schnitt gezeigt. Der hier beispielsweise kugelförmige Permanentmagnet i hat eine senkrecht zur Drehachse 2 orientierte Magnetisierungsrichtung - wie sich aus Fig. ia erkennen läßt - und ist drehbeweglich um diese Achse gelagert. Unmittelbar darunter - bzw. bei normaler waagerechter Anordnung dahinter -ist der. gerätefeste Elektromagnet 3 angebracht, dessen Pole ¢, 5 in Abhängigkeit von der Erregungsrichtung gepolt werden können. Es. besteht auch die Möglichkeit, zwei Erregungswicklungen mit entgegeügesetztem Wicklungssinn zu verwenden, die wahlweise an Spannung gelegt werden können. Bei genügend starker Erregung des Kernes ¢, 5 kann dieser allein schon ausreichen, um den drehbeweg-Hohen Dauermagneten i zu verdrehen. Vorteilhaft wird aber zur Verkleinerung des Streuflusses der Elektromagnet als Topfmagnet ausgebildet, wobei der Mantel 6 aus magnetisch leitfähigem Material, z. B. Eisenblech, hergestellt ist und gleichzeitig als Gehäuse verwendet wird. Zur Stromzuführung für den Elektromagneten dienen die Anschlußklemmen oder Lötfahnen 7, die durch Öffnungen im Gehäuseboden nach außen treten. Um dem Drehmagneten i irr unernegten .Zustand des Elektromagneten eine definierte Ruhelage zu geben, wird vorteilhaft ein magnetisches Schlußstück vorgesehen, das beispielsweise aus einem in Fig. ia angedeuteten magnetisch leitfähigen Metallring 8, aber auch aus einem Bauteil dies Gehäuses selbst, vorzugsweise aus dem Gehäusekopf 9, bestehen kann, soweit dieser aus magnetisch leitfähigem Material gefertigt ist. Außerdem kann auch die Montageplatte i o od. dgl. unter der Voraussetzung der magnetischen Leitfähigkeit als Schlußstück dienen, wenn sich die Achse des drelbeweglichen Permanentmagneten wenigstens annähernd in der Höhe der Einbauebene befindet. Als magnetisches Schlußstück, d. h. als Brückenglied zum Schließen des magnetischen Kreises des Dauermagnetsystems bei urerregtem Elektromagneten. kann schließlich auch das zylinderförmige Gehäuse 6 verwendet werden, sofern dessen Rand genügend nahe an den Dauermagneten heranreicht. Gegebenenfalls reichen aber auch für diesen Zweck auf beiden Seiten hochstehende und mit dem Gehäuse 6 in magnetisch leitender Verbindung stehende Zungen aus. Der Gehäusekopf.9 mit dem darin gelagerten drehbeweglichen Permanentmagneten kann mit dem Gehäuse 6 ein- oder aufschraubbar verbunden. sein. Durch seine zylindrische Gestalt eignet sich das Gehäuse besonders zu der bei Schauzeichen an sich bekannten Einlochbefestigung. Im Gehäusekopf befindet sich eine Schauöffnung, die mit einem Abdeckglas i i abgeschlossen ist. Bei der üblichen Symboldarstellung für Schalter (Längs-und Querstrich) kann. auf der einen Seite des Permanentmagneten ein - Längsstrich 12 und auf der anderen Seite ein Querstrich 13 angeordnet sein, so daß jeweils eines dieser Symbole in einer der beiden Arbeitsstellungen, d. h. in Abhängigkeit von der Erregungseinrichtung des Elektromagneten, die durch die Stellung des zu überwachenden Schalters bedingt sein kann, in der Schauöffnung sichtbar ist.
Während nach dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. i der drehbewegliche Magnetkörper kugelförmige Gestalt hat, kann er nach Fig..2 (und 2 a) auch zylindrisch oder nach Fig. 3 (und 3 a) prismenförrnig ausgebildet sein.
In Fig. q. a, ¢ b, q. c sind die drei Anzeigemöglichkeiten des Schauzeichens bei seiner Verwendung als S.ohalterstellungsanzeiger ersichtlich. Die bereits in Fig. 1, 2 und 3 angedeuteten Stellungssymbole für die Schalterstellung sind hier so dargestellt, wie sie dem Beobachter auf der Schalttafel, auf dem Netzbild od. dgl, erscheinen. In der Schauöffnung i i des Kopfteiles 9 wird der Längsstrich 12 oder der Querstrich 13 je nach der Erregungsrichtung des Elektromagneten sichtbar. Fig. q. c zeigt die neutrale Lage des drehbeweglichen Dauermagneten bei abgeschaltetem Elektromagneten bzw. bei Unterbrechung der Erregung.
Die Erfindung schafft ein Schauzeichen, das sich - wie ohne weiteres erkennbar - praktisch beliebig klein bauen läßt und sich außerdem durch seinen besonders einfächen Aufbau, geringe Störempfindlichkeit und das Fehlen von Rückstellfedern und beweglichen stromführenden Teilen auszeichnet.
Außerdem ist ersichtlich, daß sich das Schauzeichen nach der Erfindung gegenüber den bekannten elektromagnetisch gesteuerten Schauzeichen, die mit zwei oder mehr feststehenden Magnetspulen und -einem unter deren Einfluß und zusätzlich meist unter Federwirkung stehenden drehbaren Meldeanker arbeiten, vorteilhaft unterscheidet.
Es ist nun bekannt, daß auf permanentmagnetische Körper durch den Einfluß eines äußeren magnetischen Feldes Kräfte ausgeübt werden, wenn die magnetischen Feldlinien nicht in der Richtung übereinstimmen.
Als Anwendungsbeispiele dieses Prinzips bekannt sind vor allem Drehmagnetmeßwerke, bei denen eine Magnetnadel durch das Feld einer Spule abgelenkt wird (Galvanoskop, Tangentenbussole, Nadelgalvanometer). Diese Geräte konnten in die Meßtechnik jedoch nur bedingt Eingang finden, weil sie infolge mangelnder Konstanz der Magnetnadeln die Eichung schlecht hielten und weil sie außerordentlich empfindlich gegen Fremdfelder waren.
Es ist auch bekannt, , dieses Prinzip zum Übertragen, von Meßwerten dadurch anzuwenden, daß eine Reihe von drehbeweglichen, stabförmigen, quer zu ihrer Achse magnetisierten Dauermagneten, die nebeneinander in einem urmagnetischen Rahmen angeordnet sind, von einem meßwertabhängigen Dauermagneten beeinflußt wird. Dem anzuzeigenden Meßwert entsprechend wird dieser Dauermagnet unter den drehbeweglichen magnetischen Körpern entlang geführt. Auf diese Weise stellt sich der jeweils gerade über .dem Dauermagneten befindliche Drehmagnet in die gewünschte Anzeigelage.
Die Exfindung beruht ebenfalls auf der Feldwirkung zweier .magnetischer Systeme, benutzt aber einen gerätefesten umpolbaren Elektromagneten zur Steuerung einfies einzelnen drehbeweglichen permanentmagnetischen Körpers, der mit dem Elektromagneten zu einem Bauelement zusammengefaßt werden kann und durch die Anordnung eines Schlußstückes ein Schauzeichen mit drei definierten Anzeigestellungen schafft.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: -i. Elektromagnetisch gesteuertes Schauzeichen, insbesondere Schalterstellungsanzeiger für Fernhedienungsanlagen unter Verwendung eines die Stellungssymbole unmittelbar tragenden drehbeweglichen Permanentmagneten mit senkrecht zur Drehachse orientierter Magnetisierung, dadurch gekennzeichnet, däß zur Erzielung van drei definierten Anzeigestellungen (zwei Endstellungen, eine neutrale Stellung) dem von einem umpolbaren Elektromagneten in Drehabhängigkeit gebrachten Permanentmagneten ein gerätefestes Schlußstück zugeordnet ist, das in einer zum Magnetfeld des Elektro.-magneten mindestens annährend senkrechten Ebene liegt und den Permanentmagneten bei unerregtem Zustand des Elektromagneten in der neutralen Lagre hält.
2. Schauzeichen nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der drehbewegliche PermanOntmagnet kugelförmige, zylindrische oder prismenförmige Gestalt hat.
3. Schauzeichen nach Anspruch I oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektromagnet als Topfmagnet ausgeführt ist, dessen zylindrischer Mantel als Gehäuse dient, auf dem die übrigen Teeile der Baueinheit befestigt sind. q..
Schauzeichen nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Mantel des Topfmagneten ein den drehbeweglichen Permanentmagneten ienthaltender, mit einer Schauöffnung versehener Gehäusekopf aufgeschraubt ist. -
5. Schauzeichen nach Anspruch q., dadurch gekennzeichnet, daß der Gehäusekopf ganz oder teilweise aus magnetisch leitfähigem Material besteht und vorzugsweise zur Einstellung des Permaneutmagneten in die neutrale Nullage (Schlußstück) mitbenutzt isst.
6. Schauzeichen nach Anspruch q., dadurch gekennzeichnet, daß der Gehäusekopf aus magnetisch nicht leitfähigem Material besteht und als Sohlußstück die Montageplatte aus magnetisch leitfähigeim Material dient, in welche das Schauzeichen eingebaut ist.
7. Schauoeichen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der drehbewegliche Permanent-Tnagnet auf einer Seite mit einem Längsstrich und auf der'-gegenüberliegenden Seite mit einem Querstrich versehen ist, derart, daß jeweils eines diesier Symbole in einer der Arbeitsstellungen ,durch die Schauöffnung sichtbar eist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 717 297; schweizerische Patentschrift Nr. 173 932.