Anieigegerä mit einem E'eHro.nLagneten
Die Erfindung betrifft ein Anzeigegerät mit einem Elektromagneten.
Die bisher allgemein üblichen, auf elektrischen Strom ansprechenden Anzeigegeräte, insbesondere Voltund Amperemeter, weisen eine grosse Skalenfläche auf, welche abgesehen von Einzelfällen nicht vollständig ausgenützt wird. Wenn zur Verbesserung der Ablesegenauigkeit eine lange Ableseskala gewünscht wird, so sind grosse Teile der Skalenfläche oder der vom Zeiger beanspruchten Bewegungsebene ungenutzt und versperren unnötigerweise viel Platz, welcher beispielsweise auf Frontplatten von elektronischen Geräten aller Art durch andere Elemente zweckdienlicher ausgefüllt werden könnte.
Für die Montage der bekannten Volt- und Amperemeter, welche nicht weit über die Frontplatte, in der sie eingebaut werden, vorstehen sollen, sind relativ grosse Aussparungen zum Einschieben des Messwerkes und weitere Bohrungen zum Durchstecken von Befestigungsschrauben notwendig. Dadurch wird die Montagearbeit kompliziert und der Einbau eines Anzeigegerätes relativ kostspielig.
Es ist Aufgabe der Erfindung ein Anzeigegerät der eingangs erwähnten Art zu schaffen, welchem die oben erwähnten Nachteile nicht anhaften.
Das erfindungsgemässe Anzeigegerät ist gekennzeichnet durch einen längs einer Achse verschiebbaren Anker, einen um dieser Achse drehbaren Stützkörper, einen längs der Achse verschiebbaren, mit dem Anker und dem Stützkörper verbundenen Leitkurventräger mit einer Leitkurve und einem auf diese einwirkendes, mit dem Gehäuse verbundenes Glied zum Umwandeln der translatorischen Bewegung des Ankers in eine Drehbewegung des Stützkörpers.
Der Erfindungsgegenstand ist nachstehend mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen beispielsweise näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 ein neuartiges auf elektrischen Strom ansprechendes Anzeigegerät in schaubildlicher Darstellung,
Fig. 2 einen Längsschnitt durch das Anzeigegerät gemäss der Fig. 1,
Fig. 3-5 den Drehwinkel eines Anzeigeorganes des Anzeigegerätes in Funktion des Weges des Ankers desselben mit der zugehörigen Skala oder Beschriftung,
Fig. 6 einen Schaltkreis für ein Anzeigegerät mit treppenförmiger Anzeigecharakteristik,
Fig. 7 einen Längsschnitt durch ein zweites Ausfüh rungsbeispiel eines Anzeigegerätes,
Fig. 8 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Anzeigegerätes mit kreisförmiger Skala in der Ansicht und
Fig.
9 dasselbe Anzeigegerät im Schnitt entlang der Linie AA der Fig. 8.
Das in der Fig. 1 dargestellte Amperemeter besitzt ein relativ langes, im Querschnitt betrachtet rechteckiges Gehäuse 1 aus Kunststoff. Auf der in der Fig. 1 nach oben gerichteten Frontseite 2 des Gehäuses 1 ist ein schlitrförmiges Fenster 3, das sich fast über die gesamte Länge des Gehäuses 1 erstreckt, vorgesehen. Innerhalb des Gehäuses und dicht unterhalb des Fensters ist ein Anzeigerohr 4 auf eine später beschriebene Weise drehbar angeordnet. Auf diesem Anzeigerohr 4 ist eine sdiraubenlinienförmige Markierung 5, von der nur ein kleiner Ausschnitt durch das Fenster 3 sichtbar ist, aufgetragen.
Der links von dieser Markierung 5 gelegene Teil 6 der Mantelfläche des Anzeigerohres 4 ist dunkel gefärbt, so dass beim Drehen des Anzeigerohres 4 der Eindruck entsteht, als ob ein Stab mit einer Spitze in der Längsrichtung des Fensters 3 hin- bzw. hergeschoben würde.
Auf einer Seite des die Frontseite 2 unterteilenden Fensters 3 ist eine Skala 7 aufgetragen, wobei der Messwert an der Spitze des oben erwähnten Stabes ablesbar wird. Vorzugsweise befindet sich jene Kante des Fensters 3, in deren Nähe die Skala 7 angeordnet ist, in der Mitte der Frontseite 2, weil dann diese Kante sich am nächsten bei der obersten Mantellinie des Anzeigerrohres 4 befindet und damit die Ablesefehler auf ein Minimum reduziert sind.
Aus der der Frontseite 2 gegenüberliegenden Rückwand des Gehäuses 1 ragen zwei Befestigungsschrauben 8 heraus. welche zum Anbringen des Anzeigegerätes an eine nicht dargestellte Fronttafel und gleichzeitig der Stromzuführung zum Anzeigegerät dienen. Falls die Fronttafel aus einem elektrisch leitenden Material besteht, ist es klar, dass zusätzliche Isoliertüllen eingesetzt werden müssen.
Aus der Fig. 2 ist die Anordnung der im Innern des Gehäuses 1 untergebrachten Teile ersichtlich. An der rechtsseitigen Stirnseite 9 des Gehäuses ist ein Magnettopf 10 befestigt. In diesem ist ein Spulenkörper 11 für die Wicklung 12 angeordnet. Die Anschlüsse dieser Wicklung und die als Anschlussklemmen dienenden Befestigungsschrauben sind in der Fig. 2 nicht dargestellt. Im Spulenkörper 11 ist eine Sackbohrung 13 vorgesehen. wobei das konische Ende dieser Sachbohrung als Spitzenlager für eine in der Achse des Magnettopfes 10 angeordnete Welle 14 dient. Das andere Ende der Welle 14 ist in einer konischen Aussparung in der linksseitigen Stirnseite 15 gelagert.
Am linken Ende der Welle 14 ist ein Stützkörper 16 starr mit der Welle verbunden. Dieser Stützkörper trägt das Anzeigerohr 4, das sich fast vollständig über die ganze Länge des Gehäuses l erstreckt, wobei der Niagnetton!-' 10 von diesem Anzeigerohr 4 umschlossen, aber nicht berührt wird.
Längs der Welle 14 ist ein hohlzylinderförmiger Anker 17 verschiebbar angeordnet. Zum Erzielen einer möglichst geringen Reibung sind an den Enden des Ankers 17 Scheiben 18 aus einem einen kleinen Rei bungskoeffizicnten aufweisenden Material, z. B. Teflon , eingesetzt, so dass nur diese Scheiben 18 mit der Welle 14 in Berührung kommen.
Am aus dem Magnettopf 10 herausragenden Ende des Ankers 17 ist ein Leitkurventräger 19 starr befestigt.
Der leu terme ist über eine Schraubenfeder 20 mit dem Stützkörper 16 verbunden. Diese Schraubenfeder 20 erfüllt gleichzeiti, zwei Aufgaben. einerseits erzeugt sie die Rückführkraft, entgegen welcher der Anker 17 in Funktion des elektrischen Stromes. der durch die Wicklung 12 fliesst. in den Magnettopf hineingezogen wird, und andererseits überträgt diese Schraubenfeder die Drehbewegung des Leitkurventrägers 19 auf den Stützkörper 16 und damit auf das Anzeigerohr 4.
Auf dem zylinderförmigen Leitkurventräger 19 ist eine Leitkurve 21 die durch einen Draht aus magnetischem Material verkörpert ist, schraubenförmig angeordnet. An einer der Leitkurve 21 benachbarten Stelle ist ein Dauermagnet 22 ausserhalb des Anzeigerohres 4 am Gehäuse 1 befestigt.
Wird der Anker 17 entgegen der Rückführkraft der Schraubenfeder 20 in den Magnettopf 10 hineingezogen, weil ein elektrischer Strom durch die Wicklung 12 fliesst, so wird auch zwangsläufig der Leitkurventräger
19 diese translatorische Bewegung mitmachen. Die vom mit dem Gehäuse 1 verbundenen Dauermagnet 22 ausgehenden magnetischen Kraftlinien durchsetzen das Anzeigerohr 4, welches aus nicht-ferromagnetischem Material besteht, und wirken auf die Leitkurve 21 ein. Diese Kraftlinien sind bestrebt, immer einen Teil der Leitkurve 21 auf möglichst kleinem Abstand gegenüber dem Dauermagneten 22 zu halten.
Dies hat zur Folge, dass sich der Leitkurventräger 19, auf dem die Leitkurve 21 befestigt ist, zu drehen beginnt, und zwar ist der Drehwinkel des Leitkurventrägers gegenüber dem Magnettopf 10 bzw. dem Gehäuse 1 eine Funktion des Weges, den der Anker 17 entlang der Welle 14 zurücklegt, und der Steigung der Leitkurve 21 im Bereich des Dauermagneten 22. Die Drehbewegung des Leitkurventrägers 19 wird über die Schraubenfeder 20 auf den Stützkörper 16 und damit auf das Anzeigerohr 4 übertragen.
Solange die Lagerreibung der Welle 14 und die Reibung des Ankers 17 gegenüber der Welle 14 klein sind, hat das Strecken bzw. Entspannen der Schraubenfeder 20 auf den Drehwinkel des Anzeigerohres 4 praktisch keinen Einfluss. Selbstverständlich wird die Masse des Leitkurventrägers 19, des Stützkörpers 16 und des Anzeigerohres 4 durch geeignete Materialauswahl und in der Fig. 1 nicht gezeigte Aussparungen im Stützkörper 16 und im Leitkurventräger 19 möglichst klein gehalten.
Die in der Fig. 2 dargestellte Leitkurve 21 weist zwei vollständige Windungen auf, so dass, wenn der Anker 17 ganz in den Magnettopf 10 hineingezogen wird, das Anzeigerohr 4 wenigstens eine volle Umdrehung ausführt.
Der Magnettopf 10 kann über ein nicht dargestelltes Distanzstück an der Stirnwand 9 des Gehäuses befestigt werden, so dass das Anzeigegerät, das Anzeigerohr 4 und damit die Skalenlänge fest beliebig, den Ansprüchen entsprechend, verlängert werden kann. Mit anderen Worten, die Skalenlänge entspricht der grössten Abmessung des Anzeigegerätes.
Anstelle eines Dauermagneten 22 können, falls die Leitkurve 21 eine gleichmässige Steigung aufweist, auch mehrere an verschiedenen Stellen angeordnete Dauermagnete vorgesehen werden. Weiter ist es denkbar, anstelle eines stabförmigen Dauermagneten zur Erhöhung der Führungswirkung einen hufeisenförmigen Dauermagneten zu verwenden. Zur Einstellung des Nullpunktes des Anzeigegerätes können der oder die Dauermagnete in der Längsrichtung der Welle 14 verschiebbar am Gehäuse 1 befestigt sein.
Ein grosser Vorteil des oben beschriebenen Anzeigegerät es ist. dass durch entsprechende Formgebung der Leitkurve 21. fast jede beliebige Skalencharakteristik erhalten werden kann. Einige solche Beispiele sind in den Fig. 3-5 schematisch dargestellt. Auf den Ordinaten der graphischen Darstellungen sind die Drehwinkel des Anzeigerohres 4 und auf der Abszisse die Wegstrecke X des Ankers 17 aufgetragen.
Die Fig. 3 zeigt einen linearen Verlauf, wobei eine gleichmässige Skalenteilung 23 dazugehört. Die Skalenteilung 24 der Fig. 4 ist in der Mitte gedehnt, weil der Funktionsverlauf in der Mitte der Kurve einen steilen Teil aufweist, d. h. weil die Steigung der Leitkurve im mittleren Bereich grösser ist, als am Anfang und am Ende derselben.
Für ganz spezielle Fälle ist es sogar möglich, den Verlauf der Skalencharakteristik negativ zu gestalten, wenn die Steigung der Leitkurve an diesen Stellen negativ gemacht wird, d. h. bei einer solchen Ausführung kann stellenweise der Drehwinkel auch bei zunehmender Wegstrecke X abnehmen. Dies kann wünschbar sein, wenn ein bestimmter Anzeigebereich völlig uninteressant ist, z. B. bei einem Voltmeter zum Messen der Spannung eines 6V-Akkumulars ist nur der Bereich von 5-7V und zum Messen der Spannung eines 12V-Akkumulators nur der Bereich 10-14 V wichtig. Der Bereich 7-10V ist völlig uninteressant.
Mit einer entsprechend geformten Leitkurve ist es möglich, dasselbe Anzeigeinstrument ohne Bereichsumschalter für beide Messbereiche zu verwenden, das relativ gedehnte Skalen in denjenigen Bereichen, welche für die Messung interessant sind, aufweist. Der Unterschied der sich teilweise überlappenden Skalen kann durch verschiedene Färbung der Skalen einerseits und der Markierungen auf dem Anzeigerohr andererseits hervorgehoben werden. Um Ablesefehler mit Sicherheit zu vermeiden, kann im negativen Bereich die Markierung des Anzeigerohres weggelassen werden.
Eine weitere Ausführungsform eines Anzeigegerätes kann eine treppenförmige Anzeigecharakteristik gemäss der Fig. 5 aufweisen. Die zugehörige Leitkurve besitzt mehrere Teilstrecken, die parallel zur Welle 14 verlaufen. An diesen Stellen wird sich das Anzeigerohr 4 nicht weiter drehen, wenn der Anker 17 mehr oder weniger in den Magnettopf 10 hineingezogen wird. Auf dem Anzeigerohr 4 ist dann keine schraubenlinienförmige Markierung aufgetragen, sondern jene Stellen 25, die wenigstens zeitweise, trotz zunehmendem oder abnehmendem Strom durch die Wicklung 12 stehen bleiben, sind beschriftet. Die Anzahl Stufen wird in Abhängigkeit der Breite des Fensters 3 im Vergleich zum Umfang des Anzeigerohres 4 gewählt.
Das in der Fig. 6 prinzipiell dargestellte Schaltschema zeigt, auf welche Weise es mittels drei Widerständen 25-27 und drei Arbeitskontakten a, b und c möglich ist, acht verschiedene Beschriftungen sichtbar zu machen. Nämlich die Nullstellung, in welcher keiner der Kontakte a, b und c geschlossen sind, drei weitere Stellungen, in denen je einer dieser Kontakte geschlossen ist, drei weitere Stellungen, in denen je zwei Kontakte geschlossen sind und eine letzte Steigung, in der alle drei Kontakte geschlossen sind.
Die Fig. 7 zeigt ein Ausführungsbeispiel, ähnlich demjenigen der Fig. 2. Anstelle der Welle 14 ist ein Spanndraht 39 vorgesehen, der einerseits mit einer Quetschperle 40 im Magnettopf 10 und andererseits mit einer Quetschperle 41 in einer Spannsdlraube 42 in der Stirnseite 15 des Gehäuses 1 verankert ist. Der Magnettopf 10 ist über einen zweiten kürzeren Spanndraht 43, dessen Enden mit weiteren Quetschperlen 44 und 45 versehen sind, mit der Stirnseite 9 des Gehäuses 1 verbunden. Mittels der Spannschraube 42 können die Spanndrähte 39 und 43 so straff gespannt werden, dass die Achse des Magnettopfes 10 mit den beiden Spanndrähten in einer Geraden liegt. Die Quetschperle 45 des Spanudrahtes 43 liegt auf einem Isolierstück 46 auf, das fest mit dem Magnettopf 10 verbunden ist.
Die beiden inneren Enden der Spanndrähte 39 und 45 sind auf nicht gezeigte Weise mit den Anschlüssen der Wicklung 12 verbunden, während die äusseren Enden der Spann drähte mit ebenfalls nicht dargestellten Anschlussklemmen verbunden sind.
Die Spanndrähte erfüllen vier Aufgaben: Sie halten den Magnettopf 10, sie dienen der Stromzuführung für die Wicklung 12, als Führung des Ankers 17 mit dem Leitkurventräger 19 und zur Abstützung des Anzeigerohres 4. Das linksseitige Ende des Anzeigerohres 4 ist über eine Scheibe 47 mit einer kleinen Bohrung in der Mitte auf den kürzeren Spanndraht 43 abgestützt und das rechtsseitige Ende des Anzeigerohres 4 ist mit dem Stützkörper 16 verbunden, der in der Mitte eine Bohrung zum Durchführen des Spanndrahtes 39 besitzt.
Damit sich der Stützkörper 16 drehen, aber nicht in Richtung des Spanudrahtes verschieben kann, sind beidseitig des Stützkörpers Quetschperlen 48 vorgesehen.
Die Spanndrähte 39 und 43 können durch metallisierte Kunststoffgebilde, z. B. Nylonfäden ersetzt werden. Dieses oben beschriebene Anzeigegerät eignet sich insbesondere für Geräte, die so montiert werden, dass die Spanndrähte vertikal verlaufen.
In den Fig. 8 und 9 ist eine weitere Ausführungsform eines Anzeigegerätes mit einer kreisförmigen Skala 28 dargestellt. Gleiche oder ähnliche Teile, wie sie in der Fig. 2 gezeichnet sind, wurden mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Das Gehäuse umfasst einen zylindrischen Teil 29 und einen scheibenförmigen Teil 30, welcher auf der Frontseite mit einem Glasring 31 abgeschlossen ist. In der Mitte dieses Glasringes ist eine Lagerplatte 32 mit einem Spitzenlager für die Welle 14 vorgesehen. Dieses Spitzenlager kann auch in einer anstelle des Glasringes 31 eingesetzten Glasscheibe eingearbeitet sein. Das andere Ende der Welle 14 ist in einer konischen Aussparung im Spulenkörper 11 gelagert, auf dem sich die Wicklung 12 befindet. Die Anschlüsse der Wicklung sind an die Schraubenbolzen 33 angeschlossen.
Der Magnettopf 10 ist am geschlossenen Ende des zylindrischen Teiles 29 des Gehäuses befestigt. Auf der Welle 14 verschiebbar und drehbar gelagert ist der Anker 17 mit dem Leitkurventräger 19.
Dieser ist seinerseits über die Spiralfeder 20 mit dem auf der Welle 14 festsitzenden Stützkörper 16 verbunden.
An einer der Leitkurve 21 gegenüberliegenden Stelle ist der Dauermagnet 22 am Gehäuse, vorzugsweise in der Längsndflung der Welle 14 einstellbar, befestigt. Am Stützkörper 16 ist anstelle des Anzeigerohres ein Zeiger 34 angeordnet, der sich zwischen dem Glasring 31 und einer Skalenscheibe 35 bewegen kann.
Die Leitkurve 21 ist derart ausgebildet, dass sich der Zeiger 34 um wenigstens 360O drehen kann. Dies ergibt eine lange Skala 28. Wenn die Skala 28 spiralförmig aufgezeichnet wird, so kann der Drehwinkel des Zeigers sogar 360O übersteigen und die Skalenlänge dadurch vergrössert werden.
In vorteilhafter Weise ist der Zeiger 34 auf der zu seiner Spitze entgegengesetzten Seite über seinen Drehpunkt hinaus verlängert, wobei diese Verlängerung als Gegengewicht dient. damit das Gewicht des Zeigers die abgelesenen Messwerte nicht verfälscht.
Der zylindrische Teil 29 des Gehäuses ist abgesetzt und besitzt ein Aussengewinde 36 auf dem eine Schraubenmutter 37 aufgeschraubt ist. Mit dieser Schraubenmutter und einer Unterlagsscheibe 38 kann das Anzeigegerät bequem an einer nicht dargestellten Frontplatte befestigt werden. Der Durchmesser des Loches d3s xu diesem Zwecke in die Frontplatte gebohrt werden muss, ist im Vergleich zum Durch messer der Skala klein, weil der Durchmesser des Messwerkes sehr klein ist.
Ein weiterer Vorteil der oben beschriebenen Anzeigegeräte ist, dass bei der Herstellung derselben sämtliche Teile mit Ausnahme der Leitkurve und der Skala identisch sind und daher in grösseren Stückzahlen angefertigt werden können, auch dann, wenn die endgültige Anzeigecharakteristik noch nicht festgelegt ist. Die Anpassung an die letztendlich gewünschte Anzeigecharakteristik kann durch die besondere Wahl der Leitkurve und der Skala bestimmt werden. Dies ermöglicht eine rationelle und billige Herstellung von solchen Anzeigegeräten, insbesondere Ampere- und Voltmetern, wobei sich diese für die Messung von Gleich- und Wechselstrom bzw. -Spannungen gleichermassen eignen.
Ganz enorm sind die Vorteile, welche das Ausführungsbeispiel gemäss den Fig. 1 und 2 in bezug auf die Platzbeanspruchung und die Befestigung derselben an einer Frontplatte bietet. Ein solches stabförmiges Ausführungsbeispiel kann einen Querschnitt von 10 x 12 mm und eine Länge von 120 mm aufweisen, wobei die Skalenlänge 110 mm beträgt. Auf einer Grundfläche von nur 120 x 120 mm lassen sich zehn solcher Anzeigegeräte mit Leichtigkeit unterbringen, wobei zur Befestigung derselben lediglich pro Anzeigegerät zwei kleine Bohrungen notwendig sind.
Nebst den vielen Variationsmöglichkeiten der Ausbildung der Leitkurve, kann wenn notwendig auch der Verlauf der Markierung auf dem Anzeigerohr zum Erreichen eines praktisch beliebigen Verlaufes der Anzeigecharakteristik herangezogen werden.
Anieiggerä with an E'eHro.nLagnet
The invention relates to a display device with an electromagnet.
The display devices generally used up to now, responding to electrical current, in particular voltmeters and ammeters, have a large scale area which, apart from individual cases, is not fully utilized. If a long reading scale is desired to improve the reading accuracy, large parts of the scale surface or the plane of movement required by the pointer are unused and unnecessarily block a lot of space which, for example, on the front panels of electronic devices of all kinds could be more appropriately filled by other elements.
For the assembly of the known voltmeters and ammeters, which should not protrude far beyond the front panel in which they are installed, relatively large recesses for inserting the measuring mechanism and additional holes for inserting fastening screws are necessary. This makes the assembly work complicated and the installation of a display device relatively expensive.
It is the object of the invention to create a display device of the type mentioned at the beginning which does not adhere to the disadvantages mentioned above.
The display device according to the invention is characterized by an armature which can be displaced along an axis, a support body which can be rotated about this axis, a guide curve carrier which is displaceable along the axis and is connected to the armature and the support body with a guide curve and a member for converting which acts on this and is connected to the housing the translational movement of the armature into a rotary movement of the support body.
The subject matter of the invention is explained in more detail below with reference to the accompanying drawings, for example. Show it:
1 shows a novel display device responsive to electrical current in a diagrammatic representation,
FIG. 2 shows a longitudinal section through the display device according to FIG. 1,
3-5 the angle of rotation of a display element of the display device as a function of the path of the armature of the same with the associated scale or labeling,
6 shows a circuit for a display device with a staircase-shaped display characteristic;
Fig. 7 is a longitudinal section through a second Ausfüh approximately example of a display device,
8 shows a further embodiment of a display device with a circular scale in the view and
Fig.
9 the same display device in section along the line AA in FIG. 8.
The ammeter shown in FIG. 1 has a relatively long, rectangular housing 1 made of plastic when viewed in cross section. On the front side 2 of the housing 1, which is directed upward in FIG. 1, a slit-shaped window 3, which extends over almost the entire length of the housing 1, is provided. Within the housing and just below the window, an indicator tube 4 is rotatably disposed in a manner described later. On this indicator tube 4 a sdirubline-shaped marking 5, of which only a small section is visible through the window 3, is applied.
The part 6 of the outer surface of the indicator tube 4, located to the left of this marking 5, is colored dark, so that when the indicator tube 4 is rotated, the impression arises as if a rod with a tip was being pushed back or forth in the longitudinal direction of the window 3.
A scale 7 is applied to one side of the window 3 dividing the front side 2, the measured value being readable at the tip of the above-mentioned rod. Preferably, that edge of the window 3, in the vicinity of which the scale 7 is arranged, is in the middle of the front side 2, because then this edge is closest to the top surface line of the indicator tube 4 and thus the reading errors are reduced to a minimum.
Two fastening screws 8 protrude from the rear wall of the housing 1 opposite the front side 2. which serve to attach the display device to a front panel, not shown, and at the same time to supply power to the display device. If the front panel is made of an electrically conductive material, it is clear that additional insulating sleeves must be used.
From Fig. 2, the arrangement of the parts housed in the interior of the housing 1 can be seen. A magnet pot 10 is attached to the right-hand end face 9 of the housing. A coil former 11 for the winding 12 is arranged in this. The connections of this winding and the fastening screws serving as connection terminals are not shown in FIG. A blind hole 13 is provided in the coil body 11. wherein the conical end of this material bore serves as a point bearing for a shaft 14 arranged in the axis of the magnet pot 10. The other end of the shaft 14 is mounted in a conical recess in the end face 15 on the left.
At the left end of the shaft 14, a support body 16 is rigidly connected to the shaft. This support body carries the indicator tube 4, which extends almost completely over the entire length of the housing 1, the Niagnetton! - '10 being enclosed by this indicator tube 4, but not touched.
A hollow cylindrical armature 17 is arranged displaceably along the shaft 14. To achieve the lowest possible friction 17 disks 18 made of a small Rei bungskoeffizicnten having material, z. B. Teflon is used, so that only these disks 18 come into contact with the shaft 14.
A guide cam carrier 19 is rigidly attached to the end of the armature 17 protruding from the magnet pot 10.
The leu term is connected to the support body 16 via a coil spring 20. This coil spring 20 fulfills two tasks at the same time. on the one hand, it generates the return force against which the armature 17 functions as a function of the electrical current. which flows through the winding 12. is drawn into the magnet pot, and on the other hand this helical spring transmits the rotary movement of the guide cam carrier 19 to the support body 16 and thus to the indicator tube 4.
A guide curve 21 embodied by a wire made of magnetic material is arranged helically on the cylindrical guide curve carrier 19. A permanent magnet 22 is attached to the housing 1 outside the indicator tube 4 at a point adjacent to the guide curve 21.
If the armature 17 is drawn into the magnet pot 10 against the return force of the helical spring 20 because an electrical current is flowing through the winding 12, the guide cam carrier is inevitably also
19 participate in this translational movement. The magnetic lines of force emanating from the permanent magnet 22 connected to the housing 1 penetrate the indicator tube 4, which consists of a non-ferromagnetic material, and act on the guide curve 21. These lines of force strive to always keep part of the guide curve 21 at the smallest possible distance from the permanent magnet 22.
This has the consequence that the guide curve carrier 19, on which the guide curve 21 is attached, begins to rotate, namely the angle of rotation of the guide curve carrier relative to the magnet pot 10 or the housing 1 is a function of the path that the armature 17 along the Shaft 14 moves back, and the slope of the guide curve 21 in the area of the permanent magnet 22. The rotary movement of the guide curve carrier 19 is transmitted via the helical spring 20 to the support body 16 and thus to the indicator tube 4.
As long as the bearing friction of the shaft 14 and the friction of the armature 17 with respect to the shaft 14 are small, the stretching or relaxation of the helical spring 20 has practically no effect on the angle of rotation of the indicator tube 4. Of course, the mass of the guide cam carrier 19, the support body 16 and the indicator tube 4 is kept as small as possible by suitable material selection and recesses not shown in FIG. 1 in the support body 16 and in the guide cam carrier 19.
The guide curve 21 shown in FIG. 2 has two complete turns, so that when the armature 17 is pulled completely into the magnet pot 10, the indicator tube 4 executes at least one full rotation.
The magnet pot 10 can be attached to the end wall 9 of the housing via a spacer (not shown) so that the display device, the display tube 4 and thus the scale length can be extended as required, in accordance with the requirements. In other words, the scale length corresponds to the largest dimension of the display device.
Instead of a permanent magnet 22, if the guide curve 21 has a uniform slope, a plurality of permanent magnets arranged at different points can also be provided. It is also conceivable to use a horseshoe-shaped permanent magnet instead of a rod-shaped permanent magnet to increase the guiding effect. To set the zero point of the display device, the permanent magnet or magnets can be attached to the housing 1 so as to be displaceable in the longitudinal direction of the shaft 14.
It is a great advantage of the display device described above. that almost any scale characteristic can be obtained by appropriate shaping of the guide curve 21. Some such examples are shown schematically in FIGS. 3-5. The angle of rotation of the indicator tube 4 is plotted on the ordinates of the graphic representations and the distance X of the armature 17 is plotted on the abscissa.
FIG. 3 shows a linear profile, with a uniform scale division 23 belonging to it. The scale division 24 of FIG. 4 is stretched in the middle because the function profile has a steep part in the middle of the curve, i.e. H. because the slope of the guide curve in the middle area is greater than at the beginning and at the end of the same.
For very special cases it is even possible to make the course of the scale characteristic negative if the slope of the guide curve is made negative at these points, i.e. H. With such an embodiment, the angle of rotation can also decrease in places as the distance X increases. This may be desirable when a particular display area is completely uninteresting, e.g. B. with a voltmeter for measuring the voltage of a 6V accumulator only the range of 5-7V and for measuring the voltage of a 12V accumulator only the range 10-14V is important. The 7-10V range is completely uninteresting.
With an appropriately shaped guide curve, it is possible to use the same display instrument without a range switch for both measuring ranges, which has relatively stretched scales in those ranges which are of interest for the measurement. The difference in the partially overlapping scales can be emphasized by different colors of the scales on the one hand and the markings on the indicator tube on the other. In order to avoid reading errors with certainty, the marking of the indicator tube can be omitted in the negative area.
Another embodiment of a display device can have a staircase-shaped display characteristic according to FIG. The associated guide curve has several sections that run parallel to shaft 14. The indicator tube 4 will no longer rotate at these points when the armature 17 is more or less drawn into the magnet pot 10. No helical marking is then applied to the indicator tube 4, but rather those points 25 which remain at least temporarily, despite increasing or decreasing current through the winding 12, are labeled. The number of steps is selected as a function of the width of the window 3 in comparison to the circumference of the indicator tube 4.
The circuit diagram shown in principle in FIG. 6 shows the way in which it is possible to make eight different inscriptions visible by means of three resistors 25-27 and three working contacts a, b and c. Namely the zero position in which none of the contacts a, b and c are closed, three further positions in which one of these contacts is closed, three further positions in which two contacts are closed and a final slope in which all three Contacts are closed.
Fig. 7 shows an embodiment, similar to that of Fig. 2. Instead of the shaft 14, a tension wire 39 is provided, on the one hand with a crimp bead 40 in the magnet pot 10 and on the other hand with a crimp bead 41 in a tensioning screw 42 in the face 15 of the housing 1 is anchored. The magnet pot 10 is connected to the end face 9 of the housing 1 via a second, shorter tension wire 43, the ends of which are provided with further crimp beads 44 and 45. By means of the tensioning screw 42, the tensioning wires 39 and 43 can be tensioned so tightly that the axis of the magnet pot 10 lies in a straight line with the two tensioning wires. The pinch bead 45 of the chip wire 43 rests on an insulating piece 46 which is firmly connected to the magnet pot 10.
The two inner ends of the tension wires 39 and 45 are connected in a manner not shown to the connections of the winding 12, while the outer ends of the tension wires are connected to terminals, also not shown.
The tension wires fulfill four tasks: They hold the magnet pot 10, they serve to supply power to the winding 12, as a guide for the armature 17 with the Leitkurventräger 19 and to support the indicator tube 4. The left-hand end of the indicator tube 4 is via a disk 47 with a small hole in the middle is supported on the shorter tension wire 43 and the right-hand end of the indicator tube 4 is connected to the support body 16, which has a hole in the middle for passing through the tension wire 39.
Crimp beads 48 are provided on both sides of the support body so that the support body 16 can rotate, but not move in the direction of the chip wire.
The tension wires 39 and 43 can be metalized plastic structures, for. B. nylon threads are replaced. This display device described above is particularly suitable for devices that are mounted so that the tension wires run vertically.
8 and 9, a further embodiment of a display device with a circular scale 28 is shown. The same or similar parts as are drawn in FIG. 2 have been given the same reference numerals. The housing comprises a cylindrical part 29 and a disk-shaped part 30, which is closed on the front side with a glass ring 31. In the middle of this glass ring, a bearing plate 32 with a point bearing for the shaft 14 is provided. This point bearing can also be incorporated into a glass pane used instead of the glass ring 31. The other end of the shaft 14 is mounted in a conical recess in the coil former 11 on which the winding 12 is located. The connections of the winding are connected to the screw bolts 33.
The magnet pot 10 is attached to the closed end of the cylindrical part 29 of the housing. The armature 17 with the guide cam carrier 19 is mounted displaceably and rotatably on the shaft 14.
This in turn is connected via the spiral spring 20 to the support body 16 which is fixedly seated on the shaft 14.
At a point opposite the guide curve 21, the permanent magnet 22 is attached to the housing, preferably adjustable in the longitudinal direction of the shaft 14. A pointer 34, which can move between the glass ring 31 and a dial 35, is arranged on the support body 16 instead of the indicator tube.
The guide curve 21 is designed in such a way that the pointer 34 can rotate through at least 360 °. This results in a long scale 28. If the scale 28 is recorded in the form of a spiral, the angle of rotation of the pointer can even exceed 360 ° and the scale length can thereby be increased.
Advantageously, the pointer 34 is extended beyond its pivot point on the side opposite its tip, this extension serving as a counterweight. so that the weight of the pointer does not falsify the readings.
The cylindrical part 29 of the housing is stepped and has an external thread 36 onto which a screw nut 37 is screwed. With this screw nut and a washer 38, the display device can be conveniently attached to a front panel (not shown). The diameter of the hole d3s xu must be drilled into the front plate for this purpose is small compared to the diameter of the scale because the diameter of the measuring mechanism is very small.
Another advantage of the display devices described above is that when they are manufactured, all parts with the exception of the guide curve and the scale are identical and can therefore be produced in larger numbers, even if the final display characteristics have not yet been determined. The adaptation to the ultimately desired display characteristics can be determined by the special choice of the guide curve and the scale. This enables an efficient and inexpensive production of such display devices, in particular ampere meters and voltmeters, these being equally suitable for measuring direct and alternating currents and voltages.
The advantages offered by the embodiment according to FIGS. 1 and 2 with regard to the space requirement and the attachment of the same to a front panel are enormous. Such a rod-shaped exemplary embodiment can have a cross section of 10 × 12 mm and a length of 120 mm, the scale length being 110 mm. Ten such display devices can be accommodated with ease on a base area of only 120 x 120 mm, with only two small bores per display device being required to attach them.
In addition to the many possible variations in the design of the guide curve, the course of the marking on the indicator tube can, if necessary, be used to achieve practically any course of the indicator characteristic.