DE3116879A1

DE3116879A1 - Magnetisches anzeigegeraet

Info

Publication number: DE3116879A1
Application number: DE19813116879
Authority: DE
Inventors: Alfred Commack N.Y. Skrobisch
Original assignee: Staver Co Inc
Current assignee: Staver Co Inc
Priority date: 1980-04-28
Filing date: 1981-04-28
Publication date: 1982-02-18
Also published as: CA1168731A; GB2074771B; US4327357A; JPS56159687A; GB2074771A; SE8102686L; ES501671A0; ES8206020A1; BR8102336A

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf magnetische Anzeigegeräte und betrifft insbesondere ein magnetisches Anzeigegerät mit einem verbesserten Aufbau von Rotor und Magnetkern.

Ein bei bekannten magnetischen Anzeigegeräten auftretender Nachteil sind Störungen der Gerätefunktion durch benachbarte Anzeigegeräte, verursacht durch die Streuung des Magnetflusses zwischen den einzelnen Anzeigegeräten. Die Rotoren der bekannten Geräte drehen sich im allgemeinen um etwa 180°/ um eine Anzeigefläche zu verbergen. Das war erforderlich, weil die üblicherweise in dem Rotor benutzten Permanentmagnete parallel zu und nahe an der Rotorfläche oder sogar in dieser Fläche lagen. Wenn das äußere Gehäuse nicht unzweckmäßig groß ausgeführt werden sollte, konnte der aus der Spule heraustretende Pol nicht dem anderen gegenübergestellt werden, um bei Speisung der Spule die Ausbreitung des Magnetflusses zu verringern. Da die großflächigeren Anzeigeelemente am Pol eine höhere Magnetflußstärke erfordern, fällt dieser Nachteil mit größer werdenden Abmessungen noch stärker ins Gewicht. Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die genannten Nachteile der bekannten magnetischen Anzeigegeräte zu beseitigen.

Nach der Erfindung weist ein magnetisches Anzeigegerät einen Halter und einen auf dem Kalter um Winkelwege verdrehbaren Rotor auf, der zwei im Winkel zueinander stehende Anzeigescheiben trägt, die zwischen sich einen spitzen Winkel einschließen, sowie einen jeweils einer der Anzeigescheiben zugeordneten stabförmigen Permanentmag-

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neten, und ferner einen in dem Halter befindlichen Stator, der einen umkehrbar magnetisierbaren Magnetkern aufweist, der den einen der Magnete anzuziehen vermag, wenn der Kern mit einer bestimmten Polarität magnetisiert wird, wobei der Kern vier geradlinige, ein Rechteck bildende Abschnitte aufweist und in einem der Abschnitte ein Zwischenraum ausgespart ist, welcher Abschnitt dem Rotor und einer Wicklung auf dem Kern gegenübersteht, und wobei ferner jeder Magnet langer ist als der Zwischenraum in dem einen Abschnitt.

Weitere Merkmale und Besonderheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung anhand der Zeichnungen, die folgendes darstellen:

Fig. 1 eine perspektivisch gezeichnete Ansicht eines magnetischen Anzeigegeräts nach der Erfindung;

Fig. 2 eine Seitenansicht in kleinerem Maßstab mit dem Rotor in der einen Stellung, in der er die eine Farbscheibe aufdeckt;

Fig. 3 eine mit Fig. 2 vergleichbare Seitenansicht, in der der Rotor gegenüber der Stellung in Fig. 2 um 12O° verdreht ist und die andere Farbscheibe aufdeckt;

Fig. 4 einen Querschnitt längs der Linie 4-4 in Fig. 2 in größerem Maßstab;

Fig. 5 eine Endansicht des eigentlichen Rotors in grösserem Maßstab;

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Fig. 6 eine der Fig. 5 entsprechende Endansicht des anderen Rotorendes;

Fig. 7 eine Draufsicht aus der Richtung 7-7 in Fig. 6;

Fig. 8 bzw. 9 einen Horizontal- bzw. Vertikalschnitt längs der Linien 8-8 bzw. 9-9 in Fig. 6;

Fig. 10 eine perspektivisch gezeichnete Ansicht des Magnetkerns des Anzeigegeräts;

Fig. 11 eine perspektivisch gezeichnete, teilweise schematisch gehaltene Axsicht der Form der Polstücke und der Wicklung des Magnetkerns;

Fig. 12 eine perspektivisch gezeichnete Ansicht eines Spulenkörpers.

In den Zeichnungen, in denen übereinstimmende Bezugszahlen auf gleiche oder einander entsprechende Teile hinweisen, geben die Fig. 1 bis 4 ein insgesamt mit 10 bezeichnetes magnetisches Anzeigegerät wieder. Die Anordnung 10 umfaßt ein rechteckiges hohles Gehäuse 12 mit Seitenwänden 14 und Abschlußwänden 16. Oben und unten ist das Gehäuse 12 offen. An den Seitenwänden 14 befinden sich flach einander gegenüberstehende Fortsätze 18, die Arme darstellen, in denen ein um Winkelwege verdrehbarer Rotor 20 gelagert ist; der Rotor weist Merkmale der Erfindung auf und ist im einzelnen in den Fig. 5 bis 9 dargestellt. Innerhalb des Hohlgehäuses 12 befindet sich ein Stator 21, der ebenfalls Merkmale der Erfindung aufweist und im einzelnen in den Fig. 10 und 11 dargestellt ist.

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Der Rotor 20 nach den Fig. 1 bis 3 und 5 bis 9 ist ein dünnes Blech aus unmagnetischem Metall und ist längs einer Mittellinie umgebogen, so daß ein V-förmiges Element 23 mit zwei Wänden 24 entsteht, die einen Winkel von 60° zwischen sich einschließen und an einem Scheitel 25 zusammenhängen. Die Außenseiten der Wände 24 tragen Kennzeichnungen, beispielsweise unterschiedlich gefärbte Kreisscheiben 26, 27. Die Scheiben können zum Beispiel weiß und schwarz gefärbt sein. Die Innenseite 28 des Elements 23 ist schwarz gefärbt. Innerhalb des Elements 23 ist ein unmagnetischer Block 30 befestigt. An der einen Seite des Blocks befindet sich eine seitwärts vorspringende zylindrische Welle 32, die in einen Zapfen 40 ausläuft, der in einer Ausnehmung in dem anderen Fortsatz 18 des Gehäuses 12 gelagert ist. Eine mit der Stange 38 und dem Block 30 zusammenhängende Platte reicht bis zum Scheitel 25 und ist dort mit Klebmasse festgehalten. An dem Block 30 kann ein Fortsatz 48 vorgesehen sein, der als Gegengewicht für den um Winkelwege sich drehenden Rotor 20 dient. Der Block 30 besitzt an seinen Enden zwei Schlitze 50, in die die jeweilige Schmalseite eines länglichen stabförmigen Permanentmagneten 52, 54 eingesetzt und darin befestigt ist. Die Magnete 52, sind in dem Block 30 so ausgerichtet, daß auf der einen Seite 30a des Blocks 30 der Nordpol des Magneten 52 und der Südpol des Magneten 54 nach außen zeigen, während auf der anderen Seite 30b des Blocks 30 der Südpol des Magneten 52 und der Nordpol des Magneten 54 nach außen zeigen. Die Magnete 52 und 54 sind mit Klebmasse 56 an den Innenseiten der Rotorwände 24 befestigt (vgl. Fig. 5 und 6).

Der in den Fig. 1, 4, 10 und 11 gezeigte Stator 21 weist einen Magnetkern 22 auf, der zwei genau gleiche, recht-

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winklig C-förmige Polstücke 60 mit jeweils parallelen ebenen Seitenabschnitten 64, längeren flachen unteren Abschnitten 66 und kürzeren flachen oberen Abschnitten 68 besitzt. Die unteren Abschnitte 66 liegen in einer gemeinsamen Ebene, wie am besten in Fig. 11 zu erkennen ist. Die benachbarten Enden der unteren Abschnitte 66 berühren einander oder haben geringen Abstand voneinander. Eine Rechteckspule aus isoliertem Draht 70 umgibt die unteren Abschnitte 66. Diese Spule oder Wicklung 70 kann auf einem unmagnetischen rechteckigen Spulenkörper vorgefertigt und mit Endflanschen 74 und einem axial verlaufenden, niedrigen Mitteldurchlaß 76 versehen sein, in den die unteren Abschnitte 66 von den entgegengesetzten Enden der Wicklung 70 aus eingeführt werden. Der Spulenkörper 72 ist am besten in Fig. 12 zu erkennen. Die Seitenabschnitte 64 der Polstücke 60 passen satt in eine Ausnehmung 78 in den beiden Seitenwänden 14 des Gehäuses 12 (vgl. Fig. 4), so daß der Kern 22 zwischen den Wänden 14 des Gehäuses ausgespannt ist. Die Ausnehmung 78 endet an einem Punkt oberhalb des Bodens des Gehäuses 12.

Die oberen Abschnitte 68 der Polstücke 60 dienen als Pole des Magnetkerns 22. Wenn die Wicklung gespeist wird, stellen sie entgegengesetzte Magnetpole dar. Die Enden der Pole 68 haben Abstand voneinander. Der Zwischenraum zwischen den Polen 68 wird durch einen der beiden Stabmagnete 52 und 54 überbrückt, um den Magnetkreis zu schliessen.

Wenn die Wicklung 70 durch die Anschlußdrähte 80 von außen gespeist wird und das Anzeigegerät 10 damit in Betrieb genommen ist, sind die Pole in einer magnetischen Richtung als Nord- bzw. Südpol stark magnetisiert; die

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Polarität kann aber auch umgekehrt werden, so daß die Pole Süd- bzw. Nordpole sind. Wenn beispielsweise der linke und der Mittelanschluß 80 in Fig. 11 an Spannung liegen, ist der linke Pol ein Nordpol und der rechte Pol ein Südpol (Blickrichtung wie Fig. 1), und der Nordpol bzw. der Südpol des Stabmagneten 54 werden abgestoßen während der Südpol bzw. der Nordpol des Stabmagneten 52 angezogen werden, wodurch der Rotor 20 sich in Richtung gegen den Uhrzeiger dreht und die weiße Scheibe 26 in Horizontallage aufdeckt (vgl. Fig. 2). Wird die magnetische Polarität der Polstücke umgekehrt, indem der rechte und der Mittelanschluß 80 nach Fig. 11 Spannung erhalten, kehrt sich die Polarität der Pole 68 um, und der linke Pol (Fig. 1) wird zum Südpol und der rechte zum Nordpol, wodurch der Magnet 52 abgestoßen und der Magnet 54 angezogen wird, so daß der Rotor 20 sich im Uhrzeigersinn in die in Fig. 3 gezeichnete Stellung dreht, wodurch die schwarze Scheibe 27 aufgedeckt und die weiße Scheibe 26 verborgen wird.

Die einwärts gewandten Pole 68 sind so angeordnet, daß sie ihren Magnetfluß konzentrieren, um die Stabmagnete zu beeinflussen, und es gelangt nur wenig magnetischer Fluß aus dem Gehäuse 12 heraus. Auf diese Weise werden benachbarte Anzeigegeräte durch den magnetischen Kraftfluß nicht gestört. Entsprechend sind die Pole "eigengeschützt", weil der konzentrierte magnetische Kreis geschlossen ist und nicht durch äußere magnetische Streufelder beeinflußt wird. Der Rotor wurde beschrieben als einheitliches, gebogenes Element 23 mit zwei Wänden 24 und einem eingeschlossenen Winkel von 60°; der Scheitelwinkel kann aber alle Werte zwischen 45° und 90° annehmen. Außerdem können die Wände 24 nötigenfalls als getrennte Einzelteile ausgeführt und brauchen nicht aus einem Stück gebogen zu sein, so lange

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nur der spitze Winkel im Bereich zwischen 45° und gehalten wird. Das ganze Gerät kann durch wirtschaftliche Massenproduktionsverfahren in kleinen Abmessungen hergestellt werden. Es ist im Betrieb bedienungssicher und absolut zuverlässig.

Ende der Beschreibung.

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Claims

Patentansprüche

1.)Magnetisches Anzeigegerät, gekennzeichnet durch einen Halter, einen auf dem Halter um Winkelwege verdrehbaren Rotor (20), der zwei im Winkel zueinander stehende Anzeigescheiben (26, 27) trägt, die zwischen sich einen spitzen Winkel einschließen, durch einen jeweils einer der Anzeigescheiben (26, 27) zugeordneten stabförmigen Permanentmagneten (52, 54) und durch einen in dem Halter befindlichen Stator (21), der einen umkehrbar magnetlsierbaren Magnetkern (22) aufweist, der den einen der Magnete (52, 54) anzuziehen

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vermag, wenn der Kern (22) mit einer bestimmten Polarität magnetisiert wird, wobei der Kern (22) vier geradlinige, ein Rechteck bildende Abschnitte (64, 66, 68) aufweist und in einem (68) der Abschnitte ein Zwischenraum ausgespart ist, welcher Abschnitt dem Rotor und einer Wicklung (70) auf dem Kern (22) gegenübersteht, und wobei jeder Magnet (52, 54) länger ist als der Zwischenraum in dem einen Abschnitt (68).

Magnetisches Anzeigegerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern (22) aus einem Paar C-förmiger Polstücke (60), deren untere Enden (66) in einer gemeinsamen Ebene liegen, und aus einer Drahtwicklung (70) mit hindurchführendem axialem Durchlaß (76) besteht, und daß die unteren Polstück-Enden (66) in den Durchlaß (76) eingeschoben sind.

Magnetisches Anzeigegerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Polstücke (60) freiliegende flache obere Enden (68) aufweisen, die in einer gemeinsamen Ebene liegen und voneinander Abstand haben, so daß zwischen ihnen ein Zwischenraum verbleibt, und daß die oberen Enden (68) entgegengesetzt polarisierte Pole für einen Magnetkreis darstellen, der in dem Kern (22) bei einer elektrischen Speisung der Wicklung (70) aufrechterhalten wird.

4. Magnetisches Anzeigegerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Halter als rechtwinkliges, nicht-

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magnetisches Hohlgehäuse (12) ausgeführt ist, und daß die Polstücke (60) Seitenabschnitte (64) aufweisen, die satt in das Gehäuse (12) eingepaßt sind.

5. Magnetisches Anzeigegerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wicklung (70) auf einen Spulenkörper (72) gewickelt ist, der die flachen unteren Enden (66) der Polstücke (60) aufnimmt.

6. Magnetisches Anzeigegerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der spitze Winkel zwischen 45 und 90° groß ist.

7. Magnetisches Anzeigegerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (20) ein Element (23) aufweist, das aus einem Paar zusammenhängender, unter einem Winkel gegeneinander geneigter, die Scheiben (26, 27) tragender Wände (24) besteht, und daß das Gehäuse (12) Portsätze (18) aufweist, in denen der Rotor (20) derart gelagert ist, daß er sich nur um einen Winkelbetrag von 180° minus dem Winkel zwischen den gegeneinander geneigten Wänden (24) zu drehen braucht, um die eine Scheibe (26) aufzudecken und die andere (27) zu verbergen und umgekehrt.

8. Magnetisches Anzeigegerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (20) außerdem einen unmagnetischen Block (30) aufweist, der die Magnete (52, 54)

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in einer gemeinsamen Ebene hält.

9. Magnetisches Anzeigegerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Block (30) mit einem Gegengewicht (48) versehen ist, um die Drehbewegung des Rotors (20) zu erleichtern, damit dieser die eine der Scheiben (26) aufdeckt und die. andere (27) verbirgt.

10. Magnetisches Anzeigegerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheiben (26, 27) einen Winkelabstand von 6O voneinander haben.

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