DE969404C

DE969404C - Dauermagnetische Vorrichtung, insbesondere zur UEbertragung und Anzeige von Messwerten

Info

Publication number: DE969404C
Application number: DED10086A
Authority: DE
Inventors: Herbert Closset
Original assignee: Deutsche Edelstahlwerke AG
Current assignee: Deutsche Edelstahlwerke AG
Priority date: 1951-08-23
Filing date: 1951-08-23
Publication date: 1958-05-29

Description

Dauermagnetische Vorrichtung, insbesondere zur Ubertragung und Anzeige von Meßwerten Die Erfindung betrifft eine dauermagnetische Vorrichtung, insbesondere zur Übertragung und Anzeige von Meßwerten, bei der ein in Abhängigkeit von der Meßgröße bewegter Dauermagnet (Steuermagnet) mit einem drehbar gelagerten Körper aus ferromagnetischem Werkstoff magnetisch gekuppelt ist.
Bei derartigen bekannten Vorrichtungen wird z. B. die Stellung einer Flüssigkeitssäule durch die magnetische Kupplung zweier aufeinanderwirkender Dauermagnete, von denen der eine (der Steuermagnet) auf der Flüssigkeitssäule schwimmt, zur Anzeige gebracht.
Der gekuppelte Magnet verändert seine räumliche Lage unter der Einwirkung des Steuermagnets.
Ferner sind derartige Vorrichtungen bekannt, bei denen ein in Abhängigkeit von der Meßgröße bewegter Steuermagnet mit einem drehbar gelagerten Körper aus ferromagnetischem Werkstoff magnetisch gekuppelt ist, wobei dieser Körper mit einem Zeiger versehen ist. Bei den bekannten Vorrichtungen sind mit dem gekuppelten ferromagnetischen Körper weitere Vorrichtungen verbunden, die die Ablesung der Anzeige gestatten, z. B. Zeiger, Skalenscheiben od. dgl.
Die bekannten Vorrichtungen sind verhältnismäßig störanfällig durch empfindliche Lagerung des ferromagnetischen Körpers und durch ungünstige magnetische Kupplung.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu vermeiden und eine verhältnismäßig robuste Vorrichtung zu schaffen, die eine Anzeige ohne Zwischenglieder ermöglicht. Die Anzeige soll ferner so erfolgen, wie sie bei Wasserstandsanzeigern, Thermometern, Barometern u. dgl. üblich ist, nämlich durch einen Farbstreifen, dessen Höhe jeweils dem Meßwert entspricht.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß an Stelle eines ferromagnetischen Körpers mehrere quer zur Längsachse magnetisierte stabförmige Dauermagnete vorgesehen sind, die in zwei aus nichtferromagnetischem Werkstoff bestehenden Leisten parallel zueinander drehbar gelagert sind.
Die Dauermagnete in der Leiste sind in ihrer Ruhestellung so angeordnet, daß ihre ungleichnamigen Pole benachbart sind. Infolgedessen sind die Magnete untereinander magnetisch gekuppelt und in ihrer Stellung zueinander fixiert. Bewegt sich nun der beispielsweise schwimmend angeordnete Steuermagnet an der Leiste entlang, so verdrehen sich die Dauermagnete in der Leiste jeweils in dem Augenblick, in welchem den Steuermagnet an ihnen vorbeistreicht.
Sie bleiben in der neuen Lage so lange stehen, bis der Steuermagnet sie bei einer rückläufigen Bewegung, beispielsweise wenn der Flüssigkeitsspiegel sinkt, wieder in ihre ursprüngliche Lage zurückholt. Wenn die Dauermagnete in der Leiste, jeweils von Pol zu Pol ihren halben Umfang überdeckend, mit einem unterschiedlichen Anstrich oder einer unterschiedlich gefärbten nichtferromagnetischen Auflage versehen sind, so wird die jeweilige Stellung des unter Einfluß des zu übertragenden Meßwertes stehenden Steuermagnets durch den Farbumschlag an den Magneten in den Leisten angezeigt.
Die Leisten mit den verdrehbaren Dauermagneten können in Gehäusen aus nichtferromagnetischem Werkstoff angeordnet werden, so daß sie vollkommen staub-, luft- und gasdicht gekapselt sind, während der die Anzeige vermittelnde Steuermagnet in einem Gefäß untergebracht sein kann, durch dessen nichtferromagnetischen Wände hindurch er auf die drehbaren Magnete einwirkt. Es ist aber natürlich auch möglich, das Gefäß mit einem Streifen aus nichtferromagnetischem Werkstoff zu versehen, durch den hindurch der Steuermagnet wirken kann.
Die Vorrichtung gemäß der Erfindung kann außer für Anzeigen der erwähnten Art auch für andere Zwecke der Übermittlung oder Kenntlichmachung von Zuständen od. dgl. benutzt werden, wobei es auch möglich ist, auf den drehbaren Magnet nicht nur Farben anzubringen, sondern Meßwertzahlen, Schriftzeichen od. dgl. Die Einrichtung ist daher auch anwendbar beispielsweise für die Werbetechnik od. dgl.
Einrichtungen, bei denen es auf irgendwelche veränderlichen Anzeigen ankommt.
In der Zeichnung sind bevorzugte Ausführungsformen des Erfindungsgedankens schematisch, teilweise in perspektivischer Darstellung, gezeigt und auch Abbildungen vorgesehen, die schematisch den Verlauf der Anzeigeübertragung darstellen.
Abb. I zeigt perspektivisch zwei Leisten I und I', beispielsweise aus Messing, zwischen denen drehbar Dauermagnetzylinder 2 mit Hilfe von Achsstummeln 3 gelagert sind. Die Ausbildung eines solchen drehbaren walzenförmigen Magnets 2 ist in Abb. 2 dargestellt, in der auch durch die Buchstaben N und S die Richtung der Magnetisierung senkrecht zur Achse dargestellt ist. Die Magnete werden zweckmäßig von Pol zu Pol und um den halben Umfang reichend unterschiedlich farbig angelegt, wie beispielsweise in Abb. 2 durch die Angabe »rot« und )weiß« angedeutet ist.
Selbstverständlich ist es auch möglich, die Magnete als rechteckige Stäbe auszubilden. Die Achsstummel 3 können in beiden Fällen in Ausnehmungen 3' eingesetzt werden, wie aus dem axialen Längsschnitt durch einen Magnet 2 in Abb. 3 erkennbar ist.
Die Magnete 2 mit ihren Leisten werden zweckmäßig in nichtferromagnetische Hüllen beispielsweise aus Kunststoffen, Glas od. dgl. eingesetzt, in denen sie luft-, gas- und staubdicht gekapselt sind, wobei aber andererseits ihre Stellung von außen beobachtet werden kann.
In der Ruhestellung liegen die Magnete 2 in den Leisten I und I' so nebeneinander, wie dies aus Abb. 4 ersichtlich ist, in der die Leisten der besseren Übersicht halber fortgelassen sind. Es liegen jeweils ein Südpol des einen Magnets neben dem Nordpol des anderen Magnets.
In Abb. 5 ist die Anordnung schematisch dargestellt, um die Übertragung der Anzeige durch den beweglichen Steuermagnet 4 darzustellen. Wenn dieser Magnet 4 in Form eines Stabmagnets mit seinem Südpol auf die in den Leisten angeordneten drehbaren Magnete 2 gerichtet ist und sich - beispielsweise auf einem Schwimmer gelagert - in Richtung des Pfeiles 5 bewegt, so sind die Dauermagnete 2 im Bereich 5 magnetisch untereinander gekuppelt und bereits in eine Stellung umgelegt, in der sie nach außen hin beispielsweise die rote Fläche 6 zeigen, während im Bereich 7 die magnetisch miteinander gekuppelten Magnete noch nicht umgelegt sind und daher die weiße Fläche 8 nach außen hin zeigen. Die gegenseitige Kupplung der Magnete, infolge der Anziehung benachbarter ungleichnamiger Pole, stellt sicher, daß die Magnete nicht von allein umklappen. Der Bereich 9 ist die unter der Einwirkung des Magnets 4 stehende Eingriffszone. Der Magnet wo ist gerade von dem Magnet 4 in Richtung des Pfeiles II teilweise umgelegt worden, und sein Umlegen in die Stellung, die die Magnete im Abschnitt 5 bereits erreicht haben, steht kurz vor der Vollendung. Der Magnet 12 beginnt gerade seine Bewegung in Richtung des Pfeiles 13, während der Magnet 14 noch nicht in Bewegung gesetzt worden ist. In der Zone 9 läßt sich daher an der gegenseitigen Lage der beiden Magnete 10 und I2 eindeutig die Stellung des Magnets 4 ablesen, d. h. also beispielsweise die Höhe der Flüssigkeitssäule, auf der der Magnet 4 schwimmt. Wenn der Magnet 4 sich entgegen der Richtung des Pfeiles 5 bewegt, so ist auch die Bewegung der Magnete in den Leisten rückläufig, und sie kehren in ihre Ursprungsstellung zurück.
Die gleiche Wirkung wird erzielt, wenn, wie in Abb. 6 angedeutet ist, der Steuermagnet 4' mit seinen Polen in Richtung der Leisten I und I' liegt und in dieser Richtung bewegt wird. Der Bewegungsrhythmus der verdrehbaren Magnete 2 ist aus den eingezeichneten Buchstaben erkennbar. Zwischen zwei sich bewegenden Magneten IO' und I2' befindet sich ein Magnet IIO in Ruhe, und zwar in einer anderen Lage als alle anderen, so daß er den Meßwert anzeigt.
Abb. 7 zeigt die Vorrichtung gemäß der Erfindung, angebracht an einem Behälter 15, in welchem auf einem Schwimmerkörper I6 der Steuermagnet 4 angebracht ist. Der Dauermagnet 4 wirkt mit seinem Südpol durch die Wandung des Gefäßes 15 hindurch auf die Anzeigeleiste I7, die in geeigneter Form gekapselt auf der Außenseite des Behälters 15 angeordnet ist. Die Wandung des Behälters 15 muß aus nichtferromagnetischem Werkstoff bestehen oder zumindest im Bereich der außen angebrachten Anzeigeleiste I7 mit einem nichtferromagnetischen Streifen versehen sein, der Bestandteil der Wand ist.
Es ist angedeutet, wie durch die Stellung des Schwimmers I6 und damit des Magnets 4 in der Leiste I7 eine Anzeige erfolgt und abgelesen werden kann, als ob es sich um eine Flüssigkeitsanzeige in einem Standglas handele. Zahlen od. dgl. auf der Leiste I7 erleichtern das Ablesen.
Aus dem Vorhergesagten ist es ohne weiteres deutlich, daß die Magnete an Stelle einer verschiedenartigen Färbung auch selbst Zahlen oder Buchstabenangaben enthalten könnten. Es ist ferner auch ohne weiteres ersichtlich, daß die Vorrichtung nicht nur dazu dienen kann, die Standhöhe von Flüssigkeit anzuzeigen, sondern daß die Bewegung des Magnets 4 auch in Abhängigkeit von anderen Vorgängen oder von mechanischen Vorrichtungen erfolgen kann, so daß der Vorrichtung gemäß der Erfindung ein weites Feld der Verwendung geöffnet ist, so beispielsweise in der Werbetechnik und im Meßwesen allgemein. Auch rein mechanische Steuerungen, die nicht oder nicht in erster Linie einer Anzeige dienen, können durchgeführt werden, wobei dann die Vorrichtung unter Beibehaltung des Grundprinzips auf die betreffende Sonderaufgabe abgestellt wird. So kann der geschilderte Effekt beispielsweise in der Textilindustrie auch dazu ausgenutzt werden, um zwei oder mehrere Fäden, die durch Bohrungen am Umfang der Magnete hindurchgeführt werden, gegenseitig in Abhängigkeit vom Steuermagnet zu verdrehen, so daß zwischen die verdrehten Fäden ein Bindefaden eingeschossen werden kann.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: I. Dauermagnetische Vorrichtung, insbesondere zur Übertragung und Anzeige von Meßwerten, mit einem in Abhängigkeit von der Meßgröße bewegten Dauermagnet (Steuermagnet), mit dem ein drehbar gelagerter ferromagnetischer Körper magnetisch gekuppelt ist, dadurch gekennzeichnet, daß als ferromagnetischer Körper mehrere quer zur Längsachse magnetisierte stabförmige Dauermagnete (2) vorgesehen sind, die in zwei aus nichtferromagnetischem Werkstoff bestehenden Leisten (I, I') parallel zueinander drehbar gelagert sind.
2. Vorrichtung nach Anspruchs, dadurch gekennzeichnet, daß die Dauermagnete (2) jeweils mit ungleichnamigen Polen nebeneinander in den Leisten (I, I') angeordnet sind.
3. Vorrichtung nach den Ansprüchen I und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dauermagnete (2) zylinderförmig ausgebildet sind.
4. Vorrichtung nach den Ansprüchen I bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß dieDauermagnete (2) mit einer von N-Pol zu S-Pol um den halben Umfang reichenden unterschiedlichen Färbung mit Meßwertzahlen, Beschriftungen u. dgl. versehen sind.
5. Vorrichtung nach den Ansprüchen I bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der in der Längsrichtung der Leisten (I, I') bewegbare Steuermagnet (4) so angeordnet ist, daß er nur mit einem Pol auf die Reihe der Dauermagnete (2) einwirkt.
6. Vorrichtung nach den Ansprüchen I bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der in der Längsrichtung der Leisten (1, 1') bewegbare Steuermagnet (4') so angeordnet ist, daß er mit beiden Polen auf die Reihe der Dauermagnete (2) einwirkt.
7. Vorrichtung nach den Ansprüchen I bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der in Abhängigkeit vom Meßwert bewegbare Steuermagnet (4 bzw. 4') auf einem Schwimmer in einem Gefäß angeordnet ist und durch die nichtferromagnetische Wand oder einen nichtferromagnetischen Teil der Wand des Gefäßes hindurch auf die Dauermagnete (2) einwirkt.
8. Anwendung der Vorrichtungen nach den Ansprüchen I bis 7 zur Anzeige eines Flüssigkeitsstandes.
9. Anwendung der Vorrichtungen nach den Ansprüchen I bis 7 auf Vorrichtungen für Werbe zwecke.

IO. Anwendung der Vorrichtungen nach den Ansprüchen I bis 7 zur Übertragung von Bewegungen für mechanische Steuerungen.

II. Anwendung der Vorrichtungen nach den Ansprüchen I bis 7 auf Textilmaschinen, insbesondere auf solche, bei denen Fäden gegeneinander verdreht werden, wobei die Fäden durch Bohrungen der verdrehbaren Magnete (2) geführt sind.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 5I5 342; britische Patentschrift Nr. 3Io 582; Buch von J. Fischer: »Abriß der Dauermagnetkunde«, I949, S. 220; Buch von R. W. Pohl: »Elektrizitätslehre«, 1943, 5. 97.