203818. lajstromszámú szabadalom • Többállapotú mozgató berendezés
1 HU 203 818 B 2 A találmány tárgya tőbbállapotú mozgatóberendezés, elsősorban kettőnél több állapotú megjelenítők és kapcsolószerkezetek, pl. relék működtetésére, amely egyenes irányban diszkrét lépésekben elmozdulásképes tengellyel és az elmozdulást létrehozó gerjesztőtekercsekkel rendelkezik. Információk vizuális kijelzésére elterjedten használnak különféle kétállapotú megjelenítőket, ahol az állapotok változtatására elektromágneses eszközöket alkalmaznak. A legismertebb lineáris mozgású, viszonylag nagy elmozdulás megvalósítására alkalmas elektromágneses átalakítók a szolenoidok, ahol a hengeres cséve belsejében lágy vas dugattyút mozgatnak. Egyszerűbb esetekben a szolenoidok kétállapotúak, ahol az egyes állapotoknak a tekercs gerjesztett és gerjesztés nélküli helyzete felel meg, az elmozdulást pedig a dugattyú egy külső mechanikai erő, pl. súly vagy rugó ellenében végzi. Ezen megoldások lényeges tulajdonsága, hogy a tekercs gerjesztett állapotában folyamatos energiaellátást igényelnek. Fejlettebb megoldásoknál az energiafelvétel a két helyzet beállításának idejére korlátozódik. Ilyen szerkezetre mutat példát a 177 395 lajstromszámú HU szabadalmi leírás, ahol két szolenoidot alkalmaznak, mindkét tekercs el van látva dugattyúkkal, amelyek egymással kényszerkapcsolatban vannak. Az egyes állapotok a geijesztőáram kikapcsolása után is mégmaradnak abban az esetben, ha ezek az állapotok egyébként a többi mechanikai erő eredőjeként stabilak. Ismeretek olyan megoldások is, ahol a két állapot beállítására egyetlen gerjesztőtekercs és azzal kapcsolatban lévő, állandó mágnest tartalmazó billenőlap szolgál. Ezen szerkezetekre mutatnak példát a 158 131, 165 534 és a 173 858 lajstromszámú HU szabadalmi leírások. Közös jellegzetességük, hogy ugyan nem igényelnek energiát a stabil állapotok fenntartásához, azonban csupán két állapot beállításához alkalmazhatók. A kétállapotú megjelenítők alkalmazása mellett jelentős igény van többszínű megjelenítőket és többállapotú kapcsolókat működtető szerkezetekre is. így pl. a 158 828 lajstromszámú HU szabadalmi leírás olyan szerkezetet szemléltet, ahol a többszínű megjelenítést több billenőlemez és az egyes billenőlemezekhez rendelt mozgatótekercsek hozzák létre. A WO 87/07066 lajstromszámú PCT szabadalmi leírás ugyancsak többállapotú megjelenítőszerkezetre mutat példát. A többszínű lemezkék mozgatására az egyik kiviteli alaknál olyan szerkezet szolgál, amelynél egy mozgatótekercs dugattyújához erősített tengelyhez egy vagy több állandó mágnes van rögzítve, a tekercs keretre van felszerelve, továbbá a kereten egy vagy több állandó mágnes is el van helyezve. A tekercs gerjesztésekor a tengely a gerjesztés nagyságától függő mértékben elmozdul, majd a gerjesztés megszüntetésekor a legközelebbi keretre rögzített mágnes vonalában lévő stabil helyzetben állapodik meg. Ily módon ugyan elvileg tetszőleges számú diszkrét helyzetbe rögzíthető állapot hozható létre, azonban a beállítás nagyon pontos értékű és idejű vezérlőimpulzusokat igényel, amely az alkalmazást egyrészt jelentősen megdrágítja, másrészt a beállás helyességét is bizonytalanná teszi. A találmány célja olyan többállapotú mozgatóberendezés létrehozása, amely az ismert megoldások hiányosságait kiküszöbölve egyszerű felépítés mellett is tetszőleges számú állapot nagy biztonságú beállítását teszi lehetővé, és emellett a vezérlő jelekkel szemben sem támaszt különleges igényeket. A találmányi gondolat alapja az a felismerés, hogy ha egy közős csévetestre egymás mellé több tekercset helyezünk el és ezen tekercsek közül a gerjesztett tekercsek számát és helyzetét változtatjuk, miközben a geijesztőáram útján valamennyi gerjesztett tekercsben azonos irányú gerjesztést hozunk létre, akkor a gerjesztett tekercsek szimmetriasíkja a tekercsek tengelye mentén áthelyezhető, azaz a a tekercsek belsejében lévő dugattyú ennek megfelelően több, jól meghatározott diszkrét helyzetbe állítható be. A kitűzött célnak megfelelően a találmány szerinti többállapotú mozgatóberendezés, elsősorban kettőnél több állapotú megjelenítők és kapcsolószerkezetek, pl. relék működtetésére, - amely egyenes irányban diszkrét lépésekben elmozdulásképes tengellyel és az elmozdulást létrehozó gerjesztőtekerccsekkel rendelkezik, továbbá adott esetben helyzetstabilizálő szerkezettel van ellátva, - oly módon van kialakítva, hogy a geijesztőtekercsek száma a beállítandó állapotok számánál eggyel vagy kettővel többnek a fele, a gerjesztőtekercsek közös geometriai tengely mentén egymás mellett vannak elhelyezve, az elmozdulásképes tengelyhez egyszerre legalább két gerjesztő tekercsnek a belsejébe benyúló, lágymágneses anyagból lévő dugattyú van csatlakoztatva, az egyes gerjesztőtekercsek kivezetései pedig azonos irányú gerjesztést eredményező módon vezérlőegységhez vannak kapcsolva. A találmány további ismérve lehet, hogy a gerjesztőtekercseket hengeres csévetest osztott kamráiba készített megegyező méretű és menetszámú tekercsek alkotják. Egy célszerű kiviteli alaknál a dugattyút a hengeres csévetest belső furatának átmérőjénél kisebb átmérőjű hengeres csap alkotja, amelynek hossza a hengeres csévetest, vagy annak két kamrájának a hosszával egyezik meg. Másik kiviteli alaknál a gerjesztőtekercsek első kivezetései egymással össze vannak kapcsolva, az összekapcsolt első kivezetések és a gerjesztőtekercsek további kivezetései pedig a vezérlőegység megfelelő kimeneteihez vannak csatlakoztatva. A vezérlőegységnek egyenfeszültségű vagy váltakozó feszültségű kimenetei vannak. További kiviteli alaknál a helyzetstabilizáló szerkezetet az elmozdulásképes tengelyre rögzített mágneses gyűrű és az elmozdulásképes tengelyt körülölelő legalább egy járom vagy gyűrű, továbbá a két szélső helyzetet határolótárcsák és csapágyak alkotják. Ugyancsak lehetséges kiviteli alaknál a dugattyú négyzetes keresztmetszetű, mindkét végéhez elmozdulásképes tengely van csatlakoztatva, az egyik elmozdu5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 2
