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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur visuellen Darstellung von Zeichen bzw. Symbolen, welche nebeneinander, in Reihen und in Kolonnen angeordnete, elektromagnetisch gesteuerte, zwei Zustände aufweisende visuelle zeichendarstellende Elemente enthält, die durch mindestens eine gerade Seitenkante aufweisende, zweckmässig halbkreisförmige, und um diese Seitenkante als Drehachse umkippbare, an einer
Trägerplatte angeordnete Kippklappen gebildet sind, wobei die Flächen der Kippklappen zweifärbig sind und die erste bzw. zweite durch die eine bzw. zweite Fläche der Kippklappen bedeckbare Fläche der Trägerplatte, welche an den beiden Seiten der die Drehachse bildenden Kante liegen, im Fall der durch die Kippklappen erfolgten Deckung die gleiche Farbe aufweisen.
Zur visuellen Darstellung von Informationen verwendet man allgemein mosaikartig angeordnete, mit
Glühlampen arbeitende Anzeiger. Ihr Anwendungsgebiet konnte aber wegen der grossen Abmessungen und ihres nennenswerten Energieverbrauches auf kleinere Masse besitzende Vorrichtungen nicht erstreckt werden. So haben sich z. B. digitale Zahlenanzeiger oder visuelle Anzeigevorrichtungen von gleicher Grösse nach demselben Prinzip nicht verbreitet.
Sicherer und wirtschaftlicher wirkende Informationsübertragungs-Vorrichtungen können auch noch mit andern mechanisch-elektromagnetischen Anzeigevorrichtungen verwirklicht werden.
Als Anzeiger mit Mosaiksystemen sind pneumatische, hydraulische und magnetisch wirkende Vorrichtungen bekannt. Von diesen wurden hauptsächlich die magnetischen Anzeigesysteme verwendet, während die andern wegen ihrer komplizierten Energieversorgung nicht angewendet wurden bzw. nicht bekanntgeworden sind.
Die nach dem magnetischen Prinzip arbeitenden Vorrichtungen sind zur visuellen Zeichendarstellung-und auch zu sonstigen Meldezwecken-vorteilhaft verwendbar.
Es sind bereits mit Mosaiksystemen arbeitende magnetische Meldevorrichtungen bekannt, bei denen die
Informationen durch permanente Magnete oder durch diese umhüllende Kunststofflcugeln dargestellt werden.
Über derartige Vorrichtungen berichtet auch das im März 1968 erschienene ungarische Patentblatt Nr. 3 unter
Aktenzeichen LA-642. Bei dieser Vorrichtung ist die eine Hälfte der Kugeln hell und die andere dunkel gefärbt.
Die Steuerung der Verstellung bzw. der Verdrehung der Kugeln wird durch dahinter vorgesehene Elektromagnete bewirkt. Obwohl diese Melde- bzw. Anzeigevorrichtung wesentlich einfacher als die vorerwähnte ist, hat sie doch den Nachteil, dass sie viel Platz beansprucht und die Informationen infolge ihrer grossen Trägheit nur nach einer verhältnismässig langen Zeit erscheinen lässt und daher nur bei Anzeigetafeln mit grossen Abmessungen
Verwendung finden kann, wo die Zeitdauer des Erscheinens nicht wesentlich ist. Zur Anzeige von sich rasch ändernden Informationen, z. B. von digitalen Informationen, ist sie daher nicht verwendbar.
Des weiteren sind auch solche magnetische Anzeigevorrichtungen bekannt, deren Trägheit im Vergleich zu den vorgenannten zwar herabgesetzt ist, die aber infolge ihres komplizierten Aufbaues zu kostspielig sind, um allgemein verwendet werden zu können. Die Informationen werden dabei nicht mehr durch Kugeln dargestellt, sondern durch Scheiben mit geringerem Gewicht, an denen je ein, zwischen erregbaren Polen Platz findender permanenter Magnet bzw. je eine Magnetscheibe befestigt ist, wobei die Verstellung bzw. Verdrehung derselben durch die Änderung der Richtung des Erregerstromes gesteuert wird, wodurch die dunkle oder helle Seite der
Scheibe sichtbar wird.
Ein derartiges Anzeigelement ist in der franz. Patentschrift Nr. 1. 423. 384 beschrieben. Ein Nachteil dieser Vorrichtung liegt darin, dass die Einstellung der Scheibe nach der durch die Steuerung erfolgten Wendung nur langsam vor sich geht und dass zur Steuerung zwei Erregerwicklungen notwendig sind. Der Aufbau der durch Erregung eine Ummagnetisierung erfahrenden Pole ist kompliziert und kostspielig. Ausserdem wird auch noch eine komplizierte Befestigungsarmatur benötigt.
Der Abstand der die einzelnen Rasterpunkte bildenden Scheiben ist infolge dieses Aufbaues ziemlich gross, so dass die Meldevorrichtung mit kleinen Abmessungen nicht verwirklicht werden kann.
Auch die allgemein bekannten magnetischen Anzeigevorrichtungen, bei denen die Informationsfläche durch aneinandergereihte entsprechende Flächenteile in der Weise gebildet wird, dass jeder einzelne Flächenteil gemäss einer dunlden und hellen Fläche einem entsprechend polarisierten beweglichen magnetischen Organ zugeordnet ist und entsprechend der Polarität des Steuermagneten die eine oder die andere Lage einnimmt, können in kleineren Abmessungen und in einer rasch arbeitenden Ausführung wegen der auftachenden technischen Schwierigkeiten nicht hergestellt werden.
Aus der brit. Patentschrift Nr. 953, 106 sind verschiedene Ausführungsformen von Anzeigevorrichtungen bekannt, wobei die Anzeigeelemente durch permanentmagnetische oder mit Permanentmagneten versehene, mit beiden Polen eines Elektromagneten zusammenwirkende, um etwa 900 verschwenkbare Kippklappen gebildet sind. Bei der Ausführungsform mit einer aus permanentmagnetischem Material bestehenden Kippklappe verläuft die Magnetisierungsrichtung parallel zur Ebene der plattenförmigen Klappe und kreuzt ihre Drehachse senkrecht.
Bei der andern Ausführungsform wird eine um 900 verschwenkbare Anzeigeklappe aus Kunststoff mit einer einzigen Anzeigefläche verwendet, welche entweder sichtbar oder nicht sichtbar ist. Diese an sich unmagnetische Anzeigeklappe enthält einen Permanentmagneten mit zur Anzeigefläche senkrechter Magnetisierungsrichtung, wobei der Magnet nicht in der Klappenfläche vorgesehen ist, sondern koaxial zur Schwenkachse der Klappe angeordnet sein muss. Der Pergamentmagnet wirkt abwechselnd mit jeweils einem der Pole des steuernden
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Elektromagneten zusammen und der magnetische Fluss des Elektromagneten muss daher mit zwei Polschuhen an die Drehachse der Kippklappe herangeführt werden.
Aus der Schweizer Patentschrift Nr. 393143 ist ein Schauzeichen bekannt, dessen bewegliches System nach
Art eines Drehmagnetmesswerkes ausgebildet ist, wobei auf der Achse des buchblattartig umklappbaren
Anzeigeteiles eine permanentmagnetische Scheibe befestigt ist, welche in schlitzförmige Ausnehmungen der beiden Polschuhe des betätigenden Elektromagneten hineinragt. Die durch den einseitig von der Achse abstehenden beweglichen Anzeigeteil bedingte Unwucht wird durch ein ebenfalls auf der Achse befestigtes
Gegengewicht kompensiert. Der magnetische Kreis des bekannten Systems weist verhältnismässig grosse Luftspalte auf, wobei die magnetischen Teile einander auch in den stabilen Endlagen des Anzeigeteiles nicht berühren und somit das Haltemoment sehr klein ist. Auf das statische Auswuchten des beweglichen Systems kann daher nicht verzichtet werden.
Die Erfindung zielt darauf ab, die Nachteile der bekannten Konstruktionen zu vermeiden und eine einfache, billige, eine schnelle Anzeige ermöglichende und mit geringer elektrischer Energie betätigbare, raumsparende Vorrichtung zur visuellen Darstellung von Zeichen bzw. Symbolen zu schaffen, deren Anzeigeelemente ohne gegenseitige Störung mit geringem Abstand voneinander angeordnet werden können. Die Erfindung besteht darin, dass bei einer Vorrichtung der eingangs erwähnten Art die Kippklappen in bezug auf die Drehachse unausgewuchtet sind, dass die Magnetachse der magnetischen Elemente auf die Fläche der Kippklappen senkrecht ist und dass nur einer der zwei Pole des Eisenkernes der durch die Drehachse getrennten und durch die Kippklappe bedeckbaren Trägerplatte zugeordnet ist.
Durch die gelenkige Anordnung der Kippklappe an der einem Pol der Elektromagneten zugeordneten Trägerplatte liegt die Kippklappe in jeder ihrer beiden Endstellungen flächig an der Trägerplatte an und haftet infolge ihrer Dauermagnetisierung daran, weshalb ohne Beeinträchtigung der Stabilität der Anzeige ein Auswuchten der Kippklappen überflüssig ist. Dies vereinfacht nicht nur die Konstruktion und Herstellung der Kippklappen, sondern es wird dadurch auch die Masse bzw. das Trägheitsmoment des beweglichen Systems verkleinert und eine schnellere Betätigung der Vorrichtung möglich. Die Einstelldauer der Vorrichtung kann dabei so kurz gemacht werden, dass ein Wechsel der Anzeige mit einer Frequenz von 30 bis 40 Hz erreichbar ist.
Durch den Verzicht auf das Zusammenwirken der Kippklappe auch mit dem zweiten Pol des Elektromagneten können stabförmige Elektromagnete verwendet werden, von welchen jeweils nur ein Pol der Kippklappen zugewandt ist, wodurch sich der Vorteil ergibt, dass die Vorrichtungen in technisch einfacher Weise dicht nebeneinander zeilen- und spaltenweise zu Anzeigefeldern zusammengebaut werden können. Der Umstand der bei nur einem wirkenden Pol des Elektromagneten an sich feineren Richtkraft wird durch die senkrecht zur Fläche der Kippklappen verlaufende Magnetisierungsrichtung wettgemacht, wobei die Kippklappe insbesondere in ihren Endstellungen zuverlässig am Pol des Elektromagneten anliegt und sich nach dem Abschalten des Steuerfeldes gleichsam selbst arretiert.
Ein Energieverbrauch tritt nur ill der Steuerperiode ein, wobei für die Einschaltdauer des Magnetisierungsstromes eine Zeitspanne von einigen Millisekunden genügt. Im Hinblick auf die rasche und genaue Steuerbarkeit der erfindungsgemässen Vorrichtung kann diese auch als Anzeiger von Digitalinstrumenten verwendet werden.
In der Zeichnung ist die Erfindung an Hand eines Ausführungsbeispieles schematisch veranschaulicht. Die Zeichnung zeigt einen Längsschnitt durch ein einzelnes Anzeigeelement.
An einer Trägerplatte-23-des Anzeigeelementes ist eine halbkreisförmige magnetische Kippklappe
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-28-- vorgesehen,- -23-- in der Linie der Drehachse --29-- in einer Lagerung befestigt und somit drehbar. Die Trägerplatte - wird durch die Drehachse --29-- in zwei Teile geteilt, von denen der eine Teil hell, der andere dunkel gefärbt ist. Auch die beiden Seiten der magnetischen Kippklappe sind unterschiedlich gefärbt. Die eine Seite z. B. hell, die andere dunkel.
Die Kippklappe --28-- ist so gelagert, dass ihre helle Seite und die hell gefärbte Hälfte des Trägerplattenteiles zusammen die Fläche eines ganzen Rasterelementes bilden und eine
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magnetische Achse des während der Magnetisierung entstehenden Magneten verläuft parallel zur magnetischen Achse der Kippklappe-28-in der Ruhelage derselben.
Die Arbeitsweise eines Elementes der erfindungsgemässen Anzeigevorrichtung ist die folgende :
Werden die Anschlüsse --26-- der Erregerwicklung --25-- an die Pole einer Speisestromquelle geschaltet, so wird infolge der Wirkung des durch die Wicklung fliessenden Stromes der Eisenkern --20-ummagnetisiert. Ist nun die Polarität des Magneten eine solche, dass das der Klappe zugekehrte Ende desselben ein Südpol ist, wird die an der Trägerplatte-23-gelagerte Kippklappe-28-infolge der magnetischen Abstossung umgewendet und somit mit ihrer den Nordpol aufweisenden Seite auf die Trägerplatte --23-- zu liegen kommen, wobei sich die beiden ungleichnamigen magnetischen Pole anziehen.
In diesem Fall wird der Südpol-22--, d. h. die dunkle Seite der Kippklappen-28-, gemeinsam mit dem dunklen Flächenteil der Trägerplatte-23-eine dunkle Rasterfläche erscheinen lassen. Kehrt man die Stromrichtung um, so vollzieht
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sich der Vorgang durch Umwenden der Klappe in entgegengesetzter Richtung.