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Farbendarstellungsgerät Die Erfindung betrifft ein Farbendarstellungsgerät
zur wahlweisen Veränderung von Farben auf einem Sichtschirm nach dem Prinzip der
optischen Mischung von Primärfarben.
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Es ist bekannt, daß die drei Primärfarben Blau, Gelb und Rot, auf
drei gleich großen Sektoren einer Kreisscheibe aufgebracht, bei schneller Drehung
der Scheibe je nach Reinheit der Primärfarben den optischen Eindruck erzielen,
daß die Kreisscheibe mehr oder weniger weiß erscheint. Durch unterschiedliche Bemessung
der Sektoren, d. h durch Vergrößerung oder Verkleinerung des jeweiligen Anteils
der Primärfarben, läßt sich auf diese Weise jede beliebige Farbnuance erzeugen.
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Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Gerätes, das n ach dem
vorbeschriebenen Prinzip arbeitet, wobei auf einer rotierenden Sichtfläche in beliebiger
Variationsmöglichkeit verschieden große Anteile der Primärfarben zusammenwirken.
Dabei sollen neben den Primärfarben auch die sogenannten Farben »Schwarz« und »Weiß«
wahlweise einen beliebigen Anteil der die Sichtfläche bildenden Kreisfläche einnehmen
können, um durch ihren Einfluß die Helligkeit der einjustierten Farbtönung zu beeinflussen.
Ein solches Gerät läßt sich vorteilhaft anwenden, um eine bestehende Farbtönung
durch Veränderung der Anteile von Primärfarben zunächst nachbilden und dann reproduzieren
zu können, indem man den Anteil der auf der Sichtfläche erscheinenden Primärfarben
als Prozentsatz für eine herzustellende Farbmischung verwendet. Zur Aufgabe der
Erfindung gehört demzufolge auch die Schaffung einer Einrichtung, mit der sich die
Anteile der Primärfarben an der rotierenden Kreisfläche mittels Skalen für die verschiedenen
Farben einer besonderen Zusammensetzung ablesen lassen, wobei die Verstellung der
Farbanteile bei rotierendem Sichtschirm erfolgen soll.
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Zur Lösung dieser Aufgabe zeichnet sich ein Farbendarstellungsgerät
der eingangs beschriebenen Art gemäß der Erfindung dadurch aus, daß der Sichtschirm
aus einem Stapel über- bzw. aneinanderliegender Tafeln jeweils verschiedener Farbe
besteht, die sich jeweils aus Sektoren mit sich überlappenden radialen Kanten zusammensetzen,
wobei die die einzelnen Tafeln bildenden Sektoren ineinandergeschichtet und innerhalb
der von ihnen gebildeten Kreisfläche bewegbar sind, so daß die Sektoren einer beliebigen
Tafel ganz oder teilweise an die Sichtfläche des Stapels bewegbar sind, und daß
eine hinter dem Sichtschirm liegende Umlaufgetriebeverbindung zwischen ringförmigen
drehbaren Trägern der Farbtafeln und begrenzt drehbaren Sonnenrädern über mindestens
jeweils ein jedem Träger bzw. jedem Sonnenrad zugeordnetes Planetenrad vorgesehen
ist, mit der einerseits eine relative Verstellung der Farbtafeln zueinander zur
Sichtbarmachung verschiedener Farbabschnitte und andererseits eine gemeinsame Drehbewegung
sämtlicher Farbtafeln in der eingestellten Relativlage erfolgt.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend an Hand der
Zeichnung im einzelnen beschrieben, und zwar zeigt bzw. zeigen F i g. 1 eine
perspektivische Ansicht des Farbendarstellungsgerätes, F i g. 2 einen Vertikalschnitt
in der Ebene 2-2 in F i g. 3 auf die Rückseite des Gerätes, F i
g. 3 einen Horizontalschnitt längs der unterbrochenen Linie 3-3 in
F i g. 2, die F i g. 4, 5 und 6 auseinandergezogene
perspektivische Darstellungen der Farbtafeln, des Umlaufgetriebes für die Farbtafeln
und der Steuervorrichtung für die Winkelverstellung der Farbtafeln relativ zueinander,
F i g. 7 eine Vorderansicht des Darstellungsgerätes, wobei die Farbtafeln
in einer Winkelstellung dargestellt sind und ein Teil der Gehäusevorderwand herausgebrochen
ist, F i g. 8 eine weitere Vorderansicht des Farbendarstellungsgerätes, die
die Farbtafeln in relativ verschiedenen
Winkelstellungen wiedergibt
und in der ein Teil der Gehäulsevorderwand zur Verdeutlichung von Einzelheiten des
Aufbaues weggebrochen ist, die F i g. 9 bis 12 verschiedene Farbtafeln, die
eine ab-eänderte Anordnung ihrer Lagerung bzw. Befestigung aufweisen, F i
g. 13 den Zusammenbau eines Satzes von Farbtafeln auf einem Träerer, F i
g. 14 einen Querschnitt längs der Ebene 14-14 in F i . 1.3,
9
F
i g. 15 eine schematische Schnittdarstellung längs der Linie 15 in
F i g. 7, die die, Farbtafeln in ihrer normalen Stellung wiedergibt, F i
g. 16 eine schematische Schnittdarstellung längs der Linie 16 in F
i g. 8 und gibt die Farbtafeln in einer anderen Relativstellung wieder, F
i g. 17 eine andere Art einer Farbtafel mit einer weiteren abgeänderten Anordnung
zur Befestigung und Lagerung derselben, F i g. 18 eine Draufsicht zur Erläuterung
von Farbtafeln eines in F i g. 7 zuammengefügten. Stapels, F i
g. 19 eine perspektivische Teilansicht, die erläutert, in welcher Weise die
Naben auf dem einen Satz der Farbtafeln der F i g. 17 ineinandergreifen,
F i g. 20 einen Teilschnitt durch einen Satz der Farbtafeln in der Ebene
20-20 der F i g. 19 und läßt erkennen, wie diese auf einem Träger befestigt
sind, F i g. 21 eine Draufsicht einer abgeänderten Ausführungsforrn eines
Umlaufgetriebes und F i g. 22 eine Schnittdarstellung längs der Ebene 22-22
in F i g. 2 1.
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Das dargestellte Farbendarstellungsgerät weist eine Anzahl von Farbtafeln
auf, und zwar im vorliegenden Fall fünf Stück 31 bis 35, während jedoch
auch jede andere Anzahl von Farbtafeln verwendet werden kann. Die Tafeln
31, 32, 33 weisen zweckmäßigerweise sogenannte Primärfarben, nämlich Blau,
Gelb bzw. Rot auf, während die Tafeln 34 und 35 schwarz und weiß sind. Die
Tafeln sind aus dünnen, nachgiebigen Platten, beispielsweise aus Metall, Kunststoff
od. dgl., hergestellt und setzen sich aus einer Anzahl von Sektoren zusammen, um
die Drehzahl zu verringern, mit der sie gedreht werden müssen, um die Farben ihrer
freigelegten Flächen optisch zu mischen. Entsprechend der vorliegenden Darstellung
enthält jede Tafel drei einzelne Sektoren, die ieweils mit a b, c
gekennzeichnet sind. Der gesamte Ümfang der'cine iafel# bildenden Sektoren beträgt,
wie die F i g. 4, 7 und 8 zeigen, wenigstens 360',
vorzugsweise
etwas mehr, so daß die im allgemeinen radial verlaufenden Kanten (gekennzeichnet
durch ['] ["] an den Bezugszeichen eines jeden Sektors) die Kanten des benachbarten
Sektors um einen geringen Betrag in der Größenordnung von 5 bis
101
überlappen.
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Die verschiedenen Sektoren, die jeweils eine der Farbtafeln
31 bis 35 darstellen, sind jeweils an einem ringförmigen Träger
36 bis 40 befestigt. Diese Be# festigung an den Trägern erfolgt am äußeren
Umfang der Sektoren, wobei die Träger zur Halterung der einzelnen Sektoren jeder
Tafel in einer festgelegten Winkelbeziehung zueinander wie auch zur Lagerung und
zum Antrieb der Farbtafeln von ihrem äußeren Umfang her dienen. Wie F i
g. 5 deutlich zeigt, weisen die ringförmigen Träger 36 bis 40 in Radialrichtung
im Abstand zur Tafel liegende Ringabschnitte 41 bis 45 auf, die konzentrisch zueinander
angeordnet sind und jeweils mit einem nach außen vorstehenden Flansch 46 bis
50 in axial gestufter Reihenfolge versehen sind. Wie F i g. 3 zeigt,
ist die axiale Versetzung zwjschen d en nebeneinanderliegenden Flanschen
annähernd gleich der Dicke der einzelnen Farbtafeln 31 bis 35. Die
Farbtafeln 31 bis 35
weisen radiale Vorsprünge 51 bis
55 auf (F i g. 4), die an den entsprechenden Flanschen 46 bis
50 der Träger befestigt, beispielsweise angelötet, sind. Es läßt sich erkennen,
daß die Vorsprünge 51 bis 55
eine stetig zunehmende Länge aufweisen,
die mit den radialen Längen der Flansche 46 bis 50 an den entsprechenden
Trägern in Beziehung steht. Zusätzlich sind die Vorsprünge 51 bis
55 auf den verschiedenen Farbtafeln gegenüber den Vorsprüngen sämtlicher
anderer Farbtafeln winkelmäßig versetzt, wenn die Tafeln mit ihren Kanten im wesentlichen
nach F i g. 7 ausgefluchtet werden. Aus später noch zu beschreibenden Gründen
ist die Winkelbreite der Vorsprünge 51 bis 55 nicht größer als 360'/n,
wobei n die Gesamtzahl der Sektoren in dem Darstellungsgerät ist. Bei der erläuterten
besonderen Ausführungsform sind fünf Farbtafeln vorgesehen, und jede ist in drei
Sektoren geteilt, so daß sich eine Gesamtzahl von 15 Sektoren ergibt. Unter
diesen Bedingungen haben die Vorsprünge 51 bis 55 höchstens eine Breite
von 24' im Bogenmaß.
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Bei der dargestellten Ausführungsform ist die Farbtafel
35 an einem Ende des Stapels angeordnet, wobei, wie schon oben erwähnt, eine
Kante 35' eines jeden Sektors die Kante 35" des benachbarten Sektors
überlappt. Die Sektoren sind am inneren Ende des Stapels in nachfolgend erläuterter
Weise gelagert, um zu verhindern, daß der an der Innenseite des Stapels auftretende
Luftzug die Sektoren anhebt. Um zu verhindern, daß der Luftzug die dünnen biegsamen
Sektoren an der Außenfläche des Stapels anhebt, wenn die Farbtafeln mit relativ
hoher Geschwindigkeit umlaufen, ist es vorteilhaft, die Farbtafeln in derjenigen
Richtung zu drehen (im Uhrzeigersinn entsprechend den Pfeilen R in den F i
g. 7
und 8), daß die Abströmkanten (Hinterkanten) 35'
der Sektoren,
die Anströmkanten (Vorderkanten) 35"
der benachbarten Sektoren an der Außenfläche
des Stapels entsprechend den Vorderansichten der F i g. 7 und 8 überlappen.
Dadurch hält die Hinterkante 35' eines jeden Sektors, beispielsweise des
Sektors 35a, die Vorderkante 35" des nächstbenachbarten Sektors, beispielsweise
35 b, fest und verhindert, daß der Luftzug an der Außenfläche des Stapels
unter die Vorderkante der Sektoren strömt. Die Sektoren der Tafeln 31 bis
35 überlappen sich in der gleichen Weise, und die Sektoren der Tafeln
31 bis 34, die hinter der Tafel 35 angeordnet sind, liegen jeweils
mit ihrer Hinterkante zwischen den sich überlappenden Abschnitten der Sektoren auf
der vorderen Tafel, wie dies deutlich aus F i g. 15 hervorgeht. F i
g. 4 zeigt die Rückseiten der verschiedenen Farbtafeln.
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Die Farbtafeln können (yemeinsarn mit einer Geschwindigkeit gedreht
werden, die ausreicht, um eine optische Mischung der Farben auf den freigelegten
Abschnitten des Stapels der Farbtafeln herbeizuführen, und es ist ferner dafür gesorgt,
daß man die Farbtafeln wahlweise bezüglich ihrer Winkelstellung relativ zueinander
justieren kann, um so die frei liegenden Abschnitte der verschiedenen Farbtafeln
zu verändern. Die notwendice Drehzahl der Farbtafeln hängt von der Anzahl der Sektoren
jeder Tafel
ab und liegt bei Tafeln ma drei Sektoren entsprechend
den Zeichnungen mit einem ausreichenden Wert bei etwa 800 U/min. Darüber
hinaus ist der Winkel, über den hinweg die Farbtafeln einstellbar sein müssen, um-
jede ausgewählte Farbtafel vollkommen an der Vorderseite des Stapels freizulegen,
von der Anzahl der Sektoren jeder Tafel abhängig. Die Winkelverstellung muß wenigstens
360'/n' betragen, wobei n' die Anzahl der Sektoren jeder Tafel ist. Bei der dargestellten
Ausführungsform, bei der die Tafeln jeweils drei Sektoren aufweisen, müssen sie
winkelmäßig relativ zueinander über einen Winkel von 120' verstellbar sein.
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Es ist ein Antrieb über ein Umlaufgetriebe vorgesehen, um die Tafeln
im Gleichlauf zu drehen und sie winkelmäßig relativ zueinander während ihrer Drehbewegung
justieren zu können. Zu diesem Zweck sind die Träger 36 bis 40 an ihren inneren
Enden verzahnt. Wie F i g. 3 zeigt, haben die Zahnkränze 56 bis
60 einen axialen Abstand voneinander, wobei der der hinteren Farbtafel
31 zugeordnete Zahnkranz 56 an der Vorderseite und der der vorderen
Farbtafel 135 zugeordnete Zahnkranz 60 an der Rückseite des Stapels
von Zahnkränzen angeordnet ist. Sämtliche Zahnkränze haben den gleichen Innendurchmesser
und die gleiche Zähnezahl. Einzelne Planetenräder 61 bis 65 stehen
mit den Zahnkränzen 56 bis 60 im Eingriff, und vorteilhafterweise
sind mehrere Planetenräder, z. B. drei Stück für jeden Zahnkranz, vorgesehen, um
diesen zu zentrieren und zu lacern. Zur Unterstützung der Lagerung der Zahnkränze
weisen die Planetenräder 61 bis 65
in Abständen angeordnete Führungsflansche
66 und 67 auf, die von den Zahnansätzen an den Planetenrädern nach
außen verlaufen und an den entgegengesetzten Seiten der Zahnkränze zur Anlage kommen,
um die Planetenräder im Eingriff mit dem entsprechenden Zahnkranz zu halten und
um außerdem die Zahnkränze seitlich zu führen.
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Das Umlaufgetriebe weist außerdem ein Sonnenrad auf. In den Zeichnungen
sind mehrere Sonnenräder 71 bis 75 vorgesehen, die mit den Planetenrädern
61 bis 65 im Eingriff stehen. Die Sonnenräder liegen konzentrisch
zu den Zahnkränzen und sind auf einer äußeren Nabe 76 gelagert. Zum Antrieb
der Zahnkränze können entweder die Planetenräder oder die Sonnenräder angetrieben
werden, während die anderen jeweils stationär bleiben. Diese relativ stationär bleibenden
Getriebeteile lassen sich in ihrer Winkelstellung relativ zueinander derart justieren,
daß dabei die mit den entsprechenden Zahnkränzen verbundenen Farbtafeln ebenfalls
winkelmäßig verstellt werden. Aus weiter unten zu beschreibenden Gründen ist es
vorteilhaft, die Sonnenräder relativ stationär zu halten und diePlanetenräder anzutreiben.
In F i g. 3 ist eine feststehende Welle 77 in einem Stützteil
78 frei tragend gelagert und weist eine auf ihr bei 81 und 82 drehbar
gelagerte innere Nabe 79
auf. Die Nabe 79 weist eine an ihrem einen
Ende aufgekeilte Platte 83 auf, die unter der inneren Farbtafel
31 liegt, um den Stapel von Tafeln an der Innenseite zu unterstützen. Die
Platte rotiert vorzugsweise im Gleichlauf mit den Farbtafeln und weist zu diesem
Zweck einen Randkranz 84 am Umfang auf, der mit Befestigungselementen
85 am Zahnkranz 56
an der Vorderseite der Gruppe der Zahnkränze befestigt
ist. Die Platte lagert dadurch den Ringabschnitt 41 sowohl in radialer als auch
in axialer Richtung und unterstützt ferner die Stapelanordnung der Farbtafeln an
ihrer Innenseite. Jeder Satz der Planetenräder 61 bis 65 ist auf einem
gemeinsamen Planetenträger 87 gelagert, der einen Ringteil 88 aufweist,
auf dem er drehbar mit Hilfe eines Lagers 89
auf der inneren Nabe
79 gehalten wird. Der Planetenträger 87 kann somit eine Relativbewegung
zur Platte 83 ausführen. Zwischen den inneren und äußeren Naben
79 bzw. 76 befinden sich Lager 90,
die eine relative Drehbewegung
zwischen diesen Naben ermöglichen. Die Planetenräder 61 bis 65 sind
auf Antriebszapfen 91 bis 95 befestigt, die auf den Umfang verteilt,
am Planetenträger 87 angeordnet sind. Wie F i g. 5 zeigt, nehmen die
Zapfen 91 bis 95
in ihrer Länge zu, und zwar in Abhängigkeit vom relativen
Abstand zwischen dem Planetenträger 87
und den verschiedenen Planetenrädem
61 bis 65.
Die Planetenräder können durch geeignete Maßnahmen auf den
Antriebszapfen festgehalten werden, was im vorliegenden Fall in F i g. 3
durch eine Befestigungsschraube 96 geschieht.
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Die Sonnenräder 71 bis 75 sind normalerweise ortsfest
und werden in genauem axialem Abstand über einen Flansch 96 an einem Ende
der äußeren Nabe 76 und Abstandsscheiben 98 zwischen den nebeneinanderliegenden
Sonnenrädem gehalten. Wenn der vordere Zahnkranz 56 von der Platte
83
gedreht wird (im Gegenuhrzeigersinn entsprechend der Darstellung in F i
g. 5 und entsprechend dem Pfeil R'), werden die mit ihm im Eingriff stehenden
Planetenräder 61 um das relativ stationäre Sonnenrad 71 planetenmäßig
umlaufen. Der Planetenträger 87 wird daher über den vorderen Zahnkranz
56 angetrieben und dreht sich in der gleichen Drehrichtung wie dieser (s.
Pfeil R" in F i g. 5), aber mit etwas geringerer Drehzahl als der Zahnkranz.
Die anderen Planetenräder 62 bis 65 sind mit dem Planetenträger
87 verbunden und rotieren mit ihm, um die anderen Zahnkränze 57 bis
60 im Gleichlauf mit dem Zahnkranz; 56 anzutreiben. Die Anordnung,
bei der der Planetenträger anstatt der Sonnenräder getrieben wird, ist deshalb vorteilhaft,
weil er die Drehzahl der Planetenräder auf den entsprechenden Zapfen 91 bis
95 für jede ausgewählte Drehzahl der Zahnkränze merklich herabsetzt und damit
auch Ab-
nutzung und Geräusch vermindert.
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Eine winkelmäßige Verstellung der Sonnenräder 71 bis
75 relativ zueinander zur winkelmäßigen Verstellung der entsprechenden Farbtafeln
31 bis 35
wird in einfacher Weise durch eine Anzahl von Seil-oder Riemenscheiben
101 bis 105 (F i 6) herbeigeführt. Die Riemenscheiben liegen
konzentrisch zu den Sonnenrädern, haben einen axialen Abstand von ihnen und sind
entsprechend der Darstellung in F i g. 3 auf der äußeren Nabe 76 gelagert,
wobei eine begrenzte relative Drehbewegung zur Nabe möglich ist. Geeignete Abstandsringe
106 sind zwischen den benachbarten Riemenscheiben angeordnet, um letztere
in richtigen Abständen zu halten, während ein Haltering 107 an der äußeren
Nabe an der Rückseite der Stapelanordnung der Riemenscheiben befestigt ist.
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Es sind Maßnahmen vorgesehen, um die einzelnen Sonnenräder
71 bis 75 mit den entsprechenden axial ausgerichteten Riemenscheiben
101 bis 105 zwecks gemeinsamer Drehbewegung zu verbinden, ohne daß
mehrere konzentrische Wellen vorgesehen zu werden brauchen. Zu diesem Zweck ist
jedes Sonnenrad 71
bis 75 mit einer entsprechenden
Riemenscheibe 101
bis 105 über Steuerstifte 111 bis
115 verbunden, die jeweils radial von der Achse der Sonnenräder und Riemenscheiben
in Abstand angeordnet sind. Wie am besten F i g. 5 zeigt, weist jedes Sonnenrad
71
bis 75 einen bogenförmigen Schlitz 116 bis 120 auf, der konzentrisch
zur Achse des Sonnenrades verläuft. Die Stifte 111 bis 115 sitzen
fest an den entsprechenden Sonnenrädern 71 bis 75 neben einem Ende
des Schlitzes, um jeweils nach hinten durch den Schlitz in dem benachbarten Sonnenrad
hindurchzuragen. Die anderen Enden der Stifte 111 bis 115 sind an
den entsprechenden Riemenscheiben 101 bis 105 befestigt und weisen
abgesetzte Ab-
schnitte an ihren rückwärtigen Enden auf, die durch Öffnungen
121 bis 125 in den Riemenscheiben hindurchragen. Mit Schrauben
110 (F i g. 6) werden die Riemenscheiben auf den Enden der Stifte
befestigt. Die Riemenscheiben 101 bis 105 haben ebenfalls bogenförrnige
Schlitze 126 bis 130, die den gleichen Radius wie die Schlitze in
den Sonnenrädem haben. Bei der dargestellten Anordnung, bei der das vordere Sonnenrad
mit der vorderen Riemenscheibe usw. verbunden ist, verlaufen die Schlitze in den
Riemenscheiben in einer entgegengesetzten Richtung von dem Befestigungspunkt des
Stiftes. Wie in F i g. 5 gezeigt, verlaufen somit die Schlitze
116 bis 120 in den Sonnenrädern im Gegenuhrzeigersinn von den entsprechenden
Stiften aus, während sich die Schlitze 126 bis 130 in den Riemenscheiben
im Uhrzeigersinn von dem Befestigungspunkt der entsprechenden Stifte aus erstrecken.
Die Riemenscheiben lassen sich in einfacher Weise über einen nachfolgend beschriebenen
Riementrieb mittels der Riemenscheibenringe 131 bis 135 verstellen,
die an den Rückseiten der entsprechenden Riemenscheiben 101 bis
105 befestigt sind.
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Gesonderte Verstellwellen 146 bis 150 sind vorgesehen, um die
Riemenscheiben 101 bis 105 zu drehen und die Farbtafeln relativ zueinander
zu verstellen. In der dargestellten Ausführungsform sind die Riemenscheibenwellen
in einer aufrecht stehenden, im allgemeinen U-förmigen Konsole 151 gelagert,
die an einer Seite des Gerätes angeordnet ist. Die Wellen verlaufen durch die Vorderwand
152 des Gerätes und haben Steuerknöpfe 156 bis 160 an den äußeren
Enden. Aus einem nachfolgend noch ersichtlichen Grund verlaufen die Steuerriemen
161 bis 165 über gefurchte Führungs- bzw. Spannrollen 166,
167,
168 und 169. Die Spannrollen 168 und 169 sind neben dem
unteren Ende der Konsole 151 und die Spannrollen 166 und
167 in einer Konsole 170 unterhalb der Welle 77 gelagert. Die
Steuerriemen 161
bis 165 sind mit ihren Enden an den entsprechenden
Ringen 131 bis 135 befestigt. Wie F i g. 2 zeigt, verlaufen
die Riemen jeweils von der Riemenscheibe über eine erste Spannrolle 166 und
von dort über eine zweite Spannrolle 168 und sind mehrmals um die
entsprechende Welle 146 bis 150 gewickelt, um von dort über eine Spannrolle
169 und eine Spannrolle 167 zurück zur Riemenscheibe zu laufen. Eine
Spannvorrichtung 139 in Form einer Feder (s. F i g. 2) sitzt zwischen
einem Ende des Riemens und der entsprechenden Riemenscheibe, um Längenveränderungen
des Riemens auszugleichen und letzteren in einem gespannten Zustand zu halten. Die
einzelnen Steuerknöpfe 156 und 160 können gedreht werden, um einzeln
die Farbtafeln relativ zueinander zu verstellen. Ein Antriebsmotor 175 ist
in geeigneter Weise, beispielsweise an einer Konsole 78, befestigt und trägt
eine Antriebsriemenscheibe 176, die über einen Riemen 177 mit einer
Riemenscheibe 178
auf der inneren Nabe 79 verbunden ist. Auf das Ende
der Welle 77 ist vorzugsweise eine überwurfmutter 180 aufgeschraubt,
die an der Vorderfläche der Stapelanordnung zur Anlage kommt, um die radial nach
innen weisenden Enden der Sektoren gegen eine seitliche Verschiebung zu sichern.
Ein Lager 181 ist zweckmäßigerweise am äußeren Ende der Welle 77
zwischen
der überwurfmutter und der Antriebsplatte 83 vorgesehen, um die Farbtafeln
auf der Welle drehbar züi halten.
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Eine Anzeigevorrichtung dient zur Anzeige der relativen Stellungen
der verschiedenen Farbtafeln bei ihrer Drehbewegung. Die Anzeigevorrichtung ist
zweckmäßigerweise mit den normalerweise stationären Sonnenrädern zur gemeinsamen
Bewegung verbunden. Wie am besten F i g. 6 erkennen läßt, enthält die Anzeigevorrichtung
eine Anzahl von bogenförmigen Anzeigesektoren oder -tafeln 191 bis
195,
die jeweils über Arme 196 bis 200 mit den Riemenscheiben
101 bis 105 zur gemeinsamen Bewegung verbunden sind. Die Anzeigetafeln
191 bis 195 liegen konzentrisch zu den Zahnkränzen und in Radialrichtung
nach außen im Abstand von diesen. Ab-
schnitte der Arme sind an den entsprechenden
Riemenscheiben befestigt, wobei die Abschnitte axial im 'Abstand angeordnet sind
und sich mit Abschnitten 196a bis 200a vereinigen, die sich radial überlappen. Die
Abschnitte 196a bis 200a sind mit den entsprechenden Anzeigetafeln 191 bis
195 verbunden. Somit sind die Anzeigetafeln 191 bis 195 über
das Umlaufgetriebe mit den Farbtafeln 31 bis 35 verbunden. Die Anzeigetafeln
bewegen sich relativ zueinander entsprechend der Relativbewegung der Farbtafeln,
während aber die Anzeigetafeln nicht rotieren, wenn die Farbtafeln rotieren. Auf
Grund der verschiedenen Durchmesser zwischen Ring- und Sonnenrad müssen das Sonnenrad
und damit die Anzeigetafeln einen etwas größeren Winkel als die Zahnkränze und die
Farbtafeln zurücklegen, um letztere über die gesamten 120' zu verstellen. In der
dargestellten Ausführungsform müssen die Sonnenräder und die Farbtafeln um annähernd
1600 gedreht werden, damit der Zahnkranz und die Farbtafeln eine Drehung
um 1201 ausführen. Die Anzeigetafeln sind dementsprechend so ausgelegt, daß ihre
bogenförmige Ausdehnung mit der Winkelbewegung der Sonnenräder bei der Verstellung
der Faibtafeln in Beziehung steht und entsprechend den F i g. 7 und
8 eine Bogenlänge von wenigstens 1600 aufweisen. Wie die F i
g. 1
und 3 zeigen, ist die Vorderwand 152 des Gehäuses mit einer
kreisrunden Sichtöffnung201, deren Durchmesser im wesentlichen gleich dem Durchmesser
der Farbtafeln ist, und ferner mit einer halbmondförinigen Öffnung 202 versehen,
deren Bogenlänge im wesentlichen gleich der Winkelbewegung der Anzeigetafeln
191 bis 195 ist. Die hintere Anzeigetafel 191 wird so einjustiert,
daß sie mit der Anzeigeöffnung 202 ausgefluchtet ist, und wird dann in dieser Stellung
durch geeignete Mittel festgehalten. Um bei der hinteren Anzeigetafel
191 von der Vorderseite des Gerätes her eine Nulleinstellung herbeiführen
zu können, ist der Knopf 156 zum Drehen der der Riemenscheibe 101
zugeordneten Welle 146 zweckmäßigerweise in Form eines Schlitzkopfes
auf
dem Vorderende der Welle ausgeführt (s. F i g. 7 und 8), um die Verstellung
der hinteren Anzeigetafel mit einem Schraubenzieher zu ermöglichen. Eine Gegenmutter
182 (F i g. 7 und 8) ist auf die Welle 146 aufgeschraubt und kommt
an der Konsole 151 zur Anlage, um die Welle 146 in der eingestellten Lage
zu sichern. Die vorderen Anzeigetafeln 192 bis 195 sind so angeordnet,
daß die hintere Anzeigetafel 191 überlappt wird, wenn sich die Farbtafeln
31 bis 35 in der in F i g. 7 dargestellten Stellung befinden
und die Farbtafeln 31 bis 34 hinter der äußeren Farbtafel 35 angeordnet
sind. In der dargestellten Ausführungsform ist die hintere Anzeigetafel
191 mit der hinteren Farbtafel 31 so verbunden, daß während einer
Winkelverstellung der Farbtafeln die vorderen Farbtafeln32 bis 35 in derjenigen
Richtung bewegt werden, in der die hintere Farbtafel 31
freigelegt wird. Andererseits
kann die hintere Anzeigetafel 191 mit der vorderen Farbtafel 35 in
Antriebsverbindung stehen, falls dies zweckmäßig sein sollte. Beispielsweise können
die Stifte 111 bis 115,
welche die Sonnenräder 71 bis
75 mit den Riemenscheiben 101 bis 105 verbinden, auch zur Verbindung
der Sonnenräder 71 bis 75 mit den Riemenscheiben in der Reihenfolge
105 bis 101 dienen. Bei dieser Anordnung wäre die hintere Anzeigetafel
mit der vorderen Farbtafel verbunden, und die hinteren Farbtafeln wären dann bezüglich
der vorderen Farbtafeln verstellbar.
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Bei der Ausführungsform, bei der die Farbtafeln im Uhrzeigersinn entsprechend
den F i g. 7 und 8
gedreht werden, sind die Farbtafeln 32 bis
35 jeweils im Uhrzeigersinn bezüglich der unmittelbar dahinterliegenden Farbtafel
und relativ zur hinteren Farbtafel 31 bewegbar, um wahlweise veränderliche
Ab-
schnitte der hinteren Farbtafeln freizulegen. Um die Zahnkränze und Farbtafeln
im Uhrzeigersinn relativ zueinander zu bewegen, müssen die Sonnenräder. und damit
auch die Riemenscheiben im Gegenuhrzeigersinn (von vorn gesehen) gedreht werden.
Wenn daher eine der Farbtafeln, beispielsweise die Tafel 35,
relativ zu den
anderen Tafeln im Uhrzeigersinn gedreht wird, um Teile der rückwärtigen Farbtafeln
freizulegen, drehen sich die zugeordneten Anzeigetafeln 195 im entgegengesetzten,
d. h. im Gegenuhrzeigersinn über eine Winkelstrecke, die in Beziehung zu
dem Verstellwinkel der Farbtafeln steht, jedoch etwas größer als dieser Winkel ist.
Wie zuvor beschrieben, müssen die Sonnenräder 72 bis 75 über einen
Winkel von etwa 1601 bezüglich der Sonnenräder 71 gedreht werden,
um die Farbtafeln 32 bis 35 über 120' zur Tafel 31 zu bewegen.
Die Länge der bogenförmigen Schlitze 117 bis 120 und 126 bis
129 muß jedoch im Bogenmaß etwas größer als 1600
sein, da die Stifte
111 bis 115 in den Schlitzen laufen und in ihnen einen gewissen Raum
beanspruchen. In der hier erläuterten speziellen Ausführungsform beanspruchen die
Stifte in den Schlitzen etwa 101> im Bogenmaß. Da ein Stift innerhalb der
Schlitze 117
und 129, zwei Stifte innerhalb der Schlitze
118 und 128, drei Stifte innerhalb der Schlitze 119 und
127
und vier Stifte innerhalb der Schlitze 120 und 126
laufen, ist es
erforderlich, diese Schlitze mit Längen von wenigstens 170, 180, 190 und
2001 im Bogenmaß auszuführen. Zur Vereinfachung der Herstellung können jedoch sämtliche
Schlitze so lang gemacht werden, wie es für den Schlitz 120 erforderlich ist, nämlich
200' im Bogenmaß. Von hinten gesehen (entsprechend den Fig.5 und 6)
kommen die im Uhrzeigersinn liegenden Enden der Schlitzel17 bis 120 in den
entsprechenden Sonnenrädern72 bis 75
mit den Stiften 111 bis 114 in
Eingriff, die die Bewegung der Sonnenräder 72 bis 75 im Gegenuhrzeigersinn
relativ zum Sonnenrad 71 begrenzen. In dieser Stellung sind die Schlitze
in den Sonnenrädern 72 bis 75 um 10' im Gegenuhrzeigersinn
von den Schlitzen des nächstvorderen Sonnenrades 71 und in gleicher Weise
die Schlitze 127 bis 130 um 10' im Uhrzeigersinn von dem Schlitz
in der nächstvorderen Riemenscheibe versetzt. Somit eilt der Stift 115 auf
dem Sonnenrad 75 um 401 im Uhrzeigersinn dem Stift 111 voraus, der
mit der Riemenscheibe 101 vertunden ist, wenn das Sonnenrad 75 sich
nach Drehung im Gegenuhrzeigersinn in seiner Endstellung entsprechend F i
g. 5 befindet. Der Stift 115 auf dem Sonnenrad 75 kommt daher
mit dem im Uhrzeigersinn liegenden Ende des Schlitzes 126 in der feststehenden
Riemenscheibe 101 zur Anlage, wenn das Sonnenrad 75 im Uhrzeigersinn
um 160' von der in F i g. 5 gezeigten Stellung gedreht wird. Die Stifte
114 bis 1.12 in den dazwischenliegenden Sonnenrädern kommen an den im Uhrzeigersinn
liegenden Enden der Schlitze 120 bis 118 zur Anlage, wenn die Sonnenräder
74 bis 72 im Uhrzeigersinn relativ zum Sonnenrad 75 gedreht werden,
so daß daher die Zwischensonnenräder nicht aus der in F i g. 5 dargestellten
Stellung im Uhrzeigersinn um einen größeren Winkel gedreht werden können als der
Winkel, um den das Sonnenrad 75 gedreht wird. Auf diese Weise wird eine Bewegung
der Farbtafeln aus ihrer Beziehung zueinander zwangläufig verhindert.
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Zur Beschreibung der Arbeitsweise des Gerätes sei angenommen, daß
die Farbtafeln sich in der in F i g. 7 dargestellten Stellung befinden, wobei
die Tafeln 34, 33, 32 und 31 hinter der vorderen Tafel 35 angeordnet
sind und nur die eine Farbe auf der Fronttafel sichtbar ist. Die Anzeigetafeln
195, 194, 193 und 192 befinden sich dann in der in F i
g. 7
gezeigten Stellung, in der sie die. hintere Anzeigetafel 191 überdecken.
Die Anzeigetafeln sind jeweils skalenmäßig unterteilt, und zwar vorzugsweise, wie
in F i g. 2 angedeutet, in 100 gleiche Segmente, die anzeigen, daß
100 % der vorderen Farbtafel 35 freiliegen. Ist es erforderlich, etwas
von der Farbe auf der vorderen Farbtafel 35 zu entfernen und die gesamte
oder einen Teil der Farbe der nachfolgenden Farbtafel 34 freizulegen, dann wird
der Knopf 160
gedreht, um die Riemenscheibe 105 im Gegenuhrzeigersinn
in der Blickrichtung auf das Vorderteil des Gerätes und im Gegenuhrzeigersinn in
der Blickrichtung von hinten entsprechend dem Pfeil M in F i g. 6 zu drehen.
Der Stift 115 (der an der Riemenscheibe 105 befestigt ist) verläuft
durch die Schlitze 129, 128, 127 und 126 in den anderen Riemenscheiben
und ist mit dem Sonnenrad 75 verbunden, um dieses im Uhrzeigersinn nach F
i g. 5 in Richtung des Pfeils M' zu drehen. Die Schlitze 129 bis
126 ermöglichen somit dem Stift 115 eine relative Drehbewegung, ohne
daß dabei eine entsprechende Drehung der anderen Scheiben erfolgt. Die an der Riemenscheibe
105 befestigte Anzeigetafel 195 bewegt sich mit und legt die nächstbenachbarte
Anzeigetafel 194 um einen Betrag frei, der proportional. der Relativbewegung der
Farbtafeln ist. Falls es andererseits erwünscht ist, die vorderen Farbtafeln
35, 34, 33
derart zu justieren, daß ein Teil der-nächstfolgenden
Farbtafel
32 freigelegt wird, so -braucht nur. der Knopf 158 gedreht
zu werden, um die zugeordnete Riemenscheibe 103 im Uhrzeigersinn (von hinten
gesehen) und in Richtung des Pfeils N in F i g. 6 zu drehen. Der an
der Riemenscheibe 103 befestigte Stift 112 verläuft durch die Schlitze
127 und 126 in den Scheiben 102 und 101 und ragt außerdem durch
die Schlitze 120 und 119 in den Sonnenrädern 75
und 74. Wenn die Riemenscheibe
103 (von hinten gesehen) im Uhrzeigersinn gedreht wird, ermöglichen die Schlitze
126 und 127, daß sich der Stift relativ dazu bewegt, ohne eine entsprechende
Drehung der Riemenscheiben 101 und 102 herbeizuführen. Wenn der Stift
113 jedoch im Uhrzeigersinn (von hinten gesehen) gedreht wird, dann kommt
er mit dem Ende des Schlitzes 119 im benachbarten Sonnenrad 74 zur Anlage
und dreht dieses zusammen mit dem Sonnenrad 73. In gleicher Weise erstreckt
sich der Stift 114 auf dem Sonnenrad 74 durch den Schlitz 120 i n-Sonnenrad
75 und kommt mit dem Ende des Schlitzes in Eingriff, um das Sonnenrad
75 im Uhrzeigersinn mit dem Sonnenrad 74 zu drehen. Dadurch führt eine Verstellung
im Uhrzeigersinn der Riemenscheibe 103 gleichzeitig eine Verstellung des
Sonnenrades 73 wie auch der Sonnenräder 74 und 75
herbei, um die Farbtafeln
33 bis 35 im Gleichlauf zu bewegen.
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In F i g. 8 sind sämtliche Farbtafeln bezüglich der benachbarten
Tafeln winkelmäßig verstellt eingezeichnet. Die Sektoren 31 a,
31 b und 31 c sind die am weitesten hinten liegenden farbigen
Sektoren, während die anderen Sektoren der anderen Tafeln 32
bis
35 winkelmäßig dazu verstellt sind. Eine Bewegung der Farbtafeln relativ
zueinander in die in F i g. 8 eingezeichnete Lage läßt sich am besten dadurch
herbeiführen, daß zunächst die Farbtafel 32
neben der hinteren Farbtafel um
den erforderlichen Winkel, der je mit 150 eingezeichnet ist, verstellt
wird. Die Verstellung der Farbtafel 32 führt zu einer gleichzeitigen Bewegung
sämtlicher weiter vom liegender Farbtafein 33, 34 und 35 um den gleichen
Winkel, um den erforderlichen Farbbetrag auf der Tafel 31 freizulegen. Die
Tafel 33 wird dann relativ zur Tafel 32 in dem gewünschten Winkel,
der hier mit 30' dargestellt ist, verstellt, wobei die vorderen Tafeln 34
und 35 gleichzeitig um diesen weiteren Winkel zusammen mit der Tafel
33 bewegt werden. Anschließend wird die Tafel 34 über einen zusätzlichen
Winkel relativ zur Tafel 33 verstellt, wobei die Tafel 35 sich nicht
mitbewegt, worauf schließlich die Tafel 35 zür Tafel 34 verstellt wird, um
den erforderlichen Anteil von Farbe auf der Tafel 34 freizulegen, Die Anzeigetafeln
192 bis 195 bewegen sich um ein Winkelmaß, das mit der Winkelbewegung
der zugeordneten Farbtafel in Beziehung steht, jedoch in der entgegengesetzten Richtung,
um die entsprechenden Abschnitte der Anzeigetafeln in der Anzeigeöffnung 202 freizulegen.
Auf Grund des übersetzungsverhältnisses im Planetengetriebe legen die Anzeigetafeln
einen relativ größeren Bogenweg zurück. Wie zuvor beschrieben, sind die Anzeigetafeln
derart mit Markierungen versehen, daß sie direkt die Prozentsätze der verschiedenen
freigelegten Farben angeben. Wie aus der Zeichnung hervorgeht, sind 121/2 11/o der
Anzeigetafel 191, 25 % der Anzeigetafeln 192, 193 und 194 und 12'/2
0/0 der Anzeigetafel 195 sichtbar. Die Anzeigetafeln geben somit direkt
die prozentuale Zusammensetzung der Farben. Selbstverständlich läßt sich jede beliebige
Unterteilung verwenden.
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Das Farbendarstellungsgerät ist zweckmäßiger-Weise in einem- Gehäuse
eingeschlossen, welches Seitenwände 210,211, obere und untere Wandungen 212 und
213 und eine Vorderwand 152 aufweist.
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In der Praxis hat sich herausgestellt, daß das den Sonnenrädem aus
der Drehbewegung der Zahnkränze und der Planetenräder zugeführte Drehmoment nicht
die Reibung in der Lagerung der Sonnenräder 71 bis 75, der Riemenscheiben
101 bis 105 und in der mit Riemen und Welle wirkenden Vorrichtung
146 bis 150 zur Verstellung der Riemenscheiben relativ zueinander überwindet
und daß die Sonnenräder während der Drehbewegung der Zahnkränze keine Tendenz zu
einer Drehbewegung oder zum Verlassen ihrer vorgesehenen Lage zeigen. Es hat sich
ferner herausgestellt, daß die Drehung eines Sonnenrades und einer Farbtafel über
den entsprechenden Knopf 156 bis 160 während der Drehung der Farbtafeln
nicht zu einer unbeabsichtigten Drehbewegung der anderen Farbtafeln führt, bis die
Stifte 111 bis 115 an den Enden der Schlitze in den benachbarten Scheiben
zur Anlage kommen. Daher hat es sich als überflüssig erwiesen, eine besondere Bremsvorrichtung
auf den Steuerwellen 146 bis 150
vorzusehen, um eine falsche Drehbewegung
zu verhindern. Falls erwünscht oder falls eine zusätzliche Verriegelung notwendig
wird, läßt sich eine geeignete Reibbremse für die Wellen 146 bis 150 vorsehen.
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In der in den F i g. 1 bis 8 dargestellten Ausführungsform
sind die Vorsprünge 51 bis 55 auf den Farbtafeln beispielsweise durch
Anlöten an die entsprechenden Träger 36 bis 40 befestigt. Eine abgeänderte
Ausführungsform zur Befestigung der Farbtafeln ist in den F i g. 9 bis 14
dargestellt. Bei dieser Ausführungsform bestehen die Sektoren 231 bis
235
der verschiedenen Farbtafeln mit den Vorsprüngen 251 bis
255 aus einem Stück. Jeder Sektor der Farbtafeln besitzt einen mittleren
ösenteil 241 bis 245,1 diese ösenteile dienen zur Aufnahme des mittleren Führungsstiftes
77' zur Zentrierung der Sektoren. Die Sektoren sind jeweils an der Verbindungsstelle
des ösenteils mit dem-Körper der Tafel geschlitzt, so daß jeweils ein schmaler Verbindungssteg
246 bis 250 entsteht, der die jeweiligen ösenteile mit dem Körper des entsprechenden
Sektors verbindet. Die Verbindungsstege 246 bis 250 haben eine Breite, die
nicht größer als die Breite der entsprechenden Vor-#prünge 251 bis
255 ist und liegen vorzugsweise in der gleichen Relativstellung wie die entsprechenden
Vorsprünge. Wie F i g. 14 zeigt, sind die Ösenteile wie der ösenteil 241
aus jedem Satz von Sektoren aufeinandergeschichtet, um Aden mittleren Stift aufzunehmen,
während die Vorsprünge 251 bis 255 an ihren äußeren Enden umgebogene
hakenförmige Ab-
schnitte 256 aufweisen, mit denen die Flansche auf
dem entsprechenden ringförmigen Träger in Eingriff kommen. Vorzugsweise weist jeder
Träger, beispielsweise der Träger 257, am Umfang Einkerbungen 258
auf,
um die hakenförmigen Abschnitte auf den Vorsprüngen aufzunehmen und somit eine Drehbewegung
zwischen den Sektoren und dem entsprechenden Träger zu verhindern. Die Farbtafeln
der verschiedenen Sätze sind, in der gleichen Weise wie zuvor beschrieben, inemandergesteckt
oder -geschichtet, wobei die mittleren Ösenteile eines jeden Satzes von
Sektoren
gruppenweise zusammen auf den Nabenabschnitten des benachbarten Satzes von Sektoren
aneinandergereiht sind. Bei einer derartigen Anordnung bilden die Einkerbungen zwischen
den Osenteilen und dem Körper der Sektoren einen Zwischenraum für die Verbindungsstege
246 bis 250 der anderen Farbtafeln.
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Ein weiteres Ausführungsbeispiel zur Befestigung der Sektoren der
verschiedenen Farbtafeln auf den entsprechenden Trägern ist in den F i
g. 17 bis 20 dargestellt. Bei dieser Ausführungsform weisen die Sektoren
260 nach außen gerichtete Vorsprünge 261
auf, die eine entsprechende
Breite im Bogenmaß aufweisen. Darüber hinaus haben die Vorsprünge auf den verschiedenen
Farbtafeln, die mit 261 a bis 261 e
bezeichnet sind,
nach F i g. 18 fortschreitend größere Abstände vom Mittelpunkt der Farbtafeln
nach außen, um eine Befestigung an den konzentrisch angeordneten Ringteilen zu ermöglichen.
Bei diesem Ausführungsbeispiel hat jeder Sektor einen ösenteil 262, der einen
im wesentlichen radial verlaufenden Schlitz 263 aufweist. An den äußeren
Enden der Vorsprünge 261 sind nach außen vorstehende, vorzugsweise leicht
versetzte Ansätze 264 vorgesehen (F i g. 20), die in entsprechende öffnungen
265 im Flansch der Ringträger 269 eingreifen. Bei dieser Ausführungsform
sind die ösenteile 260 a bis 260 c
in F i g. 19
der Sektoren eines jeden Satzes spiralförmig ineinandergeschoben.
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Die Planetenräder 61 rotieren mit einer relativ hohen Drehzahl,
so daß es wünschenswert ist, dabei entstehende Reibung und Geräusche zu verringern.
Wie F i g. 21 und 22 zeigen, sind die Planetenräder 61' auf ihrem
Zapfen 91' mit Hilfe eines Wälzlagers 275 gelagert. Das Zahnrad
276 wird zweckmäßigerweise aus einem relativ weichen Material, z. B. aus
Kunststoff oder aus Butadiengummi, hergestellt. Wie F i g. 22 zeigt, hat
das Zahnrad mit den Zähnen 277
je einen mit ihm aus einem Stück bestehenden
Flansch 278 zu beiden Seiten der Verzahnung, der über die Zahnspitzen hinausragt.
An entgegengesetzten Seiten des Zaharades sind Halteplatten 279 und
280 vorgesehen, die das Rad auf dem Wälzlager 275 befestigen. Die
Halteplatte 279 hat verzahnte Vertiefungen in der Zwisdhenfläche zur Aufnahme
der Enden der Zähne 277, um deren Lagerung zu verbessern. Die Platten
279 und 280 verlaufen außen um ein kurzes Stück über den Umfang der Zähne
hinaus, um mit den Sonnenrädern und Zahnkränzen in Eingriff zu kommen und die Planetenräder
seitlich zu lagern. Die Platten 279 und 280 können aus einem Kunststoffmaterial
bestehen, das etwas härter als das Material des Planetenrades 276 ist; die
Platten werden durch Stifte 282 zusammengehalten, die einstückig an der Platte
279 sitzen und in Löcher der Platte 280 eingreifen. Die Stifte
282 werden an der Platte 280 durch einen geeigneten Klebstoff oder durch
Verschweißen befestigt.