DE1448754C - Digitale Anzeigeeinrichtung, die mit einem Fluidumsverstärker verbunden ist und das Ausgangssignal des Fluidumsverstärkers anzeigt - Google Patents
Digitale Anzeigeeinrichtung, die mit einem Fluidumsverstärker verbunden ist und das Ausgangssignal des Fluidumsverstärkers anzeigtInfo
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Description
Die Erfindung bcirilit cine digitale Anzeigeeinrichtung,
die mit einem Fluidumsverstürker verbunden
ist und das Ausgangssignal des Fluiilunisverstärkers
anzeigt.
Der Ausdruck Fluidumsverstürker bezieht sich auf eine kürzliche Eintvvicklung in Fluidumssystemen, bei
denen Verstärkung von einem oder mehreren Parametern eines fließenden Stroms in einer Vorrichtung
erfolgt, die keine beweglichen Teile enthält. Ein typisches Beispiel für eine derartige Vorrichtung ist
ein Gerät mit einem Fluidum, das einer Hauptdüse zugeführt wird, die einen Hauptstrahl gegen den
Scheitel eines Teilers richtet, der stromabwärts von der Hauptdüse angeordnet ist. Auf gegenüberliegenden
Seiten des Stroms sind Steuerdiisen angeordnet, unmittelbar in der Nähe der Hauptdüse, und beim
Austritt eines Steuerstrahls aus den Steuerdüsen wird der Hauptstrahl aus seiner Mittelstellung abgelenkt,
so daß mehr. oder weniger das gesamte Fluidum in eine Auffangöffnung einströmt, die auf einer Seite
des Teilers liegt, statt in eine andere Auffangöffnung zu strömen, die auf der anderen Seite des Teilers liegt.
Die Energie, der Druck oder die Masse an Fluidum, die der Steuerdüse zugeführt wird, ist kleiner als die
Änderung in dem entsprechenden Parameter auf der Seite des Teilers, auf die der Hauptstrom abgelenkt
wird. Folglich bewirkt die Vorrichtung eine Verstärkung des Ausgangssignals, verglichen mit dem Eingangssignal,
sie kann daher als Verstärker bezeichnet werden.
Verschiedene Arten von Ausgangsvorrichtungen können zusammen mit reinen Fluidumsverstärkern
verwendet werden, und man kann Heißdrahtanemometer, Druckwandler, verschiedene dielektrische
Kondensatoren u. dgl. einsetzen, um eine direkte elektrische Anzeige des Ausgangssignals der
Fluidumsverstärker zu erhalten. Weiterhin können mechanische Vorrichtungen, beispielsweise Ventile,
membranbetätigte Elemente u. dgl. benutzt werden, um
eine mechanische Anzeige zu erhalten. Jedoch keine dieser obengenannten Arten von Anzeigevorrichtungen
ermöglicht eine einfache, billige optische Anzeige ohne bewegliche Teile zur Steuerung der Anzeigeelemente.
Durch die Zeitschrift »Askania-Warte«, 17. Jahrgang,
Nr. 55, März 1959, S. 38, Bild 4 a mit Text, ist eine Einrichtung zur Durchführung eines dynamischen
Strömungsmeßverfahrens bekannt. Dieses Meßverfahren beruht darauf, daß ein Schwebekörper
durch die Strömung so hoch gehoben wird, daß sein Körpergewicht den Strömungswiderstand gerade ausgleicht.
Von besonderer Bedeutung ist die in dem Schwebebereich des Sdiwebekörpers konische Erweiterung
des I.eitungs(|iierschnittes nach oben hin. Dadurch soll erzielt werden, daß nicht die Kraft der
Strömung, sondern der Durchfluß durch den Hub des Schwebekörpers gemessen wird.
Die Anzeige der Schwebestellung des Schwebekörpeis
erfolgt mit Hilfe eines Magneten, dessen Lage von außen abgetastet und angezeigt wird. Das
ist ein verhältnismäßig komplizierter Vorgang, der dazu auch noch unsicher ist, weil die Feldlinien des
Magneten in dem Schwebekörper im Abtastbereich außerhalb des Slrömungsrohres so flach verlaufen,
daß eine definierte Mitnahme überhaupt nicht möglich ist. Die Λη/eige erfolgt also in nachteiliger Weise
mechanisch und dazu ungenau. Die mechanische Anzeige ist aiißeidem störanfällig und kompliziert. Da
die Einrichtung außerdem eine fortwährende Strömung voraussetzt, ist eine Verwendung in Veibindung
mit Fluidumsverstärkern dann nicht möglich, wenn das Ausgangssignal ein Drucksignal ist.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine optische Anzeigeeinrichtung für Fluidumsverstärker zu schallen, die direkt von dem Fluidumsverstärker betrieben werden kann, so daß die Anzeigeelemente durch direktes Auftrennen eines Ausgangsstroms
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine optische Anzeigeeinrichtung für Fluidumsverstärker zu schallen, die direkt von dem Fluidumsverstärker betrieben werden kann, so daß die Anzeigeelemente durch direktes Auftrennen eines Ausgangsstroms
ίο eines Fluidumsver-stärkers auf diese gesteuert werden.
Dabei soll die Ansprechempfindlichkeit und Schnelligkeit sehr groß sein. Die Funktion soll auch bei
fehlender Strömung,1 also bei Drucksignalen, gesichert sein.
Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigeeinrichtung aus einer Anzeigeleitung besteht,
die mit wenigstens einem der Auffangkanäle des Fluidumsverstärkers verbunden ist, und die einen
Fluidumspfad bildet und durch ein Anzeigeelement blockiert ist, das in dem Fluidumspfad zwischen Positionen
frei hin- und herbewegbar ist, die den Zuständen des Fluidumsverstärkers entsprechen.
Bei der Erfindung erfolgt keine mechanische Übertragung der Lage eines Körpers nach außen und die
äußere Anzeige der Stellung, vielmehr ist Sorge dafür getragen, daß die anzuzeigende Stellung unmittelbar
ablesbar ist. Dadurch ergibt sich eine sehr einfache und robuste Einrichtung, die sich besonders gut für
die Anzeige der Schalt- oder Steuerstellung eines Fluidumsverstärkers eignet. Nur diese Einfachheit
ermöglicht überhaupt die Anwendung solcher Elemente bei umfangreichen Recheneinrichtungen hoher
Zuverlässigkeit. Die erfindungsgemäße Anzeigeeinrichtung erfordert zur Betätigung auch nicht das fortwährende
Vorhandensein einer Strömung, ein Drucksignal reicht aus.
Die Erfindung wird nun an Hand der Zeichnung, die mehrere Ausführungsbeispiele zeigt, ausführlich
erläutert.
Es zeigt
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Fluidumverstärkers,
der in der Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet wird,
Fig. 2 eine Seitenansicht des Verstärkerelementes
gemäß Fig. 1,
Fig. 3 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform der Erfindung,
Fig. 4 eine schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform der Erfindung mit einem Fluidum,
welches von dem der in F i g. 1 dargestellten verschieden ist,
Fig. 5 eine weitere Ausführungsform''der vorliegenden
Erfindung mit einem anderen Fluidum und einer Anzeigevorrichtung,
Fig. 6 eine sciiematische Darstellung einer weiteren
Ausgestaltungsform,
F i g. 7 in schematischer Darstellung einen Teil der Anzeigevorrichtung,
Fig. 8 eine Anordnung zur Anzeige einer anderen
Zahl als der Zahl 1, die in den anderen Figuren dargestellt ist, ·
Fi g. 9 eine perspektivische Aiis-icht einer optischen
Anzeigevorrichtung mit einem Lichtventil, das von einem Fluidunisverslärker gesteuert wird,
F i g. K) eine perspektivische Ansicht einer anderen Anzeigeanordnung mit einem Lichtventil, das durch
ein Fluiduinselement gesteuert wird,
Fi». 11 scheniatiscli eine Lichtanzeigevorrichtung,
3 4
die Eigenschaften eines Fluidums zur Steuerung des ten Tasche, die so entstanden sind, auszugleichen.
Lichtdurchgangs durch eine Anzeigeplatte verwendet, Falls bei einem analogen System Fluiduni einer der
Fig. 12 eine Anzeigevorrichtung mit sieben be- beiden Düsen 13 und 14 zugeführt wird, wird ,der
stimmt angeordneten Lichtstabanordnungen zur Arbeitsstrahl, der aus der öffnung 4 austritt, abge-
numerischen Anzeige, 5 lenkt, so daß mehr Fluiduni in den einen der Kanäle
Fig. 13 schematisch ein Lichtventil zur Verwen- 18 und 19 eintritt und eine Strömungsdifferen/. ιιημο-
dung in der Ausgestaltung nach Fig. 12, das durch zeigt wird, die eine direkte Funktion eines enl-
ein reines Fluidunissystem gesteuert wird, sprechenden Parameters des Stroms ist, der \on einei
Fig. 14 eine perspektivische Ansicht einer 5-7- oder der anderen der Steiierdüsen abgegeben wird.
Anzeigeplatte, bei der die Anzeigeelemente kleine io Bei dem besprochenen Verstärker, d. h. einem
Bälle sind, analogen Verstärker ohne Rückkopplung, kehrt der
Fig. 15 einen Schnitt auf der Linie 15-15 der Arbeitsstrahl, sobald das Steuersignal oder die
Fig. 14, . ' -signale entfernt sind, in seine Mittelstellung zurück.
Fig. 16 eine schematische Anordnung einer Vor- und der Strom wird gleichmäßig zwischen den.beiden
richtung zur Steuerung der numerischen Anzeige ver- 15 Auslaßkanälen 18 und 19 aufgeteilt. Wie oben ermitteis
einer Vorrichtung gemäß Fig. 14 und 15 und wähnt, kann von der einen oder der anderen Düse 13
Fig. 17 schematisch eine Vorrichtung zum und 14 Fluidum abgezogen werden, um eine örtliche
Drucken. Druckdifferenz an dem Arbeitsstrahl zu erzeugen, so"
In Fig. 1 und 2 der Zeichnungen ist ein reiner daß dieser nach der Seite des Wechselwirküngs-Fluidumsverstärker
des Typs dargestellt, der in der 20 bereiches 9 abgelenkt wird, auf der der niedere Druck
vorliegenden Erfindung verwendet wird. Der Ver- herrscht. Es kann aber auch Fluidum der einen oder
stärker besteht aus Kanälen in einer Platte 1 und der anderen der Düsen 13 und 14 in einer solchen
einer Arbeitsdüse 3, die mit einem unter Druck Menge zugeführt werden, daß eine Kombination von
stehenden Fluidum (nicht dargestellt) über die Stromwechselwirkung und Druckdifferenz zur AbÖffnung
5 der Platte 1 verbunden ist. Die Düse mün- 25 lenkung des Strahls verwendet wird. Selbslvcrständdet
in einer Öffnung 4, aus der ein Strahl des Flui- lieh kann beiden Düsen 13 und 14 Fluidum abgedums
heraustritt und gegen den Scheitel 6 des Tei- zogen oder zugeführt werden zusammen mit dem des
lers 7 gerichtet wird. Der Teiler 7, wie er in F i g. 1 abgelenkten Stroms in Abhängigkeit von den Strömen
dargestellt ist, ist symmetrisch zur Mittellinie der oder Eingangssignal, das größer ist. In jedem Fall ist
Öffnung 4 und sein Scheitel 6 liegt auf der Mittellinie 3° der Ausgangsstrom des einen oder des anderen Ausein
bestimmtes Stück stromabwärts von der Öffnung laßkanals 18 und 19 bei Anwesenheit eines Eingangsder
Düse 3. Die Öffnung 4 der Düse ist in einer Stirn- signals größer als der Strom, der der Steuerdüse zuwand
8 eines Wechselwirkungsbereiches oder -kam- geführt wird und der zur Ablenkung des Hauptstrahls
mer 9 gebildet, die weiter durch Seitenwände 11 und erforderlich ist. Folglich wird die Verstärkung bei
12 begrenzt ist, die im wesentlichen parallel zur lin- 35 einem reinen Fluidumsverstärker ohne Verwendung
ken und rechten Seitenwand des Teilers 7 liegen. Der irgendwelcher beweglicher Teile erreicht.
Verstärker 2 kann mit Steuerdüsen 13 und 14, mit In Abhängigkeit von der Lage und der Form der Öffnungen 16 bzw. 17 versehen sein, die durch die Seitenwände 11, 12 kann die Vorrichtung' als ein Seitenwände hindurchführen. Die Öffnungen 16 und analoger Verstärker, wie oben beschrieben, oder als 17 sind an ihrer unteren Seite oder Kante gemäß 40 Flip-Flop arbeiten, d.h. als eine bistabile Vor-F i g. 1 durch die Stirnwand 8 begrenzt, und daher richtung, bei der der Hauptstrahl zu dem einen oder trifft der austretende Strahl senkrecht auf den nicht dem anderen der Auslaßkanäle 18 oder 19 fließt, abgelenkten Hauptstrahl der Düse 4. Diese Vorrichtung ist durch die ausgezogenen Linien
Verstärker 2 kann mit Steuerdüsen 13 und 14, mit In Abhängigkeit von der Lage und der Form der Öffnungen 16 bzw. 17 versehen sein, die durch die Seitenwände 11, 12 kann die Vorrichtung' als ein Seitenwände hindurchführen. Die Öffnungen 16 und analoger Verstärker, wie oben beschrieben, oder als 17 sind an ihrer unteren Seite oder Kante gemäß 40 Flip-Flop arbeiten, d.h. als eine bistabile Vor-F i g. 1 durch die Stirnwand 8 begrenzt, und daher richtung, bei der der Hauptstrahl zu dem einen oder trifft der austretende Strahl senkrecht auf den nicht dem anderen der Auslaßkanäle 18 oder 19 fließt, abgelenkten Hauptstrahl der Düse 4. Diese Vorrichtung ist durch die ausgezogenen Linien
Die Seitenwand 11 und die linke Seitenwand des in Fig. 1 dargestellt. Bei einer derartigen Vorrich-
Teilers 7 bilden einen ersten Auslaßkanal 18 und die 45 tung haftet der Arbeitsstrahl z. B. an der einen oder
Seitenwand 12 und die rechte Seitenwand des Tei- der anderen Seitenwand, ζ. B. der Seitenwancl 11, so
lers 7 einen Auslaßkanal 19. . daß er in den Auslaßkanal 18 fließt. Wird ein, Flui-
Im Betrieb wird dieser Vorrichtung ein Fluidum dum der Steuerdüse 13 zugeführt, wird der Arbeitsunter
Druck der Arbeitsdüse zugeführt, das aus der strahl auf die Seitenwand 12 abgelenkt und bleibt an
Öffnung 4 als wohldefinierter Strahl austritt und un- 50 dieser haften, so daß er in die Auslaßöffnung 19
abhängig durch den Scheitel 6 des Teilers zu gleichen fließt, selbst dann noch, wenn das Steuersignal von
Teilen in die Auslaßkanäle 18 und 19 geleitet wird. . der Düse entfernt ist. <>'
Durch- Messen oder sonstige Bestimmungen der Wie oben erwähnt,.befaßt sich die vorliegende Er-Dilferenz
in einem bestimmten Strömungsparameter findung mit einer Anzeigevorrichtung, die direkt von
des Fluidums, das durch die Kanäle 18 und 19 55 einem Fluidumsstrahl, der aus dem einen oder dem
strömt, kann man z. B. ein Ausgatigssignal erhalten, anderen der beiden Auslaßkanäle eines Fluiduinsdas
die Lage des Strahls relativ zum Scheitel 6 an- %erstärkers austritt, betätigt wird, und dje ohne wei·
zeigt. Wenn daher der Scheitel 6 auf der Mittellinie teres mit einer solchen Vorrichtung vereinbar ist. In
der Düse 4 liegt und kein Fluidum aus den Steuer- den meisten Fällen arbeilet der Fluidumsverstärker.
düsen 13 und 14 austritt und die Vorrichtung eine 60 der mit der Anzeigevorrichtung der Erfindung /»-
analoge Vorrichtung ist, treten gleiche Fluidums-. sammen verwendet wird, gegen eine Last, die wenigniengen
in die Kanäle 18 und 19 ein, und· kein stens teilweise den Ausstrom von luft durch den
Differenzsignäl wird zwischen den beiden Kanülen Auslaßkanal blockiert. Weiterhin ist es normalerweise
erzeugt. Die Vorrichtung nach F i g. I arbeitet als wünschenswert, eine Anzeige zu erzeugen und autanaloge
Vorrichtung, wenn die Seitenwäiule Il uiul 65 recht/uerhallen, in Abhängigkeit von einem Im-12
wie durch die gestrichelten Linien 10 und 20 an- pulssignal, so daß das Impiilssignal nicht während
gedeutet hinterschnitten sind und falls Vbrsorge ge- des gesamten Anzeigezeitraums aufrechterhalten wertrolfen
ist, den Druck zwischen der linken und rech- den muß. Der Fluidumsverstärker, der diesen An
lonlenmuen entspricht, soll cine bistabile Speichercharakierislik
haben, die nicht wesentlich von dem Riickdiiick berührt wird, der durch Betätigung der
Last erzeugt wird. Die meisten der beschriebenen Systeme verwenden eine Fluidumsspcichcrvorrichtuiig
für diesen Zweck, aber verschiedene Ausgestaltungen der Erfindung sind so beschrieben, als wurden
sie monostabile oder analoge Elemente verwenden. Um eine Speichervorrichtung zu erhalten, wird der
Scheitel 6 des Teileis 7 nach Fig. 1 von der ollniiiig 4 um eine Fntfcmung stromabwärts bewegt,
die iiiii'clälir der I Machen Breite der öffnung 4 entspricht..
Andererseits kann der Teiler 7 mit einem Kanal \ ei sehen werden zwischen den Kanälen 18
und 19. so daß wenigstens ein Teil des Fluidums, welches z. B. wegen der Blockierung des Kanals aus
dem Kanal 19 nicht austreten kann, in den Kanal 18 .iiberstiiimen kann. Weileie strukturelle Ausbildun-
!.'cn. die eine Abführung überschüssigen Fluidums eriiiiglichen,
sind in I·'i g. 3 und 5 dargestellt. Fine'
weitere Art einei Speichervorrichtung, die in den meisten Füllen verwendet werden kann, in denen der
Riickdiiick. der sich im System entwickelt, ziemlich groß isi. ist in'dem USA.-Patent 3 001 698 und dem
Iraii/ösischen Patent 1278 782 beschrieben und dargestellt,
l-.in konventioneller Typ eines bistabilen Fluidumsvcrstärkcrs.' wie er in Fig. 1 gezeigt ist,
kann veiwendet weiden, wenn Überführungskanälc
(Hler öffnungen in dem System, wie oben beschrieben,
angeouinet sind.
In Fig. 2 ist zu erkennen, daß die Platte 1 durch
eine Platte 21. die die Kanäle in der Platte 1 abschließt und ilen Arbeitsstrahl auf die Ebene der Ablenkung
beschränkt, abgedeckt und abgedichtet ist. Anschlüsse für die verschiedenen Kanäle sind von
äußeren Vorräten herangeführt vermittels Rohrleitungen, die in der Platte 1 befestigt sind. Das Rohr
22 fühii.der Arbeitsdüse 3 über eine Öffnung 5 Fluidum
zu. Die Rohre 23. die hintereinander angeordnet sind, so daß nur eines sichtbar ist, sind an die
Sieuerdüscn 13 und 14 angeschlossen und die Rohre 24 an die Auslaßkanäle 18 und 19. Falls gewünscht,
können in einer einzigen Platte zahlreiche miteinander verbundene Vorrichtungen angeordnet sein,
die durch weitere Kanäle in der Platte 1 verbunden sind.
Es wird nun auf Fig. 3 der Zeichnung Bezug genommen,
in der eine erste Ausführungsform einer
Anzeigevorrichtung dargestellt ist, die direkt mit einem reinen Fluidiimsverstärker verwendet werden
kann. Die Anzeigevorrichtung verwendet einen hohlen transparenten Teil oder Kanal 26 aus Glas z. B.
Der Kanal 26 ist hinter einer opaken Platte 27 befestigt, in der eine Öffnung 28 enthalten ist, die in
ihrer Gestalt der Gestalt des anzuzeigenden Zeichens, /.B. der Zahl 1. entspricht. Die öffnung 28 der
Platte 27 liegt vor dem hohlen Glaskanal 26. so daß er durch diese öffnung sichtbar ist. Der hohle Glaskanal
steht über eine Leitung 29 mit einem Reservoir 31 in Verbindung, in dem eine gefärbte Flüssigkeit 32
enthalten ist. Das andere Ende des Kanals 26 steht über eine Leitung 33 mit einem zweiten Reservoir 34
in Verbinduni! und dieses über eine kleine Leitung 36 mit der Leitung 29. Die Leitung 36 mündet in die
l.eilimj· 29 in einem nach oben gerichteten Knie 37,
dessen Zweck später beschrieben werden wird. Die Leitung 29 endet in dem Reservoir 31 innerhalb der
Oberfläche des Fluidums 32.
Das Reservoir 31 steht über eine Rohrleitung 38 mit einem Auslaßkanal 39 eines reinen Fluidumsvcrstäikers.
der allgemein mit 41 bezeichnet ist; in Verbindung. Ein im wesentlichen horizontales Teil der
Rohrleitung 38 ist mit einer Flüssigkcitsfalle 42 versehen, deren Zweck später beschrieben werden wird.
I)as Reservoir 34 steht über eine Rohrleitung 43 mit
einem zweiten Auslaßkanal 44 des Verstärkers 41 in Verbindung. In einem horizontalen Teil des Rohrs 43
ίο ist ebenfalls eine Flüssigkeitsfalle 46 enthalten. Der
Fluidumsverstärker 41 ist mit Steuerdüsen 47 und 48 versehen und auch mit einer Arbeitsdüse 49. Die
Reservoire 32 und 34 sind mit Entlüflungs- oder
Auslaßlcilungcn 50 bzw. 51 für die noch zu bcschreibcnden
Zwecke verbunden.
Für den Betrieb soll zunächst angenommen werden, daß der Fluidumsstrom von der Arbeitsdüse 49
dem Auslaßkanal 44 zugeführt wird und in das Reservoir 34 eintritt. Das Fluidum kann über die Rohr-
20; leitung 51 in die Atmosphäre austreten, wodurch der Aufbau eines übermäßigen Druckes in dem Reservoir
verhindert wird, so daß durch übet schlissiges Fluidum
der Verstärker 41 nicht überlastet wird und in der Abwesenheit eines Eingangssignal seinen Zustand
nicht ändert. Damit das Fluidum sehr viel schneller in das Reservoir 31 zurückkehren kann am Ende
einer Anzeige, kann das Rohr 51 so klein sein, daß ein Druck oberhalb Atmosphärendruck in dem Reservoir
34 erzeugt wird, wenn Fluidum den Leitung 43 zugeführt wird.
Wenn eine Zahlenanzcige erfolgen soll, wird das I-'luidum in dem Reservoir 32 veranlaßt, durch die
Leitung 29 in das Rohr 26 zu strömen, so daß das gefärbte Fluidum hinter der Öffnung 28 in der Platte
27 erscheint und die Anzeige bewirkt. Um eine solche Anzeige zu bewirken, wird ein Fluidumssignal der
Steucrdiise 48 zugeführt, so daß der Fluidumsstrahl an der linken Seilenwand des Fluidumsverstärkers 41
haftet und durch den Auslaßkanal 39 in das Reservoir 32 strömt. Dabei baut sich in dem Reservoir 31
, oberhalb der Flüssigkeit ein Druck auf, der einen beträchtlichen
Anteil des Druckes darstellt, der der Arbeitsdüse 49 zugeführt wird.
Durch diesen Druck wird die Flüssigkeit veranlaßt, durch die Leitung 29 in die transparente Leitung 26
zu strömen. Irgendwelche Luft, oder anderes Gas, falls kein Luftsystem verwendet wird, die in. dem
Rohr 29 eingeschlossen ist,'und zwar in dem nach oben gerichteten Knie 37, strömt durch die Rohrleitung
36 zum Reservoir 34. Auch wenn Luft in die Rohrleitung 29 dadurch einströmt, daß das Fluidum
32 unter das Ende des Rohrs 29 abfällt, strömt diese Luft über die Rohrleitung 36 aus und.nicht über das
Anzeigerohr 26.
Es soll darauf hingewiesen werden, daß, wenn der
Arbeitsstrahl z. B. in die Auslaßleitung 39 umgeschaltet wird, er Fluidum auf seiner rechten Seite einschließt
und teilweise den Druck in dem Auslaßkanal 44 verringert. Dieser verringerte Druck besteht dann
auch in dem Reservoir 34 und führt dazu, daß die Geschwindigkeit, mit der das Fluidum in den Rohren
29. 36 und 26 ansteigt, zunimmt;, wodurch die Ansprechzeit
der Anzeigevorrichtung beim Umschalten des Fluidumsvcrslürkers erhöht wird.
Fs ist von Wichtigkeit, daß wegen des verringerten
Druckes in der Leitung 43 die Flüssigkeit in dem Rescnoii
31 innerhalb des Endes der Rohrleitung 29 abfälll. ehe die Flüssigkeit das Ende der Rohrleitung
43 erreicht oder andere Flüssigkeit in die Rohrleitung eingesaugt wird. Wenn die Anzeige eines Signals
unterbrochen werden soll, wird ein Signal der Steuerdiise 47 angelegt, durch das der Arbeitsstrahl aus der
Düse 49 in den Auslaßkana! 44 umgeschaltet wird. In dem Reservoir 34 baut sich jetzt ein Druck auf,
der zusammen mit der Schwerkraft und der Druckverringerung in der Auslaßleitung 39. die mit dem
Reservoir 31 über das Rohr 38 in Verbindung steht, bewirkt, daß das Fluidum aus den Rohren 26 und 29
in das Reservoir 32 zurückfließt. Das Fluidum, welches das Reservoir 34 erreicht hat, kann ebenfalls
zum Reservoir,36,,,zuriickfließen, wodurch das Fluidumsvolumen,
welches durch di,e transparente Rohrleitung 26 fließen muß, verringert wird. Die Flüssigkeitsfallen
42 und 46 dienen zur Sammlung irgendwelcher Flüssigkeit, die in der Arbeitsflüssigkeit des
Verstärkers 41 enthalten sein kann, so daß das Fluidum sich nicht im Verstarker selbst ansammelt oder
in den verschiedenen Düsen und Zuführungsleitungen desselben.
Die Vorrichtung nach F i g. 3 ist als bistabile Vorrichtung beschrieben worden, weil der 'Arbeitsstrahl
des Verstärkers 41 seine Ablenkung auf einen oder den anderen Auslaßkana] beibehält, selbst dann,
wenn das Steuersignal entfernt ist. Der Verstärker 41 kann einfach bistabil sein oder kann sich leicht in
einen analogen Verstärker umwandeln lassen, dadurch, daß man die Seitenwände des Wechselwirkungsbereiches
hinterschneidet. In einem solchen' Fall sind Steuersignale erforderlich, die dem Verstärker
41 zugeführt werden müssen. Andererseits kann auch ein. kombiniertes analoges und bistabiles
System verwendet werden: wenn eine vollständig analoge Einheit verwendet wird, wie in F i g. 1 dargestellt,
und zwar durch die gestrichelten Linien 10 und 20, müssen Steuersignale beiden Einlaßdüsen 13
und 14 zugeführt werden, wobei die Flüssigkeitshöhe in dem Rohr 26 eine Funktion der relativen Drücke
der Eingangssignal ist, und das Rohr 26 kann auf Umgebungstemperatur geeicht sein.
Es wird nun besonders auf Fig..4 Bezug genommen,
in der eine Anzeigevorrichtung der letzteren Art dargestellt ist. In dieser Vorrichtung wird die Zahl
durch die Schwerkraftzuführung einer gefärbten Flüssigkeit aus dem Behälter 52 angezeigt, die über
ein U-förmiges Rohr 55 in einen Bereich strömt, der eine numerische Anzeigevorrichtung 53 derselben allgemeinen
Art wie in Fig. 3 enthält. Es ist ein Behälter 54 vorgesehen, der über ein Rohr 56 mit der
Atmosphäre in Verbindung steht und über eine Leitung 57 mit einem Ausgangssignal 58 eines Fluidumsverstärkers
59 verbunden "ist. Der"Verstärker ist mit einem zweiten Auslaßkanal 61! einer Stcuerdüse
62 und einer Arbeitsdüse 63 ausgerüstet. Die linke Seitenwand 64 des Verstärkers 59 ist so angeordnet,
daß sich ein Grenzschichten-Hafteffekt zwischen dem Strahl und derWand 64 ergibt, so daß das Fluidum
der Düse 63 normalerweise über die Auslaßleitung 58 abströmt. Die rechte Seitenwand 66 des Verstärkers59
ist zurückgesetzt, so daß die rechte Hälfte des Verstärkers als eine analoge Einheit arbeitet, weil
ein Grenzschichten-Haftefiekf nicht im normalen Arbeitsdruckbereich auftritt. Wenn Fluidum aus der
Düse 63 in Abwesenheit eines Steuerstrahls austritt, strömt dieses durch den Kanal 58; wenn Fluidum der
Steuerdüsc 12 zugeführt wird, strömt Fluidum.zum Auslaßkanal 61 und bleibt so lange haften, solange
das Steuersignal an der Düse 62 liegt. Sobald das Steuersignal verschwunden ist, kehrt der Arbeitsstrahl
in den Auslaßkanal 58 zurück. Der Verstärker 59 ist dann eine asymmetrische Einheit, und das Verfahren,
das zur Durchführung in Fig. 4 verwendet wird, ist eines von \ielen Verfahren, die zur Erzielung dieser
Arbeitsweise zur Verfügung stehen.
In Abwesenheit eines Eingangssignals fließt Fluidum durch den Kanal 57 in den Behälter 54. Das
Fluidum im rechten Zweig des U-förmigcn Rohres 55 nimmt die durch die gestrichelte, horizontale Linie 57
angegebene Stellung an. In dieser Stellung steht das Fluidum unterhalb der Tafel 53','iund es findet keine
Nummernanzeige statt. Sobald ein Signal der Steuerdüse 62 zugeführt wird und Ablenkung des Arbeitsstrahls zum Kanal 61 erfolgt, nimmt der Druck in
dem Behälter 54 auf Umgebungsdruck oder etwas weniger ab. und das Fluidum in dem rechten Zweig
des Rohres 55 sucht seinen eigenen Pegel, der oberhalb der Tafel 53 liegt. Auf diese Weise gelangt Anzeigefluidum
hinter die Nummer oder das Zeichen in der Tafel 53 und macht dieses sichtbar. Das Entlüftungsrohr
56 dient zum schnellen Ausgleich des Druckes der Kammer 54 auf Umgebungsdruck, wenn
das Fluidum des Strahls 63 auf den Auslaßkanal 61 umgeschaltet ist, um die Anzeige zu bewirken und
dient ferner dazu, überschüssige Luft oder überschüssiges Fluidum schnell herauszulassen, wenn der
Strom in die Kammer 54 gerichtet ist und in dieser Stellung gehalten wird. Der Bogen in der Leitung 57
dient dazu, den verringerten Druck in der Auslaßleitung 58 daran zu hindern, Flüssigkeit in den Verstärker
zurückzusaugen, wenn der Arbeitsstrahl in den Kanal 61 geschaltet ist.
[-Is ist für die Arbeitsweise der Vorrichtung nicht wesentlich. Flüssigkeitsbehälter vorzusehen, und in
Fig. 5 der Zeichnung ist eine Anzeigevorrichtung dargestellt, bei der die Behälter weggelassen sind und
Verbindungsleitungen oder -kanäle deren Funktion übernehmen. Die Vorrichtung umfaßt einen multistabilen
Fluidiimsvcrstärker 68 mit einer Arbeitsdüse 69, Steuerdiiscn 71 und 72, Ausgangskanälen 73 und
74 und EnlliifUingslcitiingen 76 und 77, die mit Auslaßkanälen
73 bzw. 74 zusammenwirken. Der Ausgangskanal 73 ist mit einem vertikalen Rohr 78 verbunden,
das den einen Schenkel eines U-Rohrs 79 bildet. Der linke Schenkel 81 des U-Rohrs ist über
ein Rohr 82 mit dem rechten Ausgangskanal 74 des Verstärkers 68 verbunden. Das U-Rohr 79 kann
transparent sein oder der Schenkel 81 desselben. Eine Anzeigetafel 83 liegt vor dem Schenke] des Rohrs 81
und enthält ein Zeichen, welches angezeigt werden soll als transparente Fläche. Der restliche Teil der
Tafel 83 ist opak. ' J'
Im Betrieb wird der Strahl der Arbeitsdüse 69 in die Ausgangsleitung 74 gerichtet und in dieser Leitung
durch den Grenzsehichtencffckt festgehalten. Dann erfolgt keine Anzeige, weil das gefärbte Fluidum.
welches zur Anzeige verwendet wird, in einer Stellung gehalten wird, die durch die gestrichelten
Linien 84 und 86 dargestellt ist. Der DifTerentialdruck zwischen den Auslaßkanälen 73 und 74 ist so
gewählt, daß er gleich dem DruckdifTcrential'ist, das
durch die Höhe des Fluidums in dem Schenkel 78 erzeugt wird, das der Höhe des Fluidums in dem
Schenkel 81 des U-Rohrs 79 entgegenwirkt. Um eine Rückbelastung des Verstärkers in einem solchen
Maße, daß ein ungewolltes Umschalten des Arbcits-
109 685/40
Strahls eintritt, zu verhindern, werden die Enllüf-Hiiigsleiuingen
76 und 77 verwandt, die überschüssiges Fluidum ableiten.
Wenn eine Anzeige des Zeichens in der Tafel 83 erfolgen soll, wird ein Eingangssignal der Eingangsdüse 72 zugeführt, wodurch der Arbeitsstrahl in den
Auslaßkanal 73 umgeschaltet wird. Das zugeführte unter Druck stehende Fluidum steigt in dem Schenkel
81 nun bis zu einer Stellung an, die der Höhe der Linie 86 in dem Schenkel 78 entspricht. Das Fluidum
befindet sich jetzt hinter der Tafel 83 und bewirkt eine Anzeige. Wieder ist die Druckdifferenz zwischen
den Auslaßkanälen 73 und 74 gleich dem Druck oder, genauer gesagt, dem Gewicht des Fluidums in
dem Schenkel 81, bezogen auf das Gewicht des Fluidums im Schenkel 78. Daher wird in dieser Anzeigevorrichtung
nur ein einfaches Fluidumselement verwendet ohne Behälter für das Fluidum.
F i g. 6 zeigt eine Anordnung mit zwei Verstärkern
87 und 88 zur Steuerung einer Ziffernanzeige. Die Verstärker 87 und 88 sind identisch und symmetrisch,
so daß sie bei Fehlen eines Ausgangssignals Fluidum den Ausgangskanälen 89 und 91 der Einheiten 87
bzw. 88 zuführen. Ein Eingangssignal, welches an das Rohr 92 angelegt wird, wird über die Verbindung, die
zwischen den Düsen 93 und 94 vorgesehen ist, zugeführt. Die Einheit 87 ist mit einem weiteren Auslaßkanal
96 versehen, über den Fluidum abgeführt wird. Der Ausgangskanal 89 ist jedoch mit dem oberen
Ende eines U-förmigen Rohrs 97, vorzugsweise aus transparentem Material, beispielsweise Glas, verbunden.
Das U-Rohr besitzt einen linken Schenkel 98 und einen rechten Schenkel 99, wobei der rechte
Schenkel mit dem Auslaßkanal 104 des Verstärkers
88 verbunden ist. Eine opake Platte 101 ist vor dem Teil des Schenkels 98 des U-Rohrs 97 angeordnet und
enthält eine Ziffer oder ein Zeichen, das als transparente Fläche ausgebildet ist und angezeigt werden
soll. Es ist darauf hinzuweisen, daß der Verstärker 87 eine Spitze 102 besitzt, die von der linken Seitenwand
am Einlaß des Kanals 96 gebildet ist, und eine entsprechende Spitze 103 ist an dem Verstärker 88 am
Schnittpunkt der rechten Seitenwand und der rechten Wand des zweiten Auslaßkanals 104 gebildet. Diese
Spitzen dienen zur Erzeugung einer negativen Rückkopplung, die die Geschwindigkeit der Rückkehrbewegung
in der Arbeitsweise des Systems erhöht.
Im Betrieb wird unter normalen Bedingungen Fluidum den Auslaßkanälen 89 und 91 der Verstärker
87 und 88 zugeführt und der Verstärker 87 liefert einen Druck für das obere Ende des Rohrs 89 des
U-Rohrs 97, so daß das Fluidum in dem hohlen
U-förmigen Teil aus dem Schenkel 98 herausgedrückt
wird und damit auch aus dem Anzeigebereich. Das Rohr und das Zeichen, die transparent und farblos
sind, stellen sicher, daß keine Anzeige erfolgt. Wenn ein Zeichen oder eine Zahl angezeigt werden soll,
wird dem Rohr 92 ein Eingangssignal zugeführt, wodurch die Verstärker umgeschaltet werden, so daß
Fluidum in die Kanäle 104 und 96 eintritt. Die Flüssigkeit in dem Schenkel 98 steigt dadurch hinter der
Tafel 101 hoch und die Anzeige erfolgt. Wird das
Signal von dem Rohr 92 entfernt, strömen die Arbcitsstrahlen durch die Auslaßkanäle 96 und 91 der
Verstärker 87 und 88, so daß die Anzeige beendet wird.
Wenn der Arbeitsstrahl durch die Auslaßkanälc 96 und 104 fließt, wird ein kleiner Teil des Fluidums
von den Spitzen 102, 103 abgetrennt und zurück gegen die Seiten des Arbeitsstrahls gerichtet, die den
Düsen 93 bzw. 94 gegenüber liegt. Diese Fluidumsmenge, dergestalt zurückgekoppelt und auf die Seite
des Arbeitsstrahls treffend, reicht aus, eine vollständige Ablenkung desselben zu bewirken, auf Grund
der Tatsache, daß durch richtige Bemessung des Verstärkers der Effekt des Eingangssignals beträchtlich
größer ist als der Effekt des Rückkopplungsfluidums.
ίο Wenn jedoch das Eingangssignal endet, wird das gegen
den Arbeitsstrahl durch die Spitzen 102 und 103 zurückgeführte Fluidum die Umschaltgeschwindigkeit ^
des Arbeitsstrahls auf die gegenüberliegenden Aus- laßkanäle 89 bzw. 91 unterstützen. Damit ist die Umschaltung
eine Funktion sowohl der Momentenwechselwirkung auf Grund des zurückgeführten Fluidums, welches gegen den Arbeitsstrahl trifft, als
auch des Grenzschichteneffektes zwischen dem Arbeitsstrahl und der rechten Seitenwand des Verstärkers
87 bzw. der linken Seitenwand des Verstärkers 88. Diese Ausgestaltung ermöglicht eine sehr schnelle
Umschaltung der Verstärkereinheiten und damit eine /.
schnelle Änderung der Anzeige. r
Unabhängig von der Umschaltgeschwindigkeit der Verstärkerelemente ist eine gewisse Verzögerung in
- der Diskontinuität der Anzeige wegen der Ableitung der Flüssigkeit aus dem Rohr erforderlich, wenn der
Antrieb durch ein Gas erfolgt, weil die Anzeigeflüssigkeit auf den Wänden des Rohrs haften bleibt.
Obgleich die Hauptmenge des Fluidums sehr schnell auf Druckumkehrung in den beiden Enden der
Flüssigkeitssäule ansprechen kann, verzögert doch die Haftung der Anzeigeflüssigkeit auf der Oberfläche
des Rohrs den Zeitpunkt, an dem die Anzeige tatsächlich vollständig verschwunden ist. Um diese
Schwierigkeit zu überwinden, werden in dem Anzeigeteil des Systems nichtmischbare Flüssigkeiten verwendet.
Die eine der Flüssigkeiten ist gefärbt und bewegt die Anzeige, und die andere Flüssigkeit ist
farblos, so daß, wenn diese in den Anzeigebereich eintritt, keine Anzeige erkennbar ist. Die Verwendung
von Entlüftungsleitungen 80 und 85 an den obersten Enden der Rohre 98 bzw. 99 ist zu beachten.
Diese Entlüftungsleitungen gestatten den Aus- , tritt von Luft und verhindern den Aufbau eines übermäßigen
Druckes im System.
Es wird nun auf F i g. 7 Bezug genommen, jdie den Anzeigeteil der obigen Vorrichtung darstellt. Der
Anzeigeteil umfaßt wiederum ein U-Rohr 106 mit einem linken Schenkel 107 und einem rechten Schenkel
108. Die opake Tafel 109 liegt vor dem Teil des Schenkels 107 des U-Rohrs 106 und enthält ein transparentes
Zeichen, das angezeigt werden soll. In Anzeigestellung befindet sich in F i g. 7 die gefärbte
Flüssigkeit zwischen der gestrichelten Linie 111 und der gestrichelten Linie 112 im Schenkel 107. Die
klare, mit der obenerwähnten gefärbten Flüssigkeit nicht vermischbare Flüssigkeit liegt zwischen den.gestrichelten
Linien 112 und 113. Die Vorrichtung ist
ßo in der Anzeigestellung dargestellt, wobei die gefärbte Flüssigkeit hinter dem Zeichen in der Platte 109
steht. Unter diesen Umständen wird Fluidum unter Druck dem Schenkel 108 zugeführt, und der darin
herrschende Druck bewirkt, daß das Fluidum die dargestellten Stellungen einnimmt.
Wenn die Anzeige beendet werden soll, wird ein Fluidum unter Druck dem oberen Ende des Schenkels
107 zugeführt, und die Flüssigkeiten nehmen
11 12
die durch die gestrichelten horizontalen Linien an- das Digit geringster Bedeutung in der rechten vertigedeuteten
Stellungen ein, unmittelbar außerhalb kalen Kolonne. Die Kolonnen können natürlich
und links von den Schenkeln 107 und 108, wobei auch horizontal angeordnet sein, so daß das Digit
die farblose Flüssigkeit zwischen den Linien 113' mit der höchsten Bedeutung in der oberen horizon-
und 112' steht und die gefärbte zwischen den ge- 5 talen Kolonne erscheint und das Digit mit der gestrichelten
Linien 112' und 111'. Da die beiden ringsten Bedeutung in der unteren Kolonne.
Flüssigkeiten nicht mischbar sind und die farblose Bei einer anderen Art eines Systems kann eine Flüssigkeit in dem Rohr 107 sich nach unten be- laufende Anzeige dadurch erfolgen, daß eine Mehrwegt, streift sie von der Innenwand des Rohrs 107 zahl von Dekaden oder größeren Einheiten an jeder die gefärbte Flüssigkeit ab, so daß die Anzeige so- io Stelle angeordnet werden, wo eine Information anfort endet, wenn sich der Hauptteil der Flüssigkeit zuzeigen ist. Die Anzeigen werden durch Fluidumsbewegt. Wird die Ausgestaltung nach F i g. 7 zu- Schieberegistersysteme betätigt, wobei ein Schiebesammen mit der nach F i g. 6 verwendet, d.h., mit register für jede Einheit einer jeden Dekade, vorder Art von Verstärkern, die durch die Bezugs- gesehen ist. Falls die Ziffern 0 bis 9 an jeder Stelle zeichen 87 und 88 bezeichnet sind, ergibt sich eine 15 angezeigt werden sollen, sind an jeder Anzcigestello sehr schnelle Umschaltung der Anzeigevorrichtung. zehn Anzeigevorrichtungen zusammengefaßt. Zehn
Flüssigkeiten nicht mischbar sind und die farblose Bei einer anderen Art eines Systems kann eine Flüssigkeit in dem Rohr 107 sich nach unten be- laufende Anzeige dadurch erfolgen, daß eine Mehrwegt, streift sie von der Innenwand des Rohrs 107 zahl von Dekaden oder größeren Einheiten an jeder die gefärbte Flüssigkeit ab, so daß die Anzeige so- io Stelle angeordnet werden, wo eine Information anfort endet, wenn sich der Hauptteil der Flüssigkeit zuzeigen ist. Die Anzeigen werden durch Fluidumsbewegt. Wird die Ausgestaltung nach F i g. 7 zu- Schieberegistersysteme betätigt, wobei ein Schiebesammen mit der nach F i g. 6 verwendet, d.h., mit register für jede Einheit einer jeden Dekade, vorder Art von Verstärkern, die durch die Bezugs- gesehen ist. Falls die Ziffern 0 bis 9 an jeder Stelle zeichen 87 und 88 bezeichnet sind, ergibt sich eine 15 angezeigt werden sollen, sind an jeder Anzcigestello sehr schnelle Umschaltung der Anzeigevorrichtung. zehn Anzeigevorrichtungen zusammengefaßt. Zehn
Bis jetzt ist das System so beschrieben worden, parallele Schieberegister sind vorgesehen, und jede
als würde es eine Anzeige der Zahl I liefern. Jedoch Stufe eines bestimmten Schieberegisters ist so ge-
ist diese Zahl nur deshalb gewählt worden, weil sie schaltet, daß es das gleiche Zeichen an jeder Stelle
am leichtesten anzuzeigen ist und die Beschreibung 20 steuert, wobei jedes Schieberegister ein anderes Zei-
vereinfacht. Die Ausgestaltungen der Fig. 3 bis 7 chen steuert. Ein anzuzeigendes Zeichen wird be-
können zur Anzeige irgendwelcher Zahlen oder Zei- stimmt durch Anlegung einer Binärziffer an die erste
chen verwandt werden, und die Art und Weise, wie Stufe des Schieberegisters, das mit diesem Zeichen
verschiedene Zeichen hergestellt werden können, ist an jeder Anzeigestelle verbunden ist. In dem Maße,
in Fig. 8 dargestellt. 25 wie die Binärziffer durch das Register hindurch-
In F i g. 8 ist eine Platte 110 dargestellt, die opak geschoben wird, wird das Zeichen auf der Anzeige
ist und mehrere öffnungen 115 enthält, die in der stufenweise verschoben. Eine Binärziffer an einer beForm
der Zahl »4« gebildet sind. Die Rohrkon- stimmten Stelle bewirkt, daß Fluidum der entsprestruktion
hinter der Platte 110 ist in gestrichelten chenden richtigen. Steuerdüse des Anzeigeelementes
Linien dargestellt und entspricht im wesentlichen 30 zugeführt wird, das die Anzeige bewirkt, z. B. der
der der F i g. 4, aber besitzt zusammenlaufende Düse 48 in F i g. 3.
Rohre, die den rechten und den linken Schenkel der Die Zahl, die angezeigt werden soll, kann durch
»4«- bilden, am oberen Ende der Platte 110. Das eine pneumatische Schalttafel, wie in Fig. 16 dar-
hohlen Glasrohrsystem von unten zugeführt und 35 jede Anzeigevorrichtung direkt von einer solchen
steigt darin nach oben, bis über den ausgeschnittenen Schalttafel gesteuert werden, so daß sich eine gleich-
Teil der Platte 110, so daß alle Teile des Rohrs zeitige Anzeige der gleichen Zahl an allen Stellen
hinter dem Zeichen 115 gefüllt sind. Auf diese Art ergibt.
und Weise läßt sich jedes Zeichen herstellen, so daß Bei jedem der bis hierher beschriebenen Systeme
die Erfindung nicht auf die Zahl 1 beschränkt ist. 40 kann entweder eine Beleuchtung von vorn oder von
Bei jeder der bis hierhin beschriebenen Ausfüh- hinten zur Sichtbarmachung der Anzeige verwendet
rungsformen der Erfindung ist angenommen worden, werden. In einem bestimmten System, in dem das
daß die Zahl als transparenter Teil einer opaken Zeichen transparent ist und gefärbte Flüssigkeit zur
Tafel gebildet' ist. Die Tafel kann aber auch weg- Hervorrufung der Anzeige verwendet wird, wird
gelassen werden und das Rohr, in dem das Fluidum 45 normalerweise Beleuchtung von vorn verwendet
sich bewegt, angestrichen sein, wodurch sich trans- werden. Das gesamte System kann so ausgestaltet
parente und opake Bereiche ergeben, durch die das sein, daß es umgekehrt zu der beschriebenen Arbeits-Zeichen oder die Zahl, die in dem transparenten weise arbeitet, nämlich derart, daß die Flüssigkeit
Bereich anzuzeigen ist, dargestellt wird. Soweit be- opak ist und Beleuchtung von hinten verwendet
schrieben, zeigt die Anzeigevorrichtung nur ein ein- so wird.. Wenn also die Flüssigkeit hinter der Zahl
ziges Zeichen an. Beim tatsächlichen Anzeige- steht, dann wird kein Licht durch das transparente
system zur Anzeige von digitalen Informationen Rohr hindurchgelassen und keine Anzeige erfolgt,
sind eine Anzahl verschiedener Vorrichtungen gemäß Wenn die opake Flüssigkeit entfernt wird und ent-Fig. 3 bis 8 nebeneinander angeordnet oder über- weder Luft oder klare Flüssigkeit, mit der die opake
einander, so daß verschiedene Gruppierungen von 55 nicht mischbar ist, hinter die Anzeigetafel tritt,
Zeichen erreicht werden können. Wenn es z. B. strahlt das Licht durch das Zeichen hindurch und
wünschenswert ist, zehn Grundzahlen anzuzeigen! macht es sichtbar. Irgendeine Art dieser Anzeige
dann können zehn Vorrichtungen, beispielsweise wie kann verwandt werden, aber die letztere Art erforsie in Fig. 7 dargestellt sind, untereinander in einer dert den Alischluß des Ausgangskanals einer jeden
Säule angeordnet sein, so daß sich eine Dekaden- 60 Verstärkervorrichtung in umgekehrter Art, bezogen
anzeige ergibt, und falls eine Zahl bis zu 999 aage- auf die in den Fig. 3 bis 7 dargestellte; In Fig. 3
zeigt werden soll, wären drei solcher Säulen anzu- muß z. B. der, Ausgangskanal 44 mit dem Rohr 38
ordnen. Die anzuzeigende und abzulesende Digital- und der Ausgangskanal 39 mit dem Rohr 43 verbuninformation wird bestimmten Strahlverstärkern von den werden.
z.B. Speichereinrichtungen, die.mit einem Fluidum 65 IJm verschiedene Arten beleuchteter Anzeigen zu
arbeiten, zugeführt, so daß in der üblichen Art die erhalten, können verschiedene andere Methoden
vollständige Zahl mit dem Digit höchster Bedeutung verwandt werden. Es wird nun auf Fig. 9 Bezug
in der linken vertikalen Kolonne angezeigt wird und genommen, in der eine Mehrzahl von flächen Lucite-
13 14
Platten 116, 117, 118 usw. vorgesehen sind, von mittelbar hinter dem Zeichen und erhalt über ein
(Ionen sieben in der Figur dargestellt sind. In der Rohr 129 eine Flüssigkeit, die den gleichen
Vorderseite einer jeden Platte ist ein anderes Zei- Brechungsindex besitzt wie den der Lucite-Platte
dien enthalten. So trägt z.B. die Platte 116 die Zif- 122. Der Pegel der Flüssigkeit in dem Rohr 129
fer 1, und zwar in Form einer Nut, die in die vor- 5 und der Kammer 128 wird durch einen Fluidumsclere
Seite der Platte eingeschnitten ist. Wenn z. B. verstärker wie bei den früheren Ausführungsformen
die Zahlen I bis 9 und 0 dargestellt werden sollen, gesteuert. Wenn Flüssigkeit der Kammer 128 zusind
zehn derartige Platten vorgesehen, von denen geführt wird, ist das Zeichen 123 nicht mehr sichtbar,
eine jede eine andere Zahl trägt. An der rechten wenn es aus der Richtung 124 betrachtet wird. Wenn
Kante entsprechend Fig. 9 einer jeden Platte ist ein io jedoch die Flüssigkeit zurückgezogen wird, wird das
hohles Rohr 119 befestigt, das den einen Schenkel Licht durch die mattierten Flächen in der Platte
eines Rohrs der in den Fig. 3 bis 8 beschriebenen zerstreut und das Zeichen 123 wird sichtbar!
Art darstellen kann. Ein Unterschied liegt in der In jeder der bis hierhin beschriebenen Ausfüh-Tatsache, daß die rechte Kante der Platte eine rungsformen werden die Anzeigen einzeln durch Wand des Rohrs 119 bildet. Eine Lichtquelle 121 15 entweder eine Platte, beispielsweise die Platte 183 in ist auf die Kante einer jeden Platte 116 usw. gerich- Fig. 5, oder vermittels eines Zeichens, welches in die tut. über das zugehörige Rohr 119. Wenn eine An- Oberfläche einer Platte cingefräsl ist. beispielsweise zeige eines Zeichens nicht gewünscht wird, wird das wie bei der Vorrichtung nach Fig: K), dargestellt. Es zugehörige Rohr 119 mit einer opaken Flüssigkeit ist nicht notwendig, daß eine derartige Ausgestaltung gefüllt. Folglich kann das Licht der Lampe 121 nicht 20 verwendet wird, und eine Anzeige läßt sich auch erauf die rechte Kante der zugehörigen Platte 119 tref- reichen, indem die Zeichen vermittels eines Musters fen und die Zahl nicht beleuchten. Die Anzeige von Punkten, beispielsweise eines Musters von einer bestimmten Zahl wird einfach dadurch hervor- 5 · 7 Punkten, dargestellt werden. In einem solchen gerufen, daß die opake Flüssigkeit aus dem zugehöri- System kann z.B. eine Anzahl von lichtleitenden gen Rohr 119 herausgelassen wird, so daß das Licht 25 Stäben 131 verwendet werden, indem deren linke der Lampe 121 die Kante der Platte beleuchten und Enden z. B. so angeordnet sind, daß sich das damit auch das auf der Platte befindliche Zeichen 5 ■ 7-Punktemuster 132 ergibt, während die anderen sichtbar machen kann. Enden in einer Linie oder einer anderen geometri-Die Vorrichtung gemäß Fig. 9 kann in einer sehen Anordnung liegen, die einen leichten Lichtanderen Art angewandt werden. Die Kanten der 30 eintritt, wie er beispielsweise in Fig. 9 dargestellt Platten 116. 117. 118 usw. in der Nähe des Rohrs ist, gestatten. Bevorzugt ist eine Anordnung niehre-119 sind stark mattiert, und eine Lichtquelle 125 rer Rohre 133. von denen ein jedes das eine Ende richtet ihre Strahlen direkt in die oberen öffnungen eines Lichtstabes 131 erfaßt, wobei das Rohr 133 der parallelen Rohre axial zu den Rohren. Die den einen Schenkel eines U-Rohrs 134 bildet. Das oberen Flächen der Platten 116, 117, 118 usw. sind 35 U-Rohr kann in der Art sein, wie es in Fig. 4 veropak, wendet wird und eine opake Flüssigkeit in dem Be-' Die Flüssigkeit in den Rohren 119 hat im wcsent- reich enthalten, der durch die gestrichelten Linien liehen den gleichen Brechungsindex wie Glas, so 135 begrenzt ist. Wenn verhindert werden soll, daß daß, wenn die Rohre 119 voller Flüssigkeit stehen, ein bestimmter Punkt angezeigt wird, wird die das Licht auf die glatten, kontinuierlich übergehen- 40 Flüssigkeit so weit gehoben, daß sie das Ende des den Flächen fällt, so daß keine Refraktion oder Stabes 131 abdeckt, so daß der Lichteinfall von der Reflexion eintritt und auch kein Licht auf die Platte Lampe 137 in den Stab 131 verhindert wird. Wenn gestreut wird. Wenn die Anzeige eines bestimmten hingegen ein bestimmter Punkt sichtbar gemacht Zeichens erfolgen soll, wird die Flüssigkeit in dem werden soll, wird die Flüssigkeit so» weit zuriick-Rohr zurückgezogen und die mattierte Fläche dem 45 gezogen, daß von der Lampe 137 Licht durch das Licht ausgesetzt. Das Licht wird in der Platte ver- transparente Rohr 133 in den Lichtstab 131 einteilt und die Anzeige findet statt. Wenn die Flüssig- fallen kann, so daß es das andere Ende des Rohrs keil aus den Rohren zurückgezogen ist, bleibt die in dem Punktemuster sichtbar macht. Es ist-auch Fläche der Platte benetzt. Auf Grund der Tatsache, möglich, die Punkte, die anzuzeigen sind, dunkel zu daß bei zurückgezogener Flüssigkeit Luft gegen die 50 halten und die restlichen Punkte zu beleuchten,
mattierte Fläche treten kann, und auf Grund der Dieses Anzeigendster ist in Fig. 11 dargestellt, erzeugten Turbulenz entsteht eine verhältsnimäßig wobei die dunklen Punkte in dem Beispiel die Anschnelle Trocknung der mattierten Fläche, wodurch zeige der Zahl 1 darstellen. Bei einer sotehen Andie Anzeige ermöglicht wird. ~~ Ordnung müssen fünfunddreißig verschiedene Steuer-Die Prinzipien der in Fig. 9 dargestellten Vor- 55 elemente, wie sie beispielsweise in den Fig. 3, 4 richtung lassen sich auch bei der in Fig. 10 dar- und 7 gezeigt sind, vorgesehen sein, und zwar jegcsteHtcn Einrichtung verwenden. Eine Lucite-Platte weils eines für einen Lichtpunkt, der 35 Punkte in 122 enthält ein Zeichen 123, das angezeigt werden dem Muster 132.
Art darstellen kann. Ein Unterschied liegt in der In jeder der bis hierhin beschriebenen Ausfüh-Tatsache, daß die rechte Kante der Platte eine rungsformen werden die Anzeigen einzeln durch Wand des Rohrs 119 bildet. Eine Lichtquelle 121 15 entweder eine Platte, beispielsweise die Platte 183 in ist auf die Kante einer jeden Platte 116 usw. gerich- Fig. 5, oder vermittels eines Zeichens, welches in die tut. über das zugehörige Rohr 119. Wenn eine An- Oberfläche einer Platte cingefräsl ist. beispielsweise zeige eines Zeichens nicht gewünscht wird, wird das wie bei der Vorrichtung nach Fig: K), dargestellt. Es zugehörige Rohr 119 mit einer opaken Flüssigkeit ist nicht notwendig, daß eine derartige Ausgestaltung gefüllt. Folglich kann das Licht der Lampe 121 nicht 20 verwendet wird, und eine Anzeige läßt sich auch erauf die rechte Kante der zugehörigen Platte 119 tref- reichen, indem die Zeichen vermittels eines Musters fen und die Zahl nicht beleuchten. Die Anzeige von Punkten, beispielsweise eines Musters von einer bestimmten Zahl wird einfach dadurch hervor- 5 · 7 Punkten, dargestellt werden. In einem solchen gerufen, daß die opake Flüssigkeit aus dem zugehöri- System kann z.B. eine Anzahl von lichtleitenden gen Rohr 119 herausgelassen wird, so daß das Licht 25 Stäben 131 verwendet werden, indem deren linke der Lampe 121 die Kante der Platte beleuchten und Enden z. B. so angeordnet sind, daß sich das damit auch das auf der Platte befindliche Zeichen 5 ■ 7-Punktemuster 132 ergibt, während die anderen sichtbar machen kann. Enden in einer Linie oder einer anderen geometri-Die Vorrichtung gemäß Fig. 9 kann in einer sehen Anordnung liegen, die einen leichten Lichtanderen Art angewandt werden. Die Kanten der 30 eintritt, wie er beispielsweise in Fig. 9 dargestellt Platten 116. 117. 118 usw. in der Nähe des Rohrs ist, gestatten. Bevorzugt ist eine Anordnung niehre-119 sind stark mattiert, und eine Lichtquelle 125 rer Rohre 133. von denen ein jedes das eine Ende richtet ihre Strahlen direkt in die oberen öffnungen eines Lichtstabes 131 erfaßt, wobei das Rohr 133 der parallelen Rohre axial zu den Rohren. Die den einen Schenkel eines U-Rohrs 134 bildet. Das oberen Flächen der Platten 116, 117, 118 usw. sind 35 U-Rohr kann in der Art sein, wie es in Fig. 4 veropak, wendet wird und eine opake Flüssigkeit in dem Be-' Die Flüssigkeit in den Rohren 119 hat im wcsent- reich enthalten, der durch die gestrichelten Linien liehen den gleichen Brechungsindex wie Glas, so 135 begrenzt ist. Wenn verhindert werden soll, daß daß, wenn die Rohre 119 voller Flüssigkeit stehen, ein bestimmter Punkt angezeigt wird, wird die das Licht auf die glatten, kontinuierlich übergehen- 40 Flüssigkeit so weit gehoben, daß sie das Ende des den Flächen fällt, so daß keine Refraktion oder Stabes 131 abdeckt, so daß der Lichteinfall von der Reflexion eintritt und auch kein Licht auf die Platte Lampe 137 in den Stab 131 verhindert wird. Wenn gestreut wird. Wenn die Anzeige eines bestimmten hingegen ein bestimmter Punkt sichtbar gemacht Zeichens erfolgen soll, wird die Flüssigkeit in dem werden soll, wird die Flüssigkeit so» weit zuriick-Rohr zurückgezogen und die mattierte Fläche dem 45 gezogen, daß von der Lampe 137 Licht durch das Licht ausgesetzt. Das Licht wird in der Platte ver- transparente Rohr 133 in den Lichtstab 131 einteilt und die Anzeige findet statt. Wenn die Flüssig- fallen kann, so daß es das andere Ende des Rohrs keil aus den Rohren zurückgezogen ist, bleibt die in dem Punktemuster sichtbar macht. Es ist-auch Fläche der Platte benetzt. Auf Grund der Tatsache, möglich, die Punkte, die anzuzeigen sind, dunkel zu daß bei zurückgezogener Flüssigkeit Luft gegen die 50 halten und die restlichen Punkte zu beleuchten,
mattierte Fläche treten kann, und auf Grund der Dieses Anzeigendster ist in Fig. 11 dargestellt, erzeugten Turbulenz entsteht eine verhältsnimäßig wobei die dunklen Punkte in dem Beispiel die Anschnelle Trocknung der mattierten Fläche, wodurch zeige der Zahl 1 darstellen. Bei einer sotehen Andie Anzeige ermöglicht wird. ~~ Ordnung müssen fünfunddreißig verschiedene Steuer-Die Prinzipien der in Fig. 9 dargestellten Vor- 55 elemente, wie sie beispielsweise in den Fig. 3, 4 richtung lassen sich auch bei der in Fig. 10 dar- und 7 gezeigt sind, vorgesehen sein, und zwar jegcsteHtcn Einrichtung verwenden. Eine Lucite-Platte weils eines für einen Lichtpunkt, der 35 Punkte in 122 enthält ein Zeichen 123, das angezeigt werden dem Muster 132.
soll. Bei dieser Ausgestaltung ist das Zeichen 123 als Die Anzahl der erforderlichen Elemente zur Steue-Nuten
in der vorderen Seite der Platte eingearbeitet, 60 rung kann verringert werden, falls nur Zahlen anwobci
der Pfeil 124 die Blickrichtung darstellt und gezeigt werden sollen, indem Lichtstäbe für die Zahder
Pfeil 126 die Richtung der Lichtstrahlen der len verwendet werden. In Fig. 12 ist eine Anzeige-Lampe
127. Bei einer Ausführungsform können vorrichtung mit Lichtstäben dargestellt, .die sieben
eine Anzahl derartiger Platten 122 hintereinander- bestimmte Anzeigesegmente umfaßt. Bei diesem
gestapelt werden, wobei auf jeder Platte ein anderes 65 System sind sieben hohle transparente Rohre 140
Zeichen vorhanden ist. Die hintere Fläche der Platte bis 146 vorhanden, die in der Gestalt einer »8« an-122
ist mattiert. Eine Kammer 128 bedeckt die ge- geordnet sind. Hinter den Stäben befindet sich ein
snmte hintere Fläche der Platte 122 oder die un- Licht, und die gesamte Anzeigeanordnung ist opak
15 16
mit Ausnahme der Rohre selbst, die transparent hindurchstrahlen kann oder das Licht ani Durchgang
sind. Die Anzeige wird in einfacher Weise dadurch zum Element gehindert wird oder t .ine gefärbte
erhalten, daß eine Tafel, wie die Tafel 147, vor die Flüssigkeit in eine Stellung gebracht wird, wodurch
Rohre 140 bis 146 gesetzt wird und in der Tafel die Anzeige vermittels der gefärbten Flüssigkeit erAusschnitte
enthalten sind, wodurch, wie dargestellt, 5 folgt. Bei diesen Systemen gestaltet die Verwendung
Teile der Rohre sichtbar werden. Normalerweise der Flüssigkeit der Anzeigevorrichtung die Vcrwcnsind
alle Rohre mit einer opaken Flüssigkeit gefüllt. dung eines Fluidumsverstärkersystems ohne beweg-Wenn
ein bestimmtes Zeichen oder eine bestimmte liehe Teile und direkte Kopplung zwischen der An-Zahl
sichtbar gemacht werden soll, wird aus den Zeigevorrichtung und dem Verstärker ohne beweg-Elementen,
die zur Sichtbarmachung der Zahlen be- ίο liehe Teile. Der Grund, weshalb besonderer Nachleuchtet
werden sollen, Flüssigkeit abgezogen. In druck auf das Fehlen beweglicher Teile gelegt wird,
Fig. 12 ist die Zahl 2 sichtbar gemacht, was durch ist der, daß die Grundregeln der Fluidumsverstärker,
die Schnittlinien in den Rohren 140, 141,146,144 die ganze Fluidumsysteme ermöglichen, nicht den
und 143 dargestellt ist, um anzudeuten, daß diese üblichen Schwierigkeiten unterliegen, die man fest-Rohre
Licht durchlassen. Die Rohre 141 und 144 15 stellt, wenn bewegliche Teile in einem System verkönnen
wie in irgendeinem der Systeme der Fig. 3 wendet werden. Diese Schwierigkeiten ergeben sich
bis 7 angeschlossen sein. Die Rohre 140, 146 und durch Abnutzung, Schmierung, Ansprechgeschwin-
.143, die auch durch eine Ausgestaltung wie in digkeit, Herste!lungs- und Fertigungskosten u. dgl.
den anderen Figuren gesteuert werden, erfordern Jedoch wird eine optische Anzeigevorrichtung, die
eine Änderung in den Flüssigkeitspegeln in den 20 diesem Zweck nicht widerspricht, beschrieben und
Rohren. die doch bewegliche Teile verwendet. Dieses System
Ein System zur Regelung der Flüssigkeit in hori- enthält leichte Bälle, die die Anzeigeelemente iri
zontalen Rohren für Anzeigezwecke ist in Fig. 13 einer Musteranordnung, beispielsweise der 5-7-
dargestellt. Bei einem derartigen System ist die opake Punkte-Anordnung gemäß Fig. 11, darstellen. Die
Flüssigkeit in einem Behälter 148 gespeichert, der 25 verwendeten Bälle wiegen nur einige Gramm lind
oben geschlossen ist und über ein Rohr 149 mit können weiß sein, so daß sie leicht sichtbar von
einem Verstärkerelement in Verbindung steht. Wenn vorn beleuchtet und ablesbar sind, wenn sie in die
die Anzeige eines bestimmten Elementes beendet Anzeigestellung bewegt sind. Die Bälle können mit
werden soll, wird der Ausgang des Verstärkers dem einer Leuchtfarbe angestrichen sein, so daß sie lumi-
Rohr.149 angelegt, der einen Druck oberhalb der 3° neszieren, wenn sie in Anzeigestellung bewegt sind
opaken Flüssigkeit in dem Behälter 148 erzeugt. auf Grund der Frontalbeleuchtung, oder die Bälle
Eines der horizontalen Rohre, beispielsweise das können opak sein und in einer von hinten beleuch-
Rohr 140, i.bildet einen Teil eines Rohrsystems mit teten Anordnung liegen, so daß sie das Licht
einem vertikal nach unten ragenden Schenkel 151, blockieren. Das System mit den leichten Bällen muß
der sich in die Flüssigkeit in dem Behälter 148 er- 35 jedoch mit dem Grundkonzept des Fluidumsverstär-
streckt. Das andere Ende des Rohrs 140 ist mit einem kers übereinstimmen, d.h. keine Schmierung, keine
nach oben ragenden Schenkel 152 verbunden, so Verringerung der Ansprechzeit, vernachlässigbar
daß bei Anlegung des Ausgangs des Verstärkers an kleine Abnutzung, und die Vorrichtung muß einfach
das Rohr 149 die Flüssigkeit in dem Behälter 148 und billig sein.
über das Rohr einschließlich der Teile 151, 140 und 40 Entsprechend dieser Ausgestaltung der Erfindung
152 ansteigt bis zu einer Stelle, die durch die ge- wird nun auf die Fig. 14 und 15 der Zeichnungen
strichelten Linien 153 dargestellt ist. Das obere Ende Bezug genommen. Dort ist eine Kunststoffplatte 156
des Rohrs Ϊ53 kann mit einem anderen Fluidum- gezeigt, die mit einer Mehrzahl von Kanälen 157
verstärker, falls gewünscht, verbunden sein und eine versehen ist; die Kanäle 157 sind geneigt angeordnet
transparente, nicht mischbare Flüssigkeit kann in 45 und bilden einen verhältnismäßig spitzen Winkel mit
dem Rohr 152 enthalten sein, so daß bei der Anzeige der vorderen Fläche der Platte. Die vordere Fläche
die nicht mischbare Flüssigkeit oberhalb der ge- ist die Anzeigefläche der Platte. Die Kanäle sind so
strichelten Linien 153 liegt und das Rohr 140 durch- angeordnet, daß ihre öffnungen in der vordejen
strömt und dabei säubert, so daß eine schnelle An- Fläche der Platte 156 5-7 öffnungen bilden. Die
zeige dieses Teils des Zeichens stattfindet, d.h. die 50 Platte trägt eine Anzahl von Rohren 158, die Von
•Möglichkeit für den Lichtdürchgaiig schafft. der Rückseite der Platte nach unten verlaufen. Die
Zur Erhältung einer Anzeige dieser Art können Kanäle 157 der Platte liegen genau axial mit jenen,
die Prinzipien des in Fig. 9 dargestellten Systems die in den Rohren 158 gebildet sind. Jeder Kanal 157
verwandt werden, indem die Teile 140 bis 146 Nuten ,trägt einen leichten Ball 159, der das Anzeigeelement
sind, die in einer Lucite-Platte gebildet sind, wobei 55 der Vorrichtung darstellt. Der Winkel des Kanals
für jede Leiste eine besondere Steuerung erforderlich 157 und die Länge desselben zusammen mit dem
ist, wenn eine bestimmte Leiste dadurch sichtbar Rohrstück 158 müssen so gewählt sein, daß der Bat!
gemacht werden soll, indem Fluiduhl· außer Beruh- aus der Anzeigestejluhg auf Grund der Schwerkraft·,
rung mit der mattierten Fläche der Platte gebracht herausfällt oder auf Grund der Saugwirkung, so daß
wird. Die Ausgestaltung nach F i g. 9 kann auch 60 der Ball vollständig aus der Anzeigefläche verschwitz
sieben Platten umfassen, von denen eine: jede eine det, damit die Anzeige beendet werden kann. Der
Leiste der Leisten 14Ö bis 146 enthält." Auch das Ball wird, wie unten beschrieben werden wird, in die
System nachFig. 10 kann angewandt werden. ^, Anzeigestellung vermittels eines Luftstroms gebracht,
Bei jeder der besprochenen Ausgestaltungen wird der durch das Rohr 158 strömt und den Ball zum
die Funktion der Anzeige eines Elementes durch ein 65 vorderen Ende des Kanals bringt. Zum Zwecke der
Fluidum, vorzugsweise eine Flüssigkeit, bewirkt, die einfacheren Herstellung ist die Vorwärtsbewegung
in eine Lage gebracht wird, relativ zu dem anzeigen- des Balles durch eine Platte 161 begrenzt, die aus
den Element, so daß entweder Licht zu dem Element Metall bestehen kann ,und in der eine entsprechende
Anzahl von Bohrungen enthalten ist, die ein Muster von 5 · 7 öffnungen ergeben, die mit den Kanälen
157 der Platte 156 zusammenfallen. Die Bohrungen in der Platte 161 können leicht konisch sein, so daß
der vorn liegende Bohrungsrand kleiner ist als der maximale Durchmesser des Balles 159. Die Platte
161 verhindert somit, daß die Bälle aus den Kanälen geblasen werden. Die Bohrungen in der Platte sollen
jedoch nicht zu klein sein, damit ein Großteil der Bälle sichtbar wird und sie dennoch in den Kanälen
gehalten werden.
Wenn der Ball auf Grund der Schwerkraft oder der Saugwirkung in seine hintere untere Stellung zurückfällt,
muß er noch in dem Kanal liegen. Das wird erreicht z. B. durch eine Kupplungshülse 162, die
aus Metall sein kann und die eine nach innen gerichtete Schulter 163 trägt, deren innerer Durchmesser
klein genug ist, um den Ball am Herausfallen zu hindern. Die Öffnung ist jedoch nicht so klein,
daß sie eine wesentliche Hemmung des Luftstroms bildet. An das Teil 162 ist eine geeignete Leitung,
beispielsweise eine Schlauchleitung 164, angeschlossen, die mit dem Ausgangskanal eines Fluidumsverstärkers,
der die Anzeige des bestimmten Elementes steuert, verbunden ist. »5
Bei der Herstellung der Platte 156 und der kurzen Rohre 158 mit den entsprechenden Kanälen wendet
man vorzugsweise einen einzigen Fertigungsgang an, beispielsweise ein Spritzformen, wodurch ein außerordentlich
billiges Anzeigegerät erhalten wird. Es ist möglich, die im Durchmesser verringerten Teile am
unteren Ende des Rohrs 158 und am oberen Ende der Kanäle 157 mit zu formen. Jedoch ergibt ein
derartiges Verfahren, mit dem die beiden Verengungen, an den Enden des Kanals erhalten werden,
eine Erschwerung der Fertigung. Andererseits läßt sich eine Verengung leicht an einem Ende des Kanals
bilden, beispielsweise am vorderen Ende des Kanals 157, so daß die Platte 161 weggelassen werden kann.
Falls dieses Verfahren angewandt wird, durch das die Vorwärtsbewegung des Balles begrenzt wird, ist
es wünschenswert, entweder das Teil 156 aus einem opaken Material herzustellen oder es durch Anstreichen
oder ein anderes Verfahren opak zu machen, damit eine Anzeige mit einer Beleuchtung
von vorn verwendet werden kann.
Für den Betrieb des Systems ergibt es sich aus der vorangegangenen Beschreibung ohne weiteres, daß
bei der Luftzuführung zu einem Auslaßkanal eines Fluidumsverstärkers, der mit dem Schlauch 164 verbunden
ist, Luft diirch das System hindurchströmt
und den Ball 159.Jn die Anzeigestellung bringt, wie
sie der Ball 159^i'iri ,Fig.,15 innehat. Auf Grund
des leichten Gewichtes des Balles erfolgt das Ansprechen des Systems sehr schnell und kann tatsäch-Hch
viel schneller sein als das Auge es erfassen kann. Sobald der Luftstrom aufhört, bewegen die Schwerkraft
und die Saugwirkung den Ball in seine untere Stellung zurück, und um diesen Vorgang zu beschleunigen,
soll der Winkel des Kanals 157 zur Horizontalen so groß wie möglich bei einem physikalisch
realisierbaren System sein.
Aus der Arbeitsweise eines Fluidumsverstärkers, der in Fig. 3 dargestellten Art ersieht man, daß bei
Eintritt des Arbeitsstrahls der Arbeitsdüse 49 in den Auslaßkanal 44 ein Teil des Fluidums des Kanals 39
in den1 Strahl eingezogen wird und der Druck in dem Kanal 39 sich verringert. In jedem Fall erhöht diese
Druckverringerung die Geschwindigkeit, mit der das System in den Anzeigezustand, der durch das Umschalten
in den Ausgangskanal 44 herbeigeführt wird, gebracht wird. Diese Druckdifferenz, die durch die
Druckverringerung in dem Kanal 39 erzeugt wird, ist auch bei den Vorrichtungen gemäß F i g. 14 und
15 wirksam, weil der Druck innerhalb des Schlauches oder des Rohrs 164 unterhalb Atmosphärendruck
liegt, der auf die Fläche der Platte 156 wirkt. Das System der Fig. 13 und 14 entspricht allen. Grundanforderungen
für ein Anzeigesystem, das sich einem reinen Fluidumverstärker vollkommen anpaßt, da
seine Ansprechgeschwindigkeit für den beabsichtigten Zweck mehr als ausreichend ist, ja sogar größer als
das menschliche Auge erfassen kann. Die Teile zeigen keine merkliche Abnutzung, erfordern keine
Schmierung, verlangen keine umfangreiche Herstellung und sind von einer solchen Größe und einem
solchen Gewicht, daß sie sich mit kleinen logischen Elementen, die in digitalen Systemen verwendet werden,
vertragen. Die Ausgangsinformation, die sichtbar angezeigt wird, wird gleichlaufend mit der Speicherung
und der Erzeugung der Information vorgenommen.
Das Konzept, welches in Fig. 14 und 15 demonstriert wurde, kann für eine Flüssigkeitsanzeige verwandt
werden, indem, die Bälle gegen eine opake Flüssigkeit ausgetauscht werden. Die Frontplatte 161
ist in diesem Fall eine Platte ohne Bohrungen, und die Anzeige wird von hinten beleuchtet. Eine Entlüftung
muß am oberen Ende des Rohrs 164 vorgesehen sein, damit Austritt und Eintritt von Luft aus
bzw. in das System stattfinden kann. In diesem Fall ist die Platte 161 opak mit Ausnahme der Stellen,
an denen die Rohre 164 münden.
Es wird nun auf Fig. 16 Bezug genommen, die ein System zur Steuerung der Anzeige einzelner
Bälle 159 zeigt, so daß sich ein Buchstabe oder eine Zahl in dem 5 · 7-Muster ergibt. Das System gemäß
Fig. 16 ist so ausgestaltet, daß eine Zahl oder ein Buchstabe angezeigt wird, wie man ein Zeichen auf
einer üblichen Tastatur wählt. Die übliche Tastatur gestattet eigentlich nicht die Betätigung der Taste,
um die Anzeige zu betätigen, sondern der Finger muß mit der oberen Fläche einer jeden Taste, die ein
bestimmtes anzuzeigendes Zeichen darstellt, in Berührung gebracht werden. Genauer gesagt, sind eine
Anzahl von Tasten 166 vorhanden, von denen nur zwei dargestellt sind, die in der Mitte mit einer öffnung
167 versehen sind, so daß Luft durch die Taste nach oben heraustreten kann. Die öffnung 167 der
Taste ist mit dem Behälter 168, der eine Anzahl von Einlaß- und Auslaßleitungen besitzt, verbunden. Ein
Fluidum unter Druck wird dem Behälter 168 über die Leitung 169 zugeführt, und außerdem sind Auslaßleitungen
171 bis 181 vorhanden. Alle Leitungen 171 bis 180 sind entweder direkt oder über einen
weiteren Fluidumsverstärker mit einer Steuerdüse eines bestimmten Fluidumselementes verbunden, beispielsweise
mit der Steuerdüse 182 des bistabilen Elementes 183. Der Flip-Flop 183 ist mit einer zweiten
Steuefdüse 184 versehen, die über eine Leitung
181' einer zweiten Taste und Kammer 186 verbunden ist.
Der Verstärker 183 enthält einen Teiler 187, der
leicht asymmetrisch zur Mittellinie der Düse 188 liegt, so daß beim Einschalten des Systems Fluidum
aus dem Element 183 zum Äuslaßkanal 189 strömt.
Das Element ist bistabil, d. h., wenn ein Signal der Düse 182 angelegt wird, wird der Strahl nach rechts
in den Ausgangskanal 191 abgelenkt und bleibt in dieser Stellung liegen, selbst dann, wenn das Signal
von dem Kanal 182 verschwunden ist. Die Asymmetrie des Teilers 187 reicht gerade aus, den Fluidumsstrom
anfänglich dem Ausgangskanal 189 zuzuführen, wenn sonst kein Signal vorhanden ist.
Zum Zwecke der Erläuterung soll angenommen werden, daß die Taste 166 die Zahl 1 durch die Vorrichtung
gemäß Fig. 14 und 15 anzeigen soll.
Bezugnehmend auf Fig. 11 ist zu erkennen, daß zehn Bälle 159 des 5 · 7-Musters in Anzeigestellung
gebracht werden müssen. Jedes der Rohre 164, die
diese zehn Bälle steuern, ist mit einem Ausgangskanal eines besonderen Fluidumsverstärkers, der mit
der Taste 166 zusammenwirkt, verbunden. Das bedeutet, daß das Element 183 mit seinem Auslaßkanal
191 mit dem Rohr 164, das zu einem der zehn Elemente oder Bälle gehört, verbunden werden muß.
Die Rohre 171 bis 179 der Taste 166 sind alle mit einem anderen Flip-Flop-Element verbunden, das
den einen oder den anderen der Bälle, der für die Anzeige der Zahl »1« erforderlich ist, steuern soll.
Wie bereits früher erwähnt, wird Fluidum der Kammer 168 über ein Einlaßrohr 169 zugeführt und
kann über den Kanal 167 der Taste 166 abströmen. Somit ist der Einlaßdüse 182 des Elementes 183
im wesentlichen kein Druck entgegengestellt. Wenn jedoch die Bedienungsperson einen Finger auf die
obere Fläche der Taste 166 legt, wird der Kanal 167 blockiert. Der Kanal 167 ist verglichen mit den
Kanälen 171 bis 181 groß, und in dem Behälter 168 baut sich schnell ein Druck auf. Durch dieses Verfahren
tritt ein Druckanstieg in jeder der zugehörigen Steuerdüsen ein, beispielsweise in der Steuerdüse 182,
wodurch bewirkt wird, daß alle Elemente, die mit der Taste 166 zusammenwirken, beispielsweise das
Element 183, aus dem stabilen Zustand in jenen Zustand umgeschaltet wird, in dem Fluidum dem
Schlauch 164 zugeführt wird. Infolge davon werden die zehn Bälle, die mit den Flip-Flops zusammenwirken,
welche durch die Taste 166 gesteuert wer-1 den, in ihrer Anzeigestellung bewegt, so daß die
Zahl 1 angezeigt wird. Diese Anzeige bleibt bestehen, selbst dann, wenn der Finger der Bedienungsperson
von der Taste 166 genommen ist, weil die Flip-Flops, beispielsweise der Flip-Flop 183, eine Einstellung
behalten, die dem letzten Anzeigesignal entspricht. Folglich ist es notwendig, ein Rückstellsignal dem
Element 183 zuzuführen, und dieses Rückstellsignal wird der Steuerdüse/184 zugeführt. Es gibt verschiedene
Arten, die Rückstellung durchzuführen, und ein Verfahren ist in F i g. 16 dargestellt. Diese besondere
Art der Rückstellung hängt von der Betätigung einer andersartigen Taste ab. Es ist festzustellen, daß die
Ausgestaltung 186 mit einem Auslaßrohr 181' versehen ist, das dem Auslaßkanal 181 der Taste 166
entspricht. Wenn die Taste der Anordnung 186 betätigt wird, d. h. wenn der Kanal durch die Anordnung
blockiert wird, steigt der Druck in der Kammer an, und ein Signal wird über das Auslaßrohr 181'
der Steuerflüse 184 dem Element 183 zugeführt, durch das die Rückstellung bewirkt wird. Dadurch
wird ferner bewirkt, daß die zugehörigen Bälle in die nicht sichtbare Stellung zurückfallen. Es soll darauf
hingewiesen werden, daß das Rohr 181' mit der Steuerdüse eines jeden Elementes verbunden ist,
welche mit der Taste 166 in Verbindung steht und welche nicht mit der Zahl in Verbindung steht, die
durch Betätigung der Taste, die mit dem System 186 verbunden ist, angezeigt wird. Wenn z. B. die
Zahl 2 durch das System 186 angezeigt werden soll, dann müssen vier Bälle, die durch Betätigung
der Taste 166 in Anzeigestellung bewegt werden, zurückgehalten werden,, oder in der Anzeigestellung
für die Zahl 2 gehalten werden! Gemäß Fig. 11
handelt es sich dabei um die vier obersten mittleren Bälle und die drei mittleren Bälle am unteren Ende.
Daher braucht das Rohr 18Γ nicht mit der Rückstelldüse des Verstärkers verbunden zu sein, der zu
diesen vier Ballen gehört, sondern würde mit jedem der anderen sechs Flip-Flops des Systems verbunden
sein.
Aus der obigen Beschreibung geht hervor, daß die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung zur direkten
Anzeige von Ziffern durch Betätigung von Elementen einer üblichen Tastatur benutzt werden kann. Selbstverständlich
können die Elemente 183 des Speicherelementes für ein digitales System verwandt werden,
so daß die gespeicherten Zahlen in den Elementen zu einer etwas späteren Zeit in einer Anzeigevorrichtung
durch pneumatische Elemente verwandt werden können, die so angeordnet sind, daß sie den gespeicherten
Zustand eines jeden Flip-Flops, beispielsweise des Flip-Flops 183, feststellen.
Es wird nun auf Fig. 17 der vorliegenden Erfindung Bezug genommen. Hier ist eine Vorrichtung
zur Umwandlung der Vorrichtung gemäß Fig. 14, 15 und 16 in eine Zeichendruckvorrichtung dargestellt.
Das Element 156, 161 und 164 der Fig. 14 wird verwendet und trägt die gleichen Bezugszeichen
in F i g. 17. Bei dieser Ausgestaltung wird ein Papierstreifen 192 zwischen der Platte 161 und einer festen
Platte 193 hindurchbewegt. Der Abstand zwischen der Fläche der Platte 161 und der Fläche der festen
Platte 193 ist ziemlich klein und reicht gerade aus, die Papierstärke des Papiers 192 aufzunehmen. Die
Bälle 159, die bei dieser Vorrichtung verwendet werden, sind aus gefärbtem Metallpulver hergestellt,
in das ein Farbstoff anfänglich mit dem Pulver eingemischt ist, so daß die Bälle angefärbt sind. Das
Muster der Bälle, die hier besser als Kugeln zu bezeichnen wären, in der oberen Stellung der 5 · 7-Platte
gemäß Fig. 14 wird wie in Fig. 16 vorgenommen und gesteuert, und es ist für jedes darzustellendes
Zeichen ein Tastenelement 166 vorhanden. Sobald die öffnung 167 der Taste 166 in Fig. 16
abgedeckt wird, wird ein Muster von Kugeln 169 in die obere Stellung bewegt, das dem zu druckenden
Muster entspricht. Dabei wird ein verhältnismäßig hoher Druck in dem System verwendet, damit, wenn
die Leitung 167 blockiert wird, die Kugeln 159 sehr schnell hochsteigen und auf das Papier aufschlagen,
so daß eine entsprecheade Fläche des Papiers in Berührung mit der benachbarten Fläche der Platte
193 gebrächt wird. Als Ergebnis entsteht auf dem Papier an jeder Auftrefffläche der Kugeln 159 ein
Farbpunkt, so daß ein Punktmuster entsteht, das dem durch die entsprechende Taste 166 gewählten
Zeichen entspricht. ^v
Es ist ersichtlich, daß eine übliche Fördervorrichtung für den Papierstreifen verwendet werden kann.
Es kann zwischen der Platte 161 und dem Papier 162 ein Farbband verwendet werden, so daß die Kugeln
selbst nicht Farbe zu enthalten brauchen. Andere
selbstlarbende Verfahren als die, die beschrieben sind, können auch an Stelle des Farbbandes oder
der angefärbten Kugeln 159 verwendet werden.
Claims (11)
1. Digitale Anzeigeeinrichtung, die mit einem Fluidumsverstärker verbunden ist und das Ausgangssignal
des Fluidumsverstärkers anzeigt, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigeeinrichtung
aus einer Anzeigeleitung (26) besteht, die mit wenigstens einem der Auffangkanäle
(39) des Fluidumsverstärkers verbunden ist. und die einen Fluidumspfad bildet und durch
ein Anzeigeelement (32) blockiert ist, das in dem Fluidumspfad zwischen Positionen frei hin- und.
herbewegbar ist, die den Zuständen des Fluidumsverstärkers entsprechen (Fig. 3).
2. Anzeigeeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Anzeigeelement
cine Flüssigkeit (32) ist, die in der Anzeigeleitung in eine Anzeigestellung bewegbar ist, in der die
Anzcigeleitung (26) transparent (Fig. 3) ist.
3. Anzeigeeinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigeleitung
(26) in ihrem transparenten Bereich die Form eines anzuzeigenden Zeichens (z. B. Zahl oder
Buchstabe) hat (Fig. 3).
4. Anzeigeeinrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit
durchscheinend ist und das Mittel (121) zur Beleuchtung des transparenten Teiles (119) der Anzeigeleitung
von hinten vorhanden sind (Fig. 9).
5. Anzeigeeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Anzeigeelement
(32) aus zwei nicht miteinander mischbaren Flüssigkeiten besteht, von denen die eine eine
durchscheinende Flüssigkeit ist (Fig. 13).
6. Anzeigeeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß sich seitlich an die transparente Anzeigeleitung (119) eine Licht
übertragende Stange (131) oder Platte (z. B. 116) mit ihrem Ende bzw. Rand anschließt, an oder
auf der sich ein anzuzeigendes Zeichen befindet, das durch Licht sichtbar wird, das von einer
Lichtquelle (121). durch die transparente Anzeigeleitung (119) in das Innere der Stange oder Platte
fällt, und daß das Anzeigeelement (116) lichtmindernd ist und die Übertragung von Licht in
die Stange (131) oder Platte (116) steuert (Fig. 9 bzw. 11).
7. Anzeigeeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die gegenüberliegenden
Enden (81, 84) der Anzeigeleitung (83) jeweils mit verschiedenen Auffangkanälen (73, 74)
des gleichen Fluidumsverstärkers (68) verbunden sind (Fig. 5).
8. Anzeigeeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß gegenüberliegende Enden (98, 99) der Anzeigeleitung (97) jeweils
mit GegentaktauffangkariiÜen (89, 104) von zwei gleichen Fluidumsverstärkern (87, 88) verbunden
sind und daß eine gemeinsame Eingangsleitüng (92) parallel an den jeweiligen Steuereingängen
(93, 94) der Verstärker angeschlossen ist (F i g. 6).
9. Anzeigeeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Anzeigeelement
eine Kugel (159) ist, die in der Anzeigestelluhg gegen einen Anschlag (161) stößt, und daß mehrere
derartige Anzeigeelemente in einer Anzeigetafel (Fig. 14) angeordnet sind.
10. Anzeigeeinrichtung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch mehrere durchsichtige Platten
(116, 117, 118, 122), die übereinander liegen und Abschnitte aufweisen, die die Grenzen von vorbestimmten
Zeichen (123) definieren, durch eine Lichtquelle (121, 125, 127) zur Beleuchtung der
Kanten der Platten und somit der Grenzen der Zeichen, durch mehrere Anzeigeleitungen (119,
129) entsprechend der Zahl durchsichtiger Platten, und jede der Anzeigeleitungen benachbart
zu einer zugeordneten Platte einen Abdeckungsabschnitt (z. B. 128) zur Aufnahme einer Flüssigkeit
bildet, die in der Lage ist, auf jene Zeichen fallendes Licht abzusqhirmen, die nicht sichtbar
sein sollen, und durch eine Steuereinrichtung zum selektiven Einspeisen der Flüssigkeit in die Abdeckungsabschnitte
oder zur Entfernung daraus (Fig. 10).
11. Anzeigeeinrichtung nach Anspruch 9," dadurch
gekennzeichnet, daß die Kugeln (159) bei Betätigung gegen einen Aufzeichnungsträger
(192) drücken (Fig. 17).
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
Family
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