DE1453135A1 - Einrichtung zum Anzeigen aufrechtstehender Kegel - Google Patents

Description

Anlage zum Patentgesuch der

Doban Labs, Inc., v-r/w* r~ ^ λ ^r-

Sunriyvale, California, üiJA. ⁷I 40 31 CD

Einrichtung zum Anzeigen aufrechtstehender Kegel.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum .feststellen aufrechtstehender Kegel und zur Einspeisung in elektrisch betätigte Anzeigetafeln, selbsttätige Ergebnisanzeiger oder dergl.; sie bezieht sich insbesondere auf eine solche Einrichtung zum Feststellen der Kegel, wie sie in Kegelbahnen mit selbsttätigen Kegelaufstellmaschinen eingebaut werden kann, wobei keine wesentlichen Änderungen der vorhandenen, in üblicner V/eise ausgebildeten KegelaufStellvorrichtungen erforderlich sind.

Beim Kegelspiel werden gegenwärtig in erheblichem Umfang selbsttätige Vorrichtungen zum Aufstellen der Kegel eingesetzt, und diese Vorrichtungen haben dazu beigetragen, daß das Spiel in wachsendem Umfang ausgeübt wird. Eine weitere Zunahme der Beliebtheit und der weiten Verbreitung dieses Spiels ist durch die Verwendung von Anzeigetafeln erreichbar, die den Spielern und Zuschauern die Zahl und die Stellungen der aufrechtstehenden Kegel besser sichtbar machen können, und von selbsttätigen Vorrichtungen zur Anzeige der Ergebnisse, welche den Stand des Spiels einzeln, gruppenweise oder in anderer gewünschter Art ausrechnen und anzeigen. Die bisher in diesem Zusammenhang vorgeschlagenen Vorrichtungen konnten jedoch vom praktischen Standpunkt noch nicht durchweg zufriedenstellen, und eine der Schwierigkeiten liegt darin, daß noch keine zufriedenstellend arbeitende Einspeisungs- bzw. Eingangsvorrichtung zur Feststellung der aufrechtstehenden Kegel zur Verfügung steht» So ist beispielsweise vorgeschlagen worden, daß aufrechtstehende Kegel durch Schalter ermittelt werden, welche mit dem vertikal bewegbaren Teil einer üblichen Kegelaufstellmaschine derart verbunden aind, daß bei der Abwärtsbewegung dieses Teils der Maschine nach dem Rollen einer Kugel die Köpfe der stehengebliebenen Kegel bestimmte Schalter betätigen, um die Zahl und die Stellungen der stehengebliebenen Kegel als Signal darzustellen.

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Ein praktischer j&iacnteil dieses Vorschlages "besteht darin, daß eine solche Einrichtung nicht der üblichen Arbeitsweise der Kegelaufstellinaschinen angepaßt ist, "bei denen der vertikal "bewegbare 'feil sich abwärts bewegt, nachdem die erste Kugel in einem Rahmen gerollt wurde, jedoch nicht, nachdem die zweite Kugel in einem Rahmen gerollt wurde. Aus diesem (.!-runde kann die vorgeschlagene Vorrichtung, in der Schalter an der kaschine zur Feststellung aufrechtstehender Kegel verwendet werden, nicht diejenigen Kegel feststellen, die noch stehen, nachdem die zweite Kugel des Rahmens in Tätigkeit getreten ist, wenn nicht die wirkungsweise der maschine geändert wird; hierdurch würden aber nicht nur erheblich höhere Kosten entstehen, sondern es würde auch der Betrieb der Kegelaufstellmaschine verzögert und die -lügigkeit des Spiels herabgesetzt.

Die Erfindung bezweckt, die erwähnten Machteile zu beheben und insbesondere eine besonders zweckmässige Einrichtung zur Peststellung von Kegeln zu schaffen, welche die Zahl und die Stellungen der Kegel, die nach dem Rolivorgang jeder Kugel noch aufrechtstehen, ermittelt} eine Einrichtung dieser Art soll in Kegelbahnen mit Kegelaufstellmaschinen üblicher Art eingebaut werden können, ohne daß irgendwelche wesentlichen Änderungen der vorhandenen Ausrüstung hinsichtlich der Bauart oder der Y/irkungsweise erforderlich sind; eine solche Einrichtung soll insbesondere zur Einspeisung in Anzeigetafeln, selbsttätige Ergebnisanzeiger und dergl. dienen.

Di.e erfindungsgemäß vorgesehene Einrichtung zur Feststellung von Kegeln enthält im wesentlichen eine Anzahl von Strahlungsquellen, z.B. Blitzlampen, und eine Anzahl lichtempfindlicher orrichtungen, die nachfolgend auch als Fotozellen bezeichnet werden, welohe derart in einem optischen System angeordnet sind, daß der Kopf jedes aufrechtstehenden Kegels das Licht von einer der Lampen zu einer der Fotozellen reflektiert, wobei jeweils eine vorgegebene Kombination einer bestimmten Lampe und einer bestimmten Fotozelle jeder Stellung eines Kegels zugeordnet ist. Vorzugsweise sind dabei vier Lampen mit den zugehörigen Linsen so angeordnet, daß sie vier Lichtbündel aussenden,

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wobei ein Lichtbündel die Köpfe der vier Kegel anstrahlt, die sich auf einer Seite des Dreiecks befinden, wenn die Kegel in der üblichen Dreiecksanordnung des Bowling-Spiels aufgestellt sind; ein zweites Lichtbündel ist auf die Köpfe der drei Kegel gerichtet, die sich in der nächsten Linie befinden, die zu der erwähnten Linie der von dem ersteren Lichtbündel angestrahlten Kegel parallel ist, und ein drittes Lichtbündel ist auf die Köpfe der beiden Kegel in der nächsten parallelen Reihe gerichtet, während ein viertes Lichtbündel auf den Kopf des verbleibenden Kegels- gerichtet ist. Vier Fotozellen sind mit den zugehörigen Linsen derart angeordnet, daß sie nur die Strahlung von vier Zonen empfangen, die gegenüber den vier Lichtbündeln im wesentlichen gleich angeordnet sind, wobei eine der Fotozellen das Licht aufnimmt, das von den Köpfen der vier Kegel reflektiert wird, welche sich entlang einer anderen Seite der erwähnten Dreiecksanordnung befinden, und zwar unter einem bestimmten Winkel zu den Lichtbündeln der vier Lampen, so daß jeder dieser vier Kegel von einer anderen der erwähnten vier Lampen angestrahlt wird. Eine weitere Fotozelle empfängt das Licht, das von den Köpfen der drei Kegel in der nächsten, von drei verschiedenen Lampen angestrahlten Reihe reflektiert wird; eine dritte Fotozelle empfängt das von den Köpfen der beiden Kegel der nächsten Reihe reflektierte Licht, wobei die Kegel wiederum von zwei verschiedenen Lampen angestrahlt werden; und die vierte Fotozelle empfängt das Licht, das von dem Kopf des noch verbleibenden Kegels reflektiert wird. Auf diese Weise steht für jeden Kegel eine einzige Kombination einer bestimmten Lampe und einer bestimmten Fotozelle zur Verfügung, üachdem die Kugel ausgerollt und ausreichend Zeit vergangen ist, daß die Kegel zur Ruhe kommen, blitzen die vier Lampen nacheinander auf, und die Fotozellen erzeugen elektrische Signale, durch die die Zahl und die Stellungen der noch aufrechtstehenden Kegel identifiziert werden.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend an Hand der Zeichnungen näher beschrieben.

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Pig. 1 zeigt eine Draufsicht auf einen Teil einer Baiin des Bowling-Spiels, in der zehn Kegel in der erwähnten Dreiecks-.anordnung aufgestellt sind; dabei sind in vereinfachter Schnittdarstellung Teile einer Einrichtung zum Peststellen der Kegel gemäß der Erfindung gezeigt. Die Schnittebene ist entsprechend der Linie 1-1 der Pig. 2 horizontal angeordnet.

Pig. 2 zeigt eine Ansicht in einer vertikalen Ebene, die sich unmittelbar hinter der hinteren Reihe der Kegel befindet, und zwar entsprechend der Linie 2-2 der Pig. 1.

Pig. 3 ist ein horizontaler Schnitt entlang der Linie 3-3 der Pig. 2.

Pig. 4 zeigt ein elektrisches Schaltbild der Einrichtung zur Peststellung der Kegel, welche eine Anzeigeeinrichtung steuert, durch die die Zahl und die Stellung der stehenden Kegel angezeigt wird.

Wie aus den Figuren 1 und 2 hervorgeht, sind zehn Kegel 1 bis 10 in der beim Bowling-Spiel üblichen Dreiecksanordnung aufgestellt. Die Kegel befinden sich in ihrer Ausgangsstellung. Nachdem eine Kugel ausgerollt ist, können einige der Kegel um eine bestimmte Strecke aus diesen Ausgangslagen entfernt sein, und dies muß bei der Ausbildung der Einrichtung zur Peststellung der Kegel berücksichtigt werden. Gestrichelte Linien 11 bi-s bezeichnen die Bereiche, innerhalb derer die Köpfe der Kegel nach Ausrollen der ersten Kugel verschoben sein können, wobei diese Kegel durch eine Aufstellmaschine einer zur Zeit weit verbreiteten Bauart noch als stehende Kegel behandelt werden. Die Wirkungsweise der Einrichtung zum Peststellen der Kegel sollte daher duroh Ortsveränderungen dieser Größenordnung nicht gestört werden. Die Kegel sind auf der Pläche 21 aufgestellt, auf deren beiden Seiten sich die üblichen Seitenteile 22 und befinden. Vor der Aufstelleinrichtung ist die übliche Abschirmung 24 vorgesehen, welche die Einrichtung gegenüber den Spielern und den Zuschauern verdeckt.

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Die erfindungsgemäß vorgesehenen Lampen- und Fotozellenanordnungen liegen vorzugsweise auf gegenüberliegenden Seiten der Fläohe 21, unmittelbar hinter der Abschirmung 24. Auf diese Weise sind sie kaum oder überhaupt nicht sichtbar, und sie beeinträchtigen weder das Spiel noch die Anordnung oder Wirkungsweise der vorhandenen Aufstellvorrichtung. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform erstreckt sich eine waagerechte Querleiate 25 über die Breite der Fläche 21, und an ihr sind zwei Gehäuse 26 und 27 angebracht, von denen eines die Blitzlampen und ihre Linsen und das andere die Fotozellen und ihre Linsen enthält. Das die Lampen aufnehmende Gehäuse kann auf einer der beiden Seiten der Bahn angeordnet sein, während das die Fotozellen aufnehmende Gehäuse sich auf der anderen Seite befindet.

Die .Ausbildung der vier Blitzlampen 28, 29, 30 und 31 kann in beliebiger, zweokmässiger Weise erfolgen. Die Wahl des Lampentyps ist zwar nicht kritisch, jedoch haben kleine Gasentladungslampen, wie sie für sehr kurze Belichtungszeiten in der Fotografie verwendet werden und auch als Elektronenblitzlampen oder Stroboskoplampan bezeichnet werden, besonders gute Resultate ergeben. Das von jeder der Lampen ausgestrahlte Licht wird als definiertes Lichtbündel von vorgegebenem Querschnitt durch geeignete Einrichtungen fokussiert, die im allgemeinen eine Maske und eine Linse enthalten. So ist beispielsweise an der Lampe eine Maske 32 angeordnet, die im allgemeinen aus Metall oder einem anderen undurchsichtigen Werkstoff besteht, und welche eine kleine Öffnung aufweist, durch die das Licht austreten kann und dabei die Form des gewünschten Lichtbündeis annimmt. Das aus der öffnung der Maske 32 austretende Licht wird durch eine Linse 36 in ein Bündel nahezu gerichteter, geringfügig divergierender Lichtstrahlen fokussiert. Dieses Lichtbündel wird als Lichtbündel I bezeichnet.

Die Begrenzungen des Liohtbündeis I sind in Fig. 1 durch strichpunktierte Linien 60 und 61 und in Fig. 2 durch eine strichpunktiert angedeutete trapezoidartige Figur 76 dargestellt. Das Liohtbündel I tritt durch eine öffnung 40 aus dem Gehäuse 26 aus. Dieses I&ohtbündel strahlt die Köpfe der Kegel 1, 2, 4 und 7 an,

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welche sich auf einsr Linie "bzw. Reihe entlang ein^r Seite der dreieckigen Figur "befinden, in der die Kegel aufgestellt sind. Wie aus Figur 2 hervorgeht, liegt das Gehäuse 26 oberhalb der oberen Begrenzungen der Kegel, und das Liohtbündel ist von der Öffnung 40 über die Köpfe der Kegel abwärts geneigt, wobei sein Querschnitt dem strichpunktierten Trapezoid 76 in der vertikalen Ebene entspricht, die durch die Linie 2-2 der Figur 1 gebildet ist. Auf diese Weise ist sichergestellt, daß der Kopf jedes Kegels angestrahlt wird und daß kein Kopf eines Kegels durch einen davorstehenden Kegel beschattet v/ird, unabhängig davon, wie die Kegel aus ihren Ausgangsstellungen verschoben sind. Aus Fig. 2 geht ferner hervor, daß das Lichtbündel I in seinem unteren [Ceil weiter ist als im oberen Teil. Der G-rund für diese Maßnahme ergibt'sich bei einer Betrachtung der Fig. 1, wenn man berücksichtigt, daß der Strahl auf die Köpfe der Kegel abwärts gerichtet ist, und daß der Kegel 1 auch dann angestrahlt sein muß, falls er irgendeine andere Stellung innerhalb der gestrichelten Linie 11 einnehmen sollte. Der obere Teil des Strahlenbündels, durch das der Kopf des Kegels 7 anzustrahlen ist, kann schmaler sein als der untere Teil dieses Bündels, und es strahlt noch den Kopf dieses Kegels in jeder Stellung an, die er innerhalb der strichpunktierten Linie 17 einnehmen kann. Es ist anzustreben, daß die Lichtbündel nicht breiter als erforderlich sind, da eine größere Breite der Strahlen nutzlos wäre und unter anderem den Hachteil hätte, daß in zunehmendem Maße Licht von anderen Gegenständen als den Köpfen der stehenden Kegel reflektiert wird, so daß unter Umständen eine fehlerhafte Anzeige die Folge sein könnte.

In ähnlicher Weise wirken Masken 33, 34 und 35» Linsen 37, 38 und 39, und Öffnungen 41, 42 und 43 mit Lampen 29, 30 und 31 zusammen, so daß Lichtbündel II, III und IV gebildet werden. Die Ränder des Liohtbündeis II sind in Fig. 1 durch strichpunktierte Linien 62 und 63 und in Fig. 2 durch ein strichpunktiertes Reohteok 77 dargestellt; die Ränder des Lichtbündeis III sind in Fig. 1 durch strichpunktierte Linien 64 und 65 lind in Fig. 2 durch ein strichpunktiertes Rechteck 78 dargestellt; und die Ränder des Liohtbündels IV sind in Fig. 1 durch strichpunktierte Linien 66 und 67 und in Fig. 2 durch ein strichpunktiertes Recht-

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eck 79 dargestellt. Die Querschnitte der Lichtbündel in der Ebene der Linie 2-2 nehmen von Lichfbündel I zum Lichtbündel" IY fortschreitend ab; Lichtbündel I, das vier Kegel anstrahlt, hat den größten Querschnitt, und Lichtbündel IV, das nur einen Kegel anstrahlt, hat den kleinsten Querschnitt. Diese Ausbildung ist dadurch bedingt, daß der Querschnitt jedes Lichtbündeis nioht größer bemessen ist, als es zum Anstrahlen der Köpfe der vorgesehenen Kegel in dem zu erwartenden Bereich ihrer jeweiligen, durch die gestrichelten Linien 11 bis 20 angegebenen Stellungen erforderlich ist. Wie bereits, erwähnt, ist diese Begrenzung der Ausdehnung der Lichtbündel von besonderer Bedeutung, um Streustrahlung, die von anderen Gegenständen als den Köpfen der Kegel reflektiert wird, möglichst gering zu halten. Sie ist auch aus einem weiteren Grunde wesentlich, wie nachfolgend noch beschrieben wird.

Der Querschnitt jedes der Lichtbündel wird in erster Linie durch die Abmessung und die Form der Öffnung in der dem Lichtbündel zugeordneten Maske bestimmt. Die Linsen werden zweckmässig derart ausgebildetι daß sie ein Bild dieser Öffnung ungefähr in der Nähe der Ebene erzeugen, die durch die Linie 2-2 der Mg. 1 dargestellt ist, obwohl die genaue Lage dieses Bildes nicht kritisch ist, da die Ränder der Lichtbündel über einen beträchtlichen Bereich ihrer Länge hinreichend scharf bleiben. Die Lampe, die Maske und die Linse zur Erzeugung des Lichtbündels IV liegen unterhalb der Lampe, der Maske und der Linse zur Erzeugung des Liohtbündeis III. Auf diese Weise ist eine optimale Anordnung der Lampen, Masken und Linsen zur Ausbildung der gewünschten Liohtbündel-Anordnungen erreicht, und die Gesamtbreite der Einrichtung bleibt klein genug, um sie auf Kegelbahnen üblicher Bauart ohne besondere Änderung der vorhandenen Einbauten zu verwenden.

Die optisohen Systeme in den Gehäusen 26 und 27 sind im wesentlichen in gleioher Weise ausgebildet, abgesehen davon, daß das ein© Gehäuse Blitzlampen und das andere Fotozellen enthält. Wie aus yig. 1 hervorgeht, enthält Gehäuse 27 vier Fotozellen 44, 45» 46 und 47» vier Masken 48, 49, 50 und 51» vier Linsen 52, 53, 54 und 55v und vier Gehäuseöffnungen 56, 57, 58 und 59. Die Foto-

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zellen sprechen nur auf licht an, welches innerhalb der strahlenbündelähnlichen Zonen A, B, C und D entsteht, wo "bei diese Zonen vorzugsweise genau die gleichen lagen einnehmen, wie sie durch lichtbündel eingenommen würden, wenn man die Fotozellen durch lampen ersetzen würde. Die Fotozelle 44 spricht daher nur auf licht an, das 'von Gegenständen innerhalb der Zone A reflektiert wird, deren Grenzen in Fig., 1 durch strichpunktierte linien 68 und 69 und in Fig. 2 durch eine strichpunktierte trapezoidartige Figur 80 dargestellt sind; die Fotozelle 45 spricht nur auf licht an, das von Gegenständen innerhalb der Zone B reflektiert wird, deren Grenzen in Fig. 1 durch strichpunktierte linien 70 und 71 und in Fig. 2 durch ein strichpunktiertes Rechteck 81 angedeutet sind; die Fotozelle 46 spricht nur auf licht an, das von Gegenständen innerhalb der Zone C reflektiert wird, deren .Grenzen in Fig. 1 durch strichpunktierte linien 72 und 73 und in Fig. 2 durch ein strichpunktiertes Rechteck 82 angedeutet sind, und Fotozelle 47 spricht nur auf lioht an, das von Gegenständen innerhalb der Zone D reflektiert wird, deren Grenzen in Fig. 1 durch strichpunktierte linien 74 und 75 und in Fig. 2 durch ein strichpunktiertes Rechteck 83 angedeutet sind. Die Zonen A, B, 0 und D haben die gleiche Abmessung und die gleiche Form wie die entsprechenden lichtbündel I, II, III und IV, jedoch kreuzen sie die lichtbundel unter einem solchen Winkel, daß der Schnittbereich jeder Zone mit einem lichtbündel nur die Stellung eines einzigen Kegels bedeckt. Die vier Fotozellen 44 bis 47 können in beliebiger zweckmässiger Weise als lichtempfindliche Einrichtungen ausgebildet sein, und an sie ist im wesentlichen nur die Forderung zu stellen, daß sie als Transduktoren wirken, die lichtblitze in elektrische Impulse umwandeln; es können z.B. lichtempfindliche Röhren, fotoelektrische Halbleiterzellen oder Fotowiderstandszellen und dergl. verwendet werden. Aus Kostengründen und praktischen Erwägungen können mit Vorteil Kadmiumsulfidzellen verwendet v/erden« Obwohl die AnspreJchgeschwindigkeit von Kadmiumsulfidzellen im allgemeinen als verhältnismässig niedrig angesehen wird, hat es sich gezeigt, daß Zellen dieser Art eine hinreichend hohe Ansprechgeschwindigkeit haben, und sie sind daher im vorliegenden Zusammenhang, wenn sehr helle, schnelle lichtblitze durch stroboskopisch^ Foto-Blitzlichtlampen an den

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Stellen der Lampen 28 Ms 31 eingesetzt werden, ausreichend.

Das "beschriebene optische System spricht nur auf reflektierende Gegenstände an, die innerhalb der Räume liegen, welche durch die Schnittbereiche der Lichtbündel I, II, III und IV mit den Zonen A, B, C und U dargestellt werden. Wie aus Pig. 2 hervorgeht, hat das Lichtbündel I einen verhältnismässig großen Querschnitt in der Nähe der letzten Reihe der Kegel, und es kann daher Kegel anstrahlen, die nicht aufrecht stehen. Unabhängig hiervon werden jedoch die Fotozellen nur auf dasjenige Licht ansprechen, das von Gegenständen innerhalb einer der Zonen A, B, C oder D reflektiert wird. In der i\lähe der letzten Reihe der Kegel wird daher derjenige Teil des Lichtbündels I (dessen Quereohnitt durch die strichpunktierte Trapezoidlinie 76 dargestellt ist), der nicht die Zone D (deren Querschnitt durch das strichpunktierte Rechteck 85 dargestellt ist), überlappt, an der Fotozelle 47 kein Signal hervorrufen. Auf diese V/eise ist gewährleistet, daß die Fotozellen nur auf Licht ansprechen, das von den Köpfen aufrechtstehender Kegel reflektiert wird.

Es ist auoh wesentlich, daß das beschriebene Ansprechsystem nicht von der üblichen Dauerbeleuchtung der Kegelbahn und der Kegel gestört wird. Eine solche Beleuchtung bewirkt naturgemäß, daß eine bestimmte Lichtstrahlung auf den Fotozellen auftrifft und ein geringer, verhältnismässig gleichförmiger elektrischer Strom durch die Fotozellen fließen kann. Die selir hellen Lichtblitze, die von den Köpfen aufrechtstehender Kegel reflektiert werden, wenn die Blitzlampen zünden, bewirken jedoch plötzliche Steigerungen der auf einer oder mehreren Fotozellen auftreffenden Lichtstrahlung, und sie erzeugen daher hinreichend starke elektrische Impulse, die den geringen, stetigen Strömen überlagert werden. Me naohgeschalteten Einrichtungen werden jedoch nioht von den gleichförmigen Strömen, sondern von den elektri-Bohen Impulsen als Eingangssignale gesteuert.

Fig. 4 sseigt sohematisoh ein elektrisches Schaltbild einer Ein- riohtung zum Feststellen aufreohtstehender Kegel gemäß der Erfindung, welche mit einer Anzeigetafel zusammenarbeitet, durch

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die die Zahlen und Stellungen der Kegel angegeben werden, die naoli dem Ausrollen jeder Kugel noch aufrecht stehen. Eine solche Anzeigetafel ist jedoch lediglich ein Beispiel für die Yerwen- dung der beschriebenen Einrichtung zum Feststellen der Kegel; es können auch andere geeignete Anwendungen der erfindungsgemäßen Einrichtung vorgesehen sein, z.B. das Zusammenwirken mit einem Gerät, das eine selbsttätige Zählung und Registrierung der Spielergebnisse bewirkt.

Die Anzeigetafel kann zehn elektrische Lampen 101 bis 110 aufweisen, die in Dreieckform entsprechend der Aufstellung der Kegel angeordnet sind. Die erwähnten.Lampen werden durch zehn Relais 111 bis 120 gesteuert, wobei ein normalerweise geöffneter Kontakt des Relais 111 mit Lampe 101 in Reihe geschaltet ist, ein normalerweise geöffneter Kontakt des Relais 112 in Reihe mit Lampe 102 usw., so daß jede Lampe eingeschaltet wird, wenn das zugeordnete Relais erregt wird und den Kontakt schließt; die Lampen werden ausgeschaltet, wenn das zugehörige Relais entregt wird und der Relaiskontakt öffnet. Die Wicklung jedes Relais ist in Reihe mit ihrem eigenen Kontakt geschaltet, so daß auf diese Weise derselbe Kontakt, der die Lampe einschaltet, auch als Haltekontakt dient, um das Relais solange zu erregen, bis der Stromkreis in noch zu beschreibender Weise unterbrochen wird. Wie durch Klemme 142 angedeutet, kann zur Speisung der Lampen und der Relais eine Stromquelle geeigneter Art verwendet werden.

Ein sechsstufiger, durch einen Portschaltmotor 121 angetriebener Schrittschalter weist sechs Schaltgruppen 122, 123, 124, 125, 126 und 127 auf. Im Rahmen des Fachwissens in diesem Zweig der Technik können im Bedarfsfall an Stelle der dargestellten'mechanischen Schalteinrichtung auch elektronische Schaltungen verwendet v/erden, ohne daß das zugrundeliegende Prinzip wesentlich geändert wird. Die sechs Schaltarme, und zwar einer je Schaltgruppe, sind in ihrer Ausgangslage oder Hullage dargestellt, in der jeder Betriebevorgang beginnt. Wie nachfolgend noch näher beschrieben wird, wird naoh Ausrollen jeder Kugel der Fortschaltinotor 121 derart betätigt, daß die sechs Schaltarme eine vollständige Drehung im Uhrseigersinn ausführen und dann wieder in

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die dargestellte !ullage zurückkehren. Der Betriebsvorgang des Fortschaltmotorsywird durch Schließen eines von drei parallelen Schaltern 129» 130 und 131 eingeleitet, welche eine Klemme des Portschaltmotors über einen normalerweise geschlossenen Kontakt eines noch zu "beschreibenden Relais erden. Die andere Klemme des iOrtschaltmotors ist mit einer geeigneten elektrischen Spannungsquelle 128 verbunden.

Die drei Schalter 129, 130 und 131, durch die der Betriebsvorgang des Fortschaltmotors 121 eingeleitet wird, können beispielsweise aus einem von Hand betätigten Schalter 129 bestehen, durch den der Betriebsvorgang des IOrtschaltmotors eingeleitet werden kann, sobald dies von einem Spieler oder einer anderen Person gewünscht wird, und aus einem Schalter 130, der mit der selbsttätigen Kegelaufstellmaschine derart verbunden ist, daß er selbsttätig geschlossen wird, wenn der vertikal bewegbare Teil dieser Maschine seine Abwärtsbewegung in Richtung auf die Kegel beginnt, sobald die erste Kugel eines Rahmens ausgerollt ist, und aus einem Schalter 131, der mit der Kegelaufstellmaschine derart verbunden ist, daß er geschlossen wird, wenn der Arm der Kegelaufstellmaschine, der die restlichen Kegel aus der Bahn entfernt, sioh nach dem Rollen der zweiten Kugel in Bewegung setzt. Die Schalter 130 und 131 sind übliche Ausführungsformen kleiner elektrischer Sohalter, die ohne Schwierigkeiten und ohne besondere Änderungen an der Aufstellmaschine angebracht werden können. Ihr Zweck ist, einen selbsttätigen Betriebsvorgang des Sohaltzyklus zum Feststellen der Kegel einzuleiten, und zwar in einer solchen Zeit, daß die Feststellung abgeschlossen ist, bevor die Kegelaufstellmaschine die Kegel entfernt, jedooh mit einer hinreichenden Verzögerung nach dem Rollen der Kugel (wobei diese Verzögerung durch die Kegelaufstellmaschine selbst bedingt ist), daß der Feststellzyklus nicht eingeleitet wird, bevor sich etwa noch bewegende Kegel Zeit gehabt haben, zur Ruhe zu kommen.

Wenn ein Feststellzyklus durch Schließen von Schalter 129, 130 oder 131 eingeleitet ist, wobei der Schließvorgang lange genug andauerte, um Fortschaltmotor 121 zur Bewegung der Fortschalt-

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arme im Uhrzeigersinn um einen Schritt aus ihrer ursprünglichen qUlBt. Hullage in ihre Stellungen hei Schritt 1 zu veranlassen, wird die Verbindung von dem Portschaltmotor zur Erde durch Schaltgruppe 122 geschlossen gehalten, so daß der Fortschaltmotor 121 weiterarbeitet, bis die sechs Schaltarine um eine vollständige Umdrehung weiter bewegt und in die Nullage zurückgekehrt sind, unabhängig davon, ob die Schalter 129» 130 und 131 geschlossen bleiben oder nicht. Am Ende einer vollständigen Umdrehung wird die Verbindung zur Erde über Schaltgruppe 122 unterbrochen, so daß der Fortschaltmotor stillgesetzt und der Feststellzyklus beendet wird. Es kann jedoch vorkommen, daß einer der Schalter 129, 130 und 131 in diesem Zeitpunkt noch geschlossen ist, und es müssen daher Vorkehrungen getroffen werden, um die sofortige Wiederaufnahme eines neuen Zyklus su vermeiden. Diesem Zweck dient Relais 143, das bei Erregung durch Schließen eines der Schalter 129> 130 und 131 den normalerweise geschlossenen, in Reihe mit diesen Schaltern liegenden Relaiskontakt öffnet, so daß die Verbindung bzw. der Stromkreis unterbrochen wird und unterbrochen bleibt, bis das Relais 143 durch eine spätere Öffnung des den Vorgang einleitenden Schalters entregt wird. Auf diese Weise wird bei jeder Betätigung eines der Schalter 129, 130 und 131 der Stromkreis nur während einer Zeitspanne geschlossen, die für den Arbeitsvorgang des Relais 143 ausreicht, wobei die dem Relais 143 betriebsmäßig zugeordnete Verzögerung ausreichend zu bemessen ist, daß der Fortschal txaotor 121 in Betrieb gesetzt wird und die Fortschaltarme wenigstens um einen Schritt im Uhrzeigersinn weiter bewegt. Die erforderliche Verzögerung kann entweder durch Wahl eines geeigneten Relais mit einer verzögerten Charakteristik erreicht v/erden, oder dadurch, daß zusätzlich eine weitere Schaltung zum Zweck der Herstellung der erwähnten Verzögerung vorgesehen ist, z.B. ein Kondensator 144, der zu der Wicklung des Relais 143 parallel geschaltet ist, wobei beide über einen Widerstand 145 mit der durch Klemme 146 angedeuteten Spannungsquelle verbunden sind. Da bis zum Aufladen des Kondensators 144 über den Widerstand 145 kein ausreichender Strom zum Betätigen des Relais 143 durch die Wicklung des Relais fließen kann, kann eine Schaltung dieser Art verwendet werden, um die erforderliche Ver-

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zögerung zu erhalten, welche erlaubt, daß der Fortschaltmotor 121 in Betrieb gesetzt wird.

Der Sohaltarm der Schaltgruppe 123 ist mit einer durch Klemme 132 angedeuteten Spannungsquelle verbunden, deren Spannung so bemessen ist, daß sie die vier Blitzlampen 28, 29, 30 und 31 zum Aufleuchten bringen kann. Diese vier Lampen sind mit der zweiten, dritten, vierten und fünften Schaltstufe der Schaltgruppe 123 verbunden, so daß die vier Lampen während jedes Arbeitszyklus des Portschaltvorganges nacheinander aufblitzen.

Die fotoelektrischen Einrichtungen 44, 45» 46 und 47 sind mit einer geeigneten, durch Klemme 133 angedeuteten elektrischen Stromquelle verbunden. Belastungswiderstände 134, 135» 136 und 137 sind in der dargestellten Weise mit den vier Fotozellen in Reihe geschaltet. Jeder Lichtblitz, der von einer der Fotozellen empfangen wird, bewirkt einen Impuls von erhöhter Stromstärke in der Fotozelle, so daß ein Spannungsimpuls über seinem Belastungswiderstand auftritt. Diese Impulse werden vorzugsweise durch Verstärker 138, 139».140 und 141 verstärkt oder sie werden umgeformt durch Triggerkreise oder dergl., welche in zweckmäßiger Weise derart ausgebildet sind, daß Impulse von ausreichender Amplitude und Dauer gebildet werden, um ein sicheres Ansprechen der Relais zu erreichen.

Der Ausgang des Verstärkers 141 führt unmittelbar zu der Wicklung des Relais 117» so daß jeder von Fotozelle 47 aufgenommene Lichtblitz ein Schließen des Relais 117 bewirkt, wobei die Lampe zum Aufleuchten gebracht wird und dadurch anzeigt, daß Kegel 7 aufrecht steht. Diese Wirkungsweise steht im Einklang mit dem in den Figuren 1 und 2 dargestellten optischen System; es werden nur solche Lichtblitze von Fotozelle 47 aufgenommen, die von dem Kopf des Kegels 7 reflektiert werden, wenn die Lampe 28 zündet.

Der Ausgang des Verstärkers 140 führt zu dem Schaltarm der Schaltgruppe 124. Stufe 2 dieser Schaltgruppe ist mit der Wicklung des Relais 114 verbunden, welches die Lampe 104 zündet, die Kegel 4 entspricht; Stufe 3 der gleichen Schaltgruppe ist

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mit der Wicklung des Relais 118 verbunden, welches die den Kegel 8 darstellende Lampe 108 zündet. Man erhält also wieder das erwünschte Ergebnis: Bei Stufe 2 des Zyklus blitzt Lampe 28 auf, und wenn Kegel 4 aufrechtsteht, wird ein Lichtblitz zur Fotozelle 46 reflektiert, so daß Relais 114 erregt wird und die Lampe 104 zum Aufleuchten gebracht wird. Bei Stufe 3 des Zyklus blitzt Lampe 29 auf, und wenn Kegel 8 aufrecht steht, wird Licht zur Fotozelle 46 reflektiert, Relais 118 erregt und Lampe 108 zum Aufleuchten gebracht.

Der Ausgang des Verstärkers 139 ist mit dem Schaltarm der Schaltgruppe 125 verbunden; von der zweiten Stufe dieser Schaltgruppe besteht eine Verbindung zum Relais 112 zum Zünden der Lampe 102, welche Kegel 2 darstellt; von der dritten Stufe der Schaltgruppe besteht eine Verbindung zum Relais 115 zum Zünden der Lampe 105» die Kegel 5 darstellt, und von der vierten Stufe der Schaltgruppe besteht eine Verbindung zum Relais 119 zum. Zünden der Lampe 109> welche Kegel 9 darstellt. Auf diese Weise ist erreicht, daß Lampe 102 zum Aufleuchten gebracht wird, wenn Kegel 2 aufrecht steht, daß Lampe 105 zum Aufleuchten gebracht wird, wenn Kegel 5 aufrecht steht, und daß Lampe 109 zum Aufleuchten gebracht wird, wenn Kegel 9 aufrecht steht. Der Ausgang des Verstärkers 138 ist mit dem Schaltarm der Schaltgruppe 126 verbunden, deren zweite Stufe mit Relais 111 verbunden ist, welches Lampe 101 zum Aufleuchten bringt, die dem Kegel 1 entspricht, und es besteht eine Verbindung von ihrer dritten Stufe zum Relais 113 zur Speisung der den Kegel 3 darstellenden Lampe 103, von ihrer vierten Stufe zum Relais 116 zur Speisung der den Kegel 6 darstellenden Lampe 106, und von ihrer fünften Stufe zum Relais 120 zur Speisung der den Kegel 10 darstellenden Lampe 110. Auf diese Weise wird Lampe 101 zum Aufleuchten gebracht, wenn Kegel 1 aufrecht steht, Lampe 103, wenn Kegel 3 aufrecht steht, Lampe 106, wenn Kegel 6 aufrecht steht, und Lampe 110, wenn Kegel 10 aufrecht steht.

Die Stromkreise zur Erregung der zehn Relais 111 bis 120 werden über Schaltgruppe 127 des Stufensohalters zur Erde geschlossen, und zwar in allen Sohaltstufen außer Stufe 1 des Arbeitszyklus zum Feststellen der Kegel. Beim Beginn jedes Arbeitszyklus, wenn

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der Portschaltraotor die sechs Schaltarme in Stufe 1 versetzt, . sind daher die zehn Relais entregt und alle zehn lampen 101 bis 110 ausgeschaltet. Bei Stufe 2 werden die Verbindungen von den Relais zur Erde wieder über die Schaltgruppe 127 geschlossen, und anschließend senden die vier '.Blitzlampen 28 bis 31 nacheinander bei den Stufen 2 bis 5 Lichtblitze aus, so daß Licht zu den verschiedenen Fotozellen 44 bis 47 von den Köpfen der aufrechtstehenden Kegel reflektiert wird und die betreffenden Lampen 101 bis 110 zum Aufleuchten gebracht werden, um die Zahl und die Stellungen der aufrechtstehenden Kegel anzuzeigen„ Die Erregerkreise der Relais 111 bis 120 sind derart geschaltet, daß ein erregtes Relais in diesem Zustand gehalten wird, bis der Kreis durch Schaltgruppe 127 beim Beginn des nächsten Zyklus unterbrochen wird. Hierdurch ist in vorteilhafter Weise erreicht, daß die Anzeigetafel stets anzeigt, welche Kegel nach dem Ausrollen der letzten Kugel noch stehen blieben, selbst wenn die Kegel in der Zwischenzeit entfernt oder neu aufgestellt worden sind. Die Anzeige wird selbsttätig rechtzeitig gelöscht, damit die Eingangsdaten des nächsten Zyklus aufgenommen werden können.

Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte und beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt, da im Rahmen des Erfindungsgedankens insbesondere im Hinblick auf die Anordnung der Blitzlampen und Fotozellen und die besondere Auslegung der Schaltungen und ihr Zusammenwirken mit der Kegelaufstellvorrichtung im Rahmen j fachmännischer Kenntnis geeignete Änderungen vorgenommen werden können. Dabei kann die Erfindung ohne besondere Schwierigkeiten auch bei anderen Aufstellungsarten der Kegel angewandt werden, beispielsweise dem Lleunersystem, wie es in anderen Ländern üblich ist.

BAD

Patentansprüche

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Claims (8)

1. - 16 Patentansprüche;

   /Ί .) Einrichtung zum Anzeigen der noch aufrechtstehenden Kegel nach Ausrollen einer Kegelkugel in einer Kegelbahn mit beispielsweise dreieckförmiger Anordnung von zehn Kegeln, gekennzeichnet durch eine Lichtquelle zum Erzeugen von vier getrennten pulsierenden Lichtbündeln, die in einem Winkel gegenüber der Kegelbahn ungefähr in Richtung der einzelnen Reihen der Kegel dßr dreieckförmigen Anordnung gerichtet sind, wobei das erste Lichtbündel nur auf die Köpfe von vier in einer Reihe stehenden Kegeln, das zweite Lichtbündel nur auf die Köpfe von drei in einer Reihe stehenden Kegeln, das dritte Lichtbündel nur auf die Köpfe von zwei in einer Reihe stehenden Kegeln und das vierte Lichtbündel auf den verbleibenden Kegel der genannten Anordnung gerichtet ist, durch vier lichtempfindliche Vorrichtungen, welche Ausgangssignale bei jedem eingehenden Lichtimpuls erzeugen, durch Maskierungen für die erwähnten lichtempfindlichen Vorrichtungen, welche einen getrennten Sichtbereich diagonal über die Bahn für jede lichtempfindliche Vorrichtung abgrenzen, wobei die erste dieser lichtempfindlichen Vorrichtungen zur Beobachtung der Köpfe von vier in einer Reihe stehenden Kegeln dient, die von getrennten Lichtbündeln angestrahlt werden, die zweite zur Beobachtung von drei in einer Reihe stehenden Kegeln, die von drei getrennten Lichtbündeln angestrahlt werden, die dritte zur jBeobachtung von zwei in einer Reihe stehenden Kegeln, welche von zwei getrennten Lichtbündeln angestrahlt werden, und die vierte zur Beobachtung des einzigen restlichen Kegels dient, der von einem Lichtstrahl angestrahlt wird, durch eine Schaltvorrichtung, welche nach Durchgang einer Kugel durch die Bahn die vier Lichtbündel wirksam werden läßt, und durch eine Auswertungsvorrichtung, welche auf Lichtimpulse anspricht, die durch die lichtempfindlichen Vorrichtungen empfangen werden, zur Anzeige der Zahl der aufrecht stehenden Kegel.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle auf einer Seite der Bahn derart angeordnet ist, daß sie die Lichtbündel in einem die Bahn kreuzenden vYinkel aussendet, so daß jedes Lichtbündel die Köpfe getrennter diagonaler

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   Kegelreihen der dreieckförmigen Anordnung schneidet, und daß die lichtempfindlichen Vorrichtungen auf der der Lichtquelle gegenüberliegenden Seite der Bahn angeordnet sind, wobei die Masken die Sichtlinie jeder lichtempfindlichen Vorrichtung auf getrennte diagonale Kegelreihen der Anordnung unter einem Winkel zu den Reihen der von den Lichtquellen angestrahlten Kegel begrenzen.
3. 3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Schaltvorrichtung die vier Lichtbündel derart zum Aufleuchten gebracht werden, daß sie nach Durchgang einer Kegelkugel durch die Bahn nacheinander aufleuchten.
4. 4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle vier Blitzlampen enthält, die bei Erregung kurze Lichtimpulse von hoher Intensität aussenden.
5. 5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle eine mit Öffnungen versehene Platte enthält, an der für jedes Lichtbündel eine Linse vorhanden ist, durch die ein schwach divergierendes Lichtbündel erzeugt wird, welches an der Stelle des ersten in ihrem Bereich liegenden Kegels die geringete Breite hat, jedoch breiter ist als die Breite des Kopfes des Kegels, und dessen maximale Breite unterhalb desjenigen Wertes liegt, bei dem sich der Strahl in den von dem nächsten benachbarten Lichtbündel eingenommenen Raum erstrecken würde.
6. 6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle oberhalb der Köpfe der auf der Bahn stehenden Kegel angeordnet ist, wobei die einzelnen Lichtbündel in einem verhältnismässig kleinen Winkel abwärts gegen die Köpfe der Kegel gerichtet sind, so daß das Licht auf die Köpfe jedes der in der dem Liohtbündel zugeordneten Reihe hintereinander stehenden Kegel auoh dann auftrifft, wenn alle Kegel der Reihe aufreoht stehen«
7. 7. Einrichtung naoh einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das vierte Lichtbündel, das auf den einzelnen Eok-Kegel der Aufstellung gerichtet ist, an einer Stelle unterhalb

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   der Ausgangspunkte der drei ersteren Licht "bündel erzeugt wird, und daß die lichtempfindliche Einrichtung zur Feststellung eines einzelnen Eck-Kegels unterhalb der übrigen lichtempfindlichen Einrichtungen angeordnet ist.
8. 8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zur Anzeige nach dem Neuner-System aufgestelltem Kegel die Lichtquelle drei getrennte Liohtbündel aussendet, welche jeweils eine der drei Kegelreihen anstrahlen, und drei lichtempfindliche Einrichtungen vorgesehen sind, deren Sichtbereiche die auf den ersteren drei Kegelreihen im wesentlichen senkrecht stehenden Kegelreihen getrennt erfassen.

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