DE1512728A1 - Schauzeichen,insbesondere zur pneumatischen Betaetigung - Google Patents

Description

. Po.entonwa.1. Berlin, d.n 9. Hai 1967

Dipl.-Ing. W. Meissner ^Pr/I<

Dlpl.-lng. H. Tischer ir 10 "7 Oo

BerHn 33 (Grunewald) IO \ I I LQ

HerberUtr. 22 T*t. 8 87 72 37 SCHAUZEICHEN, EfSBEgOHDERE ZUR FNEÖMATISCHEIT

Der ötgtnstand der Erfindung let ein Sohauaeiohen> welehw» auf beaonders einfache Art die Aenderungen mit grövaercm Wirkungegrad ale bei den bekannten Einrichtungen angaieigt werden itCnnenj und weloheβ insbesondere in pneumatischen Regelkreisen vorteilhaft verwendet werden kann.

Hey Bedarf an allgeaeinerer Verwendung von pneumatischen Regelkreisen und zuearaengeeeteten, aus pneumatischen

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logischen Elenenten aufgebauten Steuersystemen bildet die Begründung der Auebildung von Sohauseiohen» die rein mit pneumatischer Hilfeenergie betätigt werden können.

Sie bekannten verschiedenen Sohauseiohen bestehen im allgemeinen aus hint ere inander rerdrehbar e&er versohiebbar angeordneten Soheiben oder Platten« die ait Aussohnitten rersehen sind. Die Bewegung der Platten bzw. Soheiben erfolgt über verschiedene neohanisohe Übersetzungen) mittels Zwangekurven. Das in Fig. 1 als Beispiel dargestellte bekannte Sohauzeiohen wird im allgemeinen Bei Fernsprechapparaten und in der Eisenbahnsicherungstechnik allgemein verwendet. Das Auebildungsprinzip wird an Band der beiden Figuren la und Ib, welche das Sohauseiohen in Vorderansicht» bzw. in Seitenansicht sohematisoh darstellen, erörtert. Vie in den Figuren ersichtlich} sind in der oberen Soheibe 1 kreissektprförmige Ausschnitte ausgebildet» wobei auf der unteren Scheibe 3 die aufeinander folgenden kreiesektorförmigen Oberfläohenteile den Aussohnitten 2 der Soheibe 1 entsprechend abwechselnd zwei verschiedene Farben, z.B. sohwarz und weiss, zeigen. Die Anzeige des Sohauzeiohens erfolgt dadurch, dass sieh die eine Soheibe in Verhältnis zu der anderen verdreht» undzwar im allgemeinen die untere im Verhältnis zu der oberen» wodurch in den Ausschnitten der oberen Soheibe Kreissektoren mit anderer

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Farbe erscheinen.

Sine gleichwertige "bekannte Ausführung ist in Fig. 2a und 21} in Vorderansicht und Seitenansicht dargestellt, doidh ait der Abweiohung» dass in der oberen Platte 4 des Sohaueeichene reohteckfBrnige Ausaohnitte 5 ausgebildet sind und auf der hinter dieser Platte liegenden Platte 6 abwechselnd Streifen in zwei verschiedenen Farben angebracht sind. Durch die Verschiebung der Platte 6 oder der Platte 4 in Richtung des Pfeiles 7 erscheinen in den öffnungen an Stellen der Streifen einer Farbe Streifen pit anderer Farbe. Die Bewegung der Platten erfolgt unter Zwisehenf(Igung von Zirangskurven.

Ein gemeinsamer Naohteil der bekannten Sohau«eichen liegt darin, dass cur Bewegung der Scheiben und der Platten verhältnieeässig verwickelte Zwangekurven notwendig sind. Sie Zwangekurven bilden sich reibende und sich abnütsende Bauteile und setzen die ^Tebensdauer des Gerätes bedeutend herab. Sine »ufällige fehlerhafte Betätigung) Mangel an Schmierung, nioht entsprechende Montierung, usw. können bei den sich aufeinander verschiebenden Bauteilen Selbstsperrung hervorrufen. Das Gerät kleamt eich und gibt unabhängig von de» Steuersignal oino fehlerhafte oder nur halbe Ame ige.

Ein weiterer, ebenfalls bedeutender Haohteil der

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bekannten Sohauzeiehen besteht darin, das« nur ein Teil des Sohaufeldes, höchsten» die Hälfte desselben) die Farbe ändert. Demzufolge ist die Ausnutzung der Oberfläche des Schaufeidee nicht ökonomisoh.

, Bei der erfindungsgemässen Ausführung werden die erwähnten Naohteile, bzw. Mängel daduroh beseitigt» dass die vollständige Stirnfläche but Anzeige ausgenützt wird» wobei unter gegebenen Verhältnissen - insbesondere in pneumatischen Systemen - die eioh bewegenden Bauteile praktisoh ohne Leitkurren, reibungsfrei bewegt werden können. Bei der erfindungsgenässen Lösung werden die genannten Nachteile duroh Verwendung des Prineips der vollständigen Refraktion beseitigt.

Bei den erfindungsgemässen Sohauzeiohen werden die erwähnten Vorteile daduroh orreioht, dass die wirksame Stirnfläche des Sehauzeiohenkörpers» weloher aus lichtdurehlässigem Material besteht, als eine auf die Einfallsrichtung des Liohtes senkreohte Ebene oder als eine einen geringen, höchstens 15° grossen Einfallswinkel bildende» gebogene Fläche ausgebildet ist» wobei auf dor Rüokeeite des Sohaueeiohenkörpers eine oder mehrere liohtreflektierende Fläohen, die mit der Einfallsriohtung des Liohtes 40 bis 50°, vorteilhaft⁴. 45° einsohliessen» vorgesehen sind und eventuell auf der Rückseite und bzw. oder an den Seitenf

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flächen dee SöhaueeiohenkSrpers auoh eine oder mehrere Oberflächen, die parallel bu der Einfalleriohtuog des Lichtes und senkrecht bu der Reflexionsbahn der auf der Rüokseite angeordneten sohiefen Oberflächen liegen» angeordnet sind, weiters, dass hinter dem Sohauaeichenkörper ein Anzeigeteil mit farbifen Oberflächen» die mit den auf der Rückseite und baw. oder auf den Seitenflächen des Sohauzeiohenkörpers befindlichen Oberflächen in Deckung getlraoht werden können» verschiebbar angeordnet ist.

Bei einer Variante des erfindungegemässen Sohauseiohens können der SohauzeiohenkSrper, sowie die an der Rückseite desselben befindlichen liohtreflektierenden Oberflächen, die unter 45° bis 50^ bu der linfallsriohtung angeordnet sind» duroh Spiegel ersetst werden. In diesem Fall kann der Anzeigeteil mit seinen farbigen Seitenflächen im Laufe der Bewegung über Spalten» die zwischen den Spiegeln oder aueserhalb den Spiegeln ausgebildet sind» in den Liohtreflexionsweg der Spiegel bewegt werden. Die Anzeigewirkung des Sohauzeiohens ist auoh in diesem Tall im Veeen die gleiche» wie bei den oben erwähnten erfindungsgemässen Ausführungen.

Der Gegenstand der Erfindung wird an Hand der Zeichnung auf Grund von einigen beispielsweisen Ausführungen näher erörtert.

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Die Figuren 3a und 3b) 4a und'4b| 5a und 5b und 6 stellen verschiedene Varianten des erfindungsgemässen Sehaueeiohens dar.

Sie Figuren 3a und 3% Beigen sirei Stellungen eine« erfindungsgemäeeen Sohauseiohene im Sehnitt. Bei die« «er Ausführung treten die Liohtstrahlen 8 duroh die - sweokmässig mild gewölbte - Oberfläche 9 &«■ Sehaueeiohenkörpero, der aus lichtdurchlässigem Material) *.B« aus Plexiglas oder aus optisohem Glas besteht, in daa Innere des Sohauzeiohenkurpers 10 hinein. Sie Liehtstrahlen» welohe den Sohauzeiohenkörpei durohlaufen, fallen auf die Oberfläche 11 mit einem Kegelwinkel τοη etwa 45° und werden duroh diese Oberfläche in Seitenriohtung, in Sichtung der

Pfeile 12 reflektiert. Sie Liohistrahlen treten duroh die

eylindrische Seitenfläche 13 aus dem Sohauseiohenkörper 10 hinaus.

Wird 4er Anzeigeteil 15ι welcher an einer Mbmbrane I4 befestigt ist, in Hiohtung des Schaueeiohenkörpers 10 bewegt» so wird die farbige Innenfläche 16 vor die Oberfläche 13 gebraoht) die Liohtstrahlen beleuchten die jsylindrieohe Ihnenf lache und werden auf dem rorher besohriebenen ^ege, dooh in entgegengesetzter Richtung reflektiert und traten duroh die Stirnfläche 9 des Sohauseichens hinaus. Der Beobachter sieht dann, dass die roll-

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etändige Stirnfläche des Schauzeichens in eine andere Farbe hinübergegangen ist. Auf diese Heise zeigt die Stirnfläche des Sohauzeiohens die Farbe der Innenfläche Ιέ des sylindriechen Anzeigeteil· 15» welohe 4ie Oberfläche 13 deokt. Der Anzeigeteil 15 kann mittels der Membrane 14 in Achsrichtung bewegt werden. Die Farbänderung dos Schauseiohens kann derart b.B. duroh einen pneumatischen Brück her* vorgerufen werden, wobei die vollständige Stirnfläche des Schaumeiohens ihre Farbe ändert.

In der Praxis ist es vorteilhaft« die Oberfläche mit 45 Neigungswinkel der vorgeschriebenen Ausführung in mehrere Teile aufzuteilen. Man kann leicht einsehen, dass bei der Ausbildung eines eineigen Kegele, der die Farbenände*· rung bewirkende Anzeigeteil mindestens mit der Hälfte des nützlichen Stirnfläohen-Durehneeaere awisohen den beiden Endlagen bewegt werden muss. Dies bedeutet aber, dass bei Schauzeichen mit gröeserer Stirnflache die bewegende Membrane, oder der zu diesem Zweck dienende Kolben, und damit auoh der Anzeigeteil einen bedeutenden *feg hinterlegen muss* Die Grosse dieser Bewegung kann dadurch herabgesetzt werden, dass die einzige Kegelobcrfläche auf mehrere Kegel- bzw. Kegelstumpfmantelflachen, die zweokmässig konzentrisch angeordnet sind, aufgeteilt wird. Die Teilung der Oberfläche kann auch derart erfolgen, dass keine Kegel- oder Kegelstumpfmantelfläohon, sondern z.B. rechteckige Oberflächen,

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oder fyr&miden- bzw. fyraaidenatumpfoberflfichen nit ent-■preohendnn Neigungswinkeln verwendet werden.

Die Figuren 4a und 4b .neigen die Abänderung der Ausführung naoh den Figuren 3a und 3b, bei weIober die Teilung des Kegels in einer Riohtung erfolgt. Sie Oberfläohe 11 der Fig. 3 wird auf eine beliebige Anzahl von geringeren kegeligen Oberflächen 17 geteilt.-Der !Peilung wird eine Grenze nur durch die 'Zweokoässigkeit gestellt. In Figuren 4a und 4b wurde der Portpflaniungeweg des Lichtes ia Falle eines in drei Teile geteilten Kegels in beiden Anzeigelagen dargestellt} undzwar die Einfal^richtung wurde mit ausgezogener und das reflektierte Licht mit gestrichelter Linie dargestellt. Sie Wirkungsweise ist übrigens die gleiehe, wie bei dor Ausführung naoh Fig. 3} die gleichen Bauteile sind in beiden Figuren sit gleiohen Be-■ugeseiohen bezeichnet. Eine weitere Erläuterung dieser Ausführung naoh Fig. 4 ist in Anbetracht der Ausführung naoh Fig. 3 nicht nötig.

Bei dor Aueführungsform nach den Figuren 5a und 5b erfolgt die Aufteilung der Kegeloberfläöhe mittels Kegeln veränderlicher Riohtung. Auoh hier kann die Oberfläche auf eine beliebige Anzahl von geringeren kegeligen Oberfläohen geteilt werden. Bei der Teilung werden nur die Geeicht »punkte der Herstellung in Betracht genommen. Bei die-

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•er Ausführung werden die Innenfläche und auoh die Aussenfläohe des zylindrischen feiles des Anzeigeteils 15 ausgenutzt. !Dieser zylindrische Teil wird in die Spalte 18 hineinbewegt. Bei dieeer Bewegung sieht der Beobachter anstatt der früheren spiegelnden, glänzenden Stirnflfiohe die Farbe der Stitemr&nder des genannten Zylinders«

Bei der Ausführungsvariante nach Fig. 6 wurde der Sohauzeichenkörper 10 mit entsprechender Kegelausbildung hergestellt, doch mit dem Unterschied« dass die vollständige Liohtbrechung auf der Kegeloberfläohe ait 45° Neigungswinkel durch Anpressen eines elastischen farbigen Anzeigeteiles 20 an die Oberfläche 19 des Sohauzeiohenkörpers behöben wird«

Bei den drei gezeigten erfindungegesässen Ausführungsbeispiolen wurden die den Anzeigeteil bildenden, auf verschiedene Weise ausgeführten Zylinder bzw, elastischen (z.B. aus Gummi, oder Kunststoff hergestellten) Kegel unmittelbar an einer Membrane 14 befestigt. Derartige Sohauzeiohen weisen einen einzigen beweglichen Bauteil, undzwar den an die Membrane befestigten Anzeigeteil auf. Dieeer ist an keinen anderen beweglichen Bauteil gebunden, demzufolge sind auch keine sioh reibende c&er abnutzende Bauteile vorhanden.

Die Spalte, in welche der Anzeigeteil hinein-

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dringt ι werden nit entsprechende« Luftspalt,-der breiter als die Dicke des Anzeigetoilee ist» ausgeführt.

Die erfindungsgeaäeeen Sohauseiohen können - wie bereits erwähnt wurde - nicht nur mittels Membranen betätigt werden. Bei pneumatischen Einrichtungen kCnnen auoh Ausführungen mit Kolben verwendet werden. Bei diesen liegt »wewkmässig die Kolbenachse senkrecht su der Stirnoberfläche des Sohauzeiohens. Bei den Ausführungen «it Kolben können die SioherheitsabmeeBungen der Luftspalte infolge der genaueren Zentrierung herabgesetzt werden. Sollte ale Betätigungsorgan des Schauaeiohens eine Membrane oder ein Kolben Verwendung finden, können in pneumatischer Hinsicht im Wesen zwei Aueführungen verwirklicht werden.

Bei einer Ausführung werden die beiden Seiten der Membrane bzw. des Kolbens mit Druck beaufschlagt, wobei das Schauzeichen durch die Druckdifferenz - vonseiohenabhängig - betätigt wird. - Bei der anderen Ausführung wird die Membrane oder der Kolben in einer äusseraten lage durch eine Feder gehalten, wobei die andere äusserste Lage durch Einwirkung eines pneumatischen Signale - Druokea - eingenommen wird.

Das Bewegen kann selbstverständlich nioht nur in pneumatischen Geräten verwendet werden« Die Bewegungeart kann eine beliebige aeinj es können zu diese» Zweok

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s.B. Slektromcnete, Hydraulik, meohaniaohe überafttsungen uaw. Terwendet werden.

In dieaen Fällen muss auch bei dem erfindungegeaäsaen Sehaueeiehen um eine entsprechende Führung Sorge getragen werden» doch auch dann besteht der Vorteil der Erfindung, dass die rollständige Stimflaoho dea Sohau- »eichene ausgenUtet ist und ihre Farbe ändert.

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Claims (6)

1. f 1Λ Schauzeichen, insbesondere zur Betätigung durch pneumatische Energie, dadurch gekennzeichnet , dates die. wirksame Stirnoberf lache (9) de» aus einem lioht- ^ durchlässigen Material bestehenden Sohauzeiohenkörpere (IQ) eine auf die Einfallsriohtung (8) des Lichtes senkrechte. Ebene) oder eine mit der Einfallarichtung des Lichtes einen geringen, höchstens 15° Einfallswinkel bildende gewölbte Oberfläche (?) ist, wobei auf der Rückseite des Schaueeiehenkörpere eine odor mehrere, mit der Einfallsriehtung des Lichtes 40° bis 50°, zweokttässig 45° einschlieseende, liehtreflektierende Oberfläche, bzw. Oberflächen (11, 17, 19 ) -vorgesehen sind, und der Schauzeiohenkörper eventuell auch eine oder mehrere Oberflächen, die parallel su der Einfallsrichtung des Lichtes und senkrecht zu der Reflexioneriohtung der auf der Rückseite des Sohauzeiohenkörpers angeordneten Oberflächen.(11, 17) verlaufen, aufweist, weitere dass hinter dem Sohauzeiohenkörper ein Anzeigeteil (15ι 20) mit far» bigen Oberflächen (16), welohe mit den auf der Rückseite und bzw. oder auf den Seiten des Schauseichenkörpers vorhandenen Oberflächen zur Deckung gebracht werden können, verschiebbar angeordnet ist.
2. 2. .Abänderung des Sohauzeiohens naoh Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass anstatt des aus

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   lichtdurchlässigem Material bestehenden SchauzeiohenkÖrpers und der an der Rückseite desselben ausgebildeten lichtreflektierenden Oberfläehen mit 40° bis 50° Neigungswinkel mit gleichem Neigungswinkel Spiegel angeordnet sind und ewiaehen den Spiegeln, zur Einführung der farbigen Oberflächen des Anzeigeteils in den Reflexionsweg der Spiegel Spalten ausgebildet sind.
3. 3* Schauzeichen nach Anspruch .1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , dass die unter einem Neigungswinkel angeordnete liohtreflektierende Oberfläche aus einem einzigen Kegel oder aus einem Kegel und mindestens einer zu diesem Kegel konzentrisch angeordneten JCegelstumpfmantelfläche besteht.
4. 4· Schauzeichen naoh Anspruch 3» daduroh gekennzeichnet , dass der Anzeigeteil eine farbige zylindrische Mantelfläohe aufweist, welche mit der entsprechenden zylindrischen Mantelfläche des Sohauzeichenfcörpers in Deokung gebracht werden kann und in Achsrichtung des Anzeigeteils bewegbar angeordnet ist.
5. 5· Schauzeichen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass der Anzeigeteil (20) aus einem fähigen elastischen Block besteht, welcher farbige Oberflächen, welohe den an der Rückseite des Schauzeichenteils (10) vorgesehenen Oberflächen entspreohen, aufweist

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   und der in Achsrichtung bewegbar» und an die Rückfläehen des Sehauzeiehenkörpers anpressbar angeordnet ist.
6. 6. Schauzeichen nach irgendeinem der Anaprüohe 1 bis 5> dadurch gekennzeichnet > dass der Anzeigeteil an eine pneumatisch betätigte Hembrane ode^ an einen pneumatisch betätigten Xblben befestigt

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