DE1939954A1 - Vorrichtung zur visuellen Darstellung sowie Verfahren und Werkzeug zu deren Herstellung - Google Patents
Vorrichtung zur visuellen Darstellung sowie Verfahren und Werkzeug zu deren HerstellungInfo
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Description
β MQndien 25 · Lipowskystr. IO
Tel. 778956
fo-pe-10
5*8.1969
PERIPHERAL DATA MACHINES, INC.
Vorrichtung zur visuellen Darstellung sowie Verfahren und Werkzeug zu deren Herstellung
Die Erfindung bezieht sich auf Vorrichtungen zur visuellen
Darstellung, welche insbesondere eine Platte aufweisen, welehe
ein leicht löschbares Schreibmaterial enthält, was im Gegensatz zu bekannten Einrichtungen steht, auf welche das
Schreibmaterial, beispielsweise von einer Kreide, einem Bleistift, einer Feder oder einer Druckerpresse, übertragen werden
muß.
In der Vergangenheit wurden zahlreiche Versuche unternommen,
die schwarze Wandtafel und die Kreide durch eine Vorrichtung zu ersetzen, auf welche eine Nachricht "geschrieben" werden
kann, ohne daß ein Teil des Schreibstiftes, d.h. beispielsweise der Kreide, übertragen wird. Es wurden auch auf dem
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verwandten Gebiet der Darstellungsvorrichtungen Versuche
unternommen, Platten zu schaffen, auf welchen verschiedene
alphanumerische Zeichen in schneller Folge dargestellt werden können.
Ein Vorschlag besteht in der Verwendung von drehbaren Kugeln
oder drehbar gelagerten kleinen Plättchen, welche auf ihren
entgegengesetzten Seiten kontrastierende Farben aufweisen, in einer Ebene verteilt sind und magnetisch in einem ausgewählten Muster gedreht werden, so daß ein gewünschtes Zeichen
oder eine gewünschte Angabe dargestellt wird. Ein zweiter Vorschlag besteht darin, magnetische Teilchen in einer nichtmagnetischen Flüssigkeit zu suspendieren, welche in einem
flachen, verhältnismäßig großen Bereich eingeschlossen und von einer durchsichtigen Platte bedeckt 1st. Um auf eine solche
Vorrichtung zu schreiben, wird ein magnetischer Schreibstift in einem gewünschten Muster über das durchsichtige Fenster
der Vorrichtung gezogen, wodurch eine Spur von magnetischen Teilchen gebildet wird, die dadurch an die Platte angezogen
werden.
Ein dritter Vorschlag arbeitet mit hydraulisch gedämpften
magnetischen Stiften oder Nadeln, welche gleitbar in parallelen Bohrungen eingeschlossen sind, die sich quer durch eine Tafel
mit einer durchsichtigen Frontplatte erstrecken. Von diesen magnetischen Stiften werden einige ausgewählt und an die
durchsichtige Frontplatte angezogen, und zwar mittels eines magnetischen Schreibstifts, welcher längs deren Oberfläche
in einer gewünschten Form gezogen wird.
Die diesen drei Vorschlägen anhaftenden Beschränkungen sind
offensichtlich. Drehbare Kugeln und drehbar gelagerte Plättchen sind kostspielig herzustellen und die minimalen Abmessungen,
auf welche sie verkleinert werden können, sind begrenzt. Infolgedessen sind solche Vorrichtungen am besten für Darstellungen
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in großem Mafistab geeignet, bei welchen eine Festlegung in
kleinen Strecken kein kritisches Erfordernis bedeutet. Darstellungstafeln, welche magnetische Teilchen in einer Flüssig-,
keit suspendiert enthalten, sind in der Herstellung wegen der Vorkehrungen teuer, welche zur Verhinderung eines Flüssigkeitsverlustes in denselben getroffen werden müssen. Auch
wenn solche Vorkehrungen getroffen werden, besteht noch die
Gefahr eines Durchsickerns. Darstellungsvorrichtungen, bei welchen hydraulisch gedämpfte magnetische Stifte verwendet
werden, haben gleichfalls den Nachteil, daß in denselben das Fluid vorhanden ist. DarUberhinaus sind diese Vorrichtungen
in der Herstellung infolge der engen Herstellungstoleranzen
ebenfalls teuer, welche zwischen den Stiften und den dieselben enthaltenden Bohrungen eingehalten werden müssen.
Eine gemäß der vorliegenden Erfindung ausgebildete Ausführungsform einer Vorrichtung zur visuellen Darstellung, welche nachfolgend im einzelnen erläutert wird, weist einen Körper mit
einem Paar von sich im wesentlichen überdeckenden Wänden und ·
einem Kern zwischen denselben auf. Quer durch den Kern erstreckt sich zwischen den Wänden eine Anordnung von Kanälen,
welche durch diese Wände begrenzt werden und deren jeder von allen anderen Kanälen getrennt ist. Alle Kanäle sind gekrümmt,
so daß jeder derselben eine bucklige oder wellige Form mit
gegenüberliegenden, geneigten Seiten aufweist, welche sich von den Wänden aufeinander zu erstrecken und sich in einer
gemeinsamen Spitze treffen. Innerhalb jedes Kanals befindet
sich eine Füllung von undurchsichtigem Material, welches denselben teilweise füllt und dessen Konsistenz so gewählt 1st,
daß es durch den Kanal, in welchem es enthalten 1st, frei
von einer der den Kanal begrenzenden Wände zu der anderen
Wand fließen kann. Infolge der buckligen Form der Kanäle
verbleiben eine oder mehrere der Materialfüllungen, wenn
sie einmal zu einer der Wände hin geflossen sind, durch
die Schwerkraft an derselben festgelegt, vorausgesetzt, daß der Körper der Darstellungsvorrichtung allgemein aufrecht
steht. Um die Materialfüllungen in den Kanälen für Darstellungs
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zwecke sichtbar zu machen, wird mindestens eine der Wände in
den Bereichen, in denen sie die Kanäle abschließt, lichtdurchlässig ausgeführt, so daß die gegen diese Wand gezogenen
Materialfüllungen dargestellt werden.
Die Darstellungsvorrichtung wird anfänglich gelöscht, indem
sie horizontal gehalten und leicht geschüttelt wird, so daß die Materialfüllungen auf die Rückseite der gekrümmten Kanäle
gebracht werden. Wenn die Vorrichtung sodann wieder in die aufrechte Lage gedreht wird, werden alle Füllungen durch Schwerkraft
auf der Rückseite der Kanäle gehalten und sind von vorne unsichtbar.
Bei der zu beschreibenden Ausführungsform besteht das Material aus einem magnetischen Pulver und wird in ausgewählten
gekrümmten Kanälen entlang deren -Längsachse und Über deren Buckel mittels eines magnetischen Schreibstiftes nach vorne
gezogen, welcher länge der durchsichtigen Vorderwand der Vorrichtungnach
den Umrissen des jeweils darzustellenden Zeichens gezogen wird. Wenn die Pulverfüllungen in den ausgewählten
Kanälen nach vorne geschoben und wörtlich "Über dem Berg" sind,
liegen sie auf den geneigten Vorderteilen der Kanäle und an der durchsichtigen Vorderwand der Tafel an und werden in dieser
Lage durch Schwerkraft gehalten.
Das ganze so dargestellte Bild kann gelöscht werden, indem die
Tafel in eine horizontale Lage zurückgekippt wird, so daß das Pulver, welches zur durchsichtigen Vorderwand hin geschoben
worden war, außer Sicht gerät und zurück an die entgegengesetzte Wand der Tafel fällt. *
Es ist ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Darstellungsvorrichtung, daß das so dargestellte Bild oder die
dargestellten Angaben von jedem Winkel aus betrachtet werden können. Dieser Vorteil beruht auf der Form der gekrümmten
Kanäle, welche so gewählt ist, daß jeder Kanal, in welchem .die Pulverfüllung zur durchsichtigen Vorderwand hin bewegt
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wurde, vollständig abgedunkelt wird und als ein Bereich erscheint,
welcher die Farbe des Pulvers besitzt. Um einen scharfen Kontrast aus Jedem Blickwinkel zu gewährleisten,
deckt jeder Kanal, dessen Pulverfüllung in seinem rückwärtigen
Teil verblieben ist, die Füllung ab, so daß sie von vorne
vollständig unsichtbar ist*
Ein weiterer wichtiger Vorteil der Erfindung, welcher ebenfalls auf der Form der gekrümmten Kanäle beruht, besteht darin,
daß sie einen weiten Anwendungsbereich hat und eine billige und doch zuverlässige Herstellung der Vorrichtung -
ermöglicht. Der weite Anwendungsbereich der erfindungsge- ™
mäßen Darstellungsvorrichtung beruht auf der Tatsache, daß die Abmessungen der Kanäle in weiten Grenzen verändert werden
können. Wenn beispielsweise eine hohe Auflösung erforderlich
ist, können 250 Kanäle je Quadratsoll vorgesehen werden.
Für Anwendungen in großem Maßstab, wie Anzeigetafeln, können
andererseits Kanäle mit einer Querschnittsfläche von 1 Quadratzoll
oder noch größer vorgesehen werden»
Die Schaffung eines Verfahrens zur Herstellung einer Darstellungsvorrichtung
mit gekrümraten oder abgewinkelten Kanälen bildet ein weiteres wichtiges Merkmal der Erfindung* Nach
diesem Verfahren wird eine Mehrzahl von im wesentlichen gleichen |
dünnen Platten oder Scheiben in Masse hergestellt, wobei diese Scheiben derart gewellt oder gerippt sind, daß jede derselben
eine Reihe von parallelen,, abwechselnd nach entgegengesetzten
Seiten offenen Kanälen bildet. Die dünnen Scheiben werden weiter
rechtwinklig zu der ersten Reihe von Rippen gerippt, so daß
eine Reihe von giebeiförmigen oder "umgekehrt-V'-förniigen
Querschnitten gebildet wird*r~Jede? dieser gieb eiförmigen Querschnitte dient sur Bildung des Bodens oder der Decke einer
Reihe von buckligen oder abgeknickten Kanälen in der herzustellenden
Darstellungsvorrichtung. Eine Mehrzahl der gerippten oder gewellten dünnen Scheiben wird sodann gegeneinander
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versetzt aufeinandergestapelt, so daß in entgegengesetzten
Richtungen offene Kanäle in benachbarten Scheiben ausgerichtet
sind. Wenn der Block von aufeinandergestapelten Scheiben auf
diese Weise ausgerichtet ist, wird er in einer Ebene senkrecht zu den Ebenen der den Block darstellenden einzelnen
Scheiben zerschnitten, wobei der Schnitt zwischen aufeinanderfolgenden
giebelförmigen Abschnitten geführt wird, so daß mit
jedem Schnitt ein rechteckiger, geschichteter Kern mit einer Anordnung von abgewinkelten Kanälen gebildet wird, welcher
durch die nach entgegengesetzten Richtungen offenen Kanäle der aufeinanderfolgenden Scheiben begrenzt sind. Sodann wird
eine Platte an einer Seite jedes rechteckigen Kerns befestigt, so daß dessen Kanäle an ihrem einen Ende begrenzt werden, und
jeder dieser Kanäle wird teilweise mit einer Materialfüllung, beispielsweise einer Füllung von magnetischem Pulver, gefüllt»
Das Verfahren wird zu Ende geführt, indem eine lichtdurchlässige
Platte an der anderen Seite jedes der teilweise Bit Pulver gefüllten, geschichteten Kerne angebracht wird, so daß deren
Kanäle an ihren entgegengesetzten Enden abgeschlossen werden.
Bezüglich des beschriebenen Verfahrens zur Herstellung einer gemäßder Erfindung ausgebildeten Darstellungstafel ist festzustellen, daß die meisten vorkommenden Verfahrensschritte,
wie das Stapeln, Schneiden und Befestigen, einfach sind und
in den Bereich des Könnens eines durchschnittlichen Fachmanns
auf dem Gebiet der Herstellungstechnik fallen. Es ist ersichtlich, daß der schwierigste der angeführten Verfahrensschritte in einer derartigen Formung der gerippten Scheiben
besteht, daß nach entgegengesetzten Selten offene Kanäle In
einer Richtung und glebelföraig abgewinkelte Abschnitte längs
einer zweiten Richtung gebildet werden. Welter befaßt sich die
Erfindung mit einem neuartigen Werkzeug zur Ausbildung der
Scheiben mit der gewünschten gerippten oder gewellten Form.
QeKlS dieser AusfUhrungsfora der Erfindung weist ein solches
Werkzeug zwei Sätze von gleichen Platten auf, wobei jede Platte
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an einer ihrer Kanten mit einer Sägezahnform ausgestattet 1st.
Tatsächlich stellt bei der in den Figuren dargestellten bevorzugten Ausführungsform des Werkzeugs jede dieser Platten
ein dickes Sägeblatt dar. Die den ersten und zweiten Satz
darstellenden Platten werden abwechselnd aufeinandergestapelt,
wobei die Sägezahnkanten jeder zweiten Platte gegenseitig ausgerichtet sind und die Sägezahnkanten der benachbarten Platten
derart dagegen versetzt sind, daß die Sägezahnkanten des zweiten
Plattensatzes bezüglich der entsprechenden Kanten des ersten Plattensatzes um einen der Tiefe der Kanäle der gerippten Scheibe, welche durch das Werkzeug geformt werden soll, entsprechenden Betrag zurückgesetzt sind. |
Der Hauptvorteil eines erfindungsgemäß hergestellten Werkzeugs
beruht darin, daß die einzelnen Platten leicht herzustellen sind und nach der Herstellung leicht zu der gewünschten, gestapelten
Form .zusammengesetzt werden können, in welcher sie die
verhältnismäßig komplizierte Oberfläche aufweisen, die zur Ausbildung der gerippten Scheiben der Darstellungsvorrichtung <
erforderlich ist.
Anhand der Figuren wird die Erfindung beispielsweise näher
erläutert. Es zeigen
Figur 1 eine Schrägansicht einer Ausführungsform der erflndungs- I
gemäßen Darstellungstafel, wobei die Tafel in einer vertikalen Lage dargestellt und der Buchstabe M auf dieselbe geschrieben
ist,
Figur la eine geschnittene Schrägansicht eines zur Verwendung
bei der in Figur 1 dargestellten Darstellungstafel geeigneten
magnetischen Schreibstiftes,
Figur 2 die in Figur 1 dargestellte Darstellungstafel, welche
zur Löschung des auf dieselbe geschriebenen Buchstabens in eine horizontale Lage gekippt ist,
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Figur 3 eine schematische Schrägansicht eines einzelnen,
bistabilen Kanals der in der in Figur 1 gezeigten Darstellungsvorrichtung
verwendeten Art, wobei die in dem Kanal enthaltene Puiverfüllung in dessen rückwärtigem
Teil eingeschlossen ist, was dem gelöschten Zustand des
Kanals entspricht,
Figur 4 eine Schrägansicht des In Figur 3 gezeigten Kanals,
wobei jedoch die Pulverfüllung sich im vorderen Teil befindet,
was dem "Darstellungs"-Zustand des Kanals entspricht,
Figur 5 ein Fließschema der Verfahrensschritte, welche bei
der Herstellung einer erfindungsgemäßen Darstellungsvorrichtung ausgeführt werden,
Figur 6 eine Schrägansicht einer einzelnen dünnen Platte
oder Scheibe, welche längs zweier aufeinander senkrecht stehender Achsen gemäß einem der in Figur 5 gezeigten Verfahrensschritte
gerippt ist,
Figur 7 eine Schrägansicht eines Stapels von Scheiben der
in Figur 6 gezeigten Art, welche gegeneinander versetzt gemäß einem weiteren der In Figur 5 in Blockform gezeigten
Verfahrensschritte aufeinandergestapelt sind,
Figuren 7a und 7b Seiten- bzw. Vorderansicht der in Figur 7
dargestellten, aufeinandergestapelten Scheiben, wobei Figur 7a
zusätzlich Linien zeigt, längs welcher gemäß einem weiteren
der in Figur 5 dargestellten Verfahrensschritte in den gestapelten
Scheiben Schnitte durchgeführt werden, so daß eine Mehrzahl von flachen, wabenförmigen Kernen gebildet
wird,
Figuren 8a und 8b Seiten- bzw. Vorderansicht eines durch den in Figur 7a angedeuteten Schneidevorgang erzeugten Kerns
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sowie einer Platte, welche an einer Seite des Kerns gemäß
einem weiteren folgenden Schritt des in Figur 5 dargestellten Verfahrens befestigt ist.
Figuren 9a und 9b Seiten- bzw, Vorderansicht der teilweise
zusammengesetzten Tafel oder Platte gemäß den Figuren 8a und 8b während der Pulveraufnähme in die Kanalanordnung
gemäß dem in Figur 5 gezeigten Verfahren,
Figur 10 eine Seitenansicht der teilweise zusammengesetzten
Tafel gemäß den Figuren 8a und 8b, welche leicht über eine ^
aufrechte Stellung hinaus gedreht 1st, so daß mit Ausnahme "
der gewünschten Pulvermenge alles Pulver aus der Kanalanordnung gemäß dem in Figur 5 gezeigten Verfahren herausfällt,
Figuren lla und 11b Seiten- bzw. Vorderansicht einer Darstellungsvorrichtung während des letzten Schrittes des Zusammensetzens gemäß Figur 5, wobei eine zweite, durchsichtige Platte an deren Vorderfläche befestigt wird,
Figuren 12a und 12b Vorderansichten von zwei Platten, deren
jede eine sägezahnförmige Kante aufweist, welche Jedoch
unterschiedliche Höhe besitzen, wobei diese Platten in einem | Werkzeug zur Herstellung der in Figur6 dargestellten gerippten Scheibe verwendet werden,
Figuren 13a und 13b Vorder- bzw. Seitenansicht eines Werkzeugs, welches aus einer Mehrzahl von Platten besteht, wie
sie in den Figuren 12a und 12b dargestellt und in einer versetzten Anordnung aufeinandergestapelt sind, so daß eine
Oberfläche gebildet wird, welche zu der Oberfläche der in
Figur 6 dargestellten Scheibe komplementär ist,
Figur 14 eine Schrägansicht einer Platte der in Figur 12a
gezeigten Art, in deren eine Seite ein Kanal eingefräst 1st,
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so daß eine Belüftungsöffnung zwischen benachbarten Platten
gebildet wird, wenn sie in der in den Figuren 13a und 13b dargestellten Weise aufeinandergestapelt sind, und
Figur 15 einen Querschnitt durch eine begrenzte Anzahl der
Platten, welche das in den Figuren 13a und 13b dargestellte Werkzeug bilden, sowie durch einen entsprechenden Ausschnitt einer auf dem Werkzeug auegebildeten gerippten
Scheibe. >
_ Eine erfindungsgemäß ausgebildete, leicht löschbare Schreib-™ tafel ist in Figur i dargestellt und besteht aus einer
Schreibtafel li, welche von einem Rahmen 13 eingefaßt und
über ein Paar von Wellen 15 und 17 und entsprechenden Stützen und 21 schwenkbar auf einer Basis 23 gelagert ist. Die Tafel
weist eine Anordnung von eng benachbarten Kanälen 25 auf,
deren Jeder eine Materialfüllung 26 enthält, welche bei der in Figur 1 dargestellten Ausführungsform aus einem magnetischen
Pulver, wie Ferriteisen, besteht. Direkt an der Tafel 11 ist
ein magnetischer Schreibstift 27 dargestellt und die Tafel ist in einer aufrechten Lage gezeigt, wobei der Buchstabe M
auf derselben dargestellt ist. Wie weiter unten ausführlicher
erläutert, wird der Buchstabe M auf die Tafel 11 geschrieben, Wk t indem der Schreibstift 27 zum Schreiben des Buchstabens längs
der Oberfläche der Tafel gezogen wird, wodurch diejenigen Füllungen des Magnetpulvers 26, welche in Kanälen 25 enthalten
sind, die in der vom Schreibstift 27 gezogenen Bahn angeordnet sind, nach vorne zur Vorderfläche der Tafel 11 gezogen
werden, wobei diese Vorderfläche durchsichtig 1st, so daß die Füllungen sichtbar dargestellt werden. Ein Insbesondere
für diesen Zweck gezeigter Schreibstift 1st In Figur la dargestellt. Er weist einen allgemein zylindrischen äußeren
Teil 29, welcher so magnetisiert ist, daß er einen Nordpol
bildet, und eine mittlere, eingezogene Spitze 31 auf, welche
koaxial zum äußeren Teil 29 angeordnet und so magnetisiert
ist, daß sie einen Südpol bildet. Daher verlaufen magnetische
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Kraftlinien allgemein nach Innen auf die eingezogene Spitze
des Schreibstiftes 27 zu, so daß bei Anordnung des Schreibstiftes an der durchsichtigen Oberfläche der Schreibtafel
die magnetischen Teilchen 26, welche an den dem Schreibstift am nächsten gelegenen Kanälen 25 angeordnet sind, zu
demselben hin und infolgedessen zur durchsichtigen Oberfläche der Tafel hin gezogen werden.
Um die Tafel zu löschen, wird sie nach rückwärts In eine
horizontale Lage gekippts wie in Figur 2 gezeigt. Dadurch
fällt das Pulver 26 in allen Kanälen 25 nach rückwärts,
wodurch es infolge der Form der Kanäle von der Vorderseite ^
der Tafel aus unsichtbar wird. Gemäß einem wichtigen Merkmal der Erfindung ist diese Form bistabil, das bedeutet, daß
die Pulverfüllung 26 in jedem Kanal 25zwei stabile Lagen
besitzt, wenn die Tafel sich gemäß Figur 1 in einer aufrechten Stellung befindet. In einer dieser Lagen werden die
Pulverfüllungen 26 im rückwärtigen Teil der Kanäle 25 gehalten
und sind von der Vorderseite aus unsichtbar. Dies 1st die Lage,
welche sie einnehmen, wenn die Tafel 11 in die horizontale
Stellung gekippt wird, wie in Figur 2 gezeigt, und sie bleiben
in dieser Lage auch nach der Rückkehr der Tafel in die aufrechte Stellung. In ihrer anderen stabilen Lage werden die
Pulverfüllungen 26 in Anlage an der durchsichtigen Vorderwand der Tafel 11 gehalten, wobei sie In diese Lage durch eine "
in Querrichtung wirkende Kraft gezogen werden, weiche beispielsweise auf dieselben durch die vom magnetischen Schreibstift 27 in der oben erläuterten Weise ereeugten Kraftlinien
ausgeübt wird. Diese bistabile Eigenschaft der Kanäle ermöglicht eine schnelle Löschung der Tafel 11 durch Kippung
in eine horizontale Stellung sowie ein Verbleiben in einem
solchen gelöschten Zustand auch nach der Rückkehr in eine
aufrechte Stellung, so daß ein anderes Zeichen oder eine
andere Nachricht aufgenommen werden kann.
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Das Prinzip der bistabilen Kanäle 25 läßt sich am besten
anhand der Figuren 3 und 4 erläutern, in welchen die Kanäle so ausgerichtet sind, wie sie es bei aufrechter Stellung
der Tafel 11 wären. Aus Pigür 3 ist ersichtlich, daß der Kanal 25 aus einem Paar von entgegengesetzt geneigten Rampen
und 35 besteht, welche sich an einem gemeinsamen Scheitel 37
treffen. Die Rampen 33 und 35 bilden den Boden des Kanals 25,
welcher außerdem ein entsprechendes Paar von geneigten Flächen und 4l aufweist, die das Dach eines Kanals bilden. Ein Paar
von Wänden 43 und 45 verbindet die Bodenteile 33 und 35 mit
den Dachteilen 39 und 4i. Die Längsachse des Kanals 25 ist
φ . in Figur 3 durch die Linie 42 angedeutet, welche zwischen
den Bodenteilen 33 und 35, den Dachteilen 39 und 4l und den
Wänden 43 und 45 des Kanals gemittet ist. Bei der in Figur 1
dargestellten Tafel 11 werden die rückwärtigen Enden 47 der
Kanäle 25 durch eine Rückwand abgeschlossen, welche mit der Tafel einstückig sein kann, jedoch gewöhnlich an derselben
als getrenntes Organ befestigt 1st. Diese Wand kann durchsichtig
sein oder nicht. Die vorderen Enden 49 der Kanäle 25
sind an einer durchsichtigen Vorderplatte befestigt und
durch dieselbe abgeschlossen. Zur Erzielung einer größeren
Klarheit ist weder die rückwärtige noch die vordere Platte in Figur 3 dargestellt. Während der folgenden Erläuterung
Ä der Kanäle 25 soll jedoch angenommen werden, daß die Kanal-™
enden 47 und 49 durch Endwandungen abgeschlossen sind.
Innerhalb des rückwärtigen Teile des Kanals 25 in Figur 3
1st eine Materialfüllung 26 eingeschlossen, welche eine Flüssigkeit sein kann, jedoch bei der bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung aus einem Pulver besteht. In Figur 3 ist das Pulver 26 in der Lage dargestellt, welche
dasselbe einnimmt, wenn die Tafel 11 gelöscht ist. Das Pulver kommt in diese Lage, indem die Tafel in die horizontale
Stellung gemäß Figur 2 gekippt wird, wodurch der . Kanal 25 in eine gegenüber Figur 3 um 90° verdrehte Stellung
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gedreht wird. Es ist ersichtlich, daß diese Lageänderung
ein Gleiten des gesamten Pulvers 26 im Kanal, welches auf der vorderen Rampe 33 vorhanden war, nach rückwärts über
den Scheitel 37 und auf die rückwärtige Rampe 35 des Kanals
hervorruft. Wenn die Tafel 11 und die Kanäle 25 in ihre ursprünglichen Stellungen zurückgebracht sind, wie in den
Figuren 1 und 3 gezeigt, bleibt das Pulver 26 im rückwärtigen Teil der Kanäle in der in Figur 3 gezeigten Lage. Dies ist
die erste stabile Lage der Kanäle.
Einer der Vorteile der vorliegenden Erfindung besteht darin, |
daß nach Löschung der Tafel, d.h. nach dem Verschieben des *
Pulvers 26 innerhalb der Kanäle 25 nach rückwärts, die Vorderteile der Kanäle frei von Pulver sind und von einer üblichen
Beobachtungsstelle aus nehmen die Kanäle 25 die Farbe ihrer Innenflächen 33, 43 und 45 an. Aus diesem Grund wird die
Pulvermenge 26 innerhalb des Kanals 25 so begrenzt, daß sie
nicht mehr als das Volumen des rückwärtigen Teils des Kanals unterhalb des Scheitels 37 einnimmt. In der Praxis steigt die
Höhe des Pulvers gewöhnlich nicht genau bis zürn Scheitel 37,
da dies ein überfließen von Pulver In den vorderen Teil des
Kanals 25 hervorrufen würde, wenn die Tafel 11 gegen eine genau vertikale Stellung auch nur leicht gekippt würde. Es
1st lediglich erforderlich, eine ausreichende Pulvermenge im |
Kanal anzuordnen, so daß beim Ziehen des Pulvers nach vorne
dasselbe im wesentlichen die gesamte Vorderseite 49 des Kanals
bedeckt, wobei diese Vorderseite durch die durchsichtige
Vorderwand der Schreibtafel 11 abgeschlossen wird.
Um außerdem zu gewährleisten, daß das Pulver 26 im rückwärtigen
Teil des Kanals 25 von vorne aus einem beliebigen Beobachtungswinkel nicht sichtbar 1st, wird der Kanal bei einer besonderen
Ausführungsform der Erfindung so geformt, daß kein Teil seines
rückwärtigen Endes 4?, welches durch die Rückwand der Schreibtafel
11 abgeschlossen ist, von dem vorderen oder Beobachtungs-
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ende 49 aus sichtbar 1st. Insbesondere steigt der geneigte
Boden 33 des Kanals 25 mit einem ausreichend stellen Winkel
an und ist bezüglich der Höhe des vorderen Endes 49 des
Kanals 25 genügend hoch, so daß der Boden 33 mindestens bis
zum obersten Teil des vorderen Endes 49 ansteigt. Bei dem in
Figur 3 gezeigten Kanal wird diese Form erreicht, indem ein Winkel von 45° zwischen den Bodenteilen 33 bzw. 35 und dem
vorderen Ende 49 bzw. dem rückwärtigen Ende 47 gewählt wird und indem der Abstand zwischen den Enden 49 und 47 gleich
der zweifachen Höhe dieser Enden gemacht wird.
w Der Kanal 25 ist in Figur 4 so dargestellt, daß sich seine
Pulverfüllung 26 in dem zweiten stabilen Zustand befindet. Um das Pulver aus seinem vorigen Zustand im rückwärtigen
Teil des Kanals 25 in diesen Zustand zu befördern, wird eine
in Querrichtung wirkende Kraft auf dasselbe ausgeübt, welche
entweder eine auf das rückwärtige Kanalende 47 ausgeübte Rückstoßkraft oder, wie in Figur 1 gezeigt, eine auf das
vordere Kanalende 49 ausgeübte Anziehungskraft sein kann.
Wenn sich die richtige Pulvermenge 26 im Kanal 25 befindet,
ist das gesamte vordere Ende 49 vom Pulver überdeckt, wenn
das letztere in seine zweite stabile Lage gebracht worden
a 1st. Infolge der ständig nach unten gerichteten Schwerkraft
bleibt das Pulver In dieser Lage auch nach dem Aufhören
der in Querrichtung wirkenden Kraft.
Es wird bemerkt, daß die in den Figuren 3 und 4 dargestellte
Form gewählt worden 1st, well sie verhältnismäßig einfach und
weil sie insbesondere für das weiter unten zu erläuternde Herstellungsverfahren geeignet ist. Natürlich kann diese
Form zur Anpassung an andere Herstellungsverfahren abgeändert werden. Beispielsweise kann der Kanalquerschnitt so geändert
werden, daß er rechteckig, sechseckig, kreisförmig oder auch oval ist, was alles in den Rahmen der vorliegenden Erfindung
fällt.
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Darüberhinaus muß der Kanal oben nicht abgewinkelt sein, wie
dargestellt,, sondern er kann statt dessen gekrümmt mit den
gegenüberliegenden, geneigten Rampen ausgebildet sein, welche
entweder eben oder leicht nach oben oder unten konkav verlaufen und oben glatt ineinander übergehen können, so daß
der Kanal 25 unabhängig davon, ob er "abgewinkelt" oder "gekrümmt" ist, an einem Scheitel zwischen seinen Enden entlang
seiner Längsachse M2 einen Buckel oder Berg aufweist. Die
Worte "abgewinkelt" und "gekrümmt" sind vollkommen austauschbar, wenn sie in bezug auf den Kanal 25 verwendet werden.
Zusammenfassend ist aufgrund der vorangehenden Beschreibung
einer Darstellungsvorrichtung mit Merkmalen der Erfindung
auszuführen, daß dieselbe grundsätzlich einen Körper mit einem
Paar von Wänden aufweist, von welchen mindestens eine lichtdurchlässig ist. Beide Wände erstrecken sich längs aufeinander
senkrecht stehender Haupt- und Nebenachsen, deren Orientierung
bezüglich der Kanäle 25 in Figur 3 durch die Vektoren 18 und
dargestellt ist. Wie weiter aus Figur 3 ersichtlich, weisen
Vorder- und Rückwand des Körpers einen Abstand entlang einer
in Querrichtung verlaufenden Achse auf, welche senkrecht zu den erstgenannten Achsen verläuft und deren Richtung in Figur
durch den Vektor 52 angedeutet ist. Zwischen Vorder- und Rückwand
des Körpers und mit gleicher Ausdehnung wie dieselben 1st ein ä
Kern eingeschlossen, durch welchen sich eine Anordnung Von in
gleicher Weise abgewinkelten, buckligen Kanälen erstreckt, die
in Abständen längs der Haupt- und Nebenachse von einer der Wände
zur anderen verlaufen, so daß die entgegengesetzten Enden jedes Kanals durch die Wände abgeschlossen werden. Eine Füllung von .
magnetischen Teilchen füllt jeden der Kanäle teilweise, wobei
jede Füllung frei durch den dieselbe enthaltenden Kanal von
einer der Wände der Darstellungsvorrichtung zur anderen fließen
kann, wenn sie dazu durch eine magnetische Kraft längs der
Querachse veranlaßt wird. .
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Weiter ist auszuführen, daß Jeder Kanal erfindungsgemäß
ein Paar von Rampen aufweist, welche bezüglich der Querachse in entgegengesetzter Richtung geneigt sind und welche
sich von einem Paar von Grundlinien jeweils an einer der Wände der Vorrichtung zu einem gemeinsamen Scheitel erstrecken.
Diese Grundlinien entsprechen Linien, in welchen die betreffenden Rampen 33 und 35 in Figur 3 die Jeweiligen
Enden 49 und Mj des Kanals 25 schneiden. Wenn eine Kraft,
wie die Schwerkraft, ständig auf die Materialfüllungen Innerhalb der Kanäle längs der Hauptachse in einer Richtung
weg vom Scheitel, an welchem sich die Rampen schneiden, ausgeübt wird, sprechen infolge dieser Form die Füllungen
auf eine kurzzeitige magnetische Kraft an, welche auf ausgewählte Füllungen in irgendeinem gewünschten Muster in
beliebiger Richtung längs der Querachse ausgeübt werden, indem sie sich längs ihrer jeweiligen Kanäle zu der Wand
bewegen, zu welcher sie durch die kurzzeitig wirkende Kraft hingedrückt
werden. Darüberhinaus liegen sie unter dem Einfluß der ständig wirkenden Kraft an dieser Wand an und bilden ein
zweldimenslonales Muster von magnetischen Teilchen, welches
dem Muster entspricht, in welchem die kurzzeitige magnetische Kraft ausgeübt wurde.
In der obigen Beschreibung einer erfindungsgemäß ausgebildeten Darstellungsvorrichtung wurde wiederholt auf die Schwerkraft
Bezug genommen, sowohl beim Löschen eines auf die Vorrichtung geschriebenen Musters als auch in bezug auf die ständig wirkende
Kraft, welche die Schwerkraft normalerweise längs der Hauptachse der Vorrichtung auf das Pulver Innerhalb seiner
Kanäle ausübt, so daß dasselbe in eine seiner stabilen Zustände
oder Lagen innerhalb der Kanäle vorbelastet wird. Die Schwerkraft 1st nur eine von vielen Kräften, welche sowohl
zum Löschen als auch zum Vorbelasten der erfindungsgemäßen Darstellungsvorrichtung verwendet werden können. In einer
gravitationsfreien Umgebung, beispielsweise im Weltraum,
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kann die Vorbelastungskraft längs der Hauptachse der Vorrichtung mittels eines Dauermagneten ausgeübt werden, natürlich
vorausgesetzt, daß das Pulver innerhalb der Kanäle magnetisch ist. Auch wenn die erfindungsgemäße Darstellungsvorrichtung bei Vorhandensein einer Schwerkraft verwendet
werden soll, muß sie nicht unter Verwendung dieser Kraft
gelöscht werden, wie es der Fall ist, wenn die Vorrichtung
in eine horizontale Stellung gekippt wird, wie in Figur 2
gezeigt. Statt dessen kann ein Wirbel3trom-"Löscher" verwendet
werden. Ein solcher Löscher hat den besonderen Vorteil, daß er zum selektiven Löschen von Teilen der Dar- a
stellungsvorrichtung verwendet werden'kann, und zwar weit- v
gehend in der Weise, in der ein üblicher Löscher zum Löschen
einer schwarzen Tafel oder Wandtafel verwendet wird. Wenn
der Wirbelstromlöscher gegen die Vorderseite der Darstellungs-. vorrichtung gehalten wird, induziert er Wirbelströme in den
in den Kanälen 25, an die der Löscher angelegt wird, enthaltenen Teilchen. Die Teilchen würden zu diesem Zweck
elektrisch leitend gemacht und die induzierten Ströme würden
die Wirkung haben, daß die magnetischen Teilchen von der
Vorderwand der Vorrichtung weggestoßen und dadurch alle
Pulverteilchen gegen die Rückwand geschoben würden. Statt dessen kann ein stabförmlger magnetischer Löscher über die
Rückwand der Vorrichtung gezogen werden, so daß die magneti- |
sehen Teilehen von der Vorderwand der Vorrichtung zur Rückwand
hin gezogen werden, und zwar in der gleichen Weise, in
der diese Teilchen während des ursprünglichen Schreibvorgangs
mittels des Schreibstiftes 27 gemäß Figur la zur Vorderwand
hin gezogen worden sind.
Die im vorangehenden Abschnitt kurz angedeutete Möglichkeit,
die Darstellungsvorrichtung von der Rückseite aus zu löschen,
ergibt noch eine andere Anwendungsmöglichkeit für dieselbe,
nämlich als große taktische Darstellungs- oder Anzeigentafeln, auf welche die Spiegelbilder von Zeichen auf einer Seite ge-
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schrieben werden, so daß bei der Betrachtung von der entgegengesetzten Seite aus die Zeichen in leicht lesbarer Form
erscheinen. Gegenwärtig werden solche Tafeln aus durchsichtigem Kunststoff hergestellt und die Spiegelbilder werden auf
dieselben durch übliche Schreibeinrichtungen geschrieben,
deren Spuren gelöscht werden müssen. Eine solche Vorrichtung kann durch eine große erfindungsgemäße Tafel ersetzt werden,
welche elektrisch leitende magnetische Teilchen in ihren Kanälen enthält. Sowohl die Vorder- als auch die Rückplatte
der Tafel sind lichtdurchlässig, so daß eine Betrachtung von
der Rückseite aus möglich 1st, und die Spiegelbilder der Zeichen,
welche auf der Vorderseite der Tafel betrachtet werden sollen,
werden auf die Rückseite der Tafel mit einem Wirbelstrom-SchreibstIft geschrieben, welcher die elektrisch leitenden, magnetischen Teilchen in den Kanälen der Tafel nach vorne zur Vorderwand derselben stößt, Indem er Wirbelströme in denselben
induziert. Die so dargestellten Bilder können leicht- von der
Rückseite der Tafel aus mittels eines magnetischen Löschers
in der gerade beschriebenen Weise gelöscht werden.
Es 1st ein sehr wertvolles Merkmal der Erfindung, daß eine
das Prinzip von bistabilen Kanälen ausnützende Darstellungstafel billig in großen Mengen hergestellt werden kann. Ein
bevorzugtes Verfahren zur Herstellung einer auf diesem Grundgedanken beruhenden Darstellungstafel ist allgemein In Figur
wiedergegeben. Der erste Verfahrensschritt besteht in der Ausbildung einer Mehrzahl von gewellten oder gerippten dünnen
Platten oder Scheiben 51> deren eine in Figur 6 dargestellt
ist. Jede dieser Scheiben 51 1st längs einer ersten Achse 53
gerippt, so daß eine Reihe von parallelen Kanälen 55a und 55b
gebildet wird, welche abwechselnd nach entgegengesetzten Richtungen offen sind und welche alle längs einer zweiten
Achse 57 verlaufen, die rechtwinklig zur ersten Achse 53 verläuft. Jede der Scheiben 51 ist zusätzlich längs der zweiten
Achse 57 in einem Zicfc-Zaek-Muster gerippt, so daß eine Reihe
von giebelförmigen Abschnitten 59 gebildet wird, deren jeder
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eine Reihe von in entgegengesetzter Richtung offenen Kanalteilen
55a und 55b umfaßt, wobei jeder dieser Teile ein Paar
von entgegengesetzt geneigten Rampenflächen aufweist, welche als Flächen 6l und 63 für die Kanalteile 55a und als Flächen
65 und 67 für die Kanalteile 55b bezeichnet sind.
Nachdem eine ausreichende Anzahl von Scheiben 51 ausgebildet ist, werden sie in der in Figur 7 gezeigten Weise aufeinander-*
gestapelt. Dabei werden die Scheiben 51 so ausgerichtet, daß.
die nach entgegengesetzten Richtungen offenen Kanäle 55a und
55b in benachbarten Scheiben 51 einander gegenüberliegen, so daß eine Mehrzahl von zusammenhängenden Kanälen gebildet wird. I
Die gestapelten Scheiben 51 werden sodann zur Bildung eines einheitlichen, geschichteten Blocks aneinander befestigt. Ein
geeignetes Verfahren zur Befestigung der gestapelten Scheiben, insbesondere wenn die Scheiben aus einem löslichen Material,
wie Styrol, hergestellt sind, besteht darin, die Scheiben mit einem Lösungsmittel zu besprühen, bevor oder während sie zu
einem Stapel zusammengesetzt werden. ·
Nach dem Befestigungsvorgang wird der einheitliche, geschichtete
Block von gerippten Scheiben rechtwinklig zur ersten Achse 53
und zur zweiten Achse 57 zwischen aufeinanderfolgenden glebe1-förmigen
Abschnitten 59 geschnitten, so daß mit jedem Schnitt ein rechteckiger Kern 69 gebildet wird, welcher eine Reihe von
abgewinkelten Kanälen 25 aufweist, die durch die einander gegenüberliegenden
offenen Kanalteile 55a. und 55b gebildet sind. Die
Linien, längs welcher die Schnitte durchgeführt werden, sowie die Form der rechteckigen Kerne 69 und ihrer Reihe von Kanälen
sind am besten aus den Figuren 7a und 7b ersichtlich. In Figur 7a»
welche eine Seitenansicht des in Figur 7 gezeigten Stapels von Scheiben wiedergibt, werden die Ebenen, längs welcher der
Stapel geschnitten wird, durch die Linien 71a, 71b und 71c
dargestellt, woraus sich vier getrennte Kerntafeln 69a, 69b, 69c bzw. 69d ergeben. In der Praxis weist der einheitliche,
geschichtete Block eine viel größere Anzahl von glebeIförmlgen
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Abschnitten 59»-und*-'zwar in der Größenordnung zwischen 50 und
100, auf, wodurch der Wirkungsgrad weiter erhöht wird, mit welchem die Kernteile 69 hergestellt werden können.
Ein geeignetes Werkzeug zur Durchführung des Schneidvorganges
ist ein elektrisch erhitzter Draht 72 aus Nichrome (Warenzeichen für eine Legierung, welche etwa 60Ϊ Nickel, 2M% Eisen, 16Ϊ Chrom
und Ο,ΙΪ Kohlenstoff enthält), welcher durch eine geeignete Einrichtung in Spannung gehalten und durch den Block zwischen aufeinanderfolgenden glebelförmigen Abschnitten 59 nach unten gezogen wird, wie in Figur 7 angedeutet. Die Form des geschichteten
W Blocks macht dieses Schneidverfahren besonders geeignet, da der
Nichrome-Draht selbsttätig zwischen den gegeneinander geneigten
Rampen benachbarter giebelförmiger Abschnitte 59 zentriert wird, wenn er zur Ausführung des Schnittes zwischen denselben nach
unten gedrückt wird. Bei der Ausführung des Schneidvorganges
hat sich herausgestellt, daß der heiße Nichrome-Draht während
des Schmelzens der gestapelten Scheiben 51, durch welche er
schneidet, auch dazu neigt, deren Ränder längs der Schneidebene aneinander zu befestigen. Es ist daher festzustellen, daß der
Verfahrensschritt zur gegenseitigen Befestigung der gestapelten
Scheiben 51 nicht vor dem Verfahrensschritt des Schneidens derselben stattfinden muß. Es können im Gegenteil beide Verfahrens-
^ schritte durch den erhitzten Draht oder eine andere solche Schneid-
^ einrichtung gleichzeitig durchgeführt werden.
Die Höhe des erhaltenen Kernteils 69 wird teilweise durch die Tiefe der in den gerippten Scheiben 51 ausgebildeten Kanalteile
55a und 55b und teilweise durch die Anzahl solcher Scheiben bestimmt, welche aufeinandergestapelt werden, bevor sie aneinander
befestigt werden. Die Breite des erhaltenen Kernteils 69 wird andererseits durch die Breite der Kanalteile 55a und 55b und
durch die Anzahl dieser Kanäle in den gerippten Scheiben 51 bestimmt.
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% - 21 -
Jeder der durch die bisher beschriebenen Verfahrensschritte
hergestellten Kernteile 69 ist durch Kanäle 25 wabenförmig
unterteilt, deren Form derjenigen der in den Figuren 3 und 4
dargestellten Kanäle entspricht und deren Enden 47 und 49
nunmehr abgedichtet werden müssen. Zur Abdichtung der rückwärtigen Enden 47 der Kanäle 25 wird eine Platte 73 an einer
Seite jedes Kerns 69 befestigt, wie in den Figuren 8a und 8b
gezeigt. Die Platte 73 kann aus dem gleichen Material wie die gerippten Scheiben 51 oder aus irgendeinem anderen Material
hergestellt sein, welches durch ein gemeinsames Lösungsmittel
lösbar ist, und sie kann am Kern 69 durch Aufbringen des gemeinsamen Lösungsmittels auf die Platte 73*und auf die Kanten
der Kernwandungen, welche die rückwärtigen Enden 47 bilden, befestigt werden.
Die Platte 73 bildet die Rückwand einer den Kern 69 enthaltenden Darstellungsvorrichtung und kann entweder durchsichtig oder
undurchsichtig sein. Bei gewissen Anwendungen wird jedoch bevorzugt, daß sowohl die Rückwand als auch die Vorderwand der
Darstellungsvorrichtung durchsichtig 1st, so daß eine Betrachtung der Vorrichtung sowohl von hinten als auch von vorne
möglich 1st. Es ist tatsächlich ein wichtiger Vorteil der erfindungsgemäßen Darstellungstafel, daß sie von beiden Seiten
betrachtet werden kann, wenn gewünscht, wobei die Betrachtung . j
von rückwärts das Negativ der Betrachtung von vorne ist.
Nachfolgend wird das allgemein In Figur 5 umrissene Verfahren
weiter beschrieben. Nach Befestigung der Rückplatte 73 an dem geschichteten Kern 69, so daß alle seine Kanäle 25 an ihren
rückwärtigen Enden 47 abgeschlossen sind, werden die Kanäle
teilweise mit einer Füllung von Teilchen 26 gefüllt, beispielsweise mit Ferritelsen in dem Fall, daß die Teilchen
magnetisch sein sollen. Die genaue Menge von Teilchen In jedem
der Kanäle kann durch ein sehr zweckmäßiges Verfahren bestimmt werden, welches in den Figuren 9a, 9b und 10 dargestellt ist.
Zuerst werden die Kernteile 69, an deren jedem eine Rückplatte
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befestigt 1st, im wesentlichen mit den Teilchen 26 gefüllt,
wie in den Figuren 9a und 9b gezeigt. Während dieses Vorgangs sind die Kernteile 69 horizontal. Nach diesem Verfahrensschritt werden die Kernteile 69 über eine aufrechte Stellung
hinaus gedreht, wie in Figur 10 gezeigt, und werden einer leichten Schwingung unterworfen, worauf Infolge der Form
der abgewinkelten Kanäle 25 der größte Teil des Pulvers 26,
welches in dieselben eingefüllt worden 1st, herausfällt und nur die richtige Pulvermenge in der in Figur 3 dargestellten
Größenordnung in denselben verbleibt. Die Höhe des Materials, welches in den Kanälen 25 verbleibt, wird empirisch bestimmt,
indem das Ausmaß verändert wird, in welchem die Kernteile
über die Vertikale hinaus gedreht werden, und durch Veränderung
der Intensität der Schwingung, welcher dieselben unterworfen
werden.
Nachdem die Kanäle 25 bis zur richtigen Höhe gefüllt sind, werden sie an ihren vorderen Enden 49 mittels einer lichtdurchlässigen Platte 75 abgedichtet, welche an den den Enden
der Kanäle am nächsten gelegenen Kanten von deren Wänden befestigt wird, wie in den Figuren 11a und 11b gezeigt. Vorzugswelse wird dieser Vorgang durch Wärmeversiegelung durchgeführt,
da die Verwendung eines Lösungsmittels an der durchsichtigen Vorderplatte 75 eine nachteilige Wirkung auf die Lichtdurchlässigkeit ausüben würde.
Die meisten Verfahrensschritte, welche das geschilderte Herstellungsverfahren der Darstellungstafel 11 umfaßt, sind verhältnismäßig leicht durchzuführen. Die Ausbildung der gerippten
Scheiben 51 erscheint jedoch zunächst Infolge von deren ausgefallener Form, bei welcher unterschiedlich geformte Rippen
in zwei verschiedenen Richtungen verlaufen, verhältnismäßig
schwierig zu sein. Die Schaffung eines billigen Werkzeugs zur schnellen Herstellung der Scheiben 51 ist daher noch ein
weiteres vorteilhaftes Merkmal der vorliegenden Erfindung* Das in den Figuren 12 -15 dargestellte Werkzeug besteht aus
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zwei Sätzen von Platten 77 und 79,von welchen jeweils
eine in den Figuren 12a und 12b dargestellt ist. Die Platten und 79 sind einander ähnlich. Sie besitzen die gleiche Länge
und sind mit gleich geformten Sägezahnkanteh 8l bzw. 83 versehen. Ein wesentlicher Unterschied zwischen den Platten 77
und 79 besteht darin, daß die ersteren höher sind als die
letzteren, und zwar um einen Betrag, welcher gleich der gewünschten Tiefe der Kanalteile 59 in der zu formenden Scheibe
ist. Im zusammengebauten Werkzeug sind die Platten 77 und 79
in einer Halteeinrichtung, welche in den Figuren 13a und 13b
als Trog 85 dargestellt 1st, fest aufeinander gestapelt. Die
kürzeren Platten 79 wechseln mit den höheren Platten 77 ab und bilden eine Oberfläche längs Ihrer Sägezahnkanten 81 und
83» welche das genaue Negativ der gerippten Scheibe 51 ist.
Die Entsprechung zwischen der Oberfläche des Werkzeugs und
derjenigen der gerippten Scheibe 51 gemäß Figur 6 kann leicht festgestellt werden, wenn man beobachtet, daß die Reihe von
entgegengesetzt geneigten Flächen 8la und 8Ib der höheren
Platten 77 den nach unten offenen Kanalteilen 55a in der
Scheibe 51 gemäß Figur 6 entspricht und daß die Reihe von
entgegengesetzt geneigten Oberflächen 83a und 83b der etwas weniger hohen Platte 79 den nach oben offenen Kanalteilen 55b
entspricht.
Ein geeignetes Verfahren zur Ausbildung der Scheibe 51
mittels des aus den gestapelten Platten 77 und 79 bestehenden Werkzeugs besteht in der Vakuumverformung. Bei diesem Verfahren wird eine Materialscheibe auf die Oberseite des Werkzeugs gelegt und durch Wärme erweicht, bis es faltbar wird.
Gleichzeitig wird ein Vakuum an die Unterseite des Werkzeugs angelegt, so daß die erweichte Scheibe in die Ausnehmungen
der sägezahnförmlgen Oberfläche des Werkzeugs gezogen wird.
Das Vakuum wird auf die Unterseite des Werkzeugs mittels des
Troges 85 ausgeübt, welcher mit einer Unterdruckquelle über
einen Schlauch 87 verbunden ist, der an den Vakuumtrog 85
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durch eine geeignete Kupplung 89 angeschlossen ist. Der
Trog 85 Ist bezüglich der Gesamtdicke der gestapelten Platten und 79 so bemessen, daß eine Abdichtung rings um den Rand des
Werkzeugs und dadurch ein Unterdruck an seiner Unterseite aufrechterhalten wird. Es sind auch Einrichtungen vorgesehen,
um die Bodenkanten der Platten 77 und 79 In der gleichen
Höhe, jedoch oberhalb des Bodens des Vakuumtroges 85 zu halten, so daß eine Verbindung zwischen dem Unterdruck und
allen gestapelten Platten 77 und 79 hergestellt wird. Zu diesem Zweck sind bei der in den Figuren 13a und 13b dargestellten
besonderen Ausführungsform des Werkzeugs die Seiten
des Vakuumtroges 85 nach innen abgesetzt, so daß ein Absatz
86 gebildet wird, auf welchem der Stapel von Platten 77
und 79 oberhalb des Bodens des Troges aufliegt. Da der Zweck des Unterdrucks an der Unterseite der gestapelten Platten 77
und 79 darin besteht, das auf die Oberseiten dieser Platten aufgelegte.. Material dicht gegen die Platten zu ziehen, 1st
es wichtig, daß eine Verbindung zwischen dem Unterdruck, welcher an der Unterseite der gestapelten Platter· 11 .„id 79
aufrechterhalten wird, und deren OberfläeL astellt wird,
auf welchen die zu formende Scheibe aufliegt. Aus diesem Grund ist bei einer bevorzugten Ausftihrungsform.des Werkzeugs ein
breiter und flacher Schlitz 91 in beide Seiten jeder der Platten 79 gefräst, wie in Figur I1I gezeigt.
Von den verschiedenen Abmessungen und Beziehungen der gestapelten
Platten 77 und 79 ist die wichtigste diejenige, daß die Sägezahnkanten 8l und 83 von abwechselnden Platten
gegeneinander versetzt sind. Bei der in den Figuren 13a und
13b dargestellten Ausführungsform des Werkzeugs wird dies erreicht, indem ein Satz von Platten höher ausgeführt wird
als der andere Satz, so daß bei Unterstützung derselben auf einer gemeinsamen Basis, wie in Figuren 13a und 13b gezeigt,
Ihre Sägezahnkanten längs der Oberseite in der gewünschten Weise gegeneinander versetzt sind. Es Ist jedoch klar, daß
diese versetzte Lage auch dadurch erreicht werden kann, daß
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alle Platten die gleiche Höhe besitzen, jedoch jede zweite
Platte auf einer etwas höheren Basis unterstützt wird.
Die Dicke der Platten 77 und 79 wird durch die gewünschten Breiten der jeweiligen Kanälteile 55a und 55b bestimmt, welche
in der gerippten Scheibe 51 ausgebildet werden sollen. Wenn die nach entgegengesetzten Seiten offenen Kanalteile 55a und
55b genau die gleiche Breite besitzen sollen, wie in Figur gezeigt, sind die den nach unten offenen Kanalteilen 55a
zugeordneten Platten 77 etwas dünner als die den nach oben
offenen Kanalteilen 55b zugeordneten Platten 79. Der Grund |
für diesen Unterschied geht aus Figur 15 hervor, aus welcher
zu entnehmen ist, daß die Platte 79 «ich in der Dicke von den
Platten 77 um einen Betrag unterscheiden sollen9 welcher gleich
dem Zweifachen der endgültig gewünschten Wanddicke der gerippten Scheiben 51 ist.
Zusätzlich zu dem oder statt des Unterdrucks, welcher auf die
Unterseite des in den Figuren 13a und 13b dargestellten Formwerkzeugs
ausgeübt wird, kann unter überdruck stehende Luft
auf die auf dem Werkzeug liegende Scheibe einwirken, wobei dieser überdruck in ähnlicher Weise wirkt wie der Unterdruck,
jedoch die Scheibe auf das Werkzeug von oben mit einer
größeren Kraft drückt, als sie durch die Verwendung des Unter- %
drucks allein erzielt werden kann, welcher natürlicherweise
2 auf einen Druckunterschied von etwa 1 kg/cm , nämlich den
von der Atmosphäre ausgeübten Druck, beschränkt ist. Die Verwendung eines von oben wirkenden Überdrucks zum Pressen der
Scheibe in das Werkzeug verändert die formalen Erfordernisse
des Werkzeugs nicht. So ist immer noch die Belüftung zwischen benachbarten Platten 77 und 79 sowie der Spielraum zwischen
dem unteren Ende der Platten 77 und 79 und dem Boden des Troges
oder einer anderen Einrichtung, auf welche dieselbengestützt
sind, erforderlich. Wenn natürlich nur Druck von oben ausgeübt wird und ein Unterdruck von unten nicht angewendet wird,, muß
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■■■■■.;■■■■' ' λ "' : _ .193Ö954. - .
der Trog 85 nicht eine Kammer bilden. Statt dessen wird
eine ähnliche Kammer oberhalb der Oberfläche des Werkzeugs
vorgesehen, in welcher der gewünschte Druck aufrechterhalten werden kann.
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Claims (1)
1339954
Patentansprüche
1Λ Magnetisch betätigbare Darstellungsvorrichtung, dadurch
"■^ gekennzeichnet, daß sie einen Darstellungskörper aufweist,
welcher ein Paar von im Abstand voneinander angeordneten
Wänden, die sich im wesentlichen überdecken, und einen
Kern besitzt, der aus einer Anordnung von getrennten Kanälen
besteht, welche entlang ihrer Längsachsen einen Buckel aufweisen und sich in Querrichtung zwischen den Wänden
erstrecken, daß eine Füllung von undurchsichtigem Material teilweise jeden Kanal in solcher Menge füllt, daß die
Füllung auf einer Seite des Buckels gespeichert werden
kann, daß mindestens eine der Wände lichtdurchlässig 1st,
so daß die an derselben anliegenden Füllungen dargestellt werden, und daß eine Einrichtung dem Darstellungskörper
zur Erzielung einer selektiven Bewegung der Füllungen in
den Kanälen quer über die darin enthaltenen Buckel züge- |
ordnet ist, wobei die erzielte Bewegung zur Erzeugung eines gewünschten sichtbaren Darstellungsmusters ausreicht, welches
durch die lichtdurchlässige Wand beobachtbar ist.
2. Darstellungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß jeder der Kanäle ein Paar von entgegengesetzt geneigten Rampenabschnitten aufweist, welche jeweils von
einer der Wände ausgehen und derselben gegenüberliegen und an einem gemeinsamen Scheitel zwischen diesen Wänden ineinander
übergehen.
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■ ■' ; - 28 - ::..■■■" -
3. Darstellungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch ge«
kennzeichnet, daß Jede Füllung ein geringeresVolumen als
das von einem der Rampenabschnitte gebildete einnimmt.
4. Darstellungsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die Rampenabschnitte eine direkte Sichtverbindimg zwischen den Wänden durch die Kanäle
verhindern.
5. Darstellungsvorrichtung nach einem der vorangehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Jede der Füllungen
von unterschiedlichem Material frei und einzeln durch ihren zugehörigen Kanal von einer der Wände zur anderen fließt,
wenn der Darstellungskörper aus einer aufrechten Stellung gekippt wird, und an einer der Wände festgelegt bleibt,
wenn der Darstellungskörper sich in aufrechter Stellung befindet.
6. Darstellungsvorrichtung nach einem der vorangehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, da& " ' lung von
undurchsichtigem Material aus einem troci.v...en magnetischen
Pulver besteht und daß di» Einrichtung zur wahlweisen Bewegung
der Füllungen in den Kanälen aus einem magnetischen Schreibstift besteht..
7. Verfahren zur Herstellung des Darstellungskörpers nach einem der Ansprüche i-6, dadurch gekennzeichnet, daß eine
Mehrzahl von Scheiben ausgebildet wird, deren Jede längs
einer ersten Achse gerippt ist, so daß eine Reihe von parallelen, abwechselnd nach entgegengesetzten Richtungen
offenen Kanalteilen gebildet wird, wobei sich die Kanalteile längs einer zweiten Achse erstrecken, welche senkrecht
zur ersten Achse verläuft, daß Jede dieser Scheiben zusätzlich; längs der zweiten Achse gerippt wird, so daß
Jeder Kanalteil zu einer Reihe von giebelförmlgen Abschnitten"-verformt
wird, daß die Mehrzahl von Scheiben
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längs der ersten Achse gegeneinander versetzt aufeinandergestapelt
wird, so daß nach-entgegengesetzten Richtungen offene Kanalteile benachbarter Scheiben gegenseitig ausgerichtet
sind, daß die gestapelten Scheiben rechtwinklig zu der ersten .und zweiten Achse zwischen aufeinanderfolgenden
giebelförmigen Abschnitten geschnitten werden, so daß eine Anordnung von abgewinkelten Kanälen gebildet wird,
welche durch die ausgerichteten, nach entgegengesetzten Richtungen offenen Kanalteile begrenzt werden, daß eine
Wand an einer Seite der Anordnung von Kanälen befestigt wird, so daß die Kanäle an einem ihrer Enden abgeschlossen ä
werden, daß die abgeschlossenen Kanäle teilweise mit einer
Füllung von undurchsichtigem Material gefüllt werden und
daß eine lichtdurchlässige Wand an der anderen Seite der
Anordnung von Kanälen befestigt wird, so daß die teilweise gefüllten Kanäle an ihren entgegengesetzten Enden abgeschlossen
werden.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß
das Schneiden der gestapelten Scheiben so durchgeführt wird, daß ein heißer Draht durch die gestapelten Scheiben
zwischen aufeinanderfolgenden giebelförmigen Abschnitten gezogen wird.
' ■■ ·. I
9. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß
unmittelbar nach dem Aufeinanderstapeln der Mehrzahl von Scheiben die aufeinandergestapelten Scheiben zur Bildung
eines einzigen, geschichteten Blocks aneinander befestigt werden.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 7-9, dadurch gekennzeichnet, daß zum teilweisen Füllen der abgeschlossenen ·
Kanäle die Anordnung von Kanälen allgemein horizontal gehalten
wirdj wobei die an einer der Seiten der Anordnung
befestigte Wand deren Boden bildet, daß undurchsichtiges
Q-O 9 8 1 2 / 0 2 6i
Material in die Kanäle der Anordnung von oben eingefüllt
- ■ ' ■ ■ *V"
wird und daß die Anordnung aus einer allgemein horizontalen Lage gedreht wird, bis die Seiten der glebelförmigen Abschnitte
schräg nach unten verlaufen, so daß überschüssige
Mengen des undurchsichtigen Materials aus den Kanälen
herausfallen.
■11. Werkzeug zur Formung der Scheibe nach einem der Ansprüche
7-10, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mehrzahl von Platten, deren jede eine sägezahnförmige Kante aufweist, mit ihren
sägezahnförmigen Kanten in Fluchtung aufelnandergestapelt sind und daß die sägezahnförmigen Kanten jeder zweiten
der aufeinandergestapelten Platten bezüglich der benachbarten Platten in dem Stapel um einen Betrag zurückgesetzt sind,
welcher gleich der Tiefe der abwechselnd nach entgegengesetzten Selten offenen Kanalteile in der durch das Werkzeug zu formenden Scheibe ist.
12. Werkzeug nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß
die Platten mit ihren Unterkanten in einer gemeinsamen Ebene liegen und daß die benachbarten Platten höher sind
als jede der genannten zweiten Platten, und zwar um einen Betrag, welcher der Tiefe der abwechselnd nach entgegengesetzten
Richtungen offenen Kanalteile in der durch das Werkzeug zu formenden Scheibe entspricht.
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