DE2306067A1 - Einrichtung zur schnellen anzeige von mittels magnetischer anzeigeelemente im mosaiksystem ausgebildeten visuellen informationen - Google Patents

Einrichtung zur schnellen anzeige von mittels magnetischer anzeigeelemente im mosaiksystem ausgebildeten visuellen informationen

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DE2306067A1
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    • G08B5/22—Visible signalling systems, e.g. personal calling systems, remote indication of seats occupied using electric transmission; using electromagnetic transmission
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Description

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FOK-GYtM FINOMMECHANIKAI
ES ELEKTRONIKUS
MÜSZERGYARTO SZÖVETKEZET
Karlntny Frlgyes Ut 22
Budapest Xl
Ungarn
EINRICHTUNG ZUR SCHNELLEN ANZEIGE VON MITTELS MAGNETISCHER ANZEIGEELEMENTE IM MOSAIKSYSTEM AUSGEBILDETEN VISUELLEN INFORMATIONEN
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur schnellen Anzeige von mittels magnetischer Anzeigeelemente im Mosaiksystem ausgebildeten visuellen Informationen.
Zur visuellen Anzeige von Informationen werden weitverbreitet im Mosaiksystem ausgebildete Anzeigelemente verwendet. Bei Freilufteinrichtungen werden im allgemeinen nach dem Glühlampensystem aufgebaute Einrichtungen verwendet, bei Innenraumeinrichtungen haben sich hingegen,
A .199-2O9A/1O alt.
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wie z.B. auch bei der Fahrgastinformation, die während der Anzeigezeit keine Energie verbrauchenden, mit magnetischen Anzeigeelementen arbeitenden Einrichtungen durchgesetzt. Eine mit derartigen Anzeigeelementen aufgebaute Anlage wird z. B. in der ungarischen Patentschrift Reg. Nr. 1-55 121 beschrieben.
Bei der vorerwähnten Anlage wird die Information durch Dauermagnete oder diese umgebende Kunststoffkugeln dargestellt, wobei die eine Hälfte der Kugeln mit einem dunklen, die "andere Hälfte mit einem hellen Farbüberzug
versehen ist. Zur Steuerung dienen die Magnete bzw. der ■ neben den Kugeln angeordnete Elektromagnete.
Obwohl die Anlage einfach in ihrem Aufbau ist, hat sie den Nachteil, daß die Information infolge der großen Trägheit der Anzeigeelemente erst nach Ablauf einer verhältnismäßig langen Zeitdauer erscheint.· In dieser Weise überschreiten die Steuerungs- bzw. Programmierungszeiten sogar die Dauer von einigen 100 Millisekunden.' Bekannt sind auch Einrichtungen, bei denen die Information durch geringeres Gewicht und an ihren Seiten unterschiedliche Farben aufweisende Scheiben dargestellt wird, an welche Dauermagnete befestigt sind, deren Pole zwischen erregbaren Polen angeordnet sind.
Obwohl dadurch.die Steuerungszeiten weitgehend ver-
25" mindert wurden, hat sich die stabile Anzeige der Information durch den.Umstand verlängert, daß die Erregung der Elektromagnete auch nach dem Umdrehen der Scheiben so lange aufrecht erhalten bleiben muß, bis die Scheiben in den Ruhezustand gelangen.
Von den mit magnetischen Anzeigeelementen aufgebauten Anlagen können die mit Kippklappen-Anzeigeelement en aufgebauten Einrichtungen als die modernsten bezeichnet werden. Ein magnetisches Kippklappensystem wird in der ungarischen Patentschrift, Reg. Nr. 175 250 beschrieben, in der die einzelnen jCippklappen haUireisförmig und ihre
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Seiten mit unterschiedlichen Farbüberzügen, die einzelnen. Kipp-Klappen mit einem dauermagntischen Teil versehen sind, deren magnetische Achse senkrecht zur Ebene der Klappen steht. Die Information wird durch die einzelnen Kipp-Klappen gemeinsam mit der zugehörigen Grundplatte dargestellt. Auch hinsichtlich der Funktiorisgeschwindigkeit bedeutet die mit den vorerwähnten Anzeigeelementen aufgebaute Anlage einen großen Schritt vorwärts, da nur ganz geringe Massen in -Bewegung gebracht werden müssen, um die Information erscheinen zu lassen. Die geringen Massen bedeuten zugleich auch kurze Steuerzeiten. Im Interesse einer stabilen Position der Plättchen müssen jedoch die Elektromagnete durch die Steuerimpulse länger erregt werden, als dies zum Umklappen der einzelnen Kipp-Klappen erforderlich ist.
Bei diesen Anlagen beträgt im Falle von AnzeigesLementen mit Durchmessern von 15-20 mm die Mindestzeitdauer der Erregung der Elektromagnete unter gleichzeitiger Berücksichtigung der optimalen Erregungsstromstärken 50-60 msec, was im Vergleich zu den elektromechanischen Anzeigeelementen bereits als kurz angesehen werden kann.
Bei den größeren mosaikartigen Anzeigeelementen mit Durchmessern von 30-50 mm erhöht sich jedoch diese Zeit in beträchtlichem Maße.
Die ungarische Patentschrift, Reg. Nr. 158 131 "beschreibt den Aufbau der Kipp-Klappen Anzeigeelemente mit größeren Abmessungen, wo die Kipp-Klappen nicht mehr aus magnetischem, sondern aus antimagnetischem Werkstoff hergestellt werden, wobei zu ihrer Bewegung auch weiterhin die durch gegenseitige magnetische Einwirkung gesicherte Schwerpunktverschiebung dient.
Bei der vorerwähnten Anzeige kann man hinsichtlich. ( er Erregung des zur Steuerung dienenden Elektromagnets bereits auch bei den größeren Abmessungen auf die Zeitdauer
^5 von .5O-6O msec herabgehen, da es genügt die einzelnen Plätt-
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chen nur bis zum Umschwenken des Schwerpunktes zu erregen, da die stabile Einstellung und Arretierung infolge der Verlagerung des Schwerpunktes bereits die einzelnen Kipp-Klappen gewährleisten.
Die optimale Steuerung der nach dem magnetischen Prinzip arbeitenden Einrichtungen kann man unter Berücksichtigung der minimalen Kabeladerverwendung in der bipolaren Steuerung eines Elektromagnets mit einer Erregerspule bei der in der ungarischen Patentschrift, Reg. Fr.
158 129 beschriebenen Anlage vorfinden.
Auf Grund der vorgenannten Eeschreibung verwirklicht die mit magnetischem Anzeigeelementen aufgebaute Informationsanlage bei Verwendung außerordentlich weniger Kabeladern, mit entsprechender Multiplizierung der steuernden Kabeladern, die selektive Auswahl und Steuerung der Erregerspulen der die magnetischen Anzeigeelemente steuernden bipolar erregbaren Elektromagnete durch die Schaffung von mittels Dioden getrennten ErdungspunkteAK « Gemeinsames Merkmal der hier angeführten Anlagen ist, daß die magnetischen Anzeigeelemente durch Elektromagnete gesteuert-werden, bei welchen, im"Interesse einer Verwirklichung eines maximalen magnetischen Kraftfeldes mit minimaler Energie, als Eisenkern ein Weicheisen hoher Permeabilität verwendet wurde. Die Erregungsdauer der Elektro magnete konnte in Abhängigkeit der Masse der beweglichen Elemente auf 40-50 msec herabgesetzt werden. Obwohl diese Erregungszeiten bereits die Möglichkeit einer Ausschreibgeschwindigkeit von 8Q0-1000 Buchstaben pro Minute schaffen, bleibt diese Geschwindigkeit weit hinter der für diese Aufgabe ausnutzbareja Geschwindigkeit der zur Verwendung gelangenden Schaltelemente zurück.
Ziel der Erfindung ist, bei Beibehaltung der Vorteile der genannten Einrichtungen., die Steuerungszeit unabhängig von der Anzeigedauer der Information auf den Mindestwertj von der mechanischen Zeitkonstante unabhängig
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nach Möglichkeit auf die durch die zur Verwendung gelangenden Schaltelemente bestimmbare kürzeste Zeit herabzusetzen und so eine mit großer Geschwindigkeit arbeitende Anzeigeeinrichtung zu schaffen, mit welcher bei Benutzung von nach dem magnetischen Prinzip arbeitenden mechanischen Anzeigeelementen sogar bewegliche Bilder"dargestellt werden können, wobei der Energiebedarf mit sehr einfachen Mitteln auf einen Mindestwert herabgesetzt und die Anlage trotz
ihrer Einfachheit zur Durchführung sehr komplizierter Aufgaben eingesetzt werden kann, wie z. B. zur Darstellung beweglicher Bilder, als Peripherie von Elektronenrechnern usw.
Die Erfindung ist eine Einrichtung zur Anzeige von mittels magnetischer Anzeigeelemente ausgebildeter visueller Informationen nach dem Mosaiksystem mit hoher Geschwindigkeit, die die Information unmittelbar oder mittelbar darstellende (anzeigende) dauermagnetische Teile sowie die dauermagnetischen Teile steuernde bipolar erregbare Elektromagnete besitzt, die Herausführungen der Erregerspulen letzterer mit Multiplizierung an die die bipolaren Antriebssignale liefernde elektronsiche Steuereinheit angeschlossen sind, deren Hauptmerkmale darin bestehen, daß die Eisenker*- ne der Steuermagnete zum Teil oder ganz aus hartem magnetischem Werkstoff mit zurückbleibendem Magnetismus ausgebildet sind, deren koerzitive Feldkraft kleiner als die koerzitive Feidkraft der die Information direkt oder indirekt anzeigenden Dauermagnete ist, wobei die die Information direkt oder indirekt anzeigenden Dauermagnete über eine kleinere magnetische Feldstärke verfügen, als die, die zur Demagnetisierung des Eisenkerns des steurnden Elektromagneten in montiertem Zustand erforderlich ist.
Die Anlage kann auch so aufgebaut werden, daß die Sättigungs-Koerzitivfeldkraft der Eisenkerne der steuernden Elektromagnete durch Wärmebehandlung eingestellt wird. · Nach einer anderen Ausführungsmethode der Anlage
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kann diese auch so aufgebaut werden, daß der bipolare Antriebsausgang der Steuerungselektronik zur Erregung des Eisenkernes des steuernden Elektromagneten in Abhängigkeit von der Information entweder, in der positiven oder in der negativen Magnetisierungsrichtung einen die Koerzitivfeldkraft des Eisenkernes überschreitenden Magnetisierungspegel sichert.
Nach einer anderen Auslegungsmethode kann die Anlage auch so ausgebaut werden, daß die die Information direkt oder indirekt anzeigenden Dauermagnete aus Bariumferrit-Grundwerkstoff hergestellt werden.
Die Anlage kann auch so aufgebaut werden, daß den Eisenkernen der einzelnen Elektromagnete vollkommen separate und bipolar steuerbare voneinander unabhängige Spulen zugeordnet werden.
Ein außerordentlich großer Vorteil der erfindungsgemäßen Anlage besteht darin, daß zur Anzeige der Information eine die mechanische Zeitkonstante der Anzeigeelemente wesentlich unterschreitende Impulsdauer von 1-1,5 msec er- - forderlich ist, wobei diese Zeit im wesentlichen bereits durch die elektrischen Parameter wie die Spuleninduktivität, die Streuungskapazität usw. bestimmt wird. So reicht es den Eisenkern während der Magnetisierungszeit bis zu einem gewissen Maße zu erregen - zu magnetisieren - und dann versieht das remanente Magnetfeld des Eisenkernes die Anzeige der. Information infolge der gegenseitigen Wirkung der direkt oder indirekt anzeigenden Dauermagnete.
So erfolgt z. B. das Vollschreiben einer Anzeigetafel mit 100 Buchstabenfeldern aus einem Speicher während 0,1-0,15 see, wodurch beim Betrachter der Eindruck erweckt· wird, als ob die ganze Tafel auf einmal vollgeschrieben würde.
Als weiterer großer Vorteil ist zu erwähnen, daß .im Falle einer Kipp-Klappen-Anzeigeanlage die zwischen den einzelnen Mosaikelementen erforderlichen Abschirmungsbleche
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weggelassen werden können, da die Gefahr einer gegenseitigen Einwirkung vollkommen beseitigt .erden kann und das Maß der Betriebssicherheit auch unter Berücksichtigung der mechanischen Unsicherheiten in einem großen Maße ansteigt.
Die Beschreibung und die Arbeitsweise einer beispielsweisen Ausführungsform der Anlage wird im folgenden bekanntgegeben:
Die Steuerungselektronik liefert an ihren Ausgängen je nach dem Inhalt der Information - kanalweise - jeweils andere positive oder negative Spannungen an die durch Kabel angeschlossene Anzeigeeinheit.
Die Zahl der Informationskanäle der elektronischen Steuerungseinheit stimmt mit der Zahl der Bildelemente-Spalten der mit homogener Bildelenienteanordnung aufgebauter Anzeigeeinheit überein, wobei diese durch Kabel miteinander verbunden sind.
Die Zahl der Plat-.i .ahleinheiten bzw. deren Ausgänge der elektronischen Steuerungseinheit stimmt mit der Zahl der Bildelementezeilen der Anzeigeeinheit überein, die ebenfalls durch Kabel aneinander angeschlossen sind.
An die säulenweisen Eingänge der mit den Informationskanälen verbundenen Anzeigeeinheit sind die einen vereinten, in Spal«- tenrichtung multiplizierten Steuerungspole der die Bildet mente steuernden Elektromagnete angeschlossen, wogegen die anderen Pole der Erregerspulen der erwähnten Steuerungsmagnete mit in Reihe geschalteten von in beiden Richtungen als Ventile wirkenden Elementen (Dioden) an die getrennten Erdungspunkte der zeilenweise multiplizierten - zeilenweise steuerbaren ■· Platzwahleinheiten angeschlossen werden.
Die Erfindung wird nachstehend an einem zeichnerisch dargestellten Ausführungsbeispiel eines Bildelenientes dargestellt,
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wobei dessen magnetische Charakteristiken schcmatisch bezeichnet s ind.
Die Ausgänge der Platzwahleinheit der Steilerungselektronik verbinden den einzelnen ausgewählten Zeilen entsprechend durch Dioden getrennte- JCrdungs punkte dem Schliei3en der Stromwege entsprechend, und di.e verbundenen iirdungs punkte schließen sich an den Erdungspunkt, der Sneiseeinheit an. Die Eisenkerne 2 der die Bildelemente steuernden iSlektroiuagnete sind mit den magnetischen Teilen der Kipp-Klanpen-Anzeigeeleinente - den. magnetischen Kinn-Klappen 1 - magnetisch gekoppelt.
Die mit magnetischer Kopplung gesteuerte Kipp-Klarme 1 nimmt ihre eine oder andere stabile Stellung ein und zeigt zugleich mit der Farbe ihrer Seitenflächen gemeinsam mit den GrundηJ atten 3 die Information an oder läßt sie verschwinden.
Die Arbeitsweise der erwähnten Anlage ist \?le folgt:
Die elektronische Steuerungseinheit schaltet in Abhängigkeit von der Programmierung bzw, bei Auslösen aus einem Informationsspeicher, in Abhängigkeit von dem Inhalt des Speichers, kanaJ-weise eine positive oder negative Spannung an die nach Snalten multiplizierten Eingänge der Anzeigeeinheit. Gleichzeitig mit dem Auslesen der Information aktiviert die zeilenweise Platzwahleinheit die entsprechende - durch Programmierung einstellbare Dildelementenzeile.
In der aktivierten - ausgewählten - Zeile erhalten die die einzelnen Bildelemente steuernden Klektromagnete eine Erregung mit positiver oder negativer Richtung, während der lOrregungszeit während 1-1,5 msec - wird der Eisenkern 2 durchmagnetisiert und steuert im weiteren als Dauermagnet die mit ihm durch magnetische Kopplung in Verbindung befindlichen Kinp-Klanpen 1, die in Abhängigkeit von der ßrregungs- bzw. Magnetisierungsrichtun.'; ihre hellen oder dunklen Flächen dem Betrachter zuwenden. Natürlich
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ist die Anzeigedauer im weiteren von der mechanischen Zeitkonstante abhängig.
Nach dem 1 msec Impuls wird jedoch sofort die nächste Zeile gesteuert, so daß im Ergebnis die Anzeige der einen Zeile noch nicht beendet wurde, wenn die der nächsten bereits eingeleitet wird und dieser Vorgang so weiter läuft.
Werden auf dem Eisenkern 2 des Elektromagneten zwei Spulen R1, Rp angeordnet, die ebenfalls in der vorgenannten Art und Weise miteinander bzw. an die nach der Spalte abfühlenden und nach der Zeile bestimmenden Kanäle der elektronischen Steuerungseinheit verbunden, so können diese Spulen R1, R„ einerseits zur Abfühlung des Zustandes des magnetischen Kernes und andererseits zur Anzeige der Information verwendet werden.
Werden die beiden Kanalsysteme so verbunden, daß nach Bestimmung der einzelnen Zeilen "die die Anzeige der Information steuernden Kanäle den auf den abfühlenden Kanülen erhaltenen Signalen entsprechend gesteuert werden, so wird die von der einen Zeile abgefühlte (abgelesene) Information in die andere Zeile umgeschrieben, d.h. die auf der Tafel befindliche Information kann auf eine andere Tafel oder auf eine andere Stelle bzw. in eine andere Zeile der betreffenden Tafel umgeschrieben werden.
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Claims (5)

  1. ■PATENTANSPRÜCHE
    Einrichtung zur Anzeige von mittels magnetischer Anzeigeeleraente ausgebildeter visueller Informationen nach dem Mosaiksystem mit hoher Geschwindigkeit, die die Information unmittelbar oder mittelbar darstellende dauermagnet tische Teile sowie die dauermagnetischen Teile steuernde - bipolar erregbare - Elektromagnete besitzt, wobei die Herausführungen von Erregerspulen mit Multiplizierung an die die bipolaren Antriebssignale liefernde .elektronische Steuereinheit angeschlossen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Eisenkerne (2) der steuernden lilektromagnete zum Teil oder
    ' vollständig aus einem über Remanenzmagnetisiuus verfügenden harten magnetischen Werkstoff ausgebildet sind, deren· koerzitive Peldkraft (HC ) kleiner als die koerzitive Feldkraft (HC0) der die Information direkt oder, indirekt anzeigenden Dauermagnete ist, wobei die die Information direkt oder indirekt anzeigenden Dauermagnete über eine kleinere magnetische Feldstärke verfugen, als die die zur Entmagnetisierung des Eisenkernes des steuernden Elektromagneten in montiertem Zustand erforderlich ist,
  2. 2. Einrichtung nach Anspruch I1 dadurch gekennzeichnet , daß die koerzitive Feldkraft (HC.. ) der Eisenkerne (2) der steuernden Elektromagnete durch Wärmebehandlung eingestellt ist.
  3. 3, Einrichtung nach einem der Ansprüche 1-2, dadurch gekennz e i'chne t , dafl der bipolare Antriebsausgang der Steuerungselektronik zur Erregung des Eisenkernes (2) des steLiernden Elektromagneten in Abhängigkeit von der Information in nositiver oder negativer Magnetisierungsrichtung einen größeren Magnetisierungspegel als die koerzitive Feldkraft (HC ) des Eisenkernes gewährleistet.
    - 11 -
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  4. 4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1, 2, '3, dadurch gekennzeichnet, daß die die Information direkt oder indirekt anzeigenden Dauermagnete aus Barium-Perri1>Grundwerkstoff sind.
  5. 5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1, ?, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß den Eisenkernen (2) der einzelnen Elektromagnete zwei vollständig separate und bipolar steuerbare, voneinander unabhängige Spulen (R-, R2) zugeordnet sind.
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    Leerseite
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