DE2448633A1

DE2448633A1 - In segmente unterteiltes anzeigegeraet

Info

Publication number: DE2448633A1
Application number: DE19742448633
Authority: DE
Inventors: Alfred Skrobisch
Original assignee: Staver Co Inc
Current assignee: Staver Co Inc
Priority date: 1973-11-12
Filing date: 1974-10-11
Publication date: 1975-05-15
Also published as: DE2448633C2; US3886545A; JPS5630872B2; GB1480417A; FR2251063B1; CA1008148A; FR2251063A1; JPS5081439A

Description

Dr. Sng. Walter Abitz **· Oktober 1974

Dr. Dieter R Mo rf ^{414 749}

Dr. Hans-A. Brauns

8' München iäü, ^a^u^sir. 28

THE STAVER COMPANY, INC.

41 - 51 North Saxon Avenue, Bay Shore, New York,

V.St.A.

In Segmente unterteiltes Anzeigegerät

Die Erfindung betrifft ein in Segmente unterteiltes An= zeigegerät,- und insbesondere ein Anzeigegerät der digitalen oder alphanumerischen Bauart, bei der magnetische Elemente als Teile der in Segmente unterteilten, die Anzeige .dar= stellenden Bauteile verwendet werden.

Bei den bekannten Anzeigegeräten sind elektromagnetische Spulen, die die in Segmente unterteilten Anzeigebauteile, betätigen, auf Kernen befestigt, die einzeln auf einer Grund= platte festgeschraubt sind. Die Anzeigebauteile oder

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-Segmente sind in Form einer "8" angeordnet und bestimmen Ziffern, wenn ausgewählte Gruppen der Segmente sichtbar ge= macht oder vorgezeigt werden. Die vorliegende Erfindung be= inhaltet Verbesserungen gegenüber diesen bekannten Geräten, und insbesondere Verbesserungen der magnetischen Schaltkreis= komponenten der magnetischen, die Anzeige bewirkenden Bau= teile und der Art und Weise, in der sie magnetisiert werden.

Die Erfindung stellt ein in Segmente unterteiltes Anzeige= gerät zur Verfügung mit einer Halterungsplatte, sieben drehbaren Anzeigebauteilen, die durch die Halterungsplatte drehbar gehalten werden, wobei jedes Anzeigebauteil einen Dauermag= neten enthält. Die Anzeigebauteile sind in Form einer "8" im Abstand angeordnet, wobei eine Gruppe seitlicher Magnete im in axialem Abstand angeordnete, parallele, vertikale Achsen rotiert und eine weitere Gruppe mittlerer Magnete um in axialem Abstand angeordnete, parallele, horizontale Achsen rotiert. Jeder der Magnete besitzt einen N- und einen S-PoI, wobei die Pole der seitlichen Magnete entgegengesetzt den Polen der mittleren Magnete ausgerichtet sind, um den mag= netischen Einfluß jedes der Magnete auf alle benachbarten Magnete wirksam zu verringern. Das Gerät besitzt ferner eine Rückenplatte, die sieben Magnetkerne trägt, die sich nach vorne zu der Halterungsplatte erstrecken. Zum wahlweisen Erregen und Drehen der entsprechenden Anzeigebauteile ist die zylind= rische, elektromagnetische Spule auf jeden der Kerne befestigt. Vor der Halterungsplatte wird durch diese eine Front-Fenster= platte gehalten, die zum selektiven Sichtbarmachen der An= Zeigebauteile für die Darstellung des ausgewählten Zeichens sieben längliche Öffnungen besitzt.

Die Erfindung wird nun im einzelnen an Hand eines Beispieles und unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen be= schrieben. Es zeigen:

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.3.

Fig. 1 in einer perspektivischen Darstellung ein Anzeige= gerät gemäß der Erfindung,

Fig. 2 eine Ansicht von vorne,
Fig. 3 eine Ansicht von hinten,

Fig. 4 vergrößert in einem durch die Mitte führenden Ver= tikalschnitt eine Ansicht nach 4-4 von Fig. 2,

Fig. 5 vergrößert in einem durch die Mitte führenden Hori= zontalschnitt eine Ansicht nach 5-5 von Fig. 2,

Fig. 6 in einer Explosionsansicht die Gerätekomponenten,

Fig. 7 vergrößert, im Schnitt durch die Halterungsplatte und unter Entfernung einiger Teile Einzelheiten der drehbaren, in Segmente unterteilten Anzeigebauteile und der Halterungseinrichtung,

Fig. 8 in einer perspektivischen Darstellung einen für eine elektromagnetische Spule verwendeten Spulenkörper,

Fig. 9 einen Schaltplan eines Betätigungsschaltkreises für das Anzeigegerät und .

Fig.10 in einer perspektivischen Darstellung und teilweise in Form eines Schaltbildes die in Segmente unterteilten Anzeigebauteile.

In den Zeichnungen bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder entsprechende Teile. Die Fig. 1 bis 6 zeigen ein in Segmente unterteiltes Anzeigegerät, das insgesamt mit 10 be= zeichnet ist und eine rechteckige Frontplatte 12 mit sieben läng= liehen öffnungen enthält. In jeder der öffnungen 14, die als Fenster dienen, ist ein längliches Kennzeichen oder eine läng= liehe Marke 15 sichtbar oder vorgezeigt, die durch ein dreh= bares Anzeigebauteil 16 getragen wird. Die Öffnungen, 14 sind

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in üblicher Weise in Form einer "8" angeordnet, so daß man durch selektives Zeigen bestimmter der Marken , die in der Weise gefärbt oder gemalt sein können, daß sie sich von den anderen Teilen des Aufbaues abheben, jede gewünschte Ziffer von "0" bis "9" erscheinen lassen oder sichtbar machen kann.

Eine rechteckige Halterungsplatte 18 aus Kunststoff oder unmagnetischem Metall ist im Abstand hinter der Front-Fenster= platte 12 durch zwei zylindrische unmagnetische Hülsenteile 20 angeordnet, die auf einer schmalen, zylindrischen Verlängerung 22 eines zylindrischen, unmagnetischen Distanzstückes 24 sitzen. Jede der Verlängerungen 22 führt durch ein im Abstand angeordnetes Loch 25 in der Platte 18 und besitzt an ihrem Ende ein Gewindeloch 26 zur Aufnahme einer Schraube 28, die durch ein im Abstand angeordnetes Loch 30 in der Front-Fensterplatte 12 hervorsteht.

Die Halterungsplatte 18 ist auf ihrer Vorderseite mit -sieben Paaren einteiliger, geschlitzter Flansche 32 versehen. Wie in Fig. zu erkennen ist, stehen die Enden eines Mittelstiftes 34 jedes der drehbaren Anzeigebauteile 16 drehbar in Eingriff mit einem Schlitz 36, der Finger 37a und 37b besitzt, die an jedem der Flansche 32 ausgebildet sind. Jedes Anzeigebauteil besitzt einen Magnet 38 mit einem Nordpol 38" und einem Süd= pol 38''. Der Magnet 38 ist durch herkömmliche Mittel in einer zylindrischen oder unmagnetischen Scheibe 39 befestigt, die zusammen mit einer Scheibe 40 aus unmagnetis'chem Metall oder Kunststoff, an der der Flügel 15 befestigt ist, an dem Stift 34 befestigt. In den Fig. 1, 2, 4 und 5 sind die Flügel 15 von den Fensteröffnungen 14 weggedreht dargestellt. Sie werden in dieser Stellung durch magnetische Anziehung zwischen dem Magnet 38' oder 38'' und einem benachbarten Ende eines Magnetkernes 42 einer Spule 44 gehalten. Jede der unmagnetischen Scheiben40 trägt zwei im Abstand angeordnete Stifte 46, 46', die dazu dienen, die Drehung der drehbaren Anzeigebauteile auf etwa 35° zu begrenzen, indem der Stift 46 oder 46' an einer der Schultern 37a, 37b der in Fig. 7 gezeigten Halte= rungsflansche 32 anstößt.

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Jede der Spulen 44 ist auf einen Spulenkörper 50 aus un= magnetischem Metall oder Kunststoff gewickelt (Fig. 8). Jeder der Spulenkörper 50 besitzt an den gegenüberliegenden Enden Ringflansche 52, 54. Jeder der Flansche 54 besitzt eine halbkreisförmige Verlängerung 56 zum Eingriff mit einer Kante einer magnetischen Rückenplatte 58 (Fig. 1,3 bis 7). drei Anschlußstifte 60 führen von der Flanschverlängerung 56 nach hinten. Die entgegengesetzten Enden 101 und 109 und eine Mittelanzapfung 106 jeder der Spulen 44 sind mit den Stiften 60 in einem Betätigungsschaltkreis, wie dem in Fig. 9 schematisch dargestellten Schaltkreis 100, verbunden.

Die Magnetkerne 42, die in den Fig. 6 und 10 einzeln mit 42a bis 42g bezeichnet sind, sind einteilig mit der magneti= sehen Rücken- oder Grundplatte 58 ausgeführt, wie es in den Fig. 4, 5 und 6 zu sehen ist. Ebenso sind die beiden zylind= rischen Distanzstücke 24, die zum Halten der-Frontplatte 12 und der Hülsenteile 20 dienen, einteilig mit der' Platte 58 ausgebildet und an ihr durch Niete oder in anderer Weise befestigt. Die Platte 58 besitzt zwei mit Öffnungen versehene Endflansche 66, die so eingerichtet sind, daß sie zur Be= festigung des gesamten Anzeigegeräts an einer entsprechenden Halterung angeschraubt werden können. Man erkennt in Fig. 4 und 5, daß sich jedes der freien Enden 42a der Magnetkerne in ein entsprechendes Loch 68 erstreckt, das in der Halte= rungsplatte 18 ausgebildet ist. Jedes der Löcher 68 befindet sich in der Weise zwischen zwei Flanschen 32, daß jeder der Kerne 42 nahe dem Umfang der Scheibe 39 endet, die die Magnete 38' und 38"* enthält.

Wie oben erwähnt, besitzt jeder der Magnete 38 einen diametral gegenüberliegenden Nordpol 38' und Südpol 38''. Wird ein Kern 42 magnetisiert, indem eine Spule 44 durch Gleichstrom, der über die Stifte 60 angelegt wird, erregt wird, so dreht sich der Magnet 38 durch Anziehung oder· Abstoßung zwischen

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einem Pol und dem magnetisierten Ende des Kerns 42. Einer der Stifte 46 stößt an den Schultern 37a an, wenn der Flügel 15 (Marke, Kennzeichen) von dem Fenster weggedreht wird, um das entsprechende Fenster zu löschen oder freizumachen. Wenn sich der zugeordnete Magnet 38 dreht, so ist seine Be= wegung, wie in Fig. 7 gezeigt, auf etwa 75° begrenzt, wenn der Anschlagstift 46' seitlich an der Schulter 37b anstößt. Dies bringt den zugeordneten Flügel 15 in der nahen Fenster= öffnung 14 in die richtige Lage. Wenn die zugeordnete Spule 44 außer Strom gesetzt wird, so bleibt der Magnet und sein Rotor in der gerade eingenommenen Stellung, da es eine mag= netisch stabile Stellung ist. Wenn die zugeordnete Spule 44 durch Strom entgegengesetzter Polarität erregt wird, wie es in Verbindung mit den Fig. 9 und 10 erläutert wirdj, so dreht sich das Anzeigebauteil 16, um den Flügel 15 von dem Fenster 14 wegzudrehen, in dem er sichtbar ist, bis der Anschlag 46 wieder an dem Flansch der Schulter 37a anstößt.

Die Magnetkerne 42 sind in den Fig. 6,9 und 10 einzeln mit 42a bis 42g bezeichnet. Die seitlich angeordneten, eine Gruppe bildenden Kernen sind mit 42a bis 42d und die in der Mitte angeordneten, eine weitere Gruppe bildenden Kerne 42 mit 42e bis 42g bezeichnet. In ähnlicher Weise sind bei den Gruppen der Spulen 44 auf den Kernen 42 die seitlich angeord= neten Spulen mit 44a bis 44d und die in der Mitte angeordneten Spulen mit 44e bis 44g bezeichnet. Die dazugehörigen Magnete 38 sind ebenfalls in seitlich angeordnete Magnete' 38a bis 38d und in der Mitte angeordnete Magnete 38e bis 38g eingeteilt.

Jeder magnetische Kreis enthält den Spulenkern 42, den Magnet 38 und die rückwärtige magnetische Platte 58, die allen mag= netischen Kreisen gemeinsam ist. Die Spulen 44a, 44b, 44c und 44d sind so gewickelt, daß die entsprechenden Enden der Kerne 42a, 42b, 42c und 42d, die durch die Platte 18 führen, die gleiche Polung (Südpole) besitzen (Fig. 10). Die entspre= chenden, zugehörigen Magnete 38a, 38b, 38c und 38d drehen

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sich auf axial ausgerichteten und parallel im Abstand angeord= neten Stiften 34. Die mittleren Spulen 44e, 44f und 44g sind alle gleich und entgegengesetzt den Spulen 44a bis 44d ge= wickelt/ so daß die entsprechenden Enden der mittleren Kerne 42e, 42f und 42g, die. durch die Platte 18 führen, die gleiche Polung (Nordpole) besitzen, die in der,Polung den (Süd-) Polen 42a bis 42d entgegengesetzt sind. Die Rotationsachsen der mittleren Magnete 38e,. 38f und 38g liegen senkrecht zu den Rotationsachsen der seitlichen Magnete 38a bis 38d. Der Nordpol 38^f und der Südpol 38' '" der Magnete 38a bis. 38d sind denen der Magnete 38e, 38f und 38g entgegengesetzt. Es hat sich gezeigt, daß die ansonsten beträchtliche, jedoch uner= wünschte Wechselwirkung zwischen den Magnetfeldern der a-b-Gruppe und denen der e-g-Gruppe ohne die Kosten für eine spezielle Abschirmung zwischen den Magneten auf einen unbe= deutenden Wert verringert werden kann.

Fig. 1O zeigt die orthogonale Ausrichtung der Rotationsachsen der seitlichen Magnete 38a bis 38d und der mittleren Magnete 38e bis 38g. Sie zeigt ebenso die gleiche Polung der seitlichen Magnete 42a bis 42d gegenüber der entgegengesetzten Polung der mittleren Pole 42e bis 42g. Wenn die Magnete veranlaßt werden, sich zu drehen, um einen Flügel sichtbar zu machen, so drehen sie sich im Uhrzeigersinn oder im Gegenuhrzeigersinn, wie es durch Pfeile in Fig. 10 angedeutet ist. Sie sind- darauf beschränkt, sich um etwa 75° in die dargestellten N1-N7- und S1-S7-Stellungen zu drehen.

Fig. 9 zeigt eine Schaltkreisanordnung 100 zur Erregung der Spulen 44a bis 44g und Betätigung der Magnete 38a bis 38g. Ein Anschluß 110 jeder Spule ist über einen Schalter 102 und einen Anschluß 110a eines Dreiwegschalters 110 mit einer positiven Klemme 104 einer Stromversorgung verbunden. Eine Mittelanzapfung 106 jeder Spule ist mit einer negativen Klemme 108 einer Stromversorgung 111 verbunden. Die Spulen

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44a bis 44d sind entgegengesetzt den Spulen 44e bis 44g ge= wickelt. Ein wahlweiser Rücksetzschaltkreis wird hergestellt, indem das andere Ende des Anschlusses 109 jeder Spule 44 über eine Klemme b des Schalters 110 mit einer positiven Klemme 104 der Stromversorgung 111 verbunden wird. Ist ein Schalter 102 geöffnet, so bleibt der Magnet in dieser stabilen Lage, wenn kein weiterer Strom zugeführt wird. Zum Anlegen eines Rücksetzimpulses an diesem Magnet und zum gleichzeitigen Rücksetzen sogar aller sieben Magnete wird der Schalter 110 von seiner a-Stellung in seine b-Stellung bewegt. Dadurch wird Strom in die untere Hälfte jeder Spule geschickt, die die Polarität des Kernes umkehrt und den Magnet 38 zurück in seine Rückstellungsposition treibt. Der Schalter 110b kann jetzt geöffnet-werden, indem er in c-Stellung gebracht wird, und alle Magnete bleiben rückgesetzt, wenn kein weiterer Strom angelegt wird.

Dadurch, daß die Magnete am Durchmesser des Rotors oder in dessen Nähe angeordnet werden, ist es möglich, eine Spule zu erregen und einen Magnet um 60° oder mehr zu drehen und dann den Magnet ohne Rücksetzstrom in seine Anfangsstellung zurückkehren zu lassen, indem einfach die Spule außer Strom gesetzt wird. Diese bekannte Methode kann verwendet werden, wenn eine "memory"- oder bistabile Einrichtung nicht benötigt oder gewünscht wird.

Der Vorzug des g'esamten Aufbaus 10 besteht in seiner relativen Einfachheit der Konstruktion. Die rückwärtige Platte 58 und die Kerne 52 können alle als eine Einheit ausgestanzt werden, und die Halterungsstangen 24 können dann in einfacher Weise daran befestigt werden, indem sie in richtiger Lage ange= schweißt oder bei Bedarf in Löchern der Platte 58 festgeschraubt werden.

Zum Zusammenbau des Anzeigegerätes werden die Spulen 44 auf den Kernen 42 angeordnet und dann die Platte 18 an den Enden

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der Kerne 42 und den Halterungsstangenverlängerungen 22 be= festigt. Dann werden die zylindrischen Distanzstücke 20 an den Stangenverlängerungen 22 angeordnet. Die Stifte 34 der drehbaren Anzeigebauteile 16 werden in die Schlitze 36 der Flansche 32 eingerastet, und die Frontplatte 12 wird dann angebracht und durch die Schrauben 28 befestigt. Bei Bedarf kann der gesamte Aufbau in ein Außengehäuse (nicht gezeigt) eingeschlossen werden. Das Gehäuse kann eine durch= sichtige Stirnplatte aus Glas oder Kunststoff besitzen, durch die die Anzeigesegmente betrachtet werden können.

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Claims

2A48633

Patentansprüche

(1.)Ιη Segmente unterteiltes Anzeigegerät, gekennzeichnet durch

eine Halterungsplatte (18) ,

sieben drehbare Anzeigebauteile (18), die durch die Halterungs= platte (18) drehbar gelagert sind, von denen jedes einen Dauermagneten (38) enthält und die in Form einer "8" mit Abstand voneinander angeordnet sind, wobei eine Gruppe seitlicher Magnete (38a bis 38d)um in axialem Abstand an= geordnet sind, parallele, vertikale Achsen rotiert und eine weitere Gruppe mittlerer Magnete (38e bis 38g) um in axialem Abstand angeordnete, parallele, horizontale Achsen rotiert, jeder der Magnete einen Nord- und einen Südpol besitzt und die Pole der seitlichen Magnete entgegengesetzt den Polen der mittleren Magnete ausgerichtet sind, um in wirkungsvoller Weise den magnetischen Einfluß jedes der Magnete auf alle benachbarten Magnete zu verringern,

eine Rückenplatte (58) ,die sieben Magnetkerne (42) trägt,die sich nach vorne zu der Halterungsplatte (18) erstrecken,

eine zylindrische, elektromagnetische Spule (44) , die zum selektiven Erregen und Drehen der Anzeigebauteile (16) an jedem der Kerne (42) angeordnet ist und

eine Front-Fensterplatte (12) , die durch die Hai terungsp latte (18) und vor dieser gehalten wird und zum selektiven Frei= setzen oder Sichtbarmachen der Anzeigebauteile (16) sieben läng= liehe Öffnungen (14) besitzt, um das ausgewählte Zeichen darzustellen.
2. In Segmente unterteiltes Anzeigegerät nach Anspruch 1, ge= kennzeichnet durch zwei Distanzstücke (24) , die an der Rückenplatte (5 8) befestigt sind und sich nach vorne zu der Halterungsplatte (18) erstrecken, um diese zu tragen, wo= bei die Distanzstücke (24) Hülsenteile aufweisen, die sich nach vorne zu der Front-Fensterplatte (12) erstrecken und

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dort verschraubt sind, um die Front-Fensterplatte (12) und die Halterungsplatte (18) in fester Lage bezüglich der Rückenplatte (58) zu halten.
3. In Segmente unterteiltes Anzeigegerät nach Anspruch 2, ge= kennzeichnet durch zylindrische Distanzelemente (20) an den Stangenverlängerungen zum Festlegen des Abstandes zwischen der Front-Fensterplatte, und der Halterungsplatte.
4. In Segmente unterteiltes Anzeigegerät nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Vielzahl von Flanschpaaren (32), die einteilig mit der Halterungsplatte (18) ausgebildet sind und sich von dieser nach vorne zu der Front-Fenster= platte (12) erstrecken, wobei jedes der Anzeigebauteile

(16) eine axiale Einrichtung (34) besitzt, die drehbar mit den Flanschen (32) in Eingriff steht und dadurch nahe den entsprechenden öffnungen (14) in der Front-Fensterplatte gehalten wird. ' >
5. In Segmente unterteiltes Anzeigegerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der Anzeigebauteile (16) ein unmagnetisches, zylindrisches Bauteil (40) aufweist, das an dem Magnet (38) angrenzt, sowie einen länglichen Anzeigeflügel (15), der an dem Umfang des nxchtmagnetxschen, zylindrischen Bauteils (40) in der Weise befestigt ist, daß der Flügel zwischen zwei in einem Winkelabstand stehen= den Lagen drehbar ist, die entsprechend in und! außer Aus= richtung mit einer der öffnungen (14) stehen.
6. In Segmente unterteiltes Anzeigegerät nach Anspruch 5, da= durch gekennzeichnet, daß jedes nichtmagnetische, zylind= rische Bauteil (40) im Abstand voneinander zwei Stifte (46, 46') trägt, um in jeder der beiden Lagen der Anzeigeflügel (15) an einem der Flansche (32) anzustoßen und die Anzeige= bauteile in jeder der beiden Lagen zu halten.

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7. In Segmente unterteiltes Anzeigegerät nach Anspruch 6,

- dadurch gekennzeichnet, daß jede der elektromagnetischen Spulen (44) auf einem Spulenkörper (50) mit einem ring= förmigen rückwärtigen Ende (54) gewickelt ist, das zum Anliegen an einem Rand der Rückenplatte (58) und nicht verdrehbaren Haltern der Spule zwischen der Halterungs= platte und der Rückenplatte auf dem Magnetkern(42) eine halbzylindrische Verlängerung (56) besitzt.
8. In Segmente unterteiltes Anzeigegerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß jede der halbzylindrischen Verlängerungen des Spulenkörpers Anschlußstifte (60) trägt, die zum Leiten von elektrischem Strom durch die Spule mit der durch den Spulenkörper getragenen Spule verbunden sind.
9. In Segmente unterteiltes Anzeigegerät nach. Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine Gruppe der Spulen der Gruppe der seitlichen Magnete (38a bis 38d) und eine andere Gruppe der Spulen der Gruppe der mittleren Magnete (38e bis 38g) zugeordnet ist, wobei die Spulenwicklung der einen Gruppe entgegengesetzt der Spulenwicklung der anderen Gruppe ist, so daß die durch Erregen der Spulen erzeugten Magnetfelder eine verringerte Abstoßungswirkung aufeinander ausüben, wodurch die Rotation eines der Magnete in einer beliebigen Richtung nicht eine Rotation eines anderen Mag= neten verursacht.

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