DE2525436C3

DE2525436C3 - Digitalanzeige-Einrichtung mit Schaltgetriebe

Info

Publication number: DE2525436C3
Application number: DE19752525436
Authority: DE
Inventors: Alfred 8500 Nürnberg; Potthof Erwin 8505 Röthenbach; Kratz Bernhard 8500 Nürnberg Meisner
Original assignee: Fa. Diehl, 8500 Nürnberg
Filing date: 1975-06-07
Publication date: 1978-02-23

Description

Die Erfindung betrifft eine Digitalanzeige-Einrichtung für eine Anzeige einer fortlaufenden Ziffernreihe mit einem Reihenanfangswert 0 odsr 1 und einem bis zu zweisteUigen Reihenendwert gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bekannte Digitalanzeige-Einrichtungen für eine fortlaufende Anzeige einer Ziffernreihe mit ganzzahligen Werten und zweistelligem Endwert weisen auf einer Einerziffernrolle die Ziffern 0 bis 9 oder 1 bis 0 und auf einer Zehnerziffernrolle Zehnerziffern 1, 2, 3 und weitere auf. Mit einem relativ einfachen Antriebsmechanismus für die Anzeigerollen ist es dabei möglich, alle Werte zwischen 0 oder 1 und einem Endwert 10, 20, 30 und weiteren fortlaufend darzustellen. Die Größe der Anzeigeziffern ist dabei durch die Anzahl der Ziffern auf der Einerziffernrolle vorgegeben. Sie beträgt bei Anzeigen der vorgenannten Art maximal V₁₀ des Umfangs der Einerziffernrolle.

Es gibt neben diesen Anzeigen aber auch solche, deren Anzeigeendwert nicht durch die Ziffern 0 oder 9 gebildet wird, die aber auch nach dem vorgenannten System arbeiten. Eine derartige Anzeige ist beispielsweise durch die FR-PS 1553 741 bekanntgeworden. Zur Darstellung der fortlaufenden Anzeigewerte 0 bis 23 sind dabei zwei Ziffernrollen, nämlich eine Zehnerziffernrolle und eine Einerziffernrolle vorgesehen. Die Einerziffernrolle trägt dabei die Ziffern 0 bis 9. Auf der Zehnerziffernrolle sind hintereinander verschiedene zweistellige Ziffern angeordnet, wobei verschiedene Einerziffern dieser zweisteUigen Ziffern durch Sichtfenster ersetzt sind. Die Einerziffernrolle ist räumlich innerhalb der Zehnerziffernrolle frei drehbar angeordnet, derart, daß die Ziffernreihe der Einerziffernrolle durch die Einerziffernreihe der Zehnerziffernrolle überdeckt ist und nur durch die jeweiligen Sichtfenster in dieser Rolle der Blick auf die darunterliegende Einerziffernreihe am Umfang der Einerziffernrolle möglich ist. Abhängig von der jeweiligen darzustellenden Ziffer sind jeweils eine oder beide Anzeigerollen weiterschaltbar. Hierfür ist ein Schaltgetriebe vorgesehen. Dieses besteht zum einen aus zwei nebeneinanderliegenden Schalträdern, die koaxial zu den Anzeigerollen und außerhalb derselben auf einer Welle angeordnet sind und von denen jedes über ein Distanzrohr einer Anzeigerolle starr zugeordnet ist. Zum andern ist auf einer parallel versetzten Welle ein Antriebsrad mit zwei verschiedenen Verzahnungen vorgesehen, wobei je eine Verzahnung jeweils in eine entsprechende Verzahnung einer der beiden vorgenannten Schalträder eingreift.

Zum Zweck der Sperrung eines der beiden Schalträder sind in den Verzahnungen des Antriebsrades unverzahnte Umfangsbereiche vorgesehen, die mit den Jeweils benachbarten Zähnen eines in seiner Zahnbreite reduzierten Zahnes am zu sperrenden Schaltrad zusammenwirken und eine Art Zylindersperre darstellen.

Bei allen bekannten mechanischen Digitalanzeigen mit Rollen als Ziffernträger sind immer die Ziffern 0 bis 9, also insgesamt 10 Ziffern, auf einer Einerziffernrolle angeordnet. Die Zifferngröße ist dabei durch den Durchmesser der jeweiligen Anzeigerolle und die maximale Anzahl der Ziffern vorgegeben und beträgt demzufolge maximal V₁₀ des Umfangs dieser Anzeigerolle.

Sollen jedoch die Anzeigeziffern vergrößert werden, so wurde diese Forderung bisher durch optische Mittel oder durch Vergrößerung des Durchmessers der Anzeigerollen und damit der zur Verfugung stehenden Umfangsfläche erzielt. Zum einen verteuern optische Mittel eine derartige Anzeigeeinrichtung in nicht unbeträchtlichem Maße und zum andern ist eine Vergrößerung der Anzeigerollen auf Grund der vorgegebenen Baugröße oder der räumlichen Gegebenheiten eines Anzeigegerätes nicht immer möglich.

Ausgehend von der vorgenannten Problematik ist es daher Aufgabe der Erfindung, eine Digitalanzeige-Einrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, mit welcher gegenüber bekannten Digitalanzeigen mit gleich großen Anzeigerollen eine erheblich größere Zifferndarstellung unter Verwendung billigster und einfachster Mittel erzielbar und außerdem ein vergleichsweise einfacher Antriebsmechanismus für eine einwandfreie Weiterschaltung der Anzeigerollen verwendbar ist, der jederzeit eine präzise Ablesung des Anzeigewertes ermöglicht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Im folgenden ist die Erfindung an Hand der Zeichnung beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine Draufsicht auf die erfindungsgemäße Digitalanzeige-Einrichtung mit Schaltgetriebe mit der Ziffernanordnung eines ersten Ausführungsbeispiels,

Fig. 2 eine Vorderansicht der erfindungsgemäßen Digitalanzeige-Einrichtung mit der Ziffernanordnung eines ersten Ausführungsbeispiels, wobei vor der hier dargestellten Ziffer 20 ein in der Zeichnung der Übersichtlichkeit halber nicht dargestelltes Anzeigesichtfenster angeordnet ist,

Fig. 3 eine Seitenansicht der erfindungsgernäßen Digitalanzeige-Einrichtung,

Fig. 4 eine Darstellung der erfindungsgemäßen Digitalanzeige-Einrichtung mit Schnitt gemäß der in Fig. 1 eingezeichneten Linie IV-IV,

Fig. 5 eine auseinandergezogene Darstellung der beiden Anzeigerollen der Digitalanzeige-Einrichtung ohne Schaltgetriebe mit der Ziffernanordnung eines ersten Ausführungsbeispieles.

F i g. 6 eine schematiscfie Darstellung einer Ziffernanordnung zur Erläuterung des Erfindungsprinzips,

Fig. 7 und 8 eine Abwicklung der Umfangsflächen der beiden Anzeigerollen mit einer Ziffernfolge gemäß dem ersten und einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Im folgenden sind gleiche Bauteile oder deren Teilelemente, die in verschiedenen Figuren dargestellt sind, mit gleichem Bezugszeichen versehen.

In den Fig. 1 bis 5 ist der mechanische Aufbau der erfindungsgemäßen Digitalanzeige-Einrichtung gezeigt. Mit 1 ist dabei eine erste Anzeigerolle und mit 2 eine zweite Anzeigerolle bezeichnet, wobei sich die erste Anzeigerolle 1 aus zwei Teilrollen, nämlich einer ersten Teilrolle la und einer zweiten Teilrolle 16 zusammensetzt; siehe insbesondere Fig. 5. Die erste Teilrolle la besitzt einen etwas kleineren Durchmesser als die zweite Teilrolle Ib. Beide Teilrollen la und Ib sind hohlzylindrisch ausgebildet, koaxial nebeneinander angeordnet und starr miteinander verbunden. Die erste Anzeigerolle 1 weist an der der ersten Teilrolle abgewandten Seite eine plane Stirnfläche 3 und außen an dieser Stirnfläche 3 ein starr und koaxial angeflanschtes Schaltrad 4 auf. Dieses Schaltrad 4 besitzt je nach Anwendungsfall verschiedene voll ausgebildete Schaltzähne 4a und verschiedene aul die halbe Breite reduzierte Schaltzähne 4b, wobei dei verbleibende Teil der reduzierten Schaltzähne 4 b dei Stirnfläche 3 der ersten Anzeigerolle 1 zugewandt ist An der Innenseite der Stirnfläche 3 ist ein Lagerbolzen 5 angeformt. Dieser durchdringt den hohlen Innenraum der ersten Anzeigerolle axial um etwas mehl als deren halbe Breite und besitzt an seinem äußerer Ende eine plane Abschlußfläche 7. Durch den Lager-

»ο bolzen 5, die Planfläche 3 und das Schaltrad 4 der ersten Anzeigerolle 1 führt eine zentrische Lagerbohrung 6.

Die zweite Anzeigerolle 2 ist ebenfalls hohlzylin drisch ausgebildet. Ihr Außendurchmesser ist dabe gleich dem Außendurchmesser der zweiten Teilrolle Ib der ersten Anzeigerolle 1. Ihr Innendurchmessei ist geringfügig größer als der Außendurchmesser dei ersten Teilrolle la der ersten Anzeigerolle 1. Die zweite Außenrolle 2 besitzt an der der ersten Anzeigerolle 1 abgewandten Seite ebenfalls eine plane Stirnfläche 8 mit einem außen koaxial und starr angeflanschten Schaltrad 9. Letzteres weist voll ausgebildete Schaltzähne 9a und verschiedene, auf die halbe Breite reduzierte Schaltzähne 9b auf, wobei dei verbleibende Teil der reduzierten Schaltzähne 9b dei Stirnfläche 8 der zweiten Anzeigerolle 2 zugewandi sind. Von der Innenseite der Stirnfläche 8 ragt ein Lagerbolzen 10 in den hohlen Innenraum der zweiter Anzeigerolle 2, der an seinem äußeren Ende eine plane Abschlußfläche 11 aufweist. Durch den Lagerbolzen 10, die Stirnfläche 8 und das Schaltrad 9 führ zentrisch eine Lagerbohrung 12. Während die beider Lagerbolzen 5 und 10 zur Distanzierung der beider Anzeigerollen 1 und 2 dienen, sind die beiden Bohrangen 6 und 12 in den Lagerbolzen 5 und 10 zur Lagerung der Anzeigerollen 1 und 2 vermittels einer Lagerachse 13 vorgesehen. Beide Anzeigerollen 1 unc 2 sind jeweils einstückig aus Kunststoffmaterial hergestellt.

An den Umfangsflächen der beiden Anzeigerollen 1, 2 sind Ziffernfolgen aufgebracht, nämlich au] der ersten Teilrolle la der ersten Anzeigerolle 1 ein« erste Einerziffernfolge 14 sowie auf der zweiten Teilrolle Ib der ersten Anzeigerolle 1 eine Zehnerziffernfolge 15 und auf der zweiten Anzeigerolle 2 eine zweite Einerziffernfolge 16. Die spezielle Anordnunf und die Anzahl der Ziffern wird im weiteren an Hanc der Fig. 6 bis 8 beschrieben.

Im montierten Zustand überdeckt die zweite Anzeigerolle 2 fast vollkommen die erste Teilrolle 1 a dei ersten Anzeigerolle 1. Nur durch ein Sichtfenster 2 c von der Größe etwa einer Ziffer in der zylindrischer Umfangsfläche der zweiten Anzeigerolle 2 ist dei Blick auf die darunterliegende erste Einerziffernfolgt 14 auf der ersten Teilrolle la der ersten Anzeigerolle 1 möglich.

In den Fig. 1 bis 4 sind neben den Anzeigerollen 1 und 2 noch die beiden Schalträder 17 und 18 darge

stellt. Diese sind durch ein Distanzrohr 19 form- und kraftschlüssig so miteinander verbunden, daß das Schaltrad 17 mit dem Schaltrad 4 der ersten Anzeigerolle 1 und das Schaltrad 18 mit dem Schaltrad 9 der zweiten Anzeigerolle in Eingriff steht. Das Distanzrohr 19 ist konzentrisch und starr an der der zweiten Anzeigerolle 2 zugewandten Stirnfläche des Schaltrades 18 angeformt und weist an seinem gegenüberliegenden Ende mehrere angeformte Rastnocken 20 auf, die in entsprechende Einformungen 21 des Schaltrades 17 eingreifen und somit eine axiale Abstandsfixierung und eine Verdrehungssicherung bewirken. Durch die beiden Schalträder 17,18 und das Distanzrohr 19 ist eine Lagerachse 22 geführt, die ⁿara!!e! zu der die beiden Anzei°erol!en \ % tretenden Lagerachse 13 angeordnet ist. Die beiden Lagerachsen 13 und 22 sind in üblicher Weise in nicht dargestellte Lagerstellen mit starrer Zuordnung zueinander eingesetzt. Zur axialen Lagefixierung der beiden starr miteinander verbundenen Schalträder 17,18 bezüglich der beiden Anzeigerollen 1, 2 ist an der den Anzeigerollen abgewandten Seite des Schaltrades 18 eine plane Stirnscheibe 23 vorgesehen, deren Durchmesser größer als der des eigentlichen Schaltrades ist und eine genaue Zuordnung der miteinander in Eingriff stehenden Verzahnungen bewirkt.

An der Außenseite der Stirnscheibe 23 ist ferner konzentrisch und starr eine Antriebsverzahnung 24 angeformt, über welche die beiden starr miteinander verbundenen Schalträder 17 und 18 von einem nicht dargestellten Motor angetrieben sind.

Die beiden Schalträder 17 und 18 weisen verzahnte Umfangsbereiche 25 und unverzahnte Umfangsbereiche 26 auf, nämlich das Schaltrad 17 die unverzahnten Umfangsbereiche 26a, 26 b und die verzahnten Umfangsbereiche 25 c, 2Sd.

Das Schaltrad 18 besitzt die unverzahnten Um^ fangsbereiche 26 c, 26d sowie verzahnte Umfangsbereiche 25a und 25 b. An den unverzahnten Umfangsbereichen 26a bis 26d der beiden Schalträder 17 und 18 sind segmentartige axiale Einformungen an den einander zugewandten Stirnflächen der beiden Schalträder vorhanden. Es ergeben sich somit in den unverzahnten Umfangsbereichen 26 der Schalträder 17 und 18 kreisringförmige Bogensegmente mit den Außenkanten 26a', 26b', 26c' und 26a" sowie den Innenkanten 26a", 26b", 26c" und 26a"'. Der Radius der Außenkanten entspricht dabei dem des Kopf kreises und der Radius der Innenkanten dem des Fußkreises der Verzahnung in den verzahnten Umfangsbereichen der Schalträder 17 und 18.

Die Dicke dieser kreisringförmigen Bogensegmente entspricht etwa der halben Zahnbreite.

Mit dieser speziellen Ausbildung wird erreicht, daß ein Zusammenwirken mit den jeweiligen, auf die halbe Zahnbreite reduzierten Schaltzähnen 4 b, 9 b eines der beiden Schalträder 4 oder 9 möglich ist und eine Sperrung jeweils einer der beiden Anzeigerollen erzielt wird.

Im Falle der Sperrung einer Anzeigerolle wirken dann die unverzahnten Umfangsbereiche 26a-26d wie eine Zylindersperre, indem einerseits ein in seiner Dicke halbierter Zahn 4 b bzw. 9 b des Schaltrades 4 bzw. 9 in einer der Einformungen 26a—26d eintaucht und andererseits die beiden benachbarten voll ausgebildeten Zähne des halben Zahnes mit ihren Zahnflanken punktförmig an den Außenkanten 26a' bis 26d' des Schaltrades 17 bzw. 18 anliegen. Die Winkelgröße der unverzahnten Umfangsbereiche 26a bis 26 d und der verzahnten Umfangsbereiche 25a bis 2Sd der beiden Schalträder ist abhängig von der darzustellenden Ziffernreihe und der speziellen Anordnung der Einzelziffern am Umfang der jeweiligen Anzeigerolle 1 und 2. Würde man die Verzahnung des Schaltrades 17 axial auf die Verzahnung des starr mit diesem verbundenen Schaltrades 18 projizieren -oder umgekehrt - so würde in jedem Falle eine einzige, gleichmäßig über den Umfang verteilte Verzahnung sichtbar werden. Hinsichtlich der Arbeitsweise überdecken sich die unverzahnten Umfangsbereiche 26a und 26 b des Schaltrades 17 und die verzahnten Umfangsbereiche 25 α und 25 b des Schaltrades 18. Ferner ¹S überdecken sich dabei die unverzahnten Umfangsbereiche 26c und 26d des Schaltrades 18 und die verzahnten Umfangsbereiche 25 c und 25 d des Schaltrades 17.

Mit einer derartigen Verzahnung der beiden ^ao Schalträder 17 und 18 wird eine Weiterschaltung einer der beiden Anzeigerollen oder eine gleichzeitige Weiterschaltung beider Anzeigerollen ermöglicht. Die Anzahl der Schaltzähne an beiden Schalträdern 17 und 18 muß daher immer der Anzahl der darzusteli>5 lenden Ziffern zwischen dem Anfangswert 0 oder 1 und dem zweistelligen Endwert entsprechen. Bei einem darzustellenden Endwert 23 und einem Anfangswert 0 ist die Anzahl der Schaltzähne beispielsweise 24. Die Anzahl der Zähne eines Schaltrades 4 oder 9 an den Anzeigerollen 1 bzw. 2 ist dann immer gleich der Ziffernteilung W bzw. T der beiden Anzeigerollen. Letztere ist bei der sich anschließenden Prinzipbeschreibung an Hand von Fig. 6 näher erläutert. In Fig. 6 sind drei Ziffernfolgen dargestellt. Bei der linken Ziffernfolge handelt es sich um die verkleinerte Abwicklung der Zehnerziffernfolge 15, die am Umfang der zweiten Teilrolle Ib der ersten Anzeigerolle 1 angebracht ist. Bei der mittleren Ziffernfolge handelt es sich um die auf der ersten Teilrolle la der ersten Anzeigerolle 1 angebrachte erste Einerziffernfolge 14. Die rechts aufgezeigte Ziffernfolge stellt die Abwicklung der zweiten Einerziffernfolge 16 auf dem Umfang der zweiten Anzeigerolle 2 dar. Den hier gezeigten Ziffernfolgen liegt als erstes Ausführungsbeispiel die Darstellung einer fortlaufenden Ziffernreihe mit Anfangswert 0 und Endwert 23 zugrunde, wie man sie für eine 24-Stunden-Anzeige verwenden kann. Die spezielle Anordnung der einzelnen Ziffern ergibt sich aus den anschließend erläuterten mathematischen Zusammenhängen des Anzeigeprinzips.

Die einzelnen, in Fig. 6 dargestellten Buchstaben stehen mit folgender Bedeutung für eine Anzahl von Einzelziffern:

W entspricht der Ziffernteilung des Umfangs der ersten Anzeigerolle 1;

T entspricht der Ziffernteilung des Umfangs der zweiten Anzeigerolle 2;

χ ist die Anzahl aller aufeinanderfolgenden Ziffern am Umfang einer oder beider Teilrollen la, Ib der ersten Anzeigerolle 1;

y ist die Anzahl von Einzelziffern einer Gruppe m_B von Einerziffern der ersten Einerziffernfolge 14 auf dem Umfang der ersten Teilrolle la der ersten Anzeigerolle 1, die bei der zweiten Einerziffernfolge 16 auf der zweiten Anzeigerolle 2 fehlen und welche nur zur Bildung von einstelligen und nicht zur Bildung von zweistelligen Ziffern herangezogen werden. Die Anzahl η der

Gruppen m von Einerziffern ist jedoch abhängig vom Endwert der darzustellenden Ziffernreihe und daher insgesamt ein oder mehrmals am Umfang der ersten Teilrolle la aufgebracht;
ρ entspricht der Anzahl von zweistelligen Ziffern, bei denen die Ziffern der Gruppe m_o die Einerziffern bilden. Die Anzahl ρ resultiert demzufolge aus dem Produkt der Anzahl y von Einzelziffern der Gruppe m_o und der Anzahl η der weiteren Gruppen m am Umfang der ersten Teilrolle Ib der ersten Anzeigerolle, so daß daher gilt:

ρ = η ■ y;

k ist die Anzahl derjenigen Ziffern auf der ersten Anzeigerolle 1, die zur Bildung von weiteren zweistelligen Ziffern nötig und zumindest in der Zehnerziffernfolge 15 vorhanden sind und nicht mit den Ziffern der Gruppe m_o übereinstimmen; s ist die Anzahl der für die Bedingung W = T benötigten Leerfelder auf der ersten Teilrolle la der ersten Anzeigerolle 1;

G ist gleich der Differenz, die sich ergibt aus der Anzahl A von Einerziffern zwischen einer Anfangswerteinerziffer 0 oder 1 und einer Endwerteinerziffer 9 einer darzustellenden Ziffernreihe abzüglich der unter y erfaßten Einerziffern der Gruppe m_o, so daß gilt
G = A - y.

Die Bedingung für gleiche und optimale Ziffernhohe der Gesamtanzeige ist dann erfüllt, wenn die Teilung W des Umfangs der ersten Anzeigerolle 1 mit der Teilung T des Umfangs der zweiten Anzeigerolle 2 übereinstimmt und außerdem W kleiner bzw. gleich 9 Ziffern ist. Die beiden Teilungen W und T ergeben sich aus

W = χ + s T = G + 1.

Der Wert + 1 in der Summengleichung für T stellt mathematisch den Wert für das Sichtfenster la im Umfang der zweiten Anzeigerolle 2 dar.

Die Summe χ ergibt sich aus den Teilsummen y, ρ und k. Es gill

je = y + ρ + k.

Die optimale Teilung W des Umfangs der ersten Anzeigerolle 1 ist abhängig von der optimalen Auswahl der Anzahl y. Eine größtmögliche Ziffernhöhe bei einem vorgegebenen Anfangswert und Endwert einer darzustellenden Ziffernreihe ist dann gegeben, wenn die Anzahl G der Einerziffern auf der zweiten Anzeigerolle 2 den gleichen oder nächst höheren ganzzahligen Wert wie das Produkt aus der Anzahl y von Einzelzifiern der Gruppe m_o und der Anzahl η + 1 aller Gruppen m auf der ersten Teilrolle Ib der ersten Anzeigerolle 1 besitzt. Es gilt:

(n + 1) ■ y g G.

Die Bestimmung der verschiedenen in den vorgenannten Formeln bzw. Gleichungen genannten Variablen ist anschließend an Hand des in Fig. 6 dargestellten Ausführungsbeispiels beschrieben. Es handelt sich dabei um eine Ausführung einer 24-Stunden-Anzeige, bei der alle ganzzahligen Werte zwischen einem Anfangswert 0 und einem Endwert 23 dargestellt werden.

Zur Darstellung dieser Reihe sind demnach für die Einerziffernstellen die Ziffern 0 bis 9 notwendig. Für die Anzahl A von Einerziffern zwischen der Anf angswerteinerziffer und einer Endwerteinerziffer ergibt sich A = 10. Entscheidend für eine optimale Ziffernhöhe und damit optimale Teilung W bzw. T des Umfangs der beiden Anzeigerollen ist die Auswahl der Einerziffern für die Gruppe m_o und deren Anzahl y in dieser Gruppe. An dieser Stelle sei nochmals erwähnt, daß am Umfang der zweiten Anzeigerolle maximal acht oder weniger Einerziffern angeordnet sein dürfen. Diese Bedingung muß in jedem Falle erfüllt sein, wenn eine vergrößerte Ziffernanzeige möglich sein soll. Setzt man nun einen Wert für y in die Gleichung G = A — y ein, so ergibt sich unter Berücksichtigung der vorgenannten Bedingung als kleinster vorwählbarer Wert für y gleich 2 und für G der Wert 8. Es ist damit aber noch nichts über die Art der Ziffern, welche letztlich die Gruppe m_o bilden, ausgesagt.

Nachdem y mit 2 vorgegeben ist. umfaßt die Gruppe m_o zwei Ziffern, zwischen den Werten 0 bis 9. Bei der Auswahl dieser beiden Ziffern muß beachtet werden, daß die Einerziffernreihe auf der zweiten Anzeigerolle eine gleichmäßig aufsteigende Ziffern-

»o folge sein muß. Es bieten sich daher für die Auswahl der Ziffern der Gruppe m_o folgende Paare an: 0, 1; 0, 9; 8, 9. Geht man davon aus, daß die Ziffern der Gruppe m_o auch zur Bildung von weiteren Gruppen m am Umfang der ersten Teilrolle la der ersten Anzeigerolle und damit zur Bildung zweistelliger Ziffern herangezogen werden, die innerhalb der darzustellenden Ziffernreihe 0 bis 23 liegen, so kommt nur .' .3 erste Ziffernpaar 0, 1 in Frage. Damit lassen sich dann die darzustellenden Ziffern 0, 1, 10, 11, 20, 21 bilden. Auf Grund des Vorgenannten steht fest, daß neben der Gruppe m₀ zwei weitere Gruppen m mit gleichen Ziffern wie der Gruppe m_o gebildet werden können, und daher gilt η = 2.

Als nächstes muß geprüft werden, ob die Bedingung G=85(n + 1)- ji erfüllt ist. Setzt man die Werte für η und y ein, so bekommt man (n + 1) ■ y = 6. Die Bedingung ist erfüllt. Man kann anschließend sehr schnell feststellen, ob damit y bereits optimal vorgewählt ist.

Würde man nämlich y mit 3 vorwählen, ergäbe sich für G = A - y = 10 - 3 = 7. Die Gruppe m_o würde dann beispielsweise die Ziffern 0, 1, 2 aufweisen. Es könnten mit diesen Ziffern auch zwei weitere Gruppen m für die Darstellung der Ziffern 10, 11, 12, 20, 21, 22 gebildet werden, so daß auch hier η = 2 gilt.

Die Bedingung G = 7 = (n + I) y ist aber nun nicht mehr erfüllt, da (n + 1) y = 9. Das heißt, y = 2 ist die optimale Auswahl für die darzustellende Ziffernreihe.

Die Ziffernteilung 7* = G + 1 des Umfangs der zweiten Anzeigerolle 2 ergibt sich bei y = 2 mit T =-■ 8 + 1 = 9. Die Ziffernteilung W = χ + s ergibt sich aus den vorgenannten Werten, wobei χ = y + ρ + k und _y = 2, ρ = η ■ y = 4 ist.

Die Anzahl K = 2 ergibt sich für die Ziffern 22 und 23, die zur vollständigen Darstellung der Ziffernreihe 0 bis 23 notwendig sind und nicht durch die Ziffern der Gruppe m_o gebildet werden können. Für χ ergibt sich somit der Wert 8. Damit die Höhe der Ziffern auf der ersten Teilroile la der ersten Anzeigerolle 1 und die Höhe der Ziffern auf der zweiten Anzeigerolle 2 übereinstimmen, muß in die Ziffernreihe auf der zweiten Anzeigerolle la noch ein Leerfeld s von der Größe einer Ziffer eingefügt werden. Die Bedingung W = T = 9 ist dann erfüllt.

In einigen Ausnahmefällen hat sich ergeben, daß die Erfüllung der Bedingung W=T auf Grund eines

II

komplizierten Endwertes einer darzustellenden Ziffernreihe nicht möglich ist. Die Bedingung W = 9 ist jedoch auch bei den Ausnahmefällen erfüllt.

Die Funktionsweise der Gesamtanzeige, insbesondere die Weiterschaltung der beiden Anzeigerollen ist anschließend an Hand des in Fig. 7 dargestellten Ausfiihrungsbeispiels einer 24-Stunden-Anzeige näher beschrieben. Die in dieser Figur gezeigten Ziffernreihen stellen die maßstabgerechte Abwicklung des Umfangs der in den Fig. 1,2 und 5 gezeigten Anzeigerollcn dar.

Als Ausgangsstellung der beiden Anzeigerollen ist angenommen, daß in einem in der Zeichnung nicht dargestellten Anzeigefenster zwischen den Pfeilen 27 eines Anzeigegerätes die Ziffer 0 steht, wobei das Sichtfenster la der zweiten Anzeigerolle lagenmäßig so steht, daß der Blick auf die darunterliegende 0 auf der ersten Teilrolle la der ersten Anzeigerolle 1 möglich ist.

Die Weiterschaltung von der Ziffer 0 auf die Ziffer 1 erfolgt in Pfeilrichtung durch einen Schaltzahn 28 des Schaltrades 17 (Fig. 3), welcher die erste Anzeigerolle 1 vermittels eines Schaltzahnes 28' des an ihr angesetzten Schaltrades 4 um V₉ Drehung weiterschaltet. Die zweite Anzeigerolle 2 mit dem Sichtfenster la ist durch den unverzahnten Umfangsbereich 26c des Schaltrades 18 gesperrt. Die Ziffer 1 ist nach Beendigung des Schaltvorgangs im Anzeigefenster sichtbar.

Die nicht sichtbare Ziffer 2 auf der zweiten Anzeigerolle 2 überdeckt in dieser momentanen Lage das Leerfeld s auf der ersten Teilrolle la der ersten Anzeigerolle 1, Damit dieses Leerfeld während keiner Phase der Anzeige im Anzeigefenster des Anzeigegerätes erscheint, werden nun beide Anzeigerollen 1, 2 gleichzeitig durch die beiden gegenüberliegenden Schaltzähne 29 der beiden Schalträder 17 und 18 um V₉ Drehung weitergeschaltet. Nach Beendigung dieser Weiterschaltung steht nun die Ziffer 2 im Anzeigefenster. Für die Darstellung der weiteren Einerziffern 3 bis 9 wird dann nur jeweils die zweite Anzeigerolle 2 durch das Schaltrad 18 jeweils um V₉ Drehung weitergeschaltet. Die Drehung der ersten Anzeigerolle 1 ist durch den nichtverzahnten Umfangsbereich 16a des Schaltrades 17 verhindert. Wenn nun die Ziffer 9 im Anzeigefenster 27 sichtbar ist, steht das Sichtfenster la der zweiten Anzeigerolle 2 bereits über der Einerziffer 0 der Ziffer 10 auf der ersten Anzeigerolle 1. Damit anschließend die Ziffer 10 im Anzeigefenster erscheint, müssen daher wiederum beide Anzeigerollen 1 und 2 gemeinsam weitergedreht werden. Hierfür sind an den beiden Schalträdern 17 und 18 wieder in der Projektion genau deckungsgleich liegende Schaltzähne vorgesehen. Das Sichtfenster la steht nach Beendigung dieses Schaltschrittes genau hinter dem Anzeigefenster und gibt somit den Blick auf die Ziffer 10 auf der ersten Anzeigerolle 1 frei. Zur Weiterschaltung von der Ziffer 10 auf die Ziffer 11 wird nur die erste Anzeigerolle 1 um einen Schaltschritt weitergedreht; die zweite Anzeigerolle ist gesperrt. Zur Bildung der nun folgenden fortlaufenden Anzeigeziffern 12 bis 19 wird einerseits die zweite Anzeigerolle 2 jeweils um V₉ Drehung weitergeschaltet, andererseits ist die erste Anzeigerolle gesperrt, so daß nach wie vor die Zehnerziffer 1 der zweiten Teilrolle Ib der ersten Anzeigerolle 1 im Anzeigefenster sichtbar ist.

Wenn im Anzeigefenster die Ziffer 19 sichtbar ist, steht das Sichtfenster la der zweiten Anzeigerolle 2 wieder über der im Anzeigefenster nicht sichtbaren Einerziffer 0 der Ziffer 20 auf der ersten Anzeigerolle 1. Damit die Ziffer 20 im Anzeigefenster sichtbar ist, werden beide Anzeigerollen 1 und 2 durch die beiden Schalträder 17 und 18 g! sichzeitig weitergedreht. Auch hierfür sind an beiden Schalträdern 17, 18 wieder in der Projektion deckungsgleich liegende Schaltzähne vorgesehen.

Für die Darstellung der weiteren zweistelligen Ziffern 21,22,23, die auf dem Umfang der ersten Anzeigerolle 1 anschließend an die Ziffer 20 angeordnet sind, wird nur die Anzeigerolle 1 jeweils um V₉ Drehung weitergeschaltet. Die zweite Anzeigerolle 2 mit

¹S dem Sichtfenster la ist durch einen, unverzahnten Umfangsbereich 26c des Schaltrades 18 wiederum gesperrt, so daß die vorgenannten Ziffern im Anzeigefenster nacheinander sichtbar sind.

An die letzte darzustellende Ziffer, nämlich dem

so Endwert 23 der Ziffernreihe schließt sich am Umfang direkt die Einerziffer 0 als Anfangswert der darzustellenden Ziffernreihe an. Zum Zweck der Darstellung der Ziffer 0 wird schließlich unter gleichen Voraussetzungen wie für die Weiterschaltung der Ziffern 21,

22, 23 die erste Anzeigerolle 1 um V₉ Drehung weitergeschaltet, so daß schließlich nur mehr die Ziffer 0 im Anzeigefenster steht.

Da es sich bei der erfindungsgemäßen Anzeigeeinrichtung um eine kontinuierlich fortlaufende Anzeige handelt, wiederholen sich die Schaltvorgänge nach dem Übergang vom Reihenendwert zum Reihenanfangswert in der vorbeschriebenen Art und Weise. In Fig. 8 ist schließlich noch ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es handelt sich hierbei ebenfalls wie in Fig. 7 um die maßstabsgerechte Abwicklung des Umfangs der insbesondere in den Fig. 1, 2 und 5 dargestellten Anzeigerollen. Die hier aufgezeigten Ziffernanordnungen dienen jedoch zur 12-Stunden-Anzeige, wobei als Anfangswert die Ziffer 1 und als Endwert die Ziffer 12 auftritt. Bei einem Vergleich der Ziffernreihen der Fig. 7 und 8 ist ersichtlich, daß bei der Ausführung der Erfindung als 12-Stunden-Anzeige eine noch größere Ziffernhöhe möglich ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind lediglich andere Schalträder 17 und 18 mit geänderten verzahnten Umfangsbereichen ISa bis ISd und einer anderen Ausbildung der unverzahnten Umfangsbereiche 26a bis 16d nötig. Die mathematischen Zusammenhänge der hierbei aufgezeigten Ziffern und die Weiterschaltung der Anzeigerollen sind gleich dem Ausführuiigsbeispiel in Fig. 7 und bedürfen somit keiner eigenen Erläuterung. Dies gilt insbesondere auch für alle weiteren nach dem gleichen Prinzip wirkenden Anzeigen der erfindungsgemäßen Art.

Die erfindungsgemäße Digitalanzeige-Einrichrung ermöglicht in besonders einfacher Weise eine vergrößerte Zifferndarstellung gegenüber vergleichbaren Anzeigen mit gleich großen Rollen. Sie ermöglicht aber auch einen kleineren Rollendurchmesser und damit geringeren Raumbedarf der Gesamtanzeige unter Beibehaltung der gleichen Ziffernhöhe wie bei bekannten Anordnungen. Nachdem auch lediglich vier Einzelteile benötigt werden, nämlich die beiden Anzeigerollen 1 und 2 und die beiden Schalträder 17 und 18, welche jeweils einstückig in einem wirtschaftlichen Massenproduktionsverfahren herstellbar sind, stellt die erfindungsgemäße Anzeige-Einrichtung ein funktionstüchtiges und vergleichsweise billiges Gerät dar.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Digitalanzeige-Einrichtung für eine Anzeige einer fortlaufenden Ziffernreihe mit einem Rei-· S henanfangswert 0 oder 1 und einem bis zu zweistelligen Reihenendwert, mit Schaltgetriebe und mit Rollen als Ziffernträger, wobei auf einer ersten Anzeigerolle nebeneinander eine ungleichmäßige Zehnerziffernfolge sowie eine erste ungleichmäßige Einerziffernfolge vorgesehen ist und eine zweite Anzeigerolle eine gleichmäßig aufsteigende zweite Einerziffernfolge trägt, wobei ferner die beiden Anzeigerollen verschiedene Durchmesser aufweisen und einander im Bereich ihrer Einerzif- '5 fernfolgen überdecken, wobei außerdem in einer der beiden Rollen mindestens ein Sichtfenster von der Größe einer Ziffer vorgesehen ist, welches die Siciit auf die darunterliegende Ziffer ermöglicht, und wobei schließlich Schalträder vorgesehen sind, die in Schalt- und Sperrverzahnungen, welche mit den beiden Anzeigerollen starr gekoppelt sind, eingreifen und neben Schaltverzahnungen Sperrelemente aufweisen, durch die eine Weiterschaltung der beiden Anzeigerollen einzeln für ^a5 sich oder gemeinsam erzielbar ist und bei Einzelschaltung einer Anzeigerolle durch die Sperrelemente des nicht an der Schaltung beteiligten Schaltrades eine Weiterschaltung der anderen Anzeigerolle wirksam verhindert ist, dadurch ge kennzeich net, daß zur Optimierung von Anzeigen bei vorgegebenem größten Rollendurchmesser mit einem Anfangswert 0 und darstellbaren Endwerten 10 bis 32 und 37 bis 40, sowie mit einem Anfangswert 1 und darstellbaren Endwerten 10 bis 33,37 bis 41,48 und 49 die erste Anzeigerolle (1) zwei Teilrollen (la, Ib) mit verschiedenen Durchmessern aufweist, wobei auf der ersten Teilrolle (la) die ersts Einerziffernfolge (14) und auf der zweiten Teilrolle (Ib) mit größerem Durchmesser die Zehnerziffernfolge (15) angeordnet ist, daß ferner die zweite Anzeigerolle (2) einen etwa gleichen Außendurchmesser wie die zweite, benachbarte Teilrolle (Ib) der ersten Anzeigerolle (1) besitzt und die erste Teilrolle (la) der ersten Anzeigerolle (1) mit Ausnahme der Stelle des Sichtfensters (2a) zumindest im Bereich deren Einerziffernfolge (14) überdeckt, wobei das einzige Sichtfenster (2a) in der zweiten Anzeigerolle (2) angeordnet ist, daß weiterhin die jeweilige Ziffernfolge (14, 15) der ersten Anzeigerolle (1) aus maximal 9 Ziffern und die Ziffernfolge (16) der zweiten Anzeigerolle (2) aus maximal 8 Ziffern besteht, wobei die erste Einerziffernfolge (14) neben anderen diejenigen aufeinanderfolgenden Ziffern trägt, welche bei der zweiten Einerziffernfolge (16) auf der zweiten Anzeigerolle (2) fehlen, und daß schließlich die Höhe der Ziffern in Abhängigkeit von dem darzustellenden Anfangs- und Endwert der Ziffernreihe maximal V₆, mindestens aber V₉ des Umfangs der Anzeigerolle mit dem kleinsten Durchmesser beträgt.

2. Digitalanzeige-Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bedingung für gleiche und optimale Ziffernhöhe der Gesamtanzeige dann erfüllt ist, wenn die Ziffernteilung W des Umfangs der ersten Anzeigerolle

(1) mit der Ziffernteilung T des Umfangs der zweiten Anzeigerolle (2) übereinstimmt und außerdem W kleiner bzw. gleich 9 ist, daß ferner sich die beiden Teilungen W und T ergeben aus

W = χ + s

T = G+ 1,

wobei χ die Anzahl aller ein- und zweistelligen Ziffern am Umfang der ersten Anzeigeroile (la, 16) und s die Anzahl der zur Erfüllung der Bedingung W=T benötigten Leerfelder auf der ersten Teilrolle (la) der ersten Anzeigerolle (1) ist, wobei weiterhin G die Anzahl von Einerziffern am Umfang der zweiten Anzeigerolle ist und schließlich der Wert + 1 das Sichtfenster (2a) im Umfang der zweiten Anzeigerolle von der Größe einer Ziffer berücksichtigt.

3. Digitalanzeige-Einrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Anzahl

χ = y + ρ + k

ergibt aus den folgenden Teilsummen von Ziffern, nämlich

a) aus der Anzahl y von Einzelziffern jener Gruppe m_o von Einerziffern der ersten Einerziffernfolge der ersten Teilrolle, die bei der zweiten Einerziffernfolge auf der zweiten Anzeigerolle (2) fehlen und die nur zur Bildung von einstelligen und nicht zur Bildung von zweistelligen Ziffern herangezogen werden, wobei jedoch diese Gruppe m von Einerziffern, abhängig vom Endwert der darstellbaren Reihe, insgesamt ein- oder mehrmals am Umfang der ersten Teilrolle (la) aufgebracht ist;

b) ferner aus der Anzahl ρ von zweistelligen Ziffern, bei denen die Ziffern der Gruppe m_o die Einerziffern bilden, resultierend aus dem Produkt der Anzahl y von Einzelziffern der Gruppe m_o und der Anzahl η der weiteren Gruppen m am Umfang der ersten Teilrolle (la), und daher gilt

ρ = η ■ y;

c) weiterhin aus der Anzahl k derjenigen Ziffern auf der ersten Anzeigerolle (1), die zur Bildung von weiteren zweistelligen Ziffern nötig und zumindest in der Zehnerziffernfolge vorhanden sind und nicht mit den Ziffern der Gruppe m_o übereinstimmen.

4. Digitalanzeige-Einrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Anzahl G ergibt aus der Anzahl A von Einerziffern zwischen einer Anfangswerteinerziffer 0 oder 1 und der Endwerteinerziffer 9 einer darzustellenden Ziffernreihe abzüglich der unter y erfaßten Einerziffern, und daher gilt

G = A - y.

5. Digitalanzeige-Einrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die optimale Teilung W des Umfangs der ersten Anzeigerolle (1) abhängig ist von der optimalen Anzahl y von Einerziffern und eine größtmögliche Ziffernhöhe bei vorgegebenem Anfangs- und Endwert einer darzustellenden Ziffernreihe dann erzielt ist, wenn die Anzahl G der Einerziffern auf der zweiten Anzeigerolle (2) den gleichen oder nächsthöheren ganzzahligen Wert wie das Produkt aus der Anzahl y von Einzelziffern der Gruppe m_o und der Anzahl

(/ι + 1) aller Gruppen m auf der ersten Teilrolle (la) der ersten Anzeigerolle besitzt.

6. Digitalanzeige-Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Anzeigerolle (2) den gleichen Außen· jurchmesser aufweist wie die zweite Teilrolle (Ib) der ersten Anzeigerolle und daß ferner die zweite Anzeigerolle (2) die erste Teilrolle (Ie) der ersten Anzeigerolle überdeckt und vermittels des eine Anzeigeziffer ersetzenden Sichtfensters (2a) den B'ick auf die Einer-Ziffer der ersten Teilroile (la) ermöglicht.

7. Digitalanzeige-Einrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei deren Ausbildung ¹S als 24-Stunde.i-Anzeige auf der zweiten Teilrolle (Ib) der ersten Anzeigerolle (1) die Zehnerstundenziffern in der Reihenfolge 1, 1,2,2,2,2 aufgetragen sind, wobei sich zwischen erster und letzter Ziffer dieser Reihenfolge drei Leerfdder befinden, und daß weiterhin auf der ersten Teilrolle (la) der ersten Anzeigerolle (1) Einerstundenziffern in der Reihenfolge 0, 1, 0, 1, 2, 3, 0, 1 gleichmäßig aufgetragen sind, wobei sich zwischen der ersten und der letzten Ziffer ein Leerfeld befindet, ^a5 und daß schließlich die beiden Ziffernfolgen, jeweils mit ihrer ersten Ziffer beginnend, nebeneinander auf den beiden Teilrollen (la, Ib) aufgebracht sind.

8. Digitalanzeige-Einrichtung nach einem oder 3« mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei deren Ausbildung als 24-Stunden-Anzeige die zweite Anzeigerolle (2) die Ziffern 2 bis 9 in arithmetischer Reihenfolge trägt.

9. Digitalanzeige-Einrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Ausbildung als 24-Stunden-Anzeige das Schaltgetriebe derart ausgebildet ^;st, daß die beiden Anzeigerollen (1, 4<> 2) jeweils um V₉ Drehung weiterschaltbar sind.

10. Digitalanzeige-Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß bei deren Ausbildung als 12-Stunden-Anzeige auf der zweiten Teilrolle (IZ?) der ersten Anzeigerolle (1) die Zehnerstundenziffern in der Reihenfolge 1, 1, 1 gleichmäßig aufgetragen sind, wobei sich zwischen erster und letzter Ziffer dieser Reihenfolge vier Leerfelder befinden, daß weiterhin auf der ersten Teilrolle (la) der ersten Anzeigerolle Einerstundenziffern in der Reihenfolge 0,1,2,1,2,3 aufgetragen sind, wobei sich zwischen erster und letzter Ziffer ein Leerfeld befindet, und daß schließlich die beiden Ziffernfolgen, jeweils mit ihrer ersten Ziffer beginnend, nebeneinander auf den beiden Teilrollen (la, Ib) aufgebracht sind.

11. Digitalanzeige-Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6 und 10, dadurch gekennzeichnet, daß bei deren Ausbildung als 12-Stunden-Anzeige die zweite Anzeigerolle (2) die Ziffern 4 bis 9 in arithmetischer Reihenfolge trägt.

12. Digitalanzeige-Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei deren Ausbildung als 12-Stunden-Anzeige das Schaltgetriebe derart ausgebildet ist, daß die beiden Anzeigerollen jeweils für sich oder gemeinsam jeweils um ¹Z₇ Drehung weiterschaJtbar sind.

13. Digitalanzeige-Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß jede Anzeigerolle (1 bzw. 2) jeweils eine plane Stirnfläche (3, 8) mit einem außen angeordneten SchaJtrad (4 bzw. 9) aufweist, dessen Zähnezahl der am Umfang der jeweiligen Anzeigerolle (1 bzw. 2) angeordneten Ziffernteilung ( W, T) entspricht.