DE2548117A1 - Schnelles einstellverfahren der statischen konvergenz von elektronenstrahlen in einer farbbildroehre mit dafuer geeigneten vorrichtungen - Google Patents

Description

Videon S.A.

95 Rue d'Aguesseau

921o2 Boulogne Sur Seine

Frankreich

22. Oktober 1975

V-PA o22

PATENTANnELDUNG

Schnelles Einstellverfahren der statischen Konvergenz von Elektronenstrahlen in einer Farbbildröhre mit dafür geeigneten Vorrichtungen.

Die vorliegende Erfindung betrifft Vorrichtungen zur Einstellung der statischen Konvergenz von Elektronenstrahlen in einer Farbfernsehbildröhre, deren drei Kanonen in Reihe angeordnet sind, wobei die Vorrichtungen mindestens zwei Paare permanentmagnetischer Ringe auf dem Hals der Röhre enthalten, die je ein Sechspol- und ein Vierpol-Magnetfeld erzeugen, und wobei die Konvergenzeinstellung dadurch bewirkt wird, daß die relative Winkelposition einzeln oder paarweise veränderbar ist.

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Konvergenzeinstellvorrichtungen mit drei Paaren von hintereinanderliegenden Ringen, die einzeln einstellbar sind und B-Pol, 4-Pol und 2-Pol-Felder aufweisen, sind aus den DT-OS 22,26 335 und 23 13 888 zu entnehmen.

Aus der DT-AS 24 16 5o9 sind entsprechend magnetisierte Ringpaare bekannt, die konzentrisch zueinander liegen und Innen- und Außenverzahnung gleicher Zahnzahl aufweisen, die über ein dazwischenliegendes an der Halterung gelagertes Ritzel zusammenwirken. An den Außenringen wie an der Halterung befinden sich Handhaben, mit denen die Ringe einzeln, gemeinsam bzw. gegenläufig um gleiche Winkelbeträge verstellt werden können.

Während die einzeln einstellbaren Ringe einen hohen Zeitaufwand bei der Konvergenzeinstellung erforderlich machen, ist die Herstellung der letzten Lösung mit konzentrischen Ringpaaren und einer aufwendigen Halterung teuer in der Herstellung.

Der vorliegenden Erfindung lag deshalb die Aufgabe zugrunde, eine bezüglich Herstellungskosten und Zeitaufwand für die Konvergenzeinstellung günstigere Lösung zu finden.

Für den angegebenen Gattungsbegriff wird diese Aufgabe erfindungsgemäß nach dem Kennzeichen des Hauptanspruchs gelöst.

Weitere Einzelheiten und Ausgestaltungen sind den

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der
weiteren Ansprüchen und nachstehenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen zu entnehmen.

Vorteilhafterweise besitzen die Magnete der nebeneinanderangeordneten Ringe gleichen Abstand von der Röhrenachse und dadurch entsprechende magnetische Wirkungen. Die Konstruktion der Vorrichtungen ist denkbar einfach, wodurch die Herstellkosten gering sind. Die Lösungen erlauben es, mit geringer Reibung zwischen den Ringen eines Paares und auch derselben gegenüber der Halterung auszukommen. Hierdurch ist die Gefahr von Brüchen reduziert.

Die vorliegende Erfindung gründet sich darauf, daB es möglich ist, in Funktion des auf dem Bildschirm erhaltenen Bildes zunächst den optimalen Winkel 2 zwischen den Symmetrieachsen der beiden Ringe eines Paares zu bestimmen, indem nur ein Ring allein verschoben wird, um dann die Symmetrie in Bezug auf die vertikale Bezugsachse zu erreichen, indem die beiden Ringe des Paares gedreht werden, nachdem sie durch irgendein geeignetes Mittel befestigt worden sind.

Diese Einstellmethode vermeidet die oben beschriebenen Nachteile und verringert merklich die Einstellzeit, ohne daß die Benutzung komplizierter mechanischer Teile, wie Zahnräder und Getriebe, etc. erforderlich wären. Da die auf den Ringen befestigten Magnete von der Längsachse der Röhre gleich weit entfernt sind, wird außerdem auch die Symmetrie der Einheit aufrecht erhalten.

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Zum besseren Verständnis der Erfindung und zur Erläuterung weiterer Aufgaben, Merkmale und Vorteile dienen die nachfolgende Beschreibung sowie die beigefügten Zeichnungen, die lediglich ein nicht eingeschränktes Beispiel sind um eine Ausführungsart der Erfindung zu veranschaulichen.

Fig. 1 ist die Ansicht einer Farbkathodenstrahlröhre mit Inline-Kanonen und ihrer dazugehörigen Elemente.

Fig. 2a, 2b, 2c stellen drei verschiedene Typen von Konvergenzringen dar, die allgemein benutzt werden.

Fig. 3a, 3b, 3c sind schematische Darstellungen der verschiedenen Richtungen der möglichen Verschiebung von Elektronenstrahlen in Funktion der Winkelposition der Ringe des ersten Paares, wobei ein statisches Ouadripolmagnetfeld geschaffen wird.

Fig. 4a, 4b, 4c sind schematische Darstellungen der verschiedenen Richtungen der möglichen Verschiebung von Elektronenstrahlen in Funktion der Winkelposition der Ringe des zweiten Paares, wobei ein statisches Sechspolmagnetfeld geschaffen wird,

Fig. 5 bis 11 veranschaulichen verschiedene Vorrichtungen für die Anwendung des Einstellverfahrens.

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Die Ansicht der Fig. 1 zeigt schematisch eine Kathodenstrahlröhre 1 mit dem Bildschirm 2. Eine dynamische Ablenk/Konvergenzeinheit 3 ist der Röhre zugeordnet, ferner eine Einheit 4 von magnetischen Ringpaaren, die auf ein nicht magnetisches Gestell 5, das auf dem Röhrenhals befestigt ist, drehbar aufmontiert ist.

Diese letztere Einheit enthältaußer den Ringpaaren für die Bildreinheit mindestens zwei Paar Ringe für die statische Konvergenz der Elektronenstrahlen. Eins der Paare erzeugt ein statisches Vierpolmagnetfeld, das andere Paar erzeugt ein statisches Sechspolmagnetfeld.

Die Ringpaareinheit 4 ist in einem Abstand d vom hinteren äußeren Ende der Röhre montiert, so daß die von den Ringen erzeugten statischen Magnetfelder sich nicht mit den dynamischen Magnetfeldern überlagern, die von der dynamischen Ablenk/Konvergenzeinheit erzeugt werden. Dieser Abstand d hat im allgemeinen eine Grössenordnung von 4 cm.

In den Figuren 2a, 2b und 2c sind als Beispiel drei bekannte Konvergenzringtypen dargestellt bei denen man das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäßen Mittel anwenden kann.

In der Figur 2a besteht die Ringfläche aus einem Ring aus nicht magnetischem Material, auf dessen innerem Umfang Einschnitte (Kerben) 7 vorgesehen sind, wo Dauermagnete angeordnet und angeklebt sind, deren Zahl je nach Art des statischen Magnetfeldes, das man zu er-

-B-

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halten wünscht, unterschiedlich ist. Auf dem äußeren Umfang des Ringes sind Laschen 8 vorgesehen, um gleichzeitig die Ortung des Drehwinkels und den Drehvorgang des Ringes zu gestatten. Die Anzahl dieser Laschen ist unterschiedlich, und es ist willkürlich, daß in Figur 2a drei Laschen, in Fig. 2b zwei und in Fig. 2c eine abgebildet sind.

In der Figur 2b besteht die Ringfläche aus einem Ring 6 aus nicht magnetischen Material, der ebenfalls Laschen besitzt. Die Einschnitte 7 auf dem Innenumfang des Ringes ermöglichen es, die Vielzahl der erforderlichen Dauermagnete einzusetzen und ohne Klebevorgang zu befestigen, einfach durch Selbstblockierung (Festklemmen).

Die Figur 2c zeigt einen anderen Ringtyp, der aus einem Ring 6 aus Material mit geringer magnetischer Durchlässigkeit besteht, wie z. B. Bariumferrit, auf der eine Vielzahl von magnetischen Polen geschaffen werden kann.

Selbstverständlich können evtl. dünne Ringe aus neutralmagnetischem Material, wie Papier, zwischen den Ringen von jedem Paar und zwischen den Paaren selbst eingelegt werden, um die unabhängige Drehung jedes Ringes oder jedes Ringpaares zu erleichtern.

Die Figuren 3 und 4 sind Schemazeichnungen der verschiedenen Richtungen der möglichen Verschiebungen von Elektronenstrahlen in Funktion der Polzahl der Ringpaare und der Winkelposition dieser Pole.

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In der nachfolgenden Beschreibung ist es klar, daß die drei Primär-Elektronenstrahlen den drei Grundfarben Rot, Grün und Blau entsprechen und daB der mittlere Strahl der Strahl ist, der der Farbe Grün entspricht. Die Schlußfolgerungen beziehen sich daher auch auf die Fälle, wo die entsprechenden Positionen der Strahlen anders sind.

Die statischen Quadripolmagnetfeider, erzeugt durch ein Ringpaar, bei dem jeder Ring zwei Dauermagnete der gleichen Polarität besitzt, werden in den Figuren 3 gezeigt, wo man feststellen kann, daß man am Ende vier Magnetpole erhält. In dieser Anordnung unterliegen die primären äußeren Elektronenstrahlen R und B gleichen Kräften aus entgegengesetzter Richtung: in Fig. 3a neigen die äußeren Strahlen dazu, sich dem Mittelstrahl zu nähern, in Fig. 3b neigen sie im Gegenteil dazu, sich von ihm zu entfernen und in Fig. 3c korrigiert die ausgeübte Kraft eine Drehung der Ebene der Primärstrahlen.

Man sieht daraus, daß, wenn die Winkellage der Symmetrieachse des Ringpaares, bei dem jeder zwei Magnete besitzt, verändert wird, man auch die Kräfte verändern kann, die auf die Strahlen wirken, aber diese haben die gleiche Amplitude und immer die entgegengesetzte Richtung. ·

Die statischen Sechspolmagnetfelder, die von einem Ringpaar erzeugt werden, welches je Ring aus drei Dauermagneten der gleichen Polarität besteht, werden

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in der Figur 4 gezeigt, wo man sechs Magnetpole feststellen kann. In dieser Anordnung sind die beiden äußeren Primärelektronenstrahlen Kräften mit gleicher Amplitude und Richtung ausgesetzt, wenn der Mittelstrahl unverändert bleibt.

Man sieht also: wenn man die Winkelposition der Symmetrieachse des Ringpaares mit je Ring drei Magneten verändert, kann die Einstellung ihrer Kräfte vorgenommen werden.

Aus diesen Feststellungen leitet sich eine einfache Methode zur Einstellung der Winkellage der Ringe jedes Paares ab, um die statische Konvergenz der drei Elektronenstrahlen mit größtmöglicher Präzision zu erreichen, ohne Richtungspolteile im Innern der Kathodenstrahlröhre zu Hilfe zu nehmen. Zu diesem Zweck benutzt man einen Farbbildmusterfeld-Generator mit dem man auf dem Schirm ein großes, weißss, quadratisches Liniennetz erhält, wenn die drei Primärstrahlen an allen Punkten des Schirms richtig konvergieren, und unterschiedliche rote, grüne und blaue waagerechte und senkrechte Striche, wenn die drei Strahlen nicht konvergieren. Selbstverständlich dürfen die zur dynamischen Konvergenz der Strahlen bestimmten Elemente, wenn man die Einstellung der statischen Konvergenz der Elek'tronenstrahlen vornimmt, nicht aktiv sein.

Zunächst nimmt man nur das das statische Vierpolmagnetfeld erzeugende Ringpaar vor. Man setzt einen Winkel 2 <X zwischen den Symmetrieachsen der beiden Ringe

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des genannten Paares fest, indem man einen der Ringe dreht und den anderen unbeweglich läßt, bis man auf dem Bildschirm die Überlagerung der senkrechten Linien der äußeren Primärelektronenstrahlen erhält, das heißt, die Überlagerung der senkrechten roten und blauen Linien des Bildmusters (Visierkreuzes) in der Mitte des Bildschirms.

Dann wird mit irgendeiner Vorrichtung von der nachstehend einige Beispiele gegeben werden, die Verbindung der beiden Ringe des Paares derart vorgenommen, daß der Winkel 2 <* zwischen den Symmetrieachsen unveränderlich bleibt, wenn man beim Manövrieren des Ringpaares zur Erreichung der Symmetrie die waagerechten roten und blauen Linien des Bildmusters versucht zur Dekr kung zu bringen.

So kann man nach diesem ersten Vorgang feststellen wenn man sich an das oben definierte orthogonale Bezugssystem erinnert -, daß die Symmetrieachse eines der beiden Paarringe mit der vertikalen Bezugsachse den Winkel (χ bildet, wenn, die Symmetrieachse des anderen Paarringes mit derselben Vertikalachse den Winkel-«· bildet.

Als zweites nimmt man sich dann das Ringpaar vor, das das statische Sechspolmagnetfe*ld erzeugt. Man bestimmt einen Winkel 2tx ' zwischen den Symmetrieachsen der beiden Ringe des genannten Paares, indem man einen der Ringe dreht und den anderen unbeweglich läßt, bis man auf dem Schirm der Kathodenstrahlröhre die Überlagerung

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der violetten Senkrecht linien - die man beim ersten Vorgang erhielt, indem man die blauen und roten Linien überlagerte - mit der grünen Senkrechtlinie des mittleren Primärstrahl erhält. Im Vorangehenden hat man ja gesehen, daB die Kräfte, die auf die Mußeren Primärstrahlen Rot und Blau wirkten, in diesem Fall die gleiche Richtung und Amplitude besaßen.

Wenn man also die beiden Ringe des Paares mit irgendeinem Mittel verbindet, bleibt der Winkel 2 (K ' zwischen den Symmetrieachsen unveränderlich, wenn man versucht, die violetten waagerechten Linien und die waagerechten grünen Linien des Bildmusters auf dem Schirm zur Dekkung zu bringen, indem man zusammen die beiden Ringe des Paares, das das statische Sechspolmagnetfeld erzeugt, dreht.

Diese beiden aufeinanderfolgenden Vorgänge gestatten es also, auf einfache und schnelle Weise die Einstellung der statischen Konvergenz der primären Elektronenstrahlen zu erhalten.

Jetzt wird gezeigt, daß die Verbindungsmittel der beiden Ringe eines Paares, die vorzugsweise für beide Paare gleich sein können, einfach und leicht realisierbar sind. Die Figuren 5 bis 11 zeigen Beispiele dafür.

In diesen verschiedenen Figuren, in denen ein Ringpaar und seine Befestigungsmittel isoliert dargestellt sind, bezeichnen die Bezugsnummern 6 und 6' zwei Ringe eines gleichen Paares, die einen Abstand E voneinander haben.

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Fig. 5 zeigt einen Teilschnitt und die Fig. 6 in der Perspektive eine erste Vorrichtung für die Verbindung der beiden Ringe desselben Paares.

In Fig. 5 ist ein biegsames Teil 9 in Form einer Klinge, die drehbar montiert werden kann, so auf dem Ring B befestigt, daß ein Teil, der den Vorsprung 1o bildet, z.B. in Form einer Spitze - aufgesetzt oder erreicht durch Ausbauchung - in den Ring 6' eindringen kann, wenn man einen leichten Druck auf den freien Außenteil des genannten Teils ausübt.

In Fig. B zeigt das auf dem Ring 6 befestigte Teil 9 einen Vorsprung 1o, den man durch Ausbauchen erhält und der es gestattet, die beiden Ringe desselben Paares erfindungsgemäß schnell zu verbinden. Das Teil 9 ist derart auf dem Ring 6 befestigt, daß ein leichter, auf den freien Teil ausgeübter Druck die wirksame Befestigung der beiden Ringe ermöglicht, ohne daB die Verbiegung des Materials einen kritischen Punkt erreicht und eine Beschädigung des Materials, aus dem das Teil 9 und der Ring bestehen, nach sich zieht.

Fig. 7 stellt teilweise im Schnitt und Fig. 8 in der Perspektive ein_e andere Vorrichtung dar, die die Verbindung der beiden Ringe des gleichen ,Paares herstellt.

Auf einem Schaft Θ, der fest mit dem Ring B verbunden ist, ist radial gleitend ein Teil 9 montiert, das man

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durch Tiefziehen CAusbauchung] erhält. Dieses Teil besitzt Nasen 11, die mit Druck in den peripherischen Teil in Bezug auf den Ring 6' eindringen und so die Verbindung der beiden Ringe 6, 6' bewirken.

Bei der Positionseinstellung des Ringes 6 wird das Teil 9 ohne Kontakt mit dem Ring B' gehalten, weil eine Feder Θ' vorhanden ist. Nach Erhalt des Winkels 2 genügt es, den Teil 11 in den peripherischen Teil in Bezug auf den Ring 6' hineinzudrücken, um die beiden Ringe zu verbinden.

Die Fig. 9 und 11 zeigen weitere, ebenfalls leicht erstellbare Vorrichtungen, bei denen die Verbindung der Ringe mit Hilfe von Teilen in Form von Klemmen hergestellt wird.

In Fig. 9 ist der klemmenförmige Arm 11 um eine Achse beweglich, die auf dem Ring 6 befestigt ist, und jeder auf den Teil 1o in Pfeilrichtung ausgeübte Druck ermöglicht es, die beiden Ringe B und 6' unabhängig zu machen, während ohne jeden Druck die Feder 13 die wirksame Verbindung dieser Ringe hervorruft.

Fig. 1o zeigt eine andere Vorrichtung zur Kuppelung durch Klemmwirkung. Unter ähnlichen Umständen ruft ein in Pfeilrichtung auf den Teil 1o ausgeübter Druck ein geringes Abspreizen des Armes 11 durch«Drehung um die Achse 12 hervor, wodurch die beiden Ringe unabhängig werden, während ohne jeden Druck die Tätigkeit der Feder 13 das Anklemmen des Ringes 6' bewirkt und folglich diesen mit dem Ring 6 fest verbindet, auf dem bei -B die Achse 12

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befestigt ist, welche das klemmenbildende Teil I0-II bildet.

Unter diesen Voraussetzungen bestimmt man zunächst für die Positionseinstellung des Ringpaares 6, 6' den Winkel 2 (A zwischen den Symmetrieachsen der beiden Ringe, indem man den Ring 6 dreht und einen konstanten Druck auf den Teil 1o ausübt, um die von der Feder 13 ausgeübte Kraft unwirksam zu machen. Dann, wenn der gewünschte Winkel erreicht ist, beendet man den Druck auf den Teil 1o, um die beiden Ringe fest miteinander zu verbinden - derart, daß die auf einen der Ringe ausgeübte Drehbewegung eine ebensolche Drehbewegung des anderen Ringes nach sich zieht, um die Symmetrie im Hinblick auf die senkrechte Bezugsachse herzustallen.

Fig. 11 zeigt ein weiteres Verbindungsmittel für die Ringe eines gleichen Paares.

In dieser Figur enthält ein vom Ring 6 getragenes Teil 8 einen ausgebohrten Teil, der der Führung eines Schaftes 14 dient. Dieser Schaft ist radial am Ring 6' befestigt. Die äußeren Enden dieses Schafts sind jeweils mit einem gerändelten Knopf 15 resp. mit einem Antriebsrad (Ritzel) 16 ausgestattet. Die Peripherie B'

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des Ringes 6' trägt einen gezahnten Ausschnitt 17, der in das Antriebsrad 16 eingreift. Außerdem ist ein nicht gezeigtes Verriegelungsmittel vorgesehen, um die Dreh-.ung des Schaftes 14 in der entsprechenden Bohrung zu erlauben oder zu untersagen.

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Um die Positionseinstellung eines Ringpaares zu erhalten, setzt man zunächst den Winkel 2 o( zwischen den Symmetrieachsen der beiden Ringe fest, indem man mit Hilfe des Knopfes 15 eine Drehbewegung auf den Schaft 14 ausübt, dessen Antriebsrad 16, das in den gezahnten Ausschnitt 17 eingreift, die Drehung des Ringes 6' hervorruft. Der genannte Winkel 2 (X ist nun eingestellt: Der Schaft 14 ist so verriegelt, daß jede Drehbewegung unmöglich ist, und die Verbindung der Ringe 6 und B' in der entsprechenden Position ist damit erreicht. So sind diese beiden Ringe bei der Drehung fest verbunden. Unter diesen Voraussetzungen zieht die Drehbewegung, die auf einen der Ringe ausgeübt wird, unweigerlich eine gleiche Drehbewegung des anderen Ringes nach sich, um die Symmetrie in Bezug auf die senkrechte Bezugsachse herzustellen.

Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Beispiele beschränkt. Von diesen ausgehend, können auch andere Formen und Varianten ausgeführt werden, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.

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Claims (6)

1. Patentansprüche:

   M . λ/orrichtungen zur Einstellung der statischen Konvergenz von Elektronenstrahlen in einer Farbfernsehbildröhre, deren drei Kanonen in Reihe angeordnet sind, wobei die Vorrichtungen mindestens zwei Paare permanentmagnetischer Ringe auf dem Hals der Röhre enthalten, die je ein Sechspol- und ein Vierpol-Magnetfeld erzeugen, und wobei die Konvergenzeinstellung dadurch bewirkt wird, daß die relative Winkelposition einzeln oder paarweise veränderbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß auf jedem Ringpaar ein einziges Mittel zum Drehen zunächst des einen Ringes im Verhältnis zum anderen vorgesehen ist, so daß der erforderliche Winkel zwischen zwei Ringen des gleichen Paares eingestellt wird und zweitens zum Drehen der beiden genannten Ringe gleichzeitig, ohne die zuerst erzielte Einstellung zu verändern, so daß die gewünschte Position des Ringpaares erreicht werden kann.
2. 2. Vorrichtungen gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das einzige für den Drehvorgang vorgesehene Mittel ein flexibles Teil in Form einer Klinge enthält, die an einem ihrer äußeren Enden an einem der Ringe befestigt und mit einem strahlenförmig an der Peripherie des anderen Ringes angeordneten Vorsprung ausgestattet ist, um zunächst die Drehung eines ein-

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   zelnen Ringes und. danach die Drehung von gleichzeitig beiden Ringen zu ermöglichen, die mittels eines leichten, auf den freien Teil der Klinge ausgeübten Druckes fest miteinander verbunden sind, um ein leichtes Eindringen des Vorsprungs in den anderen Ring herbeizuführen.
3. 3. Vorrichtungen gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das einzige Mittel zur Durchführung des Drehvorganges ein strahlenförmig auf einem Ring gleitend montiertes Teil enthält, das mit einem Stück in Form einer Spitze versehen ist, welches in radialer Verlängerung des anderen Ringes angeordnet ist, um zunächst die Drehung eines einzigen Ringes zu ermöglichen, und dann die gleichzeitige Drehung beider Ringe, die durch einen leichten, auf das genannte Teil ausgeübten Druck miteinander fest verbunden sind, um ein leichtes Eindringen des Vorsprungs in den anderen Ring zu bewirken.
4. 4. Vorrichtungen gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das einzige Mittel für den Drehvorgang ein Stück in Form einer federnden Klemme enthält, die auf einem der Ringe befestigt ist, um zunächst die Drehung eines einzelnen Ringes zu ermöglichen, wobei die Unabhängigkeit der genannten Ringe gewahrt bleibt, da ein Gegendruck auf die F»eder an der Klemme ausgeübt wird, und um danach die gleichzeitige Drehung des Ringpaares zu bewirken, das durch die normale Wirkung der Feder fest miteinander verbunden ist.

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5. 5. Vorrichtungen gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das einzige Mittel zur Durchführung-des Drehvorgangs ein fest auf der Peripherie des einen Ringes montiertes Teil enthält, das die Führung einer drehbaren Stange bildet, die sich in der radialen Richtung des anderen Ringes befindet und deren Enden mit je einem gerändelten Knopf bzw. einem Ritzel ausgestattet sind, letzteres ragt radial nach innen und ist im Eingriff mit einem Zahnsegment auf der Peripherie des anderen Ringes, um zunächst die Drehung eines einzelnen Ringes durch die Betätigung des gerändelten Knopfes zu ermöglichen und dann die gleichzeitige Drehung beider Ringe des Paares durch die kreisförmige Verschiebung des Führungsstückes.
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