DE2623577B2

DE2623577B2 - Elektrostatische Anzeigevorrichtung zum Sichtbarmachen sich ändernder Informationen

Info

Publication number: DE2623577B2
Application number: DE19762623577
Authority: DE
Inventors: Charles G. Williamstown Mass. Kalt (V.St.A.)
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1975-05-27
Filing date: 1976-05-26
Publication date: 1980-03-06
Also published as: JPS522471A; JPS5611959B2; JPS51145296A; JPS565346B2; DE2623577A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektrostatische Anzeigevorrichtung zum Sichtbarmachen sich ändernder Informationen nach dem Gattungsbegriff des Anspruches 1.

Es ist eine Vielzahl elektrostatischer Anzeigevorrichtungen zum Sichtbarmachen sich ändernder Informationen bekannt, insbesondere solcher, die für die Steuerung der Übertragung oder Reflexion von Licht durch Änderung eines elektrischen Potentials hergestellt werden. Derartige Vorrichtungen weisen im allgemeinen die Form einer festen Elektrode auf, an welcher eine variable Blatt- oder Flachelektrode gelenkig angebracht ist, welche sich gegen die feste Elektrode bewegt und sich zu dieser hinzieht, wenn ein elektrisches Potential zwischen den beiden Elektroden angelegt wird.

Eine derartige elektrostatische Anzeigevorrichtung zum Sichtbarmachen sich ändernder Informationen ist beispielsweise aus der DE-OS 20 55 925 bekanntgeworden. Auch dort wird die in Form einer schwenkbaren Fahne ausgebildete bewegliche Elektrode beim Anlegen eines Potentials gegen die feste Elektrode gezogen und deckt diese ab. Es ist sozusagen nur ein digitaler Betrieb der bekannten Vorrichtung möglich, d. h. die bewegliche Elektrode liegt entweder an der festen Elektrode an oder ist von dieser weggeschwenkt.

Ausgehend von dieser bekannten Anordnung ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine elektrostatische Anzeigevorrichtung zum Sichtbarmachen sich ändernder Informationen anzugeben, die bei einer möglichst großen Steuerfläche in Abhängigkeit von der angelegten Spannung eine analoge Steuerung der durch die bewegliche Elektrode abgedeckten Fläche der festen Elektrode ermöglicht.

Die Lösung dieser Aufgabe gelingt gemäß der im Anspruch 1 gekennzeichneten Erfindung. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen entnehmbar.

Durch die erfindungsgemäße Lösung wird gegenüber den bekannten Vorrichtungen, die digital arbeiten, eine sehr einfache Möglichkeit für eine analoge Darstellung

■Ti sich ändernder Informationen geschaffen.

Eine elektrostatische Anzeigevorrichtung zum Sichtbarmachen sich ändernder Informationen gemäß der Erfindung enthält eine feststehende Elektrode, an welcher eine Endkante einer spulenförmigen, bewegli-

w chen Elektrode befestigt ist. Eine Isolierschicht, die entweder mit der festen oder beweglichen Elektrode verbunden ist, trennt die beiden Elektroden. Die bewegliche Elektrode rollt bei Anlegen einer elektrischen Spannung zwischen den beiden Elektroden ab.

τ> Die Innenfläche der beweglichen Rollelektrode kann eine Farbe oder ein Reflexionsvermögen aufweisen, welches anders als dasjenige der nächstgelegenen Oberfläche der festen Elektrode ist. Folglich ändert sich das Aussehen der Vorrichtung für den Betrachter in

to bezug auf das Aussehen oder das Reflexionsvermögen, wenn eine Spannung angelegt wird. Andererseits kann die feste Elektrode für Licht transparent und die variable Elektrode opak sein. In diesem Falle kann beispielsweise eine hinter der Vorrichtung befindliche

b¹) Lichtquelle Licht durch die Vorrichtung leiten, wenn keine Spannung angelegt wird, oder kein Licht aussenden, wenn eine Spannung angelegt wird. In einer weiteren Ausführungsform können entweder die

nächstgelegene Oberfläche der festen Elektrode oder die Innenfläche der beweglichen Elektrode oder beide Flächen eine gedruckte Mitteilung oder ein sinnvolles Symbol, ein Bild oder eine Darstellung tragen. Derartige gedruckte Darstellungen ergeben oder offenbaren sich je nach der an die Vorrichtung angelegten Spannung. Eine Vielzahl elektrostatischer Anzeigevorrichtungen zur Anzeige der vorstehend erwähnten Arten variabler Reflexionsfähigkeit oder variabler Durchlässigkeit kann in Form einer Matrix angeordnet und zur Erzeugung einer alpha-numerischen Anzeige oder selbst von Bildern erregt werden.

Eine elektrostatische Anzeigevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung kann zusätzlich zumindest eine weitere bewegliche Elektrode aufweisen, welche eine weitere mit dieser verbundene Isolierschicht zur Isolierung derselben gegen benachbarte Elektroden enthält. Beginnend mit der der festen Elektrode benachbarten beweglichen Elektrode kann jede Elektrode aufeinanderfolgend an Spannung gelegt werden, wobei in jeder Stufe eine andere Farbe, eine andere gedruckte Mitteilung oder andere Symbole erzeugt werden.

Ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen elektrostatischen Vorrichtung besteht darin, daß die Entfernung entlang der festen Elektrode, über welche die teilweise abgewickelte bewegliche Elektrode bewegt wird, eine direkte Funktion des Wertes der angelegten Spannung sein kann. Es können daher Eichzeichen entlang der festen Elektrode oder entlang m einer Kante derselben vorgesehen werden, und die Anzeigevorrichtung dient als Spannungsmesser, der in der Lage ist, jede analoge Quantität analog anzuzeigen. Die vielseitige elektrostatische Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung kann des weiteren stark kontrastierende elektrisch variable Anzeigen entweder bei Vorhandensein von natürlichem Licht oder in Verbindung mit einer künstlichen Lichtquelle liefern.

Ausführungsbeispiele der Erfindung und ihrer Ausgestaltungen sind in der Zeichnung dargestellt und im folgenden beschrieben.

Es zeigt

Fig. 1 eine Seitenansicht im Schnitt einer elektrostatischen Anzeigevorrichtung mit einer spiralförmigen, beweglichen Elektrode;

F i g. 2 eine Seitenansicht im Schnitt einer elektrostatischen Anzeigevorrichtung, bei der die Isolierschicht an der festen Elektrode angebracht ist;

F i g. 3 eine Seitenansicht im Schnitt einer elektrostatischen Anzeigevorrichtung mit einer festen Elektrode mit gekrümmter Oberfläche;

Fig.4 ein vergrößertes Detail der isolierten festen Elektrode nach F i g. 3;

F i g. 5 eine Seitenansicht im Schnitt einer elektrostatischen Anzeigevorrichtung, welche als Lichtventil verwendet wird;

Fig.6 eine Seiten-Schnittansicht einer elektrostatischen Anzeigevorrichtung, weiche als elektrostatischer Spannungsmesser verwendet wird;

F i g. 7 eine Seiten-Schnittansicht einer elektrostati- μ sehen Anzeigevorrichtung mit einer weiten öffnung;

F i g. 8 eine perspektivische Ansicht einer elektrostatischen Anzeigevorrichtung mit einer festen Elektrode variierender Breite;

Fig.9 eine Draufsicht auf eine Matrix elektrostatischer Anzeigevorrichtungen, welche als alpha-numerisches Anzeigeelement verwendet wird;

Fi g. 10 eine Seiten-Schnittansicht einer elektrostatischen Verbund-Anzeigevorrichtung mit einer Vielzahl variabler Elektroden;

F i g. 11 eine Draufsicht auf eine elektrostatische Anzeigevorrichtung mit gedruckten Symbolen auf der festen Elektrode;

Fig. 12 eine Draufsicht auf die Vorrichtung nach Fig. 11 mit gedruckten Symbolen auf der abgewickelten beweglichen Elektrode;

Fig. 13 eine Teilschnittansicht einer weiteren elektrostatischen Verbund-Anzeigevorrichtung;

Fig. 14 eine Ansicht von unten einer beweglichen Elektrode der Vorrichtung nach Fig. 13, wobei diese Elektrode gesonderte Bereiche verschiedener Farben aufweist;

F i g. 15 eine Draufsicht auf eine weitere elektrostatische Verbund-Anzeigevorrichtung, welche als Stabdiagramm-Spannungsmesser dient.

In F i g. 1 ist eine elektrostatische Anzeigevorrichtung dargestellt, welche eine elektrisch isolierende flache Grundplatte 10 aufweist. Die feste Elektrode 11 besteht aus einer Metallfolie, die mit der oberen Fläche der Grundplatte 10 verbunden ist. Die bewegliche Elektrode 12 besteht aus einem Metallfilm, welcher mit einer Isolierschicht 13 aus Kunststoff verbunden ist. Die Elektrode 12 und die Isolierschicht 13 haben die Form einer Spirale, deren äußeres Ende beispielsweise durch Klebstoff mit der oberen Fläche der festen Elektrode 11 in einem Bereich 14 verbunden ist. Anschlußklemmen 15 und 16 sind an der festen bzw. beweglichen Elektrode zum Anlegen einer Spannung zwischen diesen vorgesehen. Zu diesem Zweck ist eine variable Gleichspannungsquelle 17 vorgesehen, welche über einen Schalter 18 und einen Reihenwiderstand 19 mit den Anschlußklemmen 15,16 verbunden ist.

Wenn der Schalter 18 geschlossen ist, wird ein Potential zwischen den beiden Elektroden aufgebaut und während sich die Netzspannung allmählich von Null erhöht, wird eine Schwellspannung Vo erreicht, bei welcher die bewegliche Elektrode !2 (gemäß Darstellung nach rechts) sich abzuwickeln beginnt. Die die Bewegung der beweglichen Elektrode bewirkende elektrostatische Kraft ist in dem mit F in F i g. 1 bezeichneten Bereich am stärksten, welcher in der Abrollrichtung ein Drehmoment auf die Spirale aufbringt.

Die elektrostatische Anzeigevorrichtung wirkt als Kondensator zwischen den Anschlußklemmen 15 und 16, und die Kapazität nimmt in dem Maße zu, wie die bewegliche Elektrode 12 sich in der Abrollricht ing bewegt.

Befindet sich der Widerstand 19 nahe Null Ohm und ist die Spannungsquelle 17 vor dem Schließen des Schalters 18 auf eine Spannung V > Vo eingestellt erscheint bei Schließen des Schalters 18 eine im wesentlichen konstante Spannung am Kondensator Das bekannte Verhältnis zwischen der Ladung q ar einem Kondensator mit einer Kapazität c und einer angelegten festen Spannung V kann mit Bezug auf die Zeit f differenziert werden und ergibt:

dq(t)

di

dc (Q
di

V.

Da

d<7 (Q _
di ⁿ⁾

wobei i(t) der momentan durch den Kondensator

fließende Strom ist,

df(f)
"di

Bezieht man diese Gleichung auf den größer werdenden Kondensator der abrollenden Elektrode 12, ergibt sich, daß die Abrollgeschwindigkeit eine direkte Funktion des Stromes ist. Eine Erhöhung der angelegten Spannung bewirkt eine Verstärkung des Stroms, was wiederum eine Erhöhung der Abrollgeschwindigkeit zur Folge hat. Des weiteren ergibt sich aus einer detaillierten Analyse, daß bei Erhöhung des Widerstands des Reihenwiderstandes 19 die Abrollgeschwindigkeit abnimmt. Die Durchführung einer vollständigen Analyse stellt sich recht schwierig dar, wenn die der spiralenförmigen Elektrode 16 zugeordnete Federkonstante und Masse und die Tatsache berücksichtigt werden, daß sich diese beiden Größen während des Abrollvorgangs ändern. Außerdem wird durch Vorhandensein eines Reihenwiderstands die an die Vorrichtung angelegte Spannung um einen dem Strom proportionalen Betrag vermindert. Vorliegend reicht jedoch die Feststellung aus, daß ein Reihenwiderstandswert angenommen werden kann, welcher die gewünschte Abwickel- oder Aufrollgeschwindigkeit der beweglichen Elektrode bestimmt.

F i g. 2 stellt eine weitere Ausführungsform der elektrostatischen Anzeigevorrichtung dar. Eine Metallgrundplatte 20 bildet die feste Elektrode und ist mit einer Isolierschicht 21 auf der oberen Fläche versehen. Eine bewegliche Elektrode 22 ist laminar mit einer Isolierfolie 23 verbunden, wobei diese laminare Struktur die Form einer Spirale aufweist. Im Bereich 24 nahe dem äußeren Ende der spiralförmigen, beweglichen Elektrode 22 ist eine Verbindung zwischen dieser und der Isolierschicht 21 ausgebildet. Eine Spannungsquelle 27 ist über einen Schalter 28 und Drähte 29a, 296 und 29c mit den Anschlußklemmen 25 und 26 ähnlich wie in F i g. 1 dargestellt, verbunden. Die bewegliche Elektrode 22 rollt ab, wenn der Schalter 18 geschlossen ist und die Spannung auf einen entsprechenden Wert erhöht wird.

Gemäß Fig. 1 und 2 sind die Isolierschichten 13 bzw. Folien 23 vorzugsweise aus einem Film aus Polyäthylenterephthalat gefertigt. Bei kleinen Vorrichtungen mit geringer Spannung, welche unter 100 V arbeiten, hat die Isolierschicht vorzugsweise eine Dicke von 2,5 · 10~⁴ bis 1,25 -10-³cm, obzwar die Isolierschicht bei größeren Vorrichtungen oder bei solchen, welche hohe Spannungen verwenden, wesentlich stärker, z. B. 1,25 ■ 10-³bisl,25 ■ 10"² cm,sein kann. Die bewegliche Elektrode 12 oder 22 ist vorzugsweise ein Metallfilm, der auf die Kunststoffolie in einer Dicke von weniger als 5- 10-⁵cm und mehr als 10~⁶αη aufgebracht ist Metalle wie Aluminium, Silber, Zink oder Legierungen derselben sind hierfür besonders geeignet.

Bewegliche Elektroden der vorstehend beschriebenen Struktur sind in bezug auf ihre physikalischen und insbesondere Biegeeigenschaften fast völlig abhängig von den physikalischen Eigenschaften des Kunststoffs. Überschreitet die Dicke des Metallfilms jedoch etwa 5-10-⁵cm, beginnen die laminaren beweglichen Elektroden steif zu werden. Sehr dünne Metallfilme von weniger als 10~⁶ cm weisen einen sehr hohen spezifischen Schichtwiderstand auf und liegen nahe den Metall-Atom-Dimensionen, bei welcher Dicke der Film dazu neigt, offen kurz geschlossen zu werden. Von speziellem Interesse sind Metallfilme in der Größenordnung von 10-^b bis 3 · 10-⁶cm, bei denen die leitenden Filme mäßig lichtdurchlässig sind, deren praktische Anwendung weiter unten erörtert wird.

Eine spiralförmige bewegliche Elektrode der in F i g. 1 oder 2 dargestellten Art besteht vorzugsweise aus einem dünnen Metallfilm, welcher vermittels Vakuum auf einer relativ dicken Kunststofffläche abgelagert ist. Die elastische Eigenschaft dieses Laminats wird daher vorwiegend von den Eigenschaf-

K) ten des Kunststoffs bestimmt. Eine spiralige Elektrode bestand aus einem Aluminiumfilm einer Dicke von etwa 2 · 10"⁵cm, welcher auf eine Polyäthylenterephthalatschicht einer Dicke von 7,5 · 10~⁴ cm abgelagert wurde. Die Schicht wurde um einen Stahldorn eines Durchmessers von etwa 0,65 cm gewickelt, auf 95° C gebracht, bis die Einheit diese Temperatur erreichte, woraufhin man die Einheit auf Raumtemperatur abkühlen ließ, während die Schicht um den Kern gehalten wurde. Andere thermoplastische Schichten lassen sich in dieser Weise ausbilden, vorausgesetzt, daß die erhöhte Temperatur unmittelbar oberhalb des Schmelzpunktes des gewählten Materials eingestellt wird.

F i g. 3 veranschaulicht eine weitere Ausführungsform der elektrostatischen Anzeigevorrichtung, die eine spiralförmige bewegliche Metallfolienelektrode 32 ohne eine auf diese aufgebrachte Isolierstützschicht, sowie eine feste Elektrode 30 mit gekrümmter Oberfläche aufweist, auf welche eine Isolierschicht 31 aufgebracht ist. Die bewegliche Elektrode 32 weist eine körperlich mit der Isolierschicht 31 verbundene Zone auf, und an der festen Elektrode 30 bzw. der beweglichen Elektrode 32 sind Anschlußklemmen 35 und 36 vorgesehen.

Die gekrümmte Oberfläche der festen Elektrode 30 ist besonders vorteilhaft, wenn die Vorrichtung als Anzeigegerät mit variablem Reflexionsvermögen verwendet wird. Die Isolierschicht 31 kann dunkel und im wesentlichen lichtabsorbierend und die bewegliche Elektrode 32 in hohem Maße reflektierend sein, d. h. zumindest auf der Innenfläche derselben. Die gekrümmte Oberfläche in dieser Ausführungsform erzeugt einen vergrößerten effektiven Gesichtswinkel.

Bewegliche Elektroden der Metallfolienart lassen sich dadurch herstellen, daß man sie über die scharfeckige Kante eines massiven rechtwinkligen Stücks zieht. In einer bevorzugten Ausführungsform wird jedoch eine Beryllium-Kupfer-Schicht gemäß vorstehender Beschreibung um einen Dorn gewickelt und um diesen gehalten; die Einheit wird etwa drei Stunden lang einer Temperatur von etwa 30O⁰C ausgesetzt, wonach die Schicht ihre Spiralform beibehält, ohne ihre Härte zu verlieren.

Eine vergrößerte Ansicht eines Teils der isolierten festen Elektrode 30 nach F i g. 3 ist in F i g. 4 dargestellt, welche Wellen 39 in der äußeren Oberfläche der Isolierschicht 31 zeigt Jede zweckmäßige Form von Wellen ist geeignet. Wenn die Isolierschicht aus thermoplastischem Material besteht, kann ein erwärmter Tisch, welcher das gewünschte Schema in erhabener Form aufweist, über die gebundene thermoplastische Schicht gepreßt oder gerollt werden, um die Wellenform in dieser vorzusehen. Derartige Oberflächenunregelmäßigkeiten dienen der Verhinderung eines pneumatischen Anhaftens und bewirken, daß die bewegliche Elektrode flach über der Isolierschicht 31 liegt Der gleiche Zweck wird erfüllt, wenn die benachbarte Paßfläche der beweglichen Elektrode 32 wellig ist Des weiteren kann die Isolierschicht 31 Wellen oder Unregelmäßigkeiten aufgrund der Tatsache aufweisen,

daß sie aus porösem oder Schaummaterial besteht. Grundsätzlich kann jede der Paßflächen oder auch beide Flächen wellenförmig ausgebildet sein, um ein Haften zwischen ihren wirksam herabzusetzen.

Die Vorrichtung nach F i g. 5 zeigt eine vertikal angeordnete Grundplatte 50 und eine spiralförmig gerollte bewegliche Elektrode 53, welche sich bei Anlegen einer Spannung zwischen den Elektroden abwärts bewegt. Des weiteren ist eine feste Elektrode 51 dargestellt, welche gegenüber Licht durchlässig ist, während das Material der beweglichen Elektrode opak ist. Insbesondere kann das als Grundplatte ausgebildete lichtdurchlässige Substrat 50 Glas oder durchlässiger Kunststoff sein. Die transparente feste Elektrode 51 kann ein Fiim aus Zinnoxyd oder ein Äluminiumiilm einer Dicke von weniger als 3 · 10-⁶cm sein. Die transparente Isolierschicht 52 kann aus jedem transparenten Isoliermaterial, wie z. B. einer Polypropylenschicht, bestehen. Die bewegliche Elektrode 53 besteht vorzugsweise aus einem Blatt aus rostfreiem Stahl, welches auf die Form einer Spiralfeder ausgehärtet ist. Anschlußklemmen 55 und 56 sind zum Anlegen einer Spannung zwischen der festen und der beweglichen Elektrode vorgesehen.

Eine Linse 57 ist (gemäß Darstellung) links neben der vertikal angeordneten Grundplatte 50 vorgesehen, und noch weiter links befindet sich eine Lampe 58, deren Licht 59 im wesentlichen wie von einer weit entfernten Punktquelie durch die Linse 57 parallel gerichtet ist. Ein auf der rechten Seite der Vorrichtung befindlicher Beobachter P stellt nunmehr fest, daß Licht durch das transparente, isolierte, feste Elektrodensystem übertragen wird. Wird eine Spannung zwischen Anschlußklemmen 55 und 56 angelegt, rollt die bewegliche Elektrode 53 abwärts, wodurch das übertragene Licht für den Beobachter verdunkelt und blockiert wird. Wird die Spannung zwischen der festen und der beweglichen Elektrode ausreichend herabgesetzt, wickelt die Federwirkung der beweglichen Elektrode diese auf, so daß das Licht dem Beobachter wie zuvor übertragen wird.

Wie sich aus vorstehender Erörterung ergibt, beginnt die Bewegung der beweglichen Elektrode erst, nachdem die Spannung eine Schwellspannung erreicht hat. Die Schwellwertspannung einer speziellen elektrostatischen Anzeigevorrichtung hängt im wesentlichen von der der gewickelten beweglichen Elektrode zugeordneten Federkonstante ab. Je stärker die Federkonstante wird, desto größer wird die Schwellwertspannung. Des weiteren ändert sich die Schwellwertspannung einer speziellen Vorrichtung als Funktion ihrer Montagestellung. Die vertikal angeordnete Vorrichtung nach F i g. 5 hat einen niedrigeren Schwellwert als bei horizontaler Anordnung gemäß Darstellung in Fig.2. Bei Umkehr der in F i g. 5 dargestellten Vorrichtung derart, daß die bewegliche Elektrode 53 sich in Bodennähe befände und in aufwärtiger Richtung abrollen müßte, wäre die Schwellwertspannung noch höher. Des weiteren hat während der Abwicklung der beweglichen Elektrode der noch gewickelte Teil der Elektrode eine progressiv geringere Masse, und wenn die Vorrichtung gemäß Darstellung in F i g. 5 vertikal angeordnet ist, wird die Schwerkraft, welche bestrebt ist, die Abwicklung der Rolle zu unterstützen, progressiv kleiner.

Ein weiterer die Änderung der Empfindlichkeit der Vorrichtung während der Abwicklung beeinträchtigender Faktor ergibt sich aus der Tatsache, daß die äußeren Windungen der spiralförmig gewickelten beweglichen Elektrode einen größeren Radius als die inneren Windungen aufweisen, so daß die von dem elektrostatischen Feld zu überwindende Federspannung zunehmend größer wird, während die Windungen mit kleinerem Radius zum Abwickeln freiliegen.

In F i g. 6 ist eine Ausgestaltung der Anzeigevorrichtung dargestellt, in welcher die vorstehend genannte sich ändernde Federkraft durch Schwerkraft und durch eine Isolierschicht 61 auf der vertikalen festen Elektrode 60 mit abnehmender Dicke kompensiert wird. Auf diese

ίο Weise kann erreicht werden, daß das Abwickeln der beweglichen Elektrode 62, nachdem die Spannung den anfänglichen Schwellwert erreicht hat, eine lineare Funktion weiterer Erhöhungen der angelegten Spannung ist.

Die praktische Verwendung des linearen Betriebs, wie dieser durch die Anzeigevorrichtung nach F i g. 6 dargestellt ist, wird weiter durch eine parallel zur Anzeigevorrichtung und gegenüber derselben (rechts gemäß Darstellung) angeordnete Einheit 63 veranschaulicht. Diese Einheit 63 besteht aus einer lichtdurchlässigen Platte 64 mit einem linearen Gitter aus dunklen Linien 65, welche auf eine Oberfläche derselben auf- oder in diese eingedruckt sind. Die Linien 65 sind vertikal zum Papier dargestellt und befinden sich in linearem Abstand. Ein Beobachter P kann jetzt die Verschiebung der Rolle durch Bezugnahme auf die Linien in der Einheit 63 ablesen und aus einem vorbestimmten Verhältnis zwischen Spannung und Verschiebung erkennen, welche Spannung angelegt wird. Man erhält dadurch einen einfachen elektrostati-, sehen analogen Wandler, der einem herkömmlichen Arsonval-Spannungsmesser mit beweglichem Anzeiger entspricht. Weisen die Isolierschicht 6t und d'e bewegliche Elektrode 62 eine Dicke von Bruchteilen eines Zentimeters auf, kann die Vollausschlagempfindlichkeit nur einige wenige Volt betragen, wobei Experimentiergeräte bei 30 V Vollausschlag betätigt wurden.

Andererseits ist bei bestimmten Fällen der Spannungsüberwachung ein in hohem Maße nicht linearer Wandler, z. B. eine Messereinrichtung, erwünscht, wobei der Zeigerausschlag eine logarithmische Funktion der angelegten Spannung ist. Ein derartiger Wandler ist in Fig. 7 dargestellt. Die Schwellwertspannung muß bei diesem Wandler zur weiteren Abwicklung immer zunehmen; dies wird gemäß Darstellung in F: g. 7 durch die sich vermindernden Radien der Windungen der beweglichen Elektrode erreicht, wobei jede Windung eine größere elektrostatische Kraft zum Abwickeln erfordert. Die feste Elektrode 70 mit Metallgrundplatte ist vertikal angeordnet und weist eine Isolierschicht 71 konstanter Dicke auf einer Oberfläche auf. Die aufgewickelte bewegliche Elektrode^72 aus Blattmaterial hat eine Vielzahl von Windungen, wobei die innere Windung einen Radius aufweist, welcher kleiner ist als der halbe Radius der äußersten dargestellten Windung. Das Ende der äußersten Windung befindet sich über der Isolierschicht 71. Wenn jetzt eine Spannung angelegt wird, wird die anfängliche Schwellwertspannung durch die relativ große abwärts gerichtete Schwerkraft auf der mit einer Mehrzahl von Windungen beweglichen Elektrode 72 verkleinert

Geringe Zunahmen weiterer Spannung sind erforderlich, um die Abwicklung der ersten Windung zu bewirken, verglichen mit den wesentlich' stärkeren Spannungserhöhungen, welche zum Abwickeln der progressiv steiferen aufeinanderfolgenden Windungen erforderlich sind. Unterdessen wird das Gewicht des

noch nicht abgewickelten Teils der beweglichen Elektrode geringer und trägt weniger zur Abwicklung bei. Die Bewegung der beweglichen Elektrode 72 in der Vorrichtung nach F i g. 7 wird daher hauptsächlich aus diesen beiden Gründen in hohem Maße nicht linear als Funktion der angelegten Spannung gestaltet.

Eine weitere Möglichkeit für den Zuschnitt der Empfindlichkeitsfunktion zwischen Verschiebung und Spannung ergibt sich bei der in Fig.8 dargestellten teilweise abgewickelten beweglichen Elektrode 12. Die bewegliche Elektrode 12 in Fig.8 läßt sich zweckmäßigerweise in der Vorrichtung nach F i g. 1 verwenden. Der Bereich 14 nahe der Endkante der beweglichen Elektrode 12, die Verbindungsstelle mit der festen Elektrode, ist in F i g. 8 durch eine gestrichelte Linie dargestellt. Die Isolierschicht 13 hat. wie in Fig. 1, eine konstante Breite; die bewegliche Elektrode 12 ist jedoch nicht mehr von gleicher Breite, sondern verjüngt sich von einer maximalen Breite nahe der Endkante, wobei der Bereich 14 in Abwickelrichtung zunehmend schmaler wird. Die verjüngte Elektrode 12 nach Fig. 8 hat eine Leistungscharakteristik, welche derjenigen in der Vorrichtung nach F i g. 7 äquivalent ist. Die auf die bewegliche Elektrode 12 ausgeübte elektrostatische Kraft pro Volt verringert sich in dem Maße wie diese abgewickelt und eine erhöhte nicht-lineare Wandlerwirkung erzielt wird. Die Verjüngung in der Breite der beweglichen Elektrode 12 läßt sich umkehren, derart, daß eine stärker lineare Wirkung erreicht wird, wie diese durch Verjüngung der Isolierschicht 61 in F i g. 6 erzielt wird. Änderungen der Breite der festen Elektrode 11 in Fig. 1 erfüllen den gleichen Zweck. Vielfach lassen sich die bewegliche Elektrode, die feste Elektrode und die Montagepositionen der Vorrichtung in der Struktur austauschen, um eine Vielfalt gewünschter Empfindlichkeitsfunktionen zu schaffen. Beispielsweise kann die feste Elektrode aus einer Metallplatte bestehen, die eine Matrix aus erhabenen Teilen aufweist, von denen die bewegliche Elektrode angezogen wird, und die Oberflächenbereiche dieser erhabenen Teile pro Längeneinheit der festen Elektrode können als Funktion der Elektrodenlänge variieren. Obgleich die vorstehende Erörterung speziell die Erzielung verschiedener Empfindlichkeitsfunktionen für analog-elektrostatische Vorrichtungen erwähnt, sind die gleichen Faktoren bei der Konstruktion von Vorrichtungen für den einfachen EIN-AUS-Betrieb von Bedeutung. Beispielsweise kann die Empfindlichkeit zu Anfang stärker als am Ende der Abwicklung der beweglichen Elektrode sein. Dies läßt sich mit der Vorrichtung gemäß Fig.6 durchführen, in welcher die Masse des noch aufgewickelten Teils der beweglichen Elektrode 62 beim Abwickeln progressiv kleiner wird und damit das Gewicht, das den Abwickelprozeß zu verzögern bestrebt ist, progressiv kleiner wird. Deshalb ist eine für die Einleitung des Abwickelprozesses ausreichend starke Spannung in der Lage, die bewegliche Elektrode vollständig abzuwickeln. Jeder der dargestellten Vorrichtungen kann eine Schaltung vornehmen, indem eine Spannung von ausreichender Stärke angelegt wird. Sodann muß die Spannung ausreichend herabgesetzt werden, bevor die bewegliche Elektrode mit der Umwicklung beginnt Die Vorrichtung bewirkt daher einen Hysterese-Effekt und läßt sich durch ihre Fähigkeit identifizieren, durch eine Kombination von Gleichstrom-Vorspannungen und Impulsspannungen oder durch eine Impulskombination adressiert zu werden, wodurch die für die Adressierung einer Matrix derartiger elektrostatischer Vorrichtungen erforderliche Treiberschaltung vereinfacht wird.

Eine Matrix 90 elektrostatischer Anzeigeelemente 91, 92 (wie z.B. in Fig. 1 dargestellt) ist in Fig.9 veranschaulicht. Zwölf der Anzeigeelemente 92 sind elektrifiziert und abgewickelt dargestellt. Die Innenfläche der beweglichen Elektroden hat die durch die Schrägschraffierung angegebene Farbe, welche sich klar von der der exponierten festen Elektroden, wie z. B.

ίο der Anzeigeelemente 91, unterscheidet. Die zwölf abgewickelten Elektroden zeigen daher die Zahl 2 an. In ähnlicher Weise bildet eine Matrix der elektrostatischen Anzeigeelemente nach Fi g. 5 eine hintergrundbeleuchtete Anzeigevorrichtung, in der eine Zahl 2 angezeigt 5 wird, wenn die Anzeigeelernentc 92 nach F i g. 9 elektrifiziert und die Anzeigeelernente 91 nicht elektrifiziert sind.

Die Vielseitigkeit der elektrostatischen Anzeigevorrichtung erhöht sich weiter durch ihre Brauchbarkeit

M sowohl für sehr kleine wie für sehr große Vorrichtungen zur Strahlensteuerung oder -reflexion. Beispielsweise kann die Anordnung der in der oben beschriebenen F i g. 9 dargestellten Vorrichtungen, die als alpha-numerische Anzeigeeinheit bezeichnet wurde, sehr klein ausgebildet sein. Die ganze Matrix 90 der Anzeigeelemente kann eine Quadratfläche von weniger als 0,5 cm² aufweisen. Andererseits kann die Matrix zur Verwendung als Jalousie verwendet werden, die in ein Fenster eines Gebäudes oder Hauses eindringende Lichtmenge

jo elektrisch steuert. Da die für die Bewegung der beweglichen Elektrode verantwortlichen elektrostatischen Kräfte unabhängig von der Polarität der angelegten Spannung in gleicher Richtung verlaufen, eignen sich Wechselstromspannungen für die Betäti-

i^rj gung der Vorrichtung.

Die Vorrichtung nach Fig. 10 weist eine feste Elektrode 100 aus Metall auf. Eine erste bewegliche Elektrode 101 wird mit einer Isolierschicht 102 beschichtet und ist elektrifiziert und voll abgewickelt

4(i dargestellt, wobei sie von einer Batterie 111 über einen geschlossenen Schalter 112 betrieben wird. Eine zweite bewegliche Elektrode 103 ist an der ersten beweglichen Elektrode 101 angeordnet und gegenüber dieser isoliert, indem sie mit einer zweiten Isolierschicht 104 beschichtet wird. Sie ist durch eine Batterie 113 über einen geschlossenen Schalter 114 elektrifiziert und ist vollausgezogen dargestellt. In ähnlicher Weise sind eine dritte bewegliche Elektrode 105 mit einer Isolierschicht 106 und eine vierte bewegliche Elektrode 107 mit einer

so Isolierschicht 108 stapeiförmig mit den jeweils darunterliegenden Elektroden verbunden. Die dritte und vierte bewegliche Elektrode 105, 107 können durch die Batterie 115 mit dem Schalter 116 bzw. die Batterie 117 mit dem Schalter 118 gespeist werden. Beide Schalter sind offen und die dritte und vierte bewegliche Elektrode 105 und 107 voll aufgespult dargestellt

Eine Verlängerung 120 der festen Elektrode 100 bildet einen Basisteil, und eine -weitere Verlängerung 121 bildet einen Wandteil eines Gehäuses, welches die elektrostatische Anzeigevorrichtung mit beweglicher Mehrfachelektrode enthält Ein Fenster 122 ist in einer Wandung 121 vorgesehen, durch welches ein Beobachter P die Anzeige beobachten kann. Die Lampe 123 ist mit Hilfe einer Klammer 124 auf der Innenseite der Wandung 121 montiert Die Vorrichtung wird über eine Batterie 125 mit Strom versorgt um eine Innenbeleuchtung zu erzeugen. In dieser Vorrichtung kann die Innenfläche einer der beweglichen Elektroden für den

Beobachter freigelegt werden. Diese Innenflächen können gedruckte oder andere information tragen, die beispielsweise benötigt wird, um eine Bedienungsperson durch eine Foige von Bc :riebsgängen zu führen.

In einer einfachen Vorrichtung gemäß F i g. 1,2 und 3 kann die feste Elektrode eine gedruckte Mitteilung auf der Oberfläche der festen Elektrode und eine weitere gedruckte Information auf der Innenfläche der beweglichen Elektrode tragen, wie dies in Fig. 11 bzw. 12 dargestellt ist

In Fig. 11 ist die bewegliche Elektrode Ul als Draufsicht in ihrer anfänglichen aufgespulten und nicht erregten Position dargestellt. Ein fester Basisteil der Vorrichtung enthält die feste Elektrode 112 und trägt eine aufgedruckte Information.

In Fig. 12 ist die variable Elektrode 111 voll abgewickelt dargestellt und deckt die Basis ab, wobei eine Schaltspannung zwischen den Elektroden angelegt ist Die nicht abgewickelte bewegliche Elektrode ist mit einer weiteren auf die Innenfläche aufgedruckten Information dargestellt.

Fig. 13 zeigt eine kombinierte Vorrichtung mit drei elektrostatischen Anzeigevorrichtungen. Die festen Elektroden 131, 132 und 133 liegen in gegenseitig parallelen Ebenen und verlaufen rechtwinklig von einer Stützplatte 134. Jede der festen Elektroden weist eine Isolierschicht 135,136 bzw. 137 auf, die jeweils auf eine obere Fläche derselben aufgebracht sind. Die entsprechenden beweglichen Elektroden 138, 139 bzw. 140 bestehen aus Metallfolien mit dünnen Außenwickelenden, welche mit den Isolierschichten an praktisch in einer zu den parallelen Ebenen der festen Elektroden rechtwinkligen Ebene 141 liegenden Punkten verbunden sind. Die Außenflächen haben Bereiche unterschiedlicher Farben 142,143 und 144, wie dies in der voll ausgezogenen Ansicht von unten der beweglicher Elektrode 138 in Fig. 14 dargestellt ist Durch ordnungsgemäße Erregung einer dieser einzelner elektrostatischen Vorrichtungen stellt der Beobachter / eine Änderung von der Farbe 142 zur Farbe 143 fest Diese Anzeige wird von außen durch natürliches oder künstliches Licht 146 beleuchtet. Eine erhöhte Erregerspannung ergibt eine weitere Farbänderung von dei Farbe 143 zur Farbe 144. Im allgemeinen läßt sich die

ίο Verbundvorrichtung nach Fig. 13 als verschlüsselte Anzeigevorrichtung verwenden. Besonders, wenn die drei Farben primäre Pigmentfarben sind, soll der kombinierte Effekt der gleichzeitigen Anzeige von mehr als einer Farbe den Eindruck einer vierten, fünften etc.

Farbe vermitteln.

In Fig. 15 ist eine weitere Anzeigevorrichtung mit einer großen festen Elektrode 150 dargestellt. Eine Isolierschicht 151 deckt die obere Fläche der festen Elektrode 150 ab. Bei einer Vielzahl identischer beweglicher Elektroden 152 bis 158 sind deren Enden mit der Isolierschicht 151 in gerader Linie verbunden, so daß jede in einer rechts verlaufenden Richtung (gemäß Darstellung) sich abwickeln kann. Eine Gruppe von in Reihe liegenden Widerständen 161 bis 167 hat annähernd gleich Widerstandswerte. Jede bewegliche Elektrode ist mit der Verbindungsstelle zwischen zwei der in Reihe liegenden Widerstände verbunden, derart, daß benachbarte bewegliche Elektroden mit benachbarten Widerstands-Übergängen verbunden sind. Wenn

jo eine variable Spannung 160 an die in Reihe liegenden Widerstände angelegt wird, und wenn ein Ende der Spannungszufuhr auch mit der festen Elektrode 150 verbunden ist, können die beweglichen Elektroden 152 bis 158, wie dargestellt, den Spannungswert in Blockdiagrammform angeben.

Hili/u 4 Blau Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Elektrostatische Anzeigevorrichtung zum Sichtbarmachen sich ändernder Informationen mit einer festen und einer elastischen, beweglichen Elektrode aus elektrisch leitendem Material und mit einer Schicht aus elektrisch isolierendem Material zwischen beiden Elektroden, wobei letztere mit einer Fläche einer der Elektroden verbunden ist und ihre Lage in bezug auf die Oberfläche der festen ι ο Elektrode durch Anlegen einer elektrischen Spannung zwischen beiden Elektroden veränderbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die bewegliche Elektrode (12, 22,32,53, 62, 72) die Form einer spiralförmigen Rolle aufweist, deren äußeres Ende (14,24) an der Oberfläche der festen Elektrode (11, 20) befestigt ist, so daß bei Ablegen der Spannung die bewegliche Elektrode (12, 22) sich in Richtung der Oberfläche der festen Elektrode abwickelt

2. Elektrostatische Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mit der Außenfläche der spiralförmigen beweglichen Elektrode (12) die Isolierschicht (13) verbunden ist

3. Elektrostatische Anzeigevorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierschicht (13,21) Polyäthylenterephthalat einer Dicke zwischen2,5 · 10-«undl,25· 10-³cmist

4. Elektrostatische Anzeigevorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die bewegliche Elektrode (12, 22) ein Metall-Film einer Dicke «ι von weniger als 5 · 10-⁵cmist

5. Elektrostatische Anzeigevorrichtung nach einem der Ansprüche I bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine der festen oder beweglichen Elektroden (12) einen sich ändernden Oberflächenbereich !·> pro Längeneinheit in der Abwickelrichtung aufweist, um die Empfindlichkeit der Vorrichtung einzustellen (F ig. 8).

6. Elektrostatische Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierschicht (21, 31) mit der Oberfläche der festen Elektrode (20,30) verbunden ist (F i g. 2,3).

7. Elektrostatische Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine weitere Isolierschicht (13) mit der Innenfläche der bewegli- 4^r> chen Elektrode (12) verbunden ist, wobei die bewegliche Elektrode (12) ein Metallfilm einer Dicke von weniger als 5 · 10-⁵ cm ist (F i g. 1).

8. Elektrostatische Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die feste « Elektrode (51) lichtdurchlässig und mit einem lichtdurchlässigen Substrat (50) verbunden ist, und daß die bewegliche Elektrode (53) opak ist (F i g. 5).

9. Elektrostatische Anzeigevorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolier- v, schicht (52) lichtdurchlässig ist (F i g. 5).

10. Elektrostatische Anzeigevorrichtung nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch eine Lichtquelle (58), welche derart angeordnet ist, daß sie das Licht durch die transparente feste Elektrode (51) sendet, wi so daß bei Anlegen einer Spannung zwischen der festen (51) und der beweglichen Elektrode (53) das ausgesandte Licht nicht weiter die Vorrichtung durchdringt(F ig.5).

11. Elektrostatische Anzeigevorrichtung nach μ Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierschicht mit der festen oder beweglichen Elektrode verbunden ist. die andere der Elektroden eine Oberfläche aufweist, welche mit der Isolierschicht progressiv in Berührung tritt, wenn die elektrische Spannung angelegt ist wobei die Isolierschicht (31) oder die andere Elektrode oder beide Wellen (39) in ihren aufeinanderliegenden Flächen aufweisen, um einen Total-Kontakt (pneumatischen Anhaftens) zwischen ihnen zu verhindern (Fig-3).

12. Elektrostatische Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenfläche der beweglichen Elektrode und die Oberfläche der festen Elektrode erheblich unterschiedliche licht-reflektierende Eigenschaften aufweisen.

13. Elektrostatische Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierschicht eine unterschiedliche Dicke aufweist die sich in Abwickelrichtung verjüngt

14. Elektrostatische Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß die inneren Windungen einen wesentlich kleineren Radius als die Außenwindungen der spiralförmigen, beweglichen Elektrode (72) aufweisen, so daß eine wesentlich größere Steigerung elektrostatischer Kraft zum Abwickeln der Innenwindungen als zum Abwickeln der Außenwindungen erforderlich ist (F ig. 7).

15. Elektrostatische Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierschicht (102) mit der Außenfläche der spiralförmigen, beweglichen Elektrode (101) verbunden ist, eine zweite bewegliche Elektrode (103) mit einer Lage aus elektrisch leitendem Material der Form einer spiralförmigen Rolle vorhanden ist, die eine mit der Außenfläche verbundene zweite Isolierschicht (104) enthält, wobei die bewegliche Elektrode (101) am äußeren Ende mit der zweiten beweglichen Elektrode (109) in einem Bereich nahe der Verbindungsstelle der einen beweglichen Elektrode (105) mit der Oberfläche der festen Elektrode (100) verbunden ist, und wobei die Abwickelrichtung der zweiten beweglichen Elektrode (103) die gleiche ist wie die Abwickelrichtung der einen beweglichen Elektrode (101) (F ig. 10).

16. Elektrostatische Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche der festen Elektrode (112) eine gedruckte Information trägt, welche sichtbar ist, wenn die Spannung zwischen der festen (112) und der beweglichen Elektrode (111) Null ist, die Information von der beweglichen Elektrode (111) abgedeckt ist, wenn eine elektrische Spannung zwischen der festen und der beweglichen Elektrode angelegt ist (F i g. 11, 12).

17. Elektrostatische Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenfläche der spiralförmigen, beweglichen Elektrode Symbole trägt, welche sichtbar sind, wenn eine Spannung zwischen der festen und beweglichen Elektrode angelegt ist (F ig. 10).

18. Elektrostatische Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche der festen Elektrode (11, 20) flach ist (Fig. 1,2).

19. Elektrostatische Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche der festen Elektrode (30) in der Abwickelrichtung der beweglichen Elektrode (32)

gekrümmt ist (F i g. 3).

20. Elektrostatische Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Analog-Eichmittel (63), mit welchem sich dec Betrag der Ausdehnung der beweglichen Elektrode (62) jederzeit ermitteln läßt, derart, dab der Betrag der Ausdehnung die zwischen der Festen (60) und beweglichen Elektrode (62) entsprechend einem zwischen diesen vorbestimmten Verhältnis angelegte Spannung direkt anzeigen kann (F i g. 6).

21. Elektrostatische Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch zumindest eine weitere feste pianare Elektrode (132, 133), eine weitere spiralförmige, bewegliche Elektrode (139, 140) und eine zwischen diesen liegende weitere :-3 Isolierschicht (136,137), wobei die weitere bewegliche Elektrode (139, 140) nahe ihrem äußeren Ende fest mit der weiteren festen Elektrode (132, 133) verbunden ist und wobei die fesien planeren Elektroden (132, 133) jeweils in parallelen Ebenen liegen und elektrisch miteinander verbunden sind, wobei die Außenflächen der beweglichen Elektroden (138, 139,140) jeweils verschiedene Farben (142, 143,144) haben (F ig. 13,14).

22. Elektrostatische Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Spannungsquelle (17), einen Widerstand (19) und einer Schalter (18), welche zwischen der festen (11) und der beweglichen Elektrode (12) in Reihe geschaltet sind,

so daß die Abwickelgeschwindigkeit durch Ände- ίο rung des Widerstandswertes eingestellt werden kann (F ig. 1).

23. Elektrostatische Anzeigevorrichtung nach

Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vielzahl aus fester mit beweglicher Elektrode versehene Anzeigeelemente (9i, 92) in einer Ebene liegend angeordnet sind uncf alle Oberflächen der /esten Elektroden außerhalb der Ebene in dieselbe Richtung weisen, wobei die Anzeigeelemente (91, 92) eine rechtwinklige Anzeigematrix (90) darstellen, derart, daß das Anlegen einer elektrischen Spannung an aus der Vielzahl von Anzeigeelementen (91, 92) ausgewählte Elemente (92) ein visuelles Symbol bildet, das sich als Bild, Buchstabe oder Zahl erkennen läßt (F i g. 9).

24. Elektrostatische Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vielzahl aus fester (150) mit beweglicher Elektrode (152 bis 158) versehene Anzeigeelemente in einer Ebene nebeneinanderliegend derart angeordnet sind, daß auf einer gemeinsamen festen Elektrode (150) in einer geraden Linie verlaufend sämtliche Verbindungspunkte der beweglichen (152 bis 158) mit der festen Elektrode (150) liegen, wobei alle beweglichen Elektroden (152 bis 158) sich im erregten Zustand in derselben Richtung von dieser geraden Linie wegerstrecken (F i g. 15).

25. Elektrostatische Anzeigevorrichtung nach Anspruch 24, gekennzeichnet durch eine Spannungsquelle (160), die eine Reihenwiderstandskette (161 bis 167) speist, wobei der eine Pol der Spannungsquelle an die feste Elektrode (150) und die Verbindungspunkte zwischen den Widerständen sowie der andere Pol der Spannungsquelle nacheinander folgerichtig mit jeweils einer der beweglichen Elektroden (152 bis 158) verbunden sind (F ig. 15).