DE2804153A1

DE2804153A1 - Elektromechanische digitalanzeigevorrichtung

Info

Publication number: DE2804153A1
Application number: DE19782804153
Authority: DE
Inventors: Giorgio Bergamini
Original assignee: Nuovo Pignone SpA
Current assignee: Nuovo Pignone SpA
Priority date: 1977-02-01
Filing date: 1978-01-31
Publication date: 1978-08-03
Also published as: JPS5397398A; SE8207216D0; DK150920C; GB1595532A; NL168977B; FR2379120A1; SE7801216L; JPS6158835B2; SE8207216L; LU78963A1; DE2858075C2; DK45178A; BE863549A; US4161832A; FR2379120B1; IE46325B1; NL168977C; NL7801154A; SE435220B; DK150920B

Description

DR. IN«. F. WUESTirOFF DH. E. ν. PKCIIMANN

DR. IN«. D. BEIIRKNS DIPI,. ING. It. UOETZ

PATENTANWÄLTE

80OO MÜNCHEN 9O SOHWEIGERSTHASSE S TELEFOlT (08S) 66 20 Bl TELEl 5 24 070

PHOTEOTPATEHT MÜNCHEir

1A-50 426

Anmelder:

Nuovo Pignone S.p.A. Via F. Matteucci 2, Florenz, Italien

Titel:

Elektromechanxsche Digitalanzeigevorrichtung

609831/098©

DR. ING. F. WUESTHOFF DR. E. ν. PECHMANN

DR. ING. D. BEHRENS DIPL. ING. It. GOETZ PATENTANWÄLTE

80OO MÜNCHEN 9O SCIUVEIGEHSTKASSE 2 TKlSfOK (OSO) 00 20 51

!!.»χ 524070 2 B Ü 4 15 3

IMtOTECTrATENT MÜNCHEN"

1A.-50 426

Elektromeohaniache Digitalanzeigevorriohtung

BESCHREIBUNG

Die Erfindung betrifft elektromechanische Digitalanzeigevorrichtungen, bei denen für jede darzustellende Ziffer sieben Anzeigesegmente vorhanden sind.

Durch die Erfindung sind Anzeigevorrichtungen geschaffen worden, bei denen auf besondere Weise ausgebildete magnetische Kreise dazu dienen, Winkelbewegungen der zum Darstellen der Ziffern dienenden Segmente zu steuern; hierbei wird die jeweils gewünschte Ziffer in der Weise dargestellt, daß die betreffenden Segmente betätigt werden, um zugehörige Teile eines vollständigen farbigen Zeichens für die Zahl 8 freizugeben bzw, sichtbar zu machen, wobei es möglich ist, eine im Inneren der Vorrichtung angeordnete Lichtquelle zu benutzen, wobei sich die Vorrichtung mit geringem Stromverbrauch steuern läßt, wobei eine hohe Arbeitsgeschwindigkeit erzielbar ist, wobei die Vorrichtung mit geringem Kostenaufwand herstellbar ist, und wobei sich im Vergleich zu bekannten Anzeigevorrichtungen nicht nur ein gefälligeres Aussehen, sondern auch eine bessere Lesbarkeit ergibt.

Bekanntlich beruht der Aufbau von Digitalanzeigevorrichtungen darauf, daß man eine Darstellung der Zahl 8 als Matrix ver-

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-Βίο
wenden kann, um alle Ziffern von O bis 9 darzustellen.

Es sind bereits mehrere verschiedene Arten von Digitalanzeigevorrichtungen bekannt. Zu den bekanntesten dieser Vorrichtungen gehören die sog. Leuchtanzeigen, bei denen von Glühfäden, Lumineszenzerscheinungen, Leuchtdioden, Gasentladungen und dgl. Gebrauch gemacht wird, wobei das Ausgangszeichen für die Zahl 8 auf einer Tragplatte angeordnet ist, und wobei sieben einzelne Segmente auf den Seiten von zwei übereinander liegenden Parallelogrammen angeordnet sind; außer der Zahl 8 werden alle übrigen Zahlen dadurch dargestellt, daß jeweils eine unter sieben liegende Anzahl von Segmenten mit Hilfe einer elektronisch programmierten logischen Einrichtung zum Aufleuchten gebracht werden, so daß die aufleuchtenden Segmente möglichst weitgehend eine Annäherung an das Aussehen der betreffenden arabischen Zahl liefern.

Diese Leuchtanzeigen bieten erhebliche Vorteile. Ihr Strombedarf ist so gering, daß man keinen Verstärker oder dgl. benötigt, um sie zu steuern, und außerdem ist es mit Hilfe einer einzigen elektronischen Steuerschaltung möglich, mehrere Leuchtanzeigen nacheinander auf direktem Wege zu betätigen. Außerdem arbeiten diese Leuchtanzeigen so schnell, daß sich das Verfahren eingebürgert hat, die einzelnen Zifferanzeigen unter Anwendung einer hohen Schaltfrequenz einzeln nacheinander zu steuern bzw. zu betätigen, wobei die Trägheit des menschlichen Auges ausgenutzt wird. Allerdings haften diesen bekannten Anzeigevorrichtungen auch bestimmte Nachteile an; einer dieser Nachteile besteht darin, daß jede anzuzeigende Ziffer in mehrere Segmente unterteilt ist, statt mittels einer zusammenhängenden Linie dargestellt zu werden, so daß sich eine Beeinträchtigung sowohl der Lesbarkeit als auch des Aussehens ergibt. Ferner wird die Lesbarkeit erheblich beeinträchtigt, wenn Sonnenlicht direkt auf die Vorrichtung fällt; auch ist es nicht möglich, die Sichtbarkeit der dargestellten

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Ziffern aufrechtzuerhalten, wenn keine Speisespannung mehr vorhanden ist, und schließlich wird selbst dann ständig Strom verbraucht, wenn die dargestellte Zahl unverändert bleibt.

Diese Nachteile werden bei bestimmten anderen bekannten elektromechanischen Anzeigevorrichtungen mit sieben Segmenten für jede Ziffer teilweise dadurch vermieden, daß zusätzlich von reflektiertem Licht Gebrauch gemacht wird, um die Ziffern sichtbar zu machen.

Bei diesen bekannten elektromechanischen Digitalanzeigevorrichtungen ist für jede Ziffer eine schwarze Maske oder Platte vorhanden, die mit sieben Schlitzen oder Fenstern versehen ist, welche in der beschriebenen Weise annähernd achterförmig angeordnet sind, und unter denen sich hellfarbige bewegliche Teile befinden, die nach Bedarf sichtbar gemacht werden können, um jeweils eine gewünschte Ziffer darzustellen.

Mit anderen Worten, bei diesen Anzeigevorrichtungen werden die Ziffern nicht durch das Beleuchten von Segmenten dargestellt, sondern dadurch, daß farbige bewegbare Elemente oder Segmente unter zugehörigen Fenstern der erwähnten Maske sichtbar gemacht werden. Um die farbigen Elemente oder Segmente entsprechend einer logischen Folge derart zu betätigen, daß jeweils eine der Ziffern von 0 bis 9 dargestellt wird, werden Winkelbewegungen jedes einzelnen beweglichen farbigen Elements aus einer stabilen Ruhestellung, bei der das betreffende Segment unsichtbar ist, in eine andere ebenfalls stabile Winkelstellung herbeigeführt, bei der das betreffende Segment sichtbar ist; jede solche Winkelbewegung wird durch einen Stromimpuls hervorgerufen, der durch eine Erregerspule eines Elektromagneten geleitet wird, der magnetisch mit einem Dauermagneten zusammenarbeitet, welcher mit dem betreffenden beweglichen farbigen Segment verbunden ist. Genauer gesagt ist "hei diesen bekannten Vorrichtungen jedes bewegliche farbige Segment

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der elektromechanischen Anzeigevorrichtung fest mit einem magnetisierbaren Kopf verbunden, der exzentrisch zu seiner Mittelachse schwenkbar gelagert ist, und unterhalb dessen ihm gegenüber ein Hohlschuh eines Elektromagneten angeordnet ist. Der Drehbereich des Magneten und damit auch des farbigen Segments wird durch zwei mechanische Anschläge begrenzt, durch welche die beiden genannten stabilen Stellungen bestimmt werden.

Entsprechend der Richtung, in welcher der Strom durch die Erregerspule des Elektromagneten fließt, kommt der Hohlschuh des Elektromagneten entweder als magnetischer Südpol oder als magnetischer Nordpol zur Wirkung, so daß er mit dem magnetisierten Ende des eine entgegengesetzte Polarität aufweisenden Magneten zusammenarbeitet, wobei der Magnet gezwungen wird, sich in Richtung auf die eine oder andere der beiden stabilen Stellungen zu drehen.

Da die beweglichen farbigen Segmente stets diejenige stabile Stellung beibehalten, in die sie jeweils gebracht worden sind, und aus der sie nur durch einen in der richtigen Richtung fließenden neuen Stromimpuls entfernt werden können, ermöglichen es diese elektromechanischen Digitalanzeigevorrichtungen, die jeweils angezeigte Zahl selbst dann zu speichern, wenn keine Speisespannung mehr vorhanden ist, und außerdem verbrauchen sie keine elektrische Energie, solange die ange- ,* zeigte Zahl nicht geändert wird. Da die angezeigte Zahl mit Hilfe von reflektiertem Licht abgelesen wird, führt das Vorhandensein von Sonnenlicht sogar zu einer Verbesserung der Lesbarkeit.

Andererseits ergeben sich bei diesen bekannten elektromechanischen Digitalanzeigevorrichtungen erhebliche Nachteile. Der schwerwiegendste Nachteil besteht in dem geringen Wirkungsgrad der magnetischen Kreise, der auf das Vorhandensein eines brei-

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ten Spaltes zwischen dem Elektromagneten und dem Dauermagneten sowie darauf zurückzuführen ist, daß der Magnetfluß ausschließlich durch Lufträume verläuft. Wegen dieses niedrigen Wirkungsgrades müssen die beweglichen farbigen Segmente durch Stromimpulse von erheblicher Stärke gesteuert werden, und dies hat zur Folge, daß sich die Vorrichtungen nicht direkt mit Hilfe der elektronischen Treiberschaltung betreiben lassen, sondern daß es erforderlich ist, Verstärkerstufen o.dgl. vorzusehen, deren Verwendung jedoch zu einer entsprechenden Steigerung der Herstellungskosten führt. Ferner bewirkt die exzentrische Lagerung der mit den beweglichen farbigen Segmenten verbundenen Dauermagnete, daß ein gewisses Trägheitsmoment auftritt, so daß sich keine kurzen Schaltzeiten erreichen lassen; im Gegensatz zu den bekannten Leuchtanzeigen ist es daher nicht möglich, einen einzigen elektronischen Decodierer zum Erzeugen von Folgesteuerbefehlen zu verwenden.

Weitere Nachteile der bekannten elektromechanischen Digitalanzeigevorrichtungen betreffen den ästhetischen Eindruck und die Lesbarkeit der Anzeige sowie die Sichtbarkeit der Ziffern bei Nacht. Auch bei den zuletzt genannten bekannten Vorrichtungen werden die dargestellten Ziffern in Form von Segmenten und nicht etwa als zusammenhängende Linien sichtbar gemacht, und da sich jede Ziffer aus hellfarbigen bewegbaren Segaenten zusammensetzt, die hinter zugehörigen Fenstern der schwarzen Maske oder Platte erscheinen, wobei jeweils bestimmte Segmente hinter der Maske dem Blick entzogen werden, besteht keinerlei Möglichkeit, eine innere Lichtquelle zu verwenden, um nur die das betreffende Zahlzeichen bildenden Segmente zu beleuchten, denn die innere Lichtquelle würde auch die nicht benötigten Fenster der Maske beleuchten; solange keine äußere Lichtquelle verwendet wird, ermöglichen es diese Vorrichtungen somit nicht, die anzuzeigenden Ziffern bei Dunkelheit sichtbar zu machen.

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Atf

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die vorstehend genannten Nachteile der bekannten Vorrichtungen zu vermeiden und eine elektromechanische Digitalanzeigevorrichtung zu schaffen, bei der für jede darzustellende Ziffer sieben Segmente vorhanden sind, bei der es möglich ist, die Vorrichtung mit Hilfe schwacher Stromimpulse zu betätigen, die mit sehr kurzen Schaltzeiten arbeitet, so daß es möglich ist, mehrere gleichartige Vorrichtungen auf direktem Wege mit Hilfe einer einzigen elektronischen Steuerschaltung zu betätigen, ohne daß Zwischenverstärkerstufen o.dgl. benötigt werden, und bei der die Ziffern nicht durch einzelne Segmente, sondern als nicht unterbrochene Linien dargestellt werden, wobei es außerdem möglich ist, eine innere Lichtquelle zu verwenden.

Erfindungsgemäß ist diese Aufgabe dadurch gelöst, daß zum Herbeiführen der Winkelbewegungen derbeweglichen Elemente eine mit hohem Wirkungsgrad arbeitende elektromechanische Anordnung verwendet wird, wobei die mit den Segmenten verbundenen Dauermagnete nicht exzentrisch, sondern um ihre Mittelachsen drehbar gelagert sind, und wobei die Ziffern nicht dadurch dargestellt werden, daß die bewegbaren Segmente sichtbar gemacht werden, sondern dadurch, daß die bewegbaren Segmente betätigt werden, um eine teilweise oder vollständige Freigabe einer darunter angeordneten achterförmigen Figur zu bewirken, die hell beleuchtet ist, so daß nicht nur die Ziffern in Form ununterbrochener Linien und nicht etwa in Form unterbrochener Muster dargestellt werden, was zu einer Verbesserung des ästhetischen Eindrucks und der Lesbarkeit führt, sondern daß es möglich ist, die unter den Segmenten angeordnete achterförmige Figur mit Hilfe einer inneren Lichtquelle zu beleuchten.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung gehört zu dem elektromagnetischen Steuerkreis, mittels dessen die Winkelbewegung jedes bewegbaren Segments aus einer stabilen Stellung, bei der das Segment nicht sichtbar ist, in eine andere eben-

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falls stabile Stellung, bei der das Segment sichtbar ist, oder umgekehrt, herbeigeführt wird, ein Dauermagnet, der mit dem betreffenden Segment fest verbunden ist, wobei der Dauermagnet um seine Mittelachse drehbar zwischen den Polschuhen eines Elektromagneten gelagert ist, der eine im wesentlichen U-förmige Gestalt hat, und wobei diese Polschuhe gegenüber den beiden zugehörigen magnetisierten Enden des Dauermagneten so angeordnet sind, daß sie die beiden Enden innerhalb des gesamten Winkelbereichs umschließen, innerhalb dessen das bewegbare Segment zusammen mit dem Dauermagneten Winkelbewegungen ausführt.

Die Vorteile und der hohe Wirkungsgrad eines solchen elektromagnetischen Kreises liegen auf der Hand. Da die stirnseitig magnetisierten Enden des Dauermagneten stets in einem sehr kleinen Abstand von den Polschuhen des Elektromagneten angeordnet sind, so daß nur ein enger und konstant bleibender Luftspalt vorhanden ist, wobei sich nur äußerst geringe magnetische Verluste ergeben, läßt sich die gewünschte Winkelbewegung des mit dem beweglichen Segment fest verbundenen Dauermagneten jetzt mit Hilfe eines sehr schwachen Stromimpulses herbeiführen. Außerdem ermöglicht es das Vorhandensein der beiden Polschuhe, die den beiden stimseitig magnetisierten Enden des Dauermagneten gegenüberstehen, auf den Dauermagneten eine zweifache magnetische Wirkung auszuüben, da beide Enden gleichzeitig durch die Polschuhe angezogen bzw. abgestoßen werden; infolgedessen ist es möglich, die Stärke der Stromimpulse, die benötigt werden, um die gewünschte Winkelbewegung eines Segments herbeizuführen, weiter zu verringern, so daß sich die Digitalanzeigevorrichtung jetzt mit Hilfe einer elektronischen Steuereinrichtung direkt betätigen läßt, ohne daß Zwischenverstärker oder dgl. benötigt werden. Schließlich führt die Tatsache, daß der Dauermagnet nicht exzentrisch, sondern um seine Mittelachse drehbar gelagert ist, dazu, laß sich das Trägheitsmoment des Magneten auf ein Minimum verringert, so daß sich der Magnet innerhalb kürzester Zeit aus

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der einen stabilen Stellung in die andere stabile Stellung bringen läßt; daher ist es möglich, mehrere einzelne Digitalanzeigevorrichtungen nacheinander mit Hilfe einer einzigen elektronischen Decodier- und Treibereinrichtung zu betätigen.

Gemäß der Erfindung ermöglicht es der beschriebene magnetische Kreis, bei einer elektromechanischen Digitalanzeigevorrichtung die Vorteile zu erzielen, welche die bekannten Leuchtanzeigen bieten.

Bei einer abgeänderten Ausführungsform der Erfindung arbeitet der mit dem beweglichen Segment fest verbundene, um seine Mittelachse drehbar gelagerte Dauermagnet mit einem Elektromagneten zusammen, der eine im wesentlichen T-förmige Gestalt hat, und bei dem die Enden des Querbalkens der T-Form so nach oben verlängert sind, daß sie zwei Polschuhe bilden, die den magnetischen Enden des Dauermagneten gegenüberliegen, sie jedoch nicht innerhalb des gesamten Winkelbereichs umschließen, innerhalb dessen sich das mit dem Dauermagneten fest verbundene Segment bewegt.

Bei dieser abgeänderten Ausführungsform des magnetischen Kreises tritt zwar ebenfalls die erwähnte zweifache magnetische Wirkung auf, doch ergibt sich natürlich ein geringerer Wirkungsgrad, da die magnetische Kopplung in stärkerem Maße über einen Luftspalt erfolgt. Im Vergleich zu der zuerst geschilderten Ausführungsform bietet diese abgeänderte Ausführungsform jedoch den erheblichen Vorteil, daß sie sich leichter herstellen und montieren läßt, und daß sie eine sparsamere Verwendung der Materialien ermöglicht.

Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, bei der sich die schon erwähnten Vorteile ebenfalls erzielen lassen, und bei der auch die erwähnte doppelte magnetische Wirkung ausgenutzt werden kann, arbeitet der mit dem beweglichen Segment fest verbundene, um seine Mittelachse drehbare Dauermag-

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net mit einem Elektromagneten zusammen, der ebenfalls weitgehend T-f8rmig ist, und zwei Polschuhe aufweist, welche durch abgeschrägte obere Enden des Querbalkens der T-Form gebildet werden, wobei der Dauermagnet jedoch nicht an den Stirnenden magnetisiert ist, sondern an den Enden seiner Unterseite, die den Polschuhen zugewandt sind,

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung sind die sieben Schlitze oder Fenster, mit denen die Deckplatte des Gehäuses der elektromechanischen Digitalanzeigevorrichtung versehen ist, und welche eine allgemein achterförmige Figur entsprechend den Seiten von zwei übereinander angeordneten Parallelogrammen bilden, so verlängert, daß sie ineinander übergehen und ein einziges zusammenhängendes allgemein achterförmiges Fenster bilden, wobei unter den bewegbaren Segmenten in dem Gehäuse ein kleiner Klotz aus einem durchsichtigen Kunststoff angeordnet ist, der Licht fortleitet und eine dem zusammenhängenden Schlitz oder Fenster entsprechende achterförmige Gestalt hat, so daß sich die verschiedenen Zahlen -«on 0 bis dadurch darstellen lassen,daß der kleine achterförmige Klotz jeweils mit Hilfe der bewegbaren Segmente teilweise oder vollständig freigelegt wird.

Da bei der Digitalanzeigevorrichtung nach der Erfindung die verschiedenen Zahlen dadurch dargestellt werden, daß mit Hilfe der bewegbaren Abdecksegmente jeweils bestimmte Teile des darunter angeordneten achterformigen Körpers freigelegt werden, so daß sich jeweils ein zusammenhängendes Zahlzeichen ergibt, bei dem die Ränder möglicherweise abgeschrägt sind, dürften die Vorteile bezüglich der Lesbarkeit und des ästhetischen Eindrucks auf der Hand liegen.

Die Zahlzeichen werden somit nicht mehr in Form von Segmenten sichtbar gemacht, sondern in Gestalt durchlaufender Linien, und außerde« besteht jetzt die Möglichkeit, in der Anzeigevor-

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richtung eine Lichtquelle anzuordnen, um die darzustellenden Zahlen zu beleuchten, so daß sie auch bei Nacht sichtbar sind, ohne daß das Vorhandensein einer Lichtquelle zu erkennen ist.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist bei dem achterförmigen Klotz aus einem durchsichtigen, Licht fortleitenden Kunststoff die Unterseite mit einer hellen fluoreszierenden Farbe überzogen, und die inneren Ränder des Klotzes sind so behandelt, daß sie nach Art eines Spiegels zur Wirkung kommen; diese vollständig glatten inneren Ränder sind gegenüber einer im Gehäuse der Anzeigevorrichtung untergebrachten Lichtquelle angeordnet.

Hierbei tritt das von der Lichtquelle abgegebene Licht in den kleinen Klotz über seine inneren Ränder ein, um von den ebenfalls spiegelnden äußeren Rändern des Klotzes zurückgeworfen zu werden, woraufhin es die fluoreszierende Farbe erregt, mit der die Unterseite des Klotzes überzogen ist, so daß die darzustellende Zahl auch bei Nacht abgelesen werden kann.

Bei einer weiteren abgeänderten Ausführungsform der Erfindung ist der achterförmige Klotz aus einem durchsichtigen, das Licht fortleitenden Kunststoff so mit einer nach unten ragenden Verlängerung versehen, daß sich die Form eines Pilzes mit einem stehend angeordneten Stiel ergibt, wobei dieser Stiel ebenfalls durchsichtig ist und das Licht fortleitet, und gegenüber dem freien Ende des Stiels ist eine Lichtquelle angeordnet.

Diese Ausführungsform bietet den Vorteil, daß es möglich ist, mit Hilfe einer einzigen Lichtquelle mehrere Vorrichtungen zum Darstellen von Ziffern gleichzeitig zu beleuchten.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand schematischer Zeichnungen nSher erläutert. Es zeigt:

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Fig. 1a, 1b und 1c drei elektromagnetische Digitalanzeige-Vorrichtungen nach der Erfindung, wobei jede der drei Vorrichtungen mit Hilfe von sieben bewegbaren Segmenten eine bestimmte Zahl darstellt, wobei sich gemäß Fig. 1a alle sieben bewegbaren Abdecksegmente in derjenigen stabilen Stellung befinden, in der sie sichtbar sind, wobei gemäß Fig. 1b alle sieben Abdeckelemente in diejenige stabile Stellung gebracht worden sind, in der sie für einen Betrachter nicht sichtbar sind, um die Zahl 8 darzustellen, und wobei gemäß Fig. 1c nur zwei der beweglichen Abdecksegmente sichtbar sind, während die fünf übrigen Segmente unsichtbar sind, um die Zahl 5 darzustellen;

Fig. 2 einen vergrößerten senkrechten Schnitt längs der Linie A-A in Fig. 1c;

Fig. 3 einen allgemein Fig. 2 entsprechenden Schnitt einer weiteren Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 4 einen senkrechten Schnitt einer abgeänderten Ausführungsform eines elektromagnetischen Kreises zum Erzeugen einer Winkelbewegung eines Abdecksegments; und

Fig. 5 einen senkrechten Schnitt eine r weiteren abgeänderten Ausführungsform eines elektromagnetischen Kreises zum Herbeiführen einer Winkelbewegung eines Abdecksegments.

Zu jeder dargestellten elektromechanischen Digitalanzeigevorrichtung gehört ein Kasten oder Gehäuse 1, dessen obere Wand oder Deckplatte 2 mit einem zusammenhängenden Schlitz oder Fenster 3 von achterförmiger Grundrißform versehen ist. Dieses zusammenhängende achterförmige Fenster wird durch einen einzigen Schlitz in Form eines Parallelogramms sowie durch zrei abnehmbare Abdeckungen 4 und 5 abgegrenzt, wobei die Abdeckun-

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gen von dem Gehäuse 1 aus auf nicht dargestellte Weise unterstützt werden, um die inneren Ränder des Fensters festzulegen. Unterhalb des Fensters 3 ist in dem Gehäuse 1 ein einziger Klotz 6 aus einem durchsichtigen, Licht fortleitenden Kunststoff angeordnet, der ähnlich wie das Fenster 3 einen achterförmigen Grundriß hat und von dem Gehäuse aus auf eine nicht dargestellte Weise unterstützt wird. Die Unterseite 7 des Klotzes 6 ist mit einer hellen fluoreszierenden Farbe überzogen, und die äußeren Ränder 8 sind so behandelt, daß sie als Spiegel zur Wirkung kommen und auftreffendes Licht zurückwerfen, während gemäß Fig. 2 die inneren Ränder 9 geglättet und gegenüber einer Lichtquelle 10 angeordnet sind, die in dem Gehäuse 1 von einem Ansatz 11 getragen wird, welcher unter den abnehmbaren Abdeckungen 4 und 5 angeordnet ist. Befindet sich die Lichtquelle 10 in Betrieb, ist es somit selbst bei Nacht ständig möglich, an der Oberseite der Vorrichtung die Zahl 8 in heller Farbe zu erkennen, wobei diese Zahl durch einen geschlossenen Linienzug gebildet wird. Bei der in Fig. 3 dargestellten abgeänderten Ausführungsform weist der im Grundriß achterförmige Klotz 6 eine nach unten ragende Verlängerung 12 auf, so daß er in einem senkrechten Schnitt eine annähernd pilzförmige Gestalt hat; diese Verlängerung besteht ebenfalls aus einem durchsichtigen, Licht fortleitenden Kunststoff und wird durch einen Ansatz 11 des Gehäuses 1 in seiner Lage gehalten; das stirnseitige untere Ende 14 des Ansatzes 12 dient zum Zuführen von durch Pfeile 13 angedeutetem Licht, das von einer nicht dargestellten Lichtquelle abgegeben wird, welche gegenüber dem freien Ende 14 angeordnet ist.

Die durch den Klotz 6 in heller Farbe dargestellte Zahl 8 kann gemäß Fig. 1a vollständig oder gemäß Fig. 1c teilweis· verdeckt werden, und zwar mit Hilfe von sieben bewegbaren Abdecksegmenten 15 bis 21, die gegenüber dem zusammenhängenden achterförmigen Fenster 3 aus einer stabilen Stellung, in der sie von oben nicht sichtbar sind, wie es in Fig. 2 und 3

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bezüglich des Segments 17 dargestellt ist, in eine zweite stabile Stellung geschwenkt werden können, bei der das Segment sichtbar ist, wie es in Fig. 2 und 3 bezüglichäss Segments 19 dargestellt ist; natürlich lassen sich die Abdecksegmente nach Bedarf auch in der entgegengesetzten Richtung schwenken. Durch entsprechendes Betätigen der bewegbaren Segmente derart, daß sie in der jeweils gewünschten Weise bestimmte Teile des darunter angeordneten achterförmigen Klotzes 6 freigeben, ist es somit möglich, jede beliebige der Zahlen von O bis 9 darzustellen. Gemäß Fig. 1c werden die Zahlen nicht mehr aus Segmenten zusammengesetzt, sondern sie erscheinen als zusammenhängende Linienzüge·

Zum Herbeiführen der gewünschten Winkelbewegung jedes der sieben bewegbaren Segmente 15 bis 21 dient jeweils ein elektromagnetischer Antriebskreis, zu dem im wesentlichen ein Dauermagnet 22 und ein Elektromagnet 23 gehören. Jedes der bewegbaren Segmente 15 bis 21 weist einen in das Gehäuse 1 hineinragenden Ansatz 24 auf, wie es aus Fig. 2 und 3 ersichtlich ist; mit dem inneren Ende jedes Ansatzes 24 ist ein Dauermagnet 22 verbunden, der auf einer Achse 25 um seine sich kreuzenden Mittelachsen m und η drehbar gelagert ist. Jede der Achsen 25 wird von dem Gehäuse 1 aus auf eine nicht dargestellte Weise unterstützt. Die beiden stirnseitigen Enden 26 und 27 jedes Dauermagneten 22, die einen Nordpol bzw. einen Südpol bilden, sind gegenüber den beiden Polschuhen 28 und 29 eines Elektromagneten 23 angeordnet und von diesen Polschuhen umschlossen. Jeder Elektromagnet 23 ist im wesentlichen U- oder haarnadelförmig ausgebildet und kann mit Hilfe von Stromimpulsen erregt werden, die durch eine Erregerspule 30 geschickt werden. Je nach der Richtung, in welcher die Stromimpulse durch die Erregerwicklung 30 fließen, werden somit die Polschuhe 28 und 29 des Elektromagneten so magnetisiert, daß sie einen Nordpol bzw. einen Südpol bilden, so daß sie jeweils dasjenige Ende des Dauermagneten an-

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ziehen, welches einen Südpol bzw. einen Nordpol bildet; gleichzeitig stoßen die Polschuhe zur Erzeugung einer doppelten magnetischen Wirkung das andere Ende des Dauermagneten ab, so daß der Dauermagnet gezwungen wird, eine Schwenkbewegung um seine Lagerachse 25 auszuführen.

In den Zeichnungen ist angenommen, daß die Richtung der Stromimpulse derart ist, daß die Polschuhe 28 und 29 jeweils als magnetischer Südpol zur Wirkung kommen. Infolgedessen wird der durch das Ende 26 des Dauermagneten 22 gebildete Nordpol angezogen, während der durch das andere Ende 27 gebildete Südpol abgestoßen wird. Somit wird der Dauermagnet 22 zusammen mit dem bewegbaren Segment 17 gemäß Fig. 2 im Uhrzeigersinne um die Achse 25 gedreht, bis er seine stabile Stellung erreicht, in welcher das Segment von der Oberseite des Klotzes 6 her nicht sichtbar ist. Wird die Richtung der Stromimpulse umgekehrt, wird der Dauermagnet 22 zusammen mit dem Segment 17 entgegen dem Uhrzeigersinne in seine zweite stabile Stellung geschwenkt, bei welcher das Segment sichtbar ist und den zugehörigen Teil des darunter angeordneten achterförmigen Klotzes 6 verdeckt. Die in der einen oder anderen Richtung erfolgenden Drehbewegungen der beweglichen Segmente 15 bis 21 werden entsprechend den beschriebenen stabilen Stellungen durch nicht dargestellte mechanische Anschläge begrenzt, die mit den Ansätzen 24 der Segmente zusammenarbeiten; die Polschuhe 28 und 29 sind so bemessen, . daß sie die magnetischen stirnseitigen Enden 26 und 27 des Dauermagneten 22 ständig innerhalb des gesamten Winkelbereichs umschließen, innerhalb dessen sich diese Enden bewegen, wenn der Dauermagnet aus dejjfeinen stabilen Stellung in die andere gebracht wird.

Fig. 4 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung, bei der die magnetisierten stirnseitigen Enden 26 und 27 des DauBrmagneten 22 mit Polschuhen 28 und 29 eines Elektromagneten 23 zusammenarbeiten, der allgemein T-förmig ist, wobei

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die Polschuhe durch nach oben ragende Ansätze an den äußeren Enden des Querbalkens 31 der T-Form gebildet werden, jedoch die magnetisieren Enden 26 und 27 des Dauermagneten nicht innerhalb des gesamten Drehwinkelbereichs umschließen.

Schließlich zeigt Fig. 5 eine Ausführungsform, bei welcher der Dauermagnet 22 nicht an seinen stirnseitigen Enden magnetisiert ist, sondern an den seitlichen Enden 32 und 33 seiner Unterseite, um mit den beiden Polschuhen 28 und 29 des Elektromagneten 23 zusammenzuarbeiten, der wiederum im wesentlichen T-förmig ausgebildet ist. Die Polschuhe werden durch Abschrägungen an der Oberseite der Enden des Querbalkens 31 der T-Form des Elektromagneten gebildet. In Fig. 5 ist außerdem mit gestrichelten Linien eine zweite stabile Stellung angedeutet, die der Dauermagnet 22 einnehmen kann.

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

Elektromechanische Digitalanzeigevorrichtung mit einem Gehäuse, dessen obere plattenförmige Wand mit sieben Schlitzen oder Fenstern versehen ist, die so angeordnet sind, daß sie eine allgemein achterförmige Figur bilden, wobei sich die Schlitze längs der Seiten von zwei in einer gemeinsamen Ebene übereinander angeordneten Parallelogrammen erstrecken, so daß es möglich ist, in den Schlitzen sieben schwenkbare Segmente erscheinen zu lassen bzw. die Segmente zum Verschwinden zu bringen, wobei es möglich ist, eine Schwenkbewegung jedes Segments aus einer stabilen Stellung, bei der das betreffende Segment eine Ruhestellung einnimmt bzw. nicht sichtbar ist, in eine andere stabile Stellung, bei welcher das Segment betätigt bzw. sichtbar ist, bzw. eine Schwenkbewegung in der entgegengesetzten Richtung mit Hilfe einer elektromagnetischen Antriebseinrichtung herbeizuführen, zu der ein Dauermagnet gehört, der im Gehäuse der Vorrichtung drehbar gelagert und mit dem schwenkbaren Segment fest verbunden ist und magnetisch mit einem ebenfalls in dem Gehäuse angeordneten Elektromagneten zusammenarbeitet, dadurch gekennzeichnet , daß die Dauermagnete (22) der magnetischen Betätigungseinrichtungen zum Schwenken der bewegbaren Segmente (15 - 21), mit denen sie fest verbunden sind, um ihre sich kreuzenden Mittelachsen (m, n) drehbar gelagert sind, daß jeder Dauermagnet zwischen zwei Polschuhen (28, 29) eines Elektromagneten (23) angeordnet ist, der im wesentlichen U-förmig ist, daß die Polschuhe bei jedem Dauermagneten gegenüber seinen beiden magnetisierten stirnseitigen Enden (26, 27) angeordnet sind, und daß die Polschuhe die Enden des zugehörigen Dauermagneten im wesentlichen innerhalb des gesamten Schwenkbereichs des mit dem be-

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ORIGINAL INSPECTED

treffenden Segment verbundenen Dauermagneten umschließen.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die sieben Schlitze oder Fenster, mit denen die plattenförmige obere Wand (2) des Gehäuses (1) versehen ist, so ineinander übergehen, daß sie einen einzigen zusammenhängenden Schlitz bzw. ein Fenster (3) in Gestalt einer allgemein achterförmigen Figur bilden, und daß in Deckung mit dem Schlitz unter den bewegbaren Segmenten (15 - 21) in dem Gehäuse ein Klotz (6) aus einem durchsichtigen, Licht fortleitenden Kunststoff angeordnet ist, der ähnlich wie der zusammenhängende Schlitz eine achterförmige Grundrißform hat, so daß es möglich ist, die verschiedenen Zahlzeichen von O bis 9 dadurch darzustellen, daß mit Hilfe der bewegbaren Segmente der darunter angeordnete achterförmige Klotz jeweils teilweise oder vollständig gfreigelegt wird.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterseite (7) des achterförmigen Klotzes (6) aus einem durchsichtigen, Licht fortleitenden Kunststoff mit einer hellen fluoreszierenden Farbe überzogen ist, daß die äußeren Ränder (8) des Klotzes so behandelt sind, daß sie spiegelfähig sind, und daß die inneren Ränder (9) des Klotzes glatt ausgebildet und gegenüber einer in dem Gehäuse (1) untergebrachten Lichtquelle (10) angeordnet sind.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der achterförmige Klotz (6) aus einem durchsichtigen, Licht fortleitenden Kunststoff eine nach unten ragende Verlängerung (12) derart aufweist, daß der Klotz eine allgemein pilzförmige Gestalt hat, bei dem die Verlängerung ebenfalls aus einem durchsichtigen, Licht fortleitenden Kunststoff besteht, und daß gegenüber dem freien Ende (14) der Verlängerung eine Lichtquelle angeordnet ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß die Dauermagnete (22) der elektromagnetischen Einrichtungen

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zum Schwenken der bewegbaren Segmente (15 - 21), mit denen sie fest verbunden sind, um ihre sich kreuzenden Mittelachsen (m, n) drehbar gelagert sind und jeweils mit einem Elektromagneten (23) zusammenarbeiten, der im wesentlichen T-förmig ausgebildet ist, und daß die Enden des Querbalkens (31) der T-Form so nach oben verlängert sind, daß sie Polschuhe (28, 29) bilden, die einander zugewandt und gegenüber den magnetisierten stirnseitigen Enden (26, 27) des Dauermagneten angeordnet sind, ohne diese Enden jedoch innerhalb des gesamten Schwenkbereichs des mit dem Dauermagneten fest verbundenen bewegbaren Segments zu umschließen.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dauermagnete (22) der elektromagnetischen Einrichtungen zum Schwenken der bewegbaren Segmente (15 - 21), mit denen sie fest verbunden sind, jeweils um ihre sich kreuzenden Mittelachsen (m, n) drehbar gelagert sind und jeweils mit einem Elektromagneten (23) zusammenarbeiten» der im wesentlichen T-förmig ausgebildet ist und zwei Polschuhe (28, 29) aufweist, die durch Abschrägungen an den beiden Enden der Oberseite des Querbalkens (31) der T-Form gebildet werden, und daß jeder Dauermagnet an seinen den Polschuhen zugewandten unteren seitlichen Enden (32, 33) magnetisiert ist.

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