DE2804153C2

DE2804153C2 - Segmentanzeigevorrichtung

Info

Publication number: DE2804153C2
Application number: DE2804153A
Authority: DE
Inventors: Giorgio Bari Bergamini
Original assignee: Nuovo Pignone SpA
Current assignee: Nuovo Pignone SpA
Priority date: 1977-02-01
Filing date: 1978-01-31
Publication date: 1982-12-30
Also published as: BE863549A; IT1076017B; SE8207216L; FR2379120A1; AT367556B; US4161832A; ATA68978A; IE46325B1; DE2858075A1; IE780215L; GB1595532A; DK150920B; SE7801216L; DK45178A; JPS6158835B2; FR2379120B1; NL168977B; SE435220B; DK150920C; LU78963A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Segmentanzeigevcrich- :5 tung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches.

Eine Segmentanzeigevorrichtung dieser Art ist bekannt (US-PS 30 96 594). Der Drehanker ist hierbei als Zylinder ausgebildet und er ist so magnetisiert, daß er an radial gegenüberliegenden Seiten bezogen auf die J» Drehachse entgegengesetzte Permanentmagnetpole besitzt. Das Ende des Kerns des Elektromagneten steht der Umfangsflächc des Zylinders gegenüber. Durch elektromagnetische Umpolung der Stirnfläche des Kernes kann der Drehanker, auf dem unmittelbar die ü Segmente der Segmentanzeigevorrichtung aufgebracht sind, entsprechend verschwenkt werden. Das Verschwenken geschieht einerseits durch gegenseitige Abstoßung gleichartiger Magnetpole und anschließendes Anziehen entgegengesetzt gepolter Polflächen. Der 4<i Wirkungsgrad einer solchen magnetischen Anzeigevorrichtung ist relativ schlecht, es ist zur Betätigung ein relativ großer Strom nötig, die Bewegung ist außerdem relativ langsam, da einerseits ein großer Weg von der Sichtstellung in die Verdecktstellung zurückgelegt werden muß und auch relativ große Massen bewegt werden müssen.

Es sind auch schon mechanisch betätigte Segmentanzeigevorrichtungen bekannt, bei denen die Segmente schirmartig gekrümmt sind und von einer Verdecktstel- "'» lung in eine Sichtstellung verschwenkt werden können (DE-AS 24 02 484). Schießlich ist es bei einfachen Anzeigevorrichtungen auch schon bekannt, am Drehanker zwei axial zur Drehachse ausgerichtete Permanentmagnete anzubringen, die mit dem Kern von zwei >i nebeneinander angeordneten Elektromagneten zusammenwirken (DE-OS 15 12 730). Die Enden der Kerne der beiden Elcktromagnete für die zugewandte Seite des Drehankers. Auch hier ist der Drehbewegungsweg des Drehankers relativ groß, zur Betätigung sind relativ t>o große Ströme nötig und das Verschwenken der Segmente ist relativ langsam. Außerdem ist diese bekannte elektromagnetische Betätigungsvorrichtung im Aufbau relativ groß und würde sich nicht für eine Mehrsegmentanzeigevorrichtung eignen, bei der auf *>'> kleinstem Raum solche einzelnen Betätigungsvorrichtungen nötig sind.

Schließlich ist bei einer Mosaik-Anzeigevorrichtung auch schon bekannt, den Kern eines Elektromagneten T-förmig auszubilden, wobei dessen in einer Ebene liegende Stirnflächen mit einer magnetischen Kippklappe zusammenwirken und diese durch magnetische Abstoßung und Anziehung von der einen Lage, in welcher die Kippklappe mit dem einen Ende des Querbalkens in Berührung steht, in die andere Anzeigestellung kippt, in welcher die Kippklappe mit dem gegenüberliegenden Ende des Querbalkens in Berührung steht (DE-AS 23 Ob 067).

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Segmentanzeigevorrichtung der eingangs erwähnten Art so weiterzubilden und zu verbessern, daß bei möglichst einfachem und gedrungenem Aufbau ein sehr schelles Verschwenken der Segmente aus der Verdecktsteilung in die Sichtstellung erreicht wird.

Diese Aufgabe wini ausgehend von einer Segmentanzeigevorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches durch dessen kennzeichnende Merkmale gelöst.

Bei der erfindungsgemäßen Segmentanzeigevorrichtung sind die beiden Polflächen des Kernendes des Elektromagneten in einem relativ großen Abstand seitlich nach außen gerückt und diese Polflächen sind außerdem so abgeschrägt, daß in den beiden Schwenkstellungen die eine Seitenfläche des Drehankers flach an diesen Polflächen zur Anlage kommt. Damit wird ein Schwenkweg unter 180° zwischen den beiden Endstellungen erreicht; eine erfindungsgemäße Vorrichtung gewährleistet also ein sehr schnelles Ansprechen und Verschwenken des Drehankers und damit auch der Segmente von der einen Stellung in die andere. Hierzu kommt noch, daß durch die spezielle Verlagerung der Permanentmagnetpole des Drehankers auf die eine Flachseite, die mit den Polflächen des Querbalkens zusammenwirkt, eine starke Konzentration der Magnetkräfte in den Bereichen erreicht wird, in denen der Drehanker mit dem Kernende zusammenwirkt. Damit kann at'ch mit geringsten Strömen noch eine wirksame Verschwenkung der Segmente ereicht werden, und es ist eine unmittelbare Ansteuerung auch mit schwachen Stromimpulsen ohne zusätzliche Zwischenverstärker möglich. Die schrägen Polflächen wirken gleichzeitig als Anschlagflächen und durch sie werden die beiden Endstellungen der Segmente exakt bestimmt. Eine erfindungsgemäße Vorrichtung kann darüber hinaus auch noch sehr einfach und billig und sehr klein aufgebaut werden, da nur ein einfacher T-förmiger Kern nötig ist.

Die Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.

Fig. 1 zeigt die Frontansicht einer erfindungsgemäßen Segmentanzeigevorrichtung und zeigt drei verschiedene mögliche Einstellzustände;

F i g. 2 und 3 zeigen den mechanischen Aufbau jeweils im Schnitt, und zwar mit zwei Möglichkeiten für die Beleuchtung;

Fig. 4 zeigt eine andere Möglichkeit für die Drehankerausbildung;

F i g. 5 zeigt schließlich im Detail die erfindungsgemäße Ausbildung des Drehankersystems, wie es bei einer Segmentanzeigevorrichtung nach den Fig. 1—3 anwendbar ist.

Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist in Fig. 5 dargestellt; die übrigen Figuren dienen allgemein zur Erläuterung.

Die dargestellte Segmentanzeigevorrichtung für eine

Digitalanzeige umfaßt ein Gehäuse 1, dessen obere Deckplatte 2 ein Fenster 3 von der Grundrißform einer »8« aufweist. Dieses Fenster in Form einer »8« wird durch einen einzigen Schlitz in Form eines Parallelogramms sowie durch zwei abnehmbare Abdeckungen 4 und 5 abgegrenzt, wobei die Abdeckungen 4 und 5 von dem Gehäuse 1 aus auf nicht dargestellte Weise unterstützt werden, um die inneren Ränder des Fensters 3 festzulegen. Unterhalb des Fensters 3 ist in dem Gehäuse 1 ein einziger Klotz 6 aus einem durchsieht!- gen. Licht fortleitenden Kunststoff angeordnet, der ähnlich wie das Fenster 3 einen Grundriß in Form einer »8« hat und von dem Gehäuse 1 aus auf eine nicht dargestellte Weise unterstützt wird. Die Unterseite 7 des Klotzes 6 ist ιτύ 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 eine »8« bildende Klotz 6 eine nach unten ragende Verlängerung 12 auf, so daß er in einem senkrechten Schnitt eine annähernd pilzförmige Gestalt hat; diese Verlängerung 12 besteht ebenfalls aus emem durchsichtigen. Licht fortleitenden Kunststoff und wird durch einen Ansatz 11 des Gehäuses 1 in seiner Lage gehalten; das stirnseitige untere Ende 14 der Verlangerung 12 dient zum Zuführen von durch Pfeile 13 angedeutetem Licht, das von einer nicht dargestellten Lichtquelle abgegeben wird, welche gegenüber dem unteren Ende 14 r.ngeordnet ist.

Die durch den Klotz 6 in heller Farbe dargestellte Zahl 8 kann gemäß Fig. la vollständig oder gemäß Fig. Ic teilweise verdeckt werden, und zwar mit Hilfe von sieben bewegbaren Abdecksegmenten 15 bis 21, die gegenüber dem zusammenhängenden Fenster 3 das die Form einer »8« aufweist, aus einer stabilen Stellung, in der sie von oben nicht sichtbar sind, wie es in F i g. 2 und 3 bezüglich des Abdecksegments 17 dargestellt ist, in eine zweite stabile Stellung geschwenkt werden können, bei der das Segment sichtbar ist, wie es in F i g. 2 und 3 bezüglich des Segments 19 dargestellt ist; natürlich lassen sich die Abdecksegmente 15 bis 21 nach Bedarf auch in der entgegengesetzten Richtung schwenken. Durch entsprechendes Betätigen der bewegbaren Abdecksegmente 15 bis 21 derart, daß sie in der jeweils gewünschten Weise bestimmte Teile des darunter angeordneten, die Form einer »8« aufweisenden Klotzes 6 freigeben, ist es somit möglich, jede beliebige der Zahlen von 0 bis 9 darzustellen. Gemäß Fig. Ic werden die Zahlen selbst nicht mehr aus Segmenten zusammengesetzt, sondern sie erscheinen als zusammenhängende Linienzüge.

Zum Herbeiführen der gewünschten Winkelbewegung jedes der sieben bewegbaren Abdecksegmente 15 bis 21 dient jeweils ein elektromagnetischer Antriebskreis, zu dem im wesentlichen ein Drehanker 22 und ein Elektromagnet 23 gehören. Jedes der bewegbaren Abdecksegmente 15 bis 21 weist einen in das Gehäuse 1 hineinragenden Ansatz 24 auf, wie es aus F i g. 2 und 3 ersichtlich ist; mit dem inneren Ende jedes Ansatzes 24 ist der Drehanker 22 verbunden, der auf einer Achse 25 um seine sich kreuzenden Mittelachsen mund η drehbar gelagert ist. Jede der Achse 25 wird von dem Gehäuse 1 aus auf eine nicht dargestellte Weise unterstützt. Die beiden stirnseitigen Enden 26 und 27 jedes Drehankers 22, die einen Nordpol und einen Südpol bilden, sind gegenüber den beiden Polschuhen 28 und 29 eines Elektromagneten 23 angeordnet und von diesen

lu Polschuhen 28 und 29 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 Erregerspule 30 fließen, werden somit die Polschuhe 28 und 29 des Elektromagneten 23 so magnetisiert, daß sie einen Nordpol und einen Südpol bilden, so daß sie jeweils dasjenige Ende des Drehankers 22 anziehen, welches den entsprechenden Gegenpol aufweist; gleichzeitig stoßen die Polschuhe 28 und 29 zur Erzeugung einer doppelten magnetischen Wirkung das andere Ende des Drehankers 22 ab, so daß der Drehanker 22 gezwungen wird, eine Schwenkbewegung um seine Achse 25 auszuführen.

r, In der Zeichnung 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 Drehankers 22 gebildete Nordpol angezogen, während

so der durch das andere Ende 27 gebildete Südpol abgestoßen wird. Somit wird der Drehanker 22 zusammen mit dem bewegbaren Abdecksegment 17 gemäß F i g. 2 im Uhrzeigersinn um die Achse 25 gedreht, bis er seine stabile Stellung erreicht, in welcher

Si das Abdecksegment 17 nicht sichtbar ist. Wird die Richtung der Stromimpulse umgekehrt, so wird der Drehanker 22 zusammen mit dem Abdecksegment 17 entgegen dem Uhrzeigersinn in seine zweite stabile Stellung geschwenkt, bei welcher das Abdecksegment

w 17 sichtbar ist und den zugehörigen Teil des darunter angeordneten Klotzes 6 verdeckt. Die in der einen oder anderen Richtung erfolgenden Drehbewegungen der beweglichen Abdecksegmente 15 bis 21 werden entsprechend den beschriebenen stabilen Stellungen

•n durch nicht dargestellte mechanische Anschläge begrenzt, die mit den Ansätzen 24 der Abdecksegmente 15 bis 21 zusammenarbeiten; die Polschuhe 28 und 29 sind so bemessen, daß sie die stirnseitigen Enden 26 und 27 des Drehankers 22 ständig innerhalb des gesamten

5(< Winkelbereichs umschließen, innerhalb dessen sich diese Enden 26 und 27 bewegen, wenn der Drehanker 22 aus der einen stabilen Stellung in die andere gebracht wird.

Gemäß F i g. 4 arbeiten die stirnseitigen Enden 26 und

ϊ5 27 des Drehankers 22 mit Polschuhen 28 und 29 eines Elektromagneten 23 zusammen, der T-förmig ist, wobei die Polschuhe 28 und 29 durch nach oben ragende Ansätze an den äußeren Enden des Querbalkens 31 der T-Form gebildet werden, jedoch die Enden 26 und 27

°<> des Drehankers 22 nicht innerhalb des gesamten Drehwinkelbereichs umschließen.

Fig. 5 zeigt die erfindungsgemäße Ausführungsform des Drehankers 22, bei welcher dieser nicht an seinen stirr.-citigen Enden, sondern an den seitlichen Enden

!>·'■ seiner Unterseite permanentmagnetische Polflächen 32 und 33 aufweist, um mit den beiden Polschuhen 28 und 29 des Elektromagneten 23 zusammenzuarbeiten, der wiederum im wesentlichen T-förmig ausgebildet ist. Die

Polschuhe 28 und 29 weiden durch Abschrägungen an der Oberseite der Enden des Querbalkens 31 der T-Form des Elektromagneten 23 gebildet. In F i g. 5 ist außerdem mit gestrichelten Linien eine zweite stabile Stellung angedeutet, die der Drehanker 22 einnehmen kann.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch:

Segementanzeigevorrichtung mit mehreren mechanisch verschwenkbaren Segmenten, die jeweils an einem Drehanker eines Elektromagneten befestigt sind und durch diesen aus einer hinter einer Abdeckung liegenden Verdeckistellung in eine Sichtstellung verschwenkbar sind, wobei der mit dem im Abstand zur Drehachse entgegengesetzte Permanentmagnetpole aufweisende Drehanker mit einem umpolbaren Kern des Elektromagneten zusammenwirkt, dadurch gekennzeichnet, daß das Kernende T-förmig ausgebildet ist und an den beiden voneinander abgewandten Enden des Querbalkens (31) abgeschrägte Polflächen (28, 29) ι aufweist, und die permanentmagnetischen Polflächen (32, 33) des Drehankers (22) an dessen mit den abgeschrägten Polflächen (28, 29) des Querbalkens (31) in Berührung tretender Seitenfläche ausgebildet sind.

ι»