DE2922401C2 - Vorrichtung zur mechanischen Darstellung von Symbolen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur mechanischen Darstellung von Symbolen, wie Ziffern und Buchstaben, mittels Symbolsegmenten, die jeweils aus zwei mit Elektromagneten gegen die Wirkung von Rückstellfedern verstellbaren Klappen bestehen, welche wechselseitig aus einer für den Betrachter sichtbaren Arbeits- bzw. Anzeigestellung in eine nicht sichtbare Ruhestellung und umgekehrt verschwenkbar sind, wobei durch bestimmte Farbgebung und Formgebung der einen Klappe eine positive und der anderen Klappe eine negative Symbol-Anzeigefunktion zugeordnet ist.

Vorrichtungen dieser Art kommen vor allem zur Darstellung von Symbolen mit relativ großen Abmessungen zum Einsatz, da solche Symbole nicht oder nur mit entsprechend großem Aufwand durch die sonst in der Anzeigetechnik üblichen Mittel, also etwa Leuchtdioden, Flüssigkristalle und dergleichen, dargestellt werden können. Allerdings wird auch bei der mechanischen Symboldarstellung das jeweilige Symbol aus einer bestimmten Anzahl von vorgegebenen Segmenten zusammengesetzt Zur Darstellung aller vorkommenden Ziffern benötigt man bekanntlich im allgemeinen sieben Segmente, von denen drei mit Abstand übereinander liegend und jeweils zwei Segmente an den Seiten übereinander stehend angeordnet werden. Zur Anzeige der Ziffer 8 werden alle Segmente benötigt, während man beispielsweise die Ziffer 1 mit zwei Segmenten und die Ziffern 2 und 3 mit fünf Segmenten wiedergeben kann. Entsprechendes gilt sinngemäß für die Darstellung von Buchstaben und sonstigen Symbolen, die in Symbolsegmente von geeigneter Anzahl mit fest vorgegebenem Ort der Anbringung aufgelöst werden können und zu deren variabler Darstellung bestimmte Segmente anzuwählen und in Anzeigefunktion zu bringen sind.
Im Zusammenhang mit mechanischen Vorrichtungen zum Aufbau und zur Darstellung von Symbolen aus einzelnen Segmenten ist schon vorgeschlagen worden, jedes Symbolsegment aus zwei gesondert ansteuerbaren Klappen aufzubauen. Beide Klappen können abwechselnd in eine Arbeitsstellung und aus dieser Stellung in eine Ruhestellung durch entsprechende Steuerung von Elektromagneten verschwenkt werden. Im übrigen hat die eine Klappe eine positive und die andere Klappe eine negative Anzeigefunktion, d. h., daß eine in die Arbeitsstellung geschwenkte Klappe mit positiver Anzeigefunktion einen Teil des Symbols darstellen soll, während die andere in die Arbeitsstellung gebrachte Klappe nichts darstellen soll, also nicht zum segmentartigen Aufbau des darzustellenden Symbols beiträgt.

In üblicher Weise lassen sich diese beiden Anzeigefunktionen dadurch realisieren, daß man den beiden Klappen unterschiedliche Farben gibt. Wenn das Umfeld für die darzustellenden Symbole beispielsweise weiß ist, sollten alle Klappen mit negativer Anzeigefunktion ebenfalls weiß sein, während die anderen Klappen eine sich hiervon abhebende Farbe haben werden. Weiterhin besteht auch die Möglichkeit, den beiden Klappen jedes Segmentes verschiedene Formen zu geben, um die beiden erwähnten Anzeigefunktionen zu erfüllen.

Bei den mit Elektromagneten betätigten Segmentklappen ist der Nachteil festzustellen, daß die jeweils in die Ruhestellung verschwenkte Klappe in dieser Stellung vom zugehörigen Magneten gehalten werden muß, um nicht durch ihre Rückstellfeder in die von der a leren Klappe eingenommene Arbeitsstellung verschwenkt zu werden, da dies zu unerwünschten Kollisionen der Klappen bei den nachfolgenden

Umschaltvorgängen führen würde. Diese Betriebsweise bedeutet, daß ständig einer der beiden für jedes &ymbolsegment vorgesehenen Magnete während des Betriebs der Vorrichtung ständig mit Haltestrom gespeist werden muß, was erfahrungsgemäß zu einer Leistungsaufnahme von etwa 20 W pro Segment führt Bei der Vielzahl der für eine komplett eingerichtete Vorrichtung benötigten Segmente, also beispielsweise bei einer Vorrichtung zur Preisanzeige an Tankstellen, führt dies zu einem beträchtlichen Stromverbrauch und in Verbindung damit zu einer entsprechenden Entwicklung von Stromwärme, die ggf. noch durch eine zusätzliche Ventilationseinrichtung abzuführen ist

Weiterhin muß bei den bekannten Vorrichtungen dieser Art dafür gesorgt werden, daß nach Rückstellung der einen Klappe in die Ruhestellung eine Pause eingeschaltet wird, bevor die andere Klappe nach Abschalten des ihren Magneten speisenden Haltestromes aus der Ruhestellung in die Arbeitsstellung geschwenkt wird, da es sonst ebenfalls zu Kollisionen der beiden Klappen kommen könnte. Eine solche Pause bedeutet einen gewissen schaltungstechnischen Aufwand, da hierzu eine die Stellungen beider Klappen berücksichtigende Verzögerungsschaltung notwendig wird.

Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Beseitigung der aufgezeigten Nachteile und somit vor allem in der Schaffung einer mit äußerst geringem Stromverbrauch arbeitenden Vorrichtung zur wechselnden Darstellung verschiedener Symbole. Außerdem sollen bei dieser Vorrichtung durch eine spezielle Mechanik eine sichere Funktionsweise erreicht und Kollisionen der beiden Segmentklappen von vornherein ausgeschlossen werden, ohne daß gesonderte Vorkehrungen zum Einschalten von Pausen zwischen die einzelnen Umsteuervorgänge getroffen werden müssen.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird von der eingangs erwähnten Vorrichtung ausgegangen und diese erfindungsgemäß so ausgebildet, daß die jeweils in der Ruhestellung befindliche Klappe durch eine mechanisehe Sperre arretiert ist und daß die Sperre durch die jeweils aus der Arbeitsstellung in die Ruhestellung einlaufende Klappe betätigt wird, um diese Klappe in der Ruhestellung zu arretieren und im wesentlichen gleichzeitig die Arretierung der anderen Klappe zu lösen, die dann selbsttätig unter Einwirkung der ihr zugeordneten Rückstellfeder in die Arbeitsstellung verschwenkt wird.

Bei dieser Vorrichtung braucht der Magnet, mit dem die gerade in der Arbeitsstellung befindliche Klappe in so die Ruhestellung bewegt werden soll, nur kurzzeitig und impulsweise mit Strom versorgt zu werden, da die in die Ruhestellung gebrachte Klappe sofort mechanisch arretiert wird und der Erregerstrom für den Magneten abgestellt werden kann. Versuche haben gezeigt, daß der betreffende Magnet für den Umschaltvorgang über nur etwa 100 ms an Netzspannung angeschlossen werden muß, so daß die dabei aufgenommene Leistung von 20 W kaum ins Gewicht fällt. Da im übrigen die in der Ruhestellung befindliche Klappe erst dann freigegeben wird, wenn die andere Klappe in die Ruhestellung einfährt, können trotz der sich überschneidenden Bewegungsbahnen beider Klappen keine Kollisionen auftreten.

In der anliegenden Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 in Ansicht ein Symbolsegment für eine Vorrichtung zur Darstellung beliebiger Symbole und

Fig. 2 das gleiche Symbolsegment bei einem Umschaltvorgang.

Obwohl die Zeichnung nur ein einzelnes Segment zeigt, ist den vorstehenden Ausführungen entsprechend davon auszugehen, daß in der Regci mehrere solcher Segmente in bestimmter Konfiguration angeordnet werden und daß je nach Form des darzustellenden Symbols entweder alle oder zumindest ein Teil dieser Segmente zur Anzeigefunktion kommen, indem die die positive Anzeigefunktion übernehmenden Klappen in die Arbeitsstellung und die anderen Klappen in die Ruhestellung gebracht werden.

Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel übernimmt die Klappe 1 die positive Anzeigefunktion. Sie hat beispielsweise eine rote Farbe und befindet sich gemäß F i g. 1 in der Arbeitsstellung, sie ist also für den in Richtung des Pfeils A auf die Breitseite der Klappe schauenden Betrachter sichtbar, während die z. B. wie das nicht gezeigte Umfeld weiße Klappe 2 die negative Anzeigefunktion nat und sich unsichtbar in der Ruhestellung befindet

Beide Klappen sind um Lager 3,4 verschwenkbar und stehen mit kurzen Hebelarmen la, 2a über Betätigungsstangen 5,6 mit den Ankern 7,8 von Elektromagneten 9, 10 in Verbindung, die im Betriebszustand nach F i g. 1 nicht erregt sind. Die klappenseitigen Enden der Stangen 5, 6 können zur Bildung von offenen ösen umgebogen sein, in die an den Hebeln la und 2a sitzende Zapfen 1 b und 2b fassen.

Die Magnetanker werden durch Rückstellfedern 11, 12 so vorgespannt, daß die Federn die Anker in die ausgefahrene Position zu drücken suchen. Die Druckfeder 11 für den ausgefahrenen Anker 7 ist weitgehend entspannt, während die zum Anker 8 gehörende Feder 12 relativ stark komprimiert ist und damit über die Stange 6 auf die in der Ruhestellung arretierte Klappe 2 ein entsprechend hohes Drehmoment um das Lager 4 ausübt. Das dutch die Feder 11 über die Stange 5 auf die Klappe 1 um deren Schwenklager 3 wirkende Drehmoment hält diese Klappe abgefedert in der Arbeitsstellung.

Die von der jeweils in die Ruhestellung einschwenkende Klappe zu betätigende Sperre besteht aus zwei zweiarmigen Hebeln 13, 14, die um die Lager 15, 16 verschwenkt werden können und an den kürzeren nach innen gerichteten Hebelarmen mechanisch über eine die Schwenkbewegung zulassende Verbindung miteinander verbunden sind. Diese mittig zwischen den Schwenklagern 15, 16 vorgesehene Verbindung besteht aus einem am Hebel 13 sitzenden Zapfen 17 und einem am Hebel 14 ausgebildeten Langloch 18, durch das der Zapfen 17 von unten eingesteckt ist. Am frei vorstehenden Zapfenende greift das eine Ende einer Zugfeder 19 an, deren anderes Ende an einem ortsfesten Zapfen 20 befestigt ist. Die Feder 19 zieht die Hebel 13,14 in deren in F i g. 1 gezeigte Ausgangsstellung, die durch einen mit dem Hebel 14 zusammenarbeitenden Anschlag 21 festgelegt ist.

Aus dem dargestellten und beschriebenen Aufbau der Klappensperre ergibt sich, daß eine willkürliche Verschwenkung des einen Hebels 13 in Richtung B zwangsläufig in eine spiegelbildlich symmetrische Verschwenkbewegung des anderen Hebels 14 in Richtung C umgesetzt wird (F i g, 2), und zwar unter gleichzeitiger Erhöhung der Spannung der Feder 19. Es ist klar, daß der gleiche Bewegungsablauf erreicht wird, wenn der Hebel 14 willkürlich in Richtung des Pfeils C verstellt wird. Sobald die auf den betreffenden Hebel

ausgeübte Verstellkraft aufgehoben wird, zieht die Feder 19 die beiden Hebel in die Ausgangsstellung nach F i g. 1 zurück.

An den längeren und nach außen gerichteten Armen der Hebel 13, 14 ist je eine Nockenfläche 13a, 14a vorgesehen, gegen welche die jeweils in die Ruhestellung einschwenkende Klappe 1 bzw. 2 aufläuft, um die Hebel aus der Ausgangsstellung heraus in Richtung der Pfeile B, C zu verstellen, wie noch später näher beschrieben wird. Im übrigen bilden die freien Enden der Hebel 13, 14 Anschlagflächen 13b und 14t für die gerade in der Ruhestellung befindliche Klappe, um diese gegen ein selbsttätiges Verschwenken in die Arbeitsstellung zu sperren.

Zur Beschreibung der Funktionsweise der Vorrichtung wird von dem in F i g. 1 dargestellten Betriebszustand ausgegangen. Die die positive Anzeigefunktion ausübende Klappe 1 befindet sich also in der Arbeitsstellung, während die von außen nicht sichtbare und negative Anzeigefunktion ausübende Klappe 2 vom Anschlag 14/) in der Ruhestellung festgehalten wird.

Wenn dieses Symbolsegment nicht mehr zur Darstellung eines Symbols gebraucht wird, wird von einer zentralen Steuerung aus der Magnet 9 erregt, wodurch der Anker 7 gegen die Wirkung der sich spannenden Rückstellfeder 11 eingezogen und die Stellstange 5 nach rechts versetzt wird. Hierbei wird dann die Klappe 1 aus der gezeigten Position (Fig. 1) heraus in Richtung des Pfeils D (Fig.2) um ihr Lager 3 verschwenkt. Die Klappe läuft auf die Nockenfläche 13a auf und verschwenkt dabei das Hebelsystem 13, 14 in die Stellung nach F i g. 2, so daß der Anschlag 146 von der anderen Klappe 2 weggezogen wird und diese Klappe für ein Einschwenken in die Arbeitsstellung in Richtung des Pfeils E freigegeben wird. Das hierzu notwendige Schwenkmoment übt die sich bei diesem Vorgang entspannende Rückstellfeder 12 aus, die jetzt den zugehörigen Magnetanker 8 nach rechts drücken kann, so daß die Stellstange 6 ebenfalls nach rechts versetzt wird und über die vorher beschriebenen Verbindungen und Bauteile die Klappe 2 im Uhrzeigersinn in die Arbeitsstellung schwenkt.

Im wesentlichen gleichzeitig mit dem Auslösen bzw. mit der Freigabe der Klappe 2 läuft die Klappe 1 von der Nockenfläche 13a ab, wodurch die Hebel 13, 14 durch die Feder 19 sofort in die Ausgangsstellung gemäß F i g. 1 zurückgestellt werden und die Klappe 1 gegen den Anschlag 136 anliegen wird, also gegen ein Zurückschwenken in die Arbeitsstellung blockiert ist.

Wenn nun wieder die Klappe 1 in die Arbeitsstellung zwecks Darstellung eines Symboisegmeiiis gebracht werden soll, wird der Magnet 10 kurzzeitig erregt, um die Klappe 2 aus der Ruhestellung heraus gegen die Nockenfläche 14a zu schwenken, wodurch auch wieder die Sperre die in Fig.2 gezeigte Position einnehmen wird und dementsprechend in analoger Weise wie vorher beschrieben die Klappe 1 für das Einschwenken in die Arbeitsstellung freigegeben wird, so daß schließlich erneut der Betriebszustand nach F i g. 1 erreicht ist.

Abschließend sei noch darauf hingewiesen, daß die Verriegelung der Klappen in der Ruhestellung im Hinblick auf die konstruktiven Gegebenheiten zu einer relativ einfachen Lösung führt. Trotzdem wäre auch eine Lösung praktikabel, bei der die Klappen in der Arbeitsstellung mit einer Sperre der beschriebenen Art verriegelt werden, bei der also die Klappen von Magneten in die Arbeitsstellung geschwenkt werden und nach Lösen der Sperre selbsttätig unter Federwirkung in die Ruhestellung gelangen können.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur mechanischen Darstellung von Symbolen, wie Ziffern und Buchstaben, mittels Symbolsegmenten, die jeweils aus zwei mit Elektromagneten gegen die Wirkung von Rückstellfedern verstellbaren Klappen bestehen, welche wechselseitig aus einer für den Betrachter sichtbaren Arbeitsbzw. Anzeigestellung in eine nicht sichtbare Ruhestellung und umgekehrt verschwenkbar sind, wobei durch bestimmte Farbgebung und/oder Formgebung der einen Klappe eine positive und der anderen Klappe eine negative Symbol-Anzeigefunktion erzielt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweils in der Ruhestellung befindliche Klappe (t oder 2) durch eine mechanische Sperre (13—16) arretiert ist und daß die Sperre durch die jeweils aus der Arbeitsstellung in die Ruhestellung einlaufende Klappe (2 oder 1) betätigt wird, um diese Klappe in der Ruhestellung zu arretieren und im wesentlichen gleichzeitig die Arretierung der anderen Klappe zu lösen, die dann selbsttätig unter Einwirkung der ihr zugeordneten Rückstellfeder (11, 12) in die Arbeitsstellung verschwenkt wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperre aus zwei schwenkbar gelagerten und in einer Ausgangsstellung (Fig. 1) durch Federwirkung gehaltenen Hebeln (13, 14) besteht, die mechanisch derart verbunden sind, daß die beim Einlaufen der einen Klappe (1, 2) in ihre Ruhestellung über eine Nockenfläche (13a, 14a) erfolgende Verschwenkung des einen Hebels (13 oder 14) zwangsläufig in eine spiegelbildlich symmetrische Schwenkbewegung des anderen Hebels (14 oder 13) umgesetzt wird, um die in der Ruhestellung arretierte Klappe freizugeben, während die von der betreffenden Nockenfläche abgelaufene und in die Ruhesteilung eingelaufene Klappe nach Rückkehr des Hebelsystems in die Ausgangsstellung durch einen Anschlag (13Z>, Hb) des zugeordneten Hebels arretiert ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hebel (13, 14) zweiarmig ausgebildet sind und mittig zwischen ihren Schwenklagern (15, 16) über eine ihre Schwenkbewegung zulassende Zapfen-Langloch-Verbindung (17, 18) der inneren Hebelarme miteinander verbunden sind und daß die Nockenfläche (13a, 14a) sowie der Anschlag (13b, Hb) jedes Hebels am jeweils nach außen gerichteten Hebelarm vorgesehen sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine die Hebel (13, 14) in die Ausgangsstellung ziehende Feder (19) an der Hebelverbindung (17, 18) angreift und daß die Ausgangsstellung durch einen festen Anschlag (21) bestimmt wird.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückstellfedern (11, 12) der Magnete (9, 10) als Klappenrückstellfedern dienen.