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Anzeigeeinheit
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Die Erfindung befaßt sich mit einer Anzeigeeinheit, bei der Zeichen,
Symbole oder Bilder durch Anwesenheit oder Abwesenheit von gegenständlichen Anzeigeelementen
in Kreuzungspunkten von senkrecht zueinander stehenden Anzeigeachsen (Spalten und
Zeilen) gebildet werden, und die Anzeigeelemente in der einen Anzeigeachsenrichtung
(zB. Spaltenrichtung) gleichzeitig und in der anderen Richtung (zB. Zeilenrichtung)
nacheinander beeinflußt (gesetzt oder gelöscht) werden, und die gleichzeitige Beeinflussung
durch eine von einer Datenverarbeitungseinrichtung (zB. elektromagnetisch) angesteuerten
Setzeinrichtung erfolgt, die entsprechend den darzustellenden Zeichen die gegenständlichen
Anzeigeelemente in der Setzposition in eine sichtbare oder unsichtbare Lage befördert,
und in der anderen Richtung entweder die Anzeigeelemente an der Setzeinrichtung
oder die Setzeinrichtung an den Anzeigeelementen vorbeibewegt werden, und wenn bei
dieser Bewegung das nächste zu setzende Anzeigeelement die Setzposition passiert,
an die Datenverarbeitungseinrichtung ein Rückmeldeimpuls geht, der die Steuerung
der Setzeinrichtung abhängig von der nächsten Spalte (oder Zeile) des jeweils darzustellenden
Zeichens auslöst.
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Es ist bereits durch die deutsche Patentschrift 1911814 eine solche
Anzeigeeinheit bekannt, bei der die sichtbare und die unsichtbare Position der Anzeigelemente
nebeneinander liegen.
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Dies hat den erheblichen Nachteil, daß die Gesamtfläche der Anzeigelemente
im Verhältnis zur Gesamtfläche der Anzeigeeinheit sehr klein ist.
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Aus augenphysiologischen Gründen soll aber bei einer Matrixdarstellung
das Verhältnis der Fläche aller Anzeigelemente zur Gesamtfläche möglichst groß sein.
Diese Forderung wird von der erfindungsgemäßen Anzeigeeinheit in völlig zufriedenstellender
Weise gelöst.
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Ein weiterer erheblicher Nachteil der bekannten Anzeigeeinheit besteht
darin, daß durch Erschütterungen oder mechanisch geringfügiges Klemmen eine falsche
Lage der Elemente und damit eine falsche Anzeige möglich ist. Dieser Nachteil ist
besonders schwerwiegend, wenn Werte angezeigt werden sollen, die absolut verbindlich
sein sollen, zB. eichfähige Meßwerte usw.
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Im Gegensatz dazu ist die Position der Elemente im Anzeigebereich
der erfindungsgemäßen Anzeigeeinheit absolut zuverlässig, was diese Anzeigeeinheit
somit zur Anzeige von verbindlichen Zeichen, Symbolen oder Bildern (zB.Verkehrszeichen)
geeignet macht. Dies um so mehr, als die gesetzten Elemente nach der Setzeinrichtung
mittels Kontakten od. drgl. abgefragt und in der Datenverarbeitungsanlage auf richtige
Lage überprüft werden können.
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Die Erfindung stellt sich zur Aufgabe, die genannten Nachteile der
bekannten Anordnung zu vermeiden und die schon genannten Vorteile zu erreichen.
Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus Patentanspruch 1. Die Unteransprüche zeigen
vorteilhafte Weiterbildungen auf.
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Ein für viele Anwendungen großer Vorteil ist es, daß die erfindungsgemäße
Anzeigeeinheit zur Darstellung einer Laufschrift verwendet werden kann, die völlig
gleichmäßig läuft und nicht bitweise springt, wie eine mit vielen an sich stillstehenden
Anzeigeelementen erzeugte Laufschrift.
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Ein weiterer Vorteil dieser Anzeigeeinheit ist es, daß es leicht möglich
ist, den Temperaturbereich dieser Anzeigeeinheit sehr groß zu machen, zB. von -
30 Grad Celsius bis 100 Grad, was bei anderen Displays zB. LCD-Displays nicht möglich
ist. Da es sich um ein passives Display handelt, hat es auch den wichtigen Vorteil
dieser Displays, nämlich auch bei stärkster Sonneneinstrahlung gut ablesbar zu sein.
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Schließlich braucht es im Stand keine Ansteuerenergie und bleibt auch
bei Stromausfall unverändert.
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Für Anzeigetafeln (zB. wie auf Bahnhöfen oder in Stadions) ist es
möglich auch auf der Rückseite eine Anzeige zu erhalten, wenn dort eine weitere
Setzeinrichtung angebracht wird, die von den selben Magneten wie die auf der Vorderseite
angetrieben wird.
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Nachfolgend wird nun die Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert.
In diesen sind für gleiche Teile gleiche Bezugszeichen verwendet. Teile, welche
zum Verständnis nicht unbedingt erforderlich sind (zB. der motorische Antrieb der
Bandschleifen) sind weggelassen.
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Fig.l zeigt ein erstes Beispiel, bei dem die Lochbänder geschlossene
Bandschleifen sind. Darin sind 1 und 2 Transportwalzen, von denen eine mit einem
an sich bekannten, hier nicht dargestellten Antriebsmotor angetrieben wird. 3 und
4 sind die beiden Bandschleifen, deren besondere Formgebung noch genauer erläutert
wird, hier in der Fig.l sind sie nur vereinfacht gezeichnet. 3 ist die sichtbare
äußere und 4 ist die unsichtbare innere Schleife. Im Sichtbereich 5 sind sie durch
das Trennblech 6 voneinander getrennt, so daß die Kugeln nur entweder im sichtbaren
oder im unsichtbaren Band liegen können. 7 ist eine Feder, die die Kugeln in die
hintere Bandschleife drückt, und 8 ist ein Hebel, der entgegen der Kraft der Feder
7 die Kugel 9 (die gerade gesetzt werden soll) in die sichtbare Bandschleife zurückdrückt.
Das Setzen wird noch genauer erklärt in Fig. 5 und 6. Die übereinanderliegenden
Hebel 8 (hier sind es 7 Stück, da 7 Zeilen) werden von den Magneten 10 angetrieben.
Da die Hebel 8 sehr dicht beieinander liegen, werden die Magnete 10 seitlich versetzt
angeordnet, man sieht deshalb die Magnete 10A, lOB und lOC. Die Anordnung ist in
Fig.4 noch genauer dargestellt.
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Außerhalb des Sichtbereiches liegen die beiden Bänder 3 und 4 direkt
aufeinander und können die Kugeln voll aufnehmen.
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Dadurch werden die beiden Bandschleifen 3 und 4 automatisch richtig
zueinander justiert, so daß dafür keine weiteren Maßnahmen erforderlich sind.
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Damit die Kugeln nicht aus den Bändern herausfallen können, sind ringsherum
Begrenzungen angebracht: Vorne die durchsichtige Scheibe 11 und für das innere Band
die Platte 12, hinten die beiden Platten 13 und 14 und seitlich die beiden Formteile
15. Die Hebel 8 sind in einem geschlitzten Führungsblock 16 drehbar gelagert.
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Fig.2 zeigt den Schnitt A-A der Fig.%.
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Man sieht in dieser Darstellung deutlich die Feder 7, die jeweils
im Setzbereich die Kugeln nach unten drückt. Die Feder kann wie hier dargestellt
aus einem Stück sein und sich vorne in die Teilfedern auffiedern. Es sind aber auch
andere Federformen anwendbar.
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In dieser Fig.2 sieht man im Sichtbereich die gesetzten Kugeln, die
in 5x7-Matrix-Anordnung einige Ziffern bilden.
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Durch die Abknickung des Schnittes A-A sieht man auch die Walze 2
im Schnitt. Am oberen wie am unteren Rand der Lauffläche hat sie Mitnahmezapfen,
welche in die Matrixlöcher des Bandes 4 eingreifen. Nicht dargestellt in allen Figuren
ist eine Lichtschranke (zB. am oberen Rand der Bänder), mit der der Displayansteuerung
die Position des Bandes mitgeteilt wird.
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Fig. 3 zeigt den Schnitt B-B der Fig.l Die verwendeten Bezugs zeichen
entsprechen den Bezugszeichen von Fig.l. Man sieht hier die Hebel 8 und den Führungsblock
16.
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Fig. 4 zeigt den Schnitt C-C der Fig.l Hier ist die gestaffelte Anordnung
der Magnete 10 dargestellt.
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Fig.5 zeigt eine vergrößerte Darstellung der Setzeinrichtung.
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In der dargestellten Weise wird die zu setzende Kugel in die hintere
Eandschleife geführt. Durch die besondere Formgebung der Band schleifen (Schlitze
in Bewegungsrichtung 18 kann die Feder 7 sogar durch das Band 3 hindurch die Kugel
nach unten drücken, so daß gewährleistet ist, daß die Kugel 9 nicht am Trennblech
6 anstößt. Der nicht dargestellte Magnet 10 ist in diesem Falle unerregt.
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Fig.6 zeigt denselben Ausschnitt, jetzt aber mit erregtem Magnet 10.
Dessen Kraft ist so bemessen, daß der Hebel 8 auf jeden Fall die Kugel 9 entgegen
der Kraft der Feder 7 nach oben drückt. Auch der Hebel 8 kann durch die besondere
Formgebung des Bandes 4 leicht durch dieses hindurchgreifen, und die Kugel 9 sicher
über das Trennblech 6 führen.
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Fig. 7 und Fig. 8 zeigen einen Teil eines Transportbandes, von denen
zwei Rücken an Rücken aneinanderliegen, in einer besonders geeigneten konstruktiven
Art.
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Die Kugel 17 hat dabei einen ca. doppelt so großen Durchmesser wie
die Tiefe des Transportbandes. Wenn außerhalb des Sichtbereiches die beiden Bänder
aufeinander liegen, dann können die Matrixlöcher beider Bänder zusammen die Kugel
voll aufnehmens ohne daß sie übersteht, wie man in Fig.l sieht. Im Sichtbereich
ragt die Kugel dagegen halb aus dem jeweiligen (vorderen oder hinteren) Band heraus
und wird vorne durch die Sichtscheibe 11 und hinten durch die Platte 12 am Herausfallen
gehindert.
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Der Vorteil ist, daß im Sichtbereich die Kugel für das Auge dominiert
und das Band für den Beschauer zurücktritt, und außerhalb des Sichtbereiches die
Kugel in den Bändern eine klar fixierte Lage hat und nicht lageabhängig herumrollt.
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Zudem werden die beiden Bänder 3 und 4 durch die Kugeln außerhalb
des Sichtbereiches automatisch zueinander justiert, da die Kugeln in den Matrixlöchern
beider Bänder gemeinsam liegen.
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Durch geeignete Farbgebung kann der optische Effekt noch verstärkt
werden, indem man zB. das Trennblech 6 und das Band 3 in der selben Farbe hält,
während die Kugeln eine Kontrastfarbe dazu haben. Noch besser ist es, wenn das Band
3 aus einem farblosen, transparenten Kunststoff gefertigt wird, so daß der Beschauer
die Kugel in voller Größe sehen kann.
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Das Band in Fig.8 hat sowohl in Längs- als auch in Querrichtung Schlitze.
Die Querschlitze in Querrichtung 19 haben den Sinn, das Band flexibel zu machen,
so daß es sich um die Transportwalzen 1 und 2 biegen kann. Da auf den Transportwalzen
Band 3 und Band 4 Rücken an Rücken aufeinanderliegen, muß durch geeignete Formgebung
dafür gesorgt werden, daß die Gesamtlänge von Band 3 und Band 4 sich trotz Biegung
nicht ändert.
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Fig. 9 zeigt, wie durch die Quer schlitze 19 sich das Band auf der
Transportwalze biegt, und die Matrixlöcher trotzdem übereinander bleiben.
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Die Längsschlitze 18 in Fig.8 ermöglichen es der Feder 7 oder dem
Hebel 8 tiefer in das Band einzugreifen, im Maximalfall selbst durch das Band hindurchzugreifen,
wie man in Fig.5 und 6 sieht.
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In einem Band dieser Form können als Displayelemente anstelle der
Kugeln auch Zylinder verwendet werden, deren Achse senkrecht zur Transportrichtung
steht. Dabei können die Matrixlöcher auch ein anderes Seitenverhältnis haben als
nur das quadratische.
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Fig.10 zeigt eine weitere Realisierungsmöglichkeit für die Magnete
10. Wenn man ein Display mit feinerem Raster wünscht, können die Hebel 8 so dicht
nebeneinander liegen, daß eine Magnetanordnung wie in Fig.4 räumlich nicht mehr
möglich ist. Hier kann eine Anordnung nach Bild 10 eine Lösung bringen. In einer
Magnetspule 22 befindet sich ein fester Kern 21, dem ein drehbar gelagerter Kern
20 gegenübersteht. Der magnetische Rückschluß geschieht über die U-förmige Eisenschiene
23. Der 1. Magnet von links in Fig.10 befindet sich in Ruhestellung, während der
2. von links im erregten Zustand gezeichnet ist. Die Kerne 20 sind an ihrem anderen
Ende zu kleinen Hebeln ausgeführt, an denen die Verbindungsstücke zu den Hebeln
8 angebracht sind.
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Fig.ll zeigt den Schnitt A-A von Fig. 10.
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Yian sieht, wie durch Kröpfen der Hebelenden der Kerne 20 die Verbindungsstücke
zu den Hebeln 8 in eine parallele Anordnung gebracht werden können. Damit ist nun
auch eine dichtere Packung der Hebel 8 und damit ein feineres Raster möglich.
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Fig.12 und 13 zeigt eine andere Form der Transportbänder.
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Während die Bandkonstruktion nach Fig.7 und 8 nur für Kunststoffbänder
geeignet ist, ist die Konstruktion nach Fig. 12 und 13 sowohl für Kunststoff- als
auch für metallische Bänder geeignet. Sie bietet darüberhinaus erhebliche fertigungstechnische
Vorteile, da die Bänder durch einen Stanz- und einen Tiefziehvorgang gewonnen werden
können, dabei ist kontinuierliche Verarbeitung von der Rolle möglich.
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Das dünne Band 26 wird an den Schnittpunkten der Matrixachsen gelocht
und aufgewölbt, wie es Fig.l2 zeigt, vorzugsweise bis zum halben Kugeldurchmesser.
Die Biegung in Längsrichtung um die Transportrollen herum braucht nicht durch Schlitze
besonders ermöglicht werden, da das Band selber relativ dünn ist und sich an der
Stelle B-B in Fig.l3 biegen kann.
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Für die Feder 7 und die Hebel 8 sind aber auch hier Schlitze nötig,
in gleicher Weise wie bei der Konstruktion nach Fig.7.
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Die Schlitze 24 gehen herunter bis zur Höhe der Banddicke.
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Die Kugel 25 liegt dann in dem aufgewölbten Matrixloch.
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Es ist bei dieser Anzeigeeinheit fernerhin möglich, eine rein pneumatische
Ansteuerung zu realisieren, was für einige spezielle Anwendungen von Interesse ist.
Dabei kann sowohl mittels eines kleinen Zylinders oder einer Membrankammer Einfluß
auf den Hebel 8 genommen werden, der die Kugel 9 bewegt. Die zweite Möglichkeit
besteht darin, die Kugel 9 direkt durch Anblasen ohne irgendwelchen Hebel zu setzen.
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Dabei kann die Feder 7 beibehalten werden , oder die Kugel 9 kann
ohne die Feder 7 von beiden Seiten angeblasen werden.
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Die Konstruktion der Bänder vereinfacht sich dadurch.
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Wenn Kugeln aus ferromagnetischem Material genommen werden, kann die
Setzeinrichtung auch ohne Hebel 8 direkt durch Krafteinwirkung mittels eines Elektromagneten
realisiert werden.
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Eine andere Ausgestaltung der Erfindung ist es, wenn die Anzeigeelemente
in feststehenden Bandstücken angeordnet werden, während die Setzeinrichtung in einer
Richtung bewegt wird.
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Dann muß aber auch das Trennblech mit der Setzeinrichtung mitbewegt
werden, indem man dieses zB. zu einer in sich geschlossenen Bandschleife ausbildet.
Ein Vorteil dieser Umkehrung ist, daß die Zahl der benötigten Anzeigeelemente nur
halb so groß ist. Da die Bänder sich dabei nicht biegen müssen, können sie aus stabilem
Material gefertigt werden.