DE3601018A1 - Elektromagnetische anzeigevorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine elektromagnetische Anzeigevor­ richtung, bei welcher eine Vielzahl von, im Bezug auf die Drehachse asymmetrische Kippklappen auf einer Platte matrixförmig angeordnet sind, wobei an der Kippklappe ein Polarisationsmagnet in der Nähe der Drehachse angebracht ist und die Bewegung der drehbar gelagerten Kippklappe aus einer ersten Lage in eine zweite Lage durch einen fest zugeordneten, hinter der Platte angebrachten Elektromagneten erfolgt.

Eine derartige Anzeigevorrichtung ist bereits bekannt. So wird in der EP-OS 00 84 959 eine Anzeigevorrichtung be­ schrieben, bei welcher im Bezug auf die Drehachse asymmetrische Kippklappen zum Abdecken bzw. zur Freigabe einer Öffnung elektromagnetisch steuerbar sind. Die Kippklappen sind mit einem Permanentmagnet in der Nähe der Drehachse versehen.

Weiterhin ist eine Vorrichtung zur visuellen Darstellung von Zeichen bekannt, die aus mosaikartig nebeneinander in Reihen und Kolonnen angeordneten Anzeigeorganen besteht (DE-AS 19 35 678), bei welcher die durch die Kippklappe be­ deckbaren Flächen der Trägerplatte zu beiden Seiten der Drehachse entsprechend der jeweils sichtbaren Farbe der Kippklappe gefärbt sind. Bei dieser Vorrichtung ist die Kippklappe ebenfalls im Bezug auf die Drehrichtung asymmetrisch und zwar halbkreisförmig ausgebildet.

Aufgrund ihres Aufbaus sind die bekannten Anzeigevor­ richtungen sehr aufwendig und damit teuer in der Herstellung, außerdem lassen sich derartige Anzeigevorrichtungen nur in be­ stimmten Mindestgrößen herstellen, wobei die Anzeigefläche der Kippklappe in einer Größenordnung von mehr als einem Quadrat­ zentimeter liegen muß.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine elektro­ magnetische Anzeigevorrichtung anzugeben, welche einen einfacheren Aufbau aufweist und damit eine wirtschaftlichere Herstellung ermöglicht, wobei auch sehr kleine Ausführungs­ formen herstellbar sind.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß an der Oberseite der Platte ein Netz von Lagerböcken mit den Außenkanten der­ selben fluchtend angebracht ist, wobei jeweils vier Lager­ böcke die Punkte eines Quadrats bilden, daß jeder Lager­ bock das Lager für den Zapfen einer bzw. die beiden Lager für die Zapfen zweier benachbarter dreiecksförmiger Kipp­ klappen aufweist, deren Drehachse mit der Hypothenuse zusammenfällt.

Durch die Anordnung der Lagerböcke, welche jeweils das Lager für den Zapfen einer bzw. die beiden Lager für die Zapfen zweier benachbarter Kippklappen aufweisen, in Ver­ bindung mit der dreiecksförmigen Ausbildung der Kippklappen ist ein sehr kompakter Aufbau der Anzeigevorrichtung möglich. Bei der dreieckigen Form der Kippklappe ist die Gewichts­ verteilung im Hinblick auf die Drehachse besonders günstig, dies hat eine größere Umschlaggeschwindigkeit und eine größere Stabilität in den Endlagen zur Folge.

Aus der DE-OS 25 13 550 ist bereits eine Vorrichtung zur Darstellung von Zeichen bekannt, bei welcher jeweils eine Reihe von Anzeigeelementen auf einem, die Zeile oder Spalte einer Anzeigematrix bildenden Plattenstreifen an den vier Eckpunkten eines Quadrats jeweils Stützen angeordnet sind, welche die Lagerstellen für die scheibenförmigen Wende­ klappen bilden. Diese Wendeklappen sind symmetrisch und drehen sich um sich selbst von der einen Anzeigeposition in die andere Anzeigeposition.

Eine Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß die Spitze der Kippklappe abgerundet ist und die Lagerböcke eine beiderseitige Einschnürung aufweisen.

Hierdurch wird erreicht, daß nahezu die gesamte Dreiecks­ fläche, d.h. die Hälfte des Quadrats als Anzeigefläche ge­ nutzt werden kann. Weiterhin wird ein sehr kompakter Auf­ bau und damit ein gutes optisches Auflösungsvermögen er­ reicht. Weitere Vorteile ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert, welches in der Zeichnung dargestellt ist.

Es zeigt:

Fig. 1 den Aufbau der matrixförmigen Anzeigevorrichtung in der Draufsicht,

Fig. 2 die beiden Lagen einer Kippklappe,

Fig. 3 die Seitenansicht der Anzeigevorrichtung in Form eines Schnittes,

Fig. 4a und 4b zwei Schnitte durch einen Lagerbock mit den beiden Lagern,

Fig. 5 die Draufsicht auf einen Lagerbock mit den Lagern zweier benachbarter Kippklappen und

Fig. 6 eine Kippklappe in Draufsicht und in Seitenansicht,

Fig. 7 zwei Schnitte durch einen Lagerbock.

An der Oberseite der Platte 1 sind die Lagerböcke 2 ange­ bracht und zwar derart, daß sie jeweils die Eckpunkte eines Quadrats bilden (Fig. 1). Die am Rand der Platte 1 liegenden Lagerböcke 2 bilden ein Lager für eine Kippklappe 7, während die übrigen Lagerböcke jeweils die beiden Lager zweier be­ nachbarter Kippklappen aufweisen. Die Platte 1 weist 5 Spalten mit je 7 Kippklappen zur Darstellung von Buchstaben, Ziffern und Zeichen auf. Durch die Bohrungen 20 ragen, wie weiter unten noch näher erläutert wird, die Elektromagneten in die Platte 1. Die Bohrungen 20 werden durch eine aufge­ klebte Folie 22 verdeckt, welche derart bedruckt ist, daß sich jeweils zwischen vier Lagerböcken 2 beispielsweise eine weiße und eine schwarze Fläche vorhanden ist. Die Kippklappen 7 sind auf der einen Seite ebenfalls weiß und auf der anderen Seite schwarz eingefärbt, so daß je nach Lage der Kipp­ klappe eine weiße oder eine schwarze Fläche zwischen den die Eckpunkte eines Quadrates bildenden Lagerböcken 2 vor­ handen ist. Der Rand der Platte 1 ist an die außenliegenden Lagerböcke 2 soweit herangezogen, daß durch Aneinanderreihung weiterer Platten 1 an jeder Seite eine beliebig große Anzeige­ fläche gebildet werden kann, wobei der Abstand der nebenein­ anderliegenden Kippklappen zweier Platten 1 ebenso groß ist, wie derjenige von 2 Kippklappen auf einer Platte 1.

Die in Fig. 2 gezeigte Kippklappe 7 weist zwei in der Dreh­ richtung liegende Zapfen 6 auf, die in entsprechenden Lagern 5 zweier Lagerböcke 2 gelagert sind. Eine Kippklappe 7 dreht sich um 180° um die Drehachse 8 und ist auf der einen Seite weiß und auf der anderen Seite schwarz gefärbt. Selbstverständlich sind auch andere Farbkombinationen denkbar.

Der in Fig. 3 gezeigte Schnitt zeigt die Kippklappen 7 in den beiden Lagen, wobei der weiter unten noch näher erläuterte Polarisationsmagnet mit seinem Nordpol bzw. Südpol in der Nähe des weichen oder remanenten Kerns 21 des Elektromagneten 19 liegt. Die Betätigung der Kippklappen 7 erfolgt durch das magnetische Feld der Elektromagneten 19, dessen Richtung entweder durch eine Stromumkehr in dem Elektromagnet 19 oder durch eine weitere Wicklung erzeugt wird. Bei einem remanenten Kern 21 des Elektromagneten 19 ist eine erschütterungs­ freie Lage der Kippklappen 7 sichergestellt.

Die Elektromagneten 19 sind auf einer Leiterplatte 18 ange­ bracht. Die Platte 1 ist an ihrer Unterseite mit Spreiznippel 24 und Nasen 23 ver­ sehen. Außerdem weist die Platte 1 an ihrer Unterseite Ausnehmungen 15 und Bohrungen 20 auf. Durch eine entsprechende Ausbildung des Spulenkörpers des Elektromagneten 19 zentriert sich dieser mit seinem Flansch 16 in die Ausnehmung 15 und evtl. zusätzlich auch noch in die Bohrung 20. Die Leiterplatte 18 ist mit Bohrungen 28 versehen, in welche die Spreiznippel 24 einrasten und die Leiterplatte 18 gegen die Nase 23 pressen. Auf der die Elektromagnete 19 tragenden Seite der Leiterplatte 18 sind Muttern 25 angebracht, welche die Befestigung der aus der Platte 1 und der Leiterplatte 18 bestehenden Anzeigevor­ richtung an einem nicht gezeigten Rahmen ermöglichen, wobei an dem nicht gezeigten Rahmen eine Vielzahl von den er­ findungsgemäßen Anzeigevorrichtungen angebracht werden kann.

Wie bereits erwähnt, ragt der stiftförmige Kern 21 des Elektromagneten 19 bis in die Nähe der Oberfläche der Platte 1 in die Bohrung 20 hinein, wobei die Bohrung 20 durch die auf der Oberseite der Platte 1 angebrachte Folie 22 ver­ schlossen wird.

Der Aufbau eines Lagerbocks 2 wird in Fig. 5 gezeigt. Die Kippklappen 7 sind an der Spitze 12 ihrer Dreiecksfläche abgerundet und der Lagerbock 2 weist eine beiderseitige Einschnürung 4 auf, die derart ausgebildet ist, daß sie parallel zur Außenkante der Kippklappe 7 im Bereich der Spitze 12 verläuft. Durch diese Ausbildung der Kippklappe 7 und des Lagerbocks 2 ist eine besonders kompakte Ausführung, d.h. eine besonders enge Anordnung der Kippklappen möglich. Die nur ein Lager für den Zapen 6 der Kippklappe aufweisenden Lagerböcke 2 an dem äußeren Rand der Platte 1 (siehe Fig. 1) sind wie die eine Hälfte des zwei Lager aufweisenden Lager­ bocks 2 ausgebildet, wobei jedoch die Einschnürung grad­ linig bis auf die Drehachse fortgeführt ist (diese Form würde sich zwangsläufig ergeben, wenn die Kippklappe 7 eine der Dreiecksform entsprechende Spitze aufweisen würde).

Die Lagerzapfen 6 werden in radialer Richtung durch die obere Lagerschale 3 und die untere Lagerschale 9 und in axialer Richtung durch die Lagerfläche 10 gelagert. Die Lagerzapfen 6 weisen ein abgerundetes Ende 11 auf, welches sich mit einem entsprechendem Lagerspiel gegen die Lager­ fläche 10 legt.

Aus fertigungstechnischen Gründen ist es vorteilhaft, die radiale Lagerung des Zapfen 6 auf zwei nebeneinander liegende Lagerschalen aufzuteilen. Die Ausbildung der Lagerschalen wird anhand entsprechender Schnitte in Fig. 4a und 4b erläutert. Die untere Lagerschale 9, welche derart angebracht ist, daß der Zapfen 6 nicht auf der Folie 22 auf­ liegt, wird durch ein Werkzeug gebildet, welches nach dem Spritzvorgang von der Oberfläche der Platte 1 senkrecht wegbewegt wird. Die obere Lagerschale 3 und der diese in Richtung der Drehachse unterbrechende Schlitz 26 wird durch zwei Werkzeuge gebildet, wobei nach dem Spritzvorgang beide Werkzeuge voneinander wegbewegt werden. Die Stoßstelle beider Werkzeuge liegt an einer beliebigen Stelle innerhalb des Schlitzes 26 jedoch nicht in der Nähe der Lagerschale 3. Die Breite des Schlitzes 26 ist etwas geringer als der Durchmesser des Zapfen 6, wodurch der Zapfen 6 durch den Schlitz 26 hindurchgedrückt werden kann, um dann in der endgültigen Lage von der oberen Lagerschale 3 und der unteren Lagerschale 9 gehalten zu werden.

Die in Fig. 6 in vergrößerter Darstellung gezeigte Kippklappe 7 weist einen rechteckigen Teil 13 auf, welcher sich von der Dicke des Zapfendurchmessers 6 auf die Stärke der Dreiecks­ fläche der Kippklappe 7 verjüngt. In dem rechteckigen Teil ist eine Ausnehmung 27 angebracht, welche knapp über die bis zur Drehachse 8 der Kippklappe 7 reicht. Diese Ausnehmung 27 dient zur Aufnahme des Polarisationsmagneten 14. Dieser ist scheiben­ förmig ausgebildet und weist auf seiner Oberseite den einen Pol und an seiner Unterseite den anderen Pol auf. Der Polarisationsmagnet kann durch Verkleben an der Kippklappe 7 befestigt werden. Zweckmäßigerweise kann die den Polarisations­ magneten 14 tragende Seite der Kippklappe 7 schwarz oder entsprechend dunkel gefärbt sein, damit der Polarisations­ magnet 14 möglichst wenig sichtbar ist, während die andere Seite, die keine Ausnehmung 27 trägt, weiß oder entsprechend hell gefärbt ist.

Wie bereits erwähnt, kann die Platte 1 vollständig durch einen Spritzvorgang aus einem thermoplastischen Kunststoff herge­ stellt werden. Ebenso können auch die Kippklappen 7 durch einen Spritzvorgang gefertigt werden.

Die obere Lagerschale 3 gemäß Fig. 4a muß nicht unbedingt halbrund sondern kann auch aus fertigungstechnischen Gründen eckig ausgebildet sein. Hierbei wird der Zapfen 6 der Kipp­ klappe 7 durch die beiden Vorsprünge 30 von oben gehalten, welche durch den Schlitz 26 und die durch das Werkzeug für den Spritzvorgang bedingte Aussparung 29 in der Platte ge­ bildet werden (Fig. 7a). Hierdurch läßt sich auch die Bildung eines Spritzgrates an der Lagerstelle vermeiden.

Weiterhin kann auch auf die untere Lagerschale 9 verzichtet werden (Fig. 7b), so daß die Zapfen 6 der Kippklappe 7 nur von oben von der oberen Lagerschale 3 bzw. von den Nasen 30 gehalten wird, während die untere Lagerung der Zapfen 6 durch die Oberseite der Platte 1 bzw. die auf die Platte aufgeklebte Folie 22 außerhalb der Lagerböcke 2 gebildet wird. In diesem Fall muß die der Spitze der Kippklappe abge­ wandte Seite der Kippklappe 7 der Rundung der Zapfen 6 ange­ paßt sein.

Claims (17)

1. Elektromagnetische Anzeigevorrichtung, bei welcher eine Vielzahl von, im Bezug auf die Drehachse (8) asymmetrische Kippklappen (7) auf einer Platte matrixförmig angeordnet sind, wobei an der Kippklappe (7) ein Polarisationsmagnet (14) in der Nähe der Drehachse (8) angebracht ist und die Bewegung der drehbar gelagerten Kippklappe (7) aus einer ersten Lage in eine zweite Lage durch einen fest zugeordneten, hinter der Platte (1) angebrachten Elektromagneten (19) erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß an der Oberseite der Platte (1) ein Netz von Lager­ böcken (2) mit den Außenkanten derselben fluchtend angebracht ist, wobei jeweils vier Lagerböcke (2) die Eckpunkte eines Quadrats bilden, daß jeder Lagerbock (2) das Lager für den Zapfen (6) einer, bzw. die beiden Lager (5) für die Zapfen (6) zweier benachbarter, dreiecksförmiger Kippklappen (7) aufweist, deren Dreh­ achse (8) mit der Hypothenuse zusammen fällt.

2. Elektromagnetische Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spitze (12) der Kippklappe (7) abgerundet ist.

3. Elektromagnetische Anzeigevorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerböcke (2) eine beiderseitige Einschnürung (4) aufweisen.

4. Elektromagnetische Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Lager (5) aus einer ersten oberen Lagerschale (3) und einer daneben liegenden zweiten unteren Lagerschale (9) gebildet wird.

5. Elektromagnetische Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Lager (5) eine Lagerfläche (10) für das abge­ rundete Ende (11) des Zapfens (6) aufweist.

6. Elektromagnetische Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kippklappe (7) im Bereich der Drehachse (8) eine Dicke aufweist, welche dem Durchmesser der Zapfen (6) entspricht.

7. Elektromagnetische Anzeigevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kippklappe (7) zwischen den beiden Zapfen (6) einen rechteckigen Teil aufweist, welcher sich von der Dicke der Zapfen (6) auf die Stärke der eigentlichen Dreiecksfläche verjüngt.

8. Elektromagnetische Anzeigevorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Drehachse (8) und dem Ende des recht­ eckigen Teils (13) eine Ausnehmung (27) angebracht ist, welche zur Aufnahme des scheibenförmigen Polarisations­ magneten (14) dient.

9. Elektromagnetische Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte (1) an ihrer Unterseite Ausnehmungen (15) aufweist, welche die Flansche (16) der Spulenkörper (17) der auf einer Leiterplatte (18) angebrachten Elektro­ magneten (19) aufnehmen.

10. Elektromagnetische Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte (1) Bohrungen (20) aufweist, durch welche jeweils der stiftförmige Kern (21) eines Elektromagneten (19) bis in die Nähe der Oberseite der Platte (1) hinein­ ragt.

11. Elektromagnetische Anzeigevorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrungen (20) durch eine auf die Oberseite der Platte (1) geklebte Folie (22) verdeckt werden, welche auf ihrer Oberseite mit dem entsprechenden Dreiecksmuster versehen ist.

12. Elektromagnetische Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte (1) an ihrer Unterseite Nasen (23) aufweist, an welche sich die, die Elektromagnete (19) tragende Seite der Leiterplatte (18) anlegt.

13. Elektromagnetische Anzeigevorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß an der Unterseite der Platte (1) Spreiznippel (24) angebracht sind, welche durch entsprechende Bohrungen (28) durch die Leiterplatte (18) hindurch ragen und diese gegen die Nasen (23) pressen.

14. Elektromagnetische Anzeigevorrichtung nach einem der Ansprüche 9, 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß auf der die Elektromagnete (19) tragenden Seite der Leiterplatte (18) Befestigungsmittel (25) angebracht sind.

15. Elektromagnetische Anzeigevorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der scheibenförmige Polarisationsmagnet (14) derart ausgebildet ist, daß sich der eine Pol an der Ober­ seite und der andere Pol an der Unterseite befindet.

16. Elektromagnetische Anzeigevorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die obere Lagerschale (3) einen Schlitz (26) in Richtung der Drehachse (8) aufweist, welcher geringfügig schmaler ist, als der Durchmesser der Zapfen (6).

17. Elektromagnetische Anzeigevorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Lager aus einer Aussparung ( 29) in Richtung der Drehachse (8) für die seitliche Führung des Zapfen (6) und zwei Nasen (30) besteht, wobei die Nasen (30) durch den Schlitz (26) und die Aussparung (29) gebildet wird.