DE3638895A1

DE3638895A1 - Signalanzeigendes element mit elektromagnetisch erregbaren kippplatten

Info

Publication number: DE3638895A1
Application number: DE19863638895
Authority: DE
Inventors: Laszlo Jaki; Sandor Jodal; Laszlo Jagicza; Jozsef Mandzsu; Endre Pap; Janos Szebeni
Original assignee: FINOMMECHANIKAI ES ELEKTRONIKU
Current assignee: FINOMMECHANIKAI ES ELEKTRONIKU
Priority date: 1985-11-19
Filing date: 1986-11-14
Publication date: 1987-07-02
Also published as: HU193353B; WO1987003122A1; DD260143A5; BE905786A; US4775863A; SU1679979A3; GB2183389B; CA1280892C; EP0245421A1; GB8627504D0; DE3638895C2; AU6621386A; EP0245421B1; GB2183389A

Description

Die Erfindung betrifft ein signalanzeigendes Element für Signalanzeigeapparate mit elektromagnetisch erregbaren Kippplatten zum Anzeigen von mehr als zwei Informationen; die signalanzeigenden Elemente weisen eine Grundplatte und an dieser schwenkbar gelagerten Kippplatten mit jeweils wenigstens einem magnetischen Teil auf, wobei die magnetischen Teile axial zur Kippachse gegeneinander versetzt sind und ihre Achsen zu der Ebene der Kippplatten senkrecht verlaufen. Desweiteren sind zur Steuerung der Kippplatten geeignete, bipolar erregbare Elektromagnete vorgesehen und an den der Grundplatte zugewandten Enden der Eisenkerne der Elektromagnete sind zu der Grundplatte parallel verlaufende Lenkplatten angeordnet.

Wie es wohl bekannt ist, wurden zum visuellen Anzeigen von Nummern, Zeichen und Symbolen signalanzeigende Elemente entwickelt, ein solches ist z. B. in der HU-PS 1 57 250 beschrieben; diese Elemente sind mit Platten versehen, die über einen magnetischen Teil verfügen und mittels einer elektromagnetischen Steuerung umgekippt werden können, und zwar in der Weise, daß die Platten um eine Seitenkante oder eine andere, zu der Seitenkante parallele Kante umgekippt werden können und nach der Kippbewegung die eine oder andere Seite der Platte sichtbar wird. Die beiden Flächen der Kippplatten tragen voneinander verschiedene Informationen, so z. B. sind sie voneinander abweichend gefärbt, während der sichtbare Teil der Grundplatte die gleiche Information trägt und von der gleichen Farbe ist wie die sichtbare Fläche der kippbaren Platte. Die Kippplatten sind - wenigstens teilweise - aus einem permanentmagnetischen Grundstoff gefertigt, wobei die magnetische Achse vorteilhaft senkrecht zu der Ebene der Kippplatten verläuft. Daher können mit diesem signalanzeigenden Element zweierlei Informationen angezeigt werden.

Es ist weiterhin ein auf dem vorherbeschriebenen Prinzip der Signalanzeige beruhendes Element bekannt, das zur Anzeige auch von mehreren Informationen geeignet ist. Ein derartiges signalanzeigendes Element ist z. B. in der HU-PS 1 58 828 beschrieben. Im Gegensatz zu der vorher geschilderten Lösung sind hier die Drehachsen der signalanzeigenden Elemente nicht fest gelagert, sondern können sich in dem Inneren eines U-förmigen Lagers (Haarnadel/Lager) geführt bewegen, gleicherweise wie es der Fall bei den mit austauschbaren Blättern versehenen Büchern bzw. Heftern ist. Bei dieser Lösung können mehrere Kippplatten in einem Element angeordnet werden, wobei die Anzahl der anzeigbaren Informationen z. B. der Farben um eins größer ist als die Anzahl der umkippbaren Platten.

Bei beiden Lösungen wird die Dicke der einzelnen umkippbaren Platten durch die Dicke (den erforderlichen magnetischen Energieinhalt) der in den Kippplatten angeordneten Magneten - deren magnetische Achse vorteilhaft zu der Ebene der Kippplatten senkrecht ist - bestimmt. Bei der letzterwähnten, mehrere Kippplatten enthaltenden Lösung sind soviele Erregerspulen erforderlich, wie Kippplatten in dem signalanzeigenden Element vorhanden sind.

Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß durch die entsprechend kodierte Steuerung der Erregerspulen, insbesondere bei Anwendung von mehreren Kippplatten in einem signalanzeigenden Element, die Anzahl der Erregerspulen bedeutend geringer sein kann als die Anzahl der Kippplatten.

Die wesentliche Charakteristik der Erfindung zeigt sich insbesondere darin, daß die zu einem signalanzeigenden Element gehörenden Lenkplatten axial versetzt angeordnet sind, während die Anzahl der Kippplatten wenigstens um eins größer ist als die Anzahl der Lenkplatten, gleichzeitig aber um eins niederiger ist als die Potenz von 2 mit einem Exponenten, welcher der Anzahl der Eisenkerne entspricht.

Die Erfindung wird anhand einiger vorteilhafter Ausführungsbeispiele erläutert; es zeigen:

Fig. 1 die axonometrische Ansicht eines Ausführungsbeispiels der Erfindung mit fünf Kippplatten und drei Lenkplatten,

Fig. 2 die Möglichkeit des Blätterns der in dem signalanzeigenden Element nach Fig. 1 vorhandenen Kippplatten durch die Änderung der Erregung der Lenkplatten,

Fig. 3 ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Lösung mit drei Lenkplatten und zwei Erregerspulen.

Gemäß Fig. 1 sind in den Lagern 2 auf der Grundplatte 1 des signalanzeigenden Elementes Kippplatten 3 schwenkbar gelagert. An den Kippplatten 3 sind magnetische Teile 4 in Richtung der Drehachse der Kippplatte 3 gegeneinander versetzt angeordnet, wobei die magnetischen Achsen der magnetischen Teile 4 senkrecht zu der Ebene der Kippplatten 3 verlaufen.

An der der anzeigenden Fläche gegenüberliegenden Seite der Grundplatte 1 sind die zur Steuerung der Kippplatten 3 vorgesehenen bipolar erregbaren Elektromagnete angeordnet; an dem der Grundplatte 1 zugewandten Ende der Eisenkerne 5 der Elektromagnete sind die zu der Grundplatte 1 vorteilhaft parallelen Lenkplatten 6 angeordnet. Im Sinne des hier geschilderten Beispiels sind an den Eisenkernen 5 des Elektromagneten die Erregerspulen 7 angeordnet.

Fig. 2 zeigt die Ansicht der Kippplatten 3 nach Fig. 1 zu der Grundplatte 1 parallel und auf der Achse der Kippplatten 3 senkrecht, während an dem Unterteil der Figur die Änderung der Polarität der Lenkplatten 6 veranschaulicht ist, und zwar in den einzelnen Phasen des Schwenkens der Kippplatten 3 aus dem einem stabilen Zustand in den anderen stabilen Zustand.

Im gegenwärtigen, als Beispiel dienenden Fall sind von den Kippplatten 3 je zwei Kippplatten 3 den beiden äußersten Lenkplatten 6 zugeordnet, indem die beiden Magnete dieser Kippplatten sich mit der Lenkplatte 6 des jeweils zugeordneten Eisenkerns 5 überdecken, während der mittlere Lenkplatte 6 eine separate Kippplatte 3 zugeordnet ist; in dieser Weise beträgt die Anzahl der Lenkplatten 6 drei.

Der mittleren Lenkplatte 6 ist die mittlere Kippplatte 6 zugeordnet, während zu den außenliegenden Lenkplatten 6 nicht nebeneinander liegende Kippplatten 3 zugeordnet sind. Die an den Kippplatten vorhandenen magnetischen Teile 4 sind so angeordnet, daß:

a) die Polaritäten der magnetischen Teile 4 an jedwelchen zwei einander benachbarten Kippplatten 3 in dem stabilen Zustand immer einander entgegengesetzt sind,
b) die magnetischen Teile 4 an jedwelchen zwei, in dem stabilen Zustand einander benachbarten Kippplatten 3 immer mit zwei voneinander verschiedenen Lenkplatten 6 in magnetischer Verbindung stehen,
c) wenigstens eine der Lenkplatten 6 mit Kippplatten ungeradzahliger Anzahl in magnetischer Verbindung steht und diese Lenkplatte zwischen den sonstigen Lenkplatten 6, so ungefähr in der Mitte angeordnet ist,
d) die Polaritäten der axial aufeinanderfolgenden magnetischen Teile 4 einander entgegengesetzt sind.

Um die Wirkungsweise des erfindungsgemässen signalanzeigendes Elementes nach Fig. 1 besser erläutern zu können, wurden die fünf Kippplatten 3 der Reihe nach mit den Indizes a, b, c, d, e, und die drei Lenkplatten 6 mit den Indizes A, B, C versehen. In Fig. 2 ist auch die Polarität der magnetischen Teile 4 eingezeichnet, während die Richtung der an den Lenkplatten 6 erregten Polaritäten - für die verschiedene Anordnung der Kippplatten 3 während des Umblätterns - untereinander angeführt ist.

In der Ausgangsposition, in dem einen stabilen Zustand, wie es in Fig. 2 an der linken Seite ersichtlich ist, liegen alle Kippplatten 3 aneinander. Die Lenkplatten 6 A steht mit den Kippplatten 6 a und 3 d, die Lenkplatte 6 B mit der Kippplatte 3 c, die Lenkplatte 6 C mit den Kippplatten 3 b und 3 c in magnetischer Verbindung. In dieser Stellung ist die Lenkplatte 6 A nordpolarisiert, während die Lenkplatten 6 B und 6 C südpolarisiert sind.

Die oberste Kippplatte 3 kann dadurch umgekippt werden, daß die Polarität der damit in magnetischer Verbindung stehenden Lenkplatte 6 C umgeschaltet wird. Nun ist die Lenkplatte 6 C nordpolarisiert und stößt daher die Kippplatten 3 c ab; hingegen wird die andere, mit der Lenkplatte 6 C in magnetischer Verbindung stehende Kippplatte 3 b angezogen.

Um die nachfolgende Kippplatte 3 umkippen zu können, muß die damit in magnetischer Verbindung stehende Lenkplatte 6 A umpolarisiert werden. So wird die Lenkplatte 6 A südpolarisiert, wodurch die andere, mit der gleichen Lenkplatte 6 A in Verbindung stehende Kippplatte 3 a angezogen wird.

Im Hinblick darauf, daß die Lenkplatten 6 an der anderen Seite der Grundplatte 1 zu der Drehachse der Kippplatten 3 symmetrisch angeordnet sind, werden die umgekippten Kippplatten 3 c und 3 d an der anderen Seite angezogen.

Die mittlere Kippplatte 3 c wird durch das Umpolarisieren der damit in magnetischer Verbindung stehenden Lenkplatte 6 B umgekippt. Dies bedeutet, daß an der anderen Seite nun drei Kippplatten 3 e, 3 d, 3 c vorhanden sind und alle in einem gegen die Grundplatte angezogenen Zustand sind.

Um die vorletzte Kippplatte 3 b umkippen zu können, muß man die damit in magnetischer Verbindung stehende Lenkplatte 6 C umpolarisieren, auf diese Weise wird die an der anderen Seite bisher angezogene Kippplatte 3 e abgestoßen. Hingegen kann dieser Abstoß keinesfalls zur Geltung kommen, da an der anderen Seite noch immer zwei Kippplatten 3 d und 3 c angezogen sind und als dritte die mit diesem Arbeitsgang umgekippte Kippplatte 3 b hinzukommt.

Zuletzt kann die letzte Kippplatte 3 a durch die Änderung der Polarität der damit verbundenen Lenkplatte 6 A gekippt werden. Nun wird die von unten zweite Kippplatte 3 d an der anderen Seite abgestoßen. Hingegen kann dieses Abstoßen nicht zur Geltung kommen, da das Umkippen der Kippplatte 3 a die Anzahl der angezogenen Kipplatten 3 in Übergewicht hält.

In Fig. 3 ist ein Ausführungsbeispiel veranschaulicht, bei dem die Anzahl der Erregerspulen 7 um eins kleiner ist als die Anzahl der Lenkplatten 6 bzw. als die Anzahl der zu den Lenkplatten 6 gehörenden Eisenkerne 5. Im Sinne des Ausführungsbeispiels kann diese Anordnung so erreicht werden, daß die Eisenkerne 5 oder wenigstens ein Teil der Eisenkerne 5 mit einem sich an die Eisenkerne eng anschmiegenden, aus weichmagnetischem Material bestehenden, die magnetische Teilung gewährleistenden Kopplungsglied 8 an den von den Enden der Grundplatte 1 abgewandten Enden der Eisenkerne 5 überbrückt sind. In diesem Falle sind die Eisenkerne 5 aus einem hartmagnetischen umpolarisierbaren Grundstoff mit remantenter magnetischer Induktion gefertigt.

Die Lenkplatten 6 können aus weichmagnetischem Grundstoff gefertigt werden; auch der Grundstoff der Eisenkerne 5 kann weichmagnetisch sein, wenn diese nicht mit dem Kopplungsglied 8 überbrückt sind.

Es kann demonstriert werden, daß mit n-zahligen Lenkplatten 6 2ⁿ-1 Kippplatten gesteuert umgekippt werden können. Dies bedeutet, daß in den Figuren, bei denen die Anzahl der Lenkplatten 6 sich auf drei beläuft, 2³ - 1 = 7 St. Lenkplatten 6 umgekippt werden können, von denen lediglich fünf dargestellt sind.

Claims

1. Signalanzeigendes Element für Signalanzeigeapparate mit elektromagnetisch erregbaren Kippplatten zum Anzeigen von mehr als zwei Informationen, mit einer Grundplatte, an der Grundplatte gelagerten Kippplatten mit jeweils wenigstens einem magnetischen Teil, wobei die magnetischen Teile der Kippplatten axial zu deren Drehachse gegeneinander versetzt sind und die magnetischen Achsen der magnetischen Teile zu der Ebene der Kippplatten senkrecht verlaufen, und bipolar erregbaren Elektromagneten zur Steuerung der Kippplatten, wobei an den der Grundplatte zugewandten Enden der Eisenkerne der Elektromagneten vorzugsweise zu der Grundplatte parallele Lenkplatten angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die zu dem einen signalanzeigenden Element gehörenden Lenkplatten (6) axial versetzt angeordnet sind, und daß die Anzahl der Kippplatten (3) wenigstens um eins höher ist, als die Anzahl der Lenkplatten (6), aber immer um eins niedriger ist als die Potenz von 2 mit einem Exponenten, der der Anzahl der Eisenkerne (5) entspricht.

2. Signalanzeigendes Element nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der Kippplatten (3) wenigstens der Zahl 2 potenziert mit einem Exponenten entspricht, der um eins kleiner ist als die Anzahl der Lenkplatten (6).

3. Signalanzeigendes Element nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lenkplatten (6) aus einem weichmagnetischen Grundstoff gefertigt sind.

4. Signalanzeigendes Element nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Eisenkerne (5) aus einem umpolarisierbaren hartmagnetischen Grundstoff mit remanenter magnetischer Induktion ausgebildet sind.

5. Signalanzeigendes Element nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Teil der Eisenkerne (5) über ein sich eng an die Eisenkerne (5) anschmiegendes, aus weichmagnetischem Material ausgebildetes, die magnetische Teilung gewährleistendes Kopplungsglied (8) an den von den Enden der Grundplatte abgewandten Enden der Eisenkerne (5) überbrückt ist.

6. Signalanzeigendes Element nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Teil der Erregerspulen (7) der Elektromagneten an den Kopplungsgliedern (8) angeordnet ist.

7. Signalanzeigendes Element nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der Erregerspulen (7) um eins niederiger ist als die Anzahl der Eisenkerne (5).

8. Signalanzeigendes Element nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Eisenkerne (5) aus einem weichmagnetischen Grundstoff ausgebildet sind, dessen Anfangspermeabilität niedriger ist als die Anfangspermeabilität der Lenkplatten (6).

9. Signalanzeigendes Element nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Polarität der an den beiden in dem stabilen Zustand jeweils einander benachbarten Kipplatten (3) vorhandenen magnetischen Teilen (4) einander gegengesetzt sind.

10. Signalanzeigendes Element nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die an den beiden Kippplatten - die jeweils in dem stabilen Zustand einander benachbart sind - vorhandenen magnetischen Teile (4) mit zwei voneinander verschiedenen Lenkplatten (6) in Verbindung stehen.

11. Signalanzeigendes Element nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine der Lenkplatten (6) mit ungeradzahligen Kippplatten (3) verbunden ist.

12. Siganlanzeigendes Element, nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Polaritäten der in axialer Richtung aufeinanderfolgenden magnetischen Teile (4) entgegengesetzt sind.

13. Signalanzeigendes Element nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Anfangspermeabilität der aus einem weichmagnetischen Grundstoff gefertigten Lenkplatte (6) größer ist als die Anfangspermeabilität des Grundstoffes des an die Lenkplatten (6) angeschlossenen Eisenkerns (5).