DE4427542C1 - Anzeigetafel bestehend aus einer Vielzahl von matrixförmig angeordneten Anzeigeelementen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Anzeigetafel gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine derartige Anzeigetafel ist bereits bekannt. So wird in der DE-OS 22 44 322 eine elektrisch einstellbare Anzeigetafel beschrieben, bei welcher die Anzeigeelemente in Form von drehbar gelagerten magnetisierten Rollen ausgebildet sind, welche durch Einwirkung ihres Magnetfeldes auf ein feststehendes Polblech oder dergleichen in ihrer Lage gehalten werden und die entsprechend ihrer Lage dem Beschauer entweder ein helles oder ein dunkles Feld zuwenden. Zur Einstellung der Magnetrollen wird ein Elektromagnet an diesen vorbeigeführt, welcher durch entsprechende Stromrichtung ein Magnetfeld erzeugt, das die jeweils dem Elektromagneten gegenüberstehende Magnetrolle in die gewünschte Lage dreht.

Weiterhin ist aus der DE 31 48 276 A1 eine Anzeigeeinrichtung bekannt, bei welcher die einzelnen Anzeigeelemente aus einem Dreikantprisma gebildet werden und zwei Seiten als Anzeigefläche verwendet werden. Jedes Anzeigeelement ist einzeln gelagert, wobei der einfache Polarisationsmagnet in der Nähe der Drehachse angebracht ist. Jedes Anzeigeelement weist einen Steuermagneten aus Weicheisen oder remanentem Material auf, wobei ein spalten- oder zeilenindividueller Elektromagnet an dem, dem Anzeigeelement abgewandten Ende des Steuermagneten vorbeibewegt wird. Das Magnetfeld des Elektromagneten wirkt über den Steuermagnet auf den Polarisationsmagnet, wobei bei einer Remanenz das Anzeigeelement sicher in der zuletzt eingestellten Lage durch das remanente Magnetfeld des Steuermagneten gehalten wird.

Aufgrund ihres Aufbaus ermöglichen die bekannten Anzeigevorrichtungen den Aufbau großer Anzeigetafeln mit hohem Auflösungsvermögen, wenn man von einer Anzeigefläche eines Anzeigeelements von circa 1 cm² ausgeht. Für Anzeigetafeln mit geringen Abmessungen und hohem Auflösungsvermögen sind derartige Anzeigeelemente nicht geeignet.

Die Aufgabe der Erfindung besteht nun darin, eine Anzeigetafel der eingangs genannten Art anzugeben, welche auch für kleine Abmessungen der Anzeigeelemente eine einfache und kostengünstige Herstellung erlaubt.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Durch die rechteckige Öffnung werden drei Polschuhe gebildet, wodurch sich der Polarisationsmagnet in jeder der beiden Ruhelagen nach dem Einstellvorgang sicher hält. Durch die rechteckige Öffnung des Polflächenkamms wird das auf der Achse axial bewegliche Anzeigeelement genau positioniert, da der Polarisationsmagnet seine axiale Lage innerhalb der rechteckigen Öffnung infolge des Magnetfeldes selbsttätig einnimmt.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

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

Es zeigt

Fig. 1 den schematischen Aufbau,

Fig. 2 einen axialen Schnitt durch mehrere Anzeigeelemente mit dem Elektromagnet,

Fig. 3 einen ebensolchen Schnitt, zusätzlich mit der Achshalterung,

Fig. 4 eine Draufsicht auf die Anzeigetafel,

Fig. 5 eine Gesamtansicht der Anzeigetafel,

Fig. 6 einen Schnitt durch den oberen Teil der Anzeigetafel,

Fig. 7 einen Schnitt durch den unteren Teil der Anzeigetafel und

Fig. 8 den prinzipiellen Aufbau eines Anzeigeelementes.

Zunächst wird das Grundprinzip anhand von Fig. 1 erläutert. Auf Achsen 9 ist jeweils ein Anzeigeelement 1 mit seinem fest verbundenen Polarisationselement 27 drehbar gelagert. Der Polarisationsmagnet 27 weist zwei Nordpole N und zwei Südpole S auf, die derart angeordnet sind, daß sich jeweils die gleichnamigen Pole gegenüberstehen. Das Anzeigeelement 1 weist zwei Anzeigeflächen 3 und 4 auf, von denen die eine schwarz und die andere weiß gefärbt ist. In Höhe des Polarisationsmagneten 27, und zwar auf der dem Beschauer zugewandten Seite der Achse 9 ist ein Polflächenkamm 7 angeordnet, dessen rechteckige Öffnung 38 als Polschuhe für den Polarisationsmagneten 27 wirkt und diesen zur Hälfte umschließt, so daß sich den Polflächenkamm 7 ein magnetischer Schluß zwischen zwei ungleichnamigen Polen des Polarisationsmagneten 27 einstellen kann. Die Pole des Polarisationsmagneten 27 sind dabei, bezogen auf das Anzeigeelement 1, derart angeordnet, daß der eine Südpol S der Anzeigefläche 4 und der eine Nordpol N der anderen Anzeigefläche 3 zugewandt ist, wobei beide Anzeigeflächen 3 und 4 rechtwinklig zueinanderstehen.

Die Einstellung des Anzeigeelements 1 erfolgt durch einen Elektromagnet 6 dadurch, daß dieser mit seinem Magnetstift 5 in der Nähe des Polarisationsmagneten 27, und zwar auf der dem Beschauer abgewandten Seite vorbeibewegt wird. Wird die Bewegung des Elektromagneten 6 von links nach rechts betrachtet, und davon ausgegangen, daß die Anzeigefläche 3 des Anzeigeelements 1 dem Beschauer zugewandt ist und eine Einstellung des Anzeigeelements 1 erfolgen soll, so wird der Elektromagnet 6 derart vom Strom durchflossen, daß sich an dem, dem Polarisationsmagnet 27 zugewandten Ende des Magnetstifts 5 ein Nordpol N einstellt, so beginnt eine Drehbewegung des Anzeigeelements 1, indem der Nordpol N des Magnetstifts 5 und der Nordpol N des Polarisationsmagneten 27 sich voneinander abzustoßen, je näher der Magnetstift 5 herankommt. Gleichzeitig wird der magnetische Südpol S des Polarisationsmagneten 27 vom Nordpol N des Magnetstiftes 5 angezogen, so daß nach Verlassen des Bereichs des Polarisationsmagneten 27 durch den Magnetstift 5 das Anzeigeelement 1 mit seiner Anzeigefläche 4 dem Beschauer zugewandt ist. Durch die fortschreitende Bewegung des Elektromagneten 6 entfernt sich das Ende des Magnetstiftes 5 ständig weiter von dem Polarisationsmagnet 27, so daß dieser das Anzeigeelement 1 in der eingestellten Lage hält, und zwar durch das magnetische Zusammenwirken der Magnetpole des Polarisationsmagneten 27 mit dem, durch die, die Öffnung 38 des Polflächenkamms 7 gebildeten Polschuhe. Die Bewegungsrichtung des Elektromagneten 6 von links nach rechts kann beispielsweise zur Einstellung der Anzeigeelemente 1 für die gewünschte Darstellung dienen, während in umgekehrter Richtung von rechts nach links das Löschen der eingestellten Anzeigeinformation erfolgt.

Selbstverständlich ist dafür Sorge zu tragen, daß der Elektromagnet 6, welcher kontinuierlich an sämtlichen Anzeigeelementen 1 der betreffenden Reihe vorbeibewegt wird, rechtzeitig und für einen bestimmten Zeitraum vom elektrischen Strom durchflossen wird, damit die gewünschte Einstellbewegung des Anzeigeelements 1 sicher durchgeführt wird.

Der Körper des Anzeigeelements 1 ist aus einem würfelförmigen Körper gebildet (Fig. 8), welcher drei Seitenwände 33, 34 und 35 aufweist, wobei diese aneinanderstoßen und einen gemeinsamen Eckpunkt 36 aufweisen. Die erste Seitenwand 35 weist eine mittig angeordnete Bohrung 39 auf, durch deren Mittelpunkt die Drehachse 37 des Anzeigeelements verläuft. Dabei bilden die Seitenwände 33 und 34 die beiden Anzeigeflächen.

Der Körper des Anzeigeelements 1 kann auch drei oder vier Anzeigeflächen aufweisen, dabei sind jedoch Mittel vorhanden, durch welche sich die augenblickliche Lage jedes einzelnen Anzeigeelements 1 feststellen läßt, damit die Steuerung der Elektromagneten 6 eindeutig erfolgen kann. Dabei ist es möglich, mehrfarbige Anzeigen durchzuführen. Ebenso ist es denkbar, das Anzeigeelement 1 derart auszubilden, daß in einer Lage desselben eine hinter der Anzeigetafel angeordnete, sämtliche Anzeigeelemente 1 versorgende, gemeinsame Beleuchtungsvorrichtung sichtbar und in einer anderen Lage des Anzeigeelements 1 verdeckt wird.

Am Anzeigeelement 1 ist eine Buchse 2 angebracht (Fig. 2, Fig. 3), und zwar an der ersten Seitenwand 35 (Fig. 8). Die Buchse 2 weist dabei eine entsprechende Länge auf, so daß diese in den Innenraum des benachbarten Anzeigeelements 1 hineinragt. Die Buchse 2 besteht aus einem magnetisierbaren Material mit remanenten Eigenschaften, beispielsweise einem entsprechenden Kunststoffgemisch. Die Buchsen 2 sind mit beispielsweise vier jeweils im Winkel von 90 Grad angeordneten Nuten 28 versehen und werden durch den Spritzvorgang des Anzeigeelements 1 mit diesem fest verbunden, wobei durch die Nuten 28 die Verdrehungssicherheit der Buchse 2 im Anzeigeelement 1 erhöht wird. Nach dem Spritzvorgang erfolgt die dauerhafte Einprägung der Magnetpole in die Buchse 2, so daß diese nicht nur das Lagerelement des Anzeigeelements 1, sondern auch dessen Polarisationsmagnet 27 bildet. Die Buchse 2 weist eine Bohrung auf, welche derart bemessen ist, daß das Anzeigeelement 1 sich leicht auf der Achse 9 bewegt. Der Abstand der einzelnen Anzeigeelemente 1 zueinander wird durch die Polflächenkämme 7, und zwar durch die bereits beschriebene Einstellung der Magnetpole des Polarisationsmagneten 27 auf die durch die rechteckige Öffnung 38 gebildeten Polschuhe des Polflächenkamms 7 bestimmt. Die magnetische Wirkung ist dabei auch folgende, daß die als Polarisationsmagnet 27 wirkende Buchse 2 sich mittig auf den Polflächenkamm 7 einstellt, so daß Abstandshalter oder Führungsringe für die einzelnen Anzeigeelemente 1 zur Einhaltung der Position auf der Achse 9 nicht notwendig sind. Der einen Spulenkörper 29 aufweisende Elektromagnet 6 wird unterhalb des Polflächenkamms 7 mit dem Ende seines Magnetstiftes 5 in der Nähe der Buchse 2 bewegt und dient so zur Einstellung des Anzeigeelements 1 während eines Einstell- oder Löschvorgangs in der bereits beschriebenen Weise. Die Achse 9 ist für jeweils eine Anzahl von Anzeigeelementen 1 vorhanden und wird durch jeweils einen anzeigeindividuellen Achshalter 30 gehalten (Fig. 3), welcher einen Teil eines Achshalterkammes 8 bildet. Der Achshalter 30 befindet sich dabei im Innern des Anzeigeelements 1. Die Achshalterkämme 8 sind derart angeordnet, daß zwischen diesen ein Raum frei bleibt, in welchem sich der Magnetstift 5 des Elektromagneten 6 bewegen kann.

Die bisher beschriebenen Einrichtungen sind modulartig aufgebaut, d. h. daß für beispielsweise jeweils acht Spalten mit einer bestimmten Anzahl von Zeilen ein Polflächenkörper 10 und ein Achshalterkörper 11 vorhanden sind, wobei jeweils eine Achse 9 für acht Spalten vorhanden ist. Der Polflächenkörper 10 (Fig. 4) ist beispielsweise aus Vollmaterial gefräst und weist jeweils breite Schlitze 26 auf, zwischen denen sich jeweils zwei Polflächenkämme 7 befinden. Der Polflächenkörper 10 ist aus weichmagnetischem Material gefertigt, beispielsweise aus Flacheisen entsprechender Stärke. Der Achshalterkörper 11 ist ebenfalls aus Flachmaterial, beispielsweise aus einem nichtmagnetischen Material wie beispielsweise Messing gefertigt, der Achshalterkörper 11 weist schmale Schlitze 25 auf, zwischen denen sich jeweils zwei Achshalterkämme 8 mit den Achshaltern 30 befinden. Innerhalb des schmalen Schlitzes 25 bewegt sich der Magnetstift 5 des Elektromagneten 6. Der Achshalterkörper 11 weist zwei Bohrungen 32 auf, durch welche der Achshalterkörper 11 mit dem darüberliegenden Polflächenkörper 10 durch entsprechende Gewindelöcher 31 mittels Schrauben 22 verbunden werden kann (Fig. 6, 7). Die Achse 9 ist ebenfalls mit einer entsprechenden Länge für acht Spalten vorgesehen. Die an den beiden Außenseiten befindlichen Achshalterkämme 8 mit den Achshaltern 30 weisen nur die halbe Breite der übrigen Achshalterkämme 8 auf, so daß die Module jeweils für acht Spalten sich beliebig nebeneinander anordnen lassen. Dabei ragen jeweils die Anzeigeelemente 1 eines Moduls über die Hälften der Achshalter 30 des auf der linken Seite benachbarten Moduls, wie dies aus Fig. 3 ersichtlich ist. Es ist auch möglich, auf die Polflächenkörper 10 zu verzichten und die Polflächenkämme 7 einzeln in entsprechende nicht gezeigte Nuten des Achshalterkörpers 11 einzusetzen und durch entsprechende Mittel dort zu befestigen. Die Polflächenkörper 10 bilden an beiden Enden eine Abdeckung 24, die auch zur Verschraubung der einzelnen Module mit einem Rahmen 12 der Anzeigetafel dient (Fig. 5). Durch die Polflächenkörper 10 und die seitlichen Abdeckungen 44 wird eine Anzeigeöffnung 43 gebildet, in welcher die einzelnen Anzeigeelemente 1 sichtbar sind. Die Abdeckungen 24, die seitlichen Abdeckungen 44 und die dem Beschauer zugewandte Seite der Polflächenkämme 7 können beispielsweise weiß eingefärbt sein, so daß die darzustellenden Buchstaben, Ziffern und Zeichen in schwarzer Schrift angezeigt werden. Am Rahmen 12 ist unterhalb der Module eine Führung 14 angebracht, auf welcher ein Schlitten 13 von oben nach unten bzw. von unten nach oben in Spaltenrichtung beweglich geführt wird. Der Schlitten 13 reicht über die gesamte Zeilenbreite. Angetrieben wird der Schlitten 13 durch ein Antriebsband 15, welches mit einer Befestigung 40 mit dem Schlitten 13 fest verbunden ist. Das Antriebsband 15 ist ein Endlosband, welches über eine Umlenkrolle 16 im oberen Bereich des Rahmens 12 geführt wird.

Am Schlitten 13 ist mittels eines Winkelprofils 41 zur Stabilisierung eine Leiterplatte 21 befestigt, welche die spaltenindividuellen Elektromagnete 6 und dazugehörige elektronische Bauteile 42 trägt. Ist infolge der geringen Abmessungen der Anzeigeelemente 1 und die dadurch bedingten Abstände der Polflächenkämme 7 eine Anordnung der Elektromagnete 6 nebeneinander nicht möglich, so sind diese zeilenversetzt anzuordnen, wobei beispielsweise die Elektromagnete 6 für die geraden Spalten in der einen Position und die Elektromagnete 6 für die ungeraden Spalten in der zweiten gezeigten Position angeordnet sind. Der Schlitten 13 hat seine Ruhelage entweder in seiner oberen Endposition 19 oder in seiner unteren Endposition 20, jedenfalls immer unterhalb der Abdeckung 24. Angetrieben wird das Antriebsband 15 durch eine Antriebsrolle 17 eines Antriebsmotors 18.

Die Lage des Schlittens 13 in den beiden Endpositionen 19 und 20 kann beispielsweise durch Lichtschranken oder Mikroschalter definiert werden, ebenso die jeweilige Lage des Schlittens 13 während einer Bewegung, damit sichergestellt werden kann, daß der jeweilige Elektromagnet 6 im Bereich eines Anzeigeelements 1 auch die richtige Einstellinformation erhält. Der Antriebsmotor 18 kann auch als Schrittmotor ausgebildet sein.

Claims (19)

1. Anzeigetafel bestehend aus einer Vielzahl von, auf jeweils einer von mehreren zeilenförmig angeordneten Achsen nebeneinander in Spalten matrixförmig drehbar aufgereihten, jeweils einen als Scheibe ausgebildeten Polarisationsmagnet und mindestens zwei unterschiedlich eingefärbte Anzeigeflächen aufweisenden Anzeigeelementen, wobei den Anzeigeelementen je Zeile oder Spalte jeweils eine gemeinsame Einstell- und Löscheinrichtung in Form eines im Bereich der betreffenden Polarisationsmagneten beweglichen, sämtlichen Anzeigeelementen einer Zeile oder Spalte in Form eines steuerbaren Elektromagneten zugeordnet ist und der scheibenförmige, die Achse umschließende, Polarisationsmagnet zwei Polpaare aufweist, deren gleichnamige Pole sich jeweils gegenüberstehen, dadurch gekennzeichnet,
daß das Anzeigeelement (1) mittels einer, als Polarisationsmagnet (27) ausgebildeten Buchse (2) auf der Achse (9) drehbar gelagert ist,
daß der auf der Achse (9) axial bewegliche Polarisationsmagnet (27) durch eine, den Polarisationsmagnet (27) zur Hälfte radial umfassende, rechteckige Öffnung (38) eines, für eine Vielzahl von in einer Spalte angeordneten Anzeigeelementen (1) vorgesehenen, aus Weicheisen bestehenden Polflächenkamms (7) gebildet wird, über welchen jeweils ein magnetischer Schluß zwischen zwei ungleichnamigen Polen des Polarisationsmagneten (27) einstellbar ist und daß der Polflächenkamm (7) vor der Achse (9) auf der dem Beschauer zugewandten Seite angebracht ist.

2. Anzeigetafel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das einzelne Anzeigeelement (1) aus einem offenen Würfelkörper mit drei aneinanderstoßenden Seitenwänden (33, 34, 35) mit einem gemeinsamen Eckpunkt (36) besteht, wobei die Drehachse (37) des Würfelkörpers senkrecht durch die erste Seitenwand (35) und parallel zur zweiten (33) und zur dritten (34) Seitenwand verläuft und die Anzeigeflächen (3, 4) jeweils durch die Außenseite der zweiten (33) und der dritten (34) Seitenwand gebildet sind.

3. Anzeigetafel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Buchse (2) an der ersten Seitenwand (35) des Anzeigeelements (1) angebracht ist.

4. Anzeigetafel nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Buchse (2) des Anzeigeelements (1) auf der der ersten Seitenwand (35) abgewandten Seite in den Raum des benachbarten Anzeigeelements (1) hineinragt.

5. Anzeigetafel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Buchse (2) mittig von der rechteckigen Öffnung (38) des Polflächenkamms (7) umfaßt wird.

6. Anzeigetafel nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse (9) im Bereich jedes Anzeigeelements (1) durch einen Achshalter (30) gehalten ist, wobei die Achshalter (30) einer Spalte jeweils einen Achshalterkamm (8) bilden.

7. Anzeigetafel nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils mehrere Polflächenkämme (7) einen gemeinsamen Polflächenkörper (10) bilden.

8. Anzeigetafel nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils mehrere Achshalterkämme (8) einen gemeinsamen Achshalterkörper (11) bilden.

9. Anzeigetafel nach den Ansprüchen 1 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Polflächenkämme (7) in entsprechende Nuten des Achshalterkörpers (11) eingesetzt sind.

10. Anzeigetafel nach den Ansprüchen 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils ein Polflächenkörper (10) und ein Achshalterkörper (11) für eine gleiche Anzahl Spalten vorgesehen und miteinander verschraubt sind.

11. Anzeigetafel nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Polflächenkörper (10) durch Anbringung von spaltenweise verlaufenden breiten Schlitzen (26) und von den dazu quer verlaufenden, rechteckigen Öffnungen (38) in den zwischen den breiten Schlitzen (26) befindlichen Polflächenkämmen (7) hergestellt ist.

12. Anzeigetafel nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Achshalterkörper (11) aus einem magnetisch nichtleitenden Material durch Anbringen von spaltenweise verlaufenden schmalen Schlitzen (25) und von dazu quer verlaufenden rechteckigen Öffnungen zwischen den Achshaltern (30) in den zweiten den schmalen Schlitzen (25) befindlichen Achshalterkämmen (8) hergestellt ist.

13. Anzeigetafel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein in Spaltenrichtung beweglicher Schlitten (13) vorgesehen ist, und daß an diesem sämtliche spaltenindividuelle Elektromagnete (6) angebracht sind.

14. Anzeigetafel nach den Ansprüchen 7 und 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitten (13) in einer ersten oberen (19) und in einer zweiten unteren (20) Endposition durch jeweils eine an den Polflächenkörper (10) angebrachte Abdeckung (24) verdeckt ist.

15. Anzeigetafel nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektromagnete (6) auf einer gemeinsamen Leiterplatte (21) angebracht sind, welche durch ein, sämtliche Spalten übergreifendes Winkelprofil (41) mit einem parallel zu den Zeilen verlaufenden Schenkel an dem Schlitten (13) befestigt ist.

16. Anzeigetafel nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Achshalterkörper (11) bzw. die miteinander verbundenen Polflächenkörper (10) und Achshalterkörper (11) jeweils mit einem gemeinsamen Rahmen (12) verschraubt sind.

17. Anzeigetafel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Anzeigeflächen transparent ist.

18. Anzeigetafel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Buchse (2) auf der Außenseite auf der der ersten Seitenwand (35) zugewandten Seite mit mehreren axial verlaufenden Nuten (28) versehen ist, wobei diese von der ersten Seitenwand (35) fest umschlossen sind.

19. Anzeigetafel nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Buchse (2) aus einem magnetisierbaren Material mit remanenten Eigenschaften besteht und die Pole durch entsprechendes Magnetisieren nach dem Spritzvorgang des Anzeigeelements (1) dauerhaft festgelegt sind.