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Vorrichtung zur Darstellung leuchtender Bilder Die Erfindung bezieht
sich auf eine Vorrichtung, mittels welcher leuchtende Bilder im Freien hergestellt
werden sollen, die durch elektrische Glühlampen oder andere Einzellampen gebildet
werden. Die Vorrichtung eignet sich insbesondere zur Darstellung ganzer Bilder.
Die Schaltung der Lampen erfolgt entweder von Hand mit Hilfe eines Zeichenbrettes,
auf welchem der Bedienende zeichnet, oder selbsttätig mit Hilfe eines gelochten
oder geschlitzten Schablonenbandes als Steuermittel.
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Das aufgezeichnete Bild kann auf einmal zum Leuchten gebracht werden,
oder es kann von einer Kante der Bildtafel zur anderen oder in umgekehrter Richtung
sichtbar gemacht werden. Es kann auch wiederholt zum Leuchten gebracht und wieder
ausgelöscht werden. Das Neue ist in den Patentansprüchen niedergelegt.
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Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise dargestellt: Bild
i ist eine allgemeine schematische Darstellung der zur Steuerung der Stromkreise
beim Handbetrieb und beim selbsttätigen Betrieb dienenden Schaltungen; Bild 2 ist
eine allgemeine schematische Darstellung der Stromkreise auf der Bildtafel selbst;
Bild 3 ist eine schematische Darstellung des mechanischen Aufbaus der Bildtafel;
Bild .4 ist ein Querschnitt durch einen Lampenkasten; Bild 5 ist ein Querschnitt
durch einen Teil des Zeichenbrettes für Handschaltung; Bild 6 ist die schematische
Darstellung eines als Ganzes erzeugten Bildes; Bild 7 zeigt, wie das gleiche leuchtende
Bild entsteht, wenn es von links nach rechts zum Aufleuchten gebracht wird.
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Die Bildtafel (s. Bild 3) besteht aus dem Eisengitterwerk io, welches
aus senkrechten Balken i i und waagerechten Stäben 12 zusammengesetzt ist. Auf je
zwei Stäben 1a sind senkrecht eine Reihe von länglichen Lampenkästen 13 angebracht
(s. den in Bild 4 gezeichneten Querschnitt). Die Lampenkästen sind verhältnismäßig
schmal (75 bis 15o mm breit und i,2o bis -2,4o m lang). Auf jedem Kasten ist eine
Reihe Glühlampen montiert, von denen der Übersichtlichkeit halber nur drei gezeichnet
sind. Gewöhnlich sind etwa io Lampen auf dem laufenden Meter angeordnet, also 12
Lampen auf einem Kasten von i,2o m Länge und 24 Lampen auf einem Kasten von 2,4o
m Länge. Die Kästen haben zur Herabsetzung des Winddrucks untereinander Zwischenräume
wie die
Stäbe in einem Zaun, sind aber doch so eng gestellt, daß
die zusammengehörigen Lampen benachbarter Kästen Quadrate bilden, welche bei dem
genannten Beispiel eine Seitenlänge von ro cm besitzen. Die Kästen der von oben
nach unten aufeinanderfolgenden Reihen sind geradlinig ausgerichtet. Auf diese Weise
bilden die im Abstand von ro cm auf der Tafel angeordneten Lampen ein rechtwinkliges
Koordinatensystem. jede Lampe liegt gleichzeitig in einer senkrechten und in einer
waagerechten Reihe. In der schematischen Zeichnung (Bild 6 und Bild 7) wird
durch jedes der kleinen Vierecke eine Lampe bezeichnet. Bei der dargestellten quadratischen
Tafel von etwa r2o mm Seitenlänge sind in 8o Reihen von je 8o Stück insgesamt 6
4oo Lampen vorgesehen. Diese Lampen 4verden durch die in Bild r und 2 dargestellten
Schaltkreise zum Aufleuchten gebracht.
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Im Schaltbild 2 sind die einzelnen Lampen mit 14 bezeichnet. Sie werden
gespeist von senkrechten, durch die Lampenkästen der einzelnen Reihen laufenden
Sammelschienen 15. Ihre Verbindung mit diesen Sammelschienen wird durch Lampenrelais
16 hergestellt, von denen jede Lampe eines besitzt. Die Schaltung geschieht durch
den gewöhnlich offenen, bei Erregung des betreifenden Relais geschlossenen Kontakt
17. Die Relais werden ihrerseits jedes für sich über Schaltkreise 18 beeinflußt.
jedes durch seinen zugehörigen Stromkreis 18 ausgelöste Relais wird durch den Kontakt
z9 an den gemeinsamen Niederspannungsstromkreis 2o angeschlossen, welcher sämtliche
Relais speist.
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Die einzelnen Lampenrelais sind ihrerseits wechselweise durch Gruppenschaltrelais
2z in Gruppen schaltbar. Die einzelnen Relais jeder senkrechten Kastenreihe werden
geschaltet durch die Gruppenrelais 21 dieser senkrechten Reihe. Für jeden Kasten
13 ist ein solches Relais 2i vorgesehen. Die Relais 21 aller Kästen dieser senkrechten
Reihe werden parallel durch die gemeinsame Zuleitung 22 erregt. Die Schaltkreise
18 jedes Kastens 13 werden durch mehrere gewöhnlich offene Kontakte des betreffenden
Gruppenrelais 21 geschaltet. Die Schaltkreise 18 sind gewöhnlich durch die Kontakte
23 unterbrochen.
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Die Kontakte 23 der Gruppenschaltrelais erhalten ihren Strom von der
Verteilertafel durch die Leitungen 24. Die Leitungen 24 liegen, wie aus dem Schaltbild
hervorgeht, parallel zu den Kontakten 23 der zugehörigen senkrechten Reihen. Anderseits
empfangen die Gruppenrelais 2r ihre Energie von den Verteilerleitungen 25 nicht
durch Mehrfachc)der Parallelanschlüsse der senkrechten Reihen, sondern durch einen
besonderen Anschluß der Gruppenrelais jeder senkrechten Reihe mit je einer zugehörigen
Leitung25.
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Aus Bild r geht hervor, daß die Mehrfachleitungen 24 der Lampenrelais
an den waagerechten Teilen 26, die Mehrfachleitungen 25 der Gruppenrelais an den
senkrechten Teilen 27 der Handschaltvorrichtung bzw. des Zeichenbrettes 28 und an
die zugehörigen Teile 29 und 3o der selbsttätigen Schaltvorrichtung 3 1 angeschlossen
sind. Die Teile 26 und 27 der Handschaltvorrichtung liegen in verschiedenen Ebenen
übereinander und sind von gleicher Größe. jeder Teil besteht aus einer Reihe eng
aneinander liegender, durch Isolationsmaterial voneinander getrennter Metallstäbe
(s. Bild 5). Im Teil 26 ist die Anzahl der Stäbe gleich der Anzahl der einzelnen
Lampen in jeder senkrechten Reihe vom oberen bis zum unteren Ende der Bildtafel.
Im Teil 27 ist die Zahl der Stäbe gleich der Anzahl der Lampengruppen von links
nach rechts auf der Bildtafel. Die Stäbe des Teils 26 sind waagerecht, die des Teils
27 senkrecht angeordnet (s. perspektivische Darstellung). Die Stäbe sind mit den
Verteilerleitungen a4 bzw. 25 verbunden, welche jede für sich mit den einzelnen
Lampen bzw. Lampengruppen auf der Bildtafel zusammenhängen, so daß jeder Koordinatenpunkt
auf der Bildtafel mit dem entsprechenden Ko-or dinatenpunkt auf dem Handschaltbrett
übereinstimmt. Über die Stäbe des Teils 26 gleitet ein nach allen Richtungen leicht
beweglicher Kontaktstift 32, der durch eine Pantograph-Bewegungsvorrichtung geführt
wird. Ein ähnlicher Kontaktstift 34 gleitet ebenso auf Tei127 der Handschaltvorrichtung
28 und wird durch ebensolchen Pantographen 35 geführt. Die beiden Pantographen sind
mechanisch verbunden und werden bei manueller Führung des einen, wie in Bild z dargestellt,
beide zu gleicher Zeit bewegt. Es sind zwei konzentrische Achsen 36, 37 vorhanden.
Mit jeder Achse sind die entsprechenden Arme der beiden Pantographen 33, 35 fest
verbunden. Die Achsen 36 und 37 und die Kontakte 32 bzw. 34 sind über die Leitungen
38 mit Handschalter 39 direkt finit dem positiven Batteriepol verbunden. Wird der
Schalter 39 geschlossen und werden die Kontakte 32 und 34 über die Oberfläche der
Teile 26 und 27 bewegt, so werden die Relais 16 und 21 wechselweise, Gruppe nach
Gruppe und Lampe nach Lampe in jeder Gruppe, erregt in genauer LTbereinstimmung
mit der Bewegung der Kontakte 32 bzw. 34 in den beiden Ordinatensystemen.
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Die automatische Schaltung enthält ein perforiertes Band 40, das mit
seinen beidem ; Enden auf Vorratsrollen 41 aufge-ivickelt ist. Zwischen den Vorratsrollen
sitzen im geringen
Abstand Antriebsrollen 42 mit Zähnen, welche
in Lochreihen am Rand des Bandes eingreifen. Die Antriebsrolle:t 4-@ werden durch
die im Bild schematisch mit direktem Antrieb gezeichneten Elektromotoren 43 bewegt,
welche in Wirklichkeit mit einem zwischengeschalteten Übersetzungsgetriebe den Antrieb
bewirken. Außerdem drehen die Motoren ,43 noch über einen Gleitriemenantrieb o.
dgl. .4-. die Vorratsrollen .42. Bei genügend großem Übersetzt:ngsverhältnis der
Verbindung .4,4 bleibt das Band .4o stets genügend gespannt. Die Rollen .42 bestehen
aus leitendem Material. Z=ar einen von ihnen gehört eine senkrecht zu .1o angebrachte
Bürstenreihe 29, deren einzeine Bürsten je einer Längsreihe von Löchern in dem perforierten
Band zugeordnet sind. An einem Rand des perforierten Bandes .4o ist eine weitere
Bürstenreihe 3o angebracht. Die Bürsten 29 entsprechen der Zahl der einzelnen Lampen
jeder senkrechten Gruppe. Die Bürsten 30 entsprechen in ihrer Zahl der Zahl
der senkrechten Gruppen. Unter den Bürsten 30 ist ein leitender Längsstab
.45 angebracht, mit welchem die Bürsten der Reihe nach in Berührung kommen, wenn
sie der Reihe nach durch einen in Band .4o vorgesehenen Längsschlitz freigegeben
werden. Die Lampen 14 können also entsprechend dein rechtwinkligen Koordinatensystem
zum Aufleuchten gebracht werden, und zwar die einzelnen Lampen der Gruppen durch
Querreihen von Löchern in Band .4o (Kontakt der Bürsten 29 mit Rolle 4a), die Gruppen
selbst der Reihe nach durch einen einzigen Längsschlitz, welcher in Richtung der
Bürstenreihe 30 liegt. Die einzelnen Bürsten dieser Reihe machen dann nach und nach
entsprechend der Freigabe durch den vorschreitenden Schlitz Kontakt mit dem leitenden
Stab 45 und setzen dadurch die senkrechten Gruppen unter Strom. Der positive Pol
der Batterie wird bei 4.2 und .45 über die Leitung .46 durch den doppelten Umschalter
39 zugeführt.
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Die Motoren .43 werden durch das Band .4o selbst geschaltet, und zwar
der eine durch Bürste.47 über das Relais d.8, der andere durch Bürste .49 über das
Relais 5o. Der Zuführungsstromkreis 5 1 für jedes Relais wird durch -das
andere Relais über einen für gewöhnlich geschlossenen Kontakt geöffnet, wenn dieses
erregt wird. Zu den Bürsten .:E7 und .49 gehören zwei Löcher, jedes an einem Ende
des Bandes .4o, welche im Bild schematisch durch das zum Zwecke größerer Deutlichkeit
versetzte Loch 52 angedeutet sind. Erreicht das Loch 52 am Ende des Bandes .4o bei
der Bewegung des Bandes in der Richturig des eingezeichneten Pfeiles die Bürste
49, so spricht das Relais 5o an, öffnet den Stromkreis des vorher in Betrieb befindliche«
Motors .43 über 51 und schließt gleichzeitig den Stromkreis für Motor .43', wodurch
die Walze wieder rückwärts läuft. Diese Bewegung in der umgekehrten Richtung dauert
an, bis das entgegengesetzte Ende des Bandes .i.o die Bürste .47 erreicht, Relais
.48 anspricht und seinerseits Relais 5o mit Motor .43' außer Betrieb und Motor ,43
in Betrieb setzt, wodurch die Bewegung des Bandes .4o wieder umgekehrt wird. Die
Bürsten 29 haben gebogene Enden und sind so beschaffen, daß das Band vorwärts und
rückwärts gleich leicht laufen kann. Die Geschwindigkeit der Antriebsrollen und
infolgedessen die Leuchtdauer des Bildes wird durch ein Relais 53 bestimmt, welches
einen Widerstand 5q., .der in Reihe mit den Motoren .43 und 43' liegt, ein- und
ausschaltet. Das Relais 53 wird über den Stromkreis 55 durch die Bürste 56 (neben
der Bürste 47) geschaltet und steht dann mit der leitenden Antriebsrolle 4.2 durch
eine schlitzartige Perforation 57 in Verbindung. Der Widerstand 54 ist für gewöhnlich
nicht eingeschaltet. Sobald er durch Erregung von Relais 53 eingeschaltet wird,
läuft der Antriebsmotor 43 sehr viel langsamer und bewirkt dadurch das Stehenbleiben
des Leuchtbildes.
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Während des Stehenbleibens kann das Bild sein Aussehen in verschiedener
Weise verändern. In Fortsetzung des Schlitzes 57 sind in dem bewegtedBand keine
Löcher vorgesehen, welche mit den Bürstengruppen a9 oder 30 in Verbindung
stehen können. Vorgesehen sind dagegen Löcher 58, welche mit Bürsten 59 in Verbindung
treten können, die in der Reihe 29 angeordnet sind. Diese Löcher können auch schlitzförmig
sein und können die Relais 6o, 61, 62 beeinflussen. Durch das Relais 6o wird der
gewöhnlich geschlossene Kontakt 63 geöffnet, durch welchen der positive Pol der
Batterie an den gemeinsamen Endleiter 64. aller Lampenrelais angelegt wird. So kann
das ganze Leuchtbild, das durch das Band 40 eingeschaltet war, ausgelöscht werden.
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Durch das Relais 61 wird der normalerweise geschlossene Kontakt geöffnet
und der positive Pol der Batterie an den Unterbrecher 66 gelegt. Durch den Stromunterbrecher
wird mit Hilfe des Kontakts 67 der Strom vom Schalter 68' an die eine Seite der
Leitungen 15 gelegt. Bei Erregung des Relais 6s durch ein Loch im Bande .4o werdet
die normalerweise leuchtenden Lampen ausgelöscht. Das ist ganz unabhängig von der
Löschwirkung, die auf Abschalten der Lampenrelais 16 von der gemeinsamen Batterie
mit Hilfe der Relais 6o beruht. Es ist aber unerwünscht, die Lampenstromkreise durch
die Kontakte der Relais 16 zu unterbrechen,
weil dies eine unerwünschte
Abnutzung und Arbeitsunsicherheit bei diesen Relais im Gefolge hat. Solange daher
der Stromunterbrecher 66 erregt wird, wird auch durch seine Kontakte 67 ein Relais
68 beeinflußt, welches als Hilfsrelais für das Relais 6o wirkt. Das Relais 68 hält,
solange es erregt wird, seine Kontakte 69 parallel zum Kontakt 63 geschlossen und
verhindert so das Ausschalten der Relais 16 so lange, bis der Stromunterbrecher
66 den Strom aus den Leitungen 15
unterbrochen und die Relais 16 außer Strom
gesetzt hat.
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Das Relais 62 steuert mittels der Kontakte 71 den Stromunterbrecher
70, welcher durch die Kontakte 72 den Bildrand der Bildtafel (73 in Bild --» einschaltet
und ausschaltet. Während des Stehenbleibens eines Bildes kann der feste Bildrand
nach Wunsch geändert werden mit Hilfe einer geeigneten Perforation 58, welche mit
der Bürste 59 zusammenwirkt.
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Die gleichen Veränderungen der Art des Bildes können beim Handbetrieb
und in Verbindung mit dem soeben beschriebenen selbsttätigen Betrieb ausgeführt
werden. Zu diesem Zweck sind eine Reihe Einzelschalter 73, 74, 75 parallel mit den
Kontakten der Relais 6o, 61,6?, angeordnet. In Verbindung mit der Steuerung des
Aufleuchtens durch das Relais 6o und den Schalter 74 steht ein Aufleuchtumschalter
76, welcher mittels des Schalters 74 durch dessen Bewegung in eine seiner beiden
Endstellungen der Stromunterbrecher 66 einrücken und ausrücken kann. In Verbindung
mit dem Stromunterbrecher 66 und den Leitungen 15 steht eine Verdunkelungsvorrichtung
77 in Form eines Widerstandes, durch welchen die Lichtstärke des Bildes verstärkt
und abgeschwächt werden kann.
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Im vorhergehenden ist der allgemeine Arbeitsvorgang dargestellt. Die
Stromleitungen sind nicht vollständig gezeichnet, nur die Hauptteile derselben sind
dargestellt. Es fehlen die Verbindungen zur Batterie und den Anschlußleitungen.
Durch das rechtwinklige Koordinatensystem der Handschaltung oder der selbsttätigen
Schaltung kann auf der Bildtafel in ihrer ganzen Ausdehnung irgendwelches beliebige
Bild zum Aufleuchten gebracht werden, da jede Lampe an irgendeiner Stelle der Bildtafel
einzeln eingeschaltet werden kann. Bei der dargestellten Anordnung können ro ooo
Lampen auf einer Bildtafel von etwa ro m im Quadrat mittels Zoo schwacher Zuleitungen
gesteuert werden, wobei das Steuerkabel nur Daumendicke zu haben braucht. Durch
Anordnung der Gruppen- und Lampenrelais kann die Zahl der zur Steuerung dienenden
Leitungen leicht noch weiter vermindert werden. Ein Künstler braucht nur mit dem
Stift 34 auf.- der oberen Ebene 27 des Brettes 28 irgendein gewünschtes Bild aufzuzeichnen,
und es wird formgetreu auf der Bildtafel wiedergegeben. Hierbei werden die Lampen
der Bildtafel eine nach der anderen zum Aufleuchten gebracht, je nachdem der Stift
34 (und der Stift 32) die Zwischenstreifen der Ordinatenstangen kreuzt.
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Bei der selbsttätigen Schaltung wird das Bild entweder von rechts
nach links oder von links nach rechts entwickelt, je nach der Richtung, in welcher
das Band 4o angetrieben wird. Das Aufleuchten erfolgt dann nacheinander in den senkrechten
Reihen, wobei alle Lampen jeder Reihe gleichzeitig aufleuchten. Die Wirkung ist
so, als ob ein Band, welches das Bild enthält, von der einen nach der anderen Seite
vorgezogen wird. Durch einen einzigen Schlitz werden nacheinander die einzelnen
senkrechten Reihen der Lampen eingeschaltet.
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Jedes Bild kann einzeln zum Aufleuchten gebracht, abgeschwächt oder
in anderer Weise verändert werden. Es kann auch ein Teil der Bildtafel gleichzeitig
oder nicht, von Hand oder selbsttätig für sich geschaltet werden.
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Die Anzahl der Bilder, welche selbsttätig von einem Bände 40 sichtbar
gemacht werden können, hängt nur von der Länge des Bandes ab. Es folgen dann nacheinander
in der einen oder anderen Richtung je nach der Antriebsrichtung des Bandes die einzelnen
Bilder aufeinander. Da die Bandgeschwindigkeit während des Stehenbleibens des Bildes
beträchtlich herabgesetzt ist, wird die Bandlänge in erträglichen Grenzen gehalten
und zum größten Teil von den Bildlöchern selbst eingenommen. Ein einziges Bild beansprucht
nur ein bis zwei Fuß Bandlänge und die Steuerung der Beschaffenheit des Bildes nur
etwa 8 bis 15 cm zusätzliche Bandlänge.
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Die Darstellung ist nicht beschränkt auf Bilder irgendwelcher Art,
sondern es kann jede Art von Anzeigen (z. B. Schrift o. dgl.) mit gleicher Leichtigkeit
wie ein Bild dargestellt werden.
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In Bild 4 ist eine praktische Ausführungsform der Lampenkästen dargestellt.
Der Lampenkasten hat die Form einer länglichen, rechteckigen Röhre 74.
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Die oberen Ränder 75 der Seitenwandungen sind abgesetzt, um eine Isolierplatte
76 aus imprägniertem Holz oder aus anderem Isoliermaterial aufzunehmen. Die Platte
wird einfach von einer Seite eingeschoben. Auf ihrer vorderen Fläche werden die
Lampen 14 in Fassungen 77' befestigt. Die Leitungen von der Lampe gehen durch die
Platte in den Kasten. Die verschiedenen Leitungen
18-22 laufen in
-Gruppen zusammen auf jeder Seite der Magnete unter passenden Klammern. Die Stirnenden
der Kästen können in irgendeiner geeigneten Weise abgeschlossen werden.
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Dadurch, daß man jeder zweiten Lampe eine andere Farbe als Weiß gibt
und innerhalb des Bandes die einzelnen Farben abwechselnd steuert, können zwei Farben
in den benachbarten Quadraten, wie beim Schachbrett, abwechselnd verwandt werden:-
Werden die Lampen- nahe aneinander gerückt, so kann jede der beiden Farben in irgendeinem
Bilde verwandt werden. Es ist nur ein Satz von -Relais 16 erforderlich, wobei ein
Sonderkontakt an dem Relais für die Sonderfarbe angebracht wird. Zwei Farben können
unabhängig voneinander -geschaltet werden.
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In der Handschaltvor richteng 28 kann ein dritter Teil noch angebracht
werden in Form eines Zeichenbrettes oder eines Blockes von Papierblättern, welches
genau über den beiden Teilen 26, 27 liegt und mit ihnen durch einen dritten Pantographen
verbunden ist, welcher auf den gleichen Achsen 36, 37 befestigt ist. Auf dieser
Zeichenplatte können wirkliche Bleistiftzeichnungen- hergestellt und, wenn gewünscht,
festgehalten werden. Die darzustellenden Leuchtbilder werden durch die Bewegung
der Kontakte 34 und 32 (oder durch irgendwelche geeigneten stromleitenden Stifte)
erzeugt. In jedem Falle muß die Zeichnung wieder entfernt werden, bevor eine neue
Zeichnung aufgelegt wird.
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Die Relaissteuerungen 6o, 61, 62 sind mit Hilfe von Kontakten 63,
65, 71 mit den Handkontakten 73, 74. 75 in Reihe geschaltet (und nicht parallel
geschaltet). Wird die selbsttätige Schaltung nicht verwendet, dann ist erwünscht,
daß die Kontakte 63, 65, 71 ihre Stromkreise schließen, und daß die Stromkreise
ausschließlich durch die Handsteuerung 73, 74, 75 bedient werden können.
Der besondere Anlaßstromkreis 78 in der Bahn des Schalters 39 erregt das richtige
Relais 48 oder 50, um das Band 40 in Gang zu setzen.
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Ein zweites Band 79 ist dargestellt, welches von dem gleichen Schaltsystem
gesteuert wird. An anderen großen Schaltvorrichtungen können solche weiteren Bänder
von einem angetriebenen Steuersystem aus synchron angetrieben «-erden. Dadurch werden
die Bilder in Abschnitten gleichzeitig erzeugt, und das Ganze erscheint in vollständiger
Übereinstimmung. In Verbindung mit der Umkehrbewegung des Bandes ist es von Vorteil,
die Steuerung der Bildänderung wie bei 57 und 58 an jedem Ende einer bestimmten
Perforationsfläche zu wiederholen, so daß die gleiche Bildänderung an den Enden
jedes Bildes von einem Bandende bis zum andern in beiden Bewegungsrichtungen stattfindet.
Das wird in einfacher Weise bewirkt durch geeignete Einstellung der Relais 6o, 61,-62
in der richtigen Reihenfolge und der Steuerung 57 0. dgl. -