EP0082975A1 - Anzeigeeinrichtung - Google Patents

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EP0082975A1
EP0082975A1 EP82111102A EP82111102A EP0082975A1 EP 0082975 A1 EP0082975 A1 EP 0082975A1 EP 82111102 A EP82111102 A EP 82111102A EP 82111102 A EP82111102 A EP 82111102A EP 0082975 A1 EP0082975 A1 EP 0082975A1
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EP
European Patent Office
Prior art keywords
display
armature
display device
webs
control magnet
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP82111102A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Robert Dipl.-Ing. Ludes
Peter Dipl.-Ing. Rüdel
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Friedrich Merk Telefonbau GmbH
Original Assignee
Friedrich Merk Telefonbau GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Friedrich Merk Telefonbau GmbH filed Critical Friedrich Merk Telefonbau GmbH
Publication of EP0082975A1 publication Critical patent/EP0082975A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09F—DISPLAYING; ADVERTISING; SIGNS; LABELS OR NAME-PLATES; SEALS
    • G09F9/00—Indicating arrangements for variable information in which the information is built-up on a support by selection or combination of individual elements
    • G09F9/30—Indicating arrangements for variable information in which the information is built-up on a support by selection or combination of individual elements in which the desired character or characters are formed by combining individual elements
    • G09F9/37—Indicating arrangements for variable information in which the information is built-up on a support by selection or combination of individual elements in which the desired character or characters are formed by combining individual elements being movable elements
    • G09F9/375—Indicating arrangements for variable information in which the information is built-up on a support by selection or combination of individual elements in which the desired character or characters are formed by combining individual elements being movable elements the position of the elements being controlled by the application of a magnetic field

Definitions

  • the invention relates to a display device comprising a plurality of bistable, electromagnetically controllable, display elements forming a matrix in the form of rows and columns, each display element consisting of an armature with one or more polarization magnets arranged symmetrically to the axis of rotation and the movement of the Anchors are carried out in each case one row or column via anchor-specific, magnetic conductors by means of a row-specific or column-specific electromagnet, in which the electromagnets of all rows or all columns are fastened on a common carrier and the carrier in the direction of the row or column the side of the magnetic conductor facing away from the armature is movable on the back of the display panel.
  • Such a display device is already known.
  • an electrically adjustable display panel which consists of a plurality of display rollers arranged in a row, rotatable on a common axis, each roller having a magnetized disc which can be influenced by individual magnetic conductors by a line-specific electromagnet is. Since only one common electromagnet is required per line for setting the individual rollers by moving them step by step past the individual magnetic conductors, only as many electromagnets are required for such a display device. magnets needed as there are columns. As a result, there is a strong reduction in the cost of such display devices compared to such display devices. display element-specific control magnet reached.
  • the individual magnetic rollers consist of a relatively thin magnetized disc and a non-magnetic cylinder.
  • Two pole plates are provided as magnetic conductors, via which the magnetic field of the movable electromagnet acts on the magnetized disk of the magnetic roller.
  • the magnetic roller In the idle state, the magnetic roller is to be held in a defined position by the magnetic field generated by the magnetized disc in connection with the pole plates.
  • the magnetic forces are correspondingly low, so that there is a risk that the individual display elements will be displaced by vibrations.
  • the object is now to provide a display device in which the deficiencies mentioned are avoided and in which a flat design of the individual display elements is made possible.
  • a cylindrical, individual and remanent control magnet is provided as a magnetic conductor for each display element, which extends into the area of the axis of rotation of the armature, that the display surface of the armature either from one or the other side known triangular prism rotatable about the longitudinal axis is formed that the armature is rotatably mounted between webs and by one or both webs the stop for the armature is formed such that the back of the respectively invisible display surface rests on the web in both positions of the armature.
  • each display element By using a cylindrical and remanent control magnet for each display element as a magnetic conductor, only the magnetic conductor is magnetized by the movable electromagnet and the display element itself is set with its magnetic field. The display element is held in a safe position by the action of the two magnetic fields. The stop also fixes the two end positions of the anchor.
  • the remanent control magnet By using the remanent control magnet as a magnetic conductor, an advantage is achieved in that the residence time of the movable electromagnet can be shortened to the magnetization time of the control magnet and the turnaround time of the armature, which is correspondingly larger, need not be taken into account, since the setting of the armature by the control magnet and not by the electromagnet. In this way it is possible to operate particularly large display panels according to the invention.
  • DE-OS 20 62 697 describes a bistable, electromagnetic display element which has a triangular prism which can be controlled by an individual electromagnet and rotates about its longitudinal axis, the two display surfaces being formed from the same side.
  • the magnetic conductor of the electromagnet is made of soft iron.
  • the individual display element 1 (FIG. 1) is formed from a triangular prism, two display surfaces 2 being present. One display area can be white and the other display area black.
  • a polarizing magnet 11 is attached symmetrically to the axis of rotation of the triangular prism, which is either designed such that it encompasses the axis of rotation or has two appropriately shaped pole pieces according to the drawing.
  • Each display element has an individual control magnet 3, which is held by a mounting plate 6.
  • the control magnet can either be made of soft iron or of a remanent material, in the latter case the display element being held in its set position by the polarity of the control magnet.
  • a body 7 is placed on the mounting plate, which has two webs 8 for holding the display element, which are provided with a bore 13 at their end for this purpose. Between the two webs 8, the body 7 has a bore 10 through which the control magnet 3 extends into the axis of rotation of the display element.
  • row or column-specific electromagnets 4 are provided, which are attached to a common support 5. The direction of movement of the carrier 5 with respect to FIG. 1 is towards or away from the viewer.
  • the control magnet 3 is magnetized by the magnetic field emanating from the core 14 of the electromagnet 4, which results in the polarization magnet 11 being attracted or repelled and thus in a movement of the display element 1.
  • the two positions of the display element are defined by the stop on the back of the display surface 2 on the web 8.
  • the individual display elements can be arranged very close to one another and one above the other, so that an almost closed surface for displaying letters, numbers, symbols etc. can be formed by their display surfaces 2. Since the adjustment processes take some time due to the electrical and magnetic properties of the electromagnet 4 and the control magnet 3, the core of the electromagnet 14 according to FIG. 2 is designed such that it has a width which corresponds to a plurality of diameters of the control magnets 3. In this way it is ensured that there is sufficient time during the continuous movement of the carrier 5 in one direction or another to build up the magnetic field in the core 14, magnetize the control magnet 3 and finally move the display element.
  • a magnetic field in one direction or a magnetic field in the other direction is required via the control magnet 3.
  • the corresponding magnetic field can be generated by the electromagnet 4 either by reversing the current in the coil thereof or by providing a separate coil for each of the two magnetic field directions.
  • the mounting plate and the body can be constructed in the form of modules, a module for example for representing letters from 35 display elements. These display elements would then be arranged in 5 columns and 7 rows.
  • the assembly body can be fastened to the mounting plate, for example, by screwing on, the screwing tool being able to be passed from the display side between the display surfaces of two adjacent display elements.
  • the carrier 5, which can also contain the circuit arrangement required to operate the electromagnets 4, is guided, for example, on rollers. To compensate for manufacturing tolerances, the width of the core 14 is correspondingly somewhat larger than the through knife of the control magnet 3 selected. No further details are given on the suspension, guidance and drive of the carrier 5 in the context of this description, since this does not affect the subject matter of the invention.
  • the display elements 1 are expediently installed in the body 7 before the latter is attached to the mounting plate 6.
  • the webs 8, which are made of elastic material, are briefly bent apart for the insertion of the two stub axles 9. It is also conceivable to press the display element vertically onto the web 8, the stub shaft reaching the bore 13 through the slot 12.
  • the diameter of the stub axle 9 and the bore 13 are chosen such that the display element is easily rotatable about its axis.

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Abstract

Eine Anzeigeeinrichtung besteht aus einer Vielzahl von in Form von Zeilen und Spalten matrixförmig angeordneten, bistabilen, elektromagnetisch gesteuerten Anzeigeelementen, (1) wobei jedes der Anzeigeelemente (1) aus einem Anker mit einem symmetrisch zur Drehachse angebrachten Polarisationsmagneten (11) besteht. Die Anzeigefläche des Ankers wird entweder von der einen oder von der anderen Seite eines um die Längsachse drehbaren Dreikantprismas gebildet. Jedes Anzeigeelement (1) weist einen Steuermagneten (3) auf, welcher senkrecht zur Anzeigefläche angebracht ist und in den Bereich der Drehachse des Ankers ragt. Durch das Magnetfeld des Steuermagneten (3) erfolgt die Einstellung des Anzeigemagneten. Die Magnetisierung der Steuermagnete (3) einer Zeile bzw. einer Spalte erfolgt durch einen zeilenindividuellen bzw. spaltenindividuellen Elektromagneten (4), wobei die Elektromagnete (4) aller Zeilen bzw. aller Spalten auf einem gemeinsamen Träger (5) befestigt sind und der Träger (5) in Richtung der Zeile bzw. der Spalte über die Rückseite des gesamten Anzeigefeldes bewegbar ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Anzeigevorrichtung bestehend aus einer Vielzahl von in Form von Zeilen und Spalten matrixförmig angeordneten, bistabilen, elektromagnetisch ansteuerbaren, ein Anzeigefeld bildenden Anzeigeelementen, wobei jedes Anzeigeelement aus einem Anker mit einem oder mehreren, symmetrisch zur Drehachse angebrachten Polarisationsmagneten besteht und die Bewegung des Ankers jeweils einer Zeile bzw. einer Spalte über ankerindividuelle, magentische Leiter durch einen zeilenindividuellen bzw. spaltenindividuellen Elektromagneten erfolgt, in dem die Elektromagneten aller Zeilen bzw. aller Spalten auf einem gemeinsamen Träger befestigt sind und der Träger in Richtung der Zeile bzw. der Spalte über die dem Anker abgewendeten Seite der magnetischen Leiter auf der Rückseite des Anzeigefeldes bewegbar ist.
  • Eine derartige Anzeigeeinrichtung ist bereits bekannt. So wird in der DE-OS 22 44 322 eine elektrisch einstellbare Anzeigetafel beschrieben, welche aus einer Vielzahl von zeilenförmig, auf einer gemeinsamen Achse drehbar angeordneten Anzeigerollen besteht, wobei jede Rolle eine magnetisierte Scheibe aufweist, die über individuelle magnetische Leiter durch einen zeilenindividuellen Elektromagneten beeinflußbar ist. Da pro Zeile nur ein gemeinsamer Elektromagnet zur Einstellung der einzelnen Rollen benötigt wird, indem dieser schrittweise an den einzelnen magnetischen Leitern vorbeibewegt wird, werden für eine derartige Anzeigeeinrichtung nur ebenso viele Elektro - magneten benötigt wie Spalten vorhanden sind. Hierdurch wird eine starke Verbilligung für derartige Anzeigeeinrichtungen gegenüber solchen Anzeigeeinrichtungen mit . anzeigeelementindividuellen Steuermagneten erreicht.
  • Bei der genannten Anzeigeeinrichtung wird davon ausgegangen, daß die einzelnen Magnetrollen aus einer relativ dünnen magnetisierten Scheibe und einem nicht magnetischen Zylinder bestehen. Als magnetische Leiter sind zwei Polbleche vorgesehen, über welche das Magnetfeld des bewegbaren Elektromagneten auf die magnetisierte Scheibe der Magnetrolle wirkt. Im Ruhezustand soll durch das durch die magnetisierte Scheibe erzeugte Magnetfeld in Verbindung mit den Polblechen die Magnetrolle in einer definierten Lage gehalten werden. Da jedoch durch die dünne magnetisierte Scheibe nur ein relativ schwaches Magnetfeld erzeugbar ist, sind die Magnetkräfte entsprechend gering, so daß die Gefahr besteht, daß durch Erschütterungen ein Verstellen der einzelnen Anzeigeelemente besteht.
  • Die Aufgabe besteht nun darin, eine Anzeigeeinrichtung anzugeben, bei welcher die genannten Mängel vermieden werden und bei welcher eine flächenartige Ausbildung der einzelnen Anzeigeelemente ermöglicht wird.
  • Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß für jedes Anzeigeelement ein zylinderförmiger, individueller und remanenter Steuermagnet als magnetischer Leiter vorgesehen ist, welcher bis in den Bereich der Drehachse des Ankers ragt, daß die Anzeigefläche des Ankers entweder von der einen oder von der anderen Seite eines an sich bekannten um die Längsachse drehbaren Dreikantprismas gebildet wird, daß der Anker zwischen Stegen drehbar gelagert ist und durch einen oder beide Stege der Anschlag für den Anker derart gebildet ist, daß in beiden Lagen des Ankers die Rückseite der jeweils nicht sichtbaren Anzeigefläche am Steg anliegt.
  • Durch die Verwendung eines zylinderförmigen und remanenten Steuermagnets für jedes Arzeigeelement als magnetischer Leiter wird durch den bewegbaren Elektromagneten nur der magnetische Leiter magnetisiert und mit dessen Magnetfeld das Anzeigeelement selbst eingestellt. Durch Einwirkung der beiden Magnetfelder wird das Anzeigeelement in einer sicheren Lage gehalten. Durch den Anschlag werden zusätzlich die beiden Endlagen des Ankers fixiert. Durch die Verwendung des remanenten Steuermagneten als magnetischer Leiter wird ein Vorteil dadurch erzielt, daß die Verweildauer des bewegbaren Elektromagneten auf die Magnetisierungzeit des Steuermagnets verkürzt werden kann und die Umschlagszeit des Ankers, welche entsprechend größer ist, nicht berücksichtigt werden muß, da die Einstellung des Ankers durch den Steuermagneten und nicht durch den Elektromagneten erfolgt. Auf diese Weise ist es möglich, auch besonders große Anzeigefelder nach der Erfindung zu betreiben.
  • Die Verwendung eines um die Längsachse drehbaren Dreikantprismas für ein Anzeigeelement ist bereits bekannt. So wird in der DE-OS 20 62 697 ein bistabiles, elektromagnetisches Anzeigeelement beschrieben, welches ein von einem individuellen Elektromagneten ansteuerbare, um seine Längsachse drehbares Dreikantprisma aufweist, wobei die beiden Anzeigeflächen von zwei Seiten desselben gebildet werden. Der magnetische Leiter des Elektromagneten ist aus Weicheisen gebildet.
  • 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 die Seitenansicht zweier Anzeigeelemente mit dem dazugehörigen Teil der Montageplatte und des Aufbaukörpers und zwei Elektromagneten, wobei das eine Anzeigeelement mit den dazugehörigen Teilen im Schnitt dargestellt ist und
    • Fig. 2 die Ansicht von oben auf ein Anzeigeelement, wobei der Elektromagnet in der Einstellposition ebenfalls dargestellt ist.
  • Das einzelne Anzeigeelement 1 (Fig. 1) wird aus einem Dreikantprisma gebildet, wobei zwei Anzeigeflächen 2 vorhanden sind. Eine Anzeigefläche kann weiß und die andere Anzeigefläche schwarz gehalten sein. Symmetrisch zur Drehachse des Dreikantprismas ist ein Polarisationsmagnet 11 angebracht, welcher entweder derart ausgebildet ist, daß er die Drehachse um-faßt oder gemäß der Zeichnung zwei entsprechend geformte Polschuhe aufweist. Jedes Anzeigeelement weist einen individuellen Steuermagnet 3 auf, welcher von einer Montageplatte 6 gehalten wird. Der Steuermagnet kann entweder aus Weicheisen oder auch aus einem remanenten Material bestehen, wobei im letzteren Fall durch die Polarität des Steuermagneten das Anzeigeelement in seiner eingestellten Stellung besonders gehalten wird. Auf die Montageplatte wird ein Aufbaukörper 7 aufgesetzt, welcher zwei Stege 8 zur Halterung des Anzeigeelements aufweist, die zu diesem Zweck an ihrem Ende mit einer Bohrung 13 versehen sind. Zwischen den beiden Stegen 8 weist der Aufbaukörper 7 eine Bohrung 10 auf, durch welche der Steuermagnet 3 bis in die Drehachse des Anzeigeelements reicht. Zur Einstellung der Anzeigeelemente sind zeilen- bzw. spaltenindividuelle Elektromagnete 4 vorgesehen, welche auf einem gemeinsamen Träger 5 befestigt sind. Die Bewegungsrichtung des Trägers 5 bezüglich der Fig. 1 ist auf den Betrachter zu bzw. weg von ihm. Durch.das von dem Kern 14 des Elektromagneten 4 ausgehende Magnetfeld wird der Steuermagnet 3 magnetisiert, was ein Anziehen bzw. Abstoßen des Polarisationsmagneten 11 und damit eine Bewegung des Anzeigeelements 1 zur Folge hat. Die beiden Positionen des Anzeigeelements werden durch den Anschlag der Rückseite der Anzeigefläche 2 an dem Steg 8 definiert.
  • wie aus der Darstellung in Fig. i nervorgent, können die einzelnen Anzeigeelemente sehr dicht nebeneinander und übereinander angeordnet werden, so daß durch deren Anzeigeflächen 2 eine nahezu geschlossene Fläche zur Anzeige von Buchstaben, Ziffern, Symbolen usw., gebildet werden kann. Da aufgrund der elektrischen und magnetischen Eigenschaften des Elektromagneten4 und des Steuermagneten3 die Einstellvorgänge einige Zeit beanspruchen, ist der Kern des Elektromagneten 14 gemäß Fig. 2 derart ausgebildet, daß dieser eine Breite aufweist, die mehreren Durchmessern der Steuermagneten 3 entspricht. Auf diese Weise ist sichergestellt, daß während der kontinuierlichen Bewegung des Trägers 5 in der angegebenen einen oder anderen Richtung genügend Zeit vorhanden ist, das Magnetfeld im Kern 14 aufzubauen, den Steuermagnet 3 zu magnetisieren und schließlich das Anzeigeelement zu bewegen.
  • Da ein Anzeigeelement sowohl aus der einen als auch aus der anderen Position steuerbar sein muß, wird über den Steuermagneten 3 entweder ein Magnetfeld in der einen oder ein Magnetfeld in der anderen Richtung benötigt. Die Erzeugung des entsprechenden Magnetfeldes durch den Elektromagneten 4 kann nun entweder durch Stromumkehr in der Spule desselben oder dadurch geschehen, daß für jede der beiden Magnetfeldrichtungen eine eigene Spule vorgesehen ist.
  • Die Montageplatte und der Aufbaukörper können in Form von Modulen aufgebaut sein, wobei ein Modul beispielsweise zur Darstellung von Buchstaben aus 35 Anzeigeelementen gebildet sein kann. Diese Anzeigeelemente wären dann in 5 Spalten und 7 Zeilen angeordnet. Die Befestigung des Aufbaukörpers auf der Montageplatte kann beispielsweise durch Aufschrauben geschehen, wobei das Schraubwerkzeug von der Anzeigeseite her zwischen den Anzeigeflächen zweier benachbarter Anzeigeelemente hindurchgeführt werden kann. Der Träger 5, welcher auch die zum Betreiben der Elektromagneten 4 benötigte Schaltungsanordnung enthalten kann, ist beispielsweise auf Rollen geführt. Zum Ausgleich von Fertigungstoleranzen ist die Breite des Kerns 14 entsprechend etwas größer als der Durch-messer des Steuermagneten 3 gewählt. Auf die Aufhängung, Führung und den Antrieb des Trägers 5 werden im Rahmen dieser Beschreibung keine weiteren Angaben gemacht, da dies den Gegenstand der Erfindung nicht betrifft.
  • Der Einbau der Anzeigeelemente 1 in den Aufbaukörper 7 erfolgt zweckmäßigerweise vor der Anbringung desselben an der Montageplatte 6. Die Stege 8, welche aus elastischem Material gefertigt sind, werden zum Einsetzen der beiden Achsstummel 9 kurz auseinandergebogen. Es ist auch denkbar, das Anzeigeelement senkrecht auf den Steg 8 herunterzudrücken, wobei der Achsstummel durch den Schlitz 12 in die Bohrung 13 gelangt. Die Durchmesser des Achsstummels 9 und der Bohrung 13 sind derart gewählt, daß das Anzeigeelement um seine Achse leicht drehbar ist.

Claims (8)

1. Anzeigeeinrichtung bestehend aus einer Vielzahl von in Form von Zeilen und Spalten matrixförmig angeordneten, bistabilen, elektromagnetisch ansteuerbaren, ein Anzeigefeld bildenden Anzeigeelementen, wobei jedes Anzeigeelement aus einem Anker mit einem oder mehrerensymmetrisch zur Drehachse angebrachten Polarisationsmagneten besteht und die Bewegung der Anker jeweils einer Zeile bzw. einer Spalte über ankerindividuelle, magnetische Leiter durch einen zeilenindividuellen bzw. spaltenindividuellen Elektromagneten erfolgt, indem die Elektromagneten aller Zeilen bzw. aller Spalten auf einem gemeinsamen Träger befestigt sind und der Träger in Richtung der Zeile bzw. der Spalte über die dem Anker abgewendeten Seite der magnetischen Leiter auf der Rückseite des Anzeigefeldes bewegbar ist,
dadurch gekennzeichnet, daß für jedes Anzeigeelement (1) ein zylinderförmiger, individueller und remanenter Steuermagnet (3) als magnetischer Leiter vorgesehen ist, welcher bis in den Bereich der Drehachse des Ankers ragt, daß die Anzeigefläche des Ankers entweder von der einen oder von der anderen Seite eines an sich bekannten um die Längsachse drehbaren Dreikantprismas gebildet wird, daß der Anker zwischen Stegen (8) drehbar gelagert ist und durch einer oder beide Stege (8) der Anschlag für den Anker derart
gebildet ist, daß in beiden Lagen des Ankers die Rück- seite der jeweils nicht sichtbaren Anzeigefläche (20) am Steg (8) anliegt.
2. Anzeigeeinrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Steuermagnete (3) in einer Montageplatte (6) angebracht sind, wobei die dem Elektromagneten (4) zugewandte Seite bündig mit dieser abschließt.
3. Anzeigeeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Stege (8) paarweise auf einem Aufbaukörper (7) für eine Vielzahl von Ankern angeordnet sind, welche an ihrem Ende jeweils eine Bohrung (13) zur Aufnahme des Achsstummels (9) des Ankers aufweisen.
4. Anzeigeeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
daß der Aufbaukörper (7) zwischen den beiden Stegen (8) eine Bohrung (10) aufweist, durch welche das andere Ende des Steuermagneten (3) ragt, wenn der Aufbaukörper (7) auf die Montageplatte (6) aufgesetzt wird.
5. Anzeigeeinrichtung nach einem der Ansprüche 1, 3 oder 4,
dadurch gekennzeichnet, daß die Stege (8) aus einem elastischen Material bestehen.
6. Anzeigeeinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
daß die Stege (8) zwischen der Bohrung (13) und dem Ende einen Längsschlitz (12) aufweisen, dessen Breite geringfügig kleiner ist als der Durchmesser des Achsstummels(99).
7. Anzeigeeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,
daß die Montageplatte.(6) und/oder der Aufbaukörper (7) jeweils als Modul ausgebildet sind.
8. Anzeigeeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Kern (14) des Elektromagneten (4) eine Polfläche auf der dem Steuermagneten (3) zugewandten Seite aufweist, welche in der Bewegungsrichtung des Trägers (5) einem Mehrfachen des Durchmessers des Steuermagneten (3) entspricht.
EP82111102A 1981-12-05 1982-12-01 Anzeigeeinrichtung Withdrawn EP0082975A1 (de)

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Inventor name: RUEDEL, PETER, DIPL.-ING.

Inventor name: LUDES, ROBERT, DIPL.-ING.