WO2008098821A1 - Anzeigeeinrichtung - Google Patents

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WO2008098821A1
WO2008098821A1 PCT/EP2008/050773 EP2008050773W WO2008098821A1 WO 2008098821 A1 WO2008098821 A1 WO 2008098821A1 EP 2008050773 W EP2008050773 W EP 2008050773W WO 2008098821 A1 WO2008098821 A1 WO 2008098821A1
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display device
light
tube
dial
observer
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PCT/EP2008/050773
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Inventor
Michael Höfs
Dieter Klübenspies
Thomas Ritter
Kay Schäfer
Original Assignee
Continental Automotive Gmbh
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D11/00—Component parts of measuring arrangements not specially adapted for a specific variable
    • G01D11/28—Structurally-combined illuminating devices

Definitions

  • the invention relates to a display device, in particular for a motor vehicle, with a dial and the edge region of the dial enclosing, protruding from the dial to the observer side of the display device tube, wherein the tube is a light guide, coupled in the light from one or more light sources - is bar.
  • the light is reflected by a Gehauseinnenwand and a glare ring inwards on the front of a Skalentragers.
  • DE 101 53 100 A1 discloses a display device of the type mentioned at the outset in which the light is coupled in at the free end of the tube into a cover glass which is integrally formed with the tube.
  • the object of the invention is to provide a display device of the type mentioned, in which the front face is evenly illuminated.
  • This object is inventively achieved in that the light on the inner wall of the tube while avoiding a directly directed to the dial lighting diffused scattering a light ring is auskoppelbar in the Tubusinnenraum.
  • a decoupling of the light can over the entire Tubusinnenwand, but also only over parts such.
  • the tube can have a light coupling-out surface on the tube inner wall, for which purpose the tube inner wall can have a roughened surface.
  • the tube can also be made of a diffusely scattering material, such as, for example.
  • a diffusely scattering material such as, for example.
  • a light scattering can be generated in that the tube consists of a clear transparent material in which light-scattering particles are distributed, wherein the light-scattering particles are transparent particles, in particular polymer particles.
  • the light can be coupled into the end face of the tube, wherein a space-saving arrangement of the light source is possible in that the light can be coupled into the tube from the side remote from the observer side.
  • the light coupled into the tube may be totally reflectable at the polished tube outer wall.
  • the tube outer wall is provided with a reflective coating.
  • the light source can be formed by one or more LEDs, which also have a long life.
  • the light source is a colored light source.
  • the light of several separately controllable light sources of different color can be coupled into the tube, it is also possible to change the illumination color.
  • a warning can be visualized by appropriate control. This is z. B. possible by thus a color change is generated.
  • Another way to visualize tion of a warning case is that only in a warning ⁇ case, an illumination of the tube takes place.
  • one or more light sources can be illuminated and / or dimmed.
  • the dial preferably has an opaque display plane, the scales and / or symbols and / or symbols forming transparent areas, of one or more on the observer ⁇ side facing away from the Dial arranged light sources are illuminated.
  • the light sources can be arranged in a light box open to the dial hm in a simple manner.
  • a radially encircling edge region of the dial is designed to be transparent, the tube being in contact with its front side facing away from the observer side, forming a light coupling surface, the light sources for transilluminating the transparent regions of the dial can simultaneously illuminate into the light Tube can be used.
  • the observer-side opening of the tube is preferably closed by a cover glass. If the observer side end of the tube covered by a Frontrah ⁇ men, so no light can escape there.
  • a pointer with its pointer tip along a arranged on the dial scale can be driven in a movable manner.
  • the pointer can end
  • Em exemplary embodiment of the invention is illustrated in the drawing and will be described in more detail below.
  • the sole figure of the drawing shows a cross-sectional view of a display device.
  • the illustrated display device is a display instrument of a combination instrument of a motor vehicle.
  • a circular dial 2 is arranged, which is light-impermeable except for transparent areas.
  • the dial z. B. observer side have a black ⁇ ze coating.
  • the non-illustrated transparent areas form a circular scale and the associated scale labeling ⁇ tion.
  • the carrier 1 has an annular channel 4, which extends along the transparent areas and is open towards the dial 2.
  • the annular channel 4 forms a light box in which a light-emitting diode 5 is arranged and whose inner walls are designed to reflect light, so that the light emitted by the light-emitting diode is distributed in the annular channel 4 and the dial 2 backlit.
  • the light-emitting diode 5 is arranged on a printed circuit board 6, which is on the side facing away from the observer 3 on the carrier 1 in Appendix and protrudes through an opening 7 in the carrier 1 in the annular channel.
  • a measuring mechanism 8 is further arranged, which may be a stepping motor and by a pointer shaft 9 is rotatably driven.
  • the pointer shaft 9 projects concentrically to the scale through openings in the circuit board 6 and the carrier 1 and carries at its free end a pointer hub 10 of a pointer 22 on which a cover cap ⁇ 11 is arranged.
  • the pointer tip at the free end of the pointer vane, not shown, of the pointer 22 is movable by rotation of the pointer shaft 9 along the scale.
  • the dial 2 has an approximately roof-shaped to the observer side projecting embossed ring 12, wherein the dial 2 extends radially outward of the embossed ring 12 further radially and forms an annular, radially peripheral edge portion 13 which is transparent.
  • the annular channel 4 extends radially to below the transparent edge region 13, so that it is also devisbstebar by the light in the annular channel 4 to the observer side.
  • a tube 14 On the opposite side of the annular channel 4 is a tube 14 with its one end face on the edge portion 13 at.
  • the voltage applied to the edge region 13 end face of the tube 14 forms a Lichteinkoppelflache 16, via which the light in the annular channel in the tube 14 can be coupled.
  • the tube inner wall 17 appears to the observer 3 as a light ring.
  • the observer-side opening of the tube 14 is closed by a cover glass 20.
  • a front frame 21 is arranged on the observer-side end of the tube 14, which covers the observer-side end face of the tube 14 extends like a tube over the cover glass 20 out to the observer 3 out.

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Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anzeigeeinrichtung, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, mit einem Zifferblatt (2) und einem den Randbereich des Zifferblatts (2) umschließenden, von dem Zifferblatt (2) zur Beobachterseite der Anzeigeeinrichtung hervorstehenden Tubus (14). Der Tubus (14) ist ein Lichtleiter, in den von einer oder mehreren Lichtquellen Licht einkoppelbar und an der Tubusinnenwand (17) in den Tubusinnenraum (18) auskoppelbar ist.

Description

Beschreibung
Anzeigeeinrichtung
Die Erfindung bezieht sich auf eine Anzeigeeinrichtung, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, mit einem Zifferblatt und einem den Randbereich des Zifferblatts umschließenden, von dem Zifferblatt zur Beobachterseite der Anzeigeeinrichtung hervorstehenden Tubus, wobei der Tubus ein Lichtleiter ist, in den von einer oder mehreren Lichtquellen Licht einkoppel- bar ist.
Aus der DE 2 114 830 A ist eine Anzeigevorrichtung der eingangs genannten Art bekannt.
Dabei wird das Licht von einer Gehauseinnenwand und einem Blendring nach innen auf die Vorderseite eines Skalentragers reflektiert .
Aus der DE 29 37 041 Al ist eine weitere Anzeigevorrichtung der eingangs genannten Art bekannt.
Aus der DE 10 2005 011 793 Al ist eine Anzeigevorrichtung der eingangs genannten Art bekannt, bei der das Licht an dem freien Ende des Tubus entweder zu einem Beobachter hin oder auf das Zifferblatt gerichtet aus dem Tubus ausgekoppelt wird.
Aus der US 3 699 915 ist eine Anzeigevorrichtung der eingangs genannten Art bekannt, bei der das Licht an dem freien Ende des Tubus auf das Zifferblatt gerichtet aus dem Tubus ausgekoppelt wird.
Aus der DE 101 53 100 Al ist eine Anzeigevorrichtung der ein- gangs genannten Art bekannt, bei der das Licht an dem freien Ende des Tubus in ein mit dem Tubus einteilig ausgebildetes Deckglas eingekoppelt wird. Aufgabe der Erfindung ist es eine Anzeigeeinrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der das Zifferblatt frontseitig gleichmäßig beleuchtbar ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemaß dadurch gelost, dass das Licht an der Tubusinnenwand unter Vermeidung einer unmittelbar auf das Zifferblatt gerichteten Beleuchtung diffus gestreut einen Lichtring bildend in den Tubusinnenraum auskoppelbar ist.
Da eine Beleuchtung umlaufend von allen Seiten her erfolgt und nicht unmittelbar auf das Zifferblatt gerichtet ist, ist dessen Beleuchtung gleichmaßig.
Eine Auskopplung des Lichts kann über die gesamte Tubusinnenwand, aber auch nur über Teile wie z. B. eine Ringflache der Tubusinnenwand erfolgen.
Zur Lichtauskopplung in den Tubusinnenraum kann der Tubus an der Tubusinnenwand eine Lichtauskoppeloberflache aufweisen, wozu die Tubusinnenwand eine aufgerauhte Oberflache aufweisen kann .
Zur Lichtauskopplung kann aber auch der Tubus aus einem dif- fus streuenden Werkstoff wie z. B. Polymethylmethacrylat
(PMMA) bestehen. Eine Lichtstreuung ist dadurch erzeugbar, dass der Tubus aus einem klar transparenten Werkstoff besteht, in dem Licht zerstreuende Partikel verteilt sind, wobei die Licht zerstreuenden Partikel Transparentpartikel, insbesondere Polymerpartikel sind.
Bei transparentem farblosem Werkstoff und weißes Licht emittierender Lichtquelle erfolgt eine Beleuchtung mit weißem Licht. Es ist aber für eine Beleuchtung mit farbigem Licht auch möglich, dass der Werkstoff des Tubus eingefarbt ist. Bei der lichtstreuenden Auskopplung des Lichts in den Tubusinnenraum erscheint die Tubusinnenwand selbst als leuchtender Ring.
Vorzugsweise ist das Licht stirnseitig in den Tubus einkop- pelbar, wobei eine platzsparende Anordnung der Lichtquelle dadurch möglich ist, dass das Licht von der der Beobachterseite abgewandten Seite in den Tubus einkoppelbar ist.
Zur zumindest weitgehenden Ausnutzung des eingekoppelten
Lichts kann das in den Tubus eingekoppelte Licht an der polierten Tubusaußenwand totalreflektierbar sein.
Es ist dazu aber auch möglich, dass die Tubusaußenwand mit einem Reflexionsbelag versehen ist.
Durch entsprechende unterschiedliche geometrische Strukturierung der Tubusaußenwand, des Reflexionsbelages oder der Auf¬ rauhung der Lichtauskoppelflache kann eine entsprechende un- terschiedliche Lichtauskopplung in den verschiedenen Bereichen des Tubus erreicht werden.
Platzsparend und eine Warmeerzeugung vermeidend kann die Lichtquelle durch eine oder mehrere Leuchtdioden gebildet sein, die darüber hinaus eine lange Lebensdauer aufweisen.
Für eine farbige Beleuchtung ist es auch möglich, dass die Lichtquelle eine farbige Lichtquelle ist.
Ist das Licht mehrerer separat ansteuerbarer Lichtquellen unterschiedlicher Farbe in den Tubus einkoppelbar ist, so ist auch ein Wechsel der Beleuchtungsfarbe möglich.
Sind eine oder mehrere Lichtquellen zu- und ausschaltbar, so kann durch entsprechende Ansteuerung ein Warnfall visuali- siert werden. Dies ist z. B. möglich, indem damit ein Farbwechsel erzeugt wird. Eine andere Möglichkeit zur Visualisie- rung eines Warnfalles besteht darin, dass nur in einem Warn¬ fall eine Beleuchtung des Tubus erfolgt.
Um die Helligkeit des Tubus zu regeln, können eine oder meh- rere Lichtquellen auf- und/oder abdimmbar sein. Durch das
Auf- und/oder Abdimmen mehrfarbiger Lichtquellen ist auch ein dynamischer Farbwechsel erzeugbar.
Zur gut ablesbaren Darstellung der Informationen des Ziffer- blatts weist vorzugsweise das Zifferblatt eine lichtundurch- lassige Anzeigeebene auf, die Skalen und/oder Zeichen und/oder Symbole bildende transparente Bereiche aufweist, die von einer oder mehreren auf der der Beobachterseite abgewand¬ ten Seite des Zifferblatts angeordneten Lichtquellen durch- leuchtbar sind.
Dazu können in einfacher Weise die Lichtquellen in einem zum Zifferblatt hm offenen Lichtkasten angeordnet sein.
Ist dabei ein radial umlaufender Randbereich des Zifferblatts transparent ausgebildet, wobei der Tubus mit seiner der Beobachterseite abgewandten, eine Lichteinkoppelflache bildenden Stirnseite auf dem transparenten Randbereich in Auflage ist, so können die Lichtquellen zur Durchleuchtung der transparen- ten Bereiche des Zifferblatts gleichzeitig zur Lichteinkopplung in den Tubus genutzt werden.
Zum Schutz des Zifferblatts ist vorzugsweise die beobachter- seitige Öffnung des Tubus von einem Deckglas verschlossen. Ist das beobachterseitige Ende des Tubus von einem Frontrah¬ men abgedeckt, so kann dort kein Licht austreten.
Zum Ablesen von Messdaten wie z. B. der Geschwindigkeit eines Kraftfahrzeugs kann ein Zeiger mit seiner Zeigerspitze ent- lang einer auf dem Zifferblatt angeordneten Skala bewegbar antreibbar sein. Dazu kann der Zeiger mit seinem der Zeigerspitze entgegenge¬ setzten Endbereich an einer von einem Antrieb drehbar antreibbaren, sich rechtwinklig zur Ebene des Zifferblatts erstreckenden Zeigerweile angeordnet sein.
Em Ausfuhrungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im Folgenden naher beschrieben. Die einzige Figur der Zeichnung zeigt eine Querschnittsansicht einer Anzeigeeinrichtung.
Die dargestellte Anzeigeeinrichtung ist ein Anzeigeinstrument eines Kombinationsinstruments eines Kraftfahrzeugs.
Auf der Oberseite eines Tragers 1 ist ein kreisrundes Ziffer- blatt 2 angeordnet, das bis auf transparente Bereiche licht- undurchlassig ist.
Dazu kann das Zifferblatt z. B. beobachterseitig eine schwar¬ ze Beschichtung aufweisen.
Die nicht naher dargestellten transparenten Bereiche bilden eine kreisförmige Skala und die dazugehörende Skalenbeschrif¬ tung.
Der Trager 1 weist einen Ringkanal 4 auf, der sich entlang der transparenten Bereiche erstreckt und zum Zifferblatt 2 hin offen ist.
Der Ringkanal 4 bildet einen Lichtkasten, in dem eine Leucht- diode 5 angeordnet ist und dessen Innenwände lichtreflektie- rend ausgebildet sind, so dass das von der Leuchtdiode emittierte Licht sich in den Ringkanal 4 verteilt und das Zifferblatt 2 hinterleuchtet.
Dadurch erscheinen für einen Beobachter 3 die Skala und deren Beschriftung hell in einem schwarzen Umfeld. Die Leuchtdiode 5 ist auf einer Leiterplatte 6 angeordnet, die auf der dem Beobachter 3 abgewandten Seite an dem Trager 1 in Anlage ist und durch eine Öffnung 7 im Trager 1 in den Ringkanal hineinragt.
Auf der dem Trager 1 abgewandten Seite der Leiterplatte 6 ist weiterhin ein Messwerk 8 angeordnet, das ein Schrittmotor sein kann und durch das eine Zeigerwelle 9 drehbar antreibbar ist.
Die Zeigerwelle 9 ragt konzentrisch zur Skala durch Offnungen der Leiterplatte 6 und des Tragers 1 und tragt an ihrem freien Ende eine Zeigernabe 10 eines Zeigers 22, auf der eine Ab¬ deckkappe 11 angeordnet ist.
Die Zeigerspitze an dem freien Ende der nicht dargestellten Zeigerfahne des Zeigers 22 ist durch eine Drehung der Zeigerwelle 9 entlang der Skala bewegbar.
Die Skala radial außen umschließend weist das Zifferblatt 2 einen etwa dachförmig zur Beobachterseite hervorstehenden eingeprägten Ring 12 auf, wobei sich das Zifferblatt 2 radial außerhalb des eingeprägten Ringes 12 weiter radial erstreckt und einen ringförmigen, radial umlaufenden Randbereich 13 bildet, der transparent ist.
Der Ringkanal 4 erstreckt sich radial bis unter den transparenten Randbereich 13, so dass dieser durch das Licht im Ringkanal 4 ebenfalls zur Beobachterseite hin durchleuchtbar ist.
Auf der dem Ringkanal 4 gegenüberliegenden Seite liegt ein Tubus 14 mit seiner einen Stirnflache an dem Randbereich 13 an.
Der aus einem klar transparenten Werkstoff bestehende Tubus 14, in dem Licht zerstreuende Partikel 15 verteilt angeordnet sind, ragt zu dem Beobachter 3 hin und endet in einer zum Zifferblatt 2 geneigten Ebene.
Die an dem Randbereich 13 anliegende Stirnflache des Tubus 14 bildet eine Lichteinkoppelflache 16, über die das Licht im Ringkanal in den Tubus 14 einkoppelbar ist.
Durch die Partikel 15 wird dieses Licht diffus gestreut, tritt an der Tubusinnenwand 17 aus dem Tubus 14 aus und wird in den Tubusinnenraum 18 ausgekoppelt.
Dadurch erscheint die Tubusinnenwand 17 dem Beobachter 3 als ein Lichtring.
Da die Tubusaußenwand 19 poliert ist, wird dort das in den Tubus 14 eingekoppelte Licht totalreflektiert .
Die beobachterseitige Öffnung des Tubus 14 ist von einem Deckglas 20 verschlossen.
Weiterhin ist auf dem beobachterseitigen Ende des Tubus 14 ein Frontrahmen 21 angeordnet, der die beobachterseitige Stirnflache des Tubus 14 abdeckend sich rohrartig über das Deckglas 20 hinaus zum Beobachter 3 hin erstreckt.

Claims

Patentansprüche
1. Anzeigeeinrichtung, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, mit einem Zifferblatt und einem den Randbereich des Zifferblatts umschließenden, von dem Zifferblatt zur
Beobachterseite der Anzeigeeinrichtung hervorstehenden Tubus, wobei der Tubus ein Lichtleiter ist, in den von einer oder mehreren Lichtquellen Licht emkoppelbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Licht an der Tubusinnenwand (17) unter Vermeidung einer unmittelbar auf das Zifferblatt (2) gerichteten Beleuchtung diffus gestreut einen Lichtring bildend in den Tubusinnenraum (18) auskoppelbar ist.
2. Anzeigeeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Tubus (14) an der Tubusinnenwand (17) eine Lichtauskoppeloberflache aufweist.
3. Anzeigeeinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekenn- zeichnet, dass die Tubusinnenwand eine aufgerauhte
Oberflache aufweist.
4. Anzeigeeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Tubus aus einem diffus streuenden Werkstoff besteht.
5. Anzeigeeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Tubus (14) aus einem klar transparenten Werkstoff besteht, in dem Licht zerstreuende Partikel (15) verteilt sind.
6. Anzeigeeinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Licht zerstreuenden Partikel Transparentpartikel sind.
7. Anzeigeeinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Licht zerstreuenden Partikel Polymerpartikel sind.
8. Anzeigeeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkstoff des Tubus emgefarbt ist.
9. Anzeigeeinrichtung nach einem der vorhergehenden An- spruche, dadurch gekennzeichnet, dass das Licht stirnseitig in den Tubus (14) emkoppelbar ist.
10. Anzeigeeinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Licht von der der Beobachterseite abgewandten Seite in den Tubus (14) emkoppelbar ist.
11. Anzeigeeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das in den Tubus (14) eingekoppelte Licht an der polierten Tubu- saußenwand (19) totalreflektierbar ist.
12. Anzeigeeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Tubusaußenwand mit einem Reflexionsbelag versehen ist.
13. Anzeigeeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle durch eine oder mehrere Leuchtdioden (5) gebildet ist.
14. Anzeigeeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle eine farbige Lichtquelle ist.
15. Anzeigeeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Licht mehrerer separat ansteuerbarer Lichtquellen unterschiedlicher Farbe in den Tubus emkoppelbar ist.
16. Anzeigeeinrichtung nach einem der vorhergehenden An- spruche, dadurch gekennzeichnet, dass eine oder mehrere Lichtquellen zu- und ausschaltbar sind.
17. Anzeigeeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine oder mehrere Lichtquellen auf- und/oder abdimmbar sind.
18. Anzeigeeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ziffer¬ blatt (2) eine lichtundurchlassige Anzeigeebene auf- weist, die Skalen und/oder Zeichen und/oder Symbole bildende transparente Bereiche aufweist, die von einer oder mehreren auf der der Beobachterseite abgewandten Seite des Zifferblatts angeordneten Lichtquellen durch¬ leuchtbar sind.
19. Anzeigeeinrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquellen in einem zum Zifferblatt (2) hin offenen Lichtkasten angeordnet sind.
20. Anzeigeeinrichtung nach einem der Ansprüche 18 und 19, dadurch gekennzeichnet, dass ein radial umlaufender Randbereich (13) des Zifferblatts (2) transparent ausgebildet ist, wobei der Tubus (14) mit seiner der Beobachterseite abgewandten, eine Lichtemkoppelflache (16) bildenden Stirnseite auf dem transparenten Randbereich (13) m Auflage ist.
21. Anzeigeeinrichtung nach einem der vorhergehenden An- spruche, dadurch gekennzeichnet, dass die beobach- terseitige Öffnung des Tubus (14) von einem Deckglas (20) verschlossen ist.
22. Anzeigeeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das beobach- terseitige Ende des Tubus (14) von einem Frontrahmen
(21) abgedeckt ist.
23. Anzeigeeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Zeiger
(22) mit seiner Zeigerspitze entlang einer auf dem Zifferblatt (2) angeordneten Skala bewegbar antreibbar ist.
24. Anzeigeeinrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass der Zeiger (22) mit seinem der Zeigerspitze entgegengesetzten Endbereich an einer von einem Antrieb drehbar antreibbaren, sich rechtwinklig zur Ebene des Zifferblatts (2) erstreckenden Zeiger- welle (9) angeordnet ist.
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