AT402455B - Informationseinrichtung zur wiedergabe optisch wahrnehmbarer alphanumerischer und/oder graphischer darstellungen - Google Patents

Description

AT 402 455 B

Die Erfindung betrifft eine Informationseinrichtung zur Wiedergabe optisch wahrnehmbarer alphanumerischer und/oder graphischer Darstellungen mit einer Anzeigeelemente aufweisenden Anzeigevorrichtung für eine aus zumindest einem Lichtpunkt gebildete Information, die über ein durch zumindest einen Lichtleiter gebildetes Lichtübertragungssystem mit einer Leuchteneinheit zur Erzeugung von Lichtstrahlen verbunden ist und mit einer Schaltvorrichtung, mit der ein Endbereich zumindest eines Lichtleiters relativ zu einem in Bezug auf Stirnflächen koaxial gegenüberliegenden Endbereich eines weiteren Lichtleiters und/oder einer Lichteintrittsfläche des Anzeigeelementes relativ verstellbar gelagert ist.

In der GB-2 030 319 A ist eine Schaltanordnung für Lichtwellenleiter geoffenbart. Dabei ist zumindest ein Lichtwellenleiter unbeweglich in der Schaltvorrichtung angeordnet. Ein weiterer Lichtwellenleiter ist auf einem über Magnetfelder bewegbaren Träger, insbesondere auf einer Kontaktzunge eines Relais, angeordnet. Im Ruhezustand der Schaltvorrichtung liegt ein Arm der Kontaktzunge an einem Endanschlag der Schaltvorrichtung an. Wird die Schaltvorrichtung mit Energie beaufschlagt, so wird die Kontaktzunge mittels dem entstehenden Magnetfeld bewegt und kommt in der Endposition an einem weiteren Endanschlag zur Anlage. Nachteilig ist hierbei, daß bei einem Schaltvorgang verhältnismäßig hohe Schaltkräfte für die Verformung der Kontaktzunge erforderlich sind, die größere elektrische Schaltelemente und einen höheren Energiebedarf erfordern. Für die Beschaltung eines gesamten Informationssystems sind eine Vielzahl derartiger Schaltvorrichtungen erforderlich, wodurch ein verhältnismäßig hoher Energiebedarf und hohe räumliche Abmessungen entstehen, welche sich negativ auf die erreichbare Bildauflösung eines optischen Informationssystems auswirken. ln derartigen Informationseinrichtungen - gemäß EP-0 415 026 A2 -, wie sie z.B. bei der Verkehrsleitung bzw. bei der Wiedergabe von Informationen, an Verkehrswegen, z.B. Straße, Schiene etc., der besseren Einsehbarkeit der Informationen wegen an erhöhten Standplätzen zur Anwendung kommen, erfolgt die Lichtübertragung bereits vielfach mit Lichtleitern. Damit ist es möglich, die Lichtquellen vom eigentlichen Lichtsignal entfernt und damit einfach zugänglich anzuordnen, um im Falle des Ausfalles der Lichtquelle die Lampe einfach auszutauschen. Bei derartigen Lichtsignalen sind Schaltelemente bekannt, um den Lichtfluß zu unterbinden, die z.B. Klappen, Blenden etc. aufweisen, die an einer Unterbrechungsstelle des Lichtleiters mittels mechanischer oder elektromechanischer Verstellantriebe nach Bedarf verstellt werden können. Eine weitere Möglichkeit stellt auch das Ein- bzw. Ausschalten einer oder mehrerer Lichtquellen dar, womit im allgemeinen der Betrieb unterschiedlicher Signalbilder des gesamten Lichtsignals angesteuert wird.

Eine weiters bekannte Vorrichtung für eine Leuchtanzeige ist in der DE-28 31 174 A wiedergegeben, bei der in jedem Lichtweg von einer Lichtquelle zu einem Anzeigeabschnitt ein optisches Steuergerät angeordnet ist, dessen Lichtdurchlässigkeit durch Flüssigkristallzellen bzw. elektrokomatische Zellen steuerbar ist. Aus dieser DE 28 31 174 A sind aber weiters auch mechanisch wirkende Platten, Klappen etc. bekannt. Nachteilig ist dabei eine hohe Störanfälligkeit bei den für den Einsatz der Informationseinrichtungen im allgemeinen vorherrschenden äußeren Einsatzbedingungen.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Informationseinrichtung mit einer durch eine Vielzahl von Lichtpunkten gebildeten, graphischen bzw. alphanumerischen Anzeige zu schaffen, bei der ausgehend von einer Lichtstrahlen aussendenden Lichtquelle der Lichtfluß in den einzelnen Lichtleitern wahlweise unterbrochen werden kann.

Diese Aufgabe der Erfindung wird dadurch gelöst, daß die Schaltvorrichtung zumindest in einer Endposition, in der Längsmittelachsen der Lichtleiter zueinander fluchtend verlaufen oder eine der Stirnflächen der Lichtleiter und die Lichteintrittsfläche des Anzeigeelements zueinander fluchtend bzw. koaxial verlaufen, ein den Endbereich des Lichtleiters positionierenden, insbesondere diesen in Umfangsrichtung bereichsweise umfassenden Endanschlag aufweist. Der überraschende Vorteil dieser Lösung liegt nunmehr darin, daß durch die Verstellung eines Endbereiches zweier gegenüberliegender Lichtleiter mechanische Komponenten für die Unterbrechung des Lichtstrahls entfallen und dadurch eine hohe Standzeit bei hoher Schalthäufigkeit erreicht wird und darüber hinaus kleine Abmessungen für die Schaltvorrichtung erzielt werden. Weiters wird insbesondere bei einer V-förmigen Ausbildung des in der Endposition den Lichtleiter bereichsweise umfassenden Endanschlages eine exakte Lagepositionierung bewirkt.

Von Vorteil ist aber auch eine Ausbildung nach Patentanspruch 2 oder 3, weil dadurch sehr rasch individuelle Schaltzustände für die Lichtleitung herbeigeführt werden und eine große Anzahl von Bildpunkten, z.B. über ein Programmsteuerwerk, zur Bildung der Information anschaltbar sind. Möglich ist auch eine Ausbildung nach Patentanspruch 4, wodurch eine verläßliche Unterbrechung des Lichtflusses bei geringen Verstellwegen erreicht wird.

Eine vorteilhafte Weiterbildung beschreibt Patentanspruch 5 und 6, weil dadurch Streuverluste reduziert werden und dadurch die Lichtverluste bei der Übertragung des Lichtsignals gering gehalten werden.

Es ist aber auch eine Ausbildung nach Patentanspruch 7 möglich, weil dadurch die kegelförmige Ausbreitung der Lichtstrahlen zwischen den Stirnflächen der Lichtleiter beim Austritt und Wiedereintritt 2

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Rechnung getragen und ein hoher Wirkungsgrad erreicht wird.

Durch eine vorteilhafte Weiterbildung, wie im Patentanspruch 8 beschrieben, wird eine vollständige Unterbrechung erreicht und das Auftreten eines Restlichteinfalles in dem zur Anzeigelinse führenden Lichtleiter wirkungsvoll vermieden.

Gemäß der im Patentanspruch 9 beschriebenen vorteilhaften Weiterbildung wird insbesondere bei einer V-förmigen Ausbildung der in den Endpositionen den Lichtleiter bereichsweise umfassenden Endanschlägen eine exakte Lagepositionierung bei freier Beweglichkeit des Lichtleiters zwischen den Endpositionen bewirkt. Damit werden auch Beschädigungen an der Oberfläche des Lichtleiters durch Reibung an Führungen etc. wirkungsvoll vermieden.

Gemäß der in Patentanspruch 10 beschriebenen vorteilhaften Ausbildung wird eine einwandfrei reproduzierbare Verstellbewegung erreicht. Möglich ist aber auch eine Ausbildung nach Patentanspruch 11, weil dadurch eine sehr einfache, kostensparende und eine hohe Verläßlichkeit aufweisende Führungsanordnung erreicht ist.

Von Vorteil ist auch eine Ausführungsform nach Patentanspruch 12, weil dadurch geringe Reibungsverluste in der Führungsanordnung auftreten und gleichzeitig eine größtmögliche Schonung der Oberfläche des Lichtleiters erreicht und ein vorzeitiger Verschleiß der Oberfläche, welche für die verlustfreie Leitung der Lichtstrahlen maßgebend ist, wirkungsvoll vermieden wird.

Gemäß einer vorteilhaften Ausbildung, wie in den Patentansprüchen 13 und 14 beschrieben, wird ein mit einer geringen Anzahl von Bauteilen verläßlich wirkender Verstellantrieb für die Verstellung zwischen zweier Endpositionen für den Lichtleiter erreicht.

Eine vorteilhafte Weiterbildung beschreibt Patentanspruch 15, weil dadurch eine dauernde Energiean-speisung vermieden wird, wodurch der Energieaufwand für die Schalteinrichtung gering ist und darüber hinaus die Wärmeentwicklung in der Schaltvorrichtung, welche Maßnahmen für die Kühlung erforderliche machen würde, gering gehalten wird. Möglich ist aber auch eine Ausführungsvariante gemäß Patentanspruch 16, wodurch eine Vielzahl von möglichen Antriebssystemen für unterschiedliche Bedingungen an verschiedenen Einsatzorten zur Verfügung stehen.

Es ist aber auch eine Ausbildung nach Patentanspruch 17 möglich, wodurch eine hohe Auflösung der zur Darstellung gelangenden Lichtzeichen bzw. Informationen nach einem üblichen Anzeigestandard erreicht wird.

Eine weitere vorteilhafte Ausbildung beschreibt Patentanspruch 18, wodurch ausgehend von einer Lichtquelle eine große Anzahl von Anzeigeelementen zur Bildung der Informationen versorgt wird, wodurch eine sehr wirtschaftliche Einheit erreicht wird.

Vorteilhaft sind auch Ausbildungen nach den Patentansprüchen 19 und 20, weil dadurch eine hohe Flexibilität gegeben ist, wodurch die Antriebsenergie für die Schaltvorrichtung gering gehalten wird. Möglich ist dabei eine Ausbildung nach Patentanspruch 21, wodurch die Informationsdarstellung individuell und rasch sich ändernden Gegebenheiten anpaßbar ist.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung, wie im Patentanspruch 22 beschrieben, ist es einfach möglich, nach vorbestimmbaren Kriterien, z.B. in Abhängigkeit von einer Tageszeit, Luftbeschaffenheit, Temperatur etc., vorgegebene Informationen abzurufen und anzuzeigen.

Schließlich ist aber auch eine Ausbildung nach Patentanspruch 23 möglich, weil dadurch durch einfachste Impulsansteuerung das informationsangebot veränderbar ist.

Zum besseren Verständnis der Erfindung wird diese anhand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine erfindungsgemäße Schaltvorrichtung einer Informationseinrichtung, in Seitenansicht, teilweise geschnitten und schematisch vereinfachter Darstellung; Fig. 2 die Schaltvorrichtung nach Fig. 1 in Seitenansicht, geschnitten und vergrößerter Darstellung; Fig. 3 die Schaltvorrichtung nach Fig. 2 in Stirnansicht, geschnitten, gemäß den Linien lll-lll in Fig. 2 und schematisch angedeuteter Mehrfachanordnung von Schaltvorrichtungen; Fig. 4 einen Teilbereich der Anzeigevorrichtung mit einer Mehrfachanordnung von Anzeigeelementen zu einer Anzeigeeinheit, in Ansicht; Fig. 5 die Anzeigeeinheit nach Fig. 4 in Stirnansicht, geschnitten, gemäß den Linien V-V in Fig. 4; Fig. 6 eine andere Ausbildung der erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung in Seitenansicht, geschnitten und schematisch vereinfachter Darstellung; Fig. 7 die Schaltvorrichtung, geschnitten, gemäß den Linien Vll-Vll in Fig. 6.

In der Fig. 1 ist eine Informationseinrichtung 1 zur Herstellung optisch wahrnehmbarer, aus alphanumerischen bzw. graphischen Darstellungen gebildeten Informationen gezeigt. Diese Informationseinrichtung 1 weist eine Leuchteneinheit 2 und eine davon entfernte Anzeigevorrichtung 3 auf, die miteinander über ein durch Lichtleiter 4, 5 gebildetes Lichtübertragungssystem 6 verbunden sind.

Selbstverständlich kann aber auch das Lichtübertragungssystem 6 durch eine Mehrzahl von Lichtleitern 4, 5, d.h. durch die Anwendung von Lichtleiterbündel gebildet sein. 3

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Die Lichtleiter 4, 5, welche von der Leuchteneinheit 2 ausgestrahlte Lichtstrahlen 7 zu einem Anzeigeelement 8, welches auf einer Anzeigetafel 9 der Anzeigevorrichtung 3 angeordnet ist, weiterleiten, sind in einer zwischen der Leuchteneinheit 2 und dem Anzeigeelement 8 angeordneten Schaltvorrichtung 10 mit ihren aufeinander zuweisenden Endbereichen 11, 12 in fluchtender Lage gehaltert.

Die Leuchteneinheit 2 weist eine Lichtquelle 13, z.B. eine Lampe 14 auf, welche von einer Energiequelle 15, z.B. einem elektrischen Netz 16, versorgt ist. Die von der Lampe 14 ausgestrahlten Lichtstrahlen 7 treten z.B. durch einen Reflektor 17 gebündelt durch eine der Lampe 14 zugewandte Stirnfläche 18 in den Lichtleiter 4 ein und werden durch diesen zu einer der Stirnfläche 18 entgegengesetzt angeordneten Stirnfläche 19 des Lichtleiters 4 in der Schaltvorrichtung 10 übertragen. Der Stirnfläche 19 gegenüberliegend und geringfügig beabstandet ist eine Stirnfläche 20 des zum Anzeigeelement 8 verlaufenden Lichtleiters 5 angeordnet. Die über den Lichtleiter 4 von der Lichtquelle 13 weitergeleiteten Lichtstrahlen 7 treten an der Stirnfläche 19 des Lichtleiters 4 aus, wobei sich das Strahlenbündel konisch erweitert und den geringfügigen Abstand zwischen den Stirnflächen 19, 20 überwindet. Bei koaxialer Anordnung der Lichtleiter 4, 5 bzw. deren überdeckenden Anordnung der Stirnfläche 19, 20 tritt das Strahlenbündel dann über die Stirnfläche 20 in den Lichtleiter 5 ein und die Lichtstrahlen werden durch diesen an das Anzeigeelement 8 weitergeleitet.

Das Anzeigeelement 8 wird z.B. durch eine Linse 21 gebildet, dessen einem Betrachter 22 zugewandte Oberfläche 23 eine Streuscheibe 24 aufweist, wodurch ein durch den Lichtstrahl 7 gebildeter Lichtpunkt bei gleichmäßiger Ausleuchtung vergrößert abgebildet und dargestellt ist.

Die Schaltvorrichtung 10 umfaßt eine z.B. mechanische und/oder elektrische oder druckmittelbetätigte Verstellvorrichtung 25, mit der die relative Lage der einander zugewandten Endbereiche 11, 12 der Lichtleiter 4, 5 verstellbar ist. Damit ist es möglich, die Lichtleiter 4, 5 bzw. deren Stirnflächen 19, 20 aus ihrer überdeckenden, z.B. koaxialen Anordnung in eine zueinander exzentrische oder gegeneinander seitlich versetzte Lage zu bewegen, wodurch der Übergang der Lichtstrahlen 7 aus dem Lichtleiter 4 in den Lichtleiter 5 unterbrochen ist. Durch Vornahme dieser Verstellvorgänge ist daher wahlweise je nach Lage der Stirnflächen 19, 20 bzw. der Endbereiche 11, 12 zueinander das Anzeigeelement 8 von den Lichtstrahlen 7 beaufschlagt oder nicht.

Es ist selbstverständlich auch möglich, zur Darstellung alphanumerischer bzw. graphischer Informationen eine Vielzahl bzw. ein Bündel von Lichtleitern 4, 5, zwischen der Leuchteneinheit 2 und der Anzeigevorrichtung 3 anzuordnen. Zwischen jedem einzelnen der Lichtleiter 4, 5 eines Bündels oder jeweils einer Gruppe derartiger Lichtleiter kann eine eigene Schaltvorrichtung 10 bzw. Verstellvorrichtung 25 zwischengeschaltet sein, mit welcher die Endbereiche 11, 12 der jeweiligen Gruppe der Lichtleiter bzw. der einzelnen Lichtleiter 4, 5 gegeneinander verstellbar sind und eine Lichtübertragung zwischen der Leuchteneinheit 2 und Anzeigevorrichtung 3 herzustellen oder eine solche zu verhindern, die jeweils über die diesen zugeordneten Schaltvorrichtungen 10 bzw. Verstellvorrichtung 25 in den Endbereichen 11, 12 verstellbar sind, heranzuziehen.

Die Schaltvorrichtung 10 bzw. die Verstellvorrichtung 25 ist über Leitungen 26, 27 mit einer Steuervorrichtung 28 und diese gegebenenfalls mit einem Rechner 29 und/oder Eingabeterminal 30 verbunden. Damit können in der Steuervorrichtung 28 bzw. im Rechner 29 vorgegebene Programme zur Ansteuerung der Schaltvorrichtung 10 ablaufen, um damit zur Abstrahlung eines bestimmten Informationszeichens die verschiedenen Linsen mit den Lichtstrahlen 7 zu beaufschlagen bzw. den Strahlenübergang zu unterbrechen, also eine hell/dunkel-Schaltung der einzelnen Linsen 21 vorzunehmen.

In den Fig. 2 und 3 ist die Schaltvorrichtung 10 der Informationseinrichtung 1 in einem größeren Maßstab dargestellt.

Der von der Leuchteneinheit 2 zur Schaltvorrichtung 10 führende Lichtleiter 4 weist eine Längsmittelachse 31 sowie einen Durchmesser 32 auf, welcher geringer ist, als ein Durchmesser 33 des Lichtleiters 5. Bei der in vollen Linien gezeigten Schaltstellung können die von der Leuchteneinheit 2 ausgesandten Lichtstrahlen 7 durch den Lichtleiter 4 in den Lichtleiter 5 übertreten. Dabei ist die Längsmittelachse 31 des Lichtleiters 4 fluchtend zu einer Längsmittelachse 34 des Lichtleiters 5 ausgerichtet. Die an den beiden Endbereichen 11, 12 der beiden Lichtleiter 4, 5 einander zugewandten Stirnflächen 19, 20 sind in jeweils zu den Längsmittelachsen 31, 34 vertikalen Ebene 35, 36 in einem Abstand 37 voneinander angeordnet. Diese exakte gegenseitige Ausrichtung der Stirnflächen 19, 20 zueinander ist deshalb von besonderer Bedeutung, da ein durch die Stirnfläche 19 aus dem Lichtleiter 4 austretendes Strahlenbündel der Lichtstrahlen 7 sich konisch unter einem Winkel 38 erweitert, um in die gegenüberliegende Stirnfläche 20 des Lichtleiters 5 wiederum einzutreten, welcher den größeren Durchmesser 33 aufweist, das volle vergrößerte Strahlenbündel wieder in den abschließenden Lichtleiter 5 eintritt und daher ein Lichtverlust vermieden wird. Der Abstand 37 zwischen den zueinander parallel angeordneten Ebenen 35, 36 bzw. den Stirnflächen 19, 20 beträgt z.B. bei einem Durchmesser 32 von 1 mm und einem Durchmesser 33 von 1,5 mm zwischen 0,1 4

AT 402 455 B mm bis 0,5 mm.

Bei der Wahl des Durchmessers 32 für den Lichtleiter 4 sind die Kriterien der Leuchtdichte einerseits und der Flexibilität des Endbereiches des Lichtleiters 4 in der Schaltvorrichtung 10 andererseits zu beachten. Vorteilhaft hat sich dabei ein Durchmesser 32 von in etwa 1,0 mm herausgestellt. Durch den kegelförmigen Lichtaustritt an der Stirnfläche 19 - wobei der Winkel 38 für die Streuung in etwa 56“ beträgt - ergibt sich rechnerisch der Durchmesser 33 des Lichtleiters 5 in Abhängigkeit von der Größe des Abstandes 37, wodurch der Lichtleiter 5 nach Überbrückung des Abstandes 37 zwischen den Stirnflächen 19, 20 die Lichtstrahlen des Strahlenbündels ohne Verluste weiterleitet. Liegt der Abstand 37 im Bereich von 0,1 bis 0,4 mm und beträgt der Durchmesser 32 des Lichtleiters 4 in etwa 1,0 mm errechnet sich der Durchmesser 33 des Lichtleiters 5 mit in etwa 1,5 mm.

Um die beiden Lichtleiter 4, 5 in einem Gehäuse 39 der Schaltvorrichtung 10 vor Beschädigung zu schützen, sind die beiden Endbereiche 11, 12 der beiden Lichtleiter 4, 5 durch elastische Schutztüllen 40, 41 hindurchgeführt, welche diese einerseits vor Beschädigung schützen und andererseits in einer exakten Position haltern.

Der Endbereich 11 des Lichtleiters 4 ist in einer Führungsanordnung 42 zumindest seitlich oder räumlich geführt, welche z.B. durch ein Langloch 43 oder einen U-förmigen Schlitz, welcher in einem Steg 44 angeordnet ist, gebildet ist. Dadurch ist bei einer Lageänderung des Endbereiches 11 - gemäß einem Doppelpfeil 45 - durch die Führungsanordnung 42 sichergestellt, daß sich die beiden Längsmittelachsen 31, 34 nur in einer durch die Führungsanordnung 42 festgelegten Bahn oder Verstellebene 46 zueinander bewegen.

Der Steg 44 kann dabei als ein vom Gehäuse 39 unabhängiger Bauteil gebildet sein, der im Gehäuse 39 befestigt, z.B. eingeklebt, eingeschweißt etc., ist. Damit kann für den die Führungsanordnung 42 bildenden Steg 44 ein vom Material des Gehäuses 39 unabhängiges Material mit entsprechenden Eigenschaften, z.B. mit geringem Reibungskoeffizient, gewählt werden. Wichtig ist dabei die Wahl eines Materials, durch das die Oberfläche des Lichtleiters 4 auch nach hoher Schaltanzahl keine Beeinträchtigung durch Abreibung aufweist. Dies wird durch einen Kunststoff und insbesondere durch die Verwendung von Polyamid oder PTFE für den Steg 44 erreicht.

Es ist aber selbstverständlich auch möglich, das Gehäuse 39 mit dem Steg 44 bei Verwendung eines geeigneten Materials einstückig, z.B. als Spritzgußteil auszuführen. Damit können die Montagekosten reduziert werden.

Weiters ist ein Endbereich 11 oder 12 zumindest eines der Lichtleiter 4, 5 mit einem Permanentmagnet 47 verbunden, welcher einen in Richtung der Längsmittelachse 31 gesehen in etwa rechteckigen bzw. quadratischen Querschnitt aufweist. Diesem Permanentmagnet ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel ein Verstellantrieb 48 zugeordnet, welcher durch einen Weicheisenkern 49 und eine diesen umgebende Spule 50 gebildet ist. Die Spule 50 des Verstellantriebes 48 ist über Leitungen 51 mit einer Energiequelle 52, wie z.B. einer Batterie oder einem Leitungsnetz verbunden. Um eine entsprechende Umpolung des Weicheisenkerns 49 des Verstellantriebes 48 zu erreichen, ist weiters zwischen der Energiequelle 52 und der Spule 50 eine Umpolschaltung 53 angeordnet. Mit dieser kann die magnetische Polung des Weicheisenkerns 49 auf vorbestimmbare Weise geändert werden und zwar derart, daß, wenn ein Lichtdurchgang der Lichtstrahlen 7 vom Lichtleiter 4 in den Lichtleiter 5 gewünscht ist, der Permanentmagnet 47 vom Weicheisenkern 49 angezogen ist. Die Beaufschlagung der Spule 50 mit Strom erfolgt nur kurzzeitig durch die Umpolschaltung 53, wodurch der Weicheisenkern 49 die dem Stromdurchlauf entsprechende Polung annimmt und diese bis zur nächsten Strombeaufschlagung beibehält. Bedingt durch die entsprechende Polung und die gegenseitige Anziehung des Weicheisenkerns 49 und des Permanentmagnets 47 ist der Endbereich 11 des Lichtleiters 4 dann in einer exakt fluchtende Lage zum Lichtleiter 5 ausgerichtet, wenn der Permanentmagnet 47 am Weicheisenkern 49 anliegt.

Wie weiters in dünnen Linien angedeutet, ist es selbstverständlich auch möglich, dem Verstellantrieb 48 eine Justiereinrichtung 54 zuzuordnen, welche es erlaubt, die beiden Längsmittelachsen 31, 34 in einer exakt fluchtenden Lage zueinander auszurichten, wenn die Verstellvorrichtung 25, welche durch den Verstellantrieb 48 und den Permanentmagneten 47 gebildet ist, auf Lichtdurchgang geschaltet ist.

Soll nun aus bestimmten Gründen der Lichtdurchgang der Lichtstrahlen 7 vom Lichtleiter 4 in den Lichtleiter 5 unterbrochen werden, ist es notwendig, die Polarität des Weicheisenkerns 49 mittels der Spule 50 zu verändern. Durch diese Änderung der Polarität wird der am Endbereich 11 des Lichtleiters 4 gehalterte Permanentmagnet 47 vom Weicheisenkern 49 abgestoßen, wodurch sich die Längsmittelachse 31 des Lichtleiters 4 um einen Verstellweg 55 in der Verstellebene 46 gegenüber der Längsmittelachse 34 bewegt, wie dies in strichlierten Linien angedeutet ist. Dieser Verstellweg 55 muß derart bemessen sein, daß sichergestellt ist, daß die aus dem Lichtleiter 4 austretenden Lichtstrahlen 7 bzw. das Strahlenbündel nicht in die Stirnfläche 20 des Lichtleiters 5 eintreten kann. Dieser Verstellweg 55 ist jedenfalls größer als 5

AT 402 455 B der halbe Betrag, welcher sich aus der Summe der beiden Durchmesser 32 und 33 ergibt.

Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Verstellantrieb 48 durch einen Elektromagnet 56, bestehend aus dem Weicheisenkern 49 und der Spule 50 gebildet. Es ist selbstverständlich aber auch möglich, anstelle des Elektromagneten 56 für den Verstellantrieb 48 z.B. einen Elektromotor, Schrittmotor oder druckbeaufschlagte Zylinder usw. einzusetzen.

Weiters ist es vorteilhaft, wie dies am besten aus Fig. 3 zu ersehen ist, wenn die Verstellebene 46 und somit die Führungsanordnung 42 in einer vertikalen Ebene angeordnet ist, da bei einem Schaltvorgang der Verstellvorrichtung 25 einerseits der Permanentmagnet 47 aufgrund seines Eigengewichtes die Verstellbewegung unterstützt und andererseits keine einseitige Abnützung der Oberfläche des Lichtleiters 4 und auch keine Reibung zwischen Lichtleiter 4 und Führungsanordnung 42 auftritt.

Weiters ist der Umpolschaltung 53 ein Umschalter 57 zugeordnet, welcher mit den Schaltkontakten verbunden ist und weiters über die Leitung 26 mit der Steuervorrichtung 28 verbunden ist. Dadurch ist es nunmehr möglich, wie dies bereits zuvor beschrieben worden ist, über ein Eingabeterminal 30 bzw. den Rechner 29 die Ansteuerung der Verstellvorrichtung 25 automatisch vorzunehmen und so den Lichtstrom vom Lichtleiter 4 in den Lichtleiter 5 zu unterbrechen bzw. wieder herzustellen. Diese Unterbrechung des Lichtstromes dient vor allem dazu, daß die in der Leuchteneinheit 2 angeordnete Lampe 14 ständig in Betrieb ist, d.h. Licht aussendet und so die Lampe 14 vor einem ständigen Ein-Aus-Schaltbetrieb zu schützen.

Wie weiters in Fig. 3 schematisch angedeutet, ist es möglich, das Gehäuse 39 der Schaltvorrichtung 10 derart auszubilden, daß diese aneinanderreihbar sind, um so eine Vielzahl von einzelnen Lichtleitern 4 bzw. 5 einzeln und somit getrennt zu steuern, wie dies noch detaillierter in den nachfolgenden Figuren beschrieben ist.

Bei einer Ausführungsvariante gemäß den Fig. 4 und 5 weist die Anzeigetafel 9 für die Darstellung alphanumerischer Zeichen eine Anordnung der Anzeigeelemente 8 in bekannter 5/7-Matrix auf, d.h. daß die Anzeigetafel 9 insgesamt fünfunddreißig Anzeigeelemente 8 aufweist. Das Lichtübertragungssystem 6 zwischen der Leuchteneinheit 2 und der Anzeigevorrichtung 3 weist Lichtleiterbündel zu je fünfunddreißig Lichtleiter 4, 5 auf und die Schaltvorrichtung 10 ist mit fünfunddreißig Verstellvorrichtungen 25 bestückt.

Die Anzeigetafel 9 der Anzeigevorrichtung 3 kann aus einer Vielzahl von Anzeigeeinheiten 58 bestehen, wobei jede dieser Anzeigeeinheiten 58 die bereits zuvor beschriebene und bekannte 5/7-Matrix aufweist. Bedingt durch die einzelne Ansteuerungsmöglichkeit eines jeden Anzeigeelementes 8 der Anzeigeeinheit 58 ist es nunmehr möglich, verschiedene Symbole, wie z.B. Schriften oder Zahlen an der Anzeigetafel 9 erscheinen zu lassen.

Wie weiters am besten der Fig. 5 zu entnehmen ist, führt von den Schaltvorrichtungen 10 ein Bündel 59, im vorliegenden Fall von fünfunddreißig Lichtleitern 5, zur Anzeigeeinheit 58, wobei in dieser jedem einzelnen Lichtleiter 5 ein einzelnes Anzeigeelement 8, bestehend aus der Linse 21 mit der dieser zugeordneten Streuscheibe 24, zugeordnet ist.

Dadurch ist es möglich, Anzeigevorrichtungen 3 bzw. Anzeigetafeln 9 aus einer verschiedenen Anzahl von Anzeigeeinheiten 58 zusammenzusetzen, wie dies je nach dem gewünschten Einsatzfall notwendig ist, um diese z.B. auf Verkehrswegen für die Durchgabe von optischen Informationen verwenden zu können.

In den Fig. 6 und 7 ist eine weitere Ausbildung der Anzeigevorrichtung 3 mit der Schaltvorrichtung 10 gezeigt. Bei dieser ist der Stirnfläche 19 des Lichtleiters 4 gegenüberliegend, bei einer Durchgangsstellung für die Lichtstrahlen, eine Lichteintrittsfläche 60 des Anzeigeelementes 8 in dem Gehäuse 39 angeordnet. Die Verstellvorrichtung 25 ist, z.B. wie bereits in den vorhergehenden Figuren beschrieben, durch den Elektromagnet 56 und dem am Lichtleiter 4 angeordneten Permanentmagneten 47 gebildet. Mittels der Verstellvorrichtung 25 ist der Endbereich 11 des Lichtleiters 4 zwischen zwei Endpositionen je nach Ansteuerung des Elektromagnetes 56 infolge der magnetischen Anziehungskraft bzw. Abstoßungskraft zwischen zwei Endpositionen verstellbar, welche über im Gehäuse 39 befestigte Endanschläge 61, 62 festgelegt sind. Die Endanschläge 61, 62 begrenzen somit den Verstellweg 55 des Endbereiches 11 des Lichtleiters 4, wobei diese in den Endpositionen den Lichtleiter 4 umfangsseitig in z.B. V-förmigen Vertiefungen 63 bereichsweise umfassen. Diese Ausbildung ermöglicht eine exakte Positionierung der Stirnfläche 19 des Lichtleiters 4 in Bezug auf die Lichteintrittsfläche 60 des Anzeigeelementes 8. Darüber hinaus ist der Endbereich 11 des Lichtleiters 4 zwischen den beiden Endpositionen ungeführt beweglich, wodurch eine Abnützung an der Oberfläche des Lichtleiters 4 auch bei hoher Schalthäufigkeit vermieden wird. Diese Ausbildung ermöglicht auch den Einsatz der Schaltvorrichtung 10 direkt an der Anzeigevorrichtung 3, wodurch zusätzliche Installationseinrichtungen eingespart werden.

Selbstverständlich ist es im Rahmen der Erfindung möglich, die erfindungsgemäße Schaltvorrichtung bzw. Verstellvorrichtung durch verschiedene aus dem Stand der Technik bekannte Bauelemente auszubilden. Darüber hinaus kann die Anordnung der Verstellvorrichtung in der Schaltvorrichtung beliebig erfolgen 6

AT 402 455 B und nach den gewünschten bzw. geforderten Einsatzbedingungen variiert werden.

Abschließend sei der Ordnung halber darauf hingewiesen, daß zum besseren Verständnis der Funktion der erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung viele Teile derselben schematisch und unproportional vergrößert dargestellt sind. Des weiteren können auch einzelne Ausbildungen einzelner Ausführungsbeispiele bzw. die Ausführungsbeispiele jeweils für sich eigenständige, erfindungsgemäße Lösungen bilden.

Vor allem können die einzelnen in den Fig. 1, 2, 3; 4, 5; 6 und 7 gezeigten Ausführungen den Gegenstand von eigenständigen, erfindungsgemäßen Lösungen bilden. Die diesbezüglichen erfindungsgemäßen Aufgaben und Lösungen sind den Detailbeschreibungen dieser Figuren zu entnehmen.

Bezugszeichenaufstellung 1 Informationseinrichtung 2 Leuchteneinheit 3 Anzeigevorrichtung 4 Lichtleiter 5 Lichtleiter 6 Lichtübertragungssystem 7 Lichtstrahl 8 Anzeigeelement 9 Anzeigetafel 10 Schaltvorrichtung 11 Endbereich 12 Endbereich 13 Lichtquelle 14 Lampe 15 Energiequelle 16 Netz 17 Reflektor 18 Stirnfläche 19 Stirnfläche 20 Stirnfläche 21 Linse 22 Betrachter 23 Oberfläche 24 Streuscheibe 25 Verstellvorrichtung 26 Leitung 27 Leitung 28 Steuervorrichtung 29 Rechner 30 Eingebeterminal 31 Längsmittelachse 32 Durchmesser 33 Durchmesser 34 Längsmittelachse 35 Ebene 36 Ebene 37 Abstand 38 Winkel 39 Gehäuse 40 Schutztülle 41 Schutztülle 42 Führungsanordnung 43 Langloch 44 Steg 45 Doppelpfeil 46 Verstellebene 47 Permanentmagnet 7

Claims (23)

1. AT 402 455 B 48 Verstellantrieb 49 Weicheisenkern 50 Spule 51 Leitung 52 Energiequelle 53 Umpolschaltung 54 Justiereinrichtung 55 Verstellweg 56 Elektromagnet 57 Umschalter 58 Anzeigeeinheit 59 Bündel 60 Lichteintrittsfläche 61 Endanschlag 62 Endanschlag 63 Vertiefung Patentansprüche 1. Informationseinrichtung zur Wiedergabe optisch wahrnehmbarer alphanumerischer und/oder graphischer Darstellungen mit einer Anzeigeelemente aufweisenden Anzeigevorrichtung für eine aus zumindest einem Lichtpunkt gebildete Information, die über ein durch zumindest einen Lichtleiter gebildetes Lichtübertragungssystem mit einer Leuchteneinheit zur Erzeugung von Lichtstrahlen verbunden ist und mit einer Schaltvorrichtung, mit der ein Endbereich zumindest eines Lichtleiters relativ zu einem in Bezug auf Stirnflächen koaxial gegenüberliegenden Endbereich eines weiteren Lichtleiters und/oder einer Lichteintrittsfläche des Anzeigeelementes relativ verstellbar gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltvorrichtung (10) zumindest in einer Endposition, in der Längsmittelachsen (31, 34) der Lichtleiter (4, 5) zueinander fluchtend verlaufen oder eine der Stirnflächen (19, 20) der Lichtleiter (4, 5) und die Lichteintrittsfläche (60) des Anzeigeelements (8) zueinander fluchtend bzw. koaxial verlaufen, einen den Endbereich (11) des Lichtleiters (4) positionierenden, insbesondere diesen in Umfangsrichtung bereichsweise umfassenden Endanschlag (61) aufweist.
2. 2. Informationseinrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Lichtübertragungssystem (6) durch zwei in der Schaltvorrichtung (10) mit Stirnflächen (19, 20) einander gegenüberliegend angeordneten Lichtleitern (4, 5) gebildet wird.
3. 3. Informationseinrichtung nach Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltvorrichtung (10) einen Verstellantrieb (48) aufweist, der mit einem der den Stirnflächen (19, 20) zugewandten Endbereichen (11, 12), zumindest eines Lichtleiters (4, 5), verbunden ist oder zusammenwirkt.
4. 4. Informationseinrichtung nach einem oder mehreren der Patentansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die einander zugewandten Stirnflächen (19, 20) der Lichtleiter (4, 5) bzw. eine der Stirnflächen (19, 20) und der Lichteintrittsfläche (60) des Anzeigeelementes (8) aus einer in Bezug auf deren Längsmittelachsen (31, 34) fluchtenden, zueinander koaxialen Lage in eine zueinander exzentrische Lage verstellbar sind.
5. 5. Informationseinrichtung nach einem oder mehreren der Patentansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnflächen (19, 20) der Lichtleiter (4, 5) bei fluchtenden Längsmittelachsen (31, 34) in parallel zueinander verlaufenden Ebenen (35, 36) angeordnet sind.
6. 6. Informationseinrichtung nach einem oder mehreren der Patentansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Abstand (37) zwischen den Stirnflächen (19, 20) senkrecht zu diesen in etwa zwischen 0,1 mm und 0,5 mm beträgt.
7. 7. Informationseinrichtung nach einem oder mehreren der Patentansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Durchmesser (33) des die Schaltvorrichtung (10) mit der Anzeigevorrichtung (3) verbindenden Lichtleiters (5) größer ist als ein Durchmesser (32) des die Leuchteneinheit (2) mit der Schaltvorrichtung (10) verbindenden Lichtleiters (4). 8 AT 402 455 B
8. 8. Informationseinrichtung nach einem oder mehreren der Patentansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein in etwa im rechten Winkel zu den Längsmittelachsen (31, 34) verlaufender Verstellweg (55) für den Endbereich (11, 12) eines Lichtleiters (4, 5) größer ist, als der halbe Betrag der Summe der Durchmesser (32, 33) der beiden Lichtleiter (4, 5). 5
9. 9. Informationseinrichtung nach einem oder mehreren der Patentansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Verstellweg (55) durch einander gegenüberliegende Endanschläge (61, 62) begrenzt wird, die den Endbereich (11, 12) zumindest eines Lichtleiters (4, 5) in seinen Endpositionen in Bezug auf eine die Längsmittelachsen (31, 34) aufnehmenden Ebene positioniert. 10
10. 10. Informationseinrichtung nach einem oder mehreren der Patentansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Endbereich (11, 12) zumindest eines Lichtleiters (4, 5) in einer Führungsanordnung (42) in der die Längsmittelachse (31, 34) des Lichtleiters (4, 5) aufnehmenden Ebene verstellbar gelagert ist. 15
11. 11. Informationseinrichtung nach Patentanspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsanordnung (42) durch einen den Lichtleiter (4) bzw. dessen Endbereich umfassenden Steg (44) gebildet ist, in dem der Endbereich des Lichtleiters (4) in einem in Verstellrichtung verlaufenden Langloch (43) seitlich geführt ist. 20
12. 12. Informationseinrichtung nach Patentanspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Steg (44) durch ein einen geringen Reibungsbeiwert aufweisenden Material, insbesondere aus Kunststoff, z.B. Polyamid, gebildet ist.
13. 13. Informationseinrichtung nach einem oder mehreren der Patentansprüche 1 bis 12, dadurch gekenn zeichnet, daß am Lichtleiter (4) bevorzugt in seinem Endbereich (11) ein Permanentmagnet (47) angeordnet ist.
14. 14. Informationseinrichtung nach einem oder mehreren der Patentansprüche 1 bis 13, dadurch gekenn- 30 zeichnet, daß ein Verstellantrieb (48) durch einen mit dem Permanentmagnet (47) zusammen wirkenden Elektromagneten (56) gebildet ist.
15. 15. Informationseinrichtung nach einem oder mehreren der Patentansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektromagnet (56) über eine Umpolschaltung (53) mit einer Energiequelle (52) 35 verbunden ist.
16. 16. Informationseinrichtung nach einem oder mehreren der Patentansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Verstellantrieb (48) durch einen Elektromotor oder einen druckmittelbeaufschlagten Zylinder etc. gebildet ist. 40
17. 17. Informationseinrichtung nach einem oder mehreren der Patentansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigevorrichtung (3) durch eine Anzeigetafel (9) aus zumindest einer Anzeigeeinheit (58) gebildet ist, welche z.B. mit in einer 5/7-Matrix angeordneten Anzeigeelementen (8) versehen ist. 45
18. 18. Informationseinrichtung nach einem oder mehreren der Patentansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Leuchteneinheit (2) und der Anzeigeeinheit (58) aus den Lichtleitern (4, 5) gebildete Lichtleiterbündel angeordnet sind. so
19. 19. Informationseinrichtung nach einem oder mehreren der Patentansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Lichtleiter (4, 5) aus einer Mehrzahl von zueinander gebündelten Lichtleitfasern besteht.
20. 20. Informationseinrichtung nach einem oder mehreren der Patentansprüche 1 bis 19, dadurch gekenn- 55 zeichnet, daß die Lichtleiter (4, 5) ummantelt ausgebildet sind.
21. 21. Informationseinrichtung nach einem oder mehreren der Patentansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß jedem der die Anzeigeeinheit (58) bildenden Anzeigeelement (8) bzw. Lichtübertra- 9 AT 402 455 B gungssystem (6) eine Schaltvorrichtung (10) zugeordnet ist.
22. 22. Informationseinrichtung nach einem oder mehreren der Patentansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß die den Lichtleitern (4, 5) zugeordneten Schaltvorrichtungen (10) mit einer Steuervorrichtung (28) und gegebenenfalls einem Programmschaltwerk leitungsverbunden sind.
23. 23. Informationseinrichtung nach einem oder mehreren der Patentansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuervorrichtung (28) vordefinierte Schaltzustände für die Schaltvorrichtung (10) aufweist. Hiezu 4 Blatt Zeichnungen 10