Vorrichtung zur visuellen Darstellung von Zeichen mit mosaikartigen, elektromagnetisch gesteuerten Anzeigeorganen
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur visuellen
Darstellung von Zeichen, die aus mosaikartig nebenein ander in Reihen und Kolonnen angeordneten Anzeigeor ganen besteht, die mit steuernden Elektromagneten sowie mit beweglichen, zwei Stellungen einnehmenden, zwei Farben zeigenden magnetischen Zeigerelementen versehen sind, bei denen die Information je nach der
Richtung des Stromes durch die Zuordnung der Flächen der einzelnen Zeigerelemente zum Erscheinen gebracht bzw. gelöst wird.
Zur visuellen Darstellung von Informationen ver wendet man allgemein mosaikartig angeordnete, mit
Glühlampen arbeitende Anzeiger. Ihr Anwendungsge biet konnte aber wegen der grossen Abmessungen und ihres nennenswerten Energieverbrauchs auf kleinere
Masse besitzende Vorrichtungen nicht erstreckt werden.
So haben sich z. B. digitale Zahlenanzeiger oder visuelle Anzeigevorrichtungen von gleicher Grösse nach demsel ben Prinzip nicht verbreitet.
Sicherer und wirtschaftlicher wirkende Informations übertragungs-Vorrichtungen können auch noch mit an deren mechanischelektromagnetischen Anzeigevorrich tungen verwirklicht werden.
Als Anzeiger mit Mosaiksystemen sind pneumati sche, hydraulische und auch magnetisch wirkende Vor richtung bekannt. Von diesen wurden hauptsächlich die magnetischen Anzeigesysteme verwendet, während die anderen wegen ihrer komplizierten Energieversorgung nicht angewendet wurden, bzw. nicht bekannt geworden sind.
Die nach dem magnetischen Prinzip arbeitenden
Vorrichtungen sind zur visuellen Zeichendarstellung und auch zu sonstigen Meldezwecken - vorteilhaft verwendbar.
Es sind bereits mit Mosaiksystemen arbeitende magnetische Meldevorrichtungen bekannt, bei denen die
Informationen durch permanente Magnete oder durch, diese umhüllende Kunststoffkugeln, dargestellt werden.
Über derartige Vorrichtungen berichtet auch das, im März 1968 erschienene ungarische Patentblatt Nr. 3 unter Aktenzeichen LA-642. Bei dieser Vorrichtung ist die eine Hälfte der Kugeln hell und die andere dunkel gefärbt. Die Steuerung der Verstellung bzw. der Verdrehung der Kugeln wird durch dahinter vorgesehene Elektromagnete bewirkt. Qbwohl diese Melde- bzw.
Anzeigevorrichtung wesentlich einfacher als die vorerwähnte ist, hat sie doch den Nachteil, dass sie viel Platz beansprucht und die Informationen infolge ihrer grossen Trägheit nur nach einer verhältnismässig langen Zeit erscheinen lässt und daher nur bei Anzeigetafeln mit grossen Abmessungen Verwendung finden kann, wo die Zeitdauer des Erscheinens nicht wesentlich ist. Zur Anzeige von sich rasch ändernden Informationen, z. B.
von digitalen Informationen ist sie daher nicht verwendbar.
Des weiteren sind auch solche magnetische Anzeigevorrichtungen bekannt, deren Trägheit im Vergleich zu den vorgenannten zwar herabgesetzt ist, die aber infolge ihres komplizierten Aufbaues zu kostspielig sind, um allgemein verwendet werden zu können. Die Informationen werden dabei nicht mehr durch Kugeln dargestellt, sondern durch Scheiben mit geringerem Gewicht, an denen je ein, zwischen erregbaren Polen Platz findender permanenter Magnet bzw. je eine Magnetscheibe befestigt ist, wobei die Verstellung bzw. Verdrehung derselben durch die Änderung der Richtung des Erregerstromes gesteuert wird, wodurch die dunkle oder helle Seite der Scheibe sichtbar wird.
Bei einem derartigen Anzeigeelement geht die Einstellung der Scheibe nach der durch die Steuerung erfolgten Wendung nur langsam vor sich und zur Steuerung sind zwei Erregerwicklungen notwendig. Der Aufbau der durch Erregung eine Ummagnetisierung erfahrenden Pole ist kompliziert und kostspielig. Ausserdem wird auch noch eine komplizierte Befestigungsarmatur benötigt.
Der Abstand der die einzelnen Rasterpunkte bildenden Scheiben ist infolge dieses Aufbaues ziemlich gross, so dass die Meldevorrichtung mit kleinen Abmessungen nicht verwirklicht werden kann.
Auch die allgemein bekannten magnetischen Anzeigevorrichtungen, bei denen die Informationsfläche durch aneinander gereihte entsprechende Flächenteile in der Weise gebildet wird, dass jedes einzelne Flächenteil gemäss einer dunklen und hellen Fläche einem entsprechend polarisierten beweglichen magnetischen Organ zugeordnet ist und entsprechend der Polarität des Steuermagnets die eine oder die andere Lage einnimmt, könnten in kleineren Abmessungen und in einer rasch arbeitenden Ausführung wegen der auftauchenden technischen Schwierigkeiten nicht hergestellt werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine billige, wirtschaftliche, raumsparende, eine schnelle Anzeige ermöglichende Vorrichtung der eingangs geschilderten Art zu schaffen, bei welcher die Vorteile des magnetischen Systems genutzt werden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass jedes Anzeigeorgan der Vorrichtung eine an einer Trägerplatte angeordnete, um eine Drehachse kippbare, in bezug zur Drehachse asymmetrische, zeichendarstellende zweifarbige Kippklappe aufweist, von der mindestens ein Teil permanentmagnetisch ist, wobei die magnetische Achse mit der Ebene der Kippklappe einen rechten Winkel einschliesst, und dass die durch die Kippklappe bedeckbaren Flächen der Trägerplatte zu beiden Seiten der Drehachse entsprechend der jeweils sichtbaren Farbe der Kippklappe gefärbt sind.
Die Kippklappen sind vorteilhaft aus in Gummi oder Kunststoff eingepressten Ferritmagneten gebildet.
In weiterer Ausbildung der Erfindung sind die Kippklappen buchstabenfeldweise an je einer Trägerplatte gelagert.
Das Anzeigeorgan der erfindungsgemässen Vorrichtung kann so ausgebildet sein, dass die Trägerplatte eine von dem Elektromagneten oder dessen Armatur trennbare Einheit bildet.
Gemäss einer anderen Ausführung bilden die Trägerplatte und der Eisenkern des Elektromagnets eine Einheit.
Um eine gegenseitige Beinflussung der Anzeigeorgane auszuschalten, sind die einzelnen (Elektro)magnete mit Vorteil voneinander magnetisch abgeschirmt.
Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung sind die Eisenkerne der Elektromagneten Y- oder Tförmig ausgebildet.
Ein sehr grosser Vorteil der Erfindung liegt in der billigen Herstellbarkeit der Vorrichtung und weiterhin darin, dass die Zeitdauer des Erscheinens der Anzeige überaus kurz ist und ein Wechsel der Anzeige mit einer Frequenz von 30-40 Hz erreichbar ist.
Die einzelnen Kippklappen arretieren sich selbst, z. B. mit Hilfe von in den Elektromagneten oder in die Trägerplatte eingebauten Weicheisenteilen. Infolge der magnetischen Anziehungskraft kleben sie aneinander.
Nach dem Umschalten des Steuerstromes tritt in der Einstellung der Anzeigeorgane keinerlei Ungewissheit ein, da die kippende Magnetklappe bei ihrer Betätigung sofort ihre neue stabile Lage einnimmt. Ein Energieverbrauch tritt nur in der Steuerperiode ein und zwar nur innerhalb einer Zeitspanne von einigen Millisekunden.
Unter Berücksichtigung der raschen und genauen Tätigkeit der Vorrichtung kann dieselbe auch als Anzeiger von Digitalinstrumenten verwendet werden.
Eine beispielsweise Ausführungsform der Erfindung wird anhand der beiliegenden Zeichnung erläutert, die das Anzeigeelement in schematischer Darstellung in Längsschnitt zeigt. Aus der Abbildung geht hervor, dass an einer Trägerplatte 23 eine halbkreisförmige magnetische Kippklappe 28 vorgesehen ist, deren magnetische Achse zur Ebene der Klappe senkrecht verläuft. Die Seite 21 der Klappe ist z. B. der Nordpol und die Seite 22 der Südpol des Magnets. Der Magnet ist an der Trägerplatte 23 in der Linie der Drehachse 29 in einer Lagerung befestigt und somit drehbar. Die Trägerplatte 23 wird durch die Drehachse 29 in zwei Teile geteilt von denen der eine Teil hell, der andere dunkel gefärbt ist.
Auch die beiden Seiten der magnetischen Kippklappe sind unterschiedlich gefärbt. Die eine Seite z. B. hell, die andere dunkel. Die Kippklappe 28 ist so gelagert, dass ihre helle Seite und die hell gefärbte Hälfte des Trägerplattenteiles zusammen die Fläche eines ganzen Rasterelementes bilden und eine Information erscheinen lassen. Hinter der Trägerplatte 23 ist ein Elektromagnet angebracht, der aus dem Spulenkörper 24, dem Eisenkern 20 und der Wicklung 25 aufgebaut ist. Die Wicklung hat zwei Herausführungen 26. Zur Fixierung des gesamten Anzeigeelementes dient das Befestigungselement 27. Die magnetische Achse des während der Magnetisierung entstehenden Magnets fällt mit der magnetischen Achse der Kippklappe 28 in der Ruhelage derselben in eine Linie.
Die Arbeitsweise eines Elementes der beschriebenen Anzeigevorrichtung ist die folgende:
Werden die Herausführungen 26 der Erregerwicklung 25 an die Pole einer Speisequelle geschaltet, so wird infolge der Wirkung des durch die Wicklung fliessenden Stromes der Eisenkern 20 ummagnetisiert. Ist nun die Polarität des Magnets eine solche, dass das der Klappe zugekehrte Ende desselben eine Südpolarität besitzt, wird die, an der Trägerplatte 23 gelagerte Kippklappe 28 infolge der magnetischen Abstossung umgewendet und somit mit ihrer, eine Nordpolarität besitzenden Seite auf die Trägerplatte 23 zu liegen kommen, wobei sich die beiden magnetischen Pole anziehen. In diesem Fall wird der Südpol 22, d. h. die dunkle Seite der Kippklappe 28, gemeinsam mit dem kunklen Flächenteil der Trägerplatte 23 eine dunkle Rasterfläche erscheinen lassen.
Kehrt man die Stromrichtung um, so vollzieht sich der Vorgang durch Umwenden der Klappe in entgegengesetzter Richtung.