DE2656578A1 - Zeichendarstellungsvorrichtung mit verschiebbaren rueckplatten - Google Patents

Description

1 BIiILIN 91 IMONOHINIt

p«*.-Anw.Dr. inf. Ru.ohk. Ur. NUoCrnKb & rAKTNcK «.-A«·.DM.-h<t·

SfÄJ?k.^pl-^IIlf· PATENTANWÄLTE

BERLIN - MÖNCHEN

!"•!•grMim-Adr··*·:

Quadratur IwIn <* TELIX:1M7M TILIXi I» WT

Everbrite Electric Signs, Inc., Milwaukee County, Vusconsin, V. St. A.

Zeichendarstellungsvorrichtung mit verschiebbaren Rückplatten

Die vorliegende Erfindung betrifft Zeichendarstellungsvorrichtungen mit einer Frontplatte, in der sich zu Gruppen angeordnete Öffnungen zur Darstellung von Ziffern, Buchstaben oder anderen Zeichen befinden, wenn Licht durch vorbestimmte öffnungen geschickt wird. Hinter der Prontplatte ist eine Vielzahl von Rückplatten bewegbar gelagert, die jeweils eine Vielzahl von Lichtdurchlässen aufweisen, die mit den entsprechenden öffnungen in der Jrontplatte zur Darstellung der entsprechenden Zeichen zusammenwirken. Ein Beispiel einer Vorrichtung dieser Art nach dem Stand der Technik ist in der US-PS 3.783.539 offenbart. Diese Patentschrift offenbart eine Digi-

709846/0651

taluhr mit drei Bückplatten, die auf einer Umlaufbahn durch eine Antriebsmechanik geführt wird. In der Praxis hat sich erwiesen, daß die Umlaufantriebsmechanik nach diesem Stand der Technik zum Klemmen neigt und die Uhr dann stehenbleibt.

Die US-PS I.594.703 und die US-PS 1.172.360 offenbaren. Sic^Jxtanordnungen mit linearer Bewegung. In der US-PS 1.594·· 703 ist die Anginfri der Mitteilungsänderungen, die möglich ist, beschränkt, während in der US-PS 1.172.360 eine Vielzahl von hintereinander angeordneten bewegbaren Platten erforderlich ist.

Die vorliegende Erfindung ersetzt die Umlaufantriebsmeehanik nach dem Stand der Technik durch eine einfachere und robustere Linearantrieb sme chanik, die nicht klemmt, und schaffte eine Vorrichtung, mit der eine verhältnismäßig große Anzahl von Zeichenänderungen bei nur einer beweglichen Bückplatte möglich ist.

Andere Vorteile und Besonderheiten der Erfindung sollen im folgenden beschrieben werden.

Eine opake Itontplatte enthält mindestens eine Gruppenanordnung von öffnungen, die Ziffern, Buchstaben oder andere Zeichen bilden, wenn Licht durch vorbestimmte öffnungen geschickt wird. Eine opake Bückplatte ist gleitend verschiebbar hinter der irontplatte angebracht und enthält eine Anordnung von Licht-i

703846/0681

durchlassen, von denen einige Schlitze und die so angeordnet sind, daß sie mit entsprechenden öffnungen der Frontplatte zur Bildung der entsprechenden Zeichen zusammenwirken. Die Rückplatte ist. in einer Sichtung verschiebbar, die von der Richtung der Schlitze definiert wird, und kann schrittweise auf ihrer Bewegungsbahn hin- und herbewegt werden, um die Zeichen periodisch zu ändern.

Fig. 1 ist eine perspektivische Vorderansicht einer Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 2 ist eine Sohnittansieht auf der Linie 2-2 der Fig. 1; Fig. 3 ist eine teilweise weggebrochene Rückansicht} Fig. 4- ist eine weitere Rückansicht entsprechend der Fig. 3»

wobei jedoch dieser gegenüber weitere Teile weggebrochen sind;

Fig.. 5 ist eine vergrößerte Draufsicht der Digital-Sichteinheit der Ausgührungsform der Fig. 1 bis 4-;

Fig. 6A bis 60 sind vergrößerte Torderansichten der drei Rückplatten, die mit der Digital-Ausleseeinheit der Fig. zusammenwirken, wobei jede Rückplatte unter dem jenigen Teil der Digital-Ausleseeinheit liegt, mit dem sie zusammenwirkt. ;

Fig. 7 ist eine vergrößerte Einzelheit eines Teils der Digital-Ausleseeinheit der Fig. 5 und zeigt die Zuordnung der öffnungen in der Fröntplatte zu den Schlitzen in der Rückplatte, die erforderlich ist, um die Ziffer 4 darzustellen;

709846/0651

Fig. 8A - 8C sind Polarkoordinatendiagramme, die zeigen, wie sich, die Gestalt der drei Rocken bestimmt, die die Rückplatten heben und senken.

Die Fig. 1-7 zeigen die Erfindung anhand einer Digitaluhr, als beispielhafte Ausführungsform der Erfindung. Wie in den Fig. 1 und 5 gezeigt, weist diese Uhr eine opake Frontplatte 10 mit drei Gruppen 12, 14 und 16 von öffnungen 18 auf, die so angeordnet sind, daß sie im Betrieb die verschiedenen Zif fern der digitalen Zeitangabe bilden. Die öffnungen 18 sind an der Vorderfläche angesenkt (vergl. 20 lü Fig. 2), damit in die Frontplatte 10 eine Vielzahl nicht gezeigten von Linsenelementen eingesetzt werden kann, die infolge ihrer VergrößerungseigenschÄften die Sichtbarkeit der Darstellung verbessern.

Drei opake Rückplatten 22, 24 und 26 (Fig. 3) sind gleitend verschiebbar hinter der Frontplatte 10 gelagert und weisen jeweils eine Anordnung von Lichtdurchlässen 28 auf, von denen einige Schlitze unterschiedlicher Länge sind. Die Lichtdurchlässe 28 jeder Rückplatte 22 - 26 sind so angeordnet, daß sie mit den öffnungen 18 einer darüberliegenden Anordnung 12 von Frontplattenöffnungen zur Bildung von Ziffern zusammenwirken, indem sie Licht durch gewählte öffnungen 18 treten lassen, die die gewünschte Ziffer bilden, während der Durchgang von Licht durch die anderen öffnungen 18 versperrt ist.

7Q9846/0651

. 7 zeigt die zusammenwirkende Anordnung von öffnungen 18 und Lichtdurchlässen 28, die die Ziffer 4 bilden, wobei die geschwärzten öffnungen 18 diejenigen öffnungen angeben, bei denen der Lichtdurchgang durch die opaken Teile der Rückplatte 22 gesperrt ist. Die nicht geschwärzten öffnungen 18 zeigen diejenigen öffnungen, durch die Licht hindurchtreten kann, weil die öffnungen 18 und die Lichtdurchlässe 28 miteinander fluchten. Die nichtgeschwärzten öffnungen 18 bilden im Beispiel der Fig. 7 die Ziffer 4. TJm die Ziffer 3 darzustellen, wird die Bückplatte 22 um einen Schritt parallel zur Richtung der Lichtschlitze 28 abwärts verschoben. Die Schlitze 28 liegen zueinander parallel, sind aber unter einem verhältnismäßig kleinen spitzen,Winkel A gegen die aufrechte Linie 30 geneigt, die parallel zu einer der aufrechten Reihe von öffnungen 18 liegt, wie in Mg. 7 gezeigt. Die Lichtdurchlässe 28 sind so angeordnet, daß, wenn die Rückplatte 22 schrittweise parallel zu den Lichtdurchlässen 28 gehoben und gesenkt wird, nacheinander die Ziffern 0 bis 9 dargestellt werden.

Die Lichtdurchlasse 28 der Rückplatte 24 sind so angeordnet, daß die Ziffern 0 bis 5 dargestellt werden, während die Rückplatte 24 schrittweise gehoben und gesenkt wird, während die Lichtdurchlässe 28 der Rückplatte 26 so angeordnet sind, daß , beim schrittweisen Heben und Senken der Rückplatte 26 die Ziffern 1 bis 12 erscheinen. In der dargestellten Ausführungsform ergibt sich also die digitale Darstellung der Tageszeit, wenn man die Rückplatten in der erforderlichen Reihenfolge

709846/0681

hebt und senkt.

Die Bückplatten 22 - 26 sind gleitend verschiebbar an der Bückseite der !"rontplatte 10 durch die Verwendung von Stiften 32 (I¹Ig. 2) gelagert, die in Ausnehmungen 34 in der Bückseite der Frontplatte 10 sitzen und in entsprechende Schlitze 36 (£ig. 3) in den Bückplatten 22 - 26 eingreifen, so daß die Platten auf- und abwärtsgleiten können. Jeder Stift 32 wird an einem Ende

einer zylindrischen Stütze 38 (Fig. 2) getragen, die mittels einer Schraube 40 an einer Gehäuserückwand 42 befestigt ist. Die Gehäuserückwand 42 wird von der Frontplatte 10 beabstandet durch Schrauben 44 gehalten, die in die entgegengesetzten Enden der Abstandhalter 46 eingreifen. Wird eine rückwärtig beabstandet angeordnete Lichtquelle verwendet, stellt man die Gehäuserückwand 42 aus transparentem Kunststoff her, damit Licht hindurchtreten, die Öffnungen 18 beleuchten und die oben beschriebene digitale Zifferndarstellung bewirken kann. Das Licht kann von einer nicht gezeigten Leuchtstofflampe erzeugt werden, die , auf einer geeigneten Lagerung hinter der Gehäuserückwand 42 ; sitzt; eine solche Lichtquelle kann natürlich auch zwischen

ι den Platten 10 und 42 angeordnet sein.

Die Bückplatten 22 - 26 sind durch die Nockenscheiben 48, 50 und 52 (i"ig. 4) auf- und abbewegbar, die starr auf drehbaren Badanordnungen 54-, 56 bzw. 58 sitzen. Die Kockenscheiben 48, und 52 wirken auf die Laufstifte 60, 62 und 64, die starr unten an den Bückplatten 22 - 26 befestigt sind, und werden von den

7098A6/0651

Federn 66, 68 und 70 an diese angedrückt. Die Federn 66 - 70 sind mit den Schrauben 72 (Fig. 2) an der Innenseite der Gehäuserückwand 42 befestigt.

Die Noekenscheiben 48, 50 und 52 weisen Umfangskonturen auf, die in den Fig. 8A feis 8C gezeigt sind. Die Fig. 80 zeigt die Gestalt der Nockenscheibe 48, die die entsprechende Hückplatte 22 in fünf Winkel schritten von jeweils 56° hebt (vergl. die in Fig. 80 gezeigten Kreise um den Mittelpunkt 149) und dann in fünf Schritten von ebenfalls 36° wieder zum Ausgangspunkt senkt. Wie in Fig. 80 gezeigt, ist jeder Schritt 1-5 ein konzentrischer Kreis, der in radialer Richtung außerhalb des nächstliegenden Schritts liegt, und jeder Schritt 6-0 ist ein konzentrischer Kreis innerhalb des nächstliegenden Schritts. An jedem der numerierten Punkte in der Fig. 8C sind die Lich.tdurchlässe 28 in der Eückplatte 22 (Fig. 60) so angeordnet, daß eine Ziffer - entsprechend der numerierten Stellung in der Fig. 80 - durch, die öffnungen 18 der Frontplatte hindurch dargestellt wird, *ri.e es oben xm'oe' Bezug auf die Fig. 7 ausgeführt ist.

Jeder Schritt in der Drehung des Nocken 48 von 0 auf 4 ist gleich der Strecke der radialen Auswärtsbewegung, während der Schritt von 4 nach 5 nur die Hälfte der Schritte von 0 bis 4 ausmacht ( der Abstand des äußersten der konzentrischen Kreise beträgt nur die Hälfte der Abstände der anderen Kreise). Der radiale Abstand der Schritte 5 bis 9 ist jeweils gleich und

709846/0651 *

-y-

gleich, dem radialen Abstand der Schritte O "bis 4; der Schritt von 9 auf O "beträgt jedoch nur die Hälfte des radialen Ab stands der Schritte von 0 bis 4. Mit dieser Anordnung kann man die einzelnen Ziffern nacheinander darstellen, gleichzeitig aber '· auch die Eückplatte 22 in verhältnismäßig kleinen Schritten : senken anstelle eines einzelnen großen. Würde man die einzelnen ι Ziffern alle auf einem aufsteigenden Kurventeil der Nocken-

i scheibe 48 darstellen, müßte die Platte 22 sehr abrupt in den j Ausgangspunkt zurückfallen, was zu einem hörbaren Geräusch führen würde. Wenn die Hälfte der Ziffern auf einem aufsteigenden Eurventeil und die andere Hälfte auf einem abfallenden Kurventeil dargestellt xirerden, läßt.sich dieses unerwünschte Ergebnis vermeiden.

■ In einem typischen JTall betragen die radialen Anstiegsschritte von 0 bis 4 (Pig. 80) und die radialen Absenkschritte von 5 bis 9 jeweils gleich 4,064 mm (0,160 in.), während die Schritte

j von 4 nach 5 "und von 9 nach 0 jeweils 2,052 mm (0,08 in.) betragen. Diese Werte sind jedoch nur als Beispiel angeführt; größere oder kleinere Werte lassen sich verwenden, falls erwünscht.

Der Nocken 50 (Fig· 8B) ist so gestaltet, daß er drei aufsteigende Schritte (0 - 3") und drei absteigende Schritte (3-0) darstellt, die um den Mittelpunkt 249 herum jeweils einen Winkelabstand von 60° haben. Die radialen Abstände im Schritt 0 auf 1,-1 auf 2, 3 auf 4 und 4 auf 5 sind jeweils gleich, wäh-

709646/0651

rend der radiale Abstand von 2 auf 3 und von 5 auf 0 aus den angegebenen Gründen gleich der Hälfte des radialen Abstands in den anderen Scnritte ist (Fig. 8B).

Der Nocken 50 hebt und senkt die Rückplatte 24·, deren Lichtdurchlässe 28 so angeordnet sind, daß auf der entsprechenden Anordnung von Öffnungen 18 der Frontplatte die Ziffern 0-5 dargestellt werden.

Der Nocken 52 (Fig. 8A) ist so gestaltet, daß er sechs an-. steigende Scnritte (1 - 7) und sechs absteigende Schritte (7 ! 1) darstellt, die um den Mittelpunkt 34-9 herum einen Winkelabstand von 30° haben. Die radialen Abstände dieser Schritte 1-6 und 7 - 12 sind gleich, während aus den oben beschriebenen Gründen der radiale Abstand von 6 auf 7 und von 12 auf gleich der Hälfte des radialen Abstands der anderen Schritte ist. Der Nocken 52 (Fig. 8A) hebt und senkt die Rückplatte 26, deren Lichtdurchlässe 28 so angeordnet sind, daß sie auf der entsprechenden Anordnung von öffnungen 18 in der Frontplatte . die Ziffern 1 bis 12 darstellen.

Die Radanordnungen 54-, 56 und 58 (Fig. 3 und 4·) werden schritt- ; weise von einem Schrittantrieb gedreht, der einen Elektromotor Ϊ 74· (Fig. 2) enthält. Die Welle des Motors 74- dreht eine Scheibe ' 75 mit einem vorstehenden Antriebsfinger 76 (Fig. 3), der am Zahnrad 78 angreift, um die Scheibe 78 bei jedem vollen Umlauf

ί des Antriebsfingers 76 um eine Zehntelumdrehung fortzuschalten.

9 8 46/0651

Der Antriebsfinger 76 ist nicht mit der Radanordnung 54 verbunden, obgleich er koaxial mit der Radanordnung 54 gelagert ist; er dreht sich unabhängig. Die Scheibe 78 dreht eine weitere Scheibe 79 mit einem vorstehenden Antriebsfinger 80, der mit einer weiteren gezahnten Scheibe 82 (Pig. 4) zusammenwirkt, die starr auf der gleichen Welle wie die Nockenscheibe 48 sitzt und diese daher mitnimmt. Die Scheibe 82 hat zehn Zähne und dreht bei jedem vollständigen umlauf des Antriebsfingers 80 um eine Zehntelumdrehung weiter. Jeder Drehschritt der Scheibe 82 wird von einer Rastscheibe 84 (Fig. 3) in der jeweiligen Schaltstellung festgehalten, die mit einer flexiblen Klinke 86 zusammenwirkt, die auf dem Umfang der Scheibe 84 aufliegt und mit einem dreieckigen Ende in die Kerben der Scheibe 84 einrastet.

Die Rastscheibe 84 weist zehn Kerben auf, die einen Winkelabstand von 36° aufweisen und den zehn Stellungen des Nockens 48 ensprechend, wie sie in Fig. 8C dargestellt sind. Damit ist gewährleistet, daß der Nocken 48 aus einer numerierten Stellung der Fig. 8C in die nächste numerierte Stellung läuft (Fig. 8A bis 80 sind Vorderansichten der Nocken 48 bis 52, die Fig. 3 und 4 zeigen Rückansichten). Während der Nocken 48 sich aus einer Schaltstellung in die nächste bewegt, hebt oder senkt die Rückplatte 28 sich entsprechend und bewirkt, daß die entsprechende Ziffer von der Digitalen-Sichteinheit 12 (Fig. 1) dargestellt wird.

Eine Scheibe 89 mit einem Antriebsfinger 88 (Fig. 3) ist starr auf der Welle der Radanordnung 54- angeordnet und dreht sich mit dem Nocken 48 und der Scheibe 82. Der Antriebsfinger 88 wirkt mit einer Scheibe 90 zusammen, die starr auf der Welle der Radanordnung 56 sitzt und mit diese dreht. Die Scheibe weist sechs Zähne auf und dreht bei jedem vollständigen Umlauf des Antriebsfingers 88 eine Sechstelumdrehung, d.h. 60 weiter. Die Radanordnung 56 hat eine Rastscheibe 92 (Fig. 3)> die mit einer flexiblen Klinke 94- zusammenwirkt, die die Radanordnung 56 in um 60° beabstandeten Schaltschritten hält, die den 60°- -Drehschritten des Nockens 50 (Fig. 4 und 8B) entsprechen. Auf diese Weise geht der Nocken 50 aus einer numerierten Stellung in Fig. 8B bei einer vollständigen Umdrehung der Radanordnung 54- in. die nächste über, d.h. für jeweils 10 Ziffern bis hinauf zu 59> wonach der Nocken in die Nullstellung zurückkehrt und von neuem beginnt. Jede numerierte Stellung des Nocken 50 in der Fig. 8B erzeugt die entsprechende Ziffer in der Digital-Ausleseeinheit 14 (Fig. 1).

Die Radanordnung 56 veist eine Antriebsscheibe 96 (Fig. 3) mit einem Antriebsstift 98 auf, der mit einer Zahnscheibe zusammenwirkt, die an der Radanordnung 58 befestigt ist und mit dieser dreht. Die Scheibe 100 hat zwölf Zähne und dreht bei jeder vollständigen Umdrehung der Antriebsscheibe 96 um eine Zwölftelumdrehung (30°) weiter. Die Nockenscheibe 52 (Fig. 4 und 8A) dreht mit der Scheibe 100 und hebt und senkt

709846/0651 *'

die Platte 26 für (jeden Drehschritt des Nockens 52 um einen Schritt. Eine Rastscheibe 102 und eine flexible Klinke 104 halten die Radanordnung 58 freigebbar fest, um zu sichern, daß der Nocken 52 aus einer numerierten Stellung der Fig. 8A in die nächste dreht.

709846/0651

Claims (8)

1. - "A - E 546

   Patentansprüche

   / 1.j Zeichendarstellungsvorrichtung, gekennzeichnet durch eine opake Prontplatte mit mindestens einer Gruppe von öffnungen, die so angeordnet sind, daß sie vorbestimmte Zeichen darstellen, wenn man Licht durch gewählte öffnungen der Anordnung schickt, mit einer opaken Rückplatte, die gleitend verschiebbar hinter der Prontplatte gelagert ist und eine Vielzahl von Lichtdurchlässen aufweist, von denen einige

   Schlitze sind, die erheblich länger sind als die entspre- ₍ chende Abmessung von öffnungen in der JTrontplatte, durch j eine Einrichtung, die die Rückplatte gleitend verschieb- > bar in einer vorbestimmten gradlinigen Richtung führt, wo- j bei Teile der Lichtdurchlässe in der Rückplatte den Durch- ; gang von Licht durch gewählte öffnungen in der Frontplatte erlauben, während die opake Rückplatte den Lichtdurchgang durch andere öffnungen sperrt, wodurch gewählte Zeichen gebildet werden, und durch eine Antriebseinrichtung, die mit der Rückplatte verbunden ist, um diese gradlinig zu verschieben, wobei die Schlitze relativ zu den öffnungen der Frontplatte so angeordnet sind, daß, wenn die Rückplatte '■ -sich auf ihrer geführten Bahn verschiebt, eine .Änderung der Wahl der öffnungen in der Frontplatte, durch die Licht hindurchtreten kann, stattfindet und sich das dargestellte Zeichen ändert.

   ORlQlNAL (NSFSCTED
2. 2. Zeichenwiedergabevorrichtung nach. Anspruch. 1, dadurch, gekennzeichnet, daß die Schlitze unterschiedlich, lang sind.
3. 3- Zeichendarstellungsvorrichtung nach Anspruch. 1, dadurch, gekennzeichnet, daß einige der öffnungen in der I^ontplatte in einer in einer Richtung verlaufenden Linie angeordnet sind und die Schlitze parallel zueinander und von dieser Linie in einem verhältnismäßig kleinen spitzen Winkel geneigt sind.
4. 4. Zeichendarstellungsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitze in Reihen angeordnet sind,

   die jeweils Schlitze unterschiedlicher Länge aufweisen, I
   wobei die Reihen unter dem verhältnismäßig kleinen Winkel

   verlaufen.
5. 5· Zeichendarstellungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseinrichtung einen drehbar an der Rückplatte gelagerten Hocken aufweist, dessen Teile in unterschiedlichen Abständen von seiner Drehachse liegen, daß ein Nockenlaufelement auf der Rückplatte an einem ITockenteil anliegt und eine Fortschalteinrichtung den Nockenteil, an dem das Laufelement anliegt, aus einer Stellung um die Drehachse des Noekens in eine andere schrittweise fortschaltet, um so die Rückplatte gradlinig zu verschieben und eine Änderung des Zeichens für jeden Schaltschritt zu erzeugen.

   709846/0651
6. 6. Zeichendarstellungseinrichtung nach Anspruch 5j gekennzeichnet durch Mittel, um den Nocken freigebbar zu rasten.
7. 7· Zeichendarstellungseinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseinrichtung eine mit dem Nokken drehbare gezahnte Scheibe mit jeweils einem Zahn für jede Nockenschritt stellung und einen Antriebsfinger aufweist, der bewegbar so angeordnet ist, daß er periodisch an der gezahnten Scheibe angreifen und den Nocken aus einer Schaltstellung in die nächste bringen kann.
8. 8. Zeichendarstellungsvorrichtung nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß die Nockenteile sich auf dem Umfang des Nockens befinden und der Umfang so konturiert ist, daß die Kückplatte während einer ersten aufsteigenden Folge von Schaltstellungen auf dem Umfang des Nockens gradlinig in einer Bichtung und während einer zweiten absteigenden Folge von Schaltstellungen sich in der umgekehrten Bichtung bewegt, wobei der Nocken so kc rcuriert ist, daß im letzten Schritt in der ersten Folge und im letzten Schritt der zweiten Folge das Nockenlauf element nur die halbe radiale Entfernung von der Achse des Nockens zurücklegt wie bei den anderen Verschiebebewegungen.

   9« Zeichendarstellungseinriohtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es sich um eine Digitaluhr handelt, bei

   7098A6/0661

   der drei Anordnungen aus Offnungen in der frontplatte vorliegen und drei opake fiückplatten Jeweils verschiebbar hinter einer entsprechenden Anordnung von Offnungen gelagert eind, wobei eine uhrartige Antriebsmechanik an die Büokplatten angekoppelt ist» um die Kickplatten zugeordnet zueinander so zu verschieben, daß die Tageszeit darge«teilt wird*

   ^C1/Za 709846/0651