Brevet FR2296896A1 — publié le 19760730

La présente invention concerne les dispositifs d'affichage numérique et plus precsment les dispositifs d'affichage du type dit à 7 segments dans lequel une commande approprive d'apparition ou de disparition de chacun des 7 segments disposés selon un 8 permet de réaliser l'affichage d'unchiffre quelconque. Dans la technique antérieure, on a proposé des dispositifs d'affichage numérique à 7 segments dans lesquels l'apparition ou la disparition de chaque segment résulte dc déplacement par rapport à un cache fixe d'un volet mobile. L'invention vise à proposer une solution simple purement mécanique à la commande des volets. Selon l'invention, le dispositif comporte un jeu de sept cames entrainées en synchronisme en fonction d'un signal d'entre'e et susceptibles de commander chacune le déplacement d'un volet par l'intermédiaire d'une transmission mécanique. Dans une réalisation préférée, les cames sont réparties en un groupe de 4 et en un groupe de 3 d'axes sensiblement perpendiculaires au cache pour commander, par l'intermédiaire de leviers, respectivement le déplacement des 4 volets formant une boucle du 8 et celui des 3 volets restants formant l'autre boucle. Chaque~ volet peut avantageusement être associé (ou même fixé), en vue de son déplacement, à l'une des extrémités d'un levier d'actionnement apte à pivoter autour d'une direction para allèle à la plus grande dimension du volet sous l'action de la came correspondante. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description-qui va suivre et qui se réfère aux dessins ci-an nexés donnés uniquement à tire d'exemple et sur lesquels La figure 1 est une vue de face du dispositif d'affichage selon l'invention, la figure 2 est une vue en coupe partielle selon la ligne II-II du dispositif de la figure 1, la Rigure 3 est une vue schématique analogue à la figure apres enlèvement du cache, la figure 4 est uno vue partielle en coupe à échelle selon la ligne IV-IV de la figure 3, la figure 5 est une vue partielle en coupe à grande échelle avec arrachement selon la ligne V-V de la figure 3, la figure 6 est une vue partielle à grande échelle illustrant un des cavaliers des roues à cames du dispositif de l'invention et la figure 7 est une vue schématique illustrant la commande des volets du dispositif de l'invention. Sur les figures, la référence 10 désigne un dispositif d'affichage numérique du type dit à 7 segments, destiné à être utilisé seul ou en combinaison avec un ou plusieurs autres dispositifs similaires en vue de l'affichage sous forme numarique d'un chiffre représentant une grandeur variable déterminée telle qu'un temps, une mesure, un nombre d'impulsions, un angle de rotation, un nombre de tours etc...Le signal d'entrée appliqué au dispositif d'affichage 10 est essentiellement purement mécani- que. il peut avantageusement se présenter sous forme d'une strie d'impulsions, chaque impulsion correspondant au déplacement en va et vient d'un organe d'entrée associé au dispositif et se traduisant par un changement du chiffre affiché, ou même sous forme d'un signal continu correspondant au déplacement selon une loi quelconque de l'organe d'entrée et se traduisant par un changer.1ent du chiffre affiché pour une variation rédéterinéo dudit signal. il est bien entendu que dans le cas où la grandeur dont il s'agit d'assurer un affichage numérique ne peut constituer elle-morne le signal d'entrée mécanique à fournir au dispositif 10, il y lieu de prévoir un dispositif approprié apte à traduire toute variation de la grandeur en question sous forme d'un signal mécanique exploitable. Ainsi dans le cas où l'on désire afficher un temps, en secondes, minutes ou heures, il y aura lieu de prévoir par exemple un moteur électrique à vitesse constante, le déplacement angulaire de l'arbre moteur (ou le déplacement en va et vient d'un tiroir relié à cet arbre moteur par un excentrique) variant linéairement en fonction du temps durant lequel le moteur est utilisé.Dans le cas où il s'agit d'effectuer un comptage, il y aura lieu de prévoir par exemple un moteur pas à pas sauf, bien entendu si la grandeur peut êtreutilisbe telle quelle, comme ce seyait le cas, par es emplie, s'il stagissait d'afficher le nombre de tours d'une roue de machille. Sur les figures 1 à 3, les références 12a, 12b, 12c... 12f et 12g désignent successivement les différents volets mobiles par rapport à un cache 14 pour faire apparaitre ou disparaitre certain(s) des 7 segments disposés selon uii 8 de manière à reali- ser l'affichage du chiffre désiré. Dans l'exemple représenté, il s'agit du chiffre 6 et seul le segment correspondant au volet 12b est efface. Dans la réalisation proposée, les volets 12 sont de couleur différente de celle du cache 14 et constituent ainsi les segments du chiffre, l'affacement de chaque segment résulte alors de la disparition du volet 12 correspondant derrière le cache. On observera que cettre disparition du volet 12 peut résulter soit d'une commande effective (la position visible du volet correspondant alors à sa position normale) soit d'un rappel tel qu'un rappel élastique (la position escamotée étant la position normale). Quel que soit le sens de la commande effective, on comprendra que, dans une disposition inverse de celle décrite et représentée, les segments pourraient Ctre visibles sur le cache 11; lui-meme, à l'aide d'une peinture de couleur différente de celle de ce dernier ou d'une harre lumineuse nar exemple, l'effacement de chaque segment étant obtenu alors par l'apparition du volet 12 corespondant qui est avantageuseLent choisi de la même couleur que le cache 14 de manière à former un obturateur "invisible" sur celui-ci. il est entendu que le "8" formé par les 7 segments du dispositif 10 pourrait être légèrement incliné, chaque boucle du 8 ayant la forme dans ce cas d'un paralllogramme et non plus celle représentée d'un rectangle. Comme représenté plus particulièrement à la figure 2, le cache 14 se compose d'une plaque externe 16 pourvue d'une ouverture centrale 17 de forme rectangulaire (ou parallèlépipé- dique dans la variante ci-dessus), d'une plaque interne 18 de forme similaire à celle de l'ouverture 17 et de préférence légè revent plus grande clue cette ouverture et d'une plaque interé- diaire 20 destinde à dissimuler dans sa position d'affaccement le volet 12 g ainsi que l'ouverture 22 ménagée dans la plaque 18 pour le passage du volet 12g et la commande de déplacement de ce dernier.Quatre via de fixation 2 ou analogue assujetissent la plaque interne 1 8 à la plaque externe 16 aux quatre coins de celle-ci, des entretoises (non représentées) ménaGeant un certain écart entre ces plaques pour autoriser le passage des volets 12 entre elles. De ncCre deux vis 26 assujetissent la plaque 20 à la plaque lS avec interposition d'entretoises d'espacement 25. On peut se référer au dessin de la figure 1 pour les autres détails de réalisation du cache 14 mais il est entendu que celui-ci ourrait être de toute structure différente appropriée. Ainsi les roles des plaques externe 16 et interne 18 pourraient etre illxer- ses en disposant la plaque interne 1S devant la paque externe 7G. il suffit que le cache 14 permette l'apparition et la disparition de chaque volet 12 pour un faible déplacement (en translation ou en rotation) de ce dernier. Comme représentée plus particulièrement à la figure 4, chaque volet 12 est fixé en son milieu par son côté longitudinal externe à l'extrémité 30 d'un levier d'actionnement 32 monté à pivotement partout moyen rapproprié sur un support fixe 34 soli- daire du cache 14 par l'intermédiaire d'un certain nombre de piliers. On peut utiliser à cette fin les sis 24. Selon une disposition préférée, le pivotemellt du levier 32 est obtenu au moyen d'une lame élastique 36, en acier à resw sort par exemple, convenablement disposée entre le support 34 et l'extrémité adjacente 38 du levier 34. Une telle lame autorise non seulement le pivotement du levier 32 mais, assure également un rappel élastique sollicitant ce levier et le volet associé dans leur position normale représentée à la figure 4. Un tampon amortisseur 40 est fixé par collage sur la surface cachée de la plaque 18 pour former une butée pour l'extrémité 30 du levier 32 et définir ainsi précisément la position de repos (qui est celle dans laquelle il est visible) du volet 12 attenant. A cette solution simple, on peut dans certans cas prévoir de matérialiser l'axe de pivotement du levier 32 sur le support 34 à l'aide d'une articulation convenable (non représentée). Il suffit pour un bon fonctionnement du dispositif 10 que ce pivotement puisse s'effectuer autour d'une direction sensi ment parallèle à la grande dimension du volet 12 et qu'un rappel soit de préférence prévu pour solliciter celui-ci dans sa position de repos. Dans une autre variante (non représentée), chaque volet 12 est monté à coulissement dans un jeu de glissières fixées sur la surface cachée de la plaque externe 16 et-la liaison entre l'extrémité 30 du levier 32 et le volet 12 correspondant est une simple liaison d'entraînement. Pour des raisons qui apparaitront plus loin, la lame 36 correspondant au levier 32 associé au volet médian 12g est fixée, non pas sur le support 34 mais sur une pièce rigide en U 42 (voir figure 5) fixée aux extrémités de ses deux branches, par vissage par exemple, au support 34. Chaque levier 32 est pourvu au voisinage de son ex tréité 38 d'un élément d'actionnement 44 qui peut, comme représent, avoir la forme d'une petite corniers dont l'un des côtés est fixé à l'extrémité 38 du levier 32 par tout moyen convenable et dont l'autre côté présente une découpe en forme de rampe 46. Bien entendu, on comprendra que l'élément 44 pourrait être formé par le levier 32 lui.même par pliage par exemple d'une partie prédécoupée de celui-ci. il suffit qu'il soit disposé sur le levier de manière telle que soumis à l'aide d'une came (voir plus loin) à un déplacement "d", il entraine une rotation du levier 32 'telle que le volet 12 correspondant disparaisse com piétement derrière le cache externe 16. Comme représenté plus particulièrement à la figure 3, l'agencement des leviers 32 et de leurs éléments d'actionnement 44 est tel que leur commande peut être réalisée à l'aide d'un groupe de 4 cames empilées 48 mobiles autour dcun même axe 50 pour les volets formant l'une des boucles du 8 soit les volets 12a, 12b, 12g et 12f, et d'un groupe de trois cames empilées 52 mobiles autour d'un même axe 54 parallèle au premier pour les volets complétant l'autre boucle du 8, soit les volets 12c, 12det 12e.De préférence, les éléments d'actionnement 44 sont situés, dans la position de mpos des volets 12, à la mme distance r de l'axe 50 ou 54 de la came qui les commande. Les quatre cames du groupe 48, soit les cames 48a, 48b, 48g et 48f (voir figure 6 et 7), et les trois cames du groupe 52,soit 52c, 52d et 52e, sont entrainées en synchronisme à l'aide de deux roues dentées identiques 56 et 58 clavetées sur les axes 50 et 54 des cames 48 et 52 et qui engrènent une même roue dentée d'entraine- ment 60. La roue 60 est montée sur un axe 62 entre le support 34 et la pièce 2 pour être entrainée en rotation par une roue 64 à laquelle est appliqué le signal d'entrée mécanique du dispositif 10.Dans le cas où ce signal d'entrée est constitué par un déplaceent en va et vient d'une organe tel qu'un bras, la roue 64 sera constituée dune roue à rochet apte à transformer le déplacelllent du bras en un déplacement angulaire déterminé de la roue 60. Dans le cas où le signal d'entree est constitué par un déplacement continu, à vitesse variable ou non, d'un organe tournant tel qu'un pignon, la-roue 64 sera constituée d'une roue dentée entrainée par ce pignon. Comme représentés à ia figure 6, les différentes cames de chaque groupe 48 (ou 52) consistent en une roue codeuse 66 (ou 68) équipée sur les différents niveaux axiaux -chaque niveau définissant une came- de dents raaiales 70a, 70b,1.qui sont aptes chacune à soulever l'élément d'entrainement44qui~Xi correspond, étant entendu que, pour chaque groupe, lesetéments 44 sont légèrement décalés les uns par rapport aux autres le long de l'axe 50 (ou 54) pour être situés au droit des niveaux des cames correspondantes de la roue 66 (ou 68). Dans la réalisation représentée,les dents 70 sont formées sur un cavalier 72 (voir figure 6) enfilé dans une fente radiale 74 de la roue 66 (ou 68) et maintenu, de façon en soi connue, sur celle-ci par des bras élastiques 76 dont les extrc- mités sont engagées dans deux rainures annulaires 78 ménagées surles faces' opposées de la roue. Chaque cavalier 72 comporte au départ quatre dents qu'il est possible de supprimer pour assurer le chemin- de came ådéquat. Avec cette réalisation, il y a lieu d'observer que le décalage angulaire do 900 entre les éléments d'actionnement 44 nécessitet pour un affichage sur une hase de 10 chiffres (( à 9), un nombre de avaliers 72 égal à vingt, le déplacement élé-en- taire de chaque roue 66 (ou 6S) s effectuant de deux divisions en deux divisions. Si l'affichage est limité à une base de 6 chiffres, dans le cas particulier de l'affic11age des dizaines de minutes notamment, il r aura lieu de prévoir 12 cavaliers, le déplacement des roues 66 et 68 s'effectuant également de deux divisioiis en deux divisions. Par contre, dans le cas d'une numérotation à base i2 (cas de l'affichage des heures) le nombre de cavaliers sera de 24. Dans une disposition inverse, (non représentée), les différentes cames de chaque groupe 48 (ou 52) sont constituées chacune d'une roue codeuse pourvue sur sa périphrie d'un chemin de came de contour approprié sur lequel est maintenu en butée l'élément d'actionnement 44 correslondant. Dans cette variante, l'élément 44 est avantageusement constitué non plus d'une rampe mais simple':ent d'un doigt de butée solidaire du levier 72 et orienté radialement par rapport à la roue précitée. Dans la cas où l'on désire obtenir une amplification importante-entre le déplacement de l'élément d'actionnelnent 44 et l'extrémité 30 de chaque levier 32, il est possible de prévoir un levier intermédiaire de transmission entre l'élément 44 et l'extrémité 38 du levier 32 de tanière à définir un premier étage d'amplification. Quel que soit le principe de transmission de mouvement utilisé entre les groupes de cames 48 et 52 et les différents leviers 32, (à savoir doigts radiaux fixés sur une roue pour coopérer avec rampes solidaires des leviers ou chemins de cames prévus sur roue pour coopérer avec des doigts radiaux solidaires des leviers); il suffit de prévoir une commande telle que chaque volet occupe successivement ses n positions (n formant la base de la numérotation choisie) pour un tour complet des roues codeuses 66 ou 68. Il y a lieu de tenir compte du décalage angulaire d'environ 900 entre chaque levier 32. A titre d'exemple, la figure 7 représente la séquence d'actionnement des volets 12 par des différonts leviers 32 dans le cas d'une numérotation à base 10. Les aires indiquées en hachures correspondent à la position du volet 12 dans laquelle le segment correspondent est effacé. Ainsi pour afficher le chiffre 6, seul le volet 12b es-t escamoté derrière le cache 14. Pour afficher le chiffre suivant, soit le chiffre 7, il y aura lieu d'escamoter les volets 12d, 12e, 12f et 12g et de faire apparaitre à nouveau le volet 12b. On peut observer que la séquence d'actionnement dcs volets 12 entre leurs deu positions, soit entre leur position do repos et leur position active, est la Izême pour les deux modes d'affici1age possibles c-?nvisagés plus haut (segment visible ou au contraire segment effacé par apparition du volet). Il est bien entendu que les modes de réalisation décrits oi-dessus peuvent comporter de nombreuses modifications sans sortir du cadre de la présente demande. En particulier, le dispositif de l'invention peut avantageusement être associé à d'antres dispositifs identiques ou similaires pour permettre l'affichage d'un nombre à plusieurs chiffres, d'un temps en heure, minute et/ou secondes, le transfert des unités aux dizaines, soit la commande du signal denturée du dispositif "su périeur" par le dispositif "inférieur", pouvant être effectuée par toute technique mécanique connue appropriée. REVzNDIC\TION-S 1. Dispositif d'affichage numérique à sept segments disposées selon un 8, dans lequel l'apparition ou la disparition de chaque segment résulte du déplacement par rapport à un cache fixe d'un volet mobile, caractérisé en ce qu > il comporte un jeu de sept cames entrainées en synchronisme en fonction d'un signal d'entrée et susceptibles de commander chacune le déplacement d'un volet par l'intermédiaire d'une transmission mécanique. 2. Dispositif d'affichage numérique à sept segments disposés selon un 8, dans lequel l'apparition ou lidisparition de chaque segment résulte du déplacement par rapport à un cache fixe d'un volet mobile, caractérisé en ce qu'il comporte un jeu de sept cames qui sont entraînées en synchronisme en fonction d'un signal d'entrée et qui sont réparties en un groupe de 4 et en un groupe de 3 d'axes sensiblement perpendiculaires au esche pour commander par-l'intermédiaire de leviers, respectivement le déplacement des 4 volets formant une boucle du 8 et celui des 3 volets restants formant l'autre boucle. 3. Dispositif d'affichage numérique selon la revendica tion 2, caractérisé encre que chaque volet est associé, en vue de son déplacelnent, à l'une des extrémités d'un levier d'ac actionnement apte à pivoter autour d'une direction parallèle à la plus grande dimension du volet sous l'action de la came correspondante. 4. Dispositif d'affichage numérique selon la revendication 3, caractérisé en ce que le montage en pivotement de chaque levier est obtenu par le moyen d'une lame élastique dispose entre le levier et un support fixe dont est solidaire le cache. 5. Dispositif d'affichage numérique selon l'une des revendications 3 ou 4, caractérisé en ce que chaque volet est fixé à l'extrémité de son levier d'actionnement, des moyens de butée étant prévus pour définir l'une au moins des deux positions extrêmes du volet. 6. Dispositif d'affichage numérique selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que chaque carne consiste en une roue équipée d'une ou plusieurs dents radiales aptes à s-oulever par l'intermédiaire d'une rampe un élément d'actionne ment associé mécaniqueinent au volet correspondant pour déplacer celui-ci de l'une a l'autre de ces positions lors d'une rotation donnée de la roue précitée. 7. Dispositif d'affichage numérique selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que chaque came consiste en une roue pourvue d'un chemin de came apte à commander par l'intermédiaire d'un doigt de butée le déplacement d'un élément d'actiomlement associé mécaniquement au volet correspondant à la came envisagée. 8. Dispositif d'affichage numérique selon l'ensemble formé par l'une des revendications 2 à 5 et l'une des revendications 6 et 7, caractérisé en ce que l'élément d'actionnement est rendu solidaire du levier d'actionnement correspondant de manière que le déplacement dudit élément se traduise en un pi votent correspondant du levier. 9. Dispositif d'affichage numérique selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le cache comporte une plaque externe ménageant une ouverture de forme générale parallèlipipedique, une plaque interne de forme similaire à celle de l'ouverture précitée, une plaque intermédiaire pour dissimuler dans une de ses positions le volet formant le segment médian du 8, et des moyens d'assujetissement aptes à maintenir un certain écart entre plaques externe et interne d'une part et entre plaques interne et intermédiaire d'autre part. 10. Dispositif d'affichage numérique selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que l'entrainement des cames est réalisé par un mécanisme moteur fonctionnant en pas à pas.