Brevet FR2558288A1 — publié le 19850719

1. L'invention concerne un dispositif d'affichage de chiffres ou similaires, à segments basculants, du type décrit dans le brevet américain n 3.096.594 déposé le 17 Juin 1960 au nom de Alfred SKROBISCH. Dans les dispositifs de ce type, chaque segment est commandé par un moteur qui lui est propre, et les différents éléments sont fixés entre deux plaques métalliques, laissant subister des fenêtres permettant de voir les segments uniquement lorsqu'ils sont en position d'affichage. La construction de tels dispositifs est délicate et onéreuse et surtout, en cas de panne, le remplacement--de l'élément défectueux implique l'arrêt prolongé du dispositif. Pour remédier à cet inconvénient et à d'autres, l'inventeur a eu l'idée de réaliser un dispositif du type précité, caractérisé en ce que chaque segment et son moteur sont montés sur des éléments d'un même support, formant une unité amovible appelée "bloc", que chaque bloc est placé dans un petit boîtier particulier ouvert vers l'avant, que les petits boîtiers surgissent du fond de la boîte en un nombre égal à celui des segments et qu'ils sont disposés en fonction de l'emplacement d'affichage des dits segments; le tout étant agencé de manière à ce que chaque bloc soit maintenu dans son logement de façon à permettre son retrait et son remplacement indépendam- ment des autres blocs, après enlèvement momentané du couvercle et éventuellement des caches. Le fond correspondant à chaque petit boîtier comporte un orifice à travers lequel passent les bornes du moteur. Les parois internes de chaque petit boîtier coopèrent avec la périphérie du bloc de telle manière que ce dernier puisse être facilement glissé dans son logement par simple emmanchement lors du montage. En cas de panne il est facile de changer seulement le bloc défaillant sans devoir changer l'ensemble de la botte Le bloc moteur-segment comporte: - un support en matière plastique formé de deux côtés facilement emboitables l'un dans l'autre, pour déterminer la carcasse d'une bobine surmontée de deux flasques parallèles flexibles entre lesquelles est monté le rotor, - un stator comportant le fil de la bobine et son armature formée d'une part, par un fer axial à la dite bobine (noyau) et la dépassant vers le haut en arc de cercle, et d'autre part, un fer eszentiellement en équerre dont une partie est placée à plat sous la bobine tandis que l'autre partie longe la bobine et est prolongée par une extrémité arquée disposée en vis à vis de la partie en arc de cercle de l'autre fer (de chaque côté de l'aimant du rotor), - un rotor comportant un aimant circulaire fixé entre deux pièces en plastique sur un axe monté entre les flasques du support, - un segment comprenant une palette avec deux doigts fixables sur les pièces en matière plastique du rotor. Pour mieux faire comprendre l'invention, il est donné ci-après un exemple simple pour la réalisation d'un dispositif à un chiffre, en référence aux dessins annexés dans lesquels: Fig. I est une vue en perspective éclatée de l'ensemble du dispositif, Fig. 2 montre l'aspect général de face de la boite montée, dans le cas de la représentation du chiffre "8", Fig. 3 est une vue en perspective éclatée du bloc moteur-segment, Fig. 4 est une coupe suivant IV-IV de la Fig. 2. Le dispositif représenté dans son ensemble en perspective éclatée en Fig. 1 comporte comme éléments principaux: - une boite 1 en matière moulée, de préférence plastique, formée d'un fond 1' et de quatre côtés. De ce fond 1' surgissent, venant directement de coulée ou moulage, sept petits bottiers 2, - des blocs 3 (pour plus de clarté un seul a été représenté) à enfoncer à l'intérieur d'un petit bottier 2 suivant la flèche F1; un bloc 3 par boîtier 2, - deux caches 4-4' qui viennent se placer à l'intérieur de la boîte aux endroits indiqués par les flèches F2 et F3, en laissant subsister un certain espace autour d'eux, - un couvercle 6 présentant de façon classique une grande fenêtre. Pour faciliter la compréhension de l'invention on décrira d'abord en détail la construction du bloc 3 représenté en Fig. 3 Ce bloc 3 se compose de-: - un support en matière plastique formé par un côté gauche 10, un côté droit 11, tous les deux injectés et prévus pour s'emboiter l'un dans l'autre par rapprochement, et se tenir encastrés à l'aide de têtons 12 -figurés sur le côté 11 qui rentreront dans les trous corrspondants du côté 10. La forme de ces deux côtés 10-11 est telle que représentée en Fig. 3 de façon à déterminer une carcasse 8 de bobine 44 (dont la base constitue le socle du bloc) et deux flasques 36-35. Ces deux côtés 10- 11 qui constituent le support du moteur vont recevoir, après leur emboîtement, d'abord le bobinage des fils électriques 9, puis le rotor tel qu 'il est décrit plus loin. Afin de pouvoir placer le rotor entre les deux flasques 35-36, celles-ci ont à leur partie inférieure un évidement 35" et 36", qui permet aux flasques 35 et 36 de s'ouvrir par élasticité, et de recevoir le rotor en se refermant ensuite sur lui. L'écartement correct des deux flasques 35 et 36 est obtenu grâce à 'emboîtement des queues d'aronde 35' et 36' dans leur logement dans la boite 2, comme il est décrit plus loin. - les éléments statoriques 13 (s'emboîtant dans la fente 14) et 15 (s'enclenchant dans une rainure 16.) ces deux éléments statoriques ont été étudiés pour avoir un couple optimum autour du rotor aimanté 17, ils ont la forme représentée sur les Fig. 3 et 4. Ces deux éléments statoriques constituent l'armature de la bobine 44 qui est représentée coupée sur ces Fig. 3 et 4, et qui, suivant l'excitation qu'elle recevra, fera un pôle nord en '13 et un pôle sud en 15, ou sud en 13 et nord en 15, - le rotor est formé de trois éléments principaux: - un aimant 17 - une pièce d'extrémité gauche 18 qui porte un un pivot 19 venant s'encastrer dans un trou ou coussinet 19' du côté 10 du support, une seconde pièce d'extrémité plastique 20 qui porte un pivot 21 venant s'encastrer -dans le coussinet 21' de la face support 11. Ces deux pièces 18-20 qui sont représentées espacées sur la vue éclatée (fig. 3) sont, en réalité, rapprochées et emboîtées grâce à un emboîtement hexagonal 22 mâle qui rentre dans l'emboîtement femelle 23. Lors de ce mouvement d'emboîtement, un aimant 17 est placé sur la partie 22. Dans l'exemple représenté cet aimant 17 comporte une creusure 24 dans laquelle s'emboîte un ergot de façon à ce que l'aimant 17 soit parfaitement positionné sur son axe déterminé par les éléments 23-22. En même temps qu'on assemble ces pièces du rotor, on place les deux doigts 26-27 de la palette 38 (constituant le segment 5) dans deux encoches 28-29 destinées à les recevoir dans les pièce.s 18 et 20, suivant les flèches F4 et F5. Il ressort de ce qui vient d'être dit, que le rotor qui se compose des trois pièces principales 18-17-20 et du segment 5, s'assemble sans aucune vis ni aucun collage, par un simple jeu de mise en place des pièces l'une en face de l'autre. Les pièces rotoriques 18 et 20 comportent des bossages 39 et 31 venant par leur poids équilibrer la palette 38. Un teton 32, à usage de butée, est prevu sur la pièce 18 pour limiter le basculement de la palette 38 selon un angle de 90 environ (pour apparaître ou disparaître suivant l'excitation ou non du moteur). A cet effet le teton 32 se déplace dans une lumière 33 en arc de cercle et de longueur appropriée, prévue dans le flasque 36. Ce rotor ainsi constitué est supporté par les - coussinets 19' et 21', prévus dans les flasques 36 et des côtés 10 et 11 qui sont fixés entre eux grâce aux petits tetons 12. A la partie inférieure du support 10 - Il sur l'axe de la carcasse 8 de la bobine 44, se trouve enroulé le fil 9. Les extrémités de fil 9 sortent à la partie inférieure o ils sont munis de cosses, bornes ou fiches 39. Le bloc 3 comporte des moyens de fixation (clipsage) dans les bottiers 2. Dans l'exemple représenté ces moyens sont constitués par des appendices 35'-36' qui débordent à l'extérieur à la partie supérieure des flasques 35-36. Ce "clipsage" en queue d'aronde qui s'ajuste dans les bottiers 2, est également nécessaire pour maintenir un écartement très précis entre les flasques 35 et 36 entre lesquelles bascule le rotor. On a vu que la boite 1 se compose d'un fond 1' et de quatre côtés, de telle sorte qu'il est possible de la fermer par un couvercle 6 en façade, et que de ce fond 1' surgissent, venant directement de coulée, sept petits bottiers (2) qui forment les sept logements des sept blocs 3, supports des sept segments 5 destinés à former un chiffre "8". Chaque petit bottier 2 et chaque bloc 3 ont des formes complémentaires de section sensiblement carrée. Le fond du boitier 2 est constitué par une portion du fond 1' de la botte 1, et c'est dans cette portion qu'est percé des orifices 49 prévu pour le passage des fiches 39. De ce fond 1', par bottier 2, surgissent quatre parois verticales dont deux se faisant face de faible hauteur, mais suffisante pour que les quatre parois constituent une embase enveloppant le socle du bloc 3. Les parois plus hautes servent au guidage et elles comportent une rainure 37 pour recevoir les appendices 35'-36'. Les bords supérieurs des bottiers 2 déterminent un plan parallèle à celui du couvercle 6, à une faible distance de ce dernier à l'intérieur de la botte (Fig. 1). L'ensemble (support 10-11, le moteur, et le segment 5) constitue bien un bloc 3, lequel est fabriqué séparément de la botte 1 et de ses bottiers 2. Ce bloc 3 est facilement préhensible entre les doigts et d'une manipulation simple. Du fait aussi que chaque bottier.2 comporte deux parois de faible hauteur, Fe faisant face, il est aisé de glisser le dit bloc 3 dans un boîtier 2 ou de le retirer, les doigts pouvant pénétrer dans les bottiers entre les parois hautes. Quand un bloc 3 est en place dans son boîtier 2, ses fiches 39 traversent l'orifice 49 correspondant prévu dans le fond 1' de la boîte 1, et l'on verra que cela permet un branchement électrique très facile des sept moteurs nécessaires pour l'affichage des sept segments du "8" représenté. Sur la Fig. 1 sont représentés deux caches amovibles en forme de plaques 4-4' qui viennent se placer à l'intérieur de la boite 1, sur la partie supérieure des parois hautes des petits bottiers 2, aux endroits indiqués par les flèches F2, F3. Ces caches 4-4' ont pour but de cacher les parties qui seront laissées libres par le couvercle 6 à l'intérieur des sept segments. Ces caches 4-4' sont clipés sur les boîtiers 2 à l'aide de tétons 7 qui s'enfoncent dans des trous prévus dans l'épaisseur des parois hautes des dits bottiers 2. Les caches comportent. latéralement des encoches 34 pour le passage des doigts 26-27 des palettes 38 en posiLion d'affichage. La bordure des caches est avantageusement arrondie vers l'intérieur de la boîte, sauf une bordure le long du segment central du "8". Il est facile de comprendre que dans un montage ainsi réalisé le couvercle 6 et les deux caches 4-4' carrés (ou en parallélogrammes) sont disposés dans des plans parallèles et de telle sorte qu'ils laissent subsister sept lumières 50 à travers lesquelles les sept palettes 38 ont la possibilité de passer. Il est possible aux segments d'apparaître en 5A pour former tel ou tel chiffre, ou d'être en position cachée 5B. Sur le fond 1' de la boite et à l'extérieur est montée une plaque 40 dans laquelle sept fois trois petites fiches femelles sont visibles, qui correspondent aux sept fois trois fiches mâles 39 des sept moteurs. Cette plaque 40 comporte d'ailleurs un circuit imprimé qui ramène toutes les connexions électriques au connecteur embrochable 41. Ainsi constituée la boite d'un chiffre à sept segments peut être raccordée à l'aide de la partie femelle 42 du connecteur embrochable qui peut être relié à un câble plat 43. Ainsi non seulement il est facile de changer un bloc 3 dans une botte 1, mais il est également facile de changer la boîte entière d'un tableau. Dans la description qui vient d'être faite les supports statoriques 10 et 11, les éléments rotoriques 18 et 20, les éléments de bottiers 1, 4 et 6 sont en matière moulée. Les éléments statoriques 13 et 15 sont en fer doux, le rotor 17 est un aimant permanent bipolaire. La construction décrite d'une botte à un chiffre est la plus simple, mais il est bien évident que, sans sortir du cadre de l'invention il est possible de construire des bottes plus complexes, par exemple à quatorze segments permettant de réaliser des lettres système alphanumérique. Le dispositif selon l'invention présente, indépendamment de sa conception industrielle de fabrication des avantages très importants pour l'utilisateur: - chaque chiffre est monobloc tout en étant assemblé dans une même botte, - il peut être protégé par une vitre figurée sur la Fig. i en 44, - la fixation de la botte 1 sur un tableau d'affichage est prévue avec deux possibilités différentes, par collerette extérieure 45 sur laquelle on voit des trous de fixation 46, et un second moyen de fixation existe car sur le fond du bottier 1 des pieds 47 sont prévus pour recevoir des vis de fixation 48, - sa liaison électrique est très simple grâce au système embrochable déjà décrit. R E V E N D I C A T I ONS 1. Dispositif d'affichage de chiffres ou similaires, à segments, basculants commandés chacun par un moteur qui lui est propre, le tout étant monté dans une boîte munie d'un couvercle à fenêtre et éventuellement des caches laissant voir les segments uniquement lorsqu'ils sont en position d'affichage, dispositif caractérisé en ce que chaque segment (5) et son moteur sont montés sur des éléments d'un même support de façon à constituer une unité amovible appelée "bloc" (3). que chaque bloc (3) est placé dans un petit bottier particulier (2) ouvert vers l'avant, que les petits bottiers (2) surgissent du fond (1') de la boite 1 en un nombre égal à celui des segments et qu'ils sont disposés en fonction de l'emplacement d'affichage des dits segments; le tout étant agencé de manière à ce que chaque bloc soit maintenu dans son logement de façon a permettre son retrait et son remplacement indépendamment des autres blocs, après enlèvement momentané du couvercle et éventuellement des caches. 2. Dispositif d'affichage selon la revendication 1, caractérisé en ce que le fond correspondant à chaque petit bottier (2) comporte un orifice (49) à travers lequel passent les bornes (39) du moteur, les parois internes de chaque bottier coopérant avec la périphérie du bloc moteur de telle manière que ce dernier puisse être facilement glissé dans son logement par simple emmanchement, ou retiré, et être facilement interchangeable. 3. Dispositif d'affichage selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la boîte 1 est moulée avec sept petits bottiers (2) correspondant respectivement aux sept segments nécessaires à l'affichage. d'un chiffre de zéro à neuf. 4. Dispositif d'affichage selon l'une quelconque des revendications précédentes, comportant un bloc moteur par segment, caractérisé en ce que chaque bloc comprend - un support formé de deux côtés (10 et 11) en matière plastique facilement emboîtables l'un dans l'autre pour déterminer une carcasse -(8) de bobine, surmontée de deux flasques (35-36) parallèles flexibles entre lesque]les est monté le rotor, - un stator comportant d'une part, un fer axial (13) à la bobine et la dépassant vers le haut en arc de cercle, et d'autre part, un fer esssentiellement en équerre (15) dont une partie est placée à plat sous la bobine (44) et dont l'extrémité de l'autre partie est arquée et est placée en vis-à-vis de l'autre fer, de chaque côté de l'aimant 17 du rotor, leur forme et leur disposition ayant été étudiés pour obtenir le couple optimum sur le rotor entrainant le basculement dans un sens ou dans l'autre de la palette. - un rotor comportant un aimant (17) circulaire fixé sur un axe monté sur les flasques (35-36) et deux pièces (18-20) en plastique solidarisées à l'aimant (17), - un segment (5) comprenant une palette (38) avec deux doigts (26-27) à adapter sur les pièces (18-20) du rotor pour prendre une position repos ou une position dite affichage. 5. Dispositif selon l'ensemble des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque petit bottier (2) et chaque bloc (3) ont des formes complémentaires, de section sensiblement carrée, le bottier a deux parois verticales basses et deux parois hautes dont les bordures supérieures déterminent un plan parallèle à celui du couvercle (6), à une faible distance de ce dernier à l'inté- rieur de la boîte (1). 6. Dispositif selon l'ensemble des revendications précédentes, caractérisé en ce que sur le fond (1') de la boîte (1), et à l'extérieur, est prévue une plaque (40) munie de fiches femelles correspondant aux fiches mâles (39) des moteurs, et d'un circuit imprimé qui ramène toutes les connexions électriques à un connecteur embrochable (41).