DE10123103B4 - Miniaturmanometer - Google Patents

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    • G01L7/04Measuring the steady or quasi-steady pressure of a fluid or a fluent solid material by mechanical or fluid pressure-sensitive elements in the form of elastically-deformable gauges in the form of flexible, deformable tubes, e.g. Bourdon gauges

Abstract

Miniaturmanometer, das ein in einem Gehäuse (1) angeordnetes Bourdonrohr (2) enthält, dessen freies Ende (4) mit einem gabelförmigen Verbindungsteil (8) mit zwei Schenkeln (7) eines an einer Sichtscheibe (5) drehbar gelagerten Zeigers (9) in Eingriff steht, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei Schenkel (7) seitlich flexibel ausgebildet sind, und der Abstand zwischen den zwei Schenkeln (7) so groß ist, dass diese in allen Stellungen des Zeigers (9) an dem freien Ende (4) des Bourdonrohrs (2) anliegen.Miniaturmanometer, the one in a housing (1) arranged Bourdon tube (2), the free end (4) with a forked Connecting part (8) with two legs (7) one on a viewing window (5) rotatably mounted pointer (9) is engaged, characterized that the two legs (7) are laterally flexible, and the distance between the two legs (7) is so great that these in all positions of the pointer (9) at the free end (4) of the Bourdon tube (2).

Figure 00000001
Figure 00000001

Description

Die Erfindung betrifft ein Miniaturmanometer nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The The invention relates to a miniature pressure gauge according to the preamble of Claim 1.

Ein derartiges Miniaturmanometer ist aus der DE 41 09 494 A1 bekannt. Dort greift das frei bewegliche, abgewinkelte Ende des in einem Gehäuse untergebrachten Bourdonrohres zwischen zwei starre Schenkel eines gabelförmigen Verbindungsstücks an einem aus Metall bestehenden Zeiger ein. Bei einer derartigen Anlenkung des Zeigers am Bourdonrohr verändert sich allerdings die Schrägstellung des abgewinkelten Endes bezüglich der Mittelachse des Zeigers in Abhängigkeit von der Zeigerstellung. Daher muß der Abstand zwischen den starren Schenkeln derart gewählt werden, daß das frei bewegliche Ende des Bourdonrohres auch in seiner maximal möglichen Schrägstellung bezüglich der Zeigermittelachse zwischen den starren Schenkeln durchpaßt. Da das zwischen die Schenkel eingreifende Ende des Bourdonrohrs in der 0-Stellung des Zeigers die größte Schrägstellung gegenüber der Zeigermittelachse aufweist, besteht bei den anderen Zeigerstellungen und insbesondere in der für die Anzeige des ordnungsgemäßen Betriebsdrucks wichtigen Mittelstellung ein Spiel zwischen dem Bourdonrohr und den Schenkeln des Zeigers, was zu Anzeigeungenauigkeiten oder unerwünschten Zeigerschwankungen führen kann.Such a miniature gauge is from the DE 41 09 494 A1 known. There engages the freely movable, angled end of housed in a housing Bourdon tube between two rigid legs of a fork-shaped connector on a pointer made of metal. In such an articulation of the pointer on the Bourdon tube, however, the inclination of the angled end with respect to the central axis of the pointer changes depending on the pointer position. Therefore, the distance between the rigid legs must be chosen such that the freely movable end of the Bourdon tube also fits in its maximum possible inclination with respect to the pointer center axis between the rigid legs. Since the intervening between the leg end of the Bourdon tube in the 0-position of the pointer has the largest inclination relative to the pointer center axis, there is a game between the Bourdon tube and the legs of the other at the other hand positions and in particular in the display of the proper operating pressure Pointer, which can lead to display inaccuracies or unwanted pointer fluctuations.

Aus der DE 298 22 744 ist ein Manometer mit einem Bourdonrohr und einem drehbar gelagerten Zeiger bekannt, bei dem der Endbereich des Bourdonrohres mit einer über die Drehlagerung des Zeigers hinaus verlaufenden Verlängerung des Zeigers oder eines Übersetzungshebels in Kontakt steht. Um eine verkantungsfreie und möglichst spielfreie Übertragung der Bewegungen des Bourdonrohres auf den Zeiger zu gewährleisten, ist hier am freien Ende des Bourdonrohres ein Übertragungsstift angeordnet, der in ein entsprechendes Langloch in einer U-förmigen Verlängerung des Zeigers eingreift.From the DE 298 22 744 a manometer with a Bourdon tube and a rotatably mounted pointer is known in which the end portion of the Bourdon tube is in contact with an extension of the pointer extending beyond the pivotal mounting of the pointer or a translation lever. In order to ensure a tilt-free and possible backlash-free transmission of the movements of the Bourdon tube on the pointer, a transmission pin is arranged here at the free end of the Bourdon tube, which engages in a corresponding slot in a U-shaped extension of the pointer.

Bei einem aus der US 2 483 635 bekannten Druckmesser wird die Verbindung zwischen dem freien Ende eines Bourdonrohres und einem Zeiger durch einen aus Federstahl bestehenden Streifen und einen Kurbelzapfen hergestellt, der zur Zeigerdrehachse parallel versetzt an der Zeigerwelle angeordnet ist. Zur Verbindung des Streifens mit dem Kurbelzapfen ist das entsprechende Ende des Streifens in Art einer Schleife gebogen, die dann auf den Kurbelzapfen aufgesteckt wird.At one of the US 2 483 635 Known pressure gauge, the connection between the free end of a Bourdon tube and a pointer is made by a strip consisting of spring steel and a crank pin, which is arranged parallel to the pointer axis of rotation offset on the pointer shaft. To connect the strip to the crankpin, the corresponding end of the strip is bent in the manner of a loop, which is then slipped onto the crankpin.

Aufgabe der Erfindung ist es, bei einen Miniaturmanometer der eingangs genannten Art die Anzeigegenauigkeit zu verbessern.task The invention is in a miniature pressure gauge of the aforementioned Way to improve the display accuracy.

Diese Aufgabe wird durch ein Miniaturmanometer mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.These The object is achieved by a miniature pressure gauge with the features of the claim 1 solved. advantageous embodiments The invention are specified in the subclaims.

Bei dem erfindungsgemäßen Miniaturmanometer sind die beiden Schenkel des Verbindungsstücks derart flexibel ausgebildet, daß sie in jeder Stellung des Zeigers und damit im gesamten Meßbereich an dem Bourdonrohr anliegen. Sowohl in der besonders kritischen Mittelstellung als auch in den beiden Endstellungen ist somit kein Spiel zwischen den Schenkeln des Zeigers und dem zwischen ihnen gehaltenen Ende des Bourdonrohres vorhanden, wodurch die Anzeigegenauigkeit eines derartigen Miniaturmanometers innerhalb des gesamten Anzeigebereichs entscheidend verbessert werden kann.at the miniature gauge according to the invention the two legs of the connecting piece are designed to be so flexible, that she in every position of the pointer and thus in the entire measuring range abut the Bourdon tube. Both in the most critical Middle position as well as in the two end positions is thus no Play between the thighs of the pointer and the one held between them End of the Bourdon tube exists, reducing the display accuracy such a miniature manometer within the entire display area can be decisively improved.

In einer fertigungstechnisch besonders zweckmäßigen Ausführung der Erfindung bestehen die beiden Schenkel aus Kunststoff und sind einstöckig mit dem Zeiger ausgeführt. Der Zeiger kann zusammen mit den Schenkeln z.B. als Spritzgußteil aus einem Thermoplast auf Polyoxymethylen-Basis (POM) hergestellt sein.In a manufacturing technology particularly expedient embodiment of the invention are the two legs made of plastic and are executed in one piece with the pointer. Of the Pointer can be used together with the thighs e.g. as an injection molded part of a Polyoxymethylene-based (POM) thermoplastic.

Weitere Besonderheiten und Vorzüge der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung. Es zeigt:Further Special features and advantages The invention will become apparent from the following description of a preferred embodiment based on the drawing. It shows:

1 eine Innenansicht des Miniaturmanometers mit unterschiedlichen Zeigerstellungen im vergrößerten Maßstab; 1 an interior view of the miniature gauge with different pointer positions on an enlarged scale;

2 eine vergrößerte Darstellung des Zeigers in einer Vorderansicht; 2 an enlarged view of the pointer in a front view;

3 den in 2 gezeigten Zeiger in einer geschnittenen Seitenansicht; 3 the in 2 shown pointer in a sectional side view;

4 den in 2 gezeigten Zeiger in einer Unteransicht und 4 the in 2 shown pointer in a bottom view and

5 eine vergrößerte Schnittansicht entlang der Linie A-B von 3. 5 an enlarged sectional view taken along the line AB of 3 ,

Das in 1 gezeigte Miniaturmanometer enthält ein napfförmiges Gehäuse 1, in dem ein spiralförmig gebogenes Bourdonrohr 2 mit einem gehäusefesten offenen Ende 3 und einem frei beweglichen, geschlossenen Ende 4 angeordnet ist. Die Vorderseite des Gehäuses 1 ist durch eine kreisförmige Sichtscheibe 5 abgedeckt. An der Rückseite des Gehäuses 1 befindet sich ein mit einem Außengewinde versehener – in 1 nicht erkennbarer – mittiger Anschlußzapfen, über den das Miniaturmanometer in eine Bohrung eines unter Druck stehenden Bauteils, z.B. eines Feuerlöschers, eingeschraubt werden kann. In dem Anschlußzapfen ist eine mit dem offenen Ende 3 des Bourdonrohrs 2 in Verbindung stehende Bohrung angeordnet, über die der Innenraum des Bourdonrohrs 2 mit dem zu messenden Druck beaufschlagt werden kann.This in 1 shown miniature pressure gauge includes a cup-shaped housing 1 in which a spirally curved Bourdon tube 2 with a housing-open end 3 and a freely movable, closed end 4 is arranged. The front of the case 1 is through a circular lens 5 covered. At the back of the case 1 there is an externally threaded - in 1 unrecognizable - central connecting pin, via which the miniature pressure gauge can be screwed into a bore of a pressurized component, such as a fire extinguisher. In the terminal pin is one with the open end 3 of the Bourdon tube 2 in connection arranged above the bore of the interior of the Bourdon tube 2 can be acted upon with the pressure to be measured.

Das geschlossene freie Ende 4 des Bourdonrohrs 2 ist zweifach abgewinkelt und greift mit einem radial inneren Bereich 6 zwischen zwei gegenüberliegende Schenkel 7 eines gabelförmigen Verbindungsteils 8 an einem Zeiger 9 ein, der auf einem zur Mittelachse 10 des Miniaturmanometers seitlich versetzten Lagerzapfen 11 drehbar gelagert ist. Ein zwischen den Schenkeln 7 herausragender radial äußerer Bereich 12 am freien Ende 4 des Bourdonrohrs 2 ist nochmals zur Seite abgewinkelt, um ein Herausrutschen des Bourdonrohrs 2 zwischen den Schenkeln 7 zu verhindern. Auf dem Lagerzapfen 11 ist außerdem eine mit einer Anzeigeskala 13 versehene Anzeige- oder Skalenscheibe 14 derart befestigt, daß der Zeiger 9 zwischen der Sichtscheibe 5 und der Anzeigescheibe 14 frei drehbar ist. Bei der gezeigten Ausührung ist der Lagerzapfen 11 einstückig mit der aus Kunststoff bestehenden Sichtscheibe 5 ausgeführt und an dieser nach innen vorstehend angeordnet. Die Anzeigescheibe 14 weist eine an den Drehbereich des Zeigers 9 angepaßte untere Aussparung 15 auf, in welche die Schenkel 7 ragen.The closed free end 4 of the Bourdon tube 2 is angled twice and engages with a radially inner region 6 between two opposite legs 7 a fork-shaped connecting part 8th on a pointer 9 one on the one to the central axis 10 of the miniature manometer laterally offset bearing pin 11 is rotatably mounted. One between the thighs 7 outstanding radially outer area 12 at the free end 4 of the Bourdon tube 2 is again angled away to the side to slip out of the Bourdon tube 2 between the thighs 7 to prevent. On the journal 11 is also one with a display scale 13 provided display or scale disc 14 fixed so that the pointer 9 between the lens 5 and the indicator disc 14 is freely rotatable. In the embodiment shown is the bearing pin 11 integral with the plastic lens 5 executed and arranged protruding inwards to this. The indicator disc 14 has one to the rotation range of the pointer 9 adapted lower recess 15 into which the thighs 7 protrude.

Der in den 2 bis 4 gesondert dargestellte Zeiger 9 enthält einen ringförmigen Mittelteil 16, an dem das gabelförmige Verbindungsteil 8 mit den gegenüberliegenden Schenkeln 7 angeformt ist. An dem Mittelteil 12 ist ferner eine dem Verbindungsteil 8 gegenüberliegende Zeigerspitze 17 angeformt. Bei der gezeigten Ausführung ist der Zeiger 9 als einstückiges Kunststoffteil ausgeführt. Das ringförmige Mittelteil 12 weist an seiner zur Anzeigescheibe weisenden Seite einen Ringbund 18 auf, der die Anlagefläche des Zeigers 9 an der Anzeigescheibe 14 zur Verringerung der Reibung begrenzt.The in the 2 to 4 separately shown hands 9 contains an annular middle part 16 at which the fork-shaped connecting part 8th with the opposite thighs 7 is formed. At the middle part 12 is also a connection part 8th opposite pointer tip 17 formed. In the embodiment shown, the pointer is 9 designed as a one-piece plastic part. The annular middle part 12 has an annular collar on its side facing the indicator disc 18 on, which is the contact surface of the pointer 9 on the indicator disc 14 limited to reducing friction.

Die beiden Schenkel 7 sind seitlich flexibel ausgebildet und weisen gemäß 4 an ihren einander zugewandten Innenseiten jeweils einen nasenförmigen Vorsprung 19 auf. Wie aus 5 ersichtlich, sind die nasenförmigen Vorsprünge jeweils auf einer Seite mit einer 45°-Schräge 20 abgeschrägt. Dadurch wird die Anlagefläche zwischen den Schenkeln 7 und dem Bourdonrohr 2 und damit die Reibung reduziert. Bei dem in 5 gezeigten Zeiger sind die beiden Vorsprünge einseitig abgeschrägt. Die Vorsprünge können aber auch beidseitig abgeschrägt sein, wie dies in 1 dargestellt ist.The two thighs 7 are laterally flexible and have according to 4 at their mutually facing inner sides each have a nose-shaped projection 19 on. How out 5 can be seen, the nose-shaped projections are each on one side with a 45 ° bevel 20 beveled. This will cause the contact surface between the thighs 7 and the Bourdon tube 2 and thus reduce friction. At the in 5 shown pointer, the two projections are beveled on one side. But the projections can also be beveled on both sides, as in 1 is shown.

Der Abstand X zwischen den nasenförmigen Vorsprüngen 19 der beiden Schenkel 7 ist derart gewählt, das diese in jeder beliebigen Zeigerstellung innerhalb des vorgegebenen Anzeigebereichs unter Spannung an dem Bourdonrohr 2 anliegen. Der Abstand kann z.B. so festgelegt werden, daß dieser im nicht eingebauten Zustand des Zeigers etwa der Hälfte der Dicke des in Eingriff zwischen den Schenkeln gelangenden Bereichs 6 des Bourdonrohrs 2 entspricht. Beim Einbau des Zeigers 9 werden die seitlich flexiblen Schenkel 7 dann zur Seite ausgelenkt und liegen unter Druck an dem Bourdonrohr 2 an. Auch wenn sich die Schrägstellung des zwischen die Schenkel 7 eingreifenden Teils 6 des Bourdonrohrs 2 bezüglich der Zeigermittelachse mit den unterschiedlichen Zeigerauslenkungen verändert, liegen die seitlich flexiblen Schenkel 7 weiterhin am Bourdonrohr 2 an, so daß kein Spiel zwischen dem Zeiger und dem Bourdonrohr entsteht. Aus 1 ist ersichtlich, daß beide Schenkel 7 des Verbindungsteils 8 mit ihren nach innen weisenden Vorsprüngen sowohl in der Mittelstellung als auch in den beiden Endstellungen am Bourdonrohr 2 anliegen.The distance X between the nose-shaped projections 19 the two thighs 7 is chosen such that it in any pointer position within the predetermined display area under tension on the Bourdonrohr 2 issue. For example, the distance may be set to be about half the thickness of the engaged area between the legs in the uninstalled condition of the pointer 6 of the Bourdon tube 2 equivalent. When installing the pointer 9 become the laterally flexible thighs 7 then deflected to the side and are under pressure on the Bourdon tube 2 at. Even if the skew of the between the thighs 7 engaging part 6 of the Bourdon tube 2 changed with respect to the pointer center axis with the different pointer deflections are the laterally flexible legs 7 continue on Bourdonrohr 2 so that no play arises between the pointer and the Bourdon tube. Out 1 it can be seen that both legs 7 of the connecting part 8th with their inward-pointing projections both in the middle position and in the two end positions on the Bourdon tube 2 issue.

Zur Montage der Miniaturmanometers wird der Zeiger zunächst auf den von der Sichtscheibe nach innen vorstehenden Lagerzapfen 11 aufgesetzt. Hierzu enthält dieser einen Zeigeraufnahmebereich, dessen Außendurchmesser an den Innendurchmesser des ringförmigen Mittelteils 16 des Zeigers 9 angepaßt ist. Der Lagerzapfen enthält außerdem einen Endbereich mit geringerem Durchmesser, auf den die mit einer quadratischen Ausnehmung 21 versehene Anzeigescheibe 14 aufgesteckt wird. Nachdem die Anzeige- bzw. Skalenscheibe 14 ausgerichtet wurde, kann der Endbereich des Lagerzapfens z.B. über ein Heiß- oder Ultraschallschweißverfahren derart verformt werden, daß die Anzeigescheibe 14 unter Beibehaltung der Beweglichkeit des Zeigers 9 über den Lagerzapfen 11 verdrehfest mit dem Sichtscheibe 5 verbunden ist. Die so hergestellte Baueinheit kann dann so in das napfförmige Gehäuse 1 eingesetzt werden, daß die beiden Schenkel 7 des Zeigers 8 den Bereich 6 des freien Endes 4 am Bourdonrohr 2 übergreifen. Wenn die Zeigerspitze 17 nicht mit einer Nullmarkierung auf der Anzeigeskala fluchtet, kann die Baueinheit zur entsprechenden Justierung über seitliche Aussparungen 22 relativ zum Gehäuse gedreht werden. Nach erfolgter Justierung wird dann der Rand des Gehäuses 1 mit dem Sichtglas 5 verbördelt.To mount the miniature manometer, the pointer is first on the inwardly projecting from the visor journals 11 placed. For this purpose, this contains a pointer receiving area whose outer diameter to the inner diameter of the annular central part 16 of the pointer 9 is adapted. The trunnion also includes an end portion of smaller diameter, on which the one with a square recess 21 provided display disc 14 is plugged. After the display or scale disc 14 has been aligned, the end portion of the journal can be deformed, for example via a hot or ultrasonic welding process such that the indicator disc 14 while maintaining the mobility of the pointer 9 over the journal 11 rotationally fixed with the viewing window 5 connected is. The assembly thus produced can then in the cup-shaped housing 1 be used, that the two legs 7 of the pointer 8th the area 6 the free end 4 at the Bourdon tube 2 spread. When the pointer tip 17 is not aligned with a zero mark on the indicator scale, the assembly for the corresponding adjustment via lateral recesses 22 be rotated relative to the housing. After adjustment is then the edge of the housing 1 with the sight glass 5 crimped.

Claims (9)

Miniaturmanometer, das ein in einem Gehäuse (1) angeordnetes Bourdonrohr (2) enthält, dessen freies Ende (4) mit einem gabelförmigen Verbindungsteil (8) mit zwei Schenkeln (7) eines an einer Sichtscheibe (5) drehbar gelagerten Zeigers (9) in Eingriff steht, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei Schenkel (7) seitlich flexibel ausgebildet sind, und der Abstand zwischen den zwei Schenkeln (7) so groß ist, dass diese in allen Stellungen des Zeigers (9) an dem freien Ende (4) des Bourdonrohrs (2) anliegen.Miniature manometer, one in a housing ( 1 ) arranged Bourdon tube ( 2 ) whose free end ( 4 ) with a fork-shaped connecting part ( 8th ) with two legs ( 7 ) one on a lens ( 5 ) rotatably mounted pointer ( 9 ) is engaged, characterized in that the two legs ( 7 ) are laterally flexible, and the distance between the two legs ( 7 ) is so large that in all positions of the pointer ( 9 ) at the free end ( 4 ) of the Bourdon tube ( 2 ) issue. Miniaturmanometer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die flexiblen Schenkel (7) einstückig mit einem aus Kunststoff bestehenden Zeiger (9) ausgebildet sind.Miniature manometer according to claim 1, characterized characterized in that the flexible legs ( 7 ) in one piece with a plastic pointer ( 9 ) are formed. Miniaturmanometer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen den Schenkeln (7) des gabelförmigen Verbindungsteils (8) im nicht eingebauten Zustand des Zeigers (9) geringer ist als die Dicke eines zwischen die Schenkel (7) im eingebauten Zustand des Zeigers (9) eingreifenden Bereichs (6) des Bourdonrohrs (2).Miniature gauge according to claim 1 or 2, characterized in that the distance between the legs ( 7 ) of the fork-shaped connecting part ( 8th ) in the uninstalled state of the pointer ( 9 ) is less than the thickness of one between the legs ( 7 ) in the installed state of the pointer ( 9 ) engaging area ( 6 ) of the Bourdon tube ( 2 ). Miniaturmanometer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schenkel (7) an ihren einander zugewandten Innenseiten jeweils einen nasenförmigen Vorsprung (19) aufweisen.Miniature gauge according to one of claims 1 to 3, characterized in that the legs ( 7 ) at their mutually facing inner sides each have a nose-shaped projection ( 19 ) exhibit. Miniaturmanometer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die nasenförmigen Vorsprünge (19) auf einer oder beiden Seiten abgeschrägt sind.Miniature gauge according to claim 4, characterized in that the nose-shaped projections ( 19 ) are bevelled on one or both sides. Miniaturmanometer nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Zeiger (9) auf einem an der Innenseite der Sichtscheibe (5) angeformten Lagerzapfen (11) drehbar angeordnet ist.Miniature gauge according to one of claims 1 to 5, characterized in that the pointer ( 9 ) on one on the inside of the lens ( 5 ) integrally formed bearing journal ( 11 ) is rotatably arranged. Miniaturmanometer nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass auf dem Lagerzapfen (11) eine Anzeige- oder Skalenscheibe (14) befestigt ist.Miniature gauge according to claim 6, characterized in that on the bearing journal ( 11 ) a display or dial ( 14 ) is attached. Miniaturmanometer nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzeige- oder Skalenscheibe (14) mit dem Lagerzapfen (11) verschweißt oder verklebt ist.Miniature pressure gauge according to claim 8, characterized in that the display or dial ( 14 ) with the bearing journal ( 11 ) is welded or glued. Miniaturmanometer nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Zeiger (9) an seiner der Anzeige- oder Skalenscheibe (14) zugewandten Seite einen Ringbund (18) aufweist.Miniature gauge according to claim 7 or 8, characterized in that the pointer ( 9 ) on its display or dial ( 14 ) facing side a collar ( 18 ) having.
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