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Die
Erfindung betrifft eine Messwertanzeige mit Zeigerrückstellung.
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Bei
Messwertanzeigen ist es wünschenswert, dass ein Zeiger
bei einer Funktionsstörung nicht auf der Anzeige sichtbar
bleibt, sondern beispielsweise in eine Zeigergarage verfahren wird.
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Die
Patentschrift
DE 197
282 94 B4 beschreibt ein elektrisches, analog arbeitendes
Anzeigeinstrument mit Zeigerrückstellung, wobei der Messwertanzeiger
bei Ausfall einer externen Betriebsspannung mittels der in dem Energiespeicher gespeicherten
Energie auf eine vorbestimmte Rückstellposition zurückgestellt
wird.
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Die
EP 133 3 572 B1 beschreibt
ein elektrisches Analoganzeigeinstrument, wobei die eine Steuereinrichtung
enthaltende Schaltung einen elektrischen Energiespeicher aufweist,
dessen Energiegehalt bei Ausfall der Betriebspannung zum Betrieb der
Steuereinrichtung und des Schrittmotors dient, so dass das Anzeigeinstrument
den Zeiger ausschließlich mit elektronischen Mitteln zurückstellt.
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Die
DE 431 00 60 C2 beschreibt
ein elektrisches Analoganzeigeinstrument mit einer Steuereinrichtung,
wobei die in der Steuereinrichtung enthaltene Schaltung einen elektrischen
Energiespeicher aufweist, dessen Energieinhalt bei Ausfall der Betriebsspannung
zum Betrieb der Steuereinrichtung und des Schrittmotors dient, so
dass das Anzeigeinstrument den Zeiger ausschließlich mit
elektronischen Mitteln zurückstellt.
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Aufgabe
der Erfindung ist es, eine Zeigerrückstellung für
Messwertanzeigeinstrumente bereitzustellen, welche eine konstruktionsbedingt
einfache und günstige Zeigerrückstellung ermöglichen.
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Diese
Aufgabe wird durch die erfindungsgemäße Vorrichtung
und das erfindungsgemäße Verfahren gemäß den
unabhängigen Ansprüchen gelöst. Weitere
vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen
Ansprüchen definiert.
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Gemäß einem
ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Vorrichtung (10)
zur Anzeige von Messwerten (20) bereitgestellt, welche
einen Zeiger (30) und eine Rückstellfeder (40)
für den Zeiger (45) umfasst. Die Vorrichtung (10)
umfasst eine Federraste (50) für die Rückstellfeder
(40). Der Zeiger (30) ist von der Rückstellfeder
(40) entkoppelbar.
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Die
erfindungsgemäße Vorrichtung zur Anzeige von Messwerten
dient dazu, dass bevorzugt bei einer Funktionsstörung,
besonders bevorzugt bei mehreren Funktionsstörungen eine
Zeigerrückstellung durchgeführt wird, bzw. durchführbar
ist. Dabei können die Funktionsstörungen bevorzugt
einzelnd, besonders bevorzugt synchron, am meisten bevorzugt in
zeitlicher Abfolge hintereinander auftreten. Treten Funktionsstörungen
in zeitlicher Abfolge hintereinander auf, so reagiert die Zeigerrückstellung bevorzugt
bereits bei der ersten Funktionsstörung.
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Die
Vorrichtung dient zur Anzeige von Messwerten jeglicher Art. Beispielsweise
wird elektrische Spannung oder elektrischer Strom oder Temperaturen
oder Feuchtigkeit oder Entfernungen oder Geschwindigkeiten oder
Drücke oder Kräfte oder eine bestimmte Durchflussquantität
oder ein Schallpegel oder eine Beleuchtungsstärke oder
die Stärke eines Magnetfeldes als Messwerte oder eine Kombination dieser
Messwerte angezeigt. Bevorzugt werden diese Messwerte gleichzeitig
auf einem Anzeigeelement angezeigt, besonders bevorzugt hintereinander
in zeitliche Abfolge auf einem Anzeigeelement angezeigt, am meisten
bevorzugt wird eine Kombination dieser Messwerte auf der Anzeige
der Vorrichtung angezeigt. Bevorzugt wird die Vorrichtung zur Anzeige
von Druckmesswerten verwendet, welche in den üblichen Einheiten
Pascal (Pa) oder Bar (bar) oder technische Atmosphäre (AT)
oder physikalische Atmosphäre (ATM) oder Torr (Torr) oder
Pfund pro Quadratzoll (PSI) angegeben werden. Bevorzugt handelt es
sich bei der Vorrichtung um ein Manometer. Zusätzlich zu
den Messwerten werden bevorzugt Schaltpunkte und/oder Warnsignale
angezeigt.
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Der
Zeiger dient bevorzugt dazu, in Kombination mit einem Anzeigeelement,
beispielsweise einem Ziffernblatt oder einem Ziffernblatt mit Skala Messwerte
anzuzeigen. Dabei deutet die Spitze des Zeigers bevorzugt auf eine
Skaleneinteilung oder einen Messwertbereich oder eine Zahl. Der
Zeiger ist bevorzugt ein mechanischer Zeiger. Andere Zeigerarten
sind denkbar. Im Falle eines mechanischen Zeigers ist der Zeiger
bevorzugt mit der Antriebswelle eines Schrittmotors verbunden.
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Die
Antriebswelle des Zeigers (bzw. des Schrittmotors) ragt bevorzugt
aus dem Zentrum beziehungsweise Mittelpunkt des (runden) Ziffernblattes.
Die Antriebswelle ist bevorzugt der Ursprung des Zeigers (Zeigerursprung).
Die Antriebswelle des Zeigers kann aber auch auf einer beliebigen
Position auf dem Ziffernblatt angeordnet sein. Besonders bevorzugt
umfasst die Vorrichtung einen Zeiger, besonders bevorzugt mehr als
einen Zeiger, am meisten bevorzugt zwei oder drei oder vier oder
fünf Zeiger. Die Zeiger sind bevorzugt auf einer Achse,
am meisten bevorzugt auf verschiedenen Achsen angeordnet.
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Bewegt
sich ein Zeiger angetrieben durch die Antriebswelle, so spannt dieser
bevorzugt eine Rotationsebene parallel zum Ziffernblatt auf. Bevorzugt liegen
die Rotationsebenen einzelner Zeiger in einer Ebene, bevorzugt in
verschiedenen Ebenen parallel zueinander. Beispielsweise weisen
die Zeiger bei Draufsicht auf das Ziffernblatt denselben Zeigerursprung
auf, verfahren aber in verschiedenen Rotationsebenen. In diesem
Fall haben die übereinander liegenden Zeiger den gleichen
Drehpunkt.
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Als
Rückstellfeder für einen oder mehrere Zeiger wird
jede Mechanik oder Elektronik bezeichnet, welche den Zeiger im Falle
einer Betriebsstörung in eine Parkposition bewegt. Die
Rückstellfeder ist bevorzugt als linear arbeitende Feder,
besonders bevorzugt als rotatorisch arbeitende Feder ausgestaltet.
Bevorzugt ist die Rückstellfeder als Tellerfeder oder als
Spiralfeder oder als Schenkelfeder oder als Druckfeder oder als
Kegelfeder oder als Schraubenzugfeder oder als Schraubenfeder ausgestaltet.
Die Rückstellfeder dient als Speicher für potentielle
Energie zum Aufbringen einer bestimmten Kraft auf den Zeiger, bzw.
zum Erzeugen eines Drehmoments um die Antriebswelle des Zeigers.
Dabei erzeugt die Rückstellfeder eine gewünschte
Rückstellkraft, welche bevorzugt so groß ist,
dass der oder die Zeiger bei einer oder mehreren Funktionsstörungen
in die Parkposition bewegt werden können. Bevorzugt greift
die Rückstellfeder an einem Zeiger, besonders bevorzugt
an mehreren Zeigern an. Bevorzugt greifen mehrere Rückstellfedern
an einem oder mehreren Zeigern an. Bevorzugt greift die Rückstellfeder
in nur einer Rotationsebene eines Zeigers an, besonders bevorzugt
greift die Rückstellfeder über mehrere Rotationsebenen
hinweg, einen oder mehrere Zeiger an. Bevorzugt greift die Rückstellfeder
an dem Zeiger selber an, besonders bevorzugt greift die Rückstellfeder
an der Antriebswelle des Zeigers an, am meisten bevorzugt greift
die Rückstellfeder, bzw. der Rückstellmechanismus
am Schrittmotor der Vorrichtung an, bzw. in dessen Elektronik ein.
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Die
Federcharakteristik der Rückstellfeder ist derart, dass
die Federkonstante D bei drehenden Federn in Newtonmeter pro Winkelgrad
und bei Linearfedern in Newton pro Meter angegeben wird.
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Bei
Drehfedern hat die Rückstellfeder die folgende Charakteristik:
bevorzugt 0,1 Nμm/DEG bis 1000 Nμm/DEG, besonders
bevorzugt 0,5 Nμm/DEG bis 100 Nμm/DEG, am meisten
bevorzugt 1 Nμm/DEG bis 10 Nμm/DEG.
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Bei
Linearfedern ist die Charakteristik der Rückstellfeder
bevorzugt 0,05 N/m bis 600 N/m, besonders bevorzugt von 0,1 N/m
bis 60 N/m, am meisten bevorzugt von 0,2 N/m bis 6 N/m.
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Des
Weiteren sind auch ein Gummizugsystem, beziehungsweise Gummizüge
oder E-Motoren beziehungsweise ein E-Motor als Rückstellmechanismus
(beziehungsweise Rückstellfeder) möglich.
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Die
Parkposition des Zeigers ist bevorzugt die Position, die von dem
Zeiger im Störungsfall angefahren wird, bzw. in die der
Zeiger von der Rückstellfeder gebracht wird. Besonders
bevorzugt ist die Parkposition eine Position, welche von dem Betrachter
der Messvorrichtung nicht sichtbar ist. Die Parkposition des Zeigers
oder der Zeiger befindet sich bevorzugt hinter einem Sichtschutz,
bzw. in einer Zeigergarage. Befindet sich der Zeiger in der Parkposition,
so wird dies durch ein Warnsignal optischer oder akustischer Art
dem Betrachter der Vorrichtung mitgeteilt, bzw. zu erkennen gegeben.
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Die
Vorrichtung umfasst für die Rückstellfeder eine
Federraste. Die Federraste ist eine Mechanik oder Elektronik oder
Magnetanordnung, welche die Rückstellfeder in einer Rastposition
hält. Die Rastposition ist die Position der Rückstellfeder,
die sie in einem gespannten Zustand einnimmt. In dieser gespannten
Position weist die Rückstellfeder eine Kraft auf, welche
so groß ist, dass sämtliche Zeiger der Messvorrichtung
in ihre jeweilige Parkposition bewegt werden können. Die
Federraste ist bevorzugt für den Betrachter der Messwertvorrichtung
nicht sichtbar, bzw. befindet sich bevorzugt hinter einem Sichtschutz.
Die Federraste ist bevorzugt so ausgebildet, dass sie die Rückstellfeder
im Falle einer Funktionsstörung oder mehrerer Funktionsstörungen freigibt.
Die Freigabe erfolgt automatisch, besonders bevorzugt von einer
Steuerung vorgegeben.
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Als
Funktionsstörung wird jegliche Störung definiert,
welche die wahrheitsgemäße Anzeige von Messwerten
beeinträchtigt. Eine Funktionsstörung ist bevorzugt
ein Stromausfall, ein Anzeigefehler, ein Schrittmotorproblem, eine
fehlerhafte Steuerung, ein Druck außerhalb des Messwertbereichs,
eine Druckschwankung, usw.
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Der
Zeiger ist von der Rückstellfeder entkoppelbar. Bevorzugt
weist der Zeiger keinen ständigen Kontakt mit der Rückstellfeder
auf. Das heißt, dass der Schrittmotor des Zeigers nicht
ständig gegen die Kraft der Rückstellfeder arbeiten
muss. Bevorzugt führt der Zeiger vor Beginn einer Anzeige
eines Messwertes eine Referenzfahrt durch. Während dieser
Referenzfahrt wird die Rückstellfeder bevorzugt von dem
Zeiger gespannt. Bevorzugt wird die Rückstellfeder auch
von einer anderen Mechanik gespannt. Ist die Rückstellfeder
gespannt, befindet sich diese in der Rastposition, das heißt
wird von der Federraste gehalten. Bevorzugt ist die Rückstellfeder ab
dem Zeitpunkt des Einrastens in die Federraste von dem Zeiger entkoppelt,
besonders bevorzugt ist die Rückstellfeder schon während
der Referenzfahrt von dem Zeiger entkoppelt. Der Zeiger bewegt sich bevorzugt
unabhängig von der Rückstellfeder. Unter entkoppelbar
versteht man bevorzugt des Weiteren, dass die Rückstellfeder
von sämtlichen Antriebselementen des Zeigers entkoppelt
ist, d. h. bspw. keine Wirkung auf Motor oder Antriebswelle ausübt.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfasst die
Federraste (50) einen Gegenhalter (53) und/oder
einen Stift (54) und/oder einen Abstreifer (55).
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Stift,
Gegenhalter und Abstreifer sind bevorzugt Elemente der Federraste.
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Der
Stift hat bevorzugt die Aufgabe die Rückstellfeder nicht
passieren zu lassen, besonders bevorzugt nur in eine Richtung nicht
passieren zu lassen, am meisten bevorzugt eine Bewegungsrichtung der
Rückstellfeder zu blockieren. Bevorzugt weist der Stift
eine Blockierposition und eine Durchlassposition auf. Blockierposition
(aktiviert) und Durchlassposition (nicht aktiviert) sind bevorzugt
Zustände der Federraste.
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Bevorzugt
fährt der Stift vor die Rückstellfeder, wenn diese
durch den Zeiger bei der Referenzfahrt in die Rastposition gebracht
wurde. Das heißt der Stift fährt von der Durchlass position
in die Blockierposition. Des Weiteren bevorzugt befindet sich der
Stift bereits in der Blockierposition wenn die Rückstellfeder
in der Referenzfahrt durch den Zeiger in die Rastposition gebracht
wird.
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Bevorzugt
umfasst die Rückstellfeder einen Haken, welcher gegen die
Arbeitsrichtung der Rückstellfeder ausgerichtet ist. Folglich
ist es möglich, dass die Rückstellfeder an dem
sich in Blockierposition befindlichen Stift durch den Zeiger vorbeigedrückt
werden kann und dann an dem Stift mit dem Haken einrastet.
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Der
Stift ist bevorzugt ein Element oder eine Sperre oder eine Barriere.
Der Stift hat die Aufgabe die Rückstellfeder in der Rastposition
zu halten. Bevorzugt rastet der Widerhaken der Rückstellfeder
an dem Stift ein, wenn sich dieser in Blockierposition befindet.
Als Rastposition der Rückstellfeder wird bevorzugt die
Position der Rückstellfeder definiert, in welcher der Haken
der Rückstellfeder an dem Stift, welcher sich in Blockierposition
befindet, eingerastet ist.
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Der
Stift weist bevorzugt eine glatte Oberfläche auf, besonders
bevorzugt eine raue Oberfläche auf, am meisten bevorzugt
eine Kerbe oder Ausnehmung auf. Die glatte Oberfläche ermöglicht
ein leichtes Abstreifen der Zeigeraufnahme der Rückstellfeder.
Die raue Oberfläche des Stifts ermöglicht einen sicheren
Halt der Zeigeraufnahme, auch wenn der Stift zwischen Blockier-
und Durchlassposition steht. Die Kerbe sichert die Position der
Zeigeraufnahme selbst bei Erschütterungen der Vorrichtung.
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Bevorzugt
wirkt der Stift mit einem Abstreifer zusammen. Der Abstreifer hat
die Aufgabe die Rückstellfeder von dem Stift abzustreifen.
Dabei bewegt sich bevorzugt der Stift aus der Blockierposition in
die Durchlassposition. Durch die Federkraft, welche die Rückstellfeder
auf den Stift in Blockierposition ausübt, kommt es bevorzugt
zwischen Stift und Rückstellfeder zu erhöhter
Haftreibung. Bewegt sich der Stift bevorzugt senkrecht zur Bewegungsrichtung
der Rückstellfe der, kann es passieren, dass die Rückstellfeder
an dem Stift haften bleibt und sich in die Bewegungsrichtung des
Stiftes bewegt. Fährt der Stift in dieser Situation an
dem Abstreifer vorbei, so wird die Haftreibung zwischen Rückstellfeder
und Stift überwunden und die Rückstellfeder von
dem Stift durch den Abstreifer abgestriffen. Im Durchlasszustand
des Stiftes bilden Stift und das Ende des Abstreifers eine Ebene.
Stift und Abstreifer bilden in Durchlassposition des Stiftes keine
Angriffsfläche für die Rückstellfeder.
Die Rückstellfeder, bzw. die Zeigeraufnahme der Rückstellfeder
kann folglich nach dem Abstreifen an dem Abstreifer ihre gewünschte
Bewegungsrichtung (linear oder rotatorisch) aufnehmen und an dem
Zeiger angreifen.
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Der
Abstreifer ist bevorzugt eine Platte durch welche der Stift bevorzugt
senkrecht frei beweglich hindurchragt. Der Abstreifer ist bevorzugt
eine Platte mit einem Loch, wobei das Loch bevorzugt einen wenig
größeren Durchmesser hat als der Stift. Das Loch im
Abstreifer hat bevorzugt dieselbe Form wie der Querschnitt des Stiftes.
Das Loch des Abstreifers ist bevorzugt so ausgestaltet, dass der
Stift möglichst passgenau aber möglichst reibungsarm
hindurch gleiten kann.
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Der
Gegenhalter ist das Gegenstück zum Abstreifer. Der Gegenhalter
wird von dem Stift in der Blockierposition berührt oder
durch diesen bevorzugt aufgenommen. Der Gegenhalter umfasst bevorzugt ein
Loch oder ein Sackloch oder eine weitere Ausnehmung, in welche der
Stift bevorzugt einfahren kann. In Blockierposition des Stiftes
bilden Gegenhalter, Stift und Abstreifer eine für die Rückstellfeder, bzw.
die Zeigeraufnahme unpassierbare Einheit in Bewegungsrichtung. Als
Bewegungsrichtung wird die Richtung der Rückstellfeder
angesehen, welche gegensätzlich zur Spannrichtung verläuft.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfasst die
Rückstellfeder (40) eine Zeigeraufnahme (41),
wobei die Zeigeraufnahme (41) durch den Stift (54)
der Federraste (50) blockiert wird oder an dem Zeiger (30)
anliegt.
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Die
Zeigeraufnahme ist bevorzugt ein Element der Rückstellfeder.
Die Zeigeraufnahme ist bevorzugt das Endstück der Rückstellfeder.
Die Zeigeraufnahme ist bevorzugt der Teil der Rückstellfeder, der
während des Zeigerrückstellprozesses an dem Zeiger
angreift. Bevorzugt ist die Zeigeraufnahme am Ende einer aufgewickelten
Rückstellfeder angebracht. Am meisten bevorzugt ist die
Zeigeraufnahme so ausgestaltet, dass das Ende des Federdrahtes zu
einem Haken gebogen ist. Die Zeigeraufnahme ist folglich bevorzugt
als Haken ausgestaltet. Bevorzugt ist die Zeigeraufnahme in Spannrichtung
der Rückstellfeder flexibel. Die Zeigeraufnahme bleibt
bevorzugt dann an der Federraste hängen, wenn der Zeiger
während der Referenzfahrt die Rastposition der Rückstellfeder
erreicht hat. Bevorzugt wird die Federraste erst in die Blockierposition
gefahren, wenn der Zeiger bei der Referenzfahrt die Rückstellfeder
auf die Rastposition gebracht hat. Bevorzugt umfasst der Stift ein
Scharnier, mit dem der Stift beim Anfahren des Zeigers, beziehungsweise
der Zeigeraufnahme, durch die Zeigeraufnahme abgeknickt wird und
sich erst dann wieder begradigt, wenn die Zeigeraufnahme den Stift
passiert hat. Bevorzugt richtet eine Feder im Scharnier den Stift
wieder auf und behält somit die Blockierposition des Stiftes
bei. Bevorzugt umfasst die Zeigeraufnahme ein Scharnier.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform gibt die Federraste
(50) die Rückstellfeder (40) bei Funktionsstörungen
der Vorrichtung (10) frei.
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Bevorzugt
liegt in der Vorrichtung eine Steuerung vor, welche eine Funktionsstörung
oder mehrere Funktionsstörungen detektieren kann und dann die
Federraste deaktiviert, also bspw. den Stift in Durchlassposition
bringt. Eine Steuerung ist bei aktiven sowie bei passiven Federrasten
möglich. Bei aktiven Federrasten soll beispielsweise die
Stromversorgung eines Elektromagneten auch dann gekappt werden,
wenn kein Stromausfall aber eine andere Funktionsstörung
vorliegt. Diese Aufgabe könnte beispielsweise eine Steuerung übernehmen.
Auch bei passiven Federrasten ist eine Steuerung denk bar. Bevorzugt
analysiert die Steuerung Funktionsstörungen und aktiviert
dann entweder über die noch zur Verfügung stehende
Energie den Rückholantrieb beziehungsweise deaktiviert
die Federraste oder nimmt die Energie zur Deaktivierung der Federraste
von einem möglichen Energiespeicher.
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Bevorzugt
triggert die Funktionsstörung die Freigabe der Zeigerrückstellfeder.
Besonders bevorzugt löst die Funktionsstörung
die Bewegung des Stiftes der Federraste aus.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform spannt der Zeiger
(30) durch seine Bewegung eine Rotationsebene (31)
auf, in der sich auch die Zeigeraufnahme (41) der Rückstellfeder
(40) bewegt.
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Wie
bereits erwähnt, spannt der Zeiger oder spannen die Zeiger
eine Rotationsebene oder mehrere Rotationsebenen auf, welche bevorzugt
parallel zum Anzeigeelement der Anzeigevorrichtung stehen. Die Zeigeraufnahme
ist bevorzugt so ausgestaltet, dass sie eine Normale zu der Rotationsebene
oder zu den Rotationsebenen des Zeigers oder der Zeiger bildet.
Ist die Zeigeraufnahme beispielsweise als Hakenende einer aufgewickelten
Spiralfeder ausgestaltet, so ragt der Haken bevorzugt aus der Ebene
der Spiralfeder heraus. Dadurch, dass sich die Zeigeraufnahme in
der Rotationsebene eines Zeiger befindet, kann der Zeiger die Zeigeraufnahme
bei der Referenzfahrt führen, beziehungsweise andersherum, die
Zeigeraufnahme den Zeiger bei einer Funktionsstörung.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die Vorrichtung
eine Rastposition (60) und eine Parkposition (70)
für den Zeiger (30) und/oder die Rückstellfeder
(40) auf.
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Rast-
und Parkposition sind bevorzugt Positionen, welche sich nicht sichtbar
hinter der Zeigergarage befinden.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Federraste
(50) eine aktive Federraste (51), womit die Rückstell feder
(40) unter Energieaufwand in der Rastposition (60)
gehalten wird.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfasst die
aktive Federraste (51) einen Halteantrieb (80)
für den Stift (54) und eine Rückholfeder (90)
für den Stift (54) oder nur einen Rückholantrieb (81)
für den Stift (54).
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Bei
einer aktiven Federraste wird der Stift bevorzugt in seiner Blockierposition
unter Energieaufwand gehalten. Bevorzugt wird der Stift durch einen Halteantrieb
in seiner Blockierposition gehalten. Der Halteantrieb ist bevorzugt
ein Magnet oder Piezo.
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Der
Halteantrieb ist bevorzugt seitlich neben dem Stift angeordnet.
Des Weiteren bevorzugt weist der Halteantrieb, beziehungsweise der
Magnet eine mittige Bohrung auf, in welcher der Stift beweglich gelagert
ist. Der Halteantrieb wird bevorzugt mit Elektrizität gespeist,
um seine Haltekraft auszuüben. Bevorzugt ist der Stift
aus magnetischem Material und der Halteantrieb nur unter Spannung
magnetisch. Unter Spannung hält der Magnet (beziehungsweise Elektromagnet)
den Stift in einer vorgegebenen Position, bevorzugt in der Parkposition.
An dem Stift ist bevorzugt ein Rückholantrieb befestigt.
Der Rückholantrieb ist bevorzugt eine Feder. Ist der Rückholantrieb
eine Feder, so ist diese in der Blockierposition des Stiftes bevorzugt
vorgespannt. In der Durchlassposition des Stiftes ist die Feder
(Rückholantrieb) entspannt. Im Falle einer Funktionsstörung
gibt der Halteantrieb den Stift frei.
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Der
Rückholantrieb ist bei einer aktiven Federraste bevorzugt
dafür zuständig, dass die Federraste aktiv bleibt,
das heißt die Rückholfeder in einer gespannten
Position verbleibt. Bei einer aktiven Federraste ist der Rückholantrieb
im Normalbetrieb bevorzugt aktiviert und hält die Position
der Federraste stabil, beziehungsweise den Stift in Blockierposition. Hierfür
ist bevorzugt Stell- oder Halteenergie nötig.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Federraste
(50) eine passive Federraste (52), wobei die Rückstellfeder
(40) ohne Energieaufwand in der Rastposition (60)
gehalten wird.
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In
dieser Ausführungsform wird der Stift ohne Energieaufwand
in der Blockierposition gehalten. Bevorzugt entfällt in
dieser Ausführungsform der Halteantrieb. Bei einer passiven
Federraste ist der Rückholantrieb im Normalbetrieb bevorzugt
nicht aktiviert, wobei die Federraste in der Blockierposition gehalten wird.
Bei beispielsweise einem Stromausfall wird der Rückholantrieb
bevorzugt mit einer im Gerät gespeicherten Energie kurzfristig
aktiviert, wodurch die Federraste deaktiviert werden kann und die
Rückstellfeder freigegeben wird.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfasst die
passive Federraste (52) einen Drehantrieb (82)
und einen Spindelkasten (91).
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In
dieser Ausführungsform ist der Rückholantrieb
bevorzugt ein Drehmotor, das heißt ein E-Motor oder Schrittmotor.
Des Weiteren ist der Stift bevorzugt mit einem Gewinde ausgestaltet.
Das Gewinde befindet sich bevorzugt hinter dem Abstreifer, am meisten
bevorzugt nicht zwischen Gegenhalter und Abstreifer im Blockierzustand
des Stifts. Bevorzugt umgibt den Stift ein Spindelkasten, welcher
bevorzugt mit dem Drehantrieb verbunden ist. Wird in diesem Fall
eine Funktionsstörung detektiert, wird der Drehantrieb
aktiviert und damit der Spindelkasten. Der Spindelkasten umfasst
eine Bohrung mit einem innen laufenden Gewinde. Die Steigung des
innen laufenden Gewindes ist mit der Steigung des Gewindes des Stifts
identisch.
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Um
eine lineare Bewegung des Stifts zu erreichen, kann bevorzugt der
Stift gedreht und der Spindelkasten gesichert werden. Wird der Spindelkasten
gedreht, muss bevorzugt der Stift gedreht werden. Bleibt der Stift
in eine Verdrehrichtung gesichert, so müsste der Spindelkasten
sich drehen. Ein Antrieb des Stifts, beziehungsweise des Spindelkastens
kann bevorzugt durch einen Drehmagneten oder E-Motor erfolgen. Die
Wegstrecke, welche der Stift zwischen Gegenhalter und Abstreifer
zurücklegt, liegt bevorzugt zwischen 1 mm bis 5 mm, besonders bevorzugt
zwischen 2 mm und 4 mm, am meisten bevorzugt bei 3 mm. Des Weiteren
wird die Wegstrecke zwischen Gegenhalter und Abstreifer von dem
Stift zurückgelegt, indem bevorzugt maximal eine Umdrehung
vom Spindelkasten oder Stift absolviert wird, besonders bevorzugt
eine halbe Umdrehung, am meisten bevorzugt eine viertel Umdrehung. Über
die Steigung des Gewindes kann die gewünschte Wegstrecke
bei gleichzeitig maximal einer Umdrehung eingestellt werden.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform bewegt die Rückholfeder
(90) oder der Rückholantrieb (81) oder
der Drehantrieb (82) in Kombination mit dem Spindelkasten
(91) die Stütze des Stiftes (54) mindestens über
die Strecke (s) vom Gegenhalter (53) bis zum Abstreifer
(55).
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Bevorzugt
wird für die Ausführungsform „passive
Federraste” ein Energiespeicher benötigt. Dieser
Energiespeicher speichert Energie für den Störungsfall.
Wird eine Funktionsstörung detektiert, so reicht die gespeicherte
Energie bevorzugt für die Anzahl der Umdrehungen des Schrittmotors
aus, mit welcher das Gewinde und damit der Stift über eine Strecke
S bewegt werden kann. Bevorzugt wird die Spitze des Stiftes über
die Strecke S bewegt, welche vom Gegenhalter bis zum Abstreifer
definiert ist. Der Energiespeicher dient bevorzugt dem Betrieb des Rückholantriebs,
beziehungsweise von Elektromotoren oder Aktoren. Dieser Energiespeicher
ist bevorzugt als Tantalkondensator oder Elektrolydkondensator oder
Akku oder Batterie oder Brennstoffzelle ausgestaltet. Ein solcher
Energiespeicher stellt bevorzugt Energie für die folgenden
Rückholantriebe bereit: Elektromagnete, Piezoantriebe,
Antriebe aus Formgedächtnismetallen. Durch den Energiespeicher
ist bevorzugt ein zuverlässiges Rückstellen des Zeigers
auch bei Stromausfall gewährleistet.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird durch eine
Referenzfahrt des Zeigers (30) die Rückstellfeder
(40) gespannt und in die Federraste (50) eingerastet.
Die Zeigeraufnahme ist bevorzugt so flexibel, dass diese sich beim
Vorbeifahren an dem Stift der Federraste zusammendrückt
(beziehungsweise verbiegt) und dann einhakt, wenn die Zeigeraufnahme
den Stift passiert hat.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die Vorrichtung
(10) einen Schrittmotor (100) und ein Anzeigeelement
(110) auf, wobei die Rückstellfeder (40)
zwischen Schrittmotor (100) und Anzeigeelement (110)
angeordnet ist.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Rückstellfeder
(40) eine Schenkelfeder oder eine Spiralfeder.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfasst der
Schrittmotor (100) eine Antriebswelle (120), wobei
die Rückstellfeder koaxial um die Antriebswelle (120)
des Schrittmotors (100) herum angeordnet ist.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform besitzt die
Rückstellfeder (40) eine Federkennlinie, wobei
das Moment der Rückstellfeder (40) zu jeder Zeit
größer ist als das stromlose Haftmoment des Schrittmotors
(100), aber das maximale Drehmoment des Schrittmotors (100)
größer ist als maximale Moment der Rückstellfeder
(40).
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Die
Rückstellfeder besitzt eine Federkennlinie, die bevorzugt
linear verläuft. Das heißt die Kraft der Feder
steigt mit dem Spannweg linear an. Bevorzugt hat die Rückstellfeder
in der Parkposition das Drehmoment von 1 Nm, besonders bevorzugt
in der Rastposition 1,2 Nm Drehmoment. Das Moment der Rückstellfeder
muss zu jeder Zeit größer als das stromlose Haftmoment
des Schrittmotors, da beispielsweise bei einem Stromausfall der
Schrittmotor in seiner zum Zeitpunkt des Stromausfalls bestehenden
Position verweilt. Dies ist insbesondere von Bedeutung, wenn der
Stromausfall während der Referenzfahrt, das heißt
während dem Spannen der Feder eintritt. „Zu jeder
Zeit größer” bedeutet, dass das Drehmoment
der Rückstellfeder selbst größer als das
stromlose Haftmoment des Schrittmotors ist, wenn sich der Zeiger
erst wenige Grad über der Parkposition bei Stromausfall
befindet. In einer solchen Situation ist die Feder noch nicht auf
ihre volle Kraft vorgespannt. Da die Feder jedoch schon eine Vorspannung
besitzt wenn der Zeiger in der Parkposition verweilt, ist die Rückstellung
zu jedem Zeitpunkt gewährleistet. Denkbar ist auch, dass
eine Steuerung bei Stromausfall Energie aus einem Energiespeicher bezieht
und den Schrittmotor, beziehungsweise den Zeiger in Richtung Parkposition
bewegt, um das stromlose Haftmoment zu verringern. Dadurch wäre das
Haftmoment bereits überwunden, wenn die Energie aus dem
Speicher verbraucht ist. Die Rückholfeder übernimmt
nach dem Wegfall der gespeicherten Energie. Der Rückholfeder
wirkt nun nur noch die Reibungskraft des Schrittmotors entgegen.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die Vorrichtung
(10) eine Zeigergarage (130) auf, welche die Rastposition
(60) und/oder die Parkposition (70) für
den Zeiger (30) und/oder die Rückstellfeder (40)
verdeckt.
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Die
Aufgabe der Erfindung wird des Weiteren durch den unabhängigen
Verfahrensanspruch gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen
finden sich in den unabhängigen Verfahrensansprüchen
wieder.
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In
einem zweiten Aspekt wird die Aufgabe der Erfindung durch ein Verfahren
zur Zeigerrückstellung einer Vorrichtung (10)
umfassend die folgenden Verfahrensschritte gelöst. In einem
ersten Schritt wird die Rückstellfeder (40) durch
eine Referenzfahrt eines Zeiger (30) von einer Parkposition
(70) in Richtung einer Rastposition (60) gespannt.
In einem weiteren Schritt rastet die Rückstellfeder (40)
in eine Federraste (50) auf der Rastposition (60).
In einem weiteren Verfahrenschritt wird die Rückstellfeder
(40) bei einer Funktionsstörung freigegeben. In
einem weiteren Verfahrenschritt erfolgt die Zeigerrückstellung des
Zeigers (30) durch die Rückstellfeder (40)
auf die Parkposition (70).
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Bevorzugt
umfasst die Vorrichtung einen Ausschalter, zum aktivieren, beziehungsweise
deaktivieren der Vorrichtung. Besonders bevorzugt wird die Vorrichtung
durch das Anflanschen an einen Messkörper aktiviert. Bei
Aktivierung der Vorrichtung befindet sich der Zeiger bevorzugt in
einer Parkposition. Die Parkposition ist sozusagen die Ausgangsposition
oder die Grundposition, in welcher der Zeiger bevorzugt bei Deaktivierung
der Vorrichtung verweilt. Die Parkposition des Zeigers ist bevorzugt
für den Betrachter der Vorrichtung eine nicht sichtbare
Position.
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Nicht
zu verwechseln mit der Parkposition ist die Null-Position, welche
die Betriebsbereitschaft des Geräts signalisiert. Die Null-Position
ist die Position, in welcher der Zeiger auf die Null des Ziffernblatts, beziehungsweise
der Skaleneinteilung des Anzeigeelements zeigt. Ausgehend von der
Nullposition wird bei Aktivierung der Vorrichtung eine Referenzfahrt durchgeführt.
Bevorzugt steht der Zeiger vor der Referenzfahrt am Skalenanfang,
anstatt auf dem Nullpunkt.
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Mit
der Referenzfahrt wird bevorzugt der Schrittmotor auf die Skala,
beziehungsweise das Ziffernblatt, beziehungsweise das Anzeigeelement
geeicht. Bei der Referenzfahrt bewegt sich der Zeiger bevorzugt
von der Parkposition auf die Rastposition und wieder zurück
auf die Parkposition. Besonders bevorzugt bewegt sich der Zeiger
von der Parkposition auf die Rastposition und dann direkt auf die Null-Position.
Während der Referenzfahrt nimmt der Zeiger die Rückstellfeder
bevorzugt mit und bringt diese in die Rastposition. Dabei rastet
die Rückstellfeder in die Federraste ein, besonders bevorzugt
rastet die Zeigeraufnahme an dem Stift der aktiven oder passiven
Federraste ein.
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Bei
einer Funktionsstörung wird die Rückstellfeder
durch die Federraste freigegeben. Funktionsstörungen können
beispiels weise Übertemperatur oder Unterspannung oder Überspannung
oder Detektion von Driften im Gerät sein. Des Weiteren
ist es möglich, dass ein Vergleich der beiden unabhängigen
Ausgangsgrößen eines redundant aufgebauten Messumformers
stattfindet und die Federraste deaktiviert, beziehungsweise die
Rückstellfeder freigegeben wird, wenn der Unterschied zwischen
beiden unabhängigen Ausgangsgrößen zu
groß ist.
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Des
Weiteren ist es denkbar, dass die Vorrichtung im Normalbetrieb durch
einen Mikrocontroller (Steuerung) gesteuert wird. Dessen fehlerfreier Betrieb
wird beispielsweise durch eine unabhängige Hardwareschaltung überwacht.
Diese Hardwareschaltung löst bevorzugt das Rückfahren
des Zeigers unabhängig vom Mikrokontroller aus, wenn ein
fehlerhafter Betrieb des Mikrokontrollers festgestellt wurde.
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Wird
die Rückstellfeder freigegeben, so fährt diese
bevorzugt die Rotationsebene des Zeigers ab. Im Falle einer Spiralfeder
(als Rückstellfeder) wird der Bereich des Zeigers im Anzeigebetrieb
abgefahren. Während des Rücklaufs der Rückstellfeder
berührt die Zeigeraufnahme (der Rückstellfeder)
zu einem bestimmten Zeitpunkt den Zeiger. Bevorzugt arbeitet das
Drehmoment, beziehungsweise die Federkraft der Rückstellfeder
nun gegen das Haftmoment Schrittmotors an, da der Zeiger bei einer
Funktionsstörung bevorzugt in einer Position verharrt.
Es erfolgt die Zeigerrückstellung des Zeigers durch die Rückstellfeder
auf die Parkposition. Bevorzugt umfasst die Parkposition einen Kontakt,
welcher beim Auftreffen des Zeigers ein Alarmsignal, beziehungsweise
eine Alarmleuchte auslöst.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist der Zeiger
(30) während des Anzeigebertriebes ohne Funktionsstörung
von der Rückstellfeder (40) entkoppelt.
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Während
des normalen Anzeigebetriebes wurde die Referenzfahrt bereits durchgeführt
und die Rückstellfeder in die Federraste eingerastet. Der
Zeiger zeigt nun Messwerte an, indem er über das Anzeigeelement
verfährt. Während des norma len Anzeigebetriebes
ist der Zeiger von der Rückstellfeder entkoppelt, das heißt
er muss nicht ständig gegen das Drehmoment der Rückstellfeder
arbeiten. Ein stromsparender Betrieb ist dadurch sichergestellt.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfasst eine
Funktionsstörung einen Stromausfall oder eine Zeigerfehlstellung
oder eine Anzeigeanomalie.
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In
der Figurenbeschreibung werden weitere bevorzugte Ausführungsformen
dargestellt.
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Die
Figuren zeigen:
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1a, 1b Eine
schematische Darstellung einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen
Manometers in Frontal- und Seitenansicht.
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2 Eine
schematische Ansicht einer Ausführungsform einer Federraste.
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3 Eine
schematische Ansicht einer Ausführungsform einer Federraste.
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4 Eine
schematische Ansicht von verschiedenen Bauteilen einer Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Anzeigevorrichtung.
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1 zeigt eine Vorrichtung 10 zur
Anzeige von Messwerten 20 in Frontalansicht (1a)
und Seitenansicht (1b).
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1a zeigt
eine Vorrichtung 10 zur Anzeige von Messwerten 20 mit
Blickrichtung auf das Anzeigeelement 110. Des Weiteren
ist ein Zeiger 30 über eine Antriebswelle 120 mit
einem Schrittmotor 100 verbunden. Die Rückstellfeder 40 umfasst
eine Zeigeraufnahme 41 und ist als Spiralfeder ausgestaltet, welche
um die Antriebswelle 120 des Schrittmotors 100 aufgewickelt
ist. Die Federraste 50 ist als Elektromag net ausgebildet,
um die Zeigeraufnahme 41 durch Magnetkraft an sich zu binden.
Des Weiteren umfasst die Vorrichtung 10 eine Zeigergarage 130, welche
die Parkposition 60 beziehungsweise die Rastposition 70 des
Zeigers 30, beziehungsweise der Rückstellfeder 40 kennzeichnet.
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Wie
aus 1b zu erkennen ist, ragt die Zeigeraufnahme 41 in
die Rotationsebene des Zeigers 30.
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Bei
der Aktivierung der Vorrichtung 10 befindet sich der Zeiger 45 zunächst
in der Parkposition 60. Über dem Schrittmotor 100 wird
der Zeiger im Uhrzeigersinn gedreht und auf die Rastposition 70 gefahren.
Während diesem Verfahrprozess nimmt der Zeiger 45 die
Zeigeraufnahme 41 mit, wobei der Schrittmotor 100 gegen
die zunehmende Kraft der Spiralfeder 40 arbeitet. Mit dem
Aktivieren der Vorrichtung 10 wird gleichzeitig der Magnet
der Federraste 50 aktiviert. Ist der Zeiger 30 mit
der Zeigeraufnahme 41 in die Rastposition 70 gefahren,
wirkt die Magnetkraft der Federraste 50 beziehungsweise
des Magnets 50 so stark, dass er die Zeigeraufnahme 41 festhält.
Der Zeiger 45 verfährt nun gegen den Uhrzeigersinn
zurück in die Null-Position. Die Null-Position ist die
Position des Zeigers 40, in welcher der Zeiger 45 auf
die Zahl Null beziehungsweise die zugehörige Rasterung
auf dem Anzeigeelement 110 zeigt.
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Nun
beginnt der Normalbetrieb der Vorrichtung 10. Der Zeiger 45 stellt
sich auf den gemessenen Druckwert ein und zeigt diesen an. Tritt
nun eine Funktionsstörung auf, zum Beispiel ein Stromausfall, löst
sich die Zeigeraufnahme 41 von dem Elektromagneten 50,
welcher durch den mangelnden Strom keine Magnetkraft mehr erzeugen
kann, wobei sich die Zeigeraufnahme entgegengesetzt des Uhrzeigersinns
zu bewegen beginnt. Die in Seitenansicht über die Zeigerrotationsebene
hinausragende Zeigeraufnahme 41 nimmt in ihrer Bewegungsrichtung
den Zeige 40 mit. Dabei überwindet das Drehmoment
der Zeigeraufnahme 41, beziehungsweise der Spiralfeder 40 das
Haftmoment des Schrittmotors 100. Dadurch wird der Zeiger 45 in
die Parkposition 60 hinter dem Sichtschild beziehungsweise
die Zeigergarage 130 verfahren.
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2 zeigt
eine Ausführungsform einer speziellen Federraste 52.
Um die Antriebswelle 120 des Schrittmotors 100 ist
eine Spiralfeder 40 gewickelt, welche ein gerades Ende
mit einem Haken als Zeigeraufnahme 41 ausbildet. Die 2 zeigt
die Zeigeraufnahme 41 in Rastposition, wobei die Zeigeraufnahme 41 an
dem Stift 54 anliegt. Der Stift 54 befindet sich
in Blockierposition, was bedeutet, dass er die Strecke zwischen
Gegenhalter 53 und Abstreifer 55 überbrückt.
Der Gegenhalter 53 beziehungsweise Abstreifer 55 sind
als Platten ausgebildet, welche jeweils ein Loch aufweisen, durch
welches der Stift 54 passgenau hindurch geschoben werden
kann. Der Stift 54 umfasst des Weiteren ein Gewinde, welches von
dem Spindelkasten 91 umschlossen wird. Der Spindelkasten 91 weist
das identische Gewinde wie der Stift 54 auf. Der Spindelkasten 91 ist
gegenüber dem Stift 54 fixiert. Der Stift 54 wird
durch einen Drehantrieb 82 rotatorisch angetrieben. Die
Gewindesteigung des Spindelkastens 91 beziehungsweise des
Stiftes 54 ist so ausgelegt, dass die Spitze des Stiftes 54 bei
nur einer Umdrehung die Strecke s zurückgelegt hat. Die
Zeigeraufnahme 41 besteht aus einem flexiblen Draht, welcher
beim Überfahren des Stiftes 54 verbogen wird und
dann an dem Stift 54 einrastet.
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Im
Falle einer Funktionsstörung wird die in einem Energiespeicher
gespeicherte Energie dazu verwandt, dass der Drehantrieb 82 den
Stift um mindestens eine Umdrehung drehen kann. Der Stift dreht sich
in dem fixierten Gewinde des Spindelkastens 91 und legt
dadurch die Strecke S zurück. Es besteht die Möglichkeit,
dass die Zeigeraufnahme 41 durch Haftreibung an dem Stift 54 hängen
bleibt, solange dieser die Strecke S nicht vollständig
zurückgelegt hat. Sobald der Stift jedoch den Abstreifer 55 passiert
hat oder die Spitze des Stiftes 54 mit dem Abstreifer 55 eine
Ebene bildet, ist der Zeigeraufnehmer 41 freigegeben und
nimmt den Zeiger 45 in die Parkposition mit.
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3 beschreibt
eine alternative Ausführungsform einer aktiven Federraste 51.
Hier wird die Rückstellfeder 40 unter Energieaufwand
in der Rastposition 60 gehalten. An dem Stift 54 ist
eine Rückholdfeder 90 befestigt. Der Halteantrieb 80 ist
ein Magnet (beziehungsweise Elektromagnet). Befindet sich der Stift 54 in
der Blockierposition so ist der Halteantrieb 80 beziehungsweise
der Elektromagnet aktiviert. Die Rückholfeder 90 ist
in diesem Zustand gespannt. Die Rückholfeder 90 entwickelt
selbst im gespannten Zustand eine Kraft, die geringer ist als die Haltekraft,
welche der Halteantrieb 80 generiert.
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Tritt
eine Funktionsstörung auf, in diesem Fall ein Stromausfall,
dann fährt der Stift 54 aus der Blockierposition
in die Durchlassposition. Dies bedeutet, dass die Stiftspitze des
Stifts 54 eine Strecke zurücklegt, die durch den
Abstand zwischen Gegenhalter 53 und Abstreifer 55 definiert
ist. Der Stift wird dadurch zurückgezogen, dass der Halteantrieb 80 seine
Magnetkraft verliert und dadurch die Federkraft beziehungsweise
Rückholkraft der Rückholfeder 90 größer
wird als die Haltekraft des Halteantriebs 80. Als Folge
wird der Stift 54 in Richtung Abstreifer 55 gezogen
(ausgehend von Gegenhalter 53). Der Stift 54 weist
eine Kerbe 59 auf, in welche die Zeigeraufnahme 41 eingreift.
Dadurch wird verhindert, dass sich bei gegebenenfalls auftretenden
Vibrationen die Zeigeraufnahme 41 von dem Stift 54 löst.
Bewegt sich der Stift 54 nun angetrieben von der Rückholfeder 90 in
Richtung Abstreifer 55, so wird die Zeigeraufnahme 41 bis
zum Abstreifer 55 in diese Richtung mitgenommen. Sobald
die Zeigeraufnahme 41 den Abstreifer 55 berührt
und der Stift 54 in den Abstreifer 55 eingefahren
ist, wird die Rückstellfeder 40 freigesetzt und
nimmt den Zeiger 45 in die Parkposition mit.
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4 zeigt
einen Teilausschnitt einer erfindungsgemäßen Anzeigevorrichtung.
Die 4 zeigt ein Schrittmotorgehäuse 1 mit
zwei Bohrlöchern 1.1 und 1.2 mit welchen
das Schrittmotorgehäuse in der Anzeigevorrichtung fixiert
beziehungsweise befestigt werden kann. Dies geschieht über Schrauben.
Das Schrittmotorgehäuse umfasst eine Nut 2 welche
koaxial um das Rückstellfedergehäuse 3 angeordnet
ist. Die Nut 2 deckt einen Bereich von ca. 280° um
das Rückstellfedergehäuse 3 herum ab.
Das Rückstellfedergehäuse 3 besitzt einen
Zapfen 4 und eine Ausnehmung 5, wobei die Ausnehmung 5 von
einem nach innen gerichteten Zapfen 6 unterbrochen wird. An
der Antriebswelle 120 des Schrittmotors 100 ist eine
Grundplatte 7 mit einem Vorsprung 8 befestigt. Die
Grundplatte 7 mit dem Vorsprung 8 ist in der Ausnehmung 5 des
Rückstellfedergehäuses 3 nahezu reibungsfrei
rotatorisch beweglich. Der Vorsprung 8 ist jedoch in seiner
Rotation durch den nach innen gerichteten Zapfen 6 des
Federrückstellgehäuses 3 blockiert. Damit
ist auch die Bewegungsfreiheit des Zeigers 40 eingeschränkt.
Der nach innen zeigende Zapfen 6 ist mit einer Zeigeraufnahme 41 gleichzusetzen.
Die Federraste 50 sitzt auf einem Schlitten 200,
welcher durch einen Aktor linear bewegt werden kann.
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Das
Rückstellfedergehäuse 3 ist durch die Rückstellfeder 40 rotatorisch
beweglich. Die Rückstellfeder 40 wird durch die
Bewegung des Rückstellfedergehäuses 3 im
Uhrzeigersinn aufgezogen. Die Rastposition 70 ist erreicht,
wenn der Zeiger 45 über den Schrittmotor 100 und
der an der Antriebswelle 120 befestigten Grundplatte 7 mit
Vorsprung 8 das Federrückstellgehäuse 3 in
die in 4 dargestellte Position gebracht hat. In der Rastposition 70 kann
die Federraste 50 auf dem Schlitten 200 in die
Nut 2 einfahren und den Zapfen 4 blockieren. Dadurch
ist das Rückstellfedergehäuse 3 blockiert
aber der Zeiger 45 kann über die Antriebswelle 120 den
normalen Anzeigebetrieb ausnehmen.
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Tritt
eine Funktionsstörung auf, so wird die Federraste 50 auf
dem Schlitten 200 über eine Aktor aus der Blockierposition
gefahren womit der Vorsprung 4 auf dem Rückstellfedergehäuse 3 entgegen dem
Uhrzeigersinn beweglich wird. Dadurch, dass in der Rastposition
die Rückstellfeder 40 vorgespannt wurde, kann
die Federkraft nun entgegen dem Uhrzeigersinn wirken und das Rückstellfedergehäuse 3 gegen
den Uhrzeigersinn drehen. Wird das Zeigerrückstellgehäuse 3 in Drehung
versetzt, so drehen sich mit dem Gehäuse auch der nach
innen zeigende Zapfen 6. Trifft der Zapfen 6 auf
den Vorsprung 8, welcher über die Antriebswelle 120 fest
mit dem Zeiger 45 verbunden ist, so wird dieser Vorsprung 8 entgegengesetzt
des Uhrzeigersinns mitgenommen und damit auch der Zeiger 45.
Der Vorsprung 4 fährt rotatorisch so lange in
Nut 2 entgegengesetzt des Uhrzeigersinns, bis zum Anschlag 60,
beziehungsweise der Parkposition 60. Befindet sich der
Vorsprung 4 in einer solchen Position, so befindet sich
der Zeiger 45 ebenfalls in der Parkposition 60.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
-
- - DE 19728294
B4 [0003]
- - EP 1333572 B1 [0004]
- - DE 4310060 C2 [0005]