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TECHNISCHES GEBIET
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Die Erfindung bezieht sich auf ein Messgerät zur Messung und Anzeige einer physikalischen Größe, wie z. B. eines Drucks, und genauer gesagt auf ein Messgerät mit mindestens einer zur Drehachse eines Zeigers koppelbaren Schleppzeigereinrichtung welche zum Beispiel bistabil 2 Zustände einnehmen kann.
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STAND DER TECHNIK
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Analoge Drehanzeigen sind von zahlreichen Messgeräten her. bekannt. Diese bestehen aus einfachen gebremsten Zeigern, die vom Hauptanzeigezeiger in eine Richtung per Anschlag und Mitnehmer mitgenommen werden können.
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Interessant ist es so zum Beispiel das Überschreiten des zulässigen Drucks eines Behälters oder einer Hydraulikpumpe sicher anzuzeigen, da dies in Abwesenheit des Betreibers oder des Fachpersonals für kurze Zeit geschehen kann, ohne dass dies bemerkt wird. Für die weitere Sicherheit des Betriebs einer Anlage kann dies jedoch ein Risiko darstellen.
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Wenn das Überschreiten einer solchen Grenze geschehen ist und angezeigt wird, kann es zweckmässig sein oder notwendig sein, dass diese Anzeige von Einzelpersonen nicht ohne weiteren Aufwand zurückgesetzt werden kann. Bei einmal erreichtem Überdruck sind oft in jedem Fall Sicherheitseinrichtungen einer Anlage zu kontrollieren oder zu ersetzen, Dichtungen zu warten, oder ausgelaufenes Material sicher zu entsorgen.
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Hierfür ist es von Vorteil, wenn das Überschreiten einer maximal zulässigen Grenze überschritten wurde, dies eindeutig angezeigt wird und mechanisch irreversibel angezeigt wird, bzw. das Rücksetzen ein Runterfahren, bzw. drucklos machen der Anlage erzwingt.
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Übliche Schleppzeiger sind hierfür aber nicht geeignet. Diese sind manipulierbar oder nicht vibrationsfest.
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Soll zuverlässig ein Überschreiten eines zulässigen Werts dauerhaft und irreversibel angezeigt werden, um Personen oder Betreiber vor möglichen Gefahren zu warnen, muss hierzu eine Anzeige geschaffen werden, die das Überschreiten einer kritischen Grenze sicher protokolliert.
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Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Messgerät bereitzustellen, das auf einfache Weise eine Überschreitung eines vorgegebenen oder zulässigen Schwell-/Maximalwerts irreversibel anzeigt. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Messgerät mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Gemäß der Erfindung weist ein Messgerät, das zur Messung und Auswertung einer physikalischen Größe dient, ein Messglied zum Erfassen der physikalischen Größe auf, wobei sich das Messglied, beispielsweise eine Rohrfeder oder dergleichen, einer Änderung der physikalischen Größe entsprechend bewegt, d. h. eine Änderung der physikalischen Größe in eine erfassbare Bewegung umwandelt. Des Weiteren weist das Messgerät ein Zeigerwerk auf, das entsprechend der Bewegung des Messglieds einen Zeiger in einer Zeigerebene um eine Zeigerdrehachse dreht, wobei der Zeiger mit einem Mitnehmer versehen ist.
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Ein Schleppzeiger ist federbelastet in einer ersten Ausnehmung und in einer Hülse drehend gelagert, und kann bei Betätigung durch den Zeiger in eine zweite Ausnehmung einrasten.
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Die zweite Ausnehmung ist hierbei unterhalb der ersten, und gewährleistet so, daß der Mitnehmer des Hauptzeigers über diese Position der zweiten Ausnehmung nun hinwegfahren kann, ohne den Schleppzeiger nochmals zu betätigen, oder aus der endgültigen Lage herausnehmen zu können.
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Das erfindungsgemäße Messgerät weist des weiteren vorzugsweise ein Zifferblatt auf, an dem der Zeiger die physikalische Größe anhand eines Messwerts anzeigt. Dabei ist vorzugsweise die Schleppzeigereinrichtung unterhalb der Zeigerachse angebracht, um das Überschreiten von Maximalwerten anzuzeigen. Sie kann jedoch auch an verschiedenen Stellen oder am Zifferblattaußenumfang angebracht sein.
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Weitere Aufgaben, Vorteile und Gesichtspunkte ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung der Ausführungsbeispiele und den Zeichnungen.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher beschrieben.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist eine Zeichnung eines erfindungsgemäßen Messgeräts als Stand der Technik.
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2 ist eine Frontansicht gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiels;
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3 ist eine perspektivische Ansicht des Anzeigeelements in der Ruheposition; kurz vor der Auslösung durch den Zeiger;
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4 ist eine perspektivische Ansicht des ausgelösten Anzeigeelements, bzw. des in der Endposition befindlichen Schleppzeigers welcher durch den Zeiger gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel ausgelöst wurde;
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5 ist eine perspektivische Ansicht des Anzeigeelements in Explosionsansicht.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DES BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELS
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Das in der Ansicht in 1 dargestellte bevorzugte Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Messgeräts zeigt unter anderem ein Messgerätegehäuse. Der Hauptkörper 11 des Messgerätegehäuses 1 weist eine topfartige Form auf.
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Desweiteren ist ein Federträger 2 einer als Messglied wirkenden Rohrfeder 3 gezeigt, der im zusammengebauten Zustand in dem zylindrischen Hauptkörper des Messgerätegehäuses angeordnet ist. Der Federträger weist an seiner Unterseite einen Prozessanschluss 4 und an seiner Oberseite ein Zeigerwerk 5 auf. Ein Verbindungselement 6 des Zeigerwerks 5 ist im zusammengebauten Zustand mit einem freien Ende 7 des Messglieds direkt verbunden und ein Zeiger 8 des Zeigerwerks zeigt den Messwert auf einem Zifferblatt 9 an.
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Das Messgerät ist vorne abgedeckt durch eine Dichtung 10, Sichtscheibe 11, und drehend verschlossen mit einem Bajonettring 12. Solche Bajonettringe sind üblicherweise vor Ort von Hand nur mit Spezialwerkzeugen und großem Kraftaufwand entfernbar, da die aufgebrachte hohe Klemmkraft beim Verschliessen insbesondere in der Fertigung des Messgeräts maschinell aufgebracht werden kann. Rückseitig ist das Gerät optional mit einem ausblasbaren Deckel 13 und einer Dichtung versehen, welcher bei Leckage des Messglieds nach hinten öffnet. Die Rückseite kann jedoch auch fest verschlossen sein.
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Das in der Ansicht in 2 dargestellte bevorzugte Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Messgeräts zeigt das Messgerät von vorne.
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Das im Gehäuse 1 gelagerte Zifferblatt 9 hat in der Mitte eine Ausnehmung für die Zeigerwelle 14. Auf dieser ist der Zeiger 8 befestigt, welcher einen Mitnehmer 15 trägt.
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Unterhalb der Zeigerwelle ist die Zusatzeinrichtung zur Anzeige von Überlast angebracht, hierbei besteht das Anzeigeelement aus Zeigerzapfen 16 und daran befestigtem Zusatzzeiger 17 welcher in einer Hülse 18 drehbar gelagert ist.
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Optional ist dem Zusatzzeiger eine Bedruckung 19 hinterlegt, welche farblich die Ruheposition und eine ausgelöste Position 20 des Zusatzzeigers optisch unterstützt.
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Das in der Ansicht in 3 dargestellte bevorzugte Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Messgeräts zeigt die Zusatzanzeige in der Ruhelage bei Normalbetrieb. Der Zeigerzapfen 16 welcher in einer Hülse 18 drehbar gelagert ist trägt den Zusatzzeiger 17 und dieser liegt in einer stabilen Ruheposition im Bereich des Skalenendwerts, bzw. im Bereich einer kritischen Größe des Zeigers 8 sichtbar auf oder optional auch hinter dem Zifferblatt verdeckt. Bei Erreichen des kritischen Werts kommt nun der Mitnehmer 15 mit dem Zusatzzeiger 17 in Kontakt, nimmt diesen bei seiner weiteren Drehbewegung mit, hebt ihn aus der gezeigten Ruheposition heraus, und führt ihn weiter zur Endposition 22.
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Zu Dokumentationszwecken kann über Zeigerzapfen und Hülse im Bereich 30 ein Siegellack oder ein selbstklebendes Siegel per Klebung angebracht sein.
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Das in der Ansicht in 4 dargestellte bevorzugte Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Messgeräts zeigt die Zusatzanzeige, bzw. den Zusatzzeiger in der ausgelösten Endlage. Die hierbei auf den Zeigerzapfen 16 wirkende Feder 19 hält diesen nun sicher in dieser Endlage, welche vom Höhenniveau unter dem Ruhelageniveau liegt. Der Zusatzzeiger ist somit aus dem Wirkungsbereich des Zeigers 8 oder seines Mitnehmers 15 herausgeschwenkt.
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Die Feder 19 ist jedoch auch dazu geeignet den Zusatzzeiger in der Ruhelage vorgespannt zu halten.
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Bereits bei einmaliger Auslösung zeigt der Zusatzanzeiger irreversibel eine durchgeführte Übertretung eines Grenzwerts an.
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Etwaige Siegel 30 werden hierbei zerstört. Das Gerät muss entfernt, ausgetauscht oder geöffnet werden, wenn die Zusatzanzeige zurückgesetzt werden soll.
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Das in der Ansicht in 5 dargestellte bevorzugte Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Messgeräts zeigt die Zusatzanzeige in zerlegter Ansicht.
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Der Zeigerzapfen 16 nimmt hier den Zusatzzeiger in einer Bohrung auf. Der Zusatzzeiger kann wie bereits beschrieben einerseits die Ruhelage 21 oder die Enposition 22 nach Auslösung einnehmen, welche hier nochmals deutlich gezeigt sind.
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Es ist denkbar, dass die gezeigten Teile aus Metall oder Kunststoff gefertigt sind.
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Im Falle einer Fertigung aus Kunststoff kann die Zusatzeinrichtung auch einteilig gefertigt sein, wobei die einzelnen Elemente über Filmschaniere aufeinander wirken können. Es kann weiterhin die Federvorspannung durch eine Blattfeder realisiert sein, oder die gesamte Funktion auch ähnlich wie bei einer Mausefalle über Kipphebel ausgeführt sein.
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Bei der Erfindung handelt es sich somit um ein zum Messen und Anzeigen einer physikalischen Größe,
mit einer drehbar gelagerten Zeigerwelle und einem daran befestigten Zeiger, einem Zeigerantrieb, mittels dessen die Zeigerwelle aus einer Anfangsstellung heraus in Abhängigkeit vom Wert der gemessenen Größe gedreht werden kann, einem Mitnehmer, der mittelbar oder unmittelbar an der Zeigerwelle befestigt ist und an deren Drehung teilnimmt, und einem bewegbar angeordneten Anzeigeelement, wobei der Mitnehmer bei einer Drehung der Zeigerwelle aus ihrer Anfangsstellung heraus in Kontakt mit dem Anzeigeelement treten kann und dieses dann mitnimmt oder auslöst.
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Diese Messgerät zeichnet sich dadurch aus, dass das Anzeigeelement derart angeordnet ist, dass es vor Erreichen einer Zeigerwellenstellung, die einem vorgegebenen Maximalwert der gemessenen Größe entspricht, vom Mitnehmer mitgenommen oder ausgelöst wird und dass es bei Erreichen dieser Maximal-Zeigerwellenstellung den Kontakt mit dem Mitnehmer verliert und sich in eine Endposition bewegt, in der das Anzeigeelement festgelegt ist oder wird.
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Dabei ist vorzugsweise vorgesehen, dass das Anzeigeelement in seiner Endposition irreversibel festgelegt ist.
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Ferner umfasst das Messgerät vorzugsweise ein ein Zifferblatt mit einer Skala, vor der der Zeiger angeordnet ist, und kann ferner in der Richtung ausgeprägt sein, dass der vorgegebene Maximalwert der gemessenen Größe einem oberen Skalenendwert oder einer vorgegebenen Überschreitung des oberen Skalenendwertes zugeordnet ist.
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Das Messgerät umfasst ferner vorzugsweise eine Vorspanneinrichtung, die an dem Anzeigeelement angreift und auf dieses eine federelastische Kraft ausübt, die das Anzeigeelement in seine Endposition bewegt und in dieser hält,
oder ist dadurch ausgeprägt, dass das Anzeigeelement einen Zeigerzapfen und einen daran befestigten Zusatzzeiger umfasst, wobei der Zeigerzapfen in einer Hülse drehbar gelagert ist.
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Hierbei ist optional der Zeigerzapfen in der Hülse axial verschiebbar angeordnet ist, wobei die Hülse eine Rastausnehmung aufweist, in die der Zusatzzeiger unter gleichzeitiger Verschiebung in Axialrichtung des Lagerzapfens eintritt und dadurch festgelegt wird, wenn die Maximal-Zeigerwellenstellung erreicht wird. Die Drehachse des Lagerzapfens der Anzeigeeinrichtung kann hierbei koaxial zur Zeigerwelle oder aber auch parallel zu und mit Abstand von der Drehachse der Zeigerwelle verlaufen.
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In jedem Falle kann der Zeigerzapfen auch in der Hülse axial verschiebbar angeordnet sein, wobei die Hülse eine Rastausnehmung aufweist, in die der Zusatzzeiger unter gleichzeitiger Verschiebung in Axialrichtung des Lagerzapfens eintritt und entsprechend festgelegt wird, wenn die Maximal-Zeigerwellenstellung erreicht wird.
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Diese Manometerzusatzeinrichtung zur Anzeige von erreichtem, für das Messsystem oder die Anlage unzulässigen Überdruck kann sowohl auf der sichtbaren Zifferblattseite, wie auch innen im Gehäuse, oder in einem zusätzlichem, angebautem Gehäuse für den Benutzer, Ablesenden jeweils auch verdeckt angebracht sein.
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Abgesehen von ihrer Verwendung in einem Manometer sind weitere andere Verwendungsmöglichkeiten für den vorhergehend beschriebenen Aufbau denkbar. Zum Beispiel kann der in dem Messgerät verwendete Schleppzeigeraufbau des Zusatzzeigers in jeder anderen denkbaren Messvorrichtung mit analoger Anzeige verwendet werden. Es genügt, wenn ein Zeigerelement mit einem Mitnehmer im weitesten Sinn ausgestattet wird. Hierbei kann als Mitnehmer auch magnetisch ein kleiner Magnet am Zeiger oder einem hinter dem Zifferblatt angebrachtem Element auf die Zusatzanzeige, in Form einer vorbeschriebenen Schleppzeigereinrichtung wirken.
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Die Schleppzeigereinrichtung kann desweiteren auch elektrisch ausgewertet werden und in einer Warte angezeigt werden. Hierzu kann auch das übliche 4–20 mA oder ein digitales Protokoll wie HART gewählt werden, wobei die Auslösung über Kontakte, Reedschalter oder kontaktlos mittels Hall, GMR, kapazitiv oder induktiv detektiert wird.
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Die Erfindung ist nicht auf das vorstehende ausführliche Ausführungsbeispiel beschränkt. Sie kann in dem Umfang der nachfolgenden Ansprüche modifiziert werden.
