DE102017125083B4

DE102017125083B4 - Druck-Messinstrument aufweisend eine Skala mit in unterschiedlichem Abstand angeordneten Einteilungen

Info

Publication number: DE102017125083B4
Application number: DE102017125083.2A
Authority: DE
Inventors: Patentinhaber gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2017-06-08
Filing date: 2017-10-26
Publication date: 2021-11-18
Anticipated expiration: 2037-10-27
Also published as: US10557768B2; TWI638982B; TW201903374A; DE102017125083A1; US20180356307A1

Abstract

Druck-Messinstrument (10), welches aufweist:eine Basis (20), eine Skalenscheibe (21), einen Zeiger (22) und eine Welle (23), wobei die Basis (20) einen Kanal (24) definiert, wobeidie Skalenscheibe (21) auf der Basis (20) angeordnet ist, wobeidie Skalenscheibe (21) Einteilungen hat, die von einer ersten Einteilung (213) zu einer letzten Einteilung (214) reichen, und eine mittlere Einteilung (215) aufweist, die zwischen der ersten und der letzten Einteilung (213, 214) angeordnet ist, wobeidie Einteilungen der Skalenscheibe (21) von der mittleren Einteilung (215) in einen ersten Bereich (211) für Niedriger-Druck-Messungen und einen zweiten Bereich (212) für Hoher-Druck-Messungen unterteilt werden, wobeider erste Bereich (211) die Einteilungen zwischen der ersten und der mittleren Einteilung (213, 215) aufweist, wobeidie Einteilungen in dem ersten Bereich (211) gleichmäßig mit einem ersten Abstand angeordnet sind, wobeider zweite Bereich (212) die Einteilungen zwischen der mittleren und der letzten Einteilung (215, 214) aufweist, wobeidie Einteilungen in dem zweiten Bereich (212) gleichmäßig mit einem zweiten Abstand, der verschieden von dem ersten Abstand ist, angeordnet sind, wobeider Zeiger (22) angepasst ist, um auf Einteilungen auf der Skalenscheibe (21) zu zeigen, wobeidie Welle (23) drehbar mit der Basis (20) verbunden ist, und wobeider Zeiger (22) mit der Welle (23) verbunden ist und sich simultan mit Drehung der Welle (23) dreht, undeine Betätigungsvorrichtung (30), die eine Druck-Ansprechen-Vorrichtung (31) und einen Kolben (32) aufweist, wobeidie Druck-Ansprechen-Vorrichtung (31) und der Kolben (32) in dem Kanal (24) gehalten werden, wobeider Kolben (32) an die Druck-Ansprechen-Vorrichtung (31) angrenzt, wobeidie Druck-Ansprechen-Vorrichtung (31) ein erstes Federelement (311), das einen ersten Elastizitätsmodul (K1) hat, und ein zweites Federelement (312), das einen zweiten Elastizitätsmodul (K2), der verschieden von dem ersten Elastizitätsmodul (K1) ist, hat, die in Serie angeordnet sind, aufweist, wobeidas erste und das zweite Federelement (311, 312) ihre Längen ändern und der Kolben (32) von dem ersten und dem zweiten Federelement (311, 312) gedrängt wird, wenn der Zeiger (22) mit unterschiedlichen Einteilungen übereinstimmt bzw. auf unterschiedliche Einteilungen zeigt, wobeider Kolben (32) mit der Welle (23) verbunden ist, und wobeidie Welle (23) gedreht wird als Antwort auf Bewegung des Kolbens (32), wobeider Kanal (24) einen Einlass und einen Auslass hat und sich von dem Einlass zu dem Auslass in einer geneigten Richtung zu dem ersten Bereich (211) der Skalenscheibe (21) erstreckt.

Description

Hintergrund der Erfindung
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Druck-Messinstrument und insbesondere ein Druck-Messinstrument, weiches eine Skala mit in unterschiedlichem Abstand angeordneten Einteilungen aufweist.
Es ist bekannt, dass es viele Arten von Fahrradreifen gibt, und dass normale Reifendrücke zwischen unterschiedlichen Arten von Reifen variieren. Für einen Hoher-Druck-Reifen kann er einen normalen Reifendruck von etwa 120 psi haben. Für einen Niedriger-Druck-Reifen kann er einen normalen Reifendruck von etwa 30 psi haben. Daher ist ein konventionelles Druck-Messinstrument 90 mit Einteilungen von 0 bis 180 psi geeignet zum Messen eines Druckes in einem Hoher-Druck-Reifen oder eines Druckes in einem Niedriger-Druck-Reifen, wie in 12 gezeigt. Obwohl das Druck-Messinstrument 90 Drücke in dem Bereich von 0 psi bis 180 psi messen kann, ist es nicht einfach, einen angezeigten niedrigen Druck abzulesen. Darüber hinaus ist das Druck-Messinstrument 90 nicht imstande, eine genaue Niedriger-Druck-Messung bereitzustellen.
DE 10 2013 211 318 A1 beschreibt eine Luftpumpe umfassend einen Luftpumpenkörper zum Pumpen von Luft und einen Hochdruckmesser und einen Niederdruckmesser, die in dem Luftpumpenkörper montiert sind, zum Messen und Anzeigen der durch den Luftpumpenkörper gepumpten Luft.
US 2 038 928 A beschreibt einen Flüssigkeitsdruckmesser.
US 2 016 586 A beschreibt ein pneumatisches Manometer.
Die vorliegende Erfindung ist daher vorgesehen, um die Probleme, auf die im Stand der Technik gestoßen wird, zu vermeiden oder zumindest abzuschwächen.
Die Erfindung ist durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs definiert.
Figurenliste

1 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Pumpe mit einem Druck-Messinstrument in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung zeigt, wobei das Druck-Messinstrument eine Skala mit in unterschiedlichem Abstand angeordneten Einteilungen aufweist.
2 ist eine perspektivische Explosionsansicht des Druck-Messinstruments der vorliegenden Erfindung.
3 ist eine Draufsicht des Druck-Messinstruments der vorliegenden Erfindung.
4 ist eine Querschnittsansicht des Druck-Messinstruments der vorliegenden Erfindung.
5 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht von 4.
6 ist eine Draufsicht, die einen Zeiger des Druck-Messinstruments der vorliegenden Erfindung in einem ersten Bereich, der Einteilungen für Niedriger-Druck-Messungen aufweist, zeigt.
7 ist eine Querschnittsansicht, die sich von 4 dadurch unterscheidet, dass der Zeiger in der Position ist, die in 6 gezeigt ist.
8 ist eine Draufsicht, die den Zeiger des Druck-Messinstruments der vorliegenden Erfindung in einer Position zwischen dem ersten Bereich und einem zweiten Bereich, der Einteilungen für Hoher-Druck-Messungen aufweist, zeigt.
9 ist eine Querschnittsansicht, die sich von 4 dadurch unterscheidet, dass der Zeiger in der Position ist, die in 8 gezeigt ist.
10 ist eine Draufsicht, die den Zeiger des Druck-Messinstruments der vorliegenden Erfindung in dem zweiten Bereich zeigt.
11 ist eine Querschnittsansicht, die sich von 4 dadurch unterscheidet, dass der Zeiger in der Position ist, die in 10 gezeigt ist.
12 ist eine Draufsicht, die eine Pumpe mit einem konventionellen Druck-Messinstrument zeigt.

Ausführliche Beschreibung der Erfindung
Figen. 1 bis einschließlich 11 zeigen ein Druck-Messinstrument 10 in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung. Das Druck-Messinstrument 10 weist eine Basis 20, eine Skalenscheibe bzw. Skalenplatte (im Folgenden kurz „Skalenscheibe“) 21, einen Zeiger 22 und eine Welle 23 auf.
Die Basis 20 definiert einen Kanal 24. Der Kanal 24 hat eine Öffnung, die verbunden bzw. strömungsverbunden mit einer Pumpe 80 ist. Die Öffnung erlaubt es Luft, von der Pumpe 80 zu dem bzw. in den Kanal 24 zu strömen. Ein Verschluss bzw. Stopfen (im Folgenden kurz „Verschluss“) 25 ist lösbar an dem Kanal 24 befestigt.
Die Skalenscheibe 21 ist an (z.B. auf) der Basis 20 angeordnet. Die Skalenscheibe 21 hat Einteilungen, die von einer ersten Einteilung bzw. einer ersten Skaleneinteilung bzw. einem ersten Teilstrich (im Folgenden kurz „ersten Einteilung“) 213 zu einer letzten Einteilung bzw. einer letzten Skaleneinteilung bzw. einem letzten Teilstrich (im Folgenden kurz „einer letzten Einteilung“) 214 reichen, und weist eine mittlere Einteilung bzw. eine mittlere Skaleneinteilung bzw. einen mittleren Teilstrich (im Folgenden kurz „eine mittlere Einteilung“) 215 auf, die zwischen der ersten und der letzten Einteilung 213 und 214 angeordnet ist. Der Zeiger 22 ist angepasst, um auf Einteilungen auf der Skalenscheibe 21 zu zeigen.
Die Einteilungen der Skalenscheibe 21 sind/werden von der mittleren Einteilung 215 in einen ersten Bereich 211 für Niedriger-Druck-Messungen und in einen zweiten Bereich 212 für Hoher-Druck-Messungen geteilt bzw. unterteilt. Der erste Bereich 211 weist die Einteilungen zwischen der ersten und der mittleren Einteilung 213 und 215 auf. Die Einteilungen in dem ersten Bereich 211 sind gleichmäßig (jeweils) mit einem ersten Abstand (z.B. jeweils mit dem gleichen ersten Abstand) angeordnet. Der zweite Bereich 212 weist die Einteilungen zwischen der mittleren und der letzten Einteilung 215 und 214 auf. Die Einteilungen in dem zweiten Bereich 212 sind gleichmäßig (jeweils) mit einem zweiten Abstand, der verschieden von dem ersten Abstand ist, (z.B. jeweils mit dem gleichen zweiten Abstand, der vom ersten Abstand verschieden ist) angeordnet. Die erste Einteilung 213 ist 0 psi. Die letzte Einteilung 214 ist 160 psi. Da ein Druck für einen Niedriger-Druck-Reifen 60 psi nicht übersteigt, ist die mittlere Einteilung 215 60 psi oder weniger, sodass der Zeiger 22 für einen Druck, der 60 psi nicht überschreitet, die mittlere Einteilung 215 bzw. einen Wert aus dem Bereich bis zur mittleren Einteilung 215 anzeigt. In der Ausführungsform ist die mittlere Einteilung 215 30 psi. Darüber hinaus sind die mittlere Einteilung 215 und die letzte Einteilung 214 einen Winkel betreffend mit einem ersten Winkel A1 bzw. mit einem Zwischenwinkel A1 angeordnet, sodass sich der Zeiger 22 um bzw. durch den ersten Winkel A1 von der mittleren Einteilung 215 zu der letzten Einteilung 214 und umgekehrt dreht; die erste Einteilung 213 und die mittlere Einteilung 215 sind einen Winkel betreffend mit einem zweiten Winkel A2 bzw. mit einem Zwischenwinkel A2 angeordnet, sodass sich der Zeiger 22 um bzw. durch den zweiten Winkel A2 von der ersten Einteilung 213 zu der mittleren Einteilung 215 und umgekehrt dreht; und der zweite Winkel A2 ist 0,3-0,7 Mal (z.B. das 0,3-0,7-fache) des ersten Winkels A1. Ferner ist ein Unterschied zwischen benachbarten bzw. nebeneinanderliegenden (z.B. aneinander angrenzenden) Einteilungen in dem ersten Bereich 211 kleiner als 4 psi. Darüber hinaus werden die Einteilungen in dem ersten Bereich 211 und die Einteilungen in dem zweiten Bereich 212 in unterschiedlichen Farben gezeigt bzw. dargestellt.
Die Welle 23 ist drehbar mit der Basis 20 verbunden. Der Zeiger 22 ist mit der Welle 23 verbunden und dreht sich simultan mit Drehung der Welle 23.
Eine Betätigungsvorrichtung 30 weist eine Druck-Ansprechen-Vorrichtung 31 und einen Kolben bzw. Stempel bzw. Druckstempel (im Folgenden kurz: „Kolben“) 32 auf. Luft, die von der Pumpe 80 zu dem bzw. in den Kanal 24 strömt, ist in der Lage, die Betätigungsvorrichtung 30 zu drängen bzw. zu betätigen. Die Druck-Ansprechen-Vorrichtung 31 und der Kolben 32 sind/werden in dem Kanal 24 gehalten. Der Kanal 24 hat einen Einlass und einen Auslass und erstreckt sich von dem Einlass zu dem Auslass in einer geneigten bzw. schiefwinkligen bzw. schrägen Richtung (im Folgenden kurz „geneigten Richtung“) zu dem ersten Bereich 211 der Skalenscheibe 21. Der Kolben 32 ist mit der Welle 23 verbunden. Die Welle 23 wird rotiert als Antwort auf Bewegung des Kolbens 32. Die Welle 23 hat eine Mehrzahl von ersten Zähnen und/oder Zahnrädern 231, die umlaufend bzw. entlang des äußeren Umfangs bzw. in Umfangsrichtung mit Zwischenräumen angeordnet sind (z.B. Zahnrad), und der Kolben 32 hat eine Mehrzahl von zweiten Zähnen bzw. Zahnrädern 321, die axial bzw. in Axialrichtung mit Zwischenräumen angeordnet sind (z.B. Zahnstange) und in die Mehrzahl von ersten Zähnen bzw. Zahnrädern 231 eingreifen bzw. in Eingriff gebracht sind/werden. Der Kolben 32 und der Zeiger 22 sind an entgegengesetzten Seiten der Skalenscheibe 21 angeordnet. Der Kolben 32 grenzt an die Druck-Ansprechen-Vorrichtung 31 an. Der Kolben 32 hat einen Positionierungsvorsprung 322 und eine Stabilisierungsstruktur 323, die von dem Positionierungsvorsprung 322 unterstützt bzw. gehalten wird. Die Stabilisierungsstruktur 323 hat eine Positionierungsvertiefung 324 zum Eingreifen bzw. zum In-Eingriff gebracht sein/werden mit dem Positionierungsvorsprung 322. Die Druck-Ansprechen-Vorrichtung 31 weist ein erstes Federelement bzw. erstes federndes Element bzw. erstes elastisches Element (im Folgenden kurz „erstes Federelement“) 311, das einen ersten Elastizitätsmodul K1 hat, und ein zweites Federelement bzw. zweites federndes Element bzw. zweites elastisches Element (im Folgenden kurz „zweites Federelement“) 312, das einen zweiten Elastizitätsmodul K2, der verschieden von dem ersten Elastizitätsmodul ist, hat, die in Serie bzw. in Reihe angeordnet sind, auf. Das erste und das zweite Federelement 311 und 312 sind/werden zwischen dem Kolben 32 und dem Verschluss 25 gehalten. Der erste Elastizitätsmodul K1 ist kleiner als der zweite Elastizitätsmodul K2. Der erste und das zweite Federelement 311 und 312 ändern ihre Längen und der Kolben 32 wird von dem ersten sowie dem ersten und dem zweiten Federelement 311 und 312 gedrängt bzw. betätigt, wenn der Zeiger 22 mit unterschiedlichen Einteilungen übereinstimmt bzw. auf unterschiedliche Einteilungen zeigt. Das erste und das zweite Federelement 311 und 312 sind/werden mehr komprimiert, wenn sich der Zeiger 22 von der ersten Einteilung 213 zu der letzten Einteilung 214 bewegt. Die Länge des ersten Federelements 311 ist dieselbe, wenn der Zeiger 22 mit der mittleren Einteilung 215 übereinstimmt bzw. auf die mittlere Einteilung 215 zeigt, als die, wenn der Zeiger 22 mit den Einteilungen in dem zweiten Bereich 212 übereinstimmt bzw. auf die Einteilungen in dem zweiten Bereich 212 zeigt. Das erste und das zweite Federelement 311 und 312 sind (jeweils) Torsionsfedern. Ferner ist ein Trennungselement 313 zwischen dem ersten und dem zweiten Federelement 311 und 312 eingefügt bzw. angeordnet, sodass das Trennungselement 313 entsprechend eine Seite, die an das erste Federelement 311 angrenzt, und eine andere Seite, die an das zweite Federelement 312 angrenzt, hat. Das erste Federelement 311 ist/wird zwischen dem Trennungselement 313 und der Stabilisierungsstruktur 323 gehalten. Das erste Federelement 311 hat entsprechend ein Ende, dass an das Trennungselement 313 angrenzt, und ein anderes Ende, das an die Stabilisierungsstruktur 323 angrenzt. Die Stabilisierungsstruktur 323 hat eine Fläche 325 zum stabilen Halten bzw. stabilen Unterstützen des anderen Endes des ersten Federelements 311. Die Fläche 325 ist flach und hat einen Querschnitt, der nicht geringer ist als der des anderen Endes des ersten Federelements 311. Darüber hinaus ist eine Luftabdichtung bzw. Luftdichtung 326 zwischen dem Kolben 32 und dem Kanal 24 bereitgestellt. Die Luftabdichtung bzw. Luftdichtung 326 hat eine innere Peripherie, die in den Kolben 32 eingreift bzw. mit dem Kolben 32 in Eingriff ist, bzw. eine äußere Peripherie, die in den Kanal 24 eingreift bzw. mit dem Kanal 24 in Eingriff ist. Die Luftabdichtung bzw. Luftdichtung 326 ist elastisch bzw. federnd.
In Anbetracht des Vorgenannten erlaubt es das Druck-Messinstrument 10 einem Nutzer, hohe und niedrige Drücke zu messen, während es Fehler in Messungen beider, niedriger und hoher, Drücke eliminiert. Die Einteilungen in dem ersten Bereich 211 der Skalenscheibe 21 sind kleiner als die Einteilungen in dem zweiten Bereich 212 der Skalenscheibe, wodurch adäquate Niedriger-Druck-Messungen ermöglicht werden. Darüber hinaus weist der zweite Bereich 212 der Skalenscheibe 21 Einteilungen, die größer als 110 psi sind, auf, weil ein Hoher-Druck-Reifen im Allgemeinen auf mindestens 110 psi aufgepumpt ist/wird.

Claims

Druck-Messinstrument (10), welches aufweist: eine Basis (20), eine Skalenscheibe (21), einen Zeiger (22) und eine Welle (23), wobei die Basis (20) einen Kanal (24) definiert, wobei die Skalenscheibe (21) auf der Basis (20) angeordnet ist, wobei die Skalenscheibe (21) Einteilungen hat, die von einer ersten Einteilung (213) zu einer letzten Einteilung (214) reichen, und eine mittlere Einteilung (215) aufweist, die zwischen der ersten und der letzten Einteilung (213, 214) angeordnet ist, wobei die Einteilungen der Skalenscheibe (21) von der mittleren Einteilung (215) in einen ersten Bereich (211) für Niedriger-Druck-Messungen und einen zweiten Bereich (212) für Hoher-Druck-Messungen unterteilt werden, wobei der erste Bereich (211) die Einteilungen zwischen der ersten und der mittleren Einteilung (213, 215) aufweist, wobei die Einteilungen in dem ersten Bereich (211) gleichmäßig mit einem ersten Abstand angeordnet sind, wobei der zweite Bereich (212) die Einteilungen zwischen der mittleren und der letzten Einteilung (215, 214) aufweist, wobei die Einteilungen in dem zweiten Bereich (212) gleichmäßig mit einem zweiten Abstand, der verschieden von dem ersten Abstand ist, angeordnet sind, wobei der Zeiger (22) angepasst ist, um auf Einteilungen auf der Skalenscheibe (21) zu zeigen, wobei die Welle (23) drehbar mit der Basis (20) verbunden ist, und wobei der Zeiger (22) mit der Welle (23) verbunden ist und sich simultan mit Drehung der Welle (23) dreht, und eine Betätigungsvorrichtung (30), die eine Druck-Ansprechen-Vorrichtung (31) und einen Kolben (32) aufweist, wobei die Druck-Ansprechen-Vorrichtung (31) und der Kolben (32) in dem Kanal (24) gehalten werden, wobei der Kolben (32) an die Druck-Ansprechen-Vorrichtung (31) angrenzt, wobei die Druck-Ansprechen-Vorrichtung (31) ein erstes Federelement (311), das einen ersten Elastizitätsmodul (K1) hat, und ein zweites Federelement (312), das einen zweiten Elastizitätsmodul (K2), der verschieden von dem ersten Elastizitätsmodul (K1) ist, hat, die in Serie angeordnet sind, aufweist, wobei das erste und das zweite Federelement (311, 312) ihre Längen ändern und der Kolben (32) von dem ersten und dem zweiten Federelement (311, 312) gedrängt wird, wenn der Zeiger (22) mit unterschiedlichen Einteilungen übereinstimmt bzw. auf unterschiedliche Einteilungen zeigt, wobei der Kolben (32) mit der Welle (23) verbunden ist, und wobei die Welle (23) gedreht wird als Antwort auf Bewegung des Kolbens (32), wobei der Kanal (24) einen Einlass und einen Auslass hat und sich von dem Einlass zu dem Auslass in einer geneigten Richtung zu dem ersten Bereich (211) der Skalenscheibe (21) erstreckt.
Druck-Messinstrument (10) wie in Anspruch 1 beansprucht, wobei die mittlere Einteilung (215) und die letzte Einteilung (214) einen Winkel betreffend unter einem ersten Winkel (A1) angeordnet sind, sodass sich der Zeiger (22) durch den ersten Winkel (A1) von der mittleren Einteilung (215) zu der letzten Einteilung (214) und umgekehrt dreht, wobei die erste Einteilung (213) und die mittlere Einteilung (215) einen Winkel betreffend unter einem zweiten Winkel (A2) angeordnet sind, sodass sich der Zeiger (22) durch den zweiten Winkel (A2) von der ersten Einteilung (213) zu der mittleren Einteilung (215) und umgekehrt dreht, und wobei der zweite Winkel (A2) dem 0,3-0,7-Fachen des ersten Winkels (A1) entspricht.
Druck-Messinstrument (10) wie in irgendeinem von Anspruch 1 und 2 beansprucht, wobei die mittlere Einteilung (215) 60 psi oder weniger ist, sodass der Zeiger (22) auf den Bereich bis zur mittleren Einteilung (215) zeigt für einen Druck, der 60 psi nicht überschreitet.
Druck-Messinstrument (10) wie in irgendeinem von Anspruch 1 bis 3 beansprucht, wobei ein Unterschied zwischen benachbarten Einteilungen in dem ersten Bereich (211) kleiner als 4 psi ist.
Druck-Messinstrument (10) wie in irgendeinem von Anspruch 1 bis 4 beansprucht, wobei die Einteilungen in dem ersten Bereich (211) und die Einteilungen in dem zweiten Bereich (212) in unterschiedlichen Farben gezeigt werden.
Druck-Messinstrument (10) wie in irgendeinem von Anspruch 1 bis 5 beansprucht, welches ferner ein Trennungselement (313) aufweist, das zwischen dem ersten und dem zweiten Federelement (311, 312) eingefügt ist, sodass das Trennungselement (313) entsprechend eine Seite, die an das erste Federelement (311) angrenzt, und eine andere Seite, die an das zweite Federelement (312) angrenzt, hat.
Druck-Messinstrument (10) wie in irgendeinem von Anspruch 1 bis 6 beansprucht, wobei die Welle (23) eine Mehrzahl von ersten Zähnen oder Zahnrädern (231) hat, die in Umfangsrichtung angeordnet sind, wobei der Kolben (32) eine Mehrzahl von zweiten Zähnen oder Zahnrädern (321) hat, die axial oder axial beabstandet angeordnet sind und in die Mehrzahl von ersten Zähnen oder Zahnrädern (231) eingreifen.
Druck-Messinstrument (10) wie in irgendeinem von Anspruch 1 bis 7 beansprucht, welches ferner einen Verschluss (25) aufweist, der lösbar an dem Kanal (24) befestigt ist, und wobei das erste und das zweite Federelement (311, 312) zwischen dem Kolben (32) und dem Verschluss (25) gehalten werden.
Druck-Messinstrument (10) wie in irgendeinem von Anspruch 1 bis 8 beansprucht, welches ferner eine Luftdichtung (326) aufweist, die zwischen dem Kolben (32) und dem Kanal (24) bereitgestellt ist, und wobei die Luftdichtung (326) eine innere Peripherie, die in den Kolben (32) eingreift, bzw. eine äußere Peripherie, die in den Kanal (24) eingreift, hat.