DE1254875C2 - Anzeigeinstrument mit einer kontakteinrichtung - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf ein Anzeigeinstrument mit einer Kontakteinrichtung zum Ein- und Ausschalten eines elektrischen Stromkreises mit einem Einstellzeiger für die Sollwerteinstellung, wobei der Einstellzeigcr mit einer um die Zeige^rachse drehbar angeordneten Kontakteinrichtung drehfest verbunden ist und ein mit dem Meßwerkzeiger verbundenes Teil die Betätigung der Kontakteinrichtung steuert.

Durch die USA.-Patentschrift 24 99 451 ist ein derartiges Instrument bekanntgeworden, bei dem der Einstellzeiger durch das vordere Ende eines Bügelschenkels gebildet ist, der den Rand der die Anzeigeskala tragenden Scheibe übergreift und der um die Achse des Meßwerkes schwenkbar gelagert ist. Am anderen Schenkel ist ein Relais befestigt, das periodisch erregt wird und einige Schaltfunktionen ausübt. Diese Anordnung arbeitet nach dem bekannten Abiastprinzip, bei dem dann, wenn die rückwärtige Verlängerung des Meßwerkzeigers im Augenblick des Abtastens sich zwischen zwei Federn des Federnsatzes des Relais befindet, ein den Quecksilberschalter betätigender Stromkreis geschlossen wird. Diese bekannte Anordnung ist sehr aufwendig und auch sehr anfällig. Die Kontakteinrichtung, die an dem Einstellschalter befestigt ist und durch die rückwärtige Verlängerung des Meßwerkzeigers beeinflußt wird, steuert eine weitere Spule, die den Quecksilberschalter betätigt, der wiederum den interessierenden Stromkreis schaltet.

Aus der US-PS 17 39 637 ist ferner ein Anzeigeinstrument bekanntgeworden, bei dem der aus Isoliermaterial bestehende Einstellzeiger einen Kontakt trägt, an dem der Meßwerkzeiger zum Schließen eines Stromkreises unmittelbar zur Anlage kommt, wenn seine Stellung mit derjenigen des Einstellzeigers übereinstimmt. Wenn gewährleistet sein soll, daß eine einwandfreie elektrisehe Verbindung hergestellt wird und zugleich der Meßwerkzeiger durch die Berührung mit dem Kontakt nicht zu stark gehemmt wird, ist eine sehr genaue Justierung des Meßwerkzeigers und des Einstellzeigers erforderlich. Dabei muß gewährleistet sein, daß diese Justierung für den gesamten Verstellbereich der Zeiger besteht. Es müssen also die Zeiger in genau zueinander parallelen Ebenen verlaufen. Hierzu ist eine sehr präzise Lagerung der Zeiger erforderlich. Trotzdem kann es im Laufe der Zeit vorkommen, daü sich Veränderungen der Lagerung und der Justierung ergeben, so daß die Gefahr besteht, daß entweder der Stromkreis nicht einwandfrei geschlossen oder aber der Meßwerkzeiger durch den Kontakt am Einstellzeiger zu stark gehemmt wird. Das Bestreben, diese Nachteile der bekannten Anordnung zu vermeiden, hat zu den Anzeigeinstrumenten geführt, wie sie aus der vorstehend behandelter. US-PS 24 99 451 bekanntgeworden sind und die von relativ komplizierten Abtasteinrichtungen Gebrauch machen.

Demgemäß liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Anzeigeinstrument der eingangs beschriebenen Art so auszubilden, daß eine einwandfreie und im wesentlichen rückwirkungsfreie Kontaktgabe stattfindet und daß es gegenüber Anzeigeinstrumenten mit periodisch abgetastetem Meßwerkzeiger einen wesentlich vereinfachten Aufbau aufweist.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß mit dem Meßwerkzeiger eine Nockenscheibe und mit dem Einstellzeiger ein Schalter verbunden ist. der mit einem an seinem Ende eine Rolle tragenden Betätigungsglied an einer Steuerfläche der Nockenscheibe anliegt, und daß die Steuerfläche der Nockenscheibe axial gerichtet ist und sich in einer zu ihrer Achse senkrechten Ebene über einen Winkel erstreckt, der etwa 50% größer ist als der Winkelausschlag des Meßwerkzeigers.

Es ist zwar beispielsweise aus dem Buch von Richter und von Voss: »Bauelemente der Feinmechanik«, 1942, S. 430, Bild 1544, bekannt, einen Schalter mit Rolle durch eine Nockenscheibe zu betätigen, jedoch ist dort eine Nockenscheibe dargestellt, die, wie allgemein üblich, radial gerichtete Steuerflächen aufweist. Bei diesen Nockenscheiben ändert sich der Abstand des Fühlhebels des Schalters von der Achse der Nockenscheibe, so daß sich auch dann, wenn die von dem Fühlhebel auf die Nockenscheibe ausgeübte Kraft konstant ist, das eine Drehung der Nockenscheibe hindernde Moment wechselt. Daher sind Nockenscheiben solcher Art für Anzeigeinstrumente nicht brauchbar, bei denen die Meßgenauigkeit davon abhängt, daß der Meßwerkzeiger mit einem konstanten oder sich stetig ändernden Moment beaufschlagt wird.

Aus der US-PS 26 30 501 ist weiterhin eine Schaltuhr bekannt, bei der die den Stundenzeiger tragende Welle einen radial abstehenden Stift trägt. An diesem Stift liegt der mit einer sägezahnförmigen Einkerbung versehene Rand einer Hülse an, die auf der Zeigerwelle verschiebbar gelagert ist. Diese Hülse ist mit einem Zahnrad versehen und wird von einer aus dem Uhrwerk kommenden Welle angetrieben. Zu Zeitpunkten, die sich aus der Differenzgeschwindigkeit zwischen dem Stundenzeiger und der Hülse ergeben, wird die Hülse auf der Welle des Stundenzeigers in Axialrichtung verschoben. An einer Fläche des Zahnrades liegt ein Hebel an, der an seinem anderen Ende einen Kontakt trägt. Dieser Kontakt wirkt mit einem gabelförmigen Gegenkontakt zusammen, der in der Bewegungsrichtung des Kontaktes am Hebelende verschiebbar ist. Durch Einstellen der Lage des gabelförmigen Gegenkontaktes kann die Zeitdauer verändert werden, die der Kontakt geschlossen bleibt. Diese bekannte Anordnung ist nicht nur für Anzeigeinstrumente ungeeignet, weil bei Anzeigeinstrumenten vergleichbare Bewegungsabläufe nicht stattfinden, sondern auch deshalb, weil hier zweifellos auf die Welle des Stundenzeigers je nach dem gegenwärtigen Scha'tzustand unterschiedliche Kräfte

ausgeübt werden, die nur dann keine Rolle spielen, wenn die Welle des Stundenzeigers mit ausreichend großem Moment kontinuierlich angetrieben wird, so daß die von der Kontakteinrichtung ausgeübten Kräfte ohne Rückwirkung auf die Stellung des S.jnden/eigcrs bleiben. Für Anzeigevorrichtungen, bei denen die Stellung des Meßwerkzeigers durch das Gleichgewicht zwischen entgegengesetzt wirkenden, relativ schwachen Momenten bestimmt wird, ist die bekannte Anordnung völlig ungeeignet.

Bei dem erfindungsgemäßen Instrument wird durch die Anwendung einer Nockenscheibe, die mit dem Meßwerkzeiger verbunden ist, und eines von der Nockenscheibe betätigten Schalters eine einwandfreie Funktion beim Schließen des Stromkreises gewährleistet, weil die Steuerkurve dem Betätigungsglied des Schalters einen ausreichenden Hub verleihen kann, um auch unter Berücksichtigung relativ grober Toleranzen ein einwandfreies Schalten zu bewirken. Gegenüber nach dom Abtastprinzip arbeitenden Anordnungen wird eine erhebliche Vereinfachung erzielt, die ihrerseits auch wiederum eine Erhöhung der Betriebssicherheit zur Folge hat. Weiterhin werden auch bei dem erfindungsgemäßen Anzeigeinstrument die Steuerkräfte, die das Meßwerk aufbringen muß, sehr klein gehalten, und es wird dadurch eine hohe Genauigkeit des Anzeigeinstrumenies ermöglicht. Weil die Steuerfläche an der Nockenscheibe in axialer Richtung vorspringt, ist der Abstand des Betätigungsgliedes von der Achse der Nockenscheibe konstant und infolgedessen auch das auf die Nockenscheibe ausgeübte Bremsmoment, wenn angenommen wird, daß die Kraft, mit der das Betätigungsglied an der Nockenscheibe anliegt, als konstant angesehen werden kann. Außerdem kann die Steuerfläche verhältnismäßig nahe an die Zeigerachse herangelegt werden, wodurch die auf die Zeigerstellung wirkenden Momente besonders klein gehalten werden. Hinzu kommt die Anwendung einer an sich bekannten Rolle, durch die die Reibung zwischen dem Betätigungsglied und der Nockenscheibe sehr klein gehalten wird. Durch das Zusammenwirken dieser Maßnahmen wird die Rückwirkung der Schalteinrichtung auf die Zeigerstellung vernachlässigbar klein. Weiterhin trägt auch die Maßnahme, daß sich die Steuerfläche der Nockenscheibe über einen Winkel erstreckt, der etwa 50% größer ist als der Winkelausschlag des Instrumentenzeigers, zu der angestrebten Betriebssicherheit des Anzeigeinstrumentes bei, weil dadurch auch in der Nachbarschaft der Endstellungen des Meßwerkzeigers und des Sollwertzcigers ein einwandfreies Arbeiten des Instrumentes gewährleistet ist.

Der Schalter besteht zweckmäßig aus einem bekannten Mikroschalier, dessen Betätigungsgiied durch einen Fühlhebel gebildet ist, dessen mit einer Rolle versehenes Ende durch eine Feder gegen die Steuerfläche der Nockenscheibe angedrückt wird.

In der Zeichnung ist eine Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Es zeigt

ίο Fig. 1 schematisch den Zusammenbau der Fernsteuereinrichtung,

Fig.2 die Instrumentenskala in Ansicht von oben und

F i g. 3 die Steuerscheibe sowie die Ausbildung ihrer Nockenfläche.

In Fig. 1 stellt I das Meßorgan des Anzeigeinstrumentes dar, dessen Verbindungsmittel zur Meßsteile der besseren Übersicht wegen nicht wiedergegeben sind. Das Meßorgan 1, beispielsweise eine Spiralfeder, ist einerseits auf der drehenden Hohlwelle 2 befestigt und stützt sich andererseits auf dem Träger 4 ab. Mit der Hohlwelle 2 ist auch der Meßwerkzeiger 3 verbunden. Das Meßorgan 1 stützt sich auf der in einem nicht dargestellten Gehäuse 4 befestigten Instrumentenskala ab, die zusammen mit der Ringscheibe 5 als Lager der Hohlwelle 2 dient. In dieser Hohlwelle 2 ist die Welle 6 geführt, die als Träger des Einstellzeigers 7 dient und mit der der Mikroschalter 8 verbunden ist, der über den Fühlhebel 9 betätigt wird. Das freie Ende dieses Fühlhebels 9 trägt die frei drehende Rolle (0. die federnd gegen die Steuerfläche 11 der Schaltscheibe 12 gedrückt wird. Diese Steuerfläche 11 ist in axialer Richtung aus der Schaltscheibe 12 herausgearbeitet. Die Schaltscheibe 12 wird ebenfalls von der Hohlwelle 2 getragen. Das über die Instrumentenskala herausragende Ende der Welle 6 ist mit einem Vierkant 1.3 versehen, auf dem ein Betätigungsglied zur Verstellung des Einstellzeigers 7 aufgesetzt werden kann. Mit 14 ist eine zusätzliche Lagerscheibe für die Welle 6 bezeichnet.

Der Schalter 8 ist durch Leitungen 15 beispielsweise in den S'.romkreis eines nicht dargestellten Generators eingeschaltet, der als Energiequelle für eine Heizwicklung dient. Zweckmäßig führen die Enden der Leitungen 15 zu Anschlußbuchsen im Gehäuse der beschriebenen Einrichtung, so daß nur die Leitungen 15 für eine wechselnde Torsionsbeanspruchung ausgelegt werden müssen, die von der Verdrehbarkeit des Schalters 8 herrührt. Als Meßinstrument kann jedes Zeigerinstrument dienen, das fernbedienbar ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Anzeigeinstrument mit einer Kontakteinrichtung zum Ein- und Ausschalten eines elektrischen Stromkreises mit einem Einstellzeiger für die Sollwerteinstellung, wobei der Einsiellzeiger mit einer um die Zeigerachse drehbar angeordneten Kontakteinrichtung drehfest verbunden ist und ein mit dem Meßwerkzeiger verbundenes Tci! die Betätigung der Kontakteinrichtung steuert, d a durch gekennzeichnet, daß mit dem Meßwerkzeiger (3) eine Nockenscheibe (12) und mit dem Einstellzeiger (7) ein Schalter (8) verbunden ist, der mit einem an seinem Ende eine Rolle (10) tragenden Betätigungsglied (9) an einer Steuerfläche (U) der Nockenscheibe (12) anliegt, und daß die Steuerfläche (11) der Nockenscheibe (12) axial gerichtet ist und sich in einer zu ihrer Achse senkrechten Ebene über einen Winkel erstreckt, der etwa 50% größer ist als der Winkelausschlag des Meßwerkzeigers (3).