-
Die Erfindung bezieht sich auf ein Anzeigegerät mit mechanischem
Übersetzungsgetriebe zwischen Meßglied und Zeigerwerk, insbesondere auf einen Füllstandsanzeiger
für Flüssigkeitsbehälter, bei dem die Übersetzung zwischen Meßglied und Zeigerwerk
als Hebelwerk ausgebildet und die wirksame Länge mindestens eines Hebelarmes eines
Zwischenhebels mittels eines von außen zugänglichen Betätigungsgliedes stufenlos
einstellbar ist.
-
Es ist ein derartiges Anzeigegerät bekanntgeworden, bei dem sowohl
der in seiner wirksamen Länge einstellbare Zwischenhebel, an dessen einem Arm das
Meßglied angreift und dessen anderer Arm auf einen Zeiger einwirkt, als auch dieser
Zeiger auf einem Tragkörper gelagert ist, der seinerseits schwenkbar angeordnet
ist. Die Schwenkachse des Tragkörpers verläuft parallel zur Schwenkachse des Hebels.
-
Diese bekannte Anordnung hat den Nachteil, daß die Schwenkachse des
Tragkörpers eine gewisse Entfernung von der Schwenkachse des Zwischenhebels aufweisen
muß, wenn sich der Zwischenhebel nicht bei der Anderung der Übersetzung auf einer
allz stark gekrümmten Kreisbahn bewegen soll. Dieser Abstand zwischen den Schwenkachsen
des Tragkörpers und des Zwischenhebels bedingt eine gewisse Mindestbaugröße des
Anzeigegerätes.
-
Weiterhin ist von Nachteil, daß sich der Zwischenhebel bei jeder
Anderung der Übersetzung nicht entlang seiner Längsachse, sondern auf einer Kreisbahn
bewegt. Infolgedessen verschiebt sich der Berührungspunkt zwischen Meßglied und
Zwischenhebel in der Richtung, in der die Meßgröße übertragen wird, so daß jede
Anderung der Übersetzung eine Neueinstellung des Zeigers zur Skala erfordert. Hinzu
kommt noch, daß auch der Zeiger auf dem verschwenkbaren Tragkörper gelagert ist,
wogegen die Skala gehäusefest angebracht ist, wodurch sich ebenfalls eine Anderung
der Lage von Zeiger zur Skala ergibt. Um diese Anderungen der Anzeige bei Veränderung
der Übersetzung bei gleichzeitig konstanter Meßgröße korrigieren zu können, ist
es erforderlich, auch die Schwenkachse des Tragkörpers verschiebbar anzuordnen.
Hierdurch ergibt sich nicht nur ein komplizierter Aufbau des bekannten Anzeigegerätes,
sondern es wird auch seine Stabilität beeinträchtigt.
-
Das Lager, das den relativ schweren Tragkörper mit Zwischenhebel und
Zeiger aufnimmt, ist bei Erschütterungen des Meßgerätes erheblichen Massenkräften
ausgesetzt. Auch die gegebenenfalls pulsierende Kraft, die von dem Meßglied auf
den Zwischenhebel ausgeübt wird, muß von der Lagerung aufgenommen werden. Andererseits
ist die Schwenkachse des Tragkörpers aber nicht am Gehäuse befestigt, sondern ist
zur Korrektur der Anzeigeänderung bei Übersetzungsänderungen selbst nochmals über
einen auf der Platine gelagerten Hebel verschiebbar, auf dem er gelenkig befestigt
ist, wodurch zusätzliche Ungenauigkeiten auftreten können.
-
Bei einem weiteren bekannten Anzeigegerät wird der Meßwert als axiale
Verschiebung einer Stange unter Zwischenschaltung einer an einem Ende der Stange
drehbar angebrachten Scheibe mit Exzenterstift auf einen Hebel übertragen, der ein
mit einem Ritzel der Zeigerwelle im Eingriff stehendes Zahnsegment trägt. Durch
Verdrehen der Scheibe wird der Abstand des Berührungspunktes zwischen Hebel und
Exzenterstift von der Hebelschwenkachse ver-
ändert. Diese Anordnung hat den Nachteil,
daß die Änderung der Übersetzung im mittleren Verstellbereich nur mit sehr geringer
Genauigkeit möglich ist, da hier eine bestimmte Winkeldrehung der Scheibe den Exzenterstift
um eine größere Strecke in Richtung des Hebels bewegt als in der Nähe der Berührungspunkte
mit dem kleinsten und dem größten Abstand zur Hebelschwenkachse. Das rührt daher,
daß im mittleren Bereich die Hauptkomponente der Exzenterstiftbewegung in der Richtung
der Hebelachse und in den beiden Endlagen quer zur Richtung der Hebelachse verläuft.
Gerade im mittleren, am häufigsten benutzten Bereich ist dadurch eine feinfühlige
Einstellung der Übersetzungsänderung erschwert. Die Kraft, mit der der Exzenterstift
gegen den Hebel drückt, erzeugt, da sie nicht in der Achsrichtung der Stange verläuft,
ein Kippmoment, das die Stange in ihren Lagerungen zu verklemmen sucht und die leichte
Beweglichkeit der Stange beeinträchtigt.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Anzeigegerät zu schaffen,
das die Nachteile der bekannten Geräte nicht aufweist und einen sehr robusten Aufbau
hat, sehr klein gehalten werden kann und leicht und genau einstellbar ist.
-
Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß der Zwischenhebel
zusammen mit seiner Lagerung um eine Achse schwenkbar angeordnet ist, die zu seiner
Längsachse und zu seiner bei der Bewegungsübertragung wirksamen Schwenkachse senkrecht
steht.
-
Das erfindungsgemäße Anzeigegerät kann sehr klein ausgeführt werden,
da die drei Achsen des Zwischenhebels beliebig nahe zueinander angeordnet werden
können, ohne daß die Funktion des Gerätes beeinträchtigt wird. Weiterhin ist es
beim Erfindungsgegenstand möglich, den Zwischenhebel so anzuordnen, daß beim Meßwert
0 und der Anzeige 0 eine Übersetzungsänderung keine Anderung der Anzeige ergibt,
also der Nullpunkt erhalten bleibt. Weiterhin ist es bei dem erfindungsgemäßen Anzeigegerät
möglich, mit Ausnahme des Zwischenhebels alle Hebel, das Zahnsegment und die Zeigerwelle
starr zu einer Platine zu lagern. Daher müssen bei Erschütterungen die Lager jeweils
nur die Massenkräfte eines einzigen leichten Hebels, Zahnsegments oder Zeiger aufnehmen.
Infolgedessen können die Lager leichter und reibungsärmer aufgebaut sein und doch
eine lange Lebensdauer aufweisen. Daher ist das erfindungsgemäße Anzeigegerät auch
in der Nähe von laufenden Maschinen, beispielsweise von Förderpumpen od. dgl., einsetzbar,
wo es starken Erschütterungen ausgesetzt ist.
-
Ein weiterer Vorteil des Erfindungsgegenstandes besteht darin, daß
auf das Meßglied kein zurückwirkendes Kippmoment ausgeübt wird, das die den Meßwert
übertragende Stange verklemmen oder schwergängig machen kann, worunter die Ansprechempfindlichkeit
des Anzeigegerätes sehr stark leiden kann. Vielmehr ist das erfindungsgemäße Gerät
sehr empfindlich, und es sind auch noch kleinste Anderungen des Meßwertes zur Anzeige
bringbar.
-
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist das Hebelwerk
drei schwenkbare Hebel auf, von denen ein Eingangshebel vom Meßglied angetrieben
ist. Ein Arm des Eingangshebels liegt an einem Arm des Zwischenhebels an und treibt
diesen an. Ein zweiter Arm des Zwischenhebels liegt
an einem Arm
eines Ausgangshebels an, der seinerseits das Zeigerwerk antreibt. Bei dieser Ausführungsform
der Erfindung ist es also mittels einer einfachen Schwenkbewegung möglich, die wirksame
Länge und damit das Übersetzungsverhältnis des Getriebes in gewünschter Weise stufenlos
zu verändern.
-
Bei einer Ausführungsform der Erfindung sind Eingangs- und Ausgangshebel
parallel oder etwa parallel zueinander und zur Längsachse der Arme des Zwischenhebels
angeordnet. Dadurch ergibt sich ein sehr einfacher und platzsparender Aufbau des
Hebelwerkes. Legt man bei dieser Ausführungsform die Schwenkachse des Eingangshebels
und die Schwenkachse des Ausgangshebels in eine Linie, dann ist es möglich, einen
Lagerbock für die Hebel einzusparen, indem man den zwischen den beiden Hebeln befindlichen
Lagerbock für die Lagerung beider Hebel verwendet.
-
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird zum besseren Verständnis
anschließend an Hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt F i g. 1 eine Draufsicht
auf das Hebelwerk, F i g. 2 eine Seitenansicht des in F i g. 1 dargestellten Ausführungsbeispiels
und F i g. 3 eine weitere, teilweise herausgebrochen dargestellte Seitenansicht
des Ausführungsbeispiels der Fig.l.
-
Eine Platine 1 dient als Grundplatte für das Anzeigewerk und das
Übersetzungsgetriebe einschließlich der Verstelleinrichtung für das Übersetzungsverhältnis.
Eine (nur in F i g. 2 und 3 sichtbare) senkrecht zur Platine 1 angeordnete Zeigerwelle
2 trägt ein Zahnrad 3, in das ein Zahnsegment 4 eingreift. Die Zeigerwelle 2 wird
durch eine Spiralfeder 5 in eine Endlage bewegt. In gleicher Richtung wirkt eine
an dem Zahnsegment 4 angreifende Feder 6. Auf der Platine 1 sind in einer Linie
hintereinander drei Lagerböcke 7, 8, 9 befestigt. Diese drei Lagerböcke befinden
sich in oder etwa in der durch die Zeigerwelle und die Welle des Zahnsegments definierten
Ebene. Zwischen diesen drei Lagerböcken 7, 8, 9 befinden sich zwei Wellen 10, 11.
Die Welle 10 ist einerseits mittels einer Ansenkung in einem im Lagerbock befestigten
beidseitig angespitzten Dorn 12 und andererseits in einer angespitzten Schraube
13 gelagert. Die Schraube 13 befindet sich in einer Gewindebohrung des Lagerbockes
7; durch Drehen der Schraube läßt sich die Welle spielfrei oder fast spielfrei und
leicht drehbar einstellen. Ebenso ist die Welle 11 einerseits im Dorn 12 und andererseits
in einer im Lagerbock 9 befindlichen Schraube 14 leicht drehbar gelagert. Die Welle
11 weist einen kurzen, senkrecht zu ihrer Längsachse angebrachten Arm 15 in der
Nähe des auf den Lagerbock 8 weisenden Endes auf. In der Nähe des anderen Endes
der Welle 11 ist ein weiterer, längerer Hebelarm 16 ebenfalls senkrecht zur Längsachse
der Welle vorgesehen, der gegenüber dem Arm 15 um 1800 um die Achse der Welle 11
gedreht ist. Senkrecht zum Arm 16 und etwa parallel zur Welle 11 erstreckt sich
ein am Arm 16 anliegender Hebelarm 17, der an einer Welle 18 angebracht ist, die
senkrecht zum Arm 17 und etwa parallel zum Arm 16 an ihren Enden in zwei angespitzten
Schraubenl9, 20 leicht drehbar gelagert ist. Die Schrauben 19, 20 befinden sich
in zwei Lagerböcke21, 22, die zueinander und zu den Lagerböcken 7, 8, 9 parallel
auf einer Platte 23 befestigt sind, die flach auf der Platine 1 anliegt. Die Welle
18
weist einen zweiten Hebelarm 24 auf, er sich auf der entgegengesetzten Seite der
Welle 18 in Verlängerung des Armes 17 erstreckt. Der Arm 24 liegt an einem sich
senkrecht zu ihm und etwa parallel zum Arm 16 erstreckenden Hebelarm 25 an, der
an der Welle 10 in der Nähe des Dornes 12 angebracht ist. Ein zweiter, an der Welle
10 befestigter kürzerer Hebelarm 26 befindet sich in der Nähe der Schraube 13 etwa
senkrecht zur Platine 1 und liegt am Zahnsegment 4 an.
-
Schwenkt das Meßglied den Arm 15 auf die Platine 1 hin, dann schwenkt
der Arm 16 entgegengesetzt, also von der Platine 1 weg und nimmt dabei den Arm 17
mit. Der mit dem Arm 17 über die Welle 18 verbundene Arm 24 schwenkt zur Platine
1 hin und nimmt seinerseits den Hebelarm 25 mit. Der Hebelarm 25 schwenkt die Welle
10, und der Hebelarm 26 verschwenkt das Zahnsegment 4, das über das Zahnrad 3 die
Zeigerwelle 2 und damit den auf der Zeigerwelle befestigten Zeiger verstellt.
-
Die Platte 23 ist mittels einer Schraube 27 mit der Platine 1 so
verbunden, daß sie sich um die Schraube 27 verschwenken läßt. Um diese Schwenkbewegung
etwas zu erschweren, ist zwischen dem Schraubenkopf der mit ihrem Gewinde in der
Platine 1 fixierten Schraube 27 und der Platte 23 eine Feder 28 vorgesehen, die
die Platte 23 an die Platine 1 andrückt.
-
Die Verlängerung der Achse der Schraube 27, um die die Platte 23 mit
den auf ihr befestigten Lagerböcke 21, 22 und der Welle 18 mit ihren Hebelarmen
17 und 24 verschwenkt werden kann, trifft den Schnittpunkt der Achse der Welle 18
mit der Achse der Hebelarme 17, 24. Mit der Platte 23 ist ein als Zeiger ausgebildeter
Betätigungshebel 29 formschlüssig verbunden, dessen Stellung an einer Skala 30 abgelesen
werden kann.
-
Bei der dargestellten Lage der Platte 23 und der von ihr getragenen
Teile ist die wirksame Länge der Hebelarme 16 und 25 einerseits und der Hebelarme
17 und 24 andererseits jeweils gleich groß.
-
Eine Schwenkbewegung der Welle 11, hervorgerufen durch Bewegen des
Hebelarmes 15, wird also ohne Veränderung ihrer Größe in der oben geschilderten
Weise auf die Welle 10 übertragen. Deren Schwenkung bewegt über den Hebelarm 26,
das Zahnsegment 4 und das Zahnrad 3 die Zeigerwelle 2. Wird der Betätigungshebel
29 in Richtung 31 bewegt, dann schwenkt die Platte 23 im Uhrzeigersinn und damit
auch die Welle 18 und die Hebelarme 17 und 24.
-
Dadurch verschieben sich die Berührungspunkte zwischen den Hebelarmen
16 und 17 und den Hebelarmen 24 und 25, wodurch die wirksame Länge der Hebelarme
16 und 25 in entgegengesetztem Sinn geändert wird. Die wirksame Länge der Hebelarme
17 und 24 ändert sich im gleichen Sinn, d. h., ausgehend von der dargestellten Mittellage
vergrößert sich die Länge dieser beiden Hebelarme, was aber für die Wirkungsweise
ohne besonderen Belange ist, da sie sich im gleichen Sinne und bei symmetrischer
Anordnung auch um den gleichen Betrag verändern, was die Übersetzungsverhältnisse
nur geringfügig beeinflußt. Eine Schwenkbewegung der Welle 11 ruft bei verkürzter
wirksamer Länge des Hebels 16 und verlängertem Hebel 17 eine verkleinerte Schwenkbewegung
der Welle 18 hervor. Diese verkleinerte Schwenkbewegung der Welle 18 wird über den
etwas verlängerten Hebel 24 und den stärker verlängerten Hebel 25 auf die Welle
10 übertragen und dabei
nochmals reduziert. Die reduzierte Schwenkbewegung
der Welle 10 bewirkt in schon beschriebener Weise eine nun ebenfalls reduzierte
Drehung der Zeigerwelle 2. Durch Verschwenken des Betätigungshebels 29 in Richtung
des Pfeiles 32 über die Mittellage der Platte 23 hinaus bewirkt in der gleichen
Art eine Vergrößerung der Schwenkbewegung bei der Übertragung von der Welle 11 auf
die Welle 10.
-
Es versteht sich, daß die beschriebene Vorrichtung bei jedem Meß-
und Anzeigegerät verwirklicht werden kann, bei dem eine stufenlose Verstellung des
Übersetzungsverhältnisses zwischen Meßglied und Anzeigesystem erwünscht ist.