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Messgerät, wie Manometer, Thermometer od.dgl . " Die Erfindung bezieht
sich auf ein Messgerät, wie Manometer, Thermometer od.dgl., insbesondere mit großem
Anzeigebereich.
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Bei den bekannten Messgeräten ißt zwischen einem von dem zu messenden
Medium beeintlusßbaren Moßogllod und einer Zeigerwelle ein Zeigerwerk angeordnet,
das mit einem von dem Messglied Uber ein Verbindungsteil bewegten, eine Zeigerwellendrehung
bewirkenden und ein Zahnsegment als Abtriebsorgan aufweisenden Übertragungsteil
ausgestattet ist. Bei der Messgliodbewegung wird das ÜbertraSungsteil um seinen
Lagerpunkt verachwenkt und bewirkt durch sein mit einem Zeigerwellenritzel
kämmenden
Zahnsegment eine Zeigerwellendrehung.
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Bei Messgeräten, bei welchen der Messgliedbewegungsweg sehr gering
ist oder bei denen der Zeigerausschlag mehr als 270° betragen soll, muss das Übersetzungsverhältnis
des Zeigerwerkes entsprechend vergrössert werden. Da der Abstand zwischen der Lagerachse
des fibertragungsteiles und der Zeigerwelle aus Platzgründen im Messgerätgehäuse
nur begrenzt vergrössert werden kann, ist es bekannt geworden, das benötigte größere
Übersetzungsverhaltnis des Zeigerwerkes durch Verringerung der Zähnezahl des Zeigerwellenritzels
zu erreichen.
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Eine Funktion dabei ist die Reduzierung des Durchmessers des Zeigerwellenritzels
und des Moduls, wodurch die Festigkeit der Zähne und der Zahneingriff negativ beeintlusst
wird. Der ruhige Zeigerlauf des Messgerätes ist gestört und es entstehen ungenaue
Zeigerstellungen und somit ungenaue Messergebnisse.
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Aufgabe der Erfindung ist es, unter Vermeidung der bisherigen Mangel
ein Nessgerät mit einem einrach aufgebauten und kompakten Zeigerwerk zu schaffen,
das eine gute Übersetzung der Messgliedbewegung auf die Zeigerwelle bei genauer
Messwertangabe ermöglicht.
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Gemäss der Erfindung ist ein Messgerät, wie Manometer, Thermometer
od.dgl. mit zwischen einem Messglied und einer Zeigerwelle angeordnetem Zeigerwerk
mit einem von dem Meseglied Silber ein Verbindungsteil bewegten, die Zeigerwellendrehung
bewirkenden und ein Zahnsegment als Abtriebsorgan aufweisenden Übertragungsteil
durch ein die Messgliedbewegung ( Erregerbevegung ) gegen-Aber der Antriebsbewegung
für die Zeigerwelle verändernden, zwischen Verbindungsteil und Zeigerwelle angeordneten
und mit
dem Übertragungsteil verbundenen, gesonderten Ubersetzung3-einrichtung
gekennzeichnet.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist die Ubersetzungseinrichtung
zwischen Zahnsegment des als einarmig ausgebildeten Übertragungsteiles und Zeigerwellenritzel
eingeschaltet und dabei von mindestens einem mit dem Übertragungsteil-Zahnsegment
und dem Zeigerwellenritzel kämmenden Zahnrad gebildet.
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Die Übertragungseinrichtung lässt sich vorteilhafterweise von zwei
auf einer gemeinsamen drehbaren Welle bewegungsstarr angeordneten Zahnrädern bilden,
von denen ein Zahnrad mit dem Zahnsegment und das andere Zahnrad mit dem Zeigerwellenritzel
in Eingriff steht.
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Bei einer weiteren bevorzugten AusfUhrungsform ist die Übersetzungseinrichtung
von einem an dem dem Zahnsegment gegenüberliegenden Hebelarm des doppelarmig ausgebildeten
Ubertragungsteiles vorgesehenen Hebelgestänge ( Hebeltrieb ) gebildet, das in bevorzugter
Weise eine mit dem Verbindungsteil beweglich verbundene, einenends um einen Lagerpunkt
schwenkbare und anderenends über einen Verbindungshebel als Teil des HebelgestEnges
gelenkig mit dem Übertragungsteil verbundene Schwinge aufweist .
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Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den anderen Unteransprüchen.
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Der Gegenstand der Erfindung erstreckt sich nicht nur auf die Merkmale
der einzelnen Ansprüche, sondern auch auf deren-Komblnation.
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Das erfindungsgemässe MesgerEt 1st mit einem einfach autgebauten,
leicht herstellbaren und störungsfrei arbeitenden Zeigerwerk
ausgestattet,
das in vorteilhafter Weise eine kleine Bauweise zeigt; die kleine Zeigerwerkbauweise
ermöglicht einen Einbau desselben auch in kleinen Messgeräten.
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Besonders vorteilhaft ist die günstig aufgebaute Ubersetzungseinrichtung
des Zeigerwerkes, mit der eine gute Übersetzung der Messgliedbewegung auf die Zeigerwelle
ausgerührt werden kann und die eine präzise Messwertanzeige ermöglicht.
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Diese Übersetzungseinrichtung verändert die Grösse der Bewegung (
Erregung ) des Messgliedes gegenüber der Grösse der Antriebsbewegung U£r die Zeigerwelle
in einem gewissen Verhältnis, wobei durch den Aufbau der Übersetzungseinrichtung
auch bei geringer Messgliedbewegung ein einwandfreies Übertragen dieser Bewegung
auf die Zeigerwelle gegeben ist. Die Messgliedbewegung wird dabei entweder von der
Obersetzungseinrichtung direkt auf die Zeigerwelle Ubertragen oder aber die Übersetzungseinrichtung
überträgt die Messgliedbewegung auf das mit der Zeigerwelle in Eingriff stehende
Obertragungsteil.
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Durch die Übersetzungseinrichtung wird mindestens eine Verdoppelung
der Zeigerwerkübersetzung erreicht, so dass sich dieses Zeigerwerk insbesondere
für grosse Anteigebereiche oder für geringfügige Mesagliedbewegungen eignet.
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Das erfindungsgemässe Zeigerwerk besitzt weiterhin durch die Beibehaltung
der bisher bekannten Achsabstände ihrer Dreh-und Schwenkteile sowie deren Grösse
und Zahnausführung einen störungsfreien und ruhigen Zeigerlauf.
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In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.
Es zeigen Fig. 1 eine Draufsicht auf ein Messgerät mit einem mit einem Messglied
verbundenen Zeigerwerk, teilweise geschnitten, Fig. 2 eine perspektivische Ansicht
eines Zeigerwerkes mit zwischen einem Übertragungsteil und der Zeigerwelle angeordneter
Übersetzungseinrichtung, Fig. 3 eine perspektivische Ansicht.eines Zeigerwerkes
mit an dem der Zeigerwelle gegenüberliegenden Bereich des Übertragungsteiles angeordneter
Übersetzungseinrichtung.
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Ein erfindungsgemässes Meisgerät, wie Manometer, Thermometer o.dgl.,
insbesondere mit großem Anzeigebereich weist ein Gehäuse lo auf, in dem ein Messglied
11, beispielsweise eine Röhrenfeder ( Bourdonfeder ), mehrfach gewundene Feder,
Schneckenfeder o.dgl. angeordnet ist. Dieses beispielsweise einen Teilbereich eines
Kreisringes einnehmende Messglied 11 zeigt an einem Ende eine feste Verbindung mit
einem Anschlußstutzen 12 für das Zu messende Medium und ist mit seinem anderen Ende
mittels eines Verbindungst.iles 13, wie Zugstange od.dgl. gelenkig mit einem Zeigerwerk
14,15 verbunden.
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Das Zeigerwerk 14 ( vergl. Pig. 2 ) besitzt ewei im Abstand zuinander
gehaltene Lagerßchilder ( Platinen) 16, in denen oine
einen Zeiger
17 tragende Zeigerwelle 18 drehbar gelagert ist.
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Diese Zeigerwelle 18 besitzt in ihrem zwischen den Lagerschilden 16
sich erstreckenden Bereich ein Ritzel 19-, das mittelbar von einem Zahnsegment 21a
eines um eine im Abstand zur Zeigerwelle 18 angeordnete Lagerachse 20 schwenkbaren
öbertragungsteiles 21 zur Zeigerbewegung angetrieben wird.
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Das Übertragungsteil 21 ist in bevorzugter Weise als einarmiger Hebel
ausgebildet und weist an einem Ende das Zahnsegment 21a auf und ist mit seinem anderen
Ende um die parallel zur Zeigerwelle 18 verlaufende Lagerachse 20 drehbar gelagert.
Dieses Übertragungsteil 21 steht mit dem Verbindungsteil 13 in gelenkiger Verbindung
und erhält von demselben seine Schwenkbewegung um die Lagerachse 20 ; dabei besitzt
das Übertragungsteil 21 eine in Übertragungsteillängsrichtung serlaufende langlochförmige
Ausnehmung 22, in die das Verbindungsteil 13 mit einem endseitigen Gelenkpunkt 23
einrasst.-Das Verbindungsteil 13 ist in dieser Ausnehmung 22 des Übertragungsteiles
21 verstellbar befestigt, wodurch die von dem Meßglied 11 hervorgerufene Bewegung
in einstellbarer Übersetzung auf das Übertragungsteil 21 weitergeleitet werden kann.
Zwischen dem Verbindungsteil 13 und der Zeigerwelle 18 ist eine die Messgliedbewegung
( Erregerbewegung ) gegenüber der Antriebsbewegung für die Zeigerwelle 18 verändernde,
gesondErte öbersetzungseinrichtung 24 angeordnet, die mit dem Übertragungsteil 21
verbunden ist.
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Diese Übersetzungseinrichtung 24 ermöglicht eine genaue Übertragung
der Messgliedbewegung auf die Zeigerwelle 18 und ermöglichst beispielsweise eine
Verdoppelung des Ubersetzungsverhältnisses des Zeigerwerkes 14, was insbesondere
bei geringem Bewegungsweg des Messgliedes 11 oder bei einem Zeigerausschlag von
mehr als 2700 von Vorteil ist.
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Gemäss der Ausführung des Zeigerwerkes 14 nach der Fig. 2 der Zeichnung
ist die Übersetzungseinrichtung 24 zwischen Übertragungsteil-Zahnsegment 21a und
Zeigerwellenritzel 19 eingeschaltet; die Übersetzungseinrichtung 24 ist mindestens
von einem mit dem Übertragungsteil-Zahnsegment 21a und dem Zeigerwellenritzel 19
kämmenden Zahnrad gebildet. Es ist Jedoch bevorzugt, die Übersetzungseinrichtung
24 von zwei auf einer gemeinsamen Welle 25 bewegungsstarr angeordneten, unterschiedlich
grossen Zahnrädern 26, 27 zu bilden, von denen ein Zahnrad 26 mit dem Zahnsegment
21a und das andere Zahnrad 27 mit dem Ritzel 19 der Zeigerwelle 18 in Eingriff steht.
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Die Welle 25 ist im parallelen Abstand zu der Zeigerwelle 18 und der
Übertragungsteilachse 20 drehbar in den Lagerschilden 16 angeordnet.
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Je nach der gewünschten bzw. erforderlichen Übersetzung ist die Anzahl
und karosse der Zahnräder der Übersetzungseinrichtung 24 gewählt, so dass die ttbersetzungseinrichtung
24 auch von mehreren auf einer und / oder mehreren Wellen bewegungsstarr angeordneten
Zahnrädern gebildet sein kann; das oder die Zahnräder 26, 27 sind vorteilhafterweise
von Stirnrädern gebildet.
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Die Bewegung des beispielsweise als Röhrenfeder ausgebildeten Messgliedes
11 wird fiber das zugstangenartige Verbindungsteil 13 auf das einarmig gelagerte
Übertragungsteil 21 übertragen, das bei seiner Schwenkung um die Lagerachse 20 mit
seinem Zahnsegment 21a das die tfbersetzungseinrichtung 24 bildende Zahnradgetriebe
verdreht. Bei der Verdrehung der Übersetzungseinrichtung 24 erhält die Zeigerwelle
18 durch ihr mit dem Zahnradgetriebe in Eingriff stehendes Ritzel 19 eine fibersetzte
Drehbewegung, die den Ausschlag des Zeigers 17 bestimmt.
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Das in der Fig. 3 der Zeichnung dargestellte weitere AustUhrungsbeispiel
eines Zeigerwerkes 15 ist mit zwei im Abstand zueinander
gehaltenen
Lagerschilden 28 ausgestattet, in denen eine Zeigerwelle 29 drehbar gelagert ist
; diese Zeigerwelle 29 besitzt zwischen den beiden Schilden 28 ein Ritzel 30 , das
mit der Welle 29 bewegungsstarr verbunden ist. Mit diesem Ritzel 3o kämmt ein Zahnsegment
32a eines doppelarmig ausgebildeten und um eine Lagerachse 31 schwenkbar gehaltenen
Übertragungsteiles 32.
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Das Zeigerwerk 15 besitzt ebenfalls eine die Messgliedbewegung ( Erregerbewegung
) gegenüber der Antriebsbewegung für die Zeigerwelle verändernde, zwischen Verbindungsteil
13 und Zeigerwelle 29 angeordnete und mit dem Übertragungsteil 32 verbundene, gesonderte
Übersetzungseinrichtung 33.
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Bei diesem Zeigerwerk 15 ist die Übersetzungseinrichtung 33 an dem
dem Zahnsegment 32a gegenüberliegenden Hebelarm des doppelarmig gelagerten Übertragungsteiles
32 angeordnet und von einem Hebelgestänge ( Hebeltrieb ) gebildet.
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Die Übersetzungseinrichtung 33 weist dabei eine mit dem Verbindungsteil
13 gelenkig verbundene, einenends um einen Lagerpunkt 34 schwenkbaren und anderenends
über einen Verblndungshebel 35 als Teil der Übersetzungseinrichtung 33 gelenkig
mit dem Übertragungsteil 32 verbundene Schwinge 36 auf.
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Der Lagerpunkt 34 der einarmig gelagerten Schwinge 36 erstreckt sich
im Abstand zur Lagerachse 31 des doppelarmigen Übertragungsteiles 32 und ist in
bevorzugter Weise zwischen Lagerachse 31 des Übertragungsteiles 32 und dem das Übertragungsteil
32 mit dem Verbindungshebel 35 verbindenden Gelenkpunkt 35a im Abstand zum Übertragungsteil
32 angeordnet.
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Der Verbindungshebel 35 greift mit seinem in einem Endbereich angeordneten
Gelenkpunkt 35a am freien Ende des Übertragungsteiles 32 an und ist mit seinem anderen
Ende im Gelenkpunkt
35b mit dem dem Lagerpunkt 34 gegenüberliegenden
Ende der Schwinge 36 verbunden.
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Die Lagerachse 31 des Übertragungsteiles 32 liegt mit dem Lagerpunkt
34 der Übersetzungseinrichtung 33 und den Gelenkpunkten 35a, 35b zur Verbindung
zwischen Übertragungsteil 32 und Übersetzungseinrichtung 33 auf den Eckpunkten eines
Viereckes.
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Die Schwinge 36 besitzt zur einstellbaren Verbindung mit dem Verbindungsteil
13 eine in Schwingenlängsrichtung verlaufende langlochförmige Aufnahmeöffnung 37,
in die das Verbindungsteil 13 mit einem endseitigen Gelenkpunkt 38 eingreift.
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Die Anordnung der Lager- und Gelenkpunkte 31, 34, 135a, 35b lässt
sich in ihren Abständen zueinander verachiedenartig ausführen , so dass verschiedene
Übersetzungsverhältnisse möglich sind.
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Bei der Bewegung des Messgliedes 11 erhält das Verbindungsteil 13
ebenralls eine Bewegung, die auf die Übersetzungseinrichtung 33 übertragen wird
; durch den Angriff des Verbindungsteiles 13 an der Schwinget36 der Übersetzungseinrichtung
33 wird dieselbe um ihren Lagerpunkt 34 verschwenkt und bewegt dabei Uber den gelenkig
mit der Schwinge 36 und dem Übertragungsteil 32 verbundenen Verbindungshebel 35
das Übertragungsteil 32 um seine Lagerachse 31, was eine Drehbewegung des Zeigerwellenritzels
3o durch das eingreifende Übertragungsteil-Z-ahnsegment 32a zur Folge hat. Die Verdrehung
der Zeigerwelle 29 bestimmt den Ausschlag des Zeigern 17.
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Der Zeiger 17 bewegt sich im Bereich einer mit einer Skala 39 außgestatteten
Anzeigetafel - scheibe 4o od.dgl. ;
durch die Ausstattung des Zeigerwerkes
14,15 mit einer Übersetzungseinrichtung 24, 33, kann diese Anzeigetafel 40 mit einem
Messbereich von etwa 270° ausgestattet sein.
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Durch die erfindungsgemässe Ausstattung des Zeigerwerkes 14, 15 mit
einer Übersetzungseinrichtung 24,33 wird in vorteilhafter Weise bei geringster Messgliedbewegung
ein weiterer Zeigerausschlag gewährleistet, wodurch ein genaues Anzeigen und Ablesen
des auf das Messgerät einwirkenden Druckes, der Temperatur od.dgl. möglich ist.
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Ein weiterer Vorteil der Erfindung liegt in der kompakten Bauweise
des Zeigerwerkes 14,15, so dass ein Einbau desselben auch in kleinen Messgeräten
möglich ist.
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Bei der Ausbildung der Übersetzungseinrichtung 24 als Zahnradgetriebe
ist eine Veränderung des Moduls des Zeigerwellenritzels 19 und des Zahnsegmentes
21a sowie eine Vergrösserung des Abstandes Übertragungsteil - Lagerachse 20 und
Zeigerwelle 18 gegenüber den bekannten Zeigerwerken nicht erforderlich, sondern
die Übersetzungseinrichtung 24 wird dem gekürzten Übertragungsteil 21 zugeordnet
und zwischen Übertragungsteil 21 und Zeigerwellenritzel 18 eingeschaltet, so dass
eine kleine Bauweise des Zählerwerkes 14 beibehalten bleibt, die jedoch eine äusserst
günstige BeweungsUbersetzung ermög1icht Durch die Hebelwirkung der Übersetzungseinrichtung
33 wird ebenfalls eine Vergrösserung der Zeigerwerkübersetzung ohne Änderung der
Zahnsegmentgrösse, des Zeigerwellenritzels 18 und dee Moduls erreicht ; dieses Zeigerwerk
33 besitzt ebenX falls eine kompakte Bauweise.
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Die erfindungsgemässen Zeigerwerke mit Übersetsungseinrichtungen eignen
sich insbesondere zum Einbau in MesvgerEte, die einen
hohen Druck
oder eine hohe Temperatur messen sollen.
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Das Zeigerwerk der Erfindung kann auch bei einem mit einer Plattenfeder
arbeitenden Messgerät ( Plattenfedermanometer ) vorgesehen sein.