DE202019000909U1

DE202019000909U1 - Messgeräteeinheit mit einer Skala und einem Zeiger mit Grenzmomentkupplung

Info

Publication number: DE202019000909U1
Application number: DE202019000909.4U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2019-02-23
Filing date: 2019-02-23
Publication date: 2019-04-05
Anticipated expiration: 2029-02-24

Abstract

Messgerät mit Zeiger und Skala, dadurch gekennzeichnet, dass die Referenzlage des Zeigers zur Skala mit einer Grenzmomentkupplung und der Referenzfahrt gegen einen festen definierten Anschlag von der Steuereinheit festgestellt wird.

Description

Das vorgestellte Messgerät mit einer Skala und einem Zeiger hat den Vorteil, dass es für die präzise Anzeige eines Messwertes auf der Skala keinen Zeigerpositionsdetektor oder eine Nullreferenzfahrt mit Endschalter benötigt.
Der Stand der Technik betreffender Messgeräte mit Zeigern beschreibt die optimierte Ausleuchtung der Skala wie in der Patentschrift EP25655921B1 „Messgerät mit Zeiger“ oder der Detektion der Zeigerposition wie in der Patentschrift „Messgeräteeinheit mit einem Magnetzeiger-Positionsdetektor“ DE10337282B4 dargestellt.
In der Patentschrift DE10337282B4 ist die Problemstellung der Erkennung der Zeigerstellung dadurch gelöst, dass eine definierte Zeigerposition als Referenz durch einen magnetischen Sensor erfasst wird. In einem Rotationsteil ist ein Zeigerpositionsdetektor untergebracht, sodass mit einer zusätzlichen Messeinrichtung die Steuereinheit in der Lage ist, die Stellung des Zeigers erkennen zu können.
Die vorliegende Erfindung löst das Problem der Erkennung der Zeigerlage ohne eine zusätzliche Messeinrichtung, sondern mit einer Referenzfahrt an einen bekannten Anschlag und das Durchrutschen des Zeigers durch eine einfach aufgebaute Grenzmomentkupplung.
Dies wird mit einer Grenzmomentkupplung ausgeführt, die als Einscheibenreibkupplung bezeichnet werden kann. Die zugehörige Normalkraft zur Erzeugung der Reibkraft wird mit einem einfachen dauermagnetischen Kreis erzeugt, der direkt auf die magnetische Motorwelle wirkt.
Die vorgestellte Erfindung ist damit einfach aufzubauen und benötigt keine zusätzlichen toleranzempfindlichen Bauteile und Messeinrichtungen.
Das Problem der Zeigerlagenerkennung wird durch den formulierten Hauptanspruch so gelöst, dass in dem vorgestellten Ausführungsbeispiel die erforderliche Referenzfahrt mit Grenzmomentkupplung gegen einen definierten Anschlag mit einer Reibungskupplung realisiert wird. Es ist auch vorstellbar, andere Kupplungsprinzipien, wie eine direkt wirkende dauermagnetische Kupplung oder eine Rastkupplung, einzusetzen.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der 1 bis 2 erläutert.
Es zeigen:

1 die perspektivische Ansicht des Messgerätes mit Zeiger und Skala als Raumtemperaturmessgerät und dauermagnetisch unterstützte Reibkupplung
2 das Messgerät mit Zeiger und Skala im Schnitt mit dauermagnetisch gehaltenem Zeiger an der Motorwelle.

Das Gehäuse (100) des Messgerätes nimmt alle Bauteile einschließlich einer batteriegespeisten Steuereinheit (500) auf. Der Zeiger (300) kann auf der Skala (200) Messwerte wie Temperatur, Geschwindigkeit oder Feuchtigkeit anzeigen. Damit die Steuereinheit (500) die Nullposition des Zeigers zur Skala feststellen kann, wird kein Positionssensor notwendig. Die Nullposition wird dadurch festgelegt, dass der Antriebsschrittmotor (400) am Anfang der Messung mit dem Zeiger (300) gegen den Anschlag (201) der Skala (200) fährt. Es ist erforderlich, dass die Antriebswelle (401) überdreht wird und durch die ausgeführte Grenzmomentkupplung der Zeiger (300) sicher gegen den Anschlag (201) gefahren wird. Danach ist der Steuereinheit die Winkelstellung relativ zum Anschlag bekannt und der Messwert kann genau auf der Skala (200) angezeigt werden. Die Grenzmomentkupplung ist in dem Ausführungsbeispiel so ausgeführt, dass der Zeiger (300) auf der Motorwelle (401) drehbar gelagert ist und dass das Drehmoment durch eine Reibkraft übertragen wird. Die Reibkraft entsteht durch die dauermagnetische Normalkraft, denn durch den Dauermagneten (303) mit dem magnetischen Rückschluss (302) wird der Zeiger (300) axial zur Welle des Antriebsschrittmotors angezogen. Das Drehmoment der ausgeführten Grenzmomentkupplung ist deutlich geringer als dass Drehmoment des Motors (400), so dass der Zeiger (300) sicher an den Anschlag (201) bei der Referenzfahrt gedrückt wird.
Bezugszeichenliste

(100): Gehäuse des Messgerätes
(200): Skala im Ausführungsbeispiel für Raumtemperatur
(201): Mechanischer Anschlag für Zeiger
(300): Zeiger zur Anzeige von Messwerten
(301): Mittellinie der Rotationswelle
(302): In den Zeiger eingelegtes magnetisches Rückschlussteil
(303): Dauermagnet als Haftmagnet für die Antriebswelle
(400): Antriebsschrittmotor für den Zeiger
(401): Antriebswelle des Schrittmotors
(500): Steuereinheit mit Batterien für den Antriebsmotor

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

EP 25655921 B1 [0002]
DE 10337282 B4 [0002, 0003]

Claims

Messgerät mit Zeiger und Skala, dadurch gekennzeichnet, dass die Referenzlage des Zeigers zur Skala mit einer Grenzmomentkupplung und der Referenzfahrt gegen einen festen definierten Anschlag von der Steuereinheit festgestellt wird.
Messgerät mit Zeiger und Skala, nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Grenzmomentkupplung mit einem dauermagnetischen Haftkreis im Zeiger zur Motorwelle realisiert wird.
Messgerät mit Zeiger und Skala, nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass ein anderes Wirkprinzip der Grenzmomentkupplung für das Durchrutschen gegen den Anschlag ausgeführt wird.