DE2328937A1

DE2328937A1 - Druckempfindliches messgeraet

Info

Publication number: DE2328937A1
Application number: DE2328937A
Authority: DE
Inventors: James Csaposs; Heinz Eberhard; Anton Menzer
Original assignee: SPRINGFIELD INSTRUMENT CO
Current assignee: SPRINGFIELD INSTRUMENT CO
Priority date: 1972-08-11
Filing date: 1973-06-06
Publication date: 1974-02-28
Also published as: JPS4960277A; DE2328937B2; JPS5323182B2; DE2328937C3; US3805618A; GB1416924A; GB1416923A

Description

DR. MÜLLER-80F-C pihl.-ohyP. or MAN¹TZ dipl.-CHEM. dr. DEUFEL

DIPL.-ING. FINSFERWALD DIPL-ING. GRÄMKOW PATENTANWÄLTE

Hünchen, den 6.b.?3
U1/8ν - 5 2-j'M

Springfield Instrument Company, Inc,
260 iiailroad Avenue, ilackensack,
New Jersey 07602, USA

Druckemofindliebes Me'iger".t

,)ie Erfindung besieht sich auf ein druckemofindliches Me^- :er'.lt und betrifft insbesondere einen vereinfachten Me^-
;er^:itemtrieb, der eine nützliche Anwendung bei A.nzei~;e-, .Uf zeicnnunfjS- und Warne uirichtun^en wie Jaroraetern und
öhenmebern findet.

ei eineiii t,/)iochen Wei'^eräteantrieb fiir ein .ineroid- iaro-.ster od.d'-l. iat eine Kaosel vorgesehen, die druckempfindlich ist und durch ein Bewegungsverstärkunajssystem mit eimern Anzeiger, üblicherweise einem drehbaren Zeiger, der sich :>er eine geeignet geeichte Skalenflache bewegt, gekoooelt

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-Z-

Ziel der Erfindung ist es, eine solche Einrichtung zu vereinfachen und einen wenig aufwendigen Meßgeräte-Antrieb sm schaffen, der in einer Massenproduktion mit relativ geringen Kosten oro Einheit herstellbar ist. Insbesondere ist
Ziel der Erfindung die Schaffung einer vereinfachten Bewegungs-Verstärkungs- und -Übertragungseinrichtung für einen Meßgeräteantrieb, wie einen Antrieb für ein Aneroid-barometer zu schaffen, der eine vereinfachte Konstruktion aufweist, leicht eichbar ist und eine robuste Konstruktion in Verbindung mit einem relativ leichten Zusammenbau auüeist.

Erfindungsgemäß ist ein druckempfindliches Meßgerät vorgesehen mit einer Basisolatte und einer Kaosel, die einen
V/andabschnitt aufweist, der in Abhängigkeit von Änderungen des Fluiddruckes in dieser beweglich ist. Die Kaosel ist
auf der Basisplatte für eine Einstellung und Eichung durch einen herabhängenden Gewindestift angebracht, der mit ier
Kapsel betriebsmäßig verbunden und in einer G-ewindehülse
in der iJasisplatte aufgenommen ist. Ein Rahmen dient da⁷.'i, eine Bewegungs-Verstärkungs- und -Übertragungseinrichtung
zu haltern, und ist so konstruiert, daß er eine .lufschnao )-verbindung mit der Basisplatte vorsieht. Die ^r5ewegungs-7erstärkungs- und Übertragungseinrichtung umfaßt einen Betätigungshebel, der an dem Rahmen an einer wählbaren ersten
Schwenkstelle schwenkbar angebracht ist. Es ist eine Einrichtung vorgesehen, die den 3etätigimgshebel r.iit der Kassel für eine Bewegung in Abhängigkeit von deren bev/oTlichei; "./endteil koppelt, und eine weitere Einrichtung ist an den entsprechenden Enden des letätigungshebels vorgesehen, um li.<; Schwenkbewegung des '.lebels in \bhsn ■·! ^ce i t von der Kaosei.
zu begrenzen. Ein Anzeiger einschließlich einer Zelgerr-c·: ;o ist an dem Rahmen axial zu der Kapsel u::d rechtwinkli - /.n ;lei ersten Schwenkstelle drehbar angebracht. Eine lZuoolun 7s ).·ο Lie ist an dem Rahmen an einer Schwenkstelie drehbar anpjebrashi;, die oaraliel zu der Schwenkstelle des 'ok.-'itigiui :shebe.Ls : vl

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au ι" instand von dieter gelegen ist. Die kuo Vi.un^srolle ist ι^;.^;; cjiner 3chuur verbunden, die um die Achse gewickelt ist ;uii von der ein Ende mit einer Vors :>annun""Mf ede c verbunden lot und das andere Ende um die Kuonlungsrolle gewickelt und τ!j lern betätigungshebel verbunden ist. Weiterhin ist eine jiinrichtun^ vorgesehen, die die Schnur um die Achse gewickelt Kilt und verhindert, daii die Schnur in störender V/eise mit dem aiterungsrahmen in Eingriff tritt.

^rf indungsgenrii ist also eine Bewegungs-übertragungs- und - Verstärkungseinrichtung für ein druckemofindliches Me3ger'-'.t, wie ein Aneroidbarometer vorgesehen, die eine druckemof indliche Kapsel auf v/eist, die durch ein Bewegungs-Verstnrkungs-llebelsystem mit einem Anzeiger gekoooelt ist,
der einen drehbar gelagerten Zeiger urufait, der über eine geeichte Skalenplatte beweglich ist. Die verschiedenen
Komponenten der üewegungs-Übertragungs- und -Verstärkungs-. einrichtung v/eisen eine Aufschnaoo-Konstruktion auf.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung beisoieisweise beschrieben; in dieser zeif^t:

Fi^. 1 eine Draufsicht auf ein druckemofindliches Meßgerät gemäß der Erfindung, wobei die Skalenplatte teilweise

we3.3ebrocb.en ist,
Fi^. 2 eine verrjrJierte Schnittansicht, die von der linken

Seite in Fin;. 1 aus gesehen ist,
Fi^. j einen vergrößerten Aufriß, der von der Vorderseite in Fin;.. 1 aus gesehen ist und weitere Einzelheiten

des Antriebs zeigt,
Fig. '+ eine Schnittansicht im vergrößerten Maßstab entlang

Linie 4—4 in Fig. ^,
Fitg. 5 eine Ansicht, die Einzelheiten einer Kuor>lungsrolle

Fi~. 6 eine Schnittansicht in vergrößerten Maßstab entlang Linie ö-;") in Fig. 2,

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Fig. 7 eine Schnittansicht im vergrößerten Maßstab entlang Linie 7~7 in Fig. 6,

Fig. δ eine Schnittansicht entlang Linie 8-8 in Fig. 6 und Fig. 9 eine Texlschnittansxcht entlang Linie 9-9 in Fig. 8, die den Schwenksitz für den Betätigungshebel - gemäß der Erfindung zeigt.

In Fig. 1 ist ein druckempfindliches Instrument für ein Barometer 10 dargestellt, das Merkmale der Erfindung aufweist, wobei das druckempfindliche Instrument getrennt von der üblichen äußeren Umhüllung oder dem Gehäuse dargestellt ist. Das druckempfindliche Instrument 10, im folgenden Meßgerät 10 genannt, umfaßt eine Basisplatte 12, die in dem Gehäuse oder einer anderen Umhüllung für das druckempfindliche Meßgerät angeordnet werden kann. Auf der Basisplatte 12 ist eine Kapseleinrichtung 14 angebracht, die eine im allgemeinen kreisförmige Konfiguration aufweist und gegenüberliegende, gewellte Kapsel- oder Membranplatten 14a, 14b umfaßt, die entlang ihren Umfangen bei 14c fest miteinander verbunden sind. Die Kapseleinrichtimg 14 weist eine Gestaltung auf, so daß sich ein Wandabschnitt der Platte 14a zu der Platte 14b hin und von dieser weg in Abhängigkeit von Änderungen des Fluiddrucks in der Kapseleinrichtung 14 bewegt. Die Kapseleinrichtung 14 kann ähnlich der sein, wie sie in der Patentanmeldung P 21 33 118.0

beschrieben ist. Der bewegliche Wandabschnitt 14a der Kaoseleinrichtung 14 ist mit einem zentral angeordneten Nippel bzw. Rohrstutzen bzw. Ansatz 14d ausgebildet, der eine flache Oberseite 14e (siehe Fig. 6) aufweist, die sich in aufeinanderfolgende Ebenen parallel zur ^asisplatte 12 in Abhängigkeit von Änderungen des Fluiddruckes bewegt und die Fühlbewegung vorsieht, die auf einen Zeiger 16 durch eine Bewegungsübertragungs- und Verstärkungseinrichtung 18 übertragen werden soll.

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Die Kapsel 14 ist auf der Basisolatte 12 einstellbar angebracht zum Zwecke der Eichung der Bewegung oder Mechanik des druckempfindlichen Meßgerätes 10 mittels eines Eichungs- und ELnstellungs-Gewindestiftes 20, der an einem zu dem Ansatz 14d gegenüberliegenden Wandteil befestigt ist. Der Gewindestift 20 erstreckt sich axial zur Kaosel 14 und ist in einem entsprechenden mit Gewinde versehenen Loch oder einer solchen Hülse 21 aufgenommen, die zentrisch in der Basisolatte 12 ausgebildet ist. Das untere Ende des Einstell-Gewindestiftes 20 ist mit einer Quernut 20a vorgesehen, um das Einsetzen einer Schraubenzieherklinge od.dgl. zu erleichtern, so da'i die flache Oberseite 14e des Ansatzes 14d der Kaosel in dem erforderlichen Abstand von der Basisolatte 12 angeordnet werden kann, um das Meßgerät zu eichen.

Die Bewegungs-Ubertragungs- und -Verstärkungseinrichtung 18 wird durch einen Halterungsrahmen 22 getragen, der eine Halterungsplatte 24 auf Abstand von der Basisolatte 12 Oarallel au dieser angeordnet umfaßt. Die Halterungsolatte 24 erstreckt sich in einer Ebene, die parallel zu der Kaosel 14 über dieser liegt. Von der Halterungsplatte 24 hängen im allgemeinen in Abwärtsrichtung Pingerelemente 26, 28 herab, die in entsorechende Fingeraufnahmeelemente 30, 52 im Paßsitz passen, welche sich im allgemeinen aufwärts von der Basisplatte 12 erstrecken. Die Fingeraufnahmeelemente jO, 32 können entlang ihren Umfangskanten einwärts gebogen sein, um einen Kanal zu definieren bzw. zu grenzen, in welchen die zugeordneten Fingerelemente passen (siehe Fig. 3).

Um eine Aufschnappverbindung zwischen dem Halterungsrahmen und der Basisolatte 12 vorzusehen, umfassen die Fingereletaente 23, 2ä sich nach außen erstreckende Vertiefungen bzw. Eindrückungen 26a, 28a, die in zugeordnete Locher 30a, 32a in den Fingeraufnahmeelementen 30, 32 passen, wobei die Finger-•lufnahmeelemente auf den geneigten Eindrückungen ruhen, wie es in den Fig. 2 und 6 dargestellt ist.

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Somit wird, wenn das Fingerelement 25 in das Finteraufnahmeelement jO eingesetzt wird, die Eindrückung 26a nahe der Oberseite des Loches ^Oa aufgenommen, so da'i dort ein definierter Wechselpaßsitz zwischen der Eindrückung und dem dieser zugeordneten Loch besteht. Dieser Wechseloaßsitz sieht eine Schnapp-Paßsitz-Verbindung vor und soannt ebenfalls den Rahmen 22 in Abwartsrichtung relativ zu der Basisplatte 12 vor. Die Abwärts-Vorspannkraft wird vorgesehen durch das Angreifen der Fingeraufnahmeelemente an der oberen Hälfte der geneigten Eindrückungen, da die Fingeraufnahmeelemente, die nach außen über die Spitze der Eindrückurrcen gebogen worden sind, sich einwärts biegen und eine Kraft normal zu den Eindrückungen ausüben. Diese Kraft kann in eine horizontale und eine vertikale Komponente aufgelöst werden, wobei die letztere eine abwärts gerichtete Kraft auf den Rahmen relativ zu der Basisplatte ausübt.

Der Halterungsrahmen 22 umfaßt ebenfalls parallele mit Abstand angeordnete Wände 334-» 36, die sich im allgemeinen rechtwinklig von der Halterunp;splatte 24- aufwärts erstrecken.

Eine Skalenplatte 38, die geeignete Eichungs-Kennzeichnungen auf ihrer oberen Oberfläche aufweist, kann an den Wänden 34, j6 durch eine geeignete Schnapp-Paßsitz-Verbindung angebracht werden. Von der Skalenplatte 38 hängt ein Skalenplatten-Halterungsrahmen 40 herab, der an der Skalenolatte ?ΰ durch eine ringförmige Niete 42 in axialer Fluchtung mit dem Bewegungs-Übertragungs-Ansatz 14d der Kaosel 14 befestigt ist.

Nach den Fig. 2 und 6 umfaßt der Skalenolatben-Halterungsrahmen 40 in Abwärtsrichtung herabhängende Vorsprünge 44, 46, die an ofen Enden des Skalenplatten-IIalterungsrahmens gelegen sind und an den Wänden jfy ?6 des Halterungsrahmens 22 angreifen können, um dadurch die Skalenolatte an dem Halterungsrahmen zu befestigen. Der Vorsprung 44 umfaßt Aussparungen

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bzw. Nuten 44a, 44b, die mit zugeordneten Planschen der Wände ^4, 36 in Eingriff treten können, um dadurch die Skalenplatte 3ö an dem Halterungsrahmen 22 zu befestigen. Die Nut 44a des Vorsprungs 44 kann mit einem V-förmigen Flansch 36a der Wand 36 in Eingriff treten, während die Nut 44b mit einem V-förmigen Flansch ;>4b der Wand 34 in Eingriff treten kann ^siehe Fig. 2). Die Innenwände der Nuten 44a und 44b sind leicht angewinkelt und zentrieren dadurch die Skalenolatte relativ zu dem Rahmen 22.

Um den Skalenplatten-Halterungsralimen 40 um die Wände ^4, 36 des Halterungsrahmens 22 während des Zusammenbaus zu führen, ist der Vorsprung 44 mit zwei Verlängerungen vorgesehen, die unter den V-förmigen Flanschen herumgebogen werden können. Eine solche Verlängerung 44c ist in Fig. 3 unter dem V-förmigen Flansch ^4b dargestellt, wobei die Verlängerung im allgemeinen parallel zu der Wand p4 verläuft und sich über die gleiche Länge wie diese erstreckt. In einer ähnlichen Weise ist eine weitere nicht gezeigte Verlängerung des Vorsprungs 44 um die Wand j>6 und parallel zu dieser unter dem V-förmigen Flansch 36a gebogen.

Der Vorsprung 46 ist im wesentlichen identisch mit dem Vorsprung 44. So ist nach Fig. 3 der Vorsprung 46 mit einer Nut 46b vorgesehen, die mit einem V-förmigen Flansch 34b der Wand 34 in Eingriff steht. Eine Verlängerung 46c des Vorsprungs 46 ist so gebogen, daß sie sich parallel zu der Wand 34 unter den V»-förmigen Flansch über die gleiche Länge wie diese erstreckt. Wie in dem Fall des Vorsprungs 44 ist der Vorsprung 46 symmetrisch um die vertikale Achse und umfaßt eine nicht dargestellte Nut und eine Verlängerung, die um die Wand 36 gebogen ist und sich riarallel zu dieser über die gleiche Länge wie diese erstreckt. Die Nut tritt in Eingriff mit einem nicht gezeigten entsprechenden V-förmigen Flansch, der von der Wand 36 getBgen wird.

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Infolgedessen ist eine Schnapp-Paßsitz-Verbindung zwischen dem Skalenplatten-Halterungsrahmen 40 und dem Halterungsrahmen 22 vorgesehen und insbesondere die Skalenplatte ^8 wird zentriert und fest gegen den Halterungsrahmen gehalten, um eine klapperfreie Anordnung für das druckempfindliche Meßgerät vorzusehen.

Die Bewegungsubertragungs- und -verstärkungseinrichtung 18 umfaßt einen Betätigungshebel 48, der an dem Halterungsrahmen 22 angelenkt ist für eine Schwenkbewegung um einen wählbaren Schwenkpunkt, der sich längsaxial zur Kapsel 14 erstreckt. Vorteilhafterweise ist die Halterungsplatte 24 des Halterungsrahmens mit gegenüberliegenden herabhängenden ösen 22a, 22b vorgesehen, die aus der Halterungsplatte herausgeschlagen bzw. herausgestanzt sind und wählbare Paare von Lagern 22c, 22d und 22e, 22f für einen Schwenkzapfen >0 für den Betätigungshebel 48 vorsehen.

Nach den Fig. 6, 8 und 9 ist der Betätigungshebel 48 mit einem Arm 48a vorgesehen, der über dem Ansatz der Kaoseleinrichtung liegt und einen herabhängenden Vorsprung 48b (siehe Fig. 6) aufweist, der auf der flachen Oberseite 14e der Kapsel 14 gelagert ist. Wenn sich die flache Oberseite 14e des Ansatzes 14d in Abhängigkeit von einer Ausdehnung oder einem Zusammenziehen der Kapsel 14 bewegt, schwingt oder schwenkt der Betätigungshebel oder das Glied 48 um den Schwenkzapfen 50. Der Betätigungshebel 48 ist ebenfalls mit zwei wählbaren Sitzen für den Schwenkzapfen ^O vorgesehen, um einen wählbaren Gelenkpunkt oder Schwenkpunkt für den Betätigungshebel vorzusehen. Dies ist beispielsweise von Vorteil, um einen Grad an Flexibilität für die Änderung des Hebelverhältnisses und infolgedessen des Skalenfaktors des druckempfindlichen Meßgerätes vorzusehen. Nach den Fig. 8 und 9 is_t der Betätigungshebel 48 mit einem Paar von Press-Stücken 48c, 48d ausgebildet, wobei das Paar

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yon Press-Stücken entweder einen ersten Sitz s. oder einen zweiten Sitz Sp für den Schwenkzapfen 50 definiert. Eine Ouerstange 48e, die Wenfalls aus dem "Betätigungshebel 48 gedrückt ist, hält den Schwenkzapfen 50 entweder in dem einen oder in dem anderen der Sitze S^, oder Sp. Wenn der Schwenkzapfen 50 in den Sitz S^ eingesetzt ist, dann tritt der Schwenkzapfen mit den Lagern 22c, 22d in Eingriff. Wenn andererseits der Schwenkzaofen den Schwenkhebel um den Sitz Sp schwenkt, dann steht der Schwenkzaofen mit den Lagern 22e, 22f in Eingriff. Der Betätigungshebel 48 ist vortei.lhaf terweise um die Verbindungsstelle der Sitze S^ und Sp ausbalanciert, um jegliche Stellungsfehler zu verringern, wenn die Einrichtung in verschiedenen Stellungen ausgerichtet wird.

Der Betätigungshebel 48 ist ebenfalls mit einem einstellbaren Anschlag 43f vorgesehen, der an einem Ende des Betätigungshebels ausgebildet ist. Der Anschlag 48f ist unter einem Winkel, beispielsweise einem Winkel von näherungsweise 20° zu dem Betätigungshebel angeordnet, so daß sich der einstellbare Anschlag von dem Ende des Betätigungshebels aufwärts erstreckt (siehe Fig. 5). Der Anschlag 48f begrenzt die Bewegung des Betätigungshebels, wenn dieser entgegen dem Uhrzeigersinn (in Fig. 3 gesehen) in Abhängigkeit von einer Ausdehnung der Kapsel 14 schwenkt, durch Anschlagen an dem ioden der Halterungsolatte 24.

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Der Betätigungshebel 48 umfaßt ebenfalls einen etwas schmaleren Armabschnitt 43g, der ein Ende auf v/eist, das bei 48h nach oben gebogen und nach innen gekrümmt ist, um eine Schnur 52 aufzunehmen, die durch eine Öffnung 24a in der Halterungsolatte 24 verläuft (saäie Fig.7). Das Ende der Schnur 52 verläuft über das gekrümmte Ende 48h und ist an dem Boden des Betätigungshebels 48 durch einen sich abwärts erstreckenden Vorsprung 48i befestigt, der über die Schnur gekrimpt bzw. gequetscht ist. Um einen Anschlag für den Betätigungs-

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hebel 48 vorzusehen, wenn der Hebel im Uhrzeigersinn schwenkt, umfaßt die Halterungsplatte 24 einen einstellbaren Anschlag 24b, der sich unter einem kleinen Winkel an der Öffnung 24a der Halterungsplatte aufwärts erstreckt. Somit stöiit, wenn sich der Betätigungshebel 48 im Uhrzeigersinn (in Pig. G gesehen) in Abhängigkeit von einem Zusammenziehen der Kaosel 14 bewegt, der Armabschnitt 48g nach einer vorbestimmten Drehung des Hebels gegen den Anschlag 24b, wodurch die bewegung des Betätigungshebels begrenzt wird. Somit wird durch den Anschlag 24b an der Halterungsplatte 24 und den Anschlag 48f an dem Betätigungshebel der Bereich der Schwenkbewegung oder Schwingbewegung des Betätigungshebels 48 gesteuert bzw. kontrolliert.

Die Schnur 52 ist mit einer Kupplung, einem Differential oder einer Verhältnisscheibe 54 verbunden, die zwischen den aufrechten Wänden 34, 36 des Halterungsrahinens 22 angeordnet ist. Die Kupplungsscheibe bzw. KupOlungsrolle 54, die vorteilhafterweise aus Kunststoff gegossen bzw. gesoritzt ist, umfaßt eine zentrale Bohrung 54a, durch welche ein Schwenkzapfen 56 eingesetzt ist, der in Lagern :34c, 36c in den Wänden 54, 36 ruht. Der Ort der Lager 54c, 36c ist so vorgesehen, daß der Schwenkzapfen 56 im allgemeinen parallel zu dem Schwenkzapfen 50 des Betätigungshebels und auf Abstand von diesem angeordnet ist. Der Schwenkzapfen 56 weist vorteilhaftepweise einen etwas größeren Durchmesser als die zentrale Bohrung 54a auf,/daß ein Festpaßsitz zwischen dem Schwenk- ^ und der Kupplungsrolle vorgesehen ist.

Nach Fig. 5 weist die Kupplungsrolle 54 eine im allgemeinen zylindrische Rollenoberfläche 54b und eine im allgemeinen zylindrische Rollenoberfläche 54c auf. Der Durchmesser der Rollenoberfläche 54b ist kleiner als der der Rollenoberfläche 54c, wobei die zwei Rollenoberflächen durch einen zylindrischen Flansch 54d getrennt sind. Beispielsweise

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kann der Durchmesser der Rollenoberfläche 5^c zweimal so groß sein wie der Durchmesser der Rollenoberfläche 54b. Die Schnur 52 erstreckt sich von dem Betätigungshebel 48 aufwärts und ist ein oder mehrere Male um die Rollenoberfläche 54-b gewickelt. Die Schnur verläuft dann durch einen Schlitz 54e im Flansch 5^d. Der Schlitz ^r54d ist größennffiig in bezug auf die Schnur 52 so bemessen, daß die Schnur in dem Schlitz effektiv verankert ist. Infolgedessen verbindet die Schnur 52 den Betätigungshebel 48 betriebsmäßig mit der Kupplungsrolle 5^·» so daß eine Schwingbewegung des Betätigungshebels auf die Kupplungsrolle übertragen wird. Die Schnur 52 tritt aus dem Schlitz 54e heraus und ist ein oder mehrere Male um die Rollenoberfläche 5^-c gewickelt.

Die Schnur 52 geht im allgemeinen tangential von der Rollenoberfläche 54c weg und ist um eine Welle 5" für einen Zeiger 16 gewunden oäer gewickelt. Die Schnur 52 ist um einen zylindrischen Wellenabschnitt 53a gewunden, der einen Schlitz 5Sb aufweisen kann (siehe Fig. 4), v/odurch ein Gleiten der Schnur relativ zu der Welle ausgeschlossen wird.

Die Schnur 52 ist dann weiter um den Wellenabschnitt 58a gewickelt und verläuft im allgemeinen tangential von der V/eile ab, wobei das Ende der Schnur 52 an einer Meßgeräte- und Anzeige-Feder 50 befestigt ist, in dem die Schnur in das bereits gekrimpte bzw. umgebogene Ende 60a der VorsOannungsfeder eingesetzt ist. Es wurde gefunden, daß es genügt, die Schnur an der Vorspannungsfeder in angemessener V/eise zu befestigen-, ohne daß es erforderlich ist, die Schnur an die Vorspannungsfeder anzuknoten oder an dieser in anderer Weise zu befestigen.

Die Vorspannungsfeder 60 weist eine im allgemeinen U-formige Konfiguration auf, erstreckt sich durch eine Öffnung 54e in der Wand 34 (siehe Fig. j) und ist an den Wänden 54, ■)>) des Halte-

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rungsrahmens 22 in in den Wänden vorgesehenen IIalterungsschlitzen 54d, 36d angebracht. Wenn die Vorsoannungsfeder 60 einmal in die Halterungsschlitze 5^-d, 35d eingesetzt ist, neigt die Spannung der Vor'spannungsfeder durch deren Verbindung mit der Schnur 52 dazu, die Feder fest in die Halterungsschlitze zu setzen. Die Vorsoannungsfeder kann weiterhin in den Halterungsschlitzen durch die umgebogenen Verlängerungen des Vorsprungs 4-6, wie des Vorsprungs ''!-5c (siehe Fig. 5) befestigt sein, wodurch verhindert wird, daß die Voraannungsfeder sich nach außen in einer Richtung parallel zu den Wänden 34, 36 bewegt. Zusätzlich kann die Vorspannungsfeder 60 mit Federteilen 60b, 60c (siehe Fig.7) vorgesehen sein, die so gebogen sind, daß sie im allgemeinen parallel zu den Wänden 3⁷^ 36 verlaufen und dadurch eine Relativbewegung zwischen der Vorspannungsfeier und den Wänden 34, 55 in einer Richtung im allgemeinen rechtwinklig zu den Wänden begrenzen bzw. verhindern. Obgleich die Feder festgehalten wird, besteht normalerweise kein Kontakt zwischen den Wänden 34, 56 und den Federabschnitten 60b, 60c und die Feder 60 kann in den Schlitzen 54d, 36d schwenken, um sich selbst mit der Schnur 52 auszurichten.

Nach den Fig. 5i 4- und 6 ist die Welle 58 auf dem Halterungsrahraen 52 gelagert, so daß die Welle im allgemeinen senkrecht zu der Ebene der Halterungsplatte 24-, axial zur Kaoseleinrichtung 14 und rechtwinklig zum Schwenkzapfen 50 des Betätigungshebels angeordnet ist. Die Welle 58 weist eine Wellenachse 53c auf, die an einem Ende in eineia Lagerloch 24c der Halterungsplatte 24 gelagert ist. Das andere Ende der Wellenachse 58c ist in einem Lagerloch 62a gelagert, das in einer Lagerplatte mit umgekehrter U-Form 62 (siehe Fig. 4) definiert ist. Die Lagerolatte 62 umfaßt herabhängende Schenkel 62b, 62c, die kreuzweise an der Oberseite der Wände 34-» 56 sitzen. Um die Lagerplatte 52 relativ zu den Wänden 34, 56 richtig auszurichten, kann die Lagerplatte kreuzweise in Nuten 54-f (siehe Fig. 3) und 36f (siehe Fig. 6) ruhen, die

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an der Kopfseite der Wände 34·, -j6 definiert sind. Die Lagerplatte 62 ist ebenfalls so konstruiert, daß sie eine Schnaop-Paßsitz-Verbindung zwischen der Lagerplatte und den Wänden J¹^j j6 vorsieht. Nach Fig. 4- wird eine solche Schnapo-Paßsitz-Verbindung durch Ausschnitte G2d, S2e vorgesehen, die in dem herabhängenden Schenkel 62b bzw. 62c der Lagerolatte 62 definiert bzw. begrenzt sind. Der Boden dieser Ausschnitte tritt in Eingriff mit zugeordneten rampenähnlichen Vorsorüngen ^4g, ^)6g der Wände 34, 36. Somit sieht dieser Wechselpaßsitz der rampenähnlichen Vorsprünge der Wände 34-, 36 mit den herabhängenden Schenkeln der Lagerolatte 62 eine rüttelfreie bzw. erschütterungsfreie Anordnung vor, die die Lagerplatte in angemessener Weise an ihrem Platz hält.

liach Fig. 4 umfaßt die Lagerplatte 62 einen sich aufwärts erstreckenden Nippel bzw. Ansatz 62f, wobei der Wellenabschnitt 53a der Welle 53 in den durch den Ansatz gebildeten Raum im Paisitz paßt. Ein besonderer Vorteil dieser Konstruktion besteht darin, daß die obere Oberfläche 62g der Lagerplatte als ein Flansch wirkt und verhindert, daß die Schnur 32 von dem Wellenabschnitt 53a herunterkriecht bzw. rutscht und sich um die Wellenachse 53c wickelt und dadurch den Betrieb der Einrichtung beeinträchtigt bzw. stört.

Die Wellenachse .33c ist durch das Lagerloch 62a der Lagerolatte 62 hindurch fortgeführt und erstreckt sich aufwärts durch das Zentrum der ringförmigen Niete 42. Der Zeiger wird von der Wellenachse 5öc getragen und ruht auf dieser durch eine geeignete Kappe 16a, die auf der Oberseite der Welle 53c ruht, so daß durch eine Drehung der Wellenachse 3&C, die durch eine Bewegung der Schnur 52 hervorgerufen wird, der Zeiger 16 in einer Bogenrichtung entlang der Oberseite der Skalenolatte 38 bewegt wird.

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Es wird jetzt eine typische Anordnungsfolge und eine typische Betriebsfolge beschrieben. Das druckempfindliche Meßgerät 10 ist im allgemeinen aus drei Unteranordnungen aufgebaut, wobei die von der Basisplatte 12 getragene Kapsel 14- eine der Unteranordnungen bildet, während die Bewegungs-Ubertragungs- und -Verstärkungseinrichtung 18, die von dem Halterungsrahmen 22 getragen wird, die zweite Unteranordnung und die SkalexiOlatte jQ mit dem Skalenplatten-Halterungsrahmen 40 die dritte Unteranordnung bilden.

Die erste Unteranordnung wird zusammengebaut, indem die Kapseleinrichtung 14 auf der Basisplatte 12 mittels des Eichungs- und Einstellungs-Gewindestiftes 20 angebracht wird, der in die Hülse 21 der Basisolatte geschraubt wird, so daß der Bewegungs-Übertragungs-Nippel bzw. -Ansatz14 die nach oben und von der Basisplatte 12 weg gerichtet ist.

Die zweite Unteranordnung wird 30 zusammengebaut, daß der Betätigungshebel 43 unter der Halterungsplatte 24 angeordnet ist, wobei der Betätigungshebel um einen Gelenkpunkt schwenkbar ist, der in Abhängigkeit von dem Ort des Schwenk-Zapfens 50 in den Lagern 22c, 22d und des Sitzes S^, oder der Lager 22e, 22f und des Sitzes Sp wählbar ist. Die Schnur wird an ihrem einen Ende an dem Ende des Betätigungshebels 48 befestigt, indem die Verlängerung 48i über die Schnur gequetscht wird. Die Schnur wird um die Rollenoberfläche 54b der Kupplungsrolle 54 gewickelt, in den Schlitz 54-e des Flansches 54c eingesetzt (wodurch die Schnur an diesem Punkt effektiv befestigt wird) und um die Rollenoberfläche 54c der Kupplungsrolle gewickelt. Die Kupplungsrolle 54 wird an dem Halterungsrahmen 22 durch den Schwenkzapfen 56 befestigt, der die Kupplungsrolle zwischen den Wänden 54-, 56 des Halterungsrahmens haltert.

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Es werden zahlreiche Vorteile bei Benutzung einer Kupplungsrolle, wie sie hier beschrieben ist, erreicht. Erstens ist die KuOolungsrolle 56 ein gegossenes bzw. geformtes Teil und es ist infolgedessen möglich, die Durchmesser der Rollenoberflächen 54-b, 5^-c in viel größerer Toleranz zu halten im Vergleich zu anderen Typen von Hebelsystemen, als wenn beispielsweise ein Winkelhebelsystem mit zwei verschiedenen Hebelarmen benutzt würde. Da dieses Teil p~egossen bzw. geformt wird, ist es relativ billig herzustellen und die Schnur 52 kann leicht in dem Schlitz 5^-e befestigt werden, wobei der "Speicher" . ^;':.:emory") des gegossenen Kunststoffs die Schnur an diesem Punkt ohne das Erfordernis für ein Ankleben od.dgl. verankert. Die Schnur wird lediglich in den Schlitz hineingleiten gelassen und an ihrem Platz gehalten, was es ermöglicht, eine kontinuierliche Schnur (anstatt zweier Schnüre) zu benutzen. ,■iU.:>erde^ stellt die Kupt>lungsrolle eine Perfekt symmetrische und ausbalancierte Struktur dar, so daß keine versetzten · Kr "ate auftreten, wie es der Fall bei einem Winkelhebel mit zwei, verschiedenen Hebelarmen sein würde. Die Rolle ist in allen Stellungen oder Ausrichtungen des Barometers ausbalanciert bzw. befindet sich in allen Stellungen oder Ausrichtungen des Barometers im Gleichgewicht. Ein weiterer Vorteil dieses Tyοs einer Kupplungsrolle gegenüber einer Winkelh.ebeieinrichtu.n~; mit zwei Hebelarmen besteht darin, da'i der Ort der Kupplungsrolle in keiner Weise kritisch in bezug auf den Ort des Schwenktmnktes fir den Kupplungshebel ist. Schließlich weist dieser Einrichtungstyo einen Vorteil gegenüber bekannten Winkelhebeleinrichtungen mit zwei Hebelarmen insofern auf,/axe Schnur von der Kupplungsrolle in einer einzigen Ebene abgeht, während bei einem Winkelhebel der Angriffswinkel relativ zur Welle sich ändert, wenn sich der Winkelhebel deht; infolgedessen sieht die Kuoolungsrolle eine Einrichtung vor, die relativ leicht geeicht und eingestellt werden kann, da kein Problem bezüglich einer "Kantung" (^:lsquaring") der Einrichtung besteht, wie es bei beirannten Winkelhebeieinrichtimgen gegeben ist.

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BAD ORIGINAL

Die Schnur 52 läuft von der Kuoplungsrolle herunter und wird um die Wellenabschnitte 58a der Welle 58 gewickelt. Die Welle wird in ihrer aufrechten Stellung durch die Wellenachse 58c gehalten, die an der Halterungsolatte 24 und der Gelenkplatte 62 angelenkt ist, wobei die letztere im Schnapp-Paßsitz an ihre Stelle an den Wänden 54, jG des Rahmens j>2 gebracht wird. Die Schnur wird um die Welle gewickelt (und an der Welle mittels des Schlitzes 58b befestigt) und an der Vorspannungsfeder 60 befestigt, inden die Schnur in das umgebogene Ende 60a der Feder eingesetzt wird. Die Vorspannungsfeder wird in die in den Wänden 54, -j>G vorgesehenen Schlitze eingesetzt und die Vorspannungskraft der Schnur bewirkt, daß die Feder an ihrem Platz bleibt.

Die die Bewegungsübertragungs- und -Verstärkungseinrichtung 18 umfassende Unteranordnung wird auf die die Kapsel 14 tragende Unteranordnung mit Schnapp-Paßsitz aufgesetzt. Mit anderen Worten, die Fingerelemente 26, 28 des Halterungsrahmens 22 werden in die Fingeraufnahmeeleraente 50, 52 der Basisplatte eingesetzt. Eine Aufschnapp-Konstruktion wird durch die V/echselwirkung der Eindrückungen 26a, 28a mit den Löchern 30a, 32a erreicht. Wenn sich diese zwei Unteranordnungen an ihrem Platz befinden, wird die Skalenolatten-Unteranordnung mit diesen verbunden, wobei die ringförmige Niete 42 um die sich aufwärts erstreckende Wellenachse 48c angeordnet wird. Die Skalenplatten-Unteranordnung wird an ihre Stelle im Schnapp-Paßsitz gebracht, wobei die abwärts hängenden Vorsprünge 44, 46 des Skalenr>latten-Halterungsrahmens 40 mit den V-förmigen Flanschen in Eingriff treten, die von den Wanden des Halterungsrahmens 22 getragen v/erden.

Im Betrieb bewirken Änderungen deü atmosphärischen oder eines anderen Druckes in der Kapsel 14 ein Anheben und Abfallen des Bewegungs-Ubertragungs-Kipoeis bzw. -Ansatzes 14d in zu der Basisplatte 12 parallel angeordneten Ebenen. Dadurch wird

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wiederum eine Schwing- oder Schwenkbewegung des Betätigungshebels 4O hervorgerufen, wobei diese Bewegung über die Schnur 32 zu der Kupplungsrolle 5^ übertr^n wird. Die Bewegung der Kuoplungsrolle 'j¹+ (die durch das Verstürkungsverhältnis zwischen den zwei Rollenoberflächen verstärkt wird) wird zu der Welle 32 übertragen, die wiederum den Zeiger 16 bewegt und dadurch den richtigen Atmosphärendruck anzeigt. Die Vorsoannungsfeder 60 ist vorgesehen, um die Einrichtung vorzusoannen. Die Anschläge 48f an dein Betätigungshebel und 26b an der Halterungsplatte sehen Grenzen für die Schwenkbewegung des Betätigungshebels vor.

Erfindungsgemäß ist also eine relativ einfache und infolgedessen billige Bewegungs-Verstärkungseinrichtung für ein druckempfindliches Meßgerät vorgesehen, das die erforderliche Funktionalität für die gedachten Zwecke aufweist. Die Konstruktion ist so vorgesehen, daß sie in einer Massenproduktion hergestellt werden und die Eichung einfach, leicht und direkt ausgeführt werden kann. Weiterhin ist die Konstruktion des druckempfindlichen Meßgerätes so vorgesehen, daß die Gesamtmechanik robust ist, wobei rüttelfreie bzw. erschütterungsfreie Verbindungen zwischen den verschiedenen Teilen von dieser vorgesehen sind. Es wurde gefunden, daß die zusammengebaute Einrichtung über eine Strecke von näherungsweise 1,20 m bis 1,80 m (four to six feet) auf eine harte Oberfläche im freien Fall fallengelassen werden kann, ohne daß die Einrichtung nachteilig beeinflußt wird.

- Patentansprüche -

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Claims

Patentansprüche

M. !Druckempfindliches Meßgerät mit einer Basisolatte, einer ^—''auf der Basisplatte angebrachten druckempfindlichen Kaosel, die einen Wandabschnitt aufweist, der in Abhängigkeit von Änderungen des Fluiddruckes in dieser beweglich ist, mit einem an der Basisplatte befestigten Rahmen, der eine HaI-terungsplatte aufweist, die sich in einer Ebene im allgemeinen parallel zu dem Wandabschnitt der Kapsel über diesem erstreckt, und mit einem Betätigungshebel, dadurch gekennzeichnet, daß eine Schwenkeinrichtung (50) den Betätigungshebel (43) auf der 3asist>latte (24) an einer ersten Schwenkstelle (S_x. oder Sp) haltert, die sich parallel zu der Ebene der Halterungsplatte und längs axial zu der Kapsel (14) und im Eingriff mit dieser erstreckt, daß eine Anzeigeeinrichtung mit einer Zeigerachse (5^) an dem Rahmen senkrecht zu der Ebene der Ilalterungsülatte, axial zu der Kapsel und rechtwinklig zu der ersten Schwenkstelle drehbar angebracht ist, daß eine KuOOlimgs-Iiie.aenscheibe bzw. -Rolle (54) über eine Einrichtung (55) an dem Rahmen in der Weise schwenkbar angebracht ist, daß sie parallel zu der ersten Schwenkstelle und auf Abstand von dieser angeordnet ist, daß eine Schnur (52) um die lchse gewickelt und an der KuT>plungsrolle befestigt ist, daß eine Meßgeräte- und Anzeige-Vorsoannungsfeder (60) mit der Schnur betriebsmäßig verbunden ist und daß eine Einrichtung (I4d, 4üe) eine Bewegung des Betätigungshebels zu der Kupr) lungsrolle überträgt.

2. Meßgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schnur (52) den 'tetätigun-G^ebel (48) mit der Kupplungsrolle (54) verbindet.

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■j. Meßgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungsrolle eine erste zylindrische Rollenoberfläche (54b) und eine zweite zylindrische Rollenoberfläche (54-c) aufweist und daß der Durchmesser der zv/eiten zylindrischen Rollenoberfläche größer als der Durchmesser der ersten zylindrischen Rollenoberfläche ist.

4. Heßgerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich- ;-. e t, daß die mit der Achse verbundene Schnur um die zweite Rollenoberfläche gewickelt ist und daß die mit dem betätigungshebel verbundene Schnur um die erste zylindrische Rollenoberfläche gewickelt ist.

5. Heßgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schnur in einem Schlitz (54-e) verankert ist, der in der Kupplungsrolle ' definiert ist.

6. Druckenrofindliches Meßgerät mit einer Basisolatte, einer druckempfindlichen Kapsel, die auf der BasisOlatte angeordnet ist und einen Wandabschnitt aufweist, der in Abhängigkeit von Änderungen des Fluiddruckes in dieser beweglich ist, und mit einer Bewegungs-Verstärkungseinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß ein Rahmen (22) die Bewegungs-Verstärkungseinrichtung (1^, 44) in Eingriff mit der Kapsel (14) trägt und eine Halterungsolatte (24) aufweist, die sich in einer Ebene im allgemeinen "oarallel zu dem Wandabschnitt (14a) der Kaosel und über diesem erstreckt, und daß eine Einrichtung (25, 28, 30, j>2) eine 3c]raap"o-?aßsitz-Verbindung zwischen dem Rahmen (22) und der Basisplatte (12) zum Haltern des Rahmens an der '■asisolatte vorsieht.

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7. Meßgerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterungseinrichtung Finger (26, 26), die von der Halterungsplatke herabhängen und sich in einer Ebene im allgemeinen senkrecht zu der Halterungsplatte erstrecken, und eine Kanaleinrichtung (JO, -j2) aufweist, die sich im allgemeinen aufrecht von der Basisplatte in einer Ebene im allgemeinen senkrecht zu der 'Racisplattc erstreckt.

8. Meßgerät nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmen (22) einen ϊ/andabschnitt

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(;>4, 36) aufweist, der sich/allgemeinen aufrocht von der Halterungsplatte in einer Ebene im allgemeinen senkrecht zu der Halterungsplatte erstrekt, und daß eine Skalenplatte (jh) eine herabhängende Einrichtung (4-4, 4G) aufv/eist, die mit dem Wandabschnitt zusammenwirkt und eine Schnaprj-Paßsitz-Verbindung zwischen der Skalenplatte und dem Rahmen bildet und ebenfalls die Skalenolatte relativ zu dem Rahmen zentriert.

9. Meßgerät mit einer Basisplatte, einer druckempfindlichen Kaosel, die auf der Basisplatte angebracht ist und einen Wandabschnitt aufweist, der in Abhängigkeit von Änderungen des Pluiddruckes in dieser beweglich ist, und mit einem an der Basisplatte angebrachten Rahmen, dadurch gekennz eichnet, daß ein betätigungshebel (4c?) an dem Rahmen für ein Ineingrifftreten mit dem Wandabsclmitt (14e) schwenkbar angebracht ist, daß eine KuOOlungs-Rieuienscheibe bzw. -Rolle (54) an dem Rahmen schwenkbar angebracht ist, daß eine Anzeigereinrichtung (16) eine Zeigerachse (5^) aufv/eist, die an dem Rahmen drehbar angebracht ist, daß eine Einrichtung (52) eine Bewegung von dem Betätigungshebel zu der Achse über die Kupplungsrolle überträgt und daß eine Meßgeräte- und A.nzeige-Vorspannungsfeder (60) mit der Bewegungs-Übertragungs-Einrichtung betriebsmäßig verbunden ist.

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10. ^ewegungs-Verstärlcungs-Einrichtung für ein druckempfindliches Meßgerät mit einem Trägerrahmen für die Bewegungs-Verstärkungseinrichtung, der eine Halterungsplatte aufweist, und mit einem Betätigungshebel, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung den "Betätigungshebel auf dem Rahmen an einer ersten Schwenkstelle (S^ oder S₀) schwenkbar haltert, die sich parallel zu der Ebene der Falterungsplatte erstreckt, daß eine Anzeigeeinrichtung mit einer Zeigerachse (58) auf dem Rahmen senkrecht zu der Ebene der Halterungsplatte drehbar angebracht ist, daß eine Einrichtung eine Kupplungs-Riemenscheibe bzw. -Rolle (54·) an dem Rahmen an einer zweiten Schwenkstelle (5S), die parallel"zu der ersten Schwenkstelle und auf Abstand von dieser liegt, schwenkbar haltert, daß eine Schnur (52) um die Achse gewickelt und mit der Kupplui^srolle und dem Betätigungshebel betriebsmäßig verbunden ist und daß eine gemeinsame Meßgeräte- und Anzeiger-Vorspannungsfeder (60) mit der Schnur betriebsmäßig verbunden ist.

11. Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Betätigungshebel eine Einrichtung (14-c, 14-d) für ein wahlweises Schwenken des Betätigungshebels an einer ersten Betätigungshebel-Schwenkstelle oder einer zweiten Betätigungshebel-Schwenkstelle aufweist.

12. Einrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Betätigungshebel eine Einrichtung aufweist, die an einem Ende von diesem vorgesehen ist und einen Anschlag (4-8f) vorsieht, wenn der Betätigungshebel in einer ersten Richtung geschwenkt wird, und daß eine Einrichtung an dein anderen Ende des "Betätigungshebels angeordnet ist, die einen Anschlag (4-^i) vorsieht, wenn der betätigungshebel in der entgegengesetzten Richtung geschwenkt wird.

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Λ). Einrichtung; nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmen eine lussparun^seinrichtunp; (62p;) auf v/eist, die verhindert, do. ί die um die Achse gewickelte Schnur (32) das Achsen-Drc::·- lager verschmutzt oder unwirksam macht.

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