DE2607798C3

DE2607798C3 - Display device for measuring or regulating devices

Info

Publication number: DE2607798C3
Application number: DE19762607798
Authority: DE
Inventors: Horst Dipl.-Ing. 7000 Stuttgart Bader
Original assignee: Eckardt AG
Current assignee: Eckardt AG
Priority date: 1976-02-26
Filing date: 1976-02-26
Publication date: 1979-10-04
Also published as: DE2607798A1; DE2607798B2

Description

Die Erfindung betrifft eine Anzeigevorrichtung für Meß- oder Regelgeräte gemäß dt.n Oberbegriff des Anspruches 1.The invention relates to a display device for measuring or control devices according to the preamble of the Claim 1.

Anzeigevorrichtungen dieser Art sind bekannt (DE-OS 2354864). Bei diesen Anzeigevorrichtungen, bei denen es darauf ankommt, daß das Zeigerende, daß rechtwinklig zu dem eigentlichen schwenkbaren Zeigerteil abgebogen ist, parallel vor einer ebenen und senkrecht angeordneten Skala bewegt wird, ist zur Übertragung der Längenbewegung des oder der Bälge auf das Geradführungsgestänge ein Metallband vorgesehen, daß konzentrisch zu dem Schwenkpunkt einer die Geradführung betätigenden Kurbel aufgewickelt ist Dadurch wird erreicht, daß der Anlenkpunkt des Bandes gegenüber der Kurbel immer gleichbleibt, auch wenn der Hubbereich des Balges an den Skalenbereich angepaßt wird. Eine gesonderte Nullpunktjustierung kann somit entfalten. Solche Anzeigevorrichtungen weisen aber trotz ihrer Vorteile den Nachteil auf, daß das Arbeitsvermögen des Balges, das wesentlich größer ist als das einer Bourdonfeder, an dem Geradfflhrungsmechanismus nur bei fallenden Drucksignalen im Balg zur Verfügung steht, weil das Übertragungsband nur Zugkräfte Übertragen kann. Bei steigenden Drucksignalen dagegen, d. h. also bei einer Bewegung des Zeigers von 0 gegen 100%-Anzeige, wirkt lediglich eine zu diesem Zweck gesondert vorzusehende Spiralfeder, die das Band spannt und in diesem Fall den Geradführungsmechanismus bewegt Bei dieser Bewegung entspannt sich die Spiralfeder, und es hat sich gezeigt, daß im Bereich des maximalen Ausschlages nur noch abnehmende Federkräfte zur Verfügung stehen. Da es nicht möglich ist, die Vorspannung und damit die Federkonstante der Spiralfeder beliebig hoch zu wählen, können sich in diesem Ausschlagsbereich daher Reibungsfehler o, dgl, nachteilig auf die Anzeigegenauigkeit auswirken. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß das freie Ende des Balges keinen geradlinigen Hub entlang der Mittelachse des Balges ausführt, sondern daß mit dem Hub auch eine seitliche Auslenkung verbunden ist Man hat sich daher bemüht, die Bälge stets so einzubauen, daß die ihnen anhaftende Abweichbewegung in einer senkrecht zur Drehachse der den Zeiger betätigenden Kurbel stehenden und durch das Band verlaufendenDisplay devices of this type are known (DE-OS 2354864). With these display devices, where it is important that the end of the pointer, that is bent at right angles to the actual pivotable pointer part, parallel in front of a flat and vertically arranged scale is moved, is to transfer the longitudinal movement of the bellows or bellows A metal band is provided on the straight guide rod that is concentric to the pivot point of a die Straight guide actuating crank is wound This achieves that the articulation point of the tape compared to the crank always remains the same, even if the stroke range of the bellows is close to the scale range is adjusted. A separate zero point adjustment can thus develop. Such display devices but despite their advantages have the disadvantage that the working capacity of the bellows is much greater is like that of a Bourdon tube on the linear guide mechanism is only available in the case of falling pressure signals in the bellows, because the transmission band only Can transmit tensile forces. With increasing pressure signals, however, i. H. i.e. when the pointer moves from 0 to 100% display, only a spiral spring, which is to be provided separately for this purpose, acts tensioned the belt and in this case moved the straight-line guide mechanism. Relaxed during this movement the spiral spring, and it has been shown that in the area of the maximum deflection only decreasing Spring forces are available. Since it is not possible to adjust the preload and thus the spring constant Choosing the spiral spring as high as you want can therefore result in friction errors in this deflection area o, the like, have a detrimental effect on the display accuracy. Another disadvantage is that the free The end of the bellows does not perform a straight stroke along the central axis of the bellows, but that with the Stroke is also connected to a lateral deflection. Efforts have therefore been made to always install the bellows in such a way that that the deviating movement adhering to them in a perpendicular to the axis of rotation of the actuating the pointer Crank standing and running through the belt

Level lies

Es sind auch Anzeigevorrichtungen bekannt (DD-PS 24 893), bei denen ein Zeiger vorgesehen ist, der um seine Schwenkachse mit der Spitze einen Kreisbogen beschreibt Die Zeigerspitze wird über ein darunter in etwa in Richtung des Zeigerverlaufes bewegtes Schreibpapier geführt Eine Geradführung ist nicht erforderlich. Dort ist zwar zur Übertragung der Kräfte der Kapselfederbälge ein relativ starres Betätigungsorgan vorgesehen. Dort wird aber nur die nichtlineare Dehnung der druckbeaufschlagten Bälge ausgeglichen, was über ein sowohl in der Länge verstellbares Glied als auch über einen einstellbaren Kurbelradius und Ober eine einstellbare Winkellage dieser Kurbel erreicht werden solL Der Kurbelarm ist zu diesem Zweck mit einem Langloch hinsichtlich der Schwenkachse des Zeigers verstellbar und auch der Schwen.kkopf selbst ist gegenüber dem Zeiger verstellbar, was jeweils durch Klemmschrauben erreicht wird. Wird der dort vorgesehene Zeiger vor einer geraden Skala geführt, so müßte ein Sinusfehler in Kauf genommen werden.There are also display devices known (DD-PS 24 893), in which a pointer is provided to its pivot axis describes an arc of a circle with the tip Writing paper moved approximately in the direction of the pointer. There is no straight-line guidance necessary. There is indeed to transfer the forces the capsule bellows a relatively rigid actuator is provided. But there is only the non-linear Expansion of the pressurized bellows compensated, which is via a member that is adjustable both in length and also achieved an adjustable angular position of this crank via an adjustable crank radius and upper For this purpose, the crank arm is provided with an elongated hole with regard to the pivot axis of the The pointer is adjustable and the swivel head itself is also adjustable in relation to the pointer, which is achieved in each case by means of clamping screws. If the pointer provided there is guided in front of a straight scale, then it should a sinus error must be accepted.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Anzeigevorrichtung so auszugestalten, daß das Arbeitsvermögen des Balges in beiden Richtungen ausgenutzt werden kann, ohne daß jedoch die Anzeigegenauigkeit beeinträchtigt wird.The present invention is therefore based on the object of designing a display device in such a way that that the working capacity of the bellows can be used in both directions without, however the display accuracy is impaired.

Die Erfindung besteht darin, daß das Betätigungsorgan eine Zugstange ist die an der Kurbel des Geradführungsgestänge gelenkig angreift und daß die Kulisse eine solche Form aufweist daß der bei derThe invention consists in that the actuator a pull rod is articulated on the crank of the straight guide rod and that the The backdrop has such a shape that the

Übertragung der Balgbewegung auftretende Sinusfehler des Zeigerausschlages kompensiert wird. Dieser Erfindung liegt daher die Erkenntnis zugrunde, daß durch den Einsatz einer Zugstange das Arbeitsvermögen des Balges in beiden Wirkrichtungen ausgenutzt werden kann, so daß auf die Anordnung von Rückzugsfedern, die in bestimmten Bereichen zu Fehlanzeigen führen können, verzichtet werden kann, wenn dafür gesorgt wird, daß der bei einer solchen Übertragung zwangsläufig auftretende SinusfehlerTransmission of the bellows movement occurring sine errors of the pointer deflection is compensated. This invention is therefore based on the knowledge that the working capacity of the bellows is used in both directions of action by using a tie rod can be so that on the arrangement of return springs, which in certain areas too Can lead to false reports, can be dispensed with if it is ensured that the case of such Transmission of inevitable sine errors

^o kompensiert wird. Das ist in sehr einfacher Weise durch die Erfindung dadurch verwirklicht daß die bei Geradführungsgestängen zum Teil ohnehin schon vorhandene Führungskulisse in ihrer Form entsprechend abgewandelt wird. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung erhält man daher eine einwandfreie und der Balgbewegung zugeordnete Anzeige und den entscheidenden Vorteil, daß in beiden Hubbewegungsrichtungen diese Bewegung unmittelbar durch die Balgdehnung oder -zusammenziehung erreicht wird.^ o is compensated. This is done in a very simple way the invention is realized in that the at Straight guide rods to some extent already existing guide link in their shape accordingly is modified. The configuration according to the invention therefore gives a flawless and the display associated with the bellows movement and the decisive advantage that this movement is directly caused by the in both directions of stroke movement Bellows expansion or contraction is achieved.

μ Es wird bei dieser Ausgestaltung auch nicht notwendig, wie das bei Obertragungsmechanismen mit Metallbändern der Fall ist, daß dafür gesorgt werden muß, daß eine Verdrehung zwischen Metallband und Balgbefestigung verhindert werden muß und daß dieμ It is also not necessary with this configuration, as is the case with transmission mechanisms Metal bands is the case that it must be ensured that a twist between the metal band and Bellows attachment must be prevented and that the

^br> freie Bandlänge möglichst groß gewählt werden muß, um Querabweichungen des Balges bei seiner Längenausdehnung auffangen zu können, ohne einen Anzeigefehler in Kauf zu nehmen. Durch die erfindungsgemäße ^br > free tape length must be selected as large as possible in order to be able to absorb transverse deviations of the bellows in its linear expansion without having to accept a display error. By the invention

Ausgestaltung, bei der die Zugstange fest im Zentrum einer Balgstimseite angeordnet ist, wird auch eine recht .gute Geradführung des Balges während seiner Hubbewegung erreicht, da die Zugstange am anderen Ende festgehalten ist Die bei der Schwenkbewegung des freien Zugstangenendes durch die Bewegung auf einer Kreisbahn auftretende Abweichung von der Geraden kann aufgenommen werden. Der dabei auftretende Sinusfehler bei der Übertragung wird durch die Führung des Zeigers in der Kulisse kompensiert Dabei läßt sich diese Anordnung in der Praxis recht gut verwirklichen, weil der Schwenkwinket über den das freie Ende der Zugstange bei der Balgbewegung geführt wird, durch geeignete Wahl der Abmessungen von Kurbel und Übertragungsgestänge so gewählt werden kann, daß er eine bestimmte Größe, die nicht mehr als 90° ist nicht überschreitetDesign in which the pull rod is firmly in the center a Belgstimseite is arranged, one is also right .good straight guidance of the bellows achieved during its lifting movement because the tie rod is at the other end The during the pivoting movement of the free end of the tie rod is held by the movement on a Deviations from the straight line occurring in a circular path can be recorded. The one that occurs Sinus errors in the transmission are compensated by the guidance of the pointer in the backdrop Realize this arrangement quite well in practice, because the Schwenkwinket over the free end of the Pull rod is guided during the bellows movement, by suitable choice of the dimensions of the crank and Transmission linkage can be chosen so that it does not have a certain size that is not more than 90 ° exceeds

Der Kurvenverlauf der Kulisse zur Kompensation des Sinusfehlers kann dabei rechnerisch oder empirisch bestimmt sein, und er ergibt sich gegenüber einer Kuüsseriführung, die lediglich der Geradführung dient, in einer etwas flacheren Kurvenform. Es ist !«reckmäßig, wenn die Zugstange an einem seitlich von der die Zeigerlagerung aufnehmenden Kurbel abragenden Arm gelenkig angeschraubt ist und dort mit einem Gelenkauge über eine die Schwenkbewegung des Gelenkauges ermöglichende Schraube in einem Längsschlitz befestigt ist Durch diese Ausgestaltung läßt sich bei der Montage der Ausschlagbereich des Zeigers grob einstellen, während die Feineinstellung in üblicher Weise durch die J0 Möglichkeit der Verlängerung der Zugstange gegeben ist Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispieles unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutertThe course of the curve of the backdrop to compensate for the sine error can be computational or empirical be determined, and it arises compared to a kissing guide, which is only used for straight guidance, in a slightly flatter curve shape. It is! «Rectangular, when the pull rod is on an arm protruding laterally from the crank that holds the pointer bearing is articulated and there with a hinge eye via a pivoting movement of the hinge eye enabling screw is fastened in a longitudinal slot Roughly set the deflection range of the pointer, while the fine adjustment is carried out in the usual way using the J0 Possibility of extending the tie rod is given The invention is based on a Embodiment explained in more detail with reference to the drawing

In der Zeichnung ist an der Frontseite eines Rahmens 3-~> 1 eine Skala 2 angebracht die auswechselbar in eine am Rahmen 1 vorgesehene Führung 3 eingesetzt ist Vor dieser Skala 2 wird ein vom Betrachter wegweisendes Zeigerende 4 parallel geführt daß an einem schwenkbaren Zeigerann 5 angebracht ist Der Rahmen 1 ist in -to nicht näher dargestellter Weise zur Kombination mit anderen Geräten in ein Gehäuse o. dgl. so einschiebbar ausgestaltet daß seine Frontseite mit der Skala 2 nach vorne weist während seine Rückwand 6 an Teilen des Gehäuses anliegt an denen Druckanschlüsse vorgesehen sind, deren Druckwerte den Zeiger 4 angezeigt werden sollen.In the drawing there is 3- ~> on the front of a frame 1 a scale 2 attached which is replaceably inserted into a guide 3 provided on the frame 1 before this scale 2 a pointing away from the viewer pointer end 4 is guided in parallel that on a pivotable Pointer 5 is attached. The frame 1 is in a manner not shown for combination with other devices in a housing or the like. Designed so that its front side with the scale 2 after at the front, while its rear wall 6 rests against parts of the housing on which pressure connections are provided whose pressure values are to be indicated by pointer 4.

Das geschieht dadurch, daß in dem Rahmen 1 mindestens ein Metalldruckbalg 7 vorgesehen ist der über die Bohrung 8 druckbeaufschlagt wird und der mit ^r>o einer Stirnseite 9 versehen ist in deren Zentrum dicht ein SchrauLboIzen 10 eingesetzt ist Mit dem Schraubbolzen 10 verbunden ist ein offenes Ende einer Schraubhülse 11, die an ihrem anderen Ende mit dem Schraubansatz 12 einer Zugstange 13 versehen ist die v> über ein Gelenkauge 14 in festem Abstand zu der Schwenkachse 15, aber gelenkig an einem Arm 16 angebracht ist der um die Achse 15 schwenkbar ist Das kann in bekannter Weise dadurch geschehen, daß das Gelenkauge 14 mit einer mit einem Anschlag versehe- *<> nen Schraube 17 gelenkig angebracht ist welche die freie Drehbewegung des Gelenkauges 14 zuläßt, aber eine feste Verbindung mit dem Arm 16 gewährleistet Das ist im gezeigten Ausführungsbeispiel dadurch geschehen, wie nicht näher erläutert ist daß in den Schlitz 18 eine mit einer Führung versehene Mutter eingesetzt ist die mit der Schraube 17 eine feste Verklemmung in dem Schlitz 18 bewirkt während das Gelenkauge 14 sich frei an der Schraube 17 drehen kann.This happens in that at least one metal pressure bellows 7 is provided in the frame 1, which is pressurized via the bore 8 and which is provided with ^r > o an end face 9 in the center of which a screw bolt 10 is tightly inserted. Connected to the screw bolt 10 is an open one end of a screw sleeve 11, which is provided at its other end to the screw boss 12 of a tie rod 13, the v> via a hinge eye 14 at a fixed distance from the pivot axis 15, but hinged on an arm 16 which is pivotable about the axis 15, the can be done in a known manner in that the joint eye 14 is hinged with a screw 17 provided with a stop which allows the free rotary movement of the joint eye 14, but ensures a firm connection with the arm 16. This is in the embodiment shown done by it, as is not explained in more detail that a nut provided with a guide is inserted into the slot 18 with the de The screw 17 causes a firm jamming in the slot 18 while the hinge eye 14 can rotate freely on the screw 17.

Der Arm 16 ist seinerseits über eine Schraube 19 fest mit der Kurbel 20 verbunden, die ebenfalls schwenkbar um die Achse 15 gelagert ist Arm 16 und Kurbel 20 könnten auch aus einem Stück sein. Aus Montagegründen hat sich jedoch eine zweiteilige Herstellung als besser erwiesen, insbesondere wenn die Kurbel 20 oder der Arm 16 noch mit mehreren Bohrungen zum Einsetzen der Schraube 19 verbunden sind. An der Kurbel 20 ist auf einem Lagerstift 21 der Zeigerarm 5 schwenkbar gelagert der als Doppeihebel ausgebildet ist und mit seinem einstückig über den Lagerstift 21 hinausragenden Teil 5a die Aufgabe der Geradführung des Zeigers 4 vor der Skala 2 übernimmt Das geschieht dadurch, daß am Ende des Teiles Sa des Doppelhebels 5, 5a ein Führungsstift 22 angeordnet ist der in einer Kulisse 23 geführt ist die als kurvenförmiger Schlitz in einer fest an dem Rahmen 1 angeordneten Metallplatte 24 o. dgl. vorgesehen ist Um zu gewährleisten, daß der Führungsstift 22 stets spielfrei an einer Seite der Kulisse 23 anliegt ist um -den Lagerstift 21 herum eine Spiralfeder 25 aufgewickelt die im Punkt 26 fest mit der Kurbel 20 verbunden ist Die Form der Kulisse 23 ist zunächst so gewählt daß bei einer Längenänderung des Balges 7 bewirkten Schwenkbewegung der Kurbel 20 eine Bewegung des Zeigers 4 parallel zu der Skala 2 erfolgt Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Form der Kulisse 23 gleichzeitig aber auch noch so ausgelegt daß der über den Schwenkwinkel des Armes 16 zu erwartende Sinusfehler der Anzeige, die durch die Umwandlung der geradförmigen Bewegung der Zugstange 13 in eine kreisförmige Bewegung auftritt bei der Bewegung des Zeigers 4 kompensiert ist Es hat sich gezeigt daß eine solche Abänderung der Kurvenform der Kulisse 23 verhältnismäßig einfach entweder rechnerisch oder empirisch zu bestimmen ist so daß auf diese Weise eine sehr einfach aufgebaute Anzeigevorrichtung für ein druckmittelbetriebenes Meßwerk geschaffen ist das die eingangs genannten Vorteile gegenüber bekannten Ausführungsformen aufweist Vorteilhaft ist gegenüber Meßwerken mit einem Metallband anstelle der Zugstange 13 vor allen Dingen, daß das Arbeitsvermögen des Balges 7 in beiden Bewejepingsrichtungen ausgenützt werden kann und daß dadurch auch die Anordnung einer weiteren spiralförmigen Rückstellfeder, die die Bewegung dis Kurbel 20 bei einer Ausdehnung des Balges 7 bewirken müßte, eingespart werden kann. Dadurch ergibt sich ein wesentlich einfacherer Aufbau, der durch die andere Formgebung der Kulisse 23 nicht aufwendiger wird.The arm 16 is in turn firmly connected to the crank 20 via a screw 19, which is also pivotably mounted about the axis 15. Arm 16 and crank 20 could also be made from one piece. For assembly reasons, however, a two-part production has proven to be better, in particular if the crank 20 or the arm 16 are still connected to several bores for inserting the screw 19. On the crank 20, the pointer arm 5 is pivotably mounted on a bearing pin 21, which is designed as a double lever and with its part 5a protruding in one piece over the bearing pin 21 takes over the task of guiding the pointer 4 in front of the scale 2 Part Sa of the double lever 5, 5a a guide pin 22 is arranged which is guided in a link 23 which is provided as a curved slot in a metal plate 24 or the like fixed to the frame 1 one side of the link 23 is applied around the bearing pin 21 around a spiral spring 25 which is firmly connected to the crank 20 at point 26 Movement of the pointer 4 takes place parallel to the scale 2. In the exemplary embodiment shown, the shape of the link 23 is at the same time abe r also designed so that the sine error of the display to be expected over the pivot angle of the arm 16, which occurs through the conversion of the straight movement of the pull rod 13 into a circular movement when the pointer 4 moves, is compensated for. It has been shown that such a modification the curve shape of the backdrop 23 is relatively easy to determine either mathematically or empirically so that in this way a very simply structured display device for a pressure-medium-operated measuring mechanism is created which has the advantages mentioned above compared to known embodiments above all, that the working capacity of the bellows can be utilized in both Bewejepingsrichtungen 7 and thereby can be saved and the arrangement of a further helical restoring spring, which would cause movement dis crank 20 upon expansion of the bellows 7 ka nn. This results in a much simpler structure, which is not more complex due to the different shape of the link 23.

1 sheet of drawings

Claims

Claims;

1. Display device for measuring or control devices, Consists of a pointer that can be moved along a scale and a pointer to which pressure is applied Bellows, the change in length over an actuator, which on the one hand is fixed to the center of the free The other side of the bellows is connected to a crank of a straight guide rod, in a Pivoting movement of the pointer is transmitted, the straight guide rod with an in a fixed link is provided part guided, characterized in that the actuating member a pull rod (13) which engages the crank (20) in an articulated manner, and that the link (23) has such a shape that the sine error of the pointer deflection occurring during the transmission of the bellows movement is compensated.

2. Display device according to claim 1, characterized characterized in that the tie rod (13) on a side of the receiving the pointer bearing row (21) Crank (20) protruding arm (16) is articulated

3. Display device according to claims 1 and 2, characterized in that the pull rod (13) provided with a joint eye (14) and with this upper one the pivoting movement of the joint eye enabling screw (17) is fastened in a longitudinal slot (18)