DE2820371A1 - Mechanical transmission for pointer instruments - uses fixed support spindles for gear segment and pinion with hollow shafts - Google Patents
Mechanical transmission for pointer instruments - uses fixed support spindles for gear segment and pinion with hollow shaftsInfo
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Abstract
Description
KleingetrieheSmall gears
Die Erfindung betrifft ein Kleingetriebe für Manometerwerke mit einem Zahnsegment, einem Ritzel mit einem Zeigeransatz und einer Ausgleichsfeder auf einer Lagerplatte.The invention relates to a small gear for manometer works with a Toothed segment, a pinion with a pointer attachment and a compensating spring on one Bearing plate.
Bei derartigen Manometerwerken zur Übertragung insbesondere zur Übersetzung eines Meßwertes von einem Geber zu einer Anzeigevorrichtung ist eine Übertragungsqualität und Ausführung eines Getriebes erforderlich, die einerseits die, von einem Geber abgegebenen, Meßwerte intensitätsproportional auf eine Anzeigevorrichtung überträgt, und die andererseits rationell und wirtschaftlich hergestellt werden kann. Die Übertragungsqualität muß dort über den gesamten funktionskonform zurückzulegenden Winkelweg, den das Zahnsegment und das Ritzel beschreiten, sichergestellt sein.In such manometer works for transmission, in particular for translation of a measured value from a transmitter to a display device is a transmission quality and execution of a transmission required, on the one hand, by an encoder transmits measured values output proportionally to a display device, and which, on the other hand, can be produced efficiently and economically. The transmission quality must there over the entire functionally compliant angular path that the Tread the toothed segment and the pinion, be assured.
Oei den bekannten derartigen Kleingetrieben für Manometerwerke sind das Zahnsegment und das Ritzel jeweils mit Zapfenlagern versehen und beidseitig in Lagerplatten gelagert, die über Distanzpfeiler zueinander fixiert und befestigt sind. Die räumliche Größe1insbesondere die Laufweite der Zapfenlager1ist dort in der Regel relativ klein, sodaß der räumliche Abstand zwischen den beiden Lagerplatten klein und die Lagerführung dementsprechend kurz ist.Oei are the known such small gears for pressure gauges the toothed segment and the pinion each provided with journal bearings and on both sides stored in bearing plates, which are fixed and fastened to each other via spacer pillars are. The spatial size 1, in particular the width of the journal bearings 1, is there in usually relatively small, so the spatial distance between the two bearing plates small and the warehouse management is accordingly short.
Zur Erfüllung der Erfordernisse an derartige Manometerwerke ist dort eine hochpräzise Herstellung, Passung, Montage und Kontrolle sowohl der einzelnen Teile als auch des gesamten Werkes notwendig, was dementsprechend lohnintensiv und teuer ist. Außerdem ermöglicht der Aufbau derartiger bekannter Manometerwerke vielfach nicht den Einsatz relativ wirtschaftlicher Fertigungsmethoden und Werkstoffe, wie z.B. Kunststoffen, weil ein Werksaufbau in der bekannten Art und Weise hierfür nicht nur unzweckmäßig ist, sondern auch bestimmten Erfordernissen, wie z.ß. das Befestigen eines Zeigers auf der Welle des Ritzels, wenn dieses aus einem Kunststoff hergestellt ist, nicht hinreichend zuverlässig gerecht wird.To meet the requirements of such pressure gauges is there a high-precision manufacture, fit, assembly and control of both of the individual Parts as well as the entire work are necessary, which is accordingly wage-intensive and is expensive. In addition, the construction of such known pressure gauges enables many not the use of relatively economical manufacturing methods and materials, such as e.g. plastics, because a factory structure in the known manner is not available for this is only inexpedient, but also certain requirements, such as z.ß. fastening a pointer on the shaft of the pinion, if it is made of a plastic manufactured is not sufficiently reliable.
Ein weiterer Nachteil hei den bekannten derartigen Manometerwerken besteht darin, daß durch die relativ kurze Lagerführung und dem erforderlichen Lagerspiel die Lbertragungsqualität, insbesondere hinsichtlich einer absoluten Linearität der Übersetzung in bestimmten Grenzen relativ unbestimmt und unkontrollierbar ist, was zu Fehlern in der Anzeige führt.Another disadvantage is the known pressure gauges of this type is that due to the relatively short bearing guide and the required bearing clearance the transmission quality, especially with regard to an absolute linearity of the Translation within certain limits is relatively indefinite and uncontrollable what leads to errors in the display.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu grunde, ein Kleingetriebe der eingangs genannten Art für Manorreterwerke zu schaffen, dessen Übertragungsqualität, insbesondere einer reproduzierbaren Einhaltung einer erforderlichen Übersetzung im Bereich eines funktionskonform zurückzulegenden Winkelweges, gewährleistet werden kann, und dessen Herstellung einfach, übersichtlich und wirtschaftlich durch den Einsatz rationell und zuverlässig arbeitender Fertigungsverfahren ist.The invention is based on the object, a small gear of the initially to create the type mentioned for Manorreterwerke, its transmission quality, in particular reproducible compliance with a required translation in the area of a functionally compliant angular path to be covered, can be guaranteed, and its Production simple, clear and economical thanks to the use of rational and reliable manufacturing processes.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Lagerplatte mit feststehenden Lagerwellen versehen ist für eine einseitige Lagerung des Zahnsegmentes und des Ritzels, die mit rohrartigen Hohllagern ausgestattet sind.This object is achieved according to the invention in that the bearing plate is provided with fixed bearing shafts for one-sided storage of the toothed segment and the pinion, which are equipped with tubular hollow bearings.
Die axiale Lagerbegrenzung des Zahnsegmentes und/oder des Ritzels kann auf der, der Lagerplatte gegenüber liegenden, Seite insbesondere durch ein dort vorgesehenes Zifferblatt und/oder ein Abdeckglas über einem derartigen Manometerwerk erfolgen.The axial bearing limit of the toothed segment and / or the pinion can on the opposite side of the bearing plate, in particular by a provided there dial and / or a cover glass over such a pressure gauge take place.
Vorteilhaft bei einer derartigen Ausführung der Lagerung eines Zahnsegmentes und eines Ritzels bei einem Manometerwerk ist nicht nur die rationell und wirtschaftlich präzise Herstellung und Montage der Lagerwellen auf einer Lagerplatte, sondern auch die rationelle und wirtschaftlich reproduzierbar präzise Herstellung des Hohllagers im Zahnsegment und im Ritzel, wobei beide Teile zweckmäßig aus einem Kunststoff hergestellt werden können. Durch das kleine, relativ wirtschaftlich herstellbare Lagerspiel des Zahnsegmentes und des Ritzels zu den jeweiligen Lagerwellen und auch die wirtschaftlich präzise Anordnung und ßefestigung der Lagerwellen auf einer Lagerplatte ist eine zuverlässige Einhaltung des Achsabstandes der Drehpunkte von Zahnsegment und Ritzel gewährleistet, sodaß ein erforderliches, hinreichend lineares Übersetzungsverhältnis im Bereich des funktionskonform zurückzulegenden Winkelweges des Zahnsegmentes und des Ritzels sichergestellt ist.Advantageous in such an embodiment of the storage of a toothed segment and a pinion in a pressure gauge is not only efficient and economical precise manufacture and assembly of the bearing shafts on a bearing plate, but also the efficient and economically reproducible precise manufacture of the hollow bearing in the toothed segment and in the pinion, both parts expediently made of a plastic can be produced. Because of the small, relatively economical production Bearing clearance the toothed segment and the pinion to the respective bearing shafts and also economically precise arrangement and fastening of the bearing shafts on a bearing plate is one thing reliable compliance with the center distance of the pivot points of the toothed segment and pinion guaranteed, so that a required, sufficiently linear transmission ratio in the area of the functionally conforming angular path of the toothed segment and of the pinion is ensured.
Vorteilhaft ist ferner der technisch einfache und übersichtliche Aufbau, der nicht nur eine rationelle und wirtschaftliche Herstellung eines derartigen Kleingetriebes für ein Manometerwerk gewährleistet, sondern der auch eine unmittelbare, insbesondere stoffschlüssige, Anordnung bestimmter Hilfselemente, wie z.ß. Zeiger, Ausgleichsfeder und Abgleichselemente für die Anpassung der Übersetzung eines derartigen Getriebes an einen Geber, ermöglicht. Im weiteren kann mit leiner Anordnung nach der Erfindung eine Anwendung von speziellen Eingriffen, insbesondere speziellen Verzahnungen zwischen dem Zahnsegment und dem Ritzel, ermöglicht werden.The technically simple and clear structure is also advantageous, not only a rational and economical production of such a small gear guaranteed for a manometer, but also an immediate, in particular cohesive, arrangement of certain auxiliary elements, such as z.ß. Pointer, balancing spring and adjustment elements for adapting the translation of such a transmission to a donor. Furthermore, with a leiner arrangement according to the invention an application of special interventions, in particular special gears between the toothed segment and the pinion, are made possible.
Dabei kann insbesondere das Ritzel in.einer Schrägverzahnung mit nur einem Zahn versehen sein.In particular, the pinion can have a helical toothing with only be provided with a tooth.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 einen Querschnitt durch ein Manometerwerk nach der Erfindung, Fig. 2 einen Querschnitt durch eine spezielle Ausführung eines Ritzels für ein Manometerwerk nach der Erfindung, Fig. 3 einen Querschnitt durch eine Ausführung eines Ritzels mit einer Ausgleichsfeder für ein Manometerwerk nach der Erfindung, Fig. 4 eine Draufsicht auf eine Übersetzung für ein Manometerwerk nach der Erfindung mit einer unmittelbar am Zahnsegment vorgesehenen Ausgleichsfeder, Fig. 5 eine Draufsicht und eine Schnittansicht eines Manometerwerkes mit einer Umiaufrädergetriebeübersetzung, Fig. 6 eine Draufsicht auf ein Manometerwerk mit einer Lamellenlagerung des Zahnsegmentes.Embodiments of the invention are shown in the drawing and are explained in more detail below. 1 shows a cross section through a manometer according to the invention, Fig. 2 shows a cross section through a special one Execution of a pinion for a pressure gauge according to the invention, Fig. 3 a Cross section through an embodiment of a pinion with a compensating spring for a Manometer according to the invention, Fig. 4 is a plan view of a translation for a pressure gauge according to the invention with one provided directly on the tooth segment Compensating spring, FIG. 5 shows a plan view and a sectional view of a manometer mechanism with a Umiaufräder gear transmission, Fig. 6 is a plan view of a pressure gauge with a lamellar bearing of the tooth segment.
Die Fig. 1 zeigt im wesentlichen den neuen und fortschrittlichen Aufbau eines derartigen Manometerwerkes mit einer Lagerplatte 1 insbesondere aus einem metallischen Werkstoff, auf der zwei Lagerwellen 2, 2a kraftschlüssig angeordnet sind. Die, im Durchmesser relativ kleinen, Lagerwellen 2, 2a sind in entsprechenden Löchern in der Lagerplatte eingepreßt und können aus rundgeschliffenen oder polierten Stahlwellen hestehen. 3 bezeichnet dort ein Zahnsegment mit einem rohrartigen Hohllager 4. Das Zahnsegment 3 kann aus einem Kunststoff hergestellt und einstückig mit dem Hohllager 4 versehen sein. 5 bezeichnet dort einen sogenannten Regulierhebel zum Abgleichen der Übersetzung zwischen einem nicht näher gezeichneten Geber und einer Anzeigevorrichtung mit einem Zeiger 6, der auf dem Ritzel 7 angeordnet ist, das mit dem Zahnsegment 3 in Eingriff steht. Auch das Ritzel 7 ist mit einem Hohllager 4a versehen und ist auf der Lagerwelle 2a gelagert. Der Zeiger 6 kann dort einstückig mit dem Ritzel 7 verbunden sein. 8 bezeichnet eine Ausgleichsfeder, der die Aufgabe zufällt, gegen die Wirkung eines Gebers den Zeiger 6 spielfrei in der Verzahnung des Eingriffs Zahnsegment 3/Ritzel 7 zu führen, um damit eine hinreichend ruhige Zeigerführung zu einer Skala auf einem Zifferblatt 9 zu erzielen.Fig. 1 essentially shows the new and advanced structure such a manometer with a bearing plate 1 in particular from a metallic material on which two bearing shafts 2, 2a are non-positively arranged are. The bearing shafts 2, 2a, which are relatively small in diameter, are in corresponding Holes are pressed into the bearing plate and can be made from round-ground or polished Steel shafts stand. 3 there denotes a toothed segment with a tubular hollow bearing 4. The toothed segment 3 can be made of a plastic and integral with the Hollow bearings 4 may be provided. 5 there denotes a so-called regulating lever for Matching the translation between an unspecified encoder and a Display device with a pointer 6, which is arranged on the pinion 7, the is in engagement with the toothed segment 3. The pinion 7 is also provided with a hollow bearing 4a and is mounted on the bearing shaft 2a. The pointer 6 can be there in one piece be connected to the pinion 7. 8 denotes a balancing spring that does the job falls, against the action of a sender, the pointer 6 play-free in the toothing of the engagement toothed segment 3 / pinion 7 to lead to a sufficiently quiet To achieve pointer guidance to a scale on a dial 9.
Das Zifferblatt 9 kann im weiteren auch als einseitig axiale Lagerbegrenzung für das Hohliager 4 des Zahnsegmentes 3 dienen. Das Ritzel 7 hingegen kann insbesondere vordelseitig vom Abdeckglas 10 einseitig axial lagerbegrenzt sein. Um dort die Lagerreibung 10 so klein wie nur möglich zu halten, ist die, dem Glas 10 benachbarte, Oberfläche des Ritzels 7 mit einer radialen Kuppe 11 versehen. 12 bezeichnet ein Gehäuse des Manometerwerkes.The dial 9 can also be used as a one-sided axial bearing limit serve for the hollow bearing 4 of the toothed segment 3. The pinion 7, however, can in particular the front side of the cover glass 10 be axially limited on one side. Around there the bearing friction Keeping 10 as small as possible is the surface adjacent to the glass 10 of the pinion 7 is provided with a radial dome 11. 12 denotes a housing of the Manometer work.
Das Zahnsegment 3 und das Ritzel 7 können insbesondere über eine Stirnverzahnung mit einem beliebigen, zweckmäßigen Zahnprofil mit gröBtmöglichem Überdeckungsgrad miteinander in Eingriff stehen. Der erfindungsgemäße Aufbau insbesondere im Bereich des Ritzels 7 ermöglicht nicht nur den Einsatz speziell auf die Erfordernisse an derartige Übersetzungen für Manometerwerke abgestimmte Ausführungen und räumliche Abmessungen einer Verzahnung oder sonstiger Eingriffselemente zur hinreichend linearen Übertragung oder Übersetzung eines, von einem Geber abgegebenen, Meßwertes auf eine Anzeigevorrichtung, sondern auch eine rationelle und wirtschaftliche Herstellung insbesondere des Ritzels 7 in einer derartigen speziellen Ausführung, wie die Fig. 2 dies näher zeigt. Dort ist ein Ritzel 7 dargestellt mit einem relativ kleinen Außendurchmesser einer speziellen Verzahnung 20, die, zusammen mit der Verzahnung eines dort in Eingriff stehenden Zahnsegmentes 3, nicht nur ein relativ hohes Übersetzungsverhältnis ermöglicht, sondern die auch extrem schräg verzahnt insbesondere einzähnig hergestellt sein kann. Dabei ist es jedoch erforderlich, um eine Selbsthemmung zwischen Zahnsegment 3 und Ritzel 7 auszuschließen, den Zahnkopf des treibenden Zahnsegmentes 3 und den Zahnfuß des getriebenen Ritzels 7 groß und den Zahnkopf des Ritzels 7 möglichst klein zu machen.The toothed segment 3 and the pinion 7 can in particular have a spur toothing with any suitable tooth profile with the greatest possible degree of overlap are engaged with each other. The structure according to the invention especially in the area of the pinion 7 not only enables the use specifically to meet the requirements such translations Versions designed for pressure gauges and spatial dimensions of a toothing or other engagement elements Sufficiently linear transmission or translation of a given by a donor, Measured value on a display device, but also a rational and economical Production in particular of the pinion 7 in such a special design, as Fig. 2 shows this in more detail. There a pinion 7 is shown with a relative small outer diameter of a special toothing 20, which, together with the toothing a toothed segment 3 in engagement there, not just a relatively high transmission ratio made possible, but also made with extremely helical teeth, in particular single-toothed can be. However, it is necessary to have a self-locking between the tooth segment 3 and pinion 7 to exclude the tooth tip of the driving tooth segment 3 and the Tooth base of the driven pinion 7 large and the tooth tip of the pinion 7 as possible to make it small.
Mit einer derartigen Verzahnung können Übertragungsfehler zwischen einem Zahnsegment 3 und einem Ritzel 7 vernachlässigbar klein gehalten oder vielfach ausgeschlossen werden, da durch die kurzen Eingriffslinien bei einer derartigen Übersetzung beim vollen Zurücklegen des funktionskonformen Winkelweges der Hebelarm zwischen Zahnsegment 3 und Ritzel 7 unveränderlich gleich ist, und die Übersetzung damit nicht geändert wird.With such a toothing, transmission errors between a toothed segment 3 and a pinion 7 are kept negligibly small or multiple can be excluded because of the short lines of action in such Translation when fully covering the function-compliant angular path of the lever arm between toothed segment 3 and pinion 7 is invariably the same, and the translation so that is not changed.
Nur mit einem Aufbau und einer Lagerausführung nach Fig. 2 gemäß der Erfindung kann ein Ritzel 7 in der vorbeschriebenen Ausführung rationell und wirtschaftlich hergestellt werden. 4a zeigt dort das Hohllager und 2a die Lagerwelle. Im weiteren kann es vorgesehen sein, daß eine Ausgleichsfeder 8 einstückig mit dem Ritzel 7 verbunden sein Ienn. Auf die vorderseitige Verlängerung 13 der Verzahnung 20 kann ein Zeiger aufgesteckt oder aufgepreßt werden. 1 bezeichnet die Lagerplatte.Only with a structure and a bearing design according to FIG. 2 according to the Invention, a pinion 7 in the above-described embodiment can be rational and economical getting produced. 4a shows the hollow bearing there and 2a shows the bearing shaft. In the further it can be provided that a compensating spring 8 is integral with the pinion 7 to be connected On the front extension 13 of the toothing 20 can a pointer can be attached or pressed on. 1 indicates the bearing plate.
In der Fig. 3 ist das Ritzel 7 mit einer sogenannten Zylinderfeder als Ausgleichsfeder 8 versehen. Diese Zylinderfeder kann gleichzeitig als axiale Lagerbegrenzung für das Ritzel 7 dienen, indem sie das Ritzel 7 über ein Federzugmoment zur Lagerplatte 1 fixiert. Die Ausgleichsfeder 8 ist derart ausgebildet und im Außendurchmesser bemessen, daß sie auf einem entsprechenden Ansatz des Ritzel 7 durch Selbstklemmung befestigt sein kann.In Fig. 3, the pinion 7 is with a so-called cylinder spring provided as a compensating spring 8. This cylinder spring can also be used as an axial Bearing limitation for the pinion 7 are used by the pinion 7 above a spring tension to the bearing plate 1 is fixed. The compensating spring 8 is designed in this way and dimensioned in the outer diameter that they are on a corresponding approach of the pinion 7 can be attached by self-clamping.
Zum Ausgleich des Eingriffspiels zwischen einem Zahnsegment 3 und einem Ritzel 7 kann es, wie die Fig. 4 zeigt, vorgesehen sein, daß das Zahnsegment 3 einstückig mit einem radial wirkenden Federelement 14 versehen ist, das S-förmig ausgebildet sein kann. 22 bezeichnet dort eine Rückstellfeder und 5 einen Regulierhebel am Zahnsegment 3.To compensate for the engagement play between a toothed segment 3 and a pinion 7 it can, as FIG. 4 shows, be provided that the toothed segment 3 is provided in one piece with a radially acting spring element 14 which is S-shaped can be formed. 22 denotes a return spring and 5 denotes a regulating lever on tooth segment 3.
Eine weitere Ausführungsform einer Getriebeübersetzung für ein Manometerwerk, die mit den Vorteilen der erfindungsgemäaen Lagerung wirtschaftlich geschaffen werden kann, zeigt die Fig. 5. Dort wird unter Verwendung der Prinzipien eines Umlaufrädergetriebes eine vorteilhafte Linearität der Übertragung und eine relativ große Übersetzung eines Meßwertes auf eine Anzeigevorrichtung erzielt. Auf einer zentralen Lagerwelle 4 ist ein Kurbelhebel 15 mit einem dort drehbar angeordneten Rad 16 gelagert.Another embodiment of a gear ratio for a pressure gauge, which are created economically with the advantages of the storage according to the invention 5 shows. There, using the principles of an epicyclic gear an advantageous linearity of the transmission and a relatively large translation of a measured value achieved on a display device. On a central bearing shaft 4, a crank lever 15 is mounted with a wheel 16 rotatably arranged there.
Das Rad 16 steht einerseits in Eingriff mit einem stationären Innenzahnkranz 17 und andererseits mit einem Ritzel 7, das koaxial zum Kurbelhebel 15 ebenfalls auf der Lagerwelle 2 angeordnet ist. 6 bezeichnet dort einen Zeiger der Anzeigevorrichtung und 9 ein Zifferblatt, 10 ein Abdeckglas. 5 bezeichnet einen Regulierhebel am Kurbelhebel 15. Zwischen dem Kurbelhebel 15 und dem Ritzel 7 kann eine nicht näher gezeichnete Ausgleichsfeder das Eingriffsspiel der einzelnen Verzahnung miteinander einseitig begrenzen. Der Innenzahnkranz 17 kann dort einstückig mit dem Gehäuse 12 verbunden sein. Sowohl das Ritzel 7 als auch der Kurbelhebel 15 können jeweils einstückig mit Hohllagern 4 versehen sein.The wheel 16 is on the one hand in engagement with a stationary internal ring gear 17 and on the other hand with a pinion 7, which is coaxial with the crank lever 15 as well is arranged on the bearing shaft 2. 6 there denotes a pointer of the display device and 9 a dial, 10 a cover glass. 5 denotes a regulating lever on the crank lever 15. Between the crank lever 15 and the pinion 7, a not shown in detail can Compensating spring, the meshing play of the individual teeth with one another on one side limit. The internal gear rim 17 can be connected in one piece to the housing 12 there be. Both the pinion 7 and the crank lever 15 can each be made in one piece be provided with hollow bearings 4.
Für bestimmte Anwendungsfälle von Manometerwerken kann, wie die Fig. 6 zeigt, das Zahnsegment 3 anstelle einer drehbaren Lagerung über eine Lagerlamelle 18 oder ein Schneidenlager anstelle der Lagerlamelle 18 an einer Lagerplatte 1 oder einem Gehäuse 12 befestigt sein. 19 bezeichnet dort einen Geber,derüber ein Schneidenlager 21 mit dem Zahnsegment 3 in Eingriff steht unddiesesbeaufschlagen kann.tl bezeichnet eine Rückstellfeder am Zahnsegment3 und 7 zeigt das Ritzel einem Zeiger @.For certain applications of pressure gauges, as shown in Fig. 6 shows the toothed segment 3 instead of a rotatable mounting via a bearing lamella 18 or a blade bearing instead of the bearing lamella 18 on a bearing plate 1 or be attached to a housing 12. 19 designated there a giver that over a cutting edge bearing 21 is in engagement with the tooth segment 3 and acts on it kann.tl denotes a return spring on the toothed segment 3 and 7 shows the pinion a Pointer @.
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Cited By (1)
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EP0074743A2 (en) * | 1981-08-31 | 1983-03-23 | Dresser Industries,Inc. | Gauge instrument movement |
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1978
- 1978-05-10 DE DE19782820371 patent/DE2820371A1/en not_active Withdrawn
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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EP0074743A2 (en) * | 1981-08-31 | 1983-03-23 | Dresser Industries,Inc. | Gauge instrument movement |
EP0074743A3 (en) * | 1981-08-31 | 1985-06-12 | Dresser Industries,Inc. | Gauge instrument movement |
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