DE2908160C2 - Drehspulinstrument - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Drehspulinstrument nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Bei einem bekannten Drehspulinstrument dieser Art (US-PS 24 22 714) bildet der an der Frontplatte angeordnete Tubus selbst den Rückschlußring, so daß erst nach dem Zusammenbau des Meßwerks mit dem Rückschlußring ein funktionsfähiges Instrument vorliegt und beispielsweise ein Ausprobieren des Meßwerks vor dem Einbau in das Gehäuse nicht möglich ist. Außerdem wird die Relativlage des Rückschlußringes zu den übrigen Teilen des Meßwerks erst durch die endgültige Montage festgelegt, was zu Genauigkeitseinbußen führen kann. Schließlich ist das bekannte Drehspulinstrument nur für die Verwirklichung eines einzigen Meßbereiches ausgelegt.

Demgegenüber besteht die Aufgabe der Erfindung darin, ein für eine einfache Herstellung in Massenfertigung geeignetes Drehspulinstrument der eingangs genannten Gattung zu schaffen, in dessen Gehäuse nicht nur vollständige Meßwerke mit gleichen Außenabmessungen problemlos eingesetzt werden können, sondern welches auch mit ein und demselben Meßwerk die Verwirklichung verschiedener Meßbereiche gestattet.

Zur Lösung dieser Aufgabe sind die Merkmale des Patentanspruchs 1 vorgesehen.

Aufgrund dieser Ausbildung können bereits außerhalb des Gehäuses vervollständigte Meßwerke mit dem Gehäuse angepaßten Außenabmessungen problemlos in das im Spritzverfahren leicht herstellbare Gehäuse eingebaut werden, was aufgrund der bereits vorher erfolgten Fertigstellung des Meßwerks auch in Massenfertigung am laufenden Band geschehen kann. Der Tubus des Gehäuses wird dabei zusätzlich auch noch zur

b5 Aufnahme der die Verwirklichung verschiedener Meßbereiche gewährleistenden Schaluingsplatinc gcnut/t. Da aufgrund der erfindungsgemäßen Ausbildung verschiedene elektrische Leitungen im Innern des Tubus

verlaufen, erweist sich die Herstellung des Gehäuses aus Kunststoff als besonders vorteilhaft Trotz der einfachen Herstellung und Montage weisen das Meßwerk und die Schaltungspiatine im zusammengebauten Zustand eine genau definierte Lage innerhalb des Gehäuses auf.

Die Merkmale des Anspruchs 2 dienen der Drehsicherung des komplettiert in das Gehäuse eingesetzten Meßwerkes.

Die Axialnut nach Anspruch 3 ermöglicht es, von der Rückseite her eine elektrische Anschlußleitung zum frontseitigen Anschluß des Meßwerks zu führen, wobei sich die Ausbildung des Tubus aus Kunststoff als besonders vorteilhaft erweisL

Die zusätzliche Leiterplatte nach Anspruch 11 ermöglicht die Verwirklichung von noch mehr Meßbereichen, wobei insbesondere die wegen ihrer Größe oder Wärmeentwicklung nicht mehr im Tubus unterzubringenden Bauelemente auf dieser Leiterplatte angeordnet sind. Außerdem können auf dieser Leiterplatte auch ausgedehntere Schaltungen untergebracht werden. Schließlich erweist sich die Leiterplatte nach Anspruch 11 auch dann als zweckmäßig, wenn mit hohen Spannungen zu rechnen ist und daher ein größerer Abstand der Bauelemente vorliegen sollte.

Auch die übrigen Unteransprüche kennzeichnen vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung.

Die Erfindung wird im folgenden beispielsweise anhand der Zeichnung beschrieben; in dieser zeigt

F i g. 1 eine Vorderansicht eines Drehspulinstrumentes bei abgenommenem Deckglas und nur gestrichelt angedeuteter Schiebeskala,

F i g. 2 eine teilweise geschnittene Seitenansicht des Gegenstandes der F i g. 1,

F i g. 3 eine Rückansicht des Gegenstandes der F i g. 1, jedoch bei ausgebautem Meßwerk,

F i g. 4 eine Rückansicht der bei dem instrument nach den F i g. 1 bis 3 verwendeten, dort jedoch nicht dargestellten Blende,

F i g. 5 einen Schnitt nach Linie V-V in F i g. 4, wobei gestrichelt zusätzlich die zugeordneten Teile des Gehäuses bzw. der Schiebeskala angedeutet sind,

F i g. 6 eine vergrößerte Teilansicht nach Linie Vl-Vl in Fig. l.die

Fig. 7,8,9 teilweise geschnittene Einzelansichten des Kontaktringes, der Platine bzw. des Deckels des Instrumentes nach den F i g. 1 bis 3, die

F i g. 10, 11,12 Rückansichten des Konlaktringes. der Schaltungsplatine bzw. des Deckels des Instrumentes nach den F ig. 1 bis 3, die

Fig. 13, 14, 15 Vorderansichten des Kontaktringes, der Schaltungsplatine bzw. des Deckels des Meßinstrumentes nach den F i g. 1 bis 3,

Fig. 16 eine Vorderansicht der bei dem Meßinstrument nach den Fi g. 1 bis 3 verwendeten aufsteckbaren Leiterplatte,

Fig. 17 eine Seitenansicht des Gegenstandes der Fig. 16 und die

Fig. 18, 19 und 20 ein weiteres vorteilhaftes Ausführungsbeispiel.

Nach den F i g. 1 bis 5 weist das Gehäuse 14 eines Drehspulinstrumentes eine rechteckige ebene Frontplatte 146 und einen sich im unteren Bereich daran nach hinten anschließenden kreiszylindrischen Tubus ί4;ι auf, dessen Zylinderachse senkrecht auf der Ebene der Frontplaite 146 steht.

In dem zylindrischen Aufnahmeraum 15 des Tubus 14a. welcher sich bis durch die Frontplatte 146 hindurch nach vorn erstreckt ist passend ein kreiszylindrisches Meßwerk 12 untergebracht, dessen Rückschlußring 11 im Gleitsitz innerhalb des Aufnahmeraums 15 angeordnet ist Etwa bei zwei Dritteln der Tiefe des Aufnahmeraums 15 ist radial innen am Tubus .;in rundumlaufender Anschlag 16 vorgesehen, an den der Rückschlußring 11 anschlägt, wodurch das Meßwerk 12 in der einen Richtung axial fixiert wird. Die axiale Fixierung nach vorn erfolgt nach den F i g. 1,2 und 6 durch eine brückenartige Haltevorrichtung 17, die von vorne her quer über den Aufnahmeraum 15 gesetzt wird und an der Frontseite des Meßwerks 12 anliegt. Nach F i g. 6, in der das Meßwerk 12 lediglich gestrichelt angedeutet ist, erstrecken sich die Endbereiche der Haltevorrichtung 17 teilweise in radiale Ausnehmungen 13 an der Stirnseite des Aufnahraeraums 15, in denen zur Drehsicherung des Meßwerks 12 auch seitliche Vorsprünge 18 des Meßwerkträgers 19 untergebracht sind. Die Ausnehmungen 13 sind auch in den F i g. 1 und 2 angedeutet

Weiter außen trägt die Haltevorrichtung 17 axial vorspringende Stifte 20, die in Paßlöcher 21 an der Vorderseite der Frontplatte 146 derart eingreifen, daß die Haltevorrichtung 17 praktisch unlösbar am Gehäuse 146 fixiert ist Zusätzlich wird die Haltevorrichtung durch das später aufzuschnappende Deckglas niedergehalten.

Nach den Fi g. 1, 2 und 3 erstreckt sich in der Wand

des zylindrischen Aufnahmeraumes 15 eine Axialnut 22, durch welche hindurch die Zuleitung zum frontseitigen Anschluß des Meßwerkes hindurch verlegt werden kann. Nach den F i g. 1 und 2 befinden sich im Bereich der Mündung der Axialnut 22 Klemmstifte 23, zwischen denen die durch die Axialnut 22 hindurchgeführte elektrische Zuleitung festgeklemmt werden kann. An dem Anschlag 16 ist von hinten ein Kontaktring 24 beispielsweise durch Ultraschallschweißung befestigt, dessen Außenabmessungen dem Innendurchmesser des Tubus 14a hinter dem Anschlag 16 entspricht. Der Kontaktring 24 ist in den F i g. 7, 10 und 13 im einzelnen dargestellt. Er weist diametral gegenüberliegend zwei U-förmige Anschlußdrähte 25 mit einem kürzeren Schenkel 25a und einem längeren Schenkel 256 auf. Diese sind durch axiale Bohrungen 26 derart hindurchgesteckt, daß die Stege 56 in Vertiefungen 57 auf der Frontseite liegen, während die Anschlußschenkel 25a, 256 auf der Rückseite münden. Die Schenkel 25a sind kürzer als die Schenkel 25b und münden in einer Vertiefung 27 des Kontaktringes 24. Die längeren Schenkel 256 ragen dagegen aus rückseitigen Vorsprüngen 28 des Kontaktringes 24 heraus. Hierdurch wird eine ausreichende mechanische und thermische Entlastung bei der Montage und im Betrieb erreicht.

Nach F i g. 7 dienen die Vorsprünge 28 zusammen mit nach den Fig.7 und 10 vorgesehenen weiteren Vorsprüngen 29,29' als Auflagefläche für eine kreisförmige Schaltungsplatine 30, die in den F i g. 8, 11 und 14 im einzelnen wiedergegeben ist. Die Schaltungsplatine 30 trägt vorzugsweise gedruckte Leiterbahnen sowie elektrische Schaltungselemente 31, bei denen es sich bevorzugt um Widerstände bzw. Potentiometer handelt. Weiter trägt die Schaltungsplatine 30 zwei axial nach hinten vorstehende Steckerstifte 36. Die Steckerstifte 36 stellen die elektrischen Zuleitungen für das Meßwerk dar. Die Steckerstiftc 36 sind über die entsprechend dem Meßbereich des Meßinstrumentes ausgebildeten elek-

b5 trischen Schaltelemente 31 an Leiterbahnen 58, 59 (Fig. 14) angelegt, die zu seitlichen Schlitzen 35 der Schaltungsplatine 30 führen.

In diese Schlitze 35 greifen die axial vorstehenden

längeren Schenkel 25b des Kontaktringes 24 ein. Sie können dort mit den Leiterbahnen 58, 59 verlötet werden.

Zur einwandfreien Drehausrichtung des Kontaktringes 24 in dem Tubus 14a weist der Kontaktring 24 nach den Fig. 10, 13 auf der Außenseite eine axiale Drehsicherungsnut 32 auf, die mit einer in F i g. 2 angedeuteten Axialrippe 33 an der Innenwand des Aufnahmeraums 15 zusammenwirkt. Die Rippe bzw. Feder 33 dient zugleich als Drehsicherung für die Schaltungsplatine, die eine passende Nut 32a besitzt. Dadurch werden die angelöteten Kontakte mechanisch entlastet.

Nach den Fig. 10 und 13 ist neben dem einen Paar von Befestigungsbohrungen 26 eine weitere Axialbohrung 34 vorgesehen, welche winkelmäßig mit der Axialnut 22 (F i g. 2) ausgerichtet ist. Durch diese Bohrung 34 kann die durch die Axialnut 22 zu verlegende Anschlußleitung hindurchgeführt werden, um dann an dem kürzeren Schenkel 25a des zugeordneten U-förmigen Anschlußdrahtes 25 angelötet zu werden.

Schließlich ist auf die an dem Kontaktring 24 anliegende Schaltungsplatine 30 ein in den F i g. 9,12 und 15 im einzelnen dargestellter Deckel 37 aufgesetzt, der einen axial vorstehenden Rand 42 aufweist, mit dem er passend in das hintere offene Ende des Tubus 14a eingreift. Der Deckel 37 besitzt rechteckige Durchtrittsschlitze 38, durch welche hindurch die an der Schaltungsplatine 30 beispielsweise festgelötete Steckerstifte 36 nach außen ragen und ebenfalls eine seitliche Nut zur Drehsicherung im Verein mit Rippe 33.

Außerdem weist der Deckel 37 zwischen den beiden Durchtrittsschlitzen 38 ein Befestigungsloch 39 auf, das mit einem Loch 40 der Schaltungsplatine 30 sowie einer Gewindebohrung 41 in dem Vorsprung 29' (F i g. 10) des Kontaktringes 24 ausgerichtet ist. Durch Eindrehen einer einzigen Schraube kann so der Deckel 37 am Gehäuse 14 befestigt werden, wobei auch die Schaltungsplatine 30 einwandfrei gehalten wird.

Außerdem ist im Deckel 37 nach den F i g. 12 und 15 noch eine Justierbohrung 43 angebracht, durch die hindurch ein darunter angeordnetes Potentiometer auf der Schaltungspiatine justiert werden kann. Die Bohrung 43 kann nach der Justierung z. B. durch einen eingedrückten Stopfen verschlossen werden.

Soll nach Fig. 16 und 17 außerhalb des Tubus 146 noch eine Leiterplatte 46 aufgesteckt werden können, so weist der Deckel 37 nach den F i g. 2,9 und 12 noch in einer Dreiecksanordnung zueinander liegende axiale Vorsprünge 44, 44' auf seiner Rückseite auf. Auf diese Vorsprünge 44,44' kann nach F i g. 2 die Leiterplatte 46 nach den F i g. 16,17 aufgesetzt werden, wobei Paßzapfen 47 an den beiden oberen Vorsprüngen 44 in entsprechende Paßbohrungen 45 der Leiterplatte 46 eingreifen, während in dem dritten Vorsprung 44' eine Bohrung 47 vorgesehen ist, die mit einem entsprechenden Loch 45' der Leiterplatte 46 ausgerichtet ist Durch Eindrehen einer einzigen Schraube in die Gewindebohrung 47 durch das Loch 45' hindurch kann somit die Leiterplatte 46 schnell und dennoch sicher am Gehäuse 14 befestigt werden.

Von der Frontseite der Leiterplatte 46 erstrecken sich zwei Kontaktbuchsen 60 zu den Steckerstiften 36 der Schaltungsplatine 30, um mit diesen beim Aufsetzen der Platte 46 durch Aufschieben in einen sicheren elektrischen Kontakt zu treten.

Die Leiterplatte 46 kann weitere dem Meßwerk 12 vorzuschaltende elektrische bzw. elektronische Bauelemente tragen, so daß ein einziger Meßwerktyp an eine noch größere Zahl von praktischen Anwendungen angepaßt werden kann, als dies allein mit der Schaltungsplatine 30 möglich ist. Insbesondere ist die Leiterplatte 46 zur Anordnung von sich während des Betriebes erhitzenden Bauelementen sowie zur Verarbeitung höherer Spannungen gedacht.

Die nach den Fig. 11 und 14 in der Schaltungsplatine 30 vorgesehene Bohrung 49 dient der Nullpunkt-Einstellung, indem beispielsweise eine Pinzette durch die Bohrung 49 hindurch zum Meßwerk geführt wird.

Nach den F i g. 1 bis 5 sind seitlich an der Vorderseite der Frontplatte J4£> vertikale Führungsstegc 50 vorgesehen, zwischen denen eine nach oben herausnehmbare Schiebeskala 51 verschiebbar angeordnet ist. Die in den F i g. 4 und 5 dargestellte und in F i g. 2 nur angedeutete Blende 52 weist ar. ihren Seiten entsprechende Führungsstege 53 auf, die beim Aufsetzen der Blende 4 auf die Frontplatte 146 auf den ersten Führungsstangen 50 zu liegen kommen. Die Schiebeskala 51 ist nach F i g. 5 so dick ausgebildet, daß sie sich über die Gesamthöhe der Stege 50, 53 erstreckt und so in einer Schiebebahn 54 geführt ist. Auf diese Anordnung wird dann nach Fig.2 das nur angedeutete mit seitlichen Schnapprändern versehene Deckglas 55 aufgesetzt. Diese Ausbildung gewährleistet es, daß die Blende 52 mit den Stegen 50 am Gehäuse 146 seitlich exakt ausgerichtet ist. Ein oben angeordneter Schlitz 61 (F i g. 2) gestattet das Auswechseln der Skala 51.

Der Zusammenbau des erfindungsgemäßen Drchspul-Meßinstrumentes geht wie folgt vor sich:
Zunächst wird der Kontaktring 24 von hinten in den Tubus 14a bis zur Anlage an dem Anschlag 16 eingesetzt. Dabei wird die an den einen kürzeren Schenkel 25a angelötete und durch die Bohrung 34(Fig. 13) hindurchgeführte Anschlußleitung in die Axialnut 22 eingelegt und in gespannter Form zwischen den Zapfen 23 eingeklemmt. Nunmehr wird der Kontaktring durch Ultraschallschweißung oder Klebung mit dem Anschlag 16 verbunden. Vorher sind in den Kontaktring 24 bereits die Anschlußdrähtc 25 eingebracht gewesen. Weiter ist die erwähnte Anschlußleitung mit dem einen kürzeren Schenkel vorher verlötet worden.

Nunmehr wird von hinten die Schaltungsplatine 30 aufgesetzt und mit den längeren Schenkeln 25b verlötet. Zum Schluß wird der Deckel 37 aufgesetzt und festgeschraubt. Gegebenenfalls kann dann noch die Leiterplatte 46 nach den Fig. 16 und 17 gemäß Fig.2 angebracht werden.

Von vorn her wird das Meßwerk 12 eingesetzt und durch Aufdrücken der Brücke 17 axial fixiert. Dann wird die zwischen den Klemmstiften 23 eingeklemmte Ansc-hiuoieitung festgelötet jetzt werden Blende 52 und Deckglas 55 aufgesetzt und die Schiebeskala für den gewünschten Meßbereich eingeschoben.

Anschließend erfolgt dann erst die Aufmagnetisierung und das Eichen des Instrumentes durch Einschwächen.

Nach den F i g. 18,19 und 20 wird die Schiebeskala 51 zusätzlich von einem Deckel 3 gehalten. Die Ausführung nach den Fig. 18—20 unterscheidet sich nur dadurch von dem ersten Ausführungsbeispiel, daß die Schiebeskala 51 von einem Deckel 3 statt von einem Flansch gehalten wird. Nach diesem Konzept aufgebaute Gehäusetypen, in der die Schiebeskalen durch einen vorgeformten Deckel gehallen und verschlossen werden, lassen sich rationell und preisgünstig herstellen und montieren.

In den Fig. 18,19 und 20 ist mit 1 und 2 ein Gehäuse-,

Ober- und Unterteil bezeichnet, in welchem senkrecht eine Schiebeskala 51 geführt wird. Bewährt haben sich zu diesem Zweck auch Skalenführungen, die seitlich bzw. von unten erfolgen.

Bei der zuletzt beschriebenen Ausführung ist mil 3 ein vorgeformter Deckel bezeichnet, der an seiner Breitseite eine Verformung 6 aufweist und mit T-förmigen Nasen 7, 5 einteilig hergestellt ist. Diese werden vorzugsweise in die dafür ausgeformten Gehäusenuten 9 und 9<i eingeschoben und durch die dabei entstehende Verformung an der planen Gehäusefläche IO sicher gehalten und verankert. Zum Öffnen des Deckels 3 sind Aussparungen 8 vorgesehen, die so ausgestaltet sind, daß mit jedem beliebigen Gegenstand der Deckel aus seiner fixierten Lage geschoben werden kann.

Hierzu 7 Blatt Zeichnungen

35 40 45

55 60 65

Claims (11)

Patentansprüche:

1. Drehspulinstrument mit einem aus einer die Skala und das Deckglas tragenden, eine Durchtrittsöffnung für die Zeigerantriebsmittel aufweisenden Frontplatte und einem sich im Bereich der Durchtrittsöffnung von der Rückseite der Frontplatte weg erstreckenden Tubus mit einem zylindrischen Aufnahmeraum bestehenden Gehäuse und einem in dem zylindrischen Aufnahmeraum des Tubus angeordneten Meßwerk, welches einen mit einem Rückschlußring zusammenwirkenden Magnetkern und ein drehbares Spulenrähmchen aufweist, das den Zeiger trägt und an einem Meßwerkträger drehbar gelagert ist, und in dem Tubus axial gehalten ist, wobei eine Drehsicherung zwischen Meßwerk und Gehäuse vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet,

daß das Gehäuse (14) und der Tubus (Ha) aus Kunststoff hergestellt sind,

daß der Rückschlußring (11) mit dem Meßwerk (12) baulich vereinigt ist,

daß das Meßwerk (12) in den Tubus (14a; von der Frontseite aus bis zu einem Anschlag (16) eingeschoben und durch eine Haltevorrichtung (17) festgelegt ist,

daß an der Rückseite des Meßwerks (12) ein einerseits mit einer Schaltungsplatine (30) elektrisch und mechanisch verbundener und an das Meßwerk (12) elektrisch angeschlossener Kontaktring (24) durch die Anlage an dem Anschlag (16) in seiner axialen Lage im Tubus (14a^ festgelegt ist und daß von der Schaltungsplatine (30) nach hinten über das hintere Ende des Tubus (Ha) hinaus zwei Anschlußdrähte (25) vorstehen.

2. Drehspulinstrument nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an der Frontseite des zylindrischen Aufnahmeraums (15) des Tubus (Ha) diametral gegenüberliegend Ausnehmungen (13) vorgesehen sind, in die radial nach außen über den Außenumfang des Rückschlußringes (11) vorstehende Vorsprünge (18) des Meßwerkträgers (19) eingreifen.

3. Drehspulinstrument nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wand des zylindrischen Aufnahmeraumes (15) und der Anschlag (16) eine Axialnut (22) aufweisen.

4. Drehspulinstrument nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontaktring (24) zwei eine U-Form aufweisende Anschlußdrähte (25) enthält und daß jeder Schenkel (25a, 25b,) jedes Anschlußdrahtes (25) durch eine gesonderte Bohrung (26) geführt ist, wobei die Schenkel (25a,) zum Anschluß an das Meßwerk (12) in Vertiefungen (27) auf der Rückseite des Kontaktringes (24) und die Schenkel (25b) zum Anschluß der Schaltungsplatine (30) in Vorsprüngen (28) auf der Rückseite des Kontaktringes (24) münden.

5. Drehspulinstrument nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsprünge (28) diametral gegenüberliegen.

6. Drehspulinstrument nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsprünge (28) zusammen mit wir.kelmäßig versetzten weiteren Vorsprüngen (29, 29') eine rückseitige ebene Auflagefläche für die Schaltungsplatine (30) bilden.

7. Drehspulinstrument nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß

der Kontaktring (24) auf dem Umfang wenigstens eine Drehsicherungs-Axialnut (32) aufweist, die mit einer entsprechenden Rippe (33) an der Wand des zylindrischen Aufnahmeraumes (15) zusammen wirkt.

8. Drehspulinstrument nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens einer der zusätzlichen Vorsprünge (29,29') eine zur Rückseite offene axiale Gewindebohrung (41) aufweist.

9. Drehspulinstrument nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die von den Vorsprüngen (28) wegstehenden längeren Schenkel (25b) durch seitliche Schlitze (35) der Schaltungsplatine (30) hindurchgreifen.

10. Drehspulinstrument nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das rückseitige Ende des Tubus (14a,) durch einen abnehmbaren Deckel (37) abgeschlossen ist, welcher Durchtrittsschluze (38) für an der Rückseite der Platine (30) angeordnete Steckerstifte (36) aufweist.

11. Drehspulinstrument nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Deckel (37) rückseitig Auflagevorsprünge (44,44') aufweist, welche sich zu Bohrungen (45) einer Leiterplatte (46) erstrecken, die zwei axiale Buchsen (60) trägt, welche mit den Steckerstiften (36) in elektrisch leitender Verbindung stehen.