DE2940515C2 - Meßgerät - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft ein Meßgerät mit einer Anzeigevorrichtung zur Anzeige einer Meßgröße, mit einer Schaltungsplatte, auf der elektrische Bauteile einschließlich der Anzeigevorrichtung angebracht sind, und mit einem oberen und einem unteren Gehäuseteil, die zusammen die Schaltungsplatte aufnehmen.

Neben Transistoren, Kondensatoren, Widerständen usw. benötigt ein elektrisches Meßgerät elektrische Bauteile, wie Meßklemmen oder -anschlüsse, ein Batteriegehäuse und Meßschalter. Von diesen Bauteilen sind die Transistoren, Kondensatoren usw. normalerweise als Einheit auf einer (gedruckten) Schaltungsbzw. Leiterplatte montiert, welche üblicherweise mittels Zuleitungen mit anderen elektrischen Bauteilen verbun- 5S den wird. Diese Verbindung mittels Leitungen erfordert jedoeh im allgemeinen eine große Zahl von Fertigungsschritten, und sie ist auch mit der Möglichkeit für elektrische Störungen behaftet. Bei der Fertigung ist es außerdem nachteilig, daß eine Gesamtfunktionsprüfung erst nach Fertigstellung der Verdrahtung zwischen den Bauteilen, einschließlich der Leiterplatte, möglich ist. Wenn das Meßgerät zudem eine Anzeigevorrichtung benötigt, die üblicherweise mit Hilfe von Schrauben und Mutlern am Gehäuse einer Leiterplatte montiert ist, ist die Verwendung dieser Befestigungselemente im Hinblick auf die Zahl der verwendeten Einzelteile und auf <kn Arbeitsaufwand für das Anbringen derselben unvorteilhaft.

Durch die US-PS 33 20 486 ist ein elektronisches Instrument bekannt, das aus einem Gehäuse mit einem vorderen Teil und einem hinteren Teil besteht. Eine Frontscheibe des vorderen Teiles weist 5 Naben mit Gewindelöchern auf. Diese Gewindelöcher nehmen Schrauben auf, um so eine Schaltungsplatte zu befestigen. Durch diese Maßnahmen soll ein elektronisches Instrument geschaffen werden, das sich durch einen einfachen Aufbau, geringe Herstellungskosten, kleine Abmessungen und ein gefälliges Aussehen auszeichnet

In der DE-OS 15 16 251 ist ein elektrisches Meßgerät beschrieben, das eine Schaltungsplatte enthält, die auf einer rückseitigen Bauplatte eines Gehäuses angebracht ist Hierdurch soll ein Meßgerät geschaffen werden, das zur Messung von Widerständen, Stromstärken von Gleich- und Wechselstrom und Spannungen in zahlreichen Meßbereichen geeignet ist und eine handliche Größe aufweist.

Schließlich ist aus der DE-OS 25 46 842 eine Instrumenten-Anordnung bekannt, bei der eine Schaltungsplatte in eine Bodenwand eines Gehäuses eingesetzt ist Diese Anordnung soll einfach zusammengebaut werden können und gedruckte Leiterplatten verwenden.

Nicht gelöst bei diesen bekannten Instrumenten wird die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Meßgerät mit einer Anzeigevorrichtung zu schaffen, bei dem nicht nur elektronische und elektrische Bauteile, sondern auch Stecker (Anschlußstücke, Verbindungsbauteile) auf einer Schaltungsplatte ohne Verdrahtung befestigbar sind, um so einen einfachen Aufbau zu erzielen.

Diese Aufgabe wird bei dem anfangs genannten Meßgerät erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß am oberen Gehäuseteil die Anzeigevorrichtung tragende elastische Klauen angeformt und in einem unteren Bereich des oberen Gehäuseteiles zwei rechteckige Aussparungen vorgesehen sind, daß auf dem Boden des unteren Gehäuseteiles ein Batteriegehäuse angeformt ist, daß zwei Meßsonden mit rechteckigen Befestigungsteilen durch das untere Gehäuseteil und die rechteckigen Aussparungen gelagert sind, und daß eine auf der Schaltungsplatte durch eine Bohrung befestigte Lampe die Oberfläche einer Skalenscheibe der Anzeigevorrichtung mittels eines optischen Leiters beleuchtet.

Bei diesem Meßgerät sollen somit die Bauteile selbst mit einer Montagefunktion versehen sein, so daß die Zahl der benötigten Schrauben und Muttern verkleinert wird und somit weniger Arbeitsgänge bei Fertigung und Montage erforderlich sind.

Das erfindungsgemäße Meßgerät soll insbesondere ein kleines, tragbares, batteriegespeistes Instrument, etwa in Form eines Isolationswiderstandsmessers, sein.

Die genannte Aufgabe wird durch die in den Patentansprüchen gekennzeichneten Merkmale gelöst.

Im folgenden ist eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

F i g, 1 eine auseinandergezogene perspektivische Darstellung eines Meßgeräts mit Merkmalen nach der Erfindung,

F ί g. 2A eine Aufsicht auf das Meßgerät,

F i g. 2B einen Schnitt längs der Linie A"-A"'in F i g. 2Λ, F i g. 2C einen Schnitt längs der Linie Y- V'in Fi g. 2A,

F i g. 3 eine perspektivische Darstellung einer Anordnung zum Einbauen einer Lampe in eine (gedruckte) Leiterplatte,

Fig,4 eine Seitenansicht einer Anzeigevorrichtung,

F ί g, 5A und 5B Parstellungen eines optischen Leiters für das von der Lampe abgestrahlte Licht,

F i g. 6 Parstellungen einer Anordnung stur Anbringung einer Meßsonde an einem Gehäuse und

F i g, 7 eine Teildarstellung der Verbindung zwischen einer Batterieanschlußklemme und der Leiterplatte,

Gemäß den F i g, 1 und 2 weist das erfindungsgemäße Meßgerät einen oberen und einen unteren Gehäuseteil 100 bzw. 200, eine Anzeigevorrichtung 300, eine Schaltungs- oder Leiterplatte 400, einen Bodendeckel 500 für den unteren Gehäuseteil, eine Ieitungsseitige (line-side) Meßsonde 600, eine masseseitige Meßsonde 700, einen Drucktastenkopf 800 und einen Drehknopf 900 auf.

Die Leiterplatte 400 trägt alle elektronischen Bauteile (nicht dargestellt), wie Transistoren, Widerstände, Kondensatoren und Dioden, die für die Bildung einer Schaltung nötig sind. Weiterhin ist sie mit einem Druckschalter 401, einem Drehschalter 402 sowie Steckern 403 und 404 versehen, die mit Steckerteilen 601 bzw. 701 verbindbar sind, weiche ihrerseits an die betreffenden Meßsonden 600 bzw. 700 angeschlossen sind. Außerdem sind auf der Leiterplatte 400 eine Lampe 405 und die Anzeigevorrichtung 300 montiert.

Gemäß Fig 3 wird die Lampe 405 nach dem von unten her erfolgenden Einsetzen in eine Bohrung 406 in der Leiterplatte 400 gedreht, so daß sie durch Vorsprünge 407 und 408 verriegelt wird. Auf der Rückseite der Leiterplatte 400 befindet sich ein Leiterzugmuster, das mit dem Druckschalter 401 (Fig. 1) verbunden und an eine noch zu beschreibende Batterie angeschlossen ist Wenn die Lampe 405 an der Leiterplatte 400 montiert ist, sind die an einer Fassung angebrachten Zuleitungen 410 und 411 elektrisch mit dem Leiterzugmuster verbunden. Das Einschalten der Lampe 405 erfolgt durch Drücken des Druckschalters 401.

Wie aus der Seitenansicht von Fig.4 hervorgeht, umfaßt die Anzeigevorrichtung 300 ein nicht durchsichtiges Gehäuse 301, eine durchsichtige Acrylharz-Abdekkung 302, eine Skalenscheibe 303 und einen optischen Lichtleiter 304 aus durchsichtigem Kunstharz zur Führung des Lichts von der Lampe 405 zur Skalenscheibe 303, wobei die beiden Enden des Lichtleiters 304 zur Bildung von Lichtreflexionsflächen geneigt sind. Ein Arm 307 des Lichtleiters 3<M dient auch als Halteelement für die Skalenscheibe 303. In der einen geneigten bzw. Schrägfläche 305 ist eine Ausnehmung 308 vorgesehen. Die mechanischen Befestigungsmittel für die Anzeigevorrichtung 300 einschließlich des Lichtleiters 304, die gleichzeitig als elektrische Verbindungsmittel dienen, werden unter Zwischenfügung von Abstandsstücken 309, 310 durch Bohrungen 407 und 408 in der Leiterplatte 400 (Fig. 1) hindurchgeführt und anschlie-Bend durch Aufschrauben von Muttern 416 bzw. 417 von der Rückseite der Leiterplatte 400 her festgezogen, so daß die Anzeigevorrichtung an der Leiterplatte befestigt ist und die Anschlußstellen ihrer elektrischen Leitungen mit den Leiterzügen auf der Rückseite der Leiterplatte 400 leitend verbunden sind. Bei der Montage der Anzeigevorrichtung 300 an der Leiterplatte 400 wird (selbsttätig) die Lampe 405 in der Ausnehmung 308 in der einen Schrägfläche 306 des optischen Leiters 304 ausgerichtet. Wenn die Lampe 405 eingeschaltet wird, fällt ihr Licht durch den Lichtleiter 304, und das Licht wird an dessen Reflexionsflächen 306, 311 und 305, wie durch die Pfeile in Fig. 5A und 5B gezeigt, reflektiert, um die Skalenscheibe 303 zu beleuchten. Auf die beschriebene Weise sind somit alle elektrischen Bauteile, einschließlich der Anzeigevorrichtung 300, auf der Leiterplatte 400 montiert und durch das an deren Rückseite vorgesehene Leiterzugmuster durchgehend (elektrisch) verbunden, so daß eine Gesamtfunktionsprüfung an der so hergestellten Schaltungsanordnung durchgeführt werden kann.

Der obere Gehäuseteil 100 weist eine der durchsichtigen Abdeckung 302 der Anzeigevorrichtung 300 gegenüberliegende Öffnung 101, eine Bohrung 102 zur Einführung des Schafts 415 des an der Leiterplatte 400 montierten Drehschalters 402, eine Bohrung 103 zur Einführung des an der Leiterplatte 400 angeordneten Druckschalters 401, Zapfen 104—107 und auf gegenüberliegenden Seiten der öffnung 101 vorgesehene Klauen 108, 109 auf. Die Zapfen 104—107 und die Klauen 108, 109 sind am oberen Gehäuseteil 100 angeformt Die Klauen 108, 109 sind elastisch, und die Zapfen sind jeweils mit einer axial verlaufenden Schraubenbohrung versehen. Wc.iti die Anzeigevorrichtung 300 von unten her derart in den oberen Gehäuseteil 100 eingepreßt wird, daß die Abdeckung 302 in Ausrichtung auf die öffnung 101 gelangt, werden die Seitenteile 311,312 durch die Klauen 108,109 erfaßt, so da!"{ die Leiterplatte 400 mit der Anzeigevorrichtung 300 im oberen Gehäuseteil 100 festgelegt ist Im oberen Gehäuseteil 100 sind rechteckige Aussparungen 110, 111 vorgesehen, in denen im Zusammenwirken mit dem unteren'Gehäuseteil 200 die Meßsonden 600 und 700 verspannt werden. Die Meßsonde 600 weist einen angeformten, säulenförmigen Befestigungsteil 603 mit einer (umlaufenden) Nut 602 auf; ihre Befestigung an den Gehäuseteilen 100 und 200 erfolgt durch Einführen der Nut 602 in die Aussparung 110 des oberen Gehäuseteils 100 (vgl. Fig.6A und 6B), worauf der Befestigungsteil 603 zwischen Aussparung 110 und unterem Gehäuseteil 200 festgelegt bzw. verspannt wird. Ebenso weist die Meßsonde 700 einen öefestigungsteil 703 mit einer Nut 702 auf, und ihre Anbringung an den Gehäuseteiien erfolgt, wie bei der Meßsonde 600, mittels der Nut 702. Da die Aussparungen 110 und 111 rechteckig sind, wird ein Verdrehen der an den Gehäuseteilen angebrachten Meßsonden 600 und 700 ohne zusätzliche Sicherungselemente verhindert.

Im unteren Gehäuseteil 200 befindet sich ein Batteriefach 201 für eine als Stromversorgung dienende Batterie. Nach dem Einsetzen einer Batterie wird der Bodendeckel 500 am Batteriefach 201 angebracht. An den vier Ecken des Batteriefaches 201 sind Montage-Zapfen 202—205 vorgesehen, die von axialen Bohrungen 206—209 durchsetzt werden. Weiterhin sind Öffnungen 210, 211 im Batteriefach 201 sowie Batt.rte-Anschlußklemmen 2!2, 213 in Form von rechtwinklig gebogenen, L-förmigen Metallplatten mit Schenkeln 214, HS vorgesehen, die in die Öffnungen 210,211 einführbar sind. Diese Schenkel sind mit Klauen 217—220 versehen, die ein Herausrutschen der Schenkel 214, 215 nach dem Einsetzen in die Öffnungen 210, 211 verhindern. In den Anschlußklemmen 212, 213 sind Bohrungen 221 bzw. 222 vorgesehen, welche mit den Bohrungen 206 bzw. 207 der Zapfen .202 bzw. 203 fluchten, wenn die Anschlußklemmen 212, 213 in die Öffnungen 210 bzw. 211 im unteren Gehäuseteil 200 eingesetzt sind. SHIschrauben 223—226 dienen zur Verbindung des unteren Gehäuseteils 200 mit der Leiterplatte 400 und dem oberen Gehäuseteil 100. Beim Anziehen der Schraube 223 wird die Batterie-Anschluß-

klemme 212 gemäß Fig. 7 unmittelbar in Kontakt mit dem Leiterzugmuster 418 an der Rückseite der Leiterplatte 400 gebracht, wodurch die (elektrische) Verbindung zwischen der Batterie und der elektrischen Schaltung hergestellt wird. Auf ähnliche Weise wird beim Anziehen der Schraube 224 (F i g. 7) die Anschlußklemme 213 mit dem Leiterzugmuster der Leiterplatte 400 kontaktiert. Auf diese Weise werden die Batterie-Anschlußklemmen 212 und 213 durch die Schrauben 223 bzw. 224 festgelegt, die zur Verbindung von Gehäuseteilen 100,200 und Leiterplatte 400 dienen.

Das erfindungsgemäße Meßgerät wird wie folgt zusammengebaut:

Der Druckschalter 401, der Drehschalter 402 und die Stecker 403, 404 werden zusammen mit den erwähnten elektronischen Schaltungsbauteilen an der Leiterplatte 400 montiert. Die Lampe 405 wird in die Bohrung 406 eingesetzt, und die Anzeigevorrichtung 300 wird an ihren Klemmen mitteU Her Muttern 416 und 417 befestigt. Sodann sind alle elektrischen Bauteile unter Bildung einer Anordnung bzw. Einheit an der Leiterplatte 400 angeordnet, wobei sie durch das Leiterzugsmuster an der Leiterplatte 400 elektrisch zusammengeschaltet sind. Somit kann eine Gesamtfunktionsprüfung des Meßgeräts, einschließlich einer Leuchtpriifung der Lampe 405, bereits an dieser Einheit durchgeführt werden. Nach der Prüfung wird die Anzeigevorrichtung 300 von unten her in den oberen Gehäuseteil 100 eingepreßt, wobei die Seitenteile 311, 312 der Abdeckung 302 durch die Klauen 108, 109 erfaßt werden, so daß die Anordnung mit der Leiterplatte 400 und die Anzeigevorrichtung 300 im oberen Gehäuseteil 100 befestigt sind. Hierbei wird der Drucktastenkopf 800 im voraus in die Bohrung 103 im oberen Gehäuseteil 100 eingesetzt, und der an der Leiterplatte 400 anzubringende Druckschalter 401 wird von unten her in die erstere eingesetzt. Nach der Montage ragt die Spitze des Drucktastenkopfes 800 an der Oberseite des Gehäuseteiles 100 nach außen. Nach dem Einbau der Leiterplatte 400 mit der Anzeigevorrichtung 300 in den Gehäuseteil 100 werden die Steckverbindungen 601,701 der Meßsonden 600 bzw. 700 mit den Steckern 403 bzw. 404 auf der Leiterplatte 400 verbunden, und die Befestigungsteile 603, 703 werden mit ihren Nuten 602 bzw. 702 in die Aussparungen 110 bzw. 111 im Gehäuseteil 100 eingesetzt. Sodann wird die Oberseite des unteren Gehäuseteils 200 von der Rückseite der Leiterplatte 400 her gegen die Unterseite des oberen Gehäuseteils 100 angesetzt. Bei entferntem Bodendekkel 500 werden die Schrauben 223-226 in die Bohrungen 206—209 der Zapfen 202—205 eingeführt, so daß ihre Vorderenden die Bohrungen 411—414 der Leiterplatte 400 durchsetzen, worauf die Schrauben in die Bohrungen in den Zapfen 104—107 des oberen Gehäuseteils 100 eingeschraubt werden. Hierbei werden die Befestigungsteile 603, 703, der Meßsonden 600, 700 sicher zwischen dem unteren Gehäuseteil 200 und den rechteckigen Aussparungen 110, 111 im oberen Gehäuseteil 100 festgehalten. Die Batterie-Anschlußklemmen 212, 213 werden beim Anziehen der Schrauben 223 bzw. 224 mit dem Leiterzugmuster der Leiterplatte 400 elektrisch verbunden. Wenn die Schaltungsanordnung am oberen Gehäuseteil 100 festgelegt worden ist, durchsetzt der Schaft 415 des Drehschalters 402 die Bohrung 102, und der Drehknopf 900 wird am Schaft 4!5 angebracht. Nach ueiii Einsetzen der Batterie 223 in das Batteriefach 201 sind ihre Plus- und Minusklemmen mit den Anschlüssen 212 bzw. 213 verbunden, worauf zum Abschluß der Montage der Bodendeckel 50 eingesetzt wird. Für die Anzeige des Meßwerts kann wahlweise eine analoge oder eine digital anzeigende Anzeigevorrichtung verwendet werden.

Das erfindungsgemäße Meßgerät bietet die folgenden Voi '.¹^iIe:

Die Funktionsprüfung ist bequem und zweckmäßig an einer einzigen Schaltungsanordnung mit Leiterplatte durchführbar. Weiterhin wird der obere Gehäuseteil selbst zur Befestigung der Anzeigevorrichtung herangezogen, und die Batterieanschlüsse werden zusammen mit dem Gehäuse verspann? bzw. festgezogen, so daß die Zahl der benötigten Schrauben verkleinert und damit die Gesamtzahl der Einzelteile klein gehalten wird und die Arbeitsgänge für das Anziehen der Schrauben verringert werden. Da zusätzlich die Meßsonden nur am oberen Gehäuseteil angeordnet und durch die rechteckigen Aussparungen ir.. Zusammenwirken mit dem unteren Gehäuseteil festgehalten werden, ergibt sich der weitere Vorteil, daß keine Sicherungsmittel zur Verhinderung einer Drehung der Sonden nötig sind und die Form zur Herstellung des unteren Gehäuseteils mithin einfach gehalten werden kann.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

1. Patentansprüche:

   J, Meßgerät mit einer Anzeigevorrichtung (300) zur Anzeige einer Meßgröße, mit einer Schalungsplatte (400), auf der elektrische Bauteile einschließlieh der Anzeigevorrichtung (300) angebracht sind, und mit einem oberen und einem unteren Gehäuseteil (100, 200), die zusammen die Schaltungsplatte (400) aufnehmen, dadurch gekennzeichnet, ,o daß am oberen Gehäuseteil (100) die Anzeigevorrichtung (300) tragende elastische Klauen (108,109) angeformt und in einem unteren Bereich des oberen Gehäuseteiles (100) zwei rechteckige Aussparungen (110,111) vorgesehen sind, daß auf dem Boden des unteren Gehäuseteiles (200) ein Batteriegehäuse (201) angeformt ist, daß zwei Meßsonden (600, 700) mit rechteckigen Befestigungsteilen (603, 703) durch das untere Gehäuseteil (200) und die rechteckigen Aussparengen (110,111) gelagert sind,

   und daß eine auf der Schaltungsplatte (400) durch eine Bohrung (406) befestigte Lampe (405) die Oberfläche einer Skalenscheibe der Anzeigevorrichtung (300) mittels eines optischen Leiters (304) beleuchtet
2. 2. Meßgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigevorrichtung (300) ein Analoganzeiger ist.
3. 3. Meßgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, da? die Anzeigevorrichtung (300) eine Digitalanzeige ist
4. 4. Meßgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennsieichnet, daß das von der Lampe (405) emittierte Licht über einen dreieckigen optischen Leiter (305) mit lichtreflektierenden Flächen zur Skalenscheibe des Analoganzeigers leitbar ist