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Beschreibung
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Beleuchtungseinrichtung in einem Meßinstrument Die Erfindung bezieht
sich auf eine Beleuchtungseinrichtung für den Zeiger in einem Meßinstrument.
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Die Beleuchtung des Zeigers in einem Meßinstrument dient der Verbesserung
der Erkennbarkeit während der Nacht oder resultiert aus gestalterischen Gründen.
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Bekannte Zeigerbeleuchtungseinrichtungen sind in den Figuren 1 bis
3 dargestellt, von denen die Figuren 1 und 3 perspektivische Darstellungen verschiedener
Beleuchtungseinrichtungen und Fig. 2 einen Schnitt durch die Anordnung nach Fig.
1, montiert in einem Meßinstrument, zeigen.
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In Fig. 1 ist ein Zeiger dargestellt mit einem Vorderteil 10 und
einem hinteren Teil 12, die von einem Zwischenteil ausgehen, das von einer Kappe
5 bedeckt ist. Eine Welle 7 trägt den Zeiger Die Wirkungsweise dieser bekannten
Anordnung nach Fig. 1 wird nun unter Bezugnahme auf Fig. 2 erläutert. Darin ist
mit 2 die Skalenscheibe eines im übrigen nicht dargestellten Meßinstruments bezeichnet.
Licht wird radial von einer nicht dargestellten Lichtquelle in eine lichtleitende
Platte 4 eingeleitet, die an der Rückseite der Skalenscheibe 2 befestigt ist. Von
der lichtleitenden Platte 4 tritt
das Licht im Mittenbereich der
Platte in den dort gegenüberliegenden Lichtaufnahmeabschnitt 7' des Zeigerzwischenteils
ein und wird dort, wie durch die Pfeile dargestellt, an einer konischen Reflektorfläche
34 abgelenkt und erreicht nach abermaliger Reflexion an einer konischen Reflektorfläche
34 Vorderteil 10 und Hinterteil 12 des Zeigers 6.
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Der Aufbau der Anordnung nach Fig. 3 unterscheidet sich von dem nach
Fig. 1 lediglich, daß das hintere Teil 12 des Zeigers fehlt. Im übrigen wirkt dieser
Zeiger identisch.
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An dieser Anordnung ist von Nachteil, daß wegen der lichtundurchlässigen
Kappe 5 sich in der Dunkelheit der leuchtende Zeiger zweigeteilt darstellt, was
die Erkennbarkeit sehr erschwert. Weiterhin sind die Gestaltungsmöglichkeiten für
den Zeiger sehr eingeschränkt.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Beleuchtungseinrichtung
der eingangs genannten Art anzugeben, die die Erkennbarkeit der Anzeige bei Dunkelheit
verbessert.
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Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs
1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Die Erfindung schafft einen Zeiger, der als integraler Körper mit
gefälligem Aussehen in seiner Gesamtheit als Leuchtzeiger erscheint. Der Zeiger
wird durch Hinführen von Licht in den Innenraum des Zeigers beleuchtet, wobei eine
den Achsbereich
des Zeigers bedeckende Kappe den Zeiger selbst nicht
mit abdeckt.
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Die Erfindung soll nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen
an Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. Es zeigt: Fig. 1 eine perspektivische
Darstellung eines bekannten beleuchteten Zeigers, Fig. 2 einen Längsschnitt durch
den Zeiger nach Fig. 1, Fig. 3 eine perspektivische Darstellung eines anderen bekannten
beleuchteten Zeigers, Fig. 4 eine perspektivische Darstellung einer Ausführungsform
eines beleuchteten Zeigers nach der Erfindung in einem Meßinstrument, Fig. 5 eine
Explosionsdarstellung der Ausführungsform nach Fig. 4, Fig. 6 einen Längsschnitt
durch den Zeiger nach Fig. 4, Fig. 7 einen Längsschnitt durch eine zweite Ausführungsform
der Erfindung, Fig. 8 eine perspektivische Darstellung einer dritten Ausführungsform
der Erfindung, Fig. 9 eine Explosionsdarstellung der Ausführungsform nach Fig. 8,
Fig.
10 eine perspektivische Darstellung der Befestigung einer Kappe bei der Ausführungsform
nach Fig. 8, Fig. 11 eine.vergrößerte Teildarstellung der Fig. 10, Fig. 12 einen
Längsschnitt durch die Anordnung nach Fig. 9, Fig. 13 einen Längsschnitt durch die
Ausführungsform nach Fig. 8, Fig. 14 eine perspektivische Darstellung einer vierten
Ausführungsform der Erfindung, Fig. 15 eine Explosionsdarstellung der Ausführungsform
nach Fig. 14, Fig. 16 einen Längsschnitt durch die Ausführungsform nach Fig. 14,
Fig. 17 eine perspektivische Darstellung einer fünften Ausführungsform der Erfindung,
Fig. 18 eine Explosionsdarstellung der Anordnung nach Fig. 17, Fig. 19, 20 und 21
Schnitte längs der Linien IXX, XX und XXI von Fig. 17, Fig. 22, 23 und 24 eine Draufsicht
und Schnitte, die die Beleuchtung bei der Ausführungsform nach Fig. 17 zeigen,
Fig.
25 eine perspektivische Darstellung einer sechsten Ausführungsform der Erfindung,
Fig. 26 eine Explosionsdarstellung der Ausführungsform nach Fig. 25, Fig. 27 einen
Längsschnitt durch die Anordnung nach Fig. 25, Fig. 28a eine perspektivische Darstellung
einer siebten Ausführungsform der Erfindung, Fig. 28b bis 28d Schnitte längs der
Linien B, C und D von Fig. 28a, Fig. 29 eine Explosionsdarstellung der Anordnung
nach Fig. 28a, Fig. 30 einen Längsschnitt durch die Anordnung nach Fig. 28a, Fig.
31 eine schematische Draufsicht auf Fig.28a, um die Betriebsweise zu zeigen, Fig.
32 einen Schnitt durch eine Modifikation von Fig. 30, Fig. 33 eine perspektivische
Darstellung einer anderen Modifiktion von Fig. 29, Fig. 34a eine perspektivische
Darstellung einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, Fig. 34b, 34c und 34d
Schnitte längs der Linien B, C und D von Fig. 34a,
Fig. 35 eine
Explosionsdarstellung der Anordnung nach Fig. 34a, Fig. 36 eine Draufsicht auf einen
Zeiger und ein Halterteil zur Erläuterung der Wirkungsweise dieser Vorrichtung,
Fig. 37 eine perspektivische Darstellung einer weiteren Modifikation des Halterteils
und Fig. 38 einen Schnitt ähnlich Fig. 34, der eine weitere Modifikation davon zeigt.
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Die Erfindung soll nun unter Bezugnahme auf die Zeichnungen im einzelnen
erläutert werden.
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In Fig. 4 ist mit 14 ein langgestreckter Zeiger bezeichnet, bestehend
aus einem oberen lichtleitend gefärbten Abschnitt 16 und unteren reflektierend gefärbten
Abschnitten 18, 24 und einem transparenten Abschnitt 20 aus einem transparenten
Harz zwischen den oberen und unteren gefärbten Abschnitten, wobei die Färbung durch
zweifarbige Auskleidung einer Gießform oder andere geeignete Maßnahmen erzielt ist.
Diese Abschnitte des Zeigers sind durch Einsatzgießen oder Preßsitzgießen integral
mit einer Trägerwelle 22 ausgebildet, die der Verbindung des Zeigers mit dem inneren
Meßwerk des Meßinstruments (nicht dargestellt) dient.
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Eine detailliertere Beschreibung soll nun anhand der Fig. 5 erfolgen.
Der transparente Abschnitt 20 des Zeigerkörpers 14 weist einen lichtaufnehmenden
Abschnitt 21 in einem Zwischenteil des Zeigers auf.
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Dieer lichtaufnehmende Abschnitt 21 erstreckt sich
im
wesentlichen senkrecht zu dem langgestreckten Zeiger und bildet mit diesem die Gestalt
eines T.
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Der transparente Abschnitt 20 weist eine im wesentlichen flache Oberseite
und Unterseiten auf, die sich von beiden Seiten des lichtaufnehmenden Abschnitts
21 aus erstrecken. Der untere reflektierende gefärbte Abschnitt 24, der am hinteren
Ende des Zeigers ausgebildet ist, kann unterschiedlich gestaltet sein, um den Zeiger
14 insgesamt im Gleichgewicht zu halten. Der obere lichtdurchlässige gefärbte Abschnitt
16 ist mit der flachen Oberseite des transparenten Abschnitts 20 verbunden und enthält
ein Vorderende 26, das auf die Skala einer Skalenscheibe (siehe 40 in Fig. 6) zeigt,
und ein rückwärtiges Ende 28, das gestalterischen Zwecken dient.
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Die unteren reflektierenden gefärbten Abschnitte 18 und 24 sind mit
den unteren Oberflächen der transparenten Abschnitte 20 verbunden.
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Um gebrochene und reflektierte Strahlen des zugeführten Lichts zum
oberen Vorderende 26 und dem oberen hinteren Ende 28 und der zentralen Oberfläche
30 des Zeigers wirksam und gleichmäßig hinzuleiten, ist im mittleren Teil des Zeigers
(über dem transparenten Abschnitt 20 oberhalb der Welle 22) eine mittlere Reflektoranordnung
32 vorgesehen.
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Ein Paar geteilter Zeigerkappen 36 und 37 bedecken die Seitenteile
der Zeigeranordnung mit Ausnahme des eigentlichen, zu beleuchtenden Zeigers, so
daß dessen Oberfläche 30, die Licht von der mittleren Reflektoranordnung 32 erhält,
vollständig sichtbar bleibt. Die Zeigerkappen 36 und 37 bestehen aus einem geeignet
gefärbten Harz oder einem lichtundurchlässigen Metall wie Aluminium und sind zu
beiden Seiten
des.Zeigers 14 an diesem befestigt, beispielsweise
durch Schweißen, Klemmen oder andere geeignete Maßnahmen.
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Die Wirkungsweise der Anordnung nach Fig. 4 wird nun unter Bezugnahmeaif
Fig. 6 erläutert. Licht aus einer hier nicht dargestellten Lichtquelle wird, wie
durch die Pfeile dargestellt ist, durch eine lichtleitende Platte 42 zugeführt,
die auf der Rückseite einer Skalenscheibe 40 des Meßinstruments angeordnet ist.
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Das Licht gelangt von dort in den lichtaufnehmenden Abschnitt 21 des
Zeigers und wird dort an einer konischen Fläche 40 vertikal nach oben zum Zeiger
14 zur mittleren Reflektoranordnugn 32 reflektiert.
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In Verbindung damit ist von Bedeutung, daß die mittlere Reflektoranordnung
32 Reflektorflächen 46 und 48 aufweist, die querverlaufende Hohlräume begrenzen,
die sich unterhalb der flachen Oberseite und oberhalb der Ebenen der Unterseiten
der transparenten Abschnitte 20 erstrecken und nach der Seite offen sind.
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Die Reflektorfläche 48 reflektiert das Licht zum oberen Vorderende
26 des Zeigers, während die Reflektorfläche 46 eine Gestalt aufweist, die sich allmählich
einer horizontalen Ebene annähert und es dadurch dem Licht erlaubt,nach oben zu
strahlen, wodurch eine Ungleichmäßigkeit in der Helligkeit vermieden wird, die durch
einen Sprung in der Leuchtdichte vor und hinter der Reflexionsfläche hervorgerufen
werden könnte. Weiterhin sind reflektierende Eckbereiche 50, 52 und 54 vorgesehen,
die bogenförmig verlaufen und es verhindern, daß Licht einseitig gerichtet wird
und Schatten ausgebildet werden.
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Ein rückwärtiger hohler Reflektorbereich 56 dient auch der gleichmäßigen
Verteilung des Lichtes nach vorne, oben und hinten.
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Solche hohlen bogenförmigen Reflektorbereiche sind beispielsweise
durch seitliches Ausziehen des Zeigers beim Gießen ausgebildet.
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Fig. 7 zeigt einen Schnitt durch eine Beleuchtungseinrichtung für
einen Zeiger gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Diese
ist dadurch gekennzeichnet, daß drei hohle gebogene Reflektorbereiche vorhanden
sind, ein vorderer 58, ein mittlerer60 und ein hinterer 61 Reflektorbereich.
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Die Wirkungsweise der Reflektorbereiche 58 und 60 ist dieselbe, wie
anhand Fig. 6 erläutert, jedoch erlaubt im Falle großer Zeiger eine Steigerung der
Anzahl dieser Reflektoren eine gleichmäßige Hinleitung des empfangenen Lichtes zu
den vorderen und hinteren Enden. Die Größe des Zeigers erfordert eine ausreichende
Verteilung des Lichts nach oben, wodurch eine gleichmäßige Ausleuchtung des gesamten
Zeigers erzielt wird.
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Eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nun
unter Bezugnahme auf die Fig. 8 bis 13 erläutert. Wie Fig. 8 zeigt, ist die gesamte
Oberseite eines Zeigerkörpers 62 der Betrachtung zugänglich und ein Paar zylindrischer
geteilter Kappen 64 und 66 sind seitlich an dem Zeigerkörper 62 durch Anklemmen
(siehe Fig. 9) befestigt. Mit 94 ist ein transparenter, lichtaufnehmender Mittenabschnitt
bezeichnet, der Licht zum Zeigerkörper 62 führt. Die folgende Beschreibung soll
erläutern, wie die Kappen 64 und 66 montiert und entfernt werden. Bezug wird auf
die Figuren 10 bis 12 genommen.
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An den beiden Seiten des mittleren lichtaufhehmenden Abschnitts 94
des Zeigerkörpers 62 ist oben je-
weils ein Vorsprung mit einer
Vertiefung 70 und einer Nase 72 angebracht. Innen in den Kappen 64 bzw. 66 sind
Nasen 81 (74) ausgebildet, die jeweils in die Vertiefungen 70 am Vorsprung des Zeigerkörpers
62 eingreifen. Weiterhin befinden sich an den Kappen Vorsprünge 80 (78), die jeweils
in Kerben 76 an der Nase 72 des zeigerseitigen Vorsprungs anliegen. Durch Aufdrücken
der Kappen 64 und 66 von oben wird daher deren Position festgelegt und sie können
in Längsrichtung des Zeigerkörpers nicht unabsichtlich hin-und herrutschen.
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Die Kappen 64 und 66 sind weiterhin mit Fahnen 82 und 84 bzw. 86
und 88 vorne und hinten an ihren unteren Enden versehen. Diese Fahnen legen sich
an die Unterseite des Zeigerkörpers 62 an und halten die Kappenteile 64 und 66 unverrückbar
am- Zeigerkörper fest.
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Die Kappenteile 64 und 66 können durch Auswärtsdrücken entgegen der
Richtung, die in Fig. 10 durch den Pfeil dargestellt ist, von dem Zeigerkörper gelöst
werden.
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Um die Montage und Demontage der Kappenteile einfacher und sicherer
zu machen, ist es vorteilhaft, wenn die Kappenteile aus hochelastischem Material,
wie beispielsweise einem undurchsichtigen Kunstharz oder aus Blech bestehen. Undurchsichtigkeit
ist erforderlich, um unerwünschten Lichtaustritt zu unterlinden.
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Der Zeiger wird auf folgende Weise beleuchtet.
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Es sei hierzu auf Fig. 13 Bezug genommen.
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Licht von einer nicht dargestellten Lichtquelle fällt längs der Pfeile
durch eine lichtleitende Platte 92 ein, die auf der Rückseite einer Skalenscheibe
90 des Meßinstruments befestigt ist. Das Licht wird dann an einem unteren, konischen
lichtempfangenden Teil 94 des zentralen lichtaufnehmenden Abschnitts 68 reflektiert
und zum Zeigerkörper 92 geleitet, der weiter oben gelegen ist. Oberhalb des zentralen
lichtaufnehmenden Abschnitts 68 sind Hohlräume 96 und 98 mit bogenförmigen Flächen
ausgebildet. Von diesen Flächen werden die Lichtstrahlen reflektiert und erreichen
vorderes und hinteres Teil des Zeigerkörpers gleichmäßig, wodurch der gesamte Zeigerkörper
62 gleichförmig ausgeleuchtet wird.
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Mit 100 ist in Fig. 13 die Zeigerwelle bezeichnet.
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Eine weitere Ausführungsform soll nun unter Bezugnahme auf die Fig.
14 bis 16 erläutert werden.
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Fig. 14 ist eine perspektivische Darstellung eines Zeigers für Meßinstrumente
nach der vorliegenden Erfindung, während Fig. 15 eine Explosionsdarstellung davon
zeigt.
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Wie aus Fig. 14 erkennbar, ist die gesamte Oberseite eines Zeigerkörpers
110 frei zugänglich und sind ein vorderer unterer Abschnitt seines Zwischenteils,
beide Seitenteile und ein rückwärtiges Endteil von einer einstückigen Kappe 106
bedeckt.
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Mit 108 ist ein transparenter, zentraler lichtaufnehmender Abschnitt
bezeichnet, daß das Licht zum Zeigerkörper 110 leitet. Die Zeigerwelle ist mit 112
bezeichnet.
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Auf beiden Seiten des Zwischenteils des Zeigerkörpers 110 sind Vorsprünge
114 ausgebildet, weiter-
hin ist eine Stufe an der Unterseite des
hinteren Teils des Zeigers ausgeformt.
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Die einstückige Kappe 106 weist einen mittleren geschlitzten Abschnitt
118 auf, der die Oberseite des Zeigerkörpers 110 freiläßt, und ein vorderes unteres
Klemmteil 120, das in Berührung mit dem Boden des Zeigerkörpers 110 steht. Weiterhin
weist sie einen abgestuften Abschnitt 126 an einem hinteren Klemmteil 104 auf, der
sich an die Stufe 116 des Zeigerkörpers 110 anlegt.
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Die Kappe 106 kann auf folgende Weise am Zeigerkörper 110 befestigt
und von ihm gelöst werden.
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Wie Fig. 16 zeigt, wird zunächst das vordere Ende 122 des Zeigerkörpers
110 von unten durch den mittleren geschlitzten Abschnitt 118 der Kappe 106 eingeführt.
Dann wird das vordere untere Klemmteil 120 der Kappe 106 in Kontakt mit dem Boden
des Zeigerkörpers 110 gebracht und dient als Drehpunkt. Die Rückseite der Kappe
106 wird dann gegen die Vorsprünge 114 des Zeigerkörpers 110 gedrückt, wodurch die
Kappe nach innen zum Zeigerkörper 110 gedrückt wird.
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Dabei erfährt der abgestufte Bereich 126 am hinteren Ende der Kappe
106 eine elastische Verformung und legt sich an die Stufe 116 des Zeigerkörpers
110 an. Die Kappe 106 wird auf diese Weise einfach und sicher an ihre vorbestimmte
Stelle gebracht und von dem vorderen Klemmteil 120 und dem hinteren abgestuften
Bereich 126 in ihrer Position gehalten.
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Die Kappe 106 kann dadurch von dem Zeigerkörper gelöst werden, dann
man ihren rückwärtigen abgestuften Abschnitt 126 umgekehrt zur Richtung, die in
Fig.16
durch den Pfeil angedeutet ist, löst und den Zeigerkörper
110 in umgekehrter Richtung aus dem Schlitzbereich 118 der Kappe 106 herauszieht.
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Um die Montage und Demontage der Kappe einfacher und sicherer zu
machen, ist es vorteilhaft, wenn die Kappe aus einem hochelastischem Material, wie
einem undurchsichtigen Harz oder einem Blech besteht. Undurchsichtigkeit ist notwendig,
um einen unerwünschten Lichtaustritt zu vermeiden.
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Der Zeiger wird auf die nachfolgende Weise beleuchtet, wozu nachfolgend
auf Fig. 16 Bezug genommen wird.
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Licht aus einer Lichtquelle fällt längs der Pfeile durch eine lichtleitende
Platte 130 ein, die auf der Rückseite einer Skalenscheibe 128 des Meßinstruments
befesigt ist. Das Licht wird dann durch einen unteren, konischen lichtaufnehmenden
Abschnitt 132 des Mittelteils 108 reflektiert und zu dem darübergelegenen Zeigerkörper
110 geleitet. Oberhalb des lichtaufnehmenden Abschnitts 108 sind Hohlräume 132 und
136 mit bogenförmigen Oberflächen ausgebildet. Die Lichtstrahlen werden durch diese
gebogenen Oberflächen reflektiert und erreichen das Vorderteil und den hinteren
Teil des Zeigerkörpers gleichmäßig, wodurch der gesamte Zeigerkörper 110 gleichförmig
ausgeleuchtet wird.
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Eine weitere Ausführungsform der Erfindung soll nachfolgend unter
Bezugnahme auf die Fig. 17 bis 21 erläutert werden. Wie in Fig. 17 gezeigt, ist
die gesamte Oberseite eines Zeigerkörpers 138 offen und beide Seitenflächen seines
Zwischenteils und seines hinteren Teils sind von einer einstückigen Kappe 140
bedeckt.
Mit 142 ist die Zeigerwelle bezeichnet.
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Wie Fig. 18 zeigt, sind reflektierende Vorsprünge 146 zu beiden Seiten
am Zwischenteil 144 des Zeigerkörpers 138 ausgebildet, wobei in der Oberseite eines
jeden Vorsprungs 146 eine Positionierbohrung 148 ausgebildet ist. An der Unterseite
des hinteren Teils 150 des Zeigerkörpers 138 ist ein Gegengewicht 152 befestigt,
das den Zeiger in Bezug auf die Welle 142 insgesamt ausbalanciert. An der Oberseite
des Ausgleichsgewichts 152 sind ebenfalls Positionierbohrungen 154 ausgebildet.
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Die Kappe 140 weist eine mittlere Öffnung 156 auf, die die Oberfläche
des Zeigerkörpers 138 zwischen dem vorderen Ende.168 über den Mittenabschnitt 140
bis zum hinteren Teil 150 vollständig freigibt. Ein Steg 158 vorne unten an der
Kappe 140 legt sich an die Unterseite des Zeigerkörpers 138 an. Anschläge 160 an
der Innenseite der Kappe sind zum Eingriff in die Positionierbohrungen 148 an den
Vorsprüngen 146 vorgesehen. Weitere Anschläge oder Stifte 162 im hinteren Bereich
in der Kappe 140 greifen in die Positionierbohrungen 154 des Ausgleichsgewichts
152 ein.
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Mit 164 ist ein gefärbter Bereich bezeichnet, der die Unterseite
des Zeigerkörpers 138 bildet. Mit 166 ist ein farbloser transparenter Bereich bezeichnet.
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Die Kappe 140 kann am Zeigerkörper 138 durch Einführung des Vorderende
168 des Zeigerkörpers 138 in die Mittenöffnung 156 der Kappe 140 aufgesetzt werden.
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Es wird dann die Kappe 140 in eine Position gebracht, wo der Steg
158 an der Unterseite des Zeigerkörpers 138 anliegt und als Drehpunkt dient, bis
die Anschläge
160 in die entsprechenden Positionierbohrungen 148
und 154 eingreifen.
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Die Kappe 140 kann in umgekehrter Richtung wieder abgenommen werden,
d.h. es wird zunächst die Kappe 140 aus den Positionierbohrungen 148 und 154 durch
Kippen gelöst und dann von dem Zeigerkörper 138 abgestreift.
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Um Montage und Demontage der Kappe 140 einfacher und sicherer zu
machen, ist es vorteilhaft, wenn die Kappe 140 aus einem hochelastischen Material,
wie beispielsweise einem undurchsichtigen Harz oder aus Blech besteht. Undurchsichtigkeit
ist notwendig, um einen unerwünschten Lichtaustritt zu vermeiden.
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Die Fig. 19, 20 und 21 sind Schnitte längs der Linien IXX-IXX, XX-XX
und XXI-XXI von Fig. 17.
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In Fig. 19 und 20 ist mit 170 ein undurchsichtig gefärbtes Element
bezeichnet, das in einen Hohlraum in dem farblosen transparenten Teil 166 eingepaßt
ist, der in ähnlicher Weise ausgebildet ist, wie bei der Ausführungsform nach Fig.
6. An diesem element 170 ist die Zeigerwelle 142 befestigt. Das gefärbte Element
170 hat geneigte Flächen, die als Reflexionsflächen 172 dienen und das einfallende
Licht zum vorderen Ende und zum hinteren Ende 168 bzw. 174 des Zeigers leiten.
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Der Zeiger wird auf die nachfolgend beschriebene Weise beleuchtet,
wozu Bezug genommen wird auf die Fig. 22 bis 24.
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Licht aus einer nicht dargestellten Lichtquelle fällt durch eine
lichtleitende Platte 178, die auf der Rückseite einer Skalenscheibe 176 des Meßinstruments
befestigt ist. Das Licht wird dann an einer an der Platte 180 ausgebildeten konischen
Reflektorfläche 180 , die die Zeigerwelle 142 umgibt, nach oben reflektiert und
gelangt in den transparenten Abschnitt 166 des Zeigerkörpers 138, wie durch die
Pfeile in Fig. 23 gezeigt. Die Lichtstrahlen werden dann von den Reflektorflächen
172 des undurchsichtig gefärbten Elements 170 reflektiert und gelangen zu den vorderen
und hinteren Teilen 168 bzw. 174 des Zeigers, wie aus Fig. 23 entnehmbar ist.
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Gleichzeitig werden, wie die Fig. 22 und 24 zeigen, die Lichtstrahlen
von den reflektierenden Vorsprüngen 146 und dann nochmals von dem undurchsichtig
gefärbten Element 170 reflektiert und erreichen dann das Mittelteil 144 des Zeigerkörpers
138.
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Der Zeigerkörper 138 wird auf diese Weise von vorne bis hinten gleichmäßig
ausgeleuchtet und erscheint als eine einzige durchgehende Linie.
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Eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nun
unter Bezugnahme auf die Figuren 25, 26 und 27 beschrieben, in denen mit 182 ein
Zeigerkörper mit vorderem Ende 184 und hinterem Ende 186 bezeichnet ist. Eine Kappe
188 besteht aus zwei halbzylindrischen Teilen 190 und 192, die oben jeweils geschlossen
sind. Die halbzylindrischen Kappenteile 190 und 192 sind durch Schweißen oder Klemmen
mit den Seitenflächen des Zeigerkörpers verbunden und bedecken so einen lichtleitenden
Teilbereich desselben, wie nachfolgend noch beschrieben wird.
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Wie im Detail in den Fig. 26 und 27 dargestellt ist, ist ein lichtleitendes
Teil 194 durch integrales Gießen mit dem Zeigerkörper 182 derart verbunden, daß
ersterer rechtwinklig zur Längserstreckung des Zeigerkörpers 182 von diesem wegsteht.
Die Zeigerwelle 196 ist in das untere Ende des lichtleitenden Abschnitts 194 eingesetzt.
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Die Zeigerwelle 196 ist mit dem Meßwerk eines Meßinstruments verbunden
(nicht dargestellt) und trägt den gesamten Zeigerkörper.
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Der lichtleitende Abschnitt 194 weist ein konisches Lichteintrittsteil
200 auf, das das ihm von einer lichtleitenden Platte 198 zugeführte Licht aufnimmt
und es nach oben reflektiert. Ein auf dem Kopf stehendes, kegelstumpfförmiges, konusartiges
Reflektorteil 202 zum Aufnehmen und Reflektieren einen Teil des vom Aufnahmeabschnitts
200 kommenden Lichts sind konzentrisch zur Zeigerwelle 196 angeordnet.Der lichtleitende
Abschnitt 194 ist weiterhin an Stellen oberhalb des Reflektorteils 202 mit einem
vorderen reflektierenden Hohlraum 203 und einem hinteren reflektierenden Hohlraum
204 versehen , die reflektierende Flächen aufweisen und das ankommende Licht zum
vorderen und hinteren Teil 182 bzw. 186 des Zeigerkörpers leiten.
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Bei einer solchen Konstruktion wird das Licht, das mittels einer
lichtleitenden Platte 198 auf der Rückseite einer Skalenscheibe 206 zugeleitet wird,
von dem konischen lichtaufnehmenden Abschnitt 200 des lichtleitenden Teils 194 abgelenkt.
Ein Teil des so reflektierten Lichtes breitet sich nach oben aus, während der übrige
Teil durch das konusartige Reflektorteil 202 aus dem lichtleitenden Teil 194
nach
außen abgelenkt und dann weiterhin von der Umfangsfläche dieses Teils abgelenkt
wird und so zu einem nach oben beleuchtenden Licht wird. Der größere Teil dieses
beleuchtenden Lichtes wird gegen Vorderteil 184 und rückwärtiges Teil 186 des Zeigerkörpers
182 durch Reflexion an den Wänden der Hohlräume 203 und 204 geleitet. Das reflektierte
Licht, das sich vom lichtleitenden Teil 194 nach oben ausbreitet, wird in die äußere
Umfangsrichtung von letzterem aufgrund des umgekehrt kegelstumpfartigen, konusförmigen
Reflektorteils reflektiert. Man erhält daher eine ausreichende Verteilung des Lichts
bei Unterdrückung jeglicher Konvergenz, d.h. die Beleuchtung kann sehr sorgsam verbessert
werden.
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Das umgekehrt kegelstumpfförmige, konusartige Reflektorteil 202 kann
in Größe und Winkel seines Reflektorabschnitts je nach Gestalt des Zeigerkörpers
182 verändert werden.
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Infolge der vorbeschriebenen Reflektionsverhältnisse und dem Zusammenwirken
aller Teile wird der Zeigerkörper 182 über seine gesamte Länge gleichförmig ausgeleuchtet.
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Eine weitere Ausführungsform der Erfindung wird nachfolgend im Detail
unter Bezugnahme auf die Fig.28a bis 31 beschreiben.
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Fig. 28a zeigt eine Gesamtansicht eines beleuchteteten Zeigers in
zusammengebautem Zustand. Fig. 28b zeigt einen Schnitt längs der Linie B-B von Fig.28a,
wodurch ein wesentlicher Bereich gezeigt wird. Fig.28c zeigt einen Schnitt längs
der Linie C-C von Fig. 28a, Fig. 28d ist ein Schnitt längs der Linie D-D von Fig.28a.
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Fig. 29 zeigt den Aufbau der Zeigerbeleuchtungseinrichtng, und die
Figuren 30 und 31 zeigen die Wirkung dieser Anordnung. Gemäß den vorgenannten Figuren
weist ein langgestrecktes transparentes Zeigerelement 212 einen lichtaufnehmenden
Abschnitt 222 an einem Zwischenteil auf, das kegelstumpfartig ausgebildet ist. Dieses
Teil weist eine konische Reflektorfläche 240 auf. Das transparente Zeigerelement
212 hat eine im wesentlichen flache Oberseite.
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Gemäß Fig. 29 ist an die Unterseite des transparenten Zeigerelementes
212 ein geeigneter Farbauftrag 210 aufgebracht. Das transparente Zeigerelement 212
besteht aus einem transparenten Harz und ist durch Einsatzgießen integral mit einer
Zeigerwelle 214 verbunden, die der Verbindung mit einem Meßwerk, nicht dargestellt,
dient. Zum Färben wird hauptsächlich Zweifarbgießen verwendet.
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Der Farbauftrag 210 kann unterschiedlich gestaltet sein, um eine
Ausbalancierung (Ausbalancierung der Momente, um die Zeigerwelle 214) des gesamten
Zeigers 210, zu erreichen.
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Der transparente Abschnitt 212 hat ein vorderes Ende 218, das auf
eine Skala einer Skalenscheibe (nicht dargestellt) eines Meßinstruments zeigt, und
eir. rückwärtiges Ende 220, das u.a. ästhetischen Gründen dient. Die kegelstumpfförmigen
konischen Abschnitte 222 können auf beiden Seiten des rechteckigen Abschnitts des
Zeigers in der Mitte des transparenten Teils 212 ausgeführt sein, um die Brechung
von Licht zum vorderen Ende und zum rückwärtigen Ende des Zeigers zu bewirken, wie
später noch beschrieben wird.
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Zeigerkappen 224 sind dazu bestimmt, mit Ausnahme des transparenten
Zeigers, alle übrigen Teile abzuschirmen. Sie bestehen aus einem geeigneten lichtundurchsichtig
gefärbten Harz oder aus Leichtmetall, wie Aluminium.
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Die Kappen 224 sind zum Zwecke der Befestigung an den halbkonischen
reflektierenden Abschnitten 222 mit einem Führungsteil 226 versehen, und wenn jene
aus Blech hergestellt sind, dann weisen diese Zungen 228 an geeigneten Positionen
auf.
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Die Führungsteile 226 der Kappen 224 greifen in Rillen 230, die in
den halbkonischen reflektierenden Abschnitten 222 des Zeigers 208 ausgebildet sind.
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Die Zungen 228 sind dann am Boden der reflektierenden Abschnitte 222
umgebogen, wodurch die Kappen 224 am Zeiger 208 festgelegt sind.
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Die Wirkungsweise der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend unter
Bezugnahme auf die Fig. 30 und 31 erlautert.
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Das (durch Pfeile bezeichnete) Licht aus einer nit dargestellten
geeigneten Lichtquelle läuft durch eine lichtleitende Platte 236, die auf der Rückseite
einerSkalenscheibe 234 des Meßinstruments angebracht ist. Es wird dann rechtwinklig
an der Fläche 238 einer konischen Bohrung reflektiert, in sie der Zeiger 208 mit
seiner Welle eingesetzt ist. Das Licht gelangt von dort in die halbkonusförmigen
Reflektorbereiche 222 des Zeigers , wo das Licht nochmals rechtwinklig von einer
Reflektorfläche 240 umgelenkt wird. Weil die halbkonusförmigen Reflektorabschnitte
222 des'Zeigers 208 im wesentlichen
kreisförmig sind, reflektieren
sie das Licht aus der konischen Bohrung der lichtleitenden Platte 236 in beinahe
unendlich viele orthogonal liegende Richtungen, so daß das Licht Vorderteil und
rückwärtigtes Teil 218 bzw. 220 des Zeigers 208 durch wiederholte Reflexion zwischen
den Seitenflächen 240 des transarenten Teils 212 erreichen, wie Fig. 31 zeigt. Der
transparente Teil 212 des Zeigers wird dadurch.gleichmäßig ausgeleuchtet.
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Wie in Fig. 32 gezeigt, kann die Gestalt eines geeignet gefärbten
Trägers 244 eines Zeigers 242 halbkrelsförmig, nicht dreieckig sein, und eine reflektierende
Fläche 248 des Zeigers kann halbpyramidenförmig sein, wie in Fig. 33 mit 250 bezeichnet
ist.
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Eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nun
unter Bezugnahme auf die Fig. 34a bis 35 erläutert.
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Ein Zeiger 256 besteht aus einem transparenten Teil 250,aus einem
transprenten Harz, wie beispielsweise aus einem Akrylharz oder einem Polykarbonathar
und einem farbigen Belag 260 einer beliebigen Farbe der auf der der Skalenscheibe
zugewandten Seite des transparenten Teils 258 angebracht ist.
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Der Faröbelag 260 ist in geeigneter Weise eingefärbt, beispielsweise
durch Drucken. Alternativ kann auch ein undurchsichtig gefärbtes Harz beim Einsatzgießen
integral mit dem transparenten Teil 258 verbunden werten. Speziell im Falle, wenn
der Farbbelag 260 aus einem undurchsichtigen Harz besteht, kann der rückwärtige
Endbereich 266 der Farbschicht 260 speziell gestaltet werden, um mit ihm den gesamten
Zeiger 256 in Bezug auf seine Welle auszuwiegen.
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Der Zeiger 256 besitzt ein Vorderteil 264 für die Anzeige auf einer
Skalenscheibe 252 des Meßinstruments und ein rückwärtiges Teil 266, das gestalterischen
und Balance-Zwecken dient. Der Zeiger weist weiterhin ein lichtempfangendes Teil
268 zwischen den beiden vorgenannten Teilen auf, an welchem zugleich auch eine Kappe
befestigt ist. Zu beiden Seiten des lichtempfangenden Teiles 268 sind integral Anschlagvorsprünge
270 und 272 ausgebildet, so daß der Zeiger 256 in diesem Bereich leicht breiter
ist als an den übrigen Stellen.
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Der Zeiger 256 wird von einem Halter 274 getragen.
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Der Halter 274 besteht aus einem transparenten Harz gleicher Art,
wie es für das transparente Teil 258 verwendet wird und seine grundsätzliche Gestalt
ist im allgemeinen konisch, wie es die Fig. 34c und 35 zeigen. An seiner Oberseite
ist ein Klemmschlitz 276 ausgebildet, der sich senkrecht zur Achse des Halters 274
erstreckt. Sofern notwendig, sind Anschläge 278, 280, 282 und 284 integral an den
einander gegenüberstehenden Seiten beider Endbereich des Schlitzes 276 ausgebildet.
Der iichtaufnehmende Abschnitt 268 des Zeigers 256 ist in den Schlitz 276 eingepaßt,
d.h. die vorstehenden Flächen der Vorsprünge 270 und 272 liegen im wesentlichen
an den Seitenflächen des Schlitzes 276 an. Wie Fig. 34b zeigt, werden die Vorsprünge
270 und 272 weiterhin zwischen den entsprechenden Anschlägen 278 und 282 bzw. 280
und 284 festgehalten, wodurch eine Längsbewegung des Zeigers 256 gegenüber dem Halter
274 unmöglich gemacht wird. Die Stirnflächen der Anschläge 278 bis 284 schließen
bündig mit der konischen Oberseite des Halters 274 ab.
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An der Unterseite des Konus des Halters 274 ist hinten gral ein zylindrischer
Zapfen 286 koaxial zum Halter
ausgebildet. In diesen Zapfen 286
ist die Zeigerwelle 262 mit Preßsitz eingepaßt.
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Der Halter 274 ist benachbart den Seiten des Zeiges 256 von einer
Kappe 288 bedeckt. Die Kappe 288 deckt mit Ausnahme des Zeigers 258, der beleuchtet
werden soll, alle übrigen Teile der Zeigeranordnung ab und besteht aus einem farbigen
Harz oder einem Leichtmetall, wie Aluminium od.dgl. Insgesamt hat die Kappe die
Form eines kurzen Zylinders mit einem geschlossenen Ende und besteht aus in der
Mitte geteilten Kappenhälften 290 und 292.
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Die Kappenhälften 290 und 292 weisen integral angeformte Führungslaschen
294 und 296 auf, die nach innen längs der Trennlinie an ihren Stirnseiten vorstehen,
während Fahnen 298, die integral mit den Wänden der Kappenhälften ausgebildet sind,
von deren Kanten axial vorstehen. Nach dem Festdrücken des Zeigers 256 im Schlitz
276 des Halters 274 werden die Kappenhälften 290 und 292 zu beiden Seiten des lichtaufnehmenden
Abschnitts 268 des Zeigers 256 in Position gebracht und die Führungslaschen 294
unc 296 werden in entsprechend abgestufte Abschnitte 300 und 302 der Vorsprünge
270 und 272 auf der Seite gegenüber der Zeigerwelle 262 eingehängt und die Fahnen
298 werden längs der Unterseite des Halters 274 nach innen gebogen, wodurch die
beiden Kappenhälften 290 und 292 über dem Halter 274 befestigt sind. Um die Befestigung
der Kappenhälften 29G und 292 sicherzustellen, ist es günstig, wenn die abgestuften
Bereiche 300 und 302 gegen den gefärbten Bereich 260 des Zeigers 256 geneigt sind.
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Die Kappe 288 hat, wenn sie am Zeiger 256 befestigt ist, die Form
eines Zylinders, dessen Durchmesser
größer ist, als jener einer
Zeigerwellenbohrung 306, die in der Skalenscheibe 252 ausgebildet ist.
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Die Wirkungsweise der vorliegenden Erfindung wird nun beschrieben.
Licht, das durch Pfeile verdeutlicht ist und aus einer geeigneten Lichtquelle (nicht
dargestellt) stammt, läuft durch die lichtleitende Platte 254 auf der Rückseite
der Skalenscheibe 252 und er-reicht die genannte Bohrung 308, die die Zeigerwelle
aufnimmt.
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Die innere Begrenzungsfläche 310 der Bohrung 308 ist konisch, wodurch
das Licht aus der Platte 254 senkrecht nach oben abgelenkt und durch den Boden 304
in den Halter 274 fällt, wo das Licht rechtwinklig von einer konischen Umfangsfläche
316 des Halters 274 nach innen abgelenkt wird. Da der Halter 274 im wesentlichen
konisch ist, wird das Licht von der Fläche 310 der lichtleitenden Platte 254 in
unendlich viele Richtungen rechtwinklig abgelenkt, wie Fig. 9 zeigt, und erreicht
die vorderen und hinteren Enden 264 bzw. 266 des Zeigers 256 nach wiederholten Reflexionen
an den Seitenflächen 312 und 314 des transparenten Teiles 258 des Zeigers 256, wie
die Figur zeigt, wodurch der Zeiger 256 auf seiner gesamten Länge gleichmäßig beleuchtet
wird. Daher kann der Beobachter des transparenten Teils 258 den geeignet gefärbten
Belag 260 gut erkennen.
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Gemäß dieser Ausführungsform, die zuvor beschrieben wurde, kann bei
nichteingeschalteter Lampe, beispielsweise tagsüber, der Farbbelag 260 direkt betrachtet
werden, weil die Oberseite (Betrachterseite) des Zeigers transparent ist. Der Zeiger
kann daher gegebenenfalls tief sein. Wenn der Zeiger 256 , beispielsweise während
der Nacht, beleuchtet wird, dann ist das transparente Teil 258 des Zeigers 256 vom
Halter
274 her beleuchtet, so daß Se Zeiger insgesamt etwa im selben Umfang wie am Tag
beleuchtet ist, so daß man den Farbbelag 260 als durchgehende Linie, die sich vom
vorderen bis zum hinteren Ende des Zeigers 256 erstreckt, beobachten kann. Die Erfindung
schafft daher eine Beleuchtungseinrichtung, die eine verbesserte Darstellung des
Zeigers eines Meßinstrumentes ermöglicht.
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Es versteht sich von selbst, daß die vorliegende Erfindung nicht
auf das zuvor beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt ist und daß Veränderungen
möglich sind, ohne da man dadurch das Grundkonzept der vorliegenden Erfindung verläßt.
Beispielsweise kann der Halter 274 in Form einer Pyramide ausgebildet sein, wie
Fig. 37 zeigt, oder er kann den Aufbau haben, der in Fig. 38 dargestellt ist, wo
die Umfangsfläche der Bohrung 308 für die Zeigerwelle zylindrisch ist und ein Teilbereich
des Halters 274 bis in die Bohrung 308 hineinragt und eine Reflektorfläche 322 trägt,
die an einer Verlängerung 320 des Halters 27 ausgebildet ist.
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Mit der vorliegenden Erfindung kann man folgende Wirkungen erzielen.
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1.)Da der mittlere Reflektorabschnitt als eine hohle gebogene Reflektorfläche
ausgebildet ist, die nach den Seiten des Zeigers offen ist und der lichtleitende
farbige Teil über die gesamte Oberseite des Zeigers ausgebildet ist, können die
reflektierenden flächen im Inneren des Zeigers und die Zeigerwelle abgedeckt werden.
Für die Beleuchtung bei Dunkelheit kann die gesamte Zeigeroberseite beleuchtet werden,
so daß sie sich als eine durchgehende beleuchtete Linie darstellt.
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2.) Zur Beleuchtung bei Dunkelheit erlauben die einzigartigen reflektierenden
Flächen, daß von unten zugeführtes Licht sich nach vorne und hinten über die gesamte
Länge des Zeigers verteilt, so daß dieser gleichförmig beleuchtet wird.
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Zusammenwirkend ergibt sich eine verbesserte Erkennbarkeit und sind
die Gestaltungsbeschränkungen beseitigt, so daß die vorliegende Erfindung die Bedürfnisse
des Marktes voll befriedigen kann.
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