DE3828520A1

DE3828520A1 - Langestreckter messleiter

Info

Publication number: DE3828520A1
Application number: DE19883828520
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Kuebler
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1988-08-23
Filing date: 1988-08-23
Publication date: 1990-03-08

Description

Die Erfindung betrifft einen langgestreckten Meßleiter, vor zugsweise für einen Niveaumeßwertgeber, bestückt mit aufgereihten, gleichartigen Schaltungselementen, von denen jedes einen langgestreckten elektrischen Schalter, der ma gnetisch betätigbar ist und dessen Kontakte in einem mit Schutzgas gefüllten, geschlossenen Röhrchen stecken, und ei nen langgestreckten elektrischen Widerstand aufweist, wobei Schalter und Widerstand achsparallel zu ihrer Längsachse ne beneinander angeordnet sind, und mit metallenen Anschlußzun gen für die Schalter und die Widerstände, die bis an die Kontaktenden der zugehörigen Schalter und Widerstände reichen, wobei die Widerstände in der Reihenanordnung der Schaltungselemente elektrisch in Reihe geschaltet sind und die Schalter als Abgriffe nach Art eines Potentiometers ein zeln zwischen je zwei Widerständen angeschlossen sind.

Bei einem in der älteren Patentanmeldung P 38 05 170 beschrie benen Meßleiter dieser Art sind die Anschlußzungen der ein zelnen Schaltungselemente aus einer Blechplatine ausgestanzt. Der Meßleiter wird dann hergestellt, indem die Schaltungselemente aufgereiht werden und die dann einander gegenüberstehenden Anschlußzungen miteinander verschweißt werden.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Herstellung eines solchen Meßleiters zu vereinfachen.

Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Anschluß zungen eines jeden Schaltungselementes paarweise einander geometrisch entsprechend von zwei einander gegenüberliegen den Seiten des Schaltungselementes für den Anschluß zugängig sind und daß die jeweils beiden elektrisch miteinander ver bundenen Anschlußzungen benachbarter Schaltungselemente durchgehend einstückig aus Blech ausgestanzt sind.

Demnach wird von vornherein ein Meßleiter hergestellt, der eine vorgegebene Anzahl, zum Beispiel zweihundert, Schal tungselemente fix und fertig verschaltet aufweist. Das ist einfacher, weil die Schweißverbindungen zwischen den einzel nen Schaltungselementen sich erübrigen und der Abstand der einzelnen Schaltungselemente im Meßleiter durch die Stanzung präzis festgelegt ist.

Wird ein kürzerer Meßleiter benötigt, dann wird der vorge fertigte entsprechend gekürzt, wird ein längerer benötigt, dann werden mehrere vorgefertigte aneinandergereiht.

Für den Einsatz des Meßleiters wird eine elektrische Rück leitung vom letzten Widerstand entlang aller Widerstände be nötigt und diese wird zweckmäßig gebildet durch einen über alle Schaltungselemente kontaktlos geführten, ausgestanzten Blechstreifen.

Alle Anschlußzungen, vorzugsweise auch die Rückleitung, kön nen aus einer gemeinsamen Blechplatine gestanzt sein.

In den Schaltungselementen können die Widerstände und Schal ter offenliegen. Es empfiehlt sich aber aus Isolationsgründen, für jedes Schaltungselement ein Kunst stoffgehäuse aus elektrisch isolierendem Material vorzusehen, in das der zugehörige Schalter und der zugehöri ge Widerstand eingelassen ist. Zwischen zwei Kunststoffge häusen liegen dann kurze Abschnitte der Anschlußzungen frei, so daß dort der Meßleiter unterbrochen oder angestückt wer den kann.

Die Rückleitung kann die Kunststoffgehäuse der einzelnen Schaltungselemente durchsetzen, sie kann aber auch entlang der Kunststoffgehäuse geführt sein.

Es empfiehlt sich, daß mindestens diejenigen Abschnitte der Anschlußzungen, die sich zwischen zwei Schaltungselementen erstrecken, sich in einer gemeinsamen Ebene erstrecken, so daß die Schalter und Widerstände vollständig auf der einen Seite dieser Ebene angeordnet sind. Dann ist es leicht möglich, den fertigen Meßleiter über einen Krümmungsmittel punkt zu krümmen, der auf der den Widerständen und Schaltern gegenüberliegenden Seite der genannten Ebene liegt.

Zur Herstellung eines Meßleiters verfährt man zweckmäßig derart, daß aus einer Blechplatine die paarweise durchgehen den Anschlußzungen und vorzugsweise auch die Rückleitung für eine Vielzahl aneinandergereihter Schaltungselemente ausge stanzt werden, wobei Querstreifen des Blechmaterials stehenbleiben, die die Anschlußzungen an Positionen zwischen benachbarten Schaltungselementen mit der Platine verbinden, daß dann gegebenenfalls Teile der Anschlußzungen durch Bie gen den Schaltern und den Widerständen angeformt werden, daß dann die Schalter und Widerstände eingesetzt, geometrisch an den Anschlußzungen fixiert und elektrisch mit den An schlußzungen verbunden werden und daß dann die Querstreifen ausgestanzt werden.

Im Falle, daß für die Schaltungselemente Kunststoffgehäuse vorgesehen sind, verfährt man dabei zweckmäßig derart, daß vor dem Ausstanzen der Querstreifen der Widerstand und der Schalter mit zugehörigen Enden der Anschlußzungen eines je den Schaltungselementes mit Kunststoff umhüllt wird, der ein Kunststoffgehäuse des zugehörigen Schaltungselementes bildet, wobei zwischen benachbarten Schaltungselementen Ab schnitte der Anschlußzungen freibleiben.

Die Erfindung wird nun anhand der beigefügten Zeichnung nä her erläutert.

In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 den Abschnitt eines mit einem Meßleiter nach der Erfindung ausgestatteten Meßge rätes, teilweise im Schnitt,

Fig. 2 den Schnitt II aus Fig. 1,

Fig. 3 ein elektrisches Ersatzschaltbild zu Fig. 1,

Fig. 4 eine ausgestanzte Platine zur Herstellung eines Meßleiters,

Fig. 5 einen Abschnitt eines fertigen Meßleiters und

Fig. 6 ausschnittsweise die Ansicht gemäß dem Pfeil VI aus Fig. 5, jedoch bei gebogenem Meßleiter.

In der Zeichnung ist mit 1 ein aus Aluminium bestehendes Tragrohr bezeichnet, das im Querschnitt die Form eines lang gestreckten Rechtecks hat. In dem Tragrohr 1 steckt ein langgestreckter, bandförmiger Meßleiter 2 aus aufgereihten, quaderförmigen, langgestreckten, gleichgroßen Schaltungsele menten 4 bis 7. Der Aufbau der Schaltungselemente wird wei ter unten näher erläutert. Jedes dieser Schaltungselemente weist einen Widerstand 10 und einen magnetisch betätigbaren Schalter 11 auf. Die Schaltungselemente sind zusammenge schaltet nach dem Ersatzschaltbild aus Fig. 3 und bilden ein elektrisches Widerstandspotentiometer 12, das an ein Wi derstandsmeßgerät 13 angeschlossen ist. Je nachdem welcher der Schalter 11 geschlossen ist, ändert sich der Widerstand des Potentiometers, der in dem Widerstandsmeßgerät 13 gemes sen und angezeigt wird. Neben dem Tragrohr 1 erstreckt sich ein Flüssigkeitsrohr 14, das kommunizierend an einen Tank angeschlossen ist, dessen Flüssigkeitsniveau überwacht wer den soll. Demzufolge steht innerhalb des Flüssigkeitsrohrs 14 die Flüssigkeit bis zu der Niveaulinie 15 auf gleicher Höhe wie in dem angeschlossenen Tank.

Innerhalb des Flüssigkeitsrohrs 14 ist ein Schwimmer 16 frei längsverschieblich angeordnet, der mit einem Permanentmagne ten 17 ausgestattet ist. Das Tragrohr 1 und das Flüssig keitsrohr 14 sind aus nicht magnetisierbarem Material ausgebildet. Das Magnetfeld des Permanentmagneten 17 reicht bis zu dem Meßleiter 2 und betätigt in jeder Stellung immer mindestens einen der Schalter, so daß der Widerstandswert des Potentiometers 12 und damit die Anzeige in dem Wider standsmeßgerät 13 von der Höhenlage des Permanentmagneten und damit von der Höhenlage des Niveaus 15 der Flüssigkeit abhängig ist.

Bei solchen Niveaumeßgeräten ist es vorteilhaft, wenn der Querschnitt des Meßleiters möglichst klein ist, damit das Meßgerät nicht unnötig groß wird und damit auch die magneti sche Betätigung der Schalter mit geringer Magnetkraft mög lich ist.

Zur Herstellung des Meßleiters geht man von einer langge streckten Blechplatine 35 aus, aus der die Anschlußzungen 24 bis 27 und der Rückleitungsstreifen einer Reihe von aneinan dergereihten Schaltungselementen ausgestanzt werden. Es ist nur derjenige Abschnitt der Blechplatine 35 dargestellt, der die Schaltungselemente 4, 5 und 6 umfaßt. Die Schaltungsele mente sind gleichartig ausgestaltet und werden im gleichen Takt hergestellt, wie dies der Einfachheit halber nun an dem Schaltungselement 5 erläutert wird.

Zunächst werden die vier Anschlußzungen 24 bis 27 und der Rückleitungsabschnitt 75 ausgestanzt und dabei werden je weils zwischen zwei Schaltungselementen Querstreifen 36 und 37 aus Blechmaterial stehengelassen, die die ausgestanzten Anschlußzungen und den Rückleitungsstreifen vorübergehend mit der Blechplatine 35 verbinden. Das sich so ergebende Stanzbild wiederholt sich auf der Länge der Blechplatine 35 so oft wie Schaltungselemente für den Meßleiter vorgesehen sind. Der Stanzvorgang kann dabei schrittweise erfolgen oder in einem einzigen Schlag.

Die Anschlußzungen benachbarter Schaltungselemente gehen paarweise einstückig ineinander über und die Rückleitungsab schnitte bilden durchgehend einstückig die Rückleitung 18.

In der ausgestanzten Blechplatine 35 werden Teile der An schlußzungen gegebenenfalls durch Biegen dem Schalter 31 und dem Widerstand 30 geometrisch angepaßt.

Dann wird der Schalter 31, der ein langgestreckter, elektri scher Schalter ist, der magnetisch betätigbar ist und dessen Kontakte 40, 41 in einem mit Schutzgas gefüllten, geschlos senen Röhrchen stecken, eingesetzt und an der einen Seite 42 mit den Anschlußzungen 24, 26 und an der anderen Seite 43 mit der Anschlußzunge 25 elektrisch verbunden, zum Beispiel durch Löten. Entsprechend wird nun der langgestreckte Wider stand 30 eingesetzt und an der einen Seite 44 mit der An schlußzunge 25 und an der anderen Seite 45 mit dem Ende der Anschlußzunge 27 verbunden. Schalter 31 und Widerstand 30 sind auf diese Weise an den Anschlußzungen mechanisch gehal tert und mit diesen elektrisch kontaktiert. Nach dem alle Schaltungselemente so bestückt sind, wird für jedes Schal tungselement 4, 5, 6 ein Kunststoffgehäuse aus elektrisch isolierendem Kunststoff gegossen in einer Kontur entlang der strichpunktierten Linie 46, 76, 77, wobei das gesamte Schal tungselement in das entstehende Kunststoffgehäuse eingegos sen ist. Zwischen zwei benachbarten Schaltungselementen bleibt ein Zwischenraum, in dem Abschnitte der Anschlußzungen, des Rückleitungsstreifens und die vollstän digen Querstreifen 36, 37 freiliegen.

Ist das geschehen, dann werden die überstehenden Enden der Querstreifen abgestanzt und der Meßleiter ist fertig wie in Fig. 5 und 6 dargestellt.

Die Anschlußzungen 24 und 25 des Schaltungselementes 5 lie gen auf der Anschlußseite 22 und ragen dort aus dem Kunst stoffgehäuse heraus. Entsprechend ragen die Anschlußzungen 26, 27 auf der gegenüberliegenden Anschlußseite 23 aus dem Kunststoffgehäuse heraus. Der herausragende Teil der An schlußzunge 24 erstreckt sich in geradliniger Verlängerung des herausragenden Teils der Anschlußzunge 26, und Entspre chendes gilt für die Anschlußzungen 25 und 27. Die den An schlußzungen 26 und 27 entsprechenden Anschlußzungen des Schaltungselementes 6 sind einstückige Verlängerungen der Anschlußzungen 24 und 25, und Entsprechendes gilt auch für alle anderen Anschlußzungen.

Der fertige Meßleiter hat durch die Anschlußzungen und den Rückleitungsstreifen hinreichende Stabilität, denn die Stär ke der Blechplatine 35 ist dementsprechend gewählt. Der Meß leiter ist geradlinig gebaut, er kann aber gekrümmt werden, wie in Fig. 6 angedeutet. Das wird besonders begünstigt, wenn mindestens diejenigen Abschnitte der Anschlußzungen, die sich zwischen zwei Schaltungselementen erstrecken, sich in einer gemeinsamen Ebene - die planparallel zur Zeichen ebene der Fig. 5 liegt - erstrecken, und daß die Schalter und Widerstände vollständig auf der einen Seite dieser Ebene angeordnet sind. Dann kann, wie aus Fig. 6 ersichtlich, der Meßleiter mit einem besonders kleinen Radius zur einen Seite hin wie dargestellt gekrümmt werden. Das ist vorteilhaft für die aufgerollte Aufbewahrung längerer Meßleiter und für das Einfädeln von Meßleitern in gekrümmte Röhren oder dergleichen.

Zum Einsatz des Meßleiters muß am letzten Schaltungselement, also beispielsweise am Schaltungselement 4 aus Fig. 5, eine elektrische Verbindung 78 gelegt werden - das freie Ende der Anschlußzunge 79 wird dann nicht benötigt, es kann abge schnitten werden - und am anderen Ende des Meßleiters wird entsprechend wie in Fig. 3 dargestellt, das Widerstandsmeß gerät 13 angeschlossen.

Claims

1. Langgestreckter Meßleiter, vorzugsweise für einen Niveaumeßwertgeber,
bestückt mit aufgereihten, gleichartigen Schaltungselementen, von denen jedes einen langgestreckten elektrischen Schalter, der magnetisch betätigbar ist und dessen Kontakte in einem mit Schutzgas gefüllten, geschlos senen Röhrchen stecken, und einen langgestreckten elektri schen Widerstand aufweist, wobei Schalter und Widerstand achsparallel zu ihrer Längsachse nebeneinander angeordnet sind, und
mit metallenen Anschlußzungen für die Schalter und die Widerstände, die bis an die Kontaktenden der zugehörigen Schalter und Widerstände reichen, wobei die Widerstände in der Reihenanordnung der Schaltungselemente elektrisch in Reihe geschaltet sind und die Schalter als Abgriffe nach Art eines Potentiometers einzeln zwischen je zwei Widerständen angeschlossen sind, dadurch gekennzeichnet,
daß die Anschlußzungen (24-27) eines jeden Schal tungselementes (4-7) paarweise einander geometrisch ent sprechend von zwei einander gegenüberliegenden Seiten des Schaltungselementes für den Anschluß zugängig sind und
daß die jeweils beiden elektrisch miteinander verbundenen Anschlußzungen benachbarter Schaltungselemente durchgehend einstückig aus Blech ausgestanzt sind.

2. Meßleiter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine elektrische Rückleitung (18) vom letzten Wi derstand entlang aller Widerstände (10...) gebildet ist durch einen über alle Schaltungselemente (4-7) kontakt los geführten, ausgestanzten Blechstreifen (75).

3. Meßleiter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß alle Anschlußzungen (24-27) und vorzugsweise auch die Rückleitung (75) aus einer gemeinsamen Blechplatine (35) gestanzt sind.

4. Meßleiter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß für jedes Schaltungselement (4-7) ein Kunststoff gehäuse (46) aus elektrisch isolierendem Material vorgese hen ist, in das der zugehörige Schalter (31) und der zuge hörige Widerstand (30) eingelassen ist.

5. Meßleiter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückleitung (75) die Kunststoffgehäuse (46) der einzelnen Schaltungselemente (4-7) durchsetzt.

6. Meßleiter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß mindestens diejenigen Abschnitte der Anschlußzungen, die sich zwischen zwei Schaltungselementen (4-7) erstrecken, sich in einer gemeinsamen Ebene erstrecken, und daß die Schalter (31) und Widerstände (30) vollständig auf der einen Seite dieser Ebene angeordnet sind (Fig. 6).

7. Meßleiter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet,
daß die erste Anschlußzunge (24) der ersten Anschluß seite (22) und der ersten Seite des Schalters (31) zu geordnet ist,
daß die zweite Anschlußzunge (25) der ersten Anschluß seite (22) und der ersten Seite des Widerstandes (30) sowie der zweiten Seite des Schalters (31) zugeordnet ist,
daß die dritte Anschlußzunge (26) der zweiten Anschluß seite (23) und der ersten Seite des Schalters (31) zu geordnet und mit der ersten Anschlußzunge elektrisch verbun den ist,
daß die vierte Anschlußzunge (27) der zweiten Anschluß seite (23) und der zweiten Seite des Widerstandes (30) zugeordnet ist, und
daß die beiden Anschlußseiten (22, 23) an einander ge genüberliegenden Seiten des betreffenden Schaltungselementes (5) angeordnet sind.

8. Verfahren zur Herstellung eines Meßleiters nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß aus einer Blechplatine die paarweise durchgehenden Anschlußzungen und vorzugsweise äuch die Rückleitung für ei ne Vielzahl aneinandergereihter Schaltungselemente ausge stanzt werden, wobei Querstreifen des Blechmaterials stehenbleiben, die die Anschlußzungen an Positionen zwischen benachbarten Schaltungselementen mit der Platine verbinden,
daß dann gegebenenfalls Teile der Anschlußzungen durch Biegen den Schaltern und den Widerständen angeformt werden,
daß dann die Schalter und Widerstände eingesetzt, geome trisch an den Anschlußzungen fixiert und elektrisch mit den Anschlußzungen verbunden werden und
daß dann die Querstreifen ausgestanzt werden.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Ausstanzen der Querstreifen der Widerstand und der Schalter mit zugehörigen Enden der Anschlußzungen eines jeden Schaltungselementes mit Kunststoff umhüllt wird, der ein Kunststoffgehäuse des zugehörigen Schaltungselemen tes bildet, wobei zwischen benachbarten Schaltungselementen Abschnitte der Anschlußzungen freibleiben.

10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Meßleiter aneinandergereiht werden, wobei die freien Anschlußzungen der jeweils letzten einander gegen überliegenden Schaltungselemente miteinander elektrisch ver bunden werden, und gegebenenfalls einer der Meßleiter ent sprechend einer vorgegebenen Gesamtlänge gekürzt wird durch Abschneiden zwischen zwei Schaltungselementen.