DE4109449C2 - Analog anzeigendes Vielfach-Meßgerät mit einer Skalenwechselvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein analog anzeigendes Vielfach-Meßge­ rät mit einer Skalenwechselvorrichtung, insbesondere auf ein Demon­ strations-Meßgerät für Lehrversuche, mit einem Gehäuse, das ein Ska­ lenfenster aufweist und in dem um eine Achse drehbar ein Haltegestell angeordnet ist, an dem mehrere Skalen umfangsmäßig verteilt gehalten sind, die beim Drehen des Haltegestells um die Achse nacheinander im Skalenfenster erscheinen.

Bei dem Meßgerät der eingangs genannten Art, das aus der DE 35 43 219 A1 bekannt ist, sind die einzelnen Skalen auf einer Trommel angeordnet, die das Haltegestell bildet und ein prismatischer Körper mit der Grundfläche eines gleichseitigen n-Ecks ist. Bei einer vollen Umdrehung des Haltegestells um seine Achse er­ scheinen nacheinander die sechs unterschiedlichen, im Format aber gleichen Skalen im Skalenfenster. Da der Bewegungskreis des n-Ecks um die Achse vom Abstand der Kanten des Haltegestells von dieser Achse bestimmt ist, erscheinen die Skalen in einer gewissen Entfernung hin­ ter dem Skalenfenster, oder es muß eine Vorrichtung vorgesehen werden, die das Haltegestell jeweils zum Skalenfenster hinbewegt.

Angestrebt wird bei Meßinstrumenten der eingangs genannten Art, mög­ lichst viele und zudem möglichst große Skalen auf engem Raum anzuord­ nen. Bei dem vorbekannten Meßgerät der eingangs genannten Art besteht der Nachteil, daß mit größer werdender Kantenzahl und damit größer werdender Anzahl der Skalen die für die Skalen zur Verfügung stehende Fläche kleiner wird.

Hiervon ausgehend hat sich die Erfindung die Aufgabe gestellt, das Vielfach-Meßgerät der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubil­ den, daß ohne größeren Platzbedarf eine größere Anzahl von Skalen am Haltegestell angeordnet werden kann, ohne die Größe der einzelnen Skala reduzieren zu müssen.

Gelöst wird diese Aufgabe ausgehend von dem Vielfach-Meßgerät mit den Merkmalen der eingangs genannten Art durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Die Erfindung ermöglicht es, relativ viele, große Skalen auf engem Raum so anzuordnen, daß sie nacheinander durch Drehen der Achse des Haltegestells im Skalenfenster zur Anzeige gebracht werden. So erhält man beispielsweise schon bei einem Haltegestell mit vier Skalenträ­ gern, die jeweils zwei Skalen aufnehmen, ein Meßgerät mit acht selek­ tiv anwählbaren Skalen. Dabei ist der konstruktiv zu treibende Aufwand denkbar gering, die Funktionsweise zuverlässig. Durch die drehbare Anordnung der Skalenträger und durch die Führung der Skalenträger im Bereich des Skalenfensters erscheint die jeweils angezeigte Skala unmittelbar hinter dem Skalenfenster. Der Zeiger eines Meßinstruments kann in geringem Abstand von der jeweils angezeigten Skala angeordnet sein, wodurch Ablesefehler bei Schrägsehen verringert werden.

Die Skalenträger werden bei einer Drehung des Haltegestells ihrerseits um die eigenen Trägerachsen gedreht, nehmen also unterschiedliche Winkellagen ein. Es sind mindestens zwei vollständige Umdrehungen des Haltegestells notwendig, um nacheinander alle Skalen zur Darstellung zu bringen. Allgemein sind soviele vollständige Umdrehungen des Halte­ gestells notwendig, um alle Skalen zur Anzeige zu bringen, wie Skalen pro Skalenträger vorgesehen sind. Die Skalen sind untereinander gleich groß.

Erfindungsgemäß erfolgt die Drehbewegung der Skalenträger einerseits durch die Führung im Bereich des Skalenfensters und andererseits durch den mindestens einen Anschlag. Beide Drehverstellungen sind mechanisch so vorgegeben, daß nach einer 360° Umdrehung des Haltegestells, also bei einem Vorgang, bei dem vor und nach der Drehung derselbe Skalen­ träger im Skalenfenster erscheint, vor der Drehbewegung eine Skala dieses Skalenträgers vorn liegt, nach der Drehung aber die nachfolgen­ de Skala angezeigt wird.

Die Drehverstellung durch den Anschlag erfolgt in Zusammenwirken mit den Gleitflächen an den Skalenträgern. Wenn oben ausgeführt ist, daß die Anschläge am Gehäuse angeordnet, die Gleitflächen aber an den Skalenträgern ausgebildet sind, so ist dies nur eine Ausführung, in mechanischer Umkehrung ist es auch möglich, mindestens einen Anschlag an jedem Skalenträger vorzusehen und die Gleitflächen am Gehäuse anzu­ ordnen.

Die Drehverstellung der Skalenträger durch die Führung im Bereich des Skalenfensters bewirkt bei einer Drehbewegung eines betrachteten Ska­ lenträgers auf das Skalenfenster zu eine Ausrichtung der jeweils vorn liegenden Skala parallel zur Ebene des Skalenfensters und an­ schließend, nach Durchlaufen der Anzeigeposition eine Weiterdrehung in derselben Richtung.

In einer bevorzugten Weiterbildung haben die Gleitflächen jeweils eine Kante, an der sie enden. Wenn der Anschlag mit einer Gleitfläche in Kontakt kommt, rutscht er auf der Gleitfläche entlang, dabei wird der Skalenträger verschwenkt. Dieser Vorgang endet dann, wenn der Anschlag über die Kante rutscht, dies erfolgt dann, wenn der Skalenträger die gewünschte Position, nämlich die Ruheposition, erreicht hat.

Um das Haltegestell in beiden Drehrichtungen drehen zu können, hat es sich als vorteilhaft erwiesen, jeweils einen Anschlag für die eine und die andere Drehrichtung vorzusehen, wobei die beiden Anschläge bezogen auf eine Radiale, die rechtwinklig zum Skalenfenster verläuft, symme­ trisch angeordnet sind. Die Anschläge sind möglichst in Nähe des Ska­ lenfensters angeordnet. Dadurch wird unmittelbar im Anschluß an die Drehbewegung durch die Führung im Bereich des Skalenfensters die Wei­ terdrehung durch den jeweils in Drehrichtung vorn befindlichen An­ schlag bewirkt. Ist diese Weiterdrehung erfolgt, befindet sich der Skalenträger in seiner Ruheposition, in der er unbeeinflußt den ande­ ren Anschlag passieren kann. Aus der Ruheposition wird er erst wieder durch die Führung herausgeschwenkt. Die beschriebene Anordnung ermög­ licht es, eine größere Anzahl von Skalenträgern am Haltegestell anzu­ ordnen, als im Fall eines einzigen, dem Skalenfenster diametral gegen­ überliegenden Anschlags.

In bevorzugter Ausführung ist der Skalenträger entweder ein flacher Körper, der im wesentlichen zweidimensional ist und zwei Hauptflächen aufweist, die jeweils eine Skala tragen, oder der Skalenträger ist ein prismatischer Körper mit der Grundfläche eines gleichseitigen n-Ecks mit n = 3, 4, 5 usw., der n Hauptflächen ausbildet, wobei an jeder Hauptfläche eine Skala angeordnet ist.

Für eine kompakte Anordnung der Skalenträger am Haltegestell ist es vorteilhaft, wenn die Trägerachsen zweier benachbarter Skalenträger eine geringere Entfernung voneinander haben als der Durchmesser des Bewegungskreises eines Skalenträgers um seine Trägerachse. In der Ruheposition sind die Skalenträger vorzugsweise so ausgerichtet, daß sie die Drehbewegung benachbarter Skalenträger möglichst wenig stören. Plattenförmige Skalenträger sind in der Ruheposition vorzugsweise radial angeordnet. Dies ermöglicht die Unterbringung relativ vieler Skalenträger an einem Haltegestell.

Schließlich hat es sich als vorteilhaft erwiesen, dem Drehantrieb des Haltegestells eine Rastvorrichtung zuzuordnen, die bei vollständiger Darstellung einer Skala hinter dem Skalenfenster jeweils einrastet. Hierdurch werden Bedienungsfehler erschwert und wird sichergestellt, daß die jeweils benutzte Skala konzentrisch zur Zeigerbewegung des Meßgeräts verläuft.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den übri­ gen Ansprüchen sowie der nun folgenden Beschreibung eines nicht ein­ schränkend zu verstehenden Ausführungsbeispiels der Erfindung, das unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert wird. In dieser zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Rückansicht der erfindungsgemäßen Skalen­ wechselvorrichtung mit vier plattenförmigen Skalenträgern, zur besseren Darstellung ist eine Seitenwand gestrichelt darge­ stellt,

Fig. 2 eine Draufsicht auf einen Skalenträger, wie er in ähnlicher Form in der Vorrichtung gem. Fig. 1 eingesetzt ist und

Fig. 3 eine Darstellung in Seitenansicht mit Blickrichtung ähnlich Fig. 1.

Die Skalenwechselvorrichtung eines Vielfach-Meßgerätes, insbesondere eines elektrischen Meßgeräts, nach Fig. 1 hat ein Gehäuse, das sich aus einer Frontwand 20, zwei Seitenwänden 22 und einem Boden 24 zusam­ mensetzt. In der Frontwand 20 ist ein Skalenfenster 26 vorgesehen, das in der Darstellung gemäß Fig. 1 nicht erkennbar ist, es ist in Fig. 3 angedeutet. Zwischen den beiden Seitenwänden 22 erstreckt sich ein Haltegestell 28, das um eine Achse 30 drehbar ist. Sie ist in Bohrun­ gen der Seitenwände 22 gelagert, ragt an einer Seitenwand (die in Fig. 1 vordere Seitenwand) aus dieser heraus, so daß dort ein Antriebsknopf befestigt werden kann. Neben der Achse 30 weist das Haltegestell 28 noch zwei Scheiben 31 auf, die mit der Achse 30 drehfest verbunden und konzentrisch zu dieser angeordnet sind, jeweils eine Scheibe 31 befin­ det sich in unmittelbarer Nähe der Innenfläche einer Seitenwand 22.

Zwischen den Scheiben 31 sind vier untereinander baugleich ausgebilde­ te Skalenträger 32 bis 35 jeweils um Trägerachsen 36 drehbar angeord­ net. Die Skalenträger 32 bis 35 in den gezeigten Ausführungen sind im wesentlichen rechteckförmige, flache Körper, die zwei Hauptflächen ausbilden, an denen sich jeweils eine Skala 38 bzw. 40 befindet. Auf der Längsmittelachse der Skalenträger 32 bis 35 verläuft die Träger­ achse 36. An mindestens einer Stirnseite, im Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 an beiden Stirnseiten haben die Skalenträger 32 bis 35 Kanten 42, die zu einer Seite einen Freiraum 44 und zur anderen Seite eine Gleitfläche 46 begrenzen.

Die Trägerachsen 36 der Skalenträger 32 bis 35 sind auf einem Teil­ kreis gleichverteilt angeordnet, dessen Durchmesser nur etwas geringer ist als der Durchmesser der Scheiben 31. Wie insbesondere aus Fig. 3 hervorgeht, ist die Breite eines Skalenträgers 32 bis 35 etwa 10 bis 20% kleiner als der Durchmesser des Teilkreises, auf dem die Träger­ achsen 36 angeordnet sind. Die Trägerachsen 36 verlaufen parallel zur Achse 30 des Haltegestells 28.

An der Innenwand der in Fig. 1 vorderen, gestrichelt dargestellten Seitenwand 22 springen nach innen zwei stiftförmig ausgeführte An­ schläge 48 vor, die auf einem Teilkreis angeordnet sind, der größer ist als der Durchmesser der Scheiben, insbesondere beträgt er etwa 130% des Teilkreisdurchmessers der Trägerachsen 36.

Anhand der Figuren wird im folgenden der Funktionsablauf der Skalen­ wechselvorrichtung beschrieben: Wird die Achse 30 in Gegenrichtung zum Uhrzeigersinn gedreht, in Fig. 3 ist dies durch den Pfeil 50 darge­ stellt, so laufen folgende Bewegungen ab: Der Skalenträger 32 befindet sich in der Anzeigeposition vor dem Fenster, seine nach außen weisende Skala 38 erscheint hinter dem Skalenfenster. Durch die Drehung des Haltegestells 28 wird dieser Skalenträger 32 zunächst parallel zu sich selbst nach unten bewegt, er schwenkt dabei geringfügig um seine Trä­ gerachse 36. Bei Fortsetzen der Bewegung stellt er sich mehr und mehr schräg zur Frontwand 20, seine obere, äußere Kante 52 schleift dabei an der Innenfläche der Frontwand 20, die eine Führung bildet. Bei Weiterführung der Drehbewegung kommt auch die Kante 52 von dieser Führung frei. Nach 90° Schwenkbewegung des Haltegestells 28 nimmt der Skalenträger 32 diejenige Position ein, die für den Skalenträger 33 dargestellt ist. In diesem Zustand schlägt die innenliegende Gleit­ fläche 46 an den unteren Anschlag 48. Hierdurch kommt es zu einer Schwenkbewegung des Skalenträgers 33 um seine Trägerachse 36 bis die punktiert eingezeichnete Position erreicht ist. Bei Erreichen dieser Position rutscht er Anschlag 48 über die Kante 42 und gelangt in den Freiraum 44. In dieser Position hat der Anschlag 48 keine Wirkung mehr. Die punktiert eingezeichnete Position, die auch die beiden wei­ teren Skalenträger 34 und 35 einnehmen, wird als Ruheposition bezeich­ net. Bei ihr verlaufen die Skalenträger auf einer Radialen.

Wenn sich der Skalenträger 32 aus der Anzeigeposition wegbewegt, nä­ hert sich der oberste Skalenträger 35 bei der beschriebenen Drehbewe­ gung dem Skalenfenster 26. Da er sich in der Ruhestellung befindet, also radial angeordnet ist, schlägt seine obere Kante 52 zuerst an die Innenwand der Frontwand 20, die auch hier die Führung bildet. Bei Fortsetzen der Drehbewegung kommt der gesamte Skalenträger 35 der Frontwand 20 immer näher, bis er die Position erreicht, die in Fig. 1 und 3 für den Skalenträger 32 dargestellt ist.

Bei dem Skalenträger 32 befindet sich die Skala 38 außen, sie er­ scheint hinter dem Skalenfenster 26. Wenn dieser Skalenträger die Position des Skalenträgers 33 einnimmt, zeigt dieselbe Skala 38 nach unten, gleiches gilt für die Position des Skalenträgers 34. Bei Wei­ terdrehen in die Position des Skalenträgers 35 zeigt dieselbe Skala 38 dann nach hinten. Nach Vollendung einer Drehbewegung von 360° er­ scheint somit im Skalenfenster 26 die andere Skala 40 des betrachteten Skalenträgers 32. Nach einer Drehung von 720° kommen alle acht Skalen 38, 40 nacheinander zur Anzeige.

Wie insbesondere Fig. 3 zeigt, ist der Abstand der Achse 30 von der Frontwand 20 so gewählt, daß die Scheiben 31 nahezu die Frontwand berühren. Auf diese Weise befinden sich die Trägerachsen 36 möglichst nahe der Frontwand, wodurch ein Verklemmen beim Gleiten der Kante 52 auf der Führung der Frontwand 20 praktisch ausgeschlossen ist. Die Anschläge 48 sind winkelmäßig in einer Position angeordnet, die mit einer die Frontwand 20 rechtwinklig schneidenden Radialen einen Winkel von 120° jeweils einschließt. Der Abstand der Anschläge 48 von der Achse 30 muß so gewählt sein, daß die die Anzeigeposition in leichter Kippstellung (siehe Skalenträger 33) verlassenden Skalenträger sicher erfaßt werden, also der Anschlag 48 an die Gleitfläche 46 anschlagen kann.

Die dargestellte Drehanordnung ist symmetrisch zu einer Radialen, die die Frontwand 20 im rechten Winkel schneidet. Dies bedeutet, daß bei einer Drehung im Uhrzeigersinn entsprechend dieselben Vorgänge ablau­ fen wie oben für die andere Drehrichtung beschrieben. In diesem Fall übernimmt jedoch der obere Anschlag 48 die Ausrichtung der Skalenträ­ ger in die Ruheposition, während der untere Anschlag 48 wirkungslos ist. Gleiches gilt für den oberen Anschlag 48 im Fall der beschriebe­ nen Drehung gegen den Uhrzeigersinn.

Wie Fig. 1 zeigt, genügt es, an nur einer Seitenwand Anschläge 48 anzuordnen, die andere Seitenwand kann frei bleiben. Der Skalenträger 32 gemäß Fig. 2 hat an seinen beiden Stirnseiten Freiräume 44 bzw. Kanten 42, dies erleichtert die Montage der erfindungsgemäßen Wechsel­ vorrichtung.

Claims (12)

1. Analog anzeigendes Vielfach-Meßgerät mit einer Skalenwechselvor­ richtung, insbesondere Demonstrations-Meßgerät für Lehrversuche, mit einem Gehäuse (20 bis 24), das ein Skalenfenster (26) aufweist und in dem um eine Achse (30) drehbar ein Haltegestell (28) ange­ ordnet ist, an dem mehrere Skalen (38, 40) umfangsmäßig verteilt gehalten sind, die beim Drehen des Haltegestells (28) um seine Achse (30) nacheinander im Skalenfenster (26) erscheinen, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere, baugleiche Skalenträger (32 bis 35) vorgesehen sind, von denen jeder mindestens zwei Skalen (38, 40) trägt, daß jeder Skalenträger (32 bis 35) im Haltegestell (28) um eine Trägerachse (36) drehbar angeordnet ist, die sich auf einem Teilkreis um die Achse (30) befindet und parallel zu dieser verläuft, daß im Abstand vom Teilkreis am Gehäuse mindestens ein Anschlag (48) befestigt ist, der sich im Bewegungsbereich der Ska­ lenträger (32 bis 35) befindet und dem Gleitflächen (46) an den Skalenträgern (32 bis 35) zugeordnet sind, die beim Drehen des Haltegestells (28) mit dem Anschlag (48) in Kontakt gelangen können und dabei nacheinander eine Schwenkbewegung jedes Skalenträgers (32 bis 35) um die jeweilige Trägerachse (36) bewirken, und daß am Gehäuse hinter dem Skalenfenster (26) eine Führung für die Skalen­ träger (32 bis 35) vorgesehen ist, die beim Drehen eine Ausrichtung der jeweils angezeigten Skala (38, 40) bewirkt.

2. Vielfach-Meßgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleitflächen (46) durch eine Kante (42) begrenzt sind, an die sich ein Freiraum (44) anschließt, und daß in einer Ruheposition die Skalenträger (32 bis 35) so ausgerichtet sind, daß der Anschlag (48) sich auf dem Teilkreis der Freiräume (44) befindet.

3. Vielfach-Meßgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Skalenträger (32 bis 35) flache Körper sind, die zwei Hauptflächen aufweisen, auf denen jeweils eine Skala (38, 40) ange­ ordnet ist.

4. Vielfach-Meßgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Skalenträger (32 bis 35) ein prismatischer Körper mit der Grundfläche eines gleichseitigen n-Ecks mit n = 3, 4, 5, usw. ist, der n Haupt­ flächen ausbildet, wobei an jeder Hauptfläche eine Skala (38, 40) angeordnet ist.

5. Vielfach-Meßgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Trägerachsen (36) zweier benachbarter Skalenträ­ ger (32 bis 35) eine geringere Entfernung voneinander haben als der Durchmesser des Bewegungskreises der Skalenträger (32 bis 35) be­ trägt.

6. Vielfach-Meßgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Trägerachsen zweier benachbarter Skalenträger (32 bis 35) eine größere Entfernung voneinander haben als der Radius des Bewegungskreises der Skalenträger (32 bis 35) beträgt.

7. Vielfach-Meßgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß sich eine das Skalenfenster (26) begrenzende Frontwand (20) des Gehäuses in einer lichten Entfernung von der Achse (30) des Haltegestells (28) befindet, die nur geringfügig größer ist als die Summe aus Radius des Teilkreises, auf dem die Trägerachsen (36) angeordnet sind, plus dem Abstand einer Skala (z. B. 38) von dieser Trägerachse (36).

8. Vielfach-Meßgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zwei Anschläge (48) vorgesehen sind, die symmetrisch zu einer Radialen angeordnet sind, welche das Skalenfenster (26) rechtwinklig schneidet.

9. Vielfach-Meßgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch ge­ kennzeichnet, daß eine Rastvorrichtung vorgesehen ist, die jeweils eingreift, wenn ein Skalenträger (32 bis 35) die Anzeigeposition vollständig eingenommen hat.

10. Vielfach-Meßgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch ge­ kennzeichnet, daß sich die Anschläge (48) außerhalb des Teilkrei­ ses der Trägerachsen (36) befinden.

11. Vielfach-Meßgerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei Anschläge (48) in einem Winkel von größer 90° zu der Radialen stehen.

12. Vielfach-Meßgerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Anschläge (48) in einem Winkel von 120° zu der Radialen stehen.