DE4129057A1 - Zeigerinstrument - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Zeigerinstrument mit einem eine elektrische Lichtquelle aufweisenden, auf einer drehbaren Zeigerwelle befestigten Zeiger und einer Span­ nungsversorgung von einer Spannungsquelle über ein fest­ stehendes Teil des Zeigerinstrumentes und Übertragungs­ mittel zum Übertragen der elektrischen Energie von dem feststehenden Teil zum Zeiger.

Bei dem bekannten Zeigerinstrument erfolgt die Spannungs­ übertragung vom feststehenden Teil des Instrumentes zum drehbaren Zeiger über zwei Spiralfedern, welche jeweils mit einer Spannungszuführung verbunden sind. Eine Spiral­ feder ist an der Zeigerwelle und die andere Spiralfeder an einer hierzu koaxial und elektrisch isoliert angeord­ neten Achse angeschlossen. Von der Zeigerwelle und der Achse führt im Inneren des Zeigers jeweils eine Leitung zur Lichtquelle, bei der es sich z. B. um eine Leuchtdiode handelt.

Nachteilig bei dem bekannten Zeigerinstrument ist die re­ lativ aufwendige Spannungsversorgung der Lichtquelle über die beiden Spiralfedern. Abgesehen von den hierdurch an­ steigenden Herstellungskosten haben die Spiralfedern den Nachteil, daß sie die erforderlichen Stellkräfte des Zei­ gerinstrumentes erhöhen. Wollte man die Spannungsübertra­ gung mittels Schleiferbahnen und Schleifkontakten vorneh­ men, dann müßten die Stellkräfte des Zeigerinstrumentes noch weiter erhöht werden. Weiterhin könnte es relativ leicht zu einem Ausfall der Zeigerbeleuchtung durch Kor­ rosion der Schleiferbahnen und Schleifkontakte kommen.

Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, ein Zeigerin­ strument der eingangs genannten Art so auszubilden, daß die Energieversorgung seiner elektrischen Lichtquelle im Zeiger auf möglichst einfache Weise und möglichst störun­ empfindlich erfolgt.

Dieses Problem wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Spannungsquelle eine Wechselstromquelle ist und die Übertragungsmittel durch eine erste Ringspule im festste­ henden Teil und eine hierzu koaxiale zweite Ringspule im Zeiger gebildet sind.

Durch diese induktive Einkopplung der elektrischen Ener­ gie in den Zeiger ist eine Beleuchtung des Zeigers durch eine in ihm angeordnete Lichtquelle mit verhältnismäßig geringem Aufwand möglich. Da die Energieübertragung kei­ nerlei Kontakte benötigt, ist sie völlig störunanfällig. Weiterhin entstehen keine Reibkräfte, welche die Funktion des Zeigerinstrumentes beeinträchtigen könnten.

Bei der Energieversorgung von Zeigerinstrumenten würde die Zurverfügungstellung von Wechselspannung zusätzli­ chen Aufwand bedingen. Hierauf kann jedoch oftmals ver­ zichtet werden, wenn zur Spannungsversorgung der ersten Ringspule die hochfrequente Wechselspannung einer Leucht­ stoffröhre dient. Solche Leuchstoffröhren sind oftmals in Zeigerinstrumenten zur Beleuchtung von Skalen von der Rückseite her ohnehin vorhanden, so daß für sie ohnehin Wechselspannung erzeugt werden muß.

Der Verbrauch an elektrischer Energie für die Zeigerbe­ leuchtung ist besonders gering, wenn die elektrische Lichtquelle eine Leuchtdiode ist.

Aus Gründen der elektromagnetischen Verträglichkeit sollte die Resonanzfrequenz der Ringspulen möglichst ge­ ring sein. Das läßt sich gemäß einer Weiterbildung der Erfindung dadurch erreichen, daß der zweiten Ringspule ein Abstimmkondensator parallelgeschaltet ist.

Beide Halbwellen der Wechselspannung können zur Lichtent­ wicklung genutzt werden, wenn der Leuchtdiode eine zweite, antiparallel geschaltete Leuchtdiode zugeordnet ist.

Grundsätzlich könnte es sich bei der elektrischen Licht­ quelle um eine beliebige Lichtquelle handeln. Eine beson­ ders große Freiheit bei der Anpassung an die Impedanz er­ gibt sich, wenn die elektrische Lichtquelle eine Glüh­ lampe ist.

Vorteilhaft ist jedoch auch eine Leuchtstoffröhre oder eine Elektrolumineszenz-Folie als Lichtquelle.

Versuche haben gezeigt, daß es vorteilhaft ist, wenn die Erregung der ersten Spule in der Nähe ihrer Resonanzfre­ quenz bei etwa 14 kHz liegt.

Die Erfindung läßt zahlreiche Ausführungsformen zu. Zur weiteren Verdeutlichung ihres Grundprinzips ist eine da­ von in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend be­ schrieben. Diese zeigt in

Fig. 1 einen Zeiger eines Zeigerinstrumentes von unten gesehen mit geschnitten dargestellter Zeigernabe,

Fig. 2 eine Seitenansicht des Zeigers mit ge­ schnitten dargestellter Zeigernabe und angrenzenden Bauteilen eines Zeiger­ instrumentes,

Fig. 3 ein Schaltbild der Zeigerbeleuchtung.

Die Fig. 1 zeigt einen aus einem lichtleitenden Material bestehenden Zeiger 1 mit einer Zeigernabe 2, welche auf einer Zeigerwelle 3 befestigt ist. Koaxial zur Zeiger­ welle 3 ist in der Zeigernabe 2 eine Ringspule 4 angeord­ net, über die die Spannungsversorgung einer elektrischen Lichtquelle 5 erfolgt.

Die Fig. 2 verdeutlicht, wie die Zeigernabe 2 auf der Zeigerwelle 3 sitzt und zeigt zusätzlich einen Schrittmo­ tor 6, welcher die Zeigerwelle 3 antreibt. Koaxial zur Zeigerwelle 3 und zur Ringspule 4 im Zeiger 1 ist im feststehenden Teil des Zeigerinstrumentes eine erste Ringspule 7 angeordnet, welche über eine abgeschirmte Zu­ leitung 8 mit Wechselspannung versorgt wird. Das Zeiger­ instrument hat vorzugsweise als Skalenbeleuchtung unter­ halb eines Ziffernblattes 9 eine Leuchtstoffröhre 10, so daß die für sie erforderliche Wechselspannung auch für die erste Ringspule 7 angezapft werden kann. Zur Verrin­ gerung der Resonanzfrequenz der Ringspulen 4, 7 ist ein Abstimmkondensator 11 parallel zur Ringspule 4 geschal­ tet. Zusätzlich ist in Fig. 2 zu sehen, daß es sich bei der in Fig. 1 mit 5 positionierten elektrischen Licht­ quelle um zwei nebeneinander angeordnete Leuchtdioden 12, 13 handelt.

Das Schaltbild gemäß Fig. 3 läßt erkennen, daß die Leuchtdioden antiparallel zueinander geschaltet sind. Da­ durch können beide Halbwellen einer Wechselstromquelle 14 für die Lichterzeugung genutzt werden. Die von der Wech­ selstromquelle 14 erzeugte Spannung wird durch Induktion von der Ringspule 7 auf die Ringspule 4 übertragen, so daß auf diese Weise berührungslos die Energieversorgung der Leuchtdioden 12, 13 erfolgt. Dargestellt ist in Fig. 3 desweiteren der Abstimmkondensator 11.

Claims (9)

1. Zeigerinstrument mit einem eine elektrische Licht­ quelle aufweisenden, auf einer drehbaren Zeigerwelle be­ festigten Zeiger und einer Spannungsversorgung von einer Spannungsquelle über ein feststehendes Teil des Zeigerin­ strumentes und Übertragungsmittel zum Übertragen der elektrischen Energie von dem feststehenden Teil zum Zei­ ger, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannungsquelle eine Wechselstromquelle (14) ist und die Übertragungsmittel durch eine erste Ringspule (7) im feststehenden Teil und eine hierzu koaxiale zweite Ringspule (4) im Zeiger (1) gebildet sind.

2. Zeigerinstrument nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß zur Spannungsversorgung der ersten Ringspule (7) die hochfrequente Wechselspannung einer Leuchtstoffröhre (10) dient.

3. Zeigerinstrument nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Lichtquelle (5) eine Leuchtdiode (12, 13) ist.

4. Zeigerinstrument nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich­ net, daß der zweiten Ringspule (4) ein Abstimmkondensator (11) parallelgeschaltet ist.

5. Zeigerinstrument nach den Ansprüchen 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Leuchtdiode (12) eine zweite, an­ tiparallel geschaltete Leuchtdiode (13) zugeordnet ist.

6. Zeigerinstrument nach zumindest einem der vorangehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die elektri­ sche Lichtquelle (5) eine Glühlampe ist.

7. Zeigerinstrument nach zumindest einem der vorangehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die elektri­ sche Lichtquelle (5) eine Leuchtstoffröhre ist.

8. Zeigerinstrument nach zumindest einem der vorangehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die elektri­ sche Lichtquelle (5) eine Elektrolumineszenz-Folie ist.

9. Zeigerinstrument nach zumindest einem der vorangehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Erregung der ersten Spule (7) in der Nähe ihrer Resonanzfrequenz bei etwa 14 kHz liegt.