DE745813C

DE745813C - Bimetal ohm meter

Info

Publication number: DE745813C
Application number: DE1941V0037829
Authority: DE
Inventors: Hans Weilandt
Original assignee: Mannesmann VDO AG
Current assignee: Mannesmann VDO AG
Priority date: 1941-06-24
Filing date: 1941-06-24
Publication date: 1944-05-26

Description

(RGBl. Π S. 150) AUSGEGEBEN AW 26. MA11944 (RGBl. Π p. 150) ISSUED AW 26.MA11944

DEUTSCHES REICHGERMAN EMPIRE

REICHSPATENTAMTREICH PATENT OFFICE

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

JVl 745813 KLASSE 21 e GRUPPE 29 oi JVl 745813 CLASS 21 e GROUP 29 oi

V3/82? VIIIdJsicV3 / 82? VIIIdJsic

Hans Weilandt in Frankfurt, Main,Hans Weilandt in Frankfurt, Main,

ist als Erfinder genannt wordenhas been named as the inventor

VD O Tachometer A. G. in Frankfurt, Main BimetallohmmeterVD O tachometer A. G. in Frankfurt, Main Bimetal ohm meter

Patentiert im Deutschen Reich vom 24. Juni 1941 an Patenterteilung bekanntgemacht am 16. Dezember 1943Patented in the German Reich from June 24, 1941 Patent granted December 16, 1943

Die Erfindung betrifft ein Bimetallohmmeter für Geberwiderstände bzw. Widerstandsmessungen, wobei die Geberwiderstände z. B. zur Messung mchtelektrischer Größen, wie' Elüssigkeitsstandmessiung (Benzin- oder Ölstand), Druck- öder Temperaturfernanzeige, insbesondere bei Fahrzeugen usw., bestimmt sind.The invention relates to a bimetal ohm meter for transmitter resistances or resistance measurements, where the encoder resistances z. B. for the measurement of non-electrical quantities, such as' Elüssigkeitsstandmessiung (gasoline or Oil level), remote pressure or temperature display, especially in vehicles etc. are.

Zur Widerstandsanzeige mit derartigen Instrumenten wird zur Messung, eine wenigstens in ihrem zeitlichen Mittelwert über eine aus den Konstanten des Anzeigeinstrumentes bestehende« Zeit konstante Hilfsspannung benötigt. Da die z. B. in- Fahrzeugen vorhandenen Batterien als Spannungsquelle diese Forderung der Konstanz nicht erfüllen, so wurde eine Regelvorrichtung notwendig, z. B. eine den Strom konstant haltende Eisenwasserstoffröhre (Metalldrahtlampe) oder ein Bimetallschalter, der den Strom nach Maßgabe der Überspannung unterbrach.To display the resistance with such instruments, at least one is required for measurement in their time average over one of the constants of the display instrument existing «time constant auxiliary voltage required. Since the z. B. in vehicles existing batteries as a voltage source do not meet this requirement of constancy, so a control device was necessary, e.g. B. an iron hydrogen tube that keeps the current constant (Metal wire lamp) or a bimetal switch that interrupted the current in accordance with the overvoltage.

Die Erfindung bezweckt eine Einsparung dieser zusätzlichen Einrichtungen, und zwar wird dies dadurch, erreicht, daß in dem Anzeigegerät mindestens zwei Bimetallfedern in Anwendung kommen, deren Kraftrichtungen in einer resultierenden Kraftrichtung auf das Anzeigeglied einwirken. Die Bimetallfedern bilden bezüglich ihrer Kraft- bzw. Bewegungsrichtungen einen Winkel von 90⁰. Dabei wird das- eine Bimetallglied unmittellbar, das andere über einen Geber bzw. ein Meßwerk mit veränderlicher elektrischer Größe in den elektrischen Stromkreis eingeschaltet, wobei ein gemeinsames Kraftleitglied durch Änderung seiner Angriffsstelle derart auf das Anzeigeglied einwirkt, daß sich bei gleicher elektrischer Größe des Gebers bzw. Meßwerkes jedoch schwankenden Spannungen stets ein gleichbleibender Winkelausschlag des· Anzeigegliedes ergibt. Die verschiedensten Formgebungen und Verbindüngsinöglichkeiten lassen sich für die Bitnetallfedern im Rahmen der Erfindung anwenden, wobei ebenfalls auf eine besondere Außentemperaturkompensatipn · verzichtet werden kann, da durch die erfindungsgemäße Einwirkung der Birnetallgl'ieder in einer resultierendenThe invention aims to save these additional devices, and this is achieved in that at least two bimetal springs are used in the display device, whose directions of force act on the display element in a resulting direction of force. The bimetallic springs form with respect to their force or movement directions an angle of 90 ^0th The one bimetallic element is directly switched on, the other via a transmitter or a measuring mechanism with variable electrical size in the electrical circuit With the measuring mechanism, however, fluctuating voltages always result in a constant angular deflection of the display element. The most varied of shapes and connection options can be used for the bit metal springs within the scope of the invention, whereby a special outside temperature compensation can also be dispensed with, since the action of the pear metal elements in accordance with the invention results in a

Kraft- bzw. Bewegungsrichtung auf das Anzeigeglied neben den Spannungen ebenfalls andere äußere Einflüsse ausgeglichen werden. - Für Temperaturkompensation sind bereits Anzeigsvorrichtungen mit zwei über einen gemeinsamen verschiebbaren Lenker auf das Anzeigeglied einwirkenden Bimetallfedern bekanntgeworden, jedoch standen diese parallel nebeneinander und bildeten somit bezüglich ίο ihrer Kraft- bzw. Bewegungsrichtungen einen keine Spannungskompensation ergebenden Winkel von i8o°.Force or direction of movement on the display element in addition to the voltages other external influences are balanced. - For temperature compensation are already Display devices with two over a common sliding handlebar on the Display member acting bimetal springs became known, but these were parallel next to each other and thus formed one with regard to ίο their directions of force or movement No voltage compensation resulting angle of 180 °.

Es ergibt sich ein sehr zuverlässig arbeitendes und in seinem Aufbau äußerst einfaches Gerät, das als Universälinstrument eine vielseitige Verwendung finden kann.The result is one that works very reliably and is extremely simple in its structure Device that can be used in many ways as a universal instrument.

Die Zeichnung veranschaulicht eine beispielsweise Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes', und zwar zeigen: Abb. ι eine Oberansicht eines Anzeigegerätes ohne Gehäuse und Skala. Abb. 2 eine Seitenansicht der Abb. 1, Abb. 3 und 4 schematische Darstellungen mit Kraftdiagrammen.The drawing illustrates an example embodiment of the subject matter of the invention, namely show: Fig. Ι a top view of a display device without housing and scale. Fig. 2 is a side view of Fig. 1, Fig. 3 and 4 schematic representations with force diagrams.

Das Bimetallanzeigegerät besteht aus zwei •einen Winkel α bildenden Bimetallfedern 1 und 2, welche auf einer gleichzeitig noch den Zeiger 4 sowie die elektrischen Anschlüsse 5. 6 und 7 aufnehmenden Gerätegrundplatte 8 3" aufgesetzt sind. Die Bimetallfeder 1 ist bei 9 vornehmlich von außen verstellbar an der Grundplatte 8 befestigt und steht entweder unmittelbar oder unter Zwischenlegung eines Wärmeisolierplättchens mit der Bimetall feder 2 in Verbindung, die an ihrem freien gabelförmigen Ende 10 auf einen an der Zeigerwelle 11 angesetzten Stellhebel aufgeschoben ist. Die Zeigerwelle ist ebenfalls zweckmäßig von außen verstellbar auf der Grundplatte befestigt.The bimetallic display device consists of two • bimetallic springs 1 and 2 forming an angle α, which are placed on a device base plate 8 3 ″ that also accommodates the pointer 4 and the electrical connections 5, 6 and 7. The bimetallic spring 1 is primarily adjustable from the outside at 9 attached to the base plate 8 and is either directly or with the interposition of a heat insulating plate with the bimetal spring 2 in connection, which is pushed at its free fork-shaped end 10 on an adjusting lever attached to the pointer shaft 11. The pointer shaft is also expediently adjustable from the outside on the Base plate attached.

Die Bimetallfedern werden in üblicher Weise entweder unmittelbar oder durch Drahtwicklungen 13, 14 beheizt. Der Anschluß dieser Heizwicklungen an die Spannungsquelle erfolgt über den gemeinsamen Anschlußnippel 5. In diese Zuleitung kann im Bedarfsfall in an sich bekannter Weise noch ein konstanter Widerstand und zum Ausgleich der Unterschiede der Wärmeübergänge von den Heizwicklungen auf die Bimetallglieder ein verstellbarer Eichwiderstand eingeschaltet sein. An Stelle dieses Eichwiderstandes sind auch andere Vorkehrungen zur Erzielung einer völlig gleichen Beheizung der beiden Bimetallfedern möglich. Der Heizwiderstand 13 ist über den Anschlußnippel 6 und eine hier angesetzte Fernleitung an einen Widerstandsgeber beliebiger Art parallel oder hintereinander angeschlossen, der z. B. als Geber für Flüssigkeitstand-, Druck- oder Temperaturanzeige nach Maßgabe der jeweiligen Zustandgröße eine Änderung bezüglich seiner elektrischen Größe erfährt und dabei den Heizwiderstand 13 entsprechend beeinflußt. Der Heizwiderstand 14 ist entweder unmittelbar oder über den an Masse angeschlossenen Nippel 7 mit der Spannungsquelle verbunden. Bei dieser Schaltung wird die Bimetallfeder 2 unmittelbar von der Spannungsquelle aus und die Bimetallfeder 1 über einen verstellbaren Geberwiderstand beheizt. Die Einwirkung auf das Anzeigeglied 4 gestaltet sich nach Abb. 3 und 4 wie folgt:The bimetallic springs are heated in the usual way either directly or by means of wire windings 13, 14. These heating windings are connected to the voltage source via the common connection nipple 5. If necessary, a constant resistance and an adjustable calibration resistor to compensate for the differences in heat transfer from the heating windings to the bimetal elements can be switched into this supply line in a manner known per se. Instead of this calibration resistor, other precautions are also possible to achieve completely equal heating of the two bimetal springs. The heating resistor 13 is connected via the connection nipple 6 and a long-distance line attached here to a resistance transmitter of any type in parallel or one behind the other, the z. B. as a transmitter for liquid level, pressure or temperature display in accordance with the respective state variable experiences a change in its electrical size and thereby influences the heating resistor 13 accordingly. The heating resistor 14 is connected to the voltage source either directly or via the nipple 7 connected to ground. In this circuit, the bimetallic spring 2 is heated directly by the voltage source and the bimetallic spring 1 is heated via an adjustable transmitter resistor. The effect on the display element 4 is as follows according to Figs. 3 and 4:

Bei Erwärmung der beiden Bimetallfedern 1 und 2 führt die einseitig bei 9 festgelegte Feder 1 in der Kraft- bzw. Bewegungsrichtung £j eine Teilausbiegung aus, während sich der Streifen 2 in der Kraft- bzw. Bewegungsrichtung ko ausbiegt. Das bewegliche Ende 10 dieses Streifens wirkt somit in Richtung der resultierenden Kraft k auf den Verstellstift 12 des Anzeigegliedes 4 ein. Ximmt man nun an, daß ohne Einschaltung des Gebewiderstandes die Spannung der Batterie oder einer anderen Spannungsquelle sich ändert, so wandert der Angriffspunkt 10 je nach-der Höhe der Batteriespannung auf dem Verstellglied 12 entlang. In Abb. 3 sind derartige Verstellungen, durch die Punkte io¹ angedeutet. Alan kann erkennen, daß jeweils der Winkelausschlag des Anzeigegliedes gleicbgeblieljen ist, so daß demnach die Anzeige bei Unterschieden der Spannung, infolge der Übermittlung der Bewegungen der Bimetallfedern über ein resultierendes Kraftglied, keine Änderungen erfährt. Ändert sich nun gleichzeitig die Größe des auf die Bimetallfedern 1 einwirkenden Geberwiderstandes, so erfahren die Bimetallfedern unterschiedliche Ausschläge, wobei je nach der Größe derselben das· Verstellglied 12 mit dem Zeiger 4 beispielsweise nach Abb. 4 aus der strichlierten Stellung in die ausgezogene Stellung in Richtung des Pfeiles 15 bewegt wird.When the two bimetal springs 1 and 2 are heated, the spring 1 fixed on one side at 9 performs a partial deflection in the direction of force or movement £ j, while the strip 2 bends out in the direction of force or movement ko. The movable end 10 of this strip thus acts in the direction of the resulting force k on the adjusting pin 12 of the display element 4. If one now assumes that the voltage of the battery or another voltage source changes without switching on the sensor resistor, the point of application 10 moves along the adjusting member 12 depending on the level of the battery voltage. In Fig. 3 such adjustments are indicated ^{by the points io 1.} Alan can see that the angular deflection of the display element is always the same, so that the display does not change if there is a difference in tension due to the transmission of the movements of the bimetallic springs via a resulting force element. If the size of the transmitter resistance acting on the bimetallic springs 1 changes at the same time, the bimetallic springs experience different deflections, depending on their size, the adjusting member 12 with the pointer 4, for example according to Fig. 4, from the dashed position to the extended position in the direction of arrow 15 is moved.

An Stelle der dargestellten einfachen Bimetallstreifen können auch solche in U-Form mit Außentemperaturkompensationsstreifen verwendet werden, welche dann mit versetzten Schenkeln aneinandergesetzt sind. Ebenso kann ein einfaches Bimetallglied ül>er einen winkelig angesetzten Verbindungsstreifen mit dem zweiten Bimetallglied verbunden werden. Bei wendel- oder spiralförmigen Bimetallfedern kann beispielsweise das äußere Ende der einen Spirale o. dgl. mit dem inneren Ende der anderen verbunden sein. Die gegenseitige Lage der Werkstoffe mit den größeren Ausdehnungskoeffizienten bei den Bimetallgliedern richtet sich jeweils nach · der gewünschten Wirkungsweise. An Stelle einer direkten Einwirkung auf das Anzeigeglied kann auch ein Zwischenglied, z. B; ein' Zahn-Instead of the simple bimetal strips shown, U-shaped strips can also be used with outside temperature compensation strips are used, which are then put together with staggered legs. as well a simple bimetal link can have an angled connecting strip connected to the second bimetal member. In the case of helical or spiral-shaped bimetal springs, for example, the outer end the one spiral or the like. Be connected to the inner end of the other. The mutual Position of the materials with the larger expansion coefficients for the bimetal links depends in each case on the desired mode of action. Instead of a direct action on the indicator member can also be an intermediate member, e.g. B; a tooth-

segment, am Zeiger vorgesehen werden, das die Verwendung von stärker bemessenen Bimetallfedern zur Erzielung kleinerer Ausschläge gestattet. Da die Bewegung der Bimetallfeder in der ersten Potenz sinkt, während gleichzeitig die Kraft mit der dritten Potenz wächst. Es ergibt sich bei dieser Übersetzung im Gegensatz zu anderen Meßgeräten eine äußerst günstige Einwirkung aufsegment, to be provided on the pointer, which allows the use of larger sized bimetal springs allowed to achieve smaller deflections. Because the movement of the bimetal spring in the first power decreases, while at the same time the strength with the third Potency grows. In contrast to other measuring devices, this is the result of this translation an extremely beneficial effect on

ίο das Anzeigeglied. Außerdem kann bei kleinen Ausschlägen der Bimetallfedern der Stellhebel gerade ausgeführt werden, währenddem dieser bei größerem Ausschlag bogenförmig verlaufen muß. Die Größe des Winkels zwisehen den beiden Bimetallfedern richtet sich nach der erforderlichen Größe des Verstellweges auf dem Glied 12 sowie nach dem Ausschlagbereich des Zeigers 4. Es ist für den gewünschten Zweck ein Winkel von 90⁰ vorzusehen.. Jedoch sind für Sonderfälle auch andere Winkel möglich, die aber nicht mehr Gegenstand der Erfindung· sind.ίο the indicator member. In addition, with small deflections of the bimetallic springs, the adjusting lever can be made straight, while with a larger deflection it must be curved. The size of the angle zwisehen the two bimetallic springs depends on the required size of the adjustment on the member 12 and by the scale range of the pointer 4. There is an angle of 90 ⁰ for the desired purpose provided .. However, for special cases, other angles are possible which, however, are no longer the subject of the invention.

Claims

Patent claims:

i. Bimetalldhmmeter with two acting on ei'nen common movable arm on the display member bimetallic springs, characterized in that a bimetallic spring, the other is switched on via a type resistance in the electric circuit directly and with regard to their force or movement directions both form an angle of 90 ⁰ .

2. Bimetallohmmeter according to claim 1, characterized in that the one free end of the bimetal spring is set on the device housing and the other free End as a handlebar or force guide member with a pin, a fork or the like on the x4.nstellungeglied or on an adjusting lever the same slidably attacks.

3. Bimetallohmmeter according to claim 2, characterized in that the pointer setting lever directly or via an 'intermediate member, e.g. B. tooth segment with the Pointer shaft is connected.

To distinguish the subject of the application from the state of the art, the granting procedure the following publications have been considered:

German patent specification No. 502 065,

502 066.

For this purpose ι sheet of drawings