DE2607798C3 - Anzeigevorrichtung fur Meß- oder Regelgerate - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Anzeigevorrichtung für Meß- oder Regelgeräte gemäß dt.n Oberbegriff des Anspruches 1.

Anzeigevorrichtungen dieser Art sind bekannt (DE-OS 2354864). Bei diesen Anzeigevorrichtungen, bei denen es darauf ankommt, daß das Zeigerende, daß rechtwinklig zu dem eigentlichen schwenkbaren Zeigerteil abgebogen ist, parallel vor einer ebenen und senkrecht angeordneten Skala bewegt wird, ist zur Übertragung der Längenbewegung des oder der Bälge auf das Geradführungsgestänge ein Metallband vorgesehen, daß konzentrisch zu dem Schwenkpunkt einer die Geradführung betätigenden Kurbel aufgewickelt ist Dadurch wird erreicht, daß der Anlenkpunkt des Bandes gegenüber der Kurbel immer gleichbleibt, auch wenn der Hubbereich des Balges an den Skalenbereich angepaßt wird. Eine gesonderte Nullpunktjustierung kann somit entfalten. Solche Anzeigevorrichtungen weisen aber trotz ihrer Vorteile den Nachteil auf, daß das Arbeitsvermögen des Balges, das wesentlich größer ist als das einer Bourdonfeder, an dem Geradfflhrungsmechanismus nur bei fallenden Drucksignalen im Balg zur Verfügung steht, weil das Übertragungsband nur Zugkräfte Übertragen kann. Bei steigenden Drucksignalen dagegen, d. h. also bei einer Bewegung des Zeigers von 0 gegen 100%-Anzeige, wirkt lediglich eine zu diesem Zweck gesondert vorzusehende Spiralfeder, die das Band spannt und in diesem Fall den Geradführungsmechanismus bewegt Bei dieser Bewegung entspannt sich die Spiralfeder, und es hat sich gezeigt, daß im Bereich des maximalen Ausschlages nur noch abnehmende Federkräfte zur Verfügung stehen. Da es nicht möglich ist, die Vorspannung und damit die Federkonstante der Spiralfeder beliebig hoch zu wählen, können sich in diesem Ausschlagsbereich daher Reibungsfehler o, dgl, nachteilig auf die Anzeigegenauigkeit auswirken. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß das freie Ende des Balges keinen geradlinigen Hub entlang der Mittelachse des Balges ausführt, sondern daß mit dem Hub auch eine seitliche Auslenkung verbunden ist Man hat sich daher bemüht, die Bälge stets so einzubauen, daß die ihnen anhaftende Abweichbewegung in einer senkrecht zur Drehachse der den Zeiger betätigenden Kurbel stehenden und durch das Band verlaufenden

Ebene liegt

Es sind auch Anzeigevorrichtungen bekannt (DD-PS 24 893), bei denen ein Zeiger vorgesehen ist, der um seine Schwenkachse mit der Spitze einen Kreisbogen beschreibt Die Zeigerspitze wird über ein darunter in etwa in Richtung des Zeigerverlaufes bewegtes Schreibpapier geführt Eine Geradführung ist nicht erforderlich. Dort ist zwar zur Übertragung der Kräfte der Kapselfederbälge ein relativ starres Betätigungsorgan vorgesehen. Dort wird aber nur die nichtlineare Dehnung der druckbeaufschlagten Bälge ausgeglichen, was über ein sowohl in der Länge verstellbares Glied als auch über einen einstellbaren Kurbelradius und Ober eine einstellbare Winkellage dieser Kurbel erreicht werden solL Der Kurbelarm ist zu diesem Zweck mit einem Langloch hinsichtlich der Schwenkachse des Zeigers verstellbar und auch der Schwen.kkopf selbst ist gegenüber dem Zeiger verstellbar, was jeweils durch Klemmschrauben erreicht wird. Wird der dort vorgesehene Zeiger vor einer geraden Skala geführt, so müßte ein Sinusfehler in Kauf genommen werden.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Anzeigevorrichtung so auszugestalten, daß das Arbeitsvermögen des Balges in beiden Richtungen ausgenutzt werden kann, ohne daß jedoch die Anzeigegenauigkeit beeinträchtigt wird.

Die Erfindung besteht darin, daß das Betätigungsorgan eine Zugstange ist die an der Kurbel des Geradführungsgestänge gelenkig angreift und daß die Kulisse eine solche Form aufweist daß der bei der

Übertragung der Balgbewegung auftretende Sinusfehler des Zeigerausschlages kompensiert wird. Dieser Erfindung liegt daher die Erkenntnis zugrunde, daß durch den Einsatz einer Zugstange das Arbeitsvermögen des Balges in beiden Wirkrichtungen ausgenutzt werden kann, so daß auf die Anordnung von Rückzugsfedern, die in bestimmten Bereichen zu Fehlanzeigen führen können, verzichtet werden kann, wenn dafür gesorgt wird, daß der bei einer solchen Übertragung zwangsläufig auftretende Sinusfehler

^o kompensiert wird. Das ist in sehr einfacher Weise durch die Erfindung dadurch verwirklicht daß die bei Geradführungsgestängen zum Teil ohnehin schon vorhandene Führungskulisse in ihrer Form entsprechend abgewandelt wird. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung erhält man daher eine einwandfreie und der Balgbewegung zugeordnete Anzeige und den entscheidenden Vorteil, daß in beiden Hubbewegungsrichtungen diese Bewegung unmittelbar durch die Balgdehnung oder -zusammenziehung erreicht wird.

μ Es wird bei dieser Ausgestaltung auch nicht notwendig, wie das bei Obertragungsmechanismen mit Metallbändern der Fall ist, daß dafür gesorgt werden muß, daß eine Verdrehung zwischen Metallband und Balgbefestigung verhindert werden muß und daß die

^br> freie Bandlänge möglichst groß gewählt werden muß, um Querabweichungen des Balges bei seiner Längenausdehnung auffangen zu können, ohne einen Anzeigefehler in Kauf zu nehmen. Durch die erfindungsgemäße

Ausgestaltung, bei der die Zugstange fest im Zentrum einer Balgstimseite angeordnet ist, wird auch eine recht .gute Geradführung des Balges während seiner Hubbewegung erreicht, da die Zugstange am anderen Ende festgehalten ist Die bei der Schwenkbewegung des freien Zugstangenendes durch die Bewegung auf einer Kreisbahn auftretende Abweichung von der Geraden kann aufgenommen werden. Der dabei auftretende Sinusfehler bei der Übertragung wird durch die Führung des Zeigers in der Kulisse kompensiert Dabei läßt sich diese Anordnung in der Praxis recht gut verwirklichen, weil der Schwenkwinket über den das freie Ende der Zugstange bei der Balgbewegung geführt wird, durch geeignete Wahl der Abmessungen von Kurbel und Übertragungsgestänge so gewählt werden kann, daß er eine bestimmte Größe, die nicht mehr als 90° ist nicht überschreitet

Der Kurvenverlauf der Kulisse zur Kompensation des Sinusfehlers kann dabei rechnerisch oder empirisch bestimmt sein, und er ergibt sich gegenüber einer Kuüsseriführung, die lediglich der Geradführung dient, in einer etwas flacheren Kurvenform. Es ist !«reckmäßig, wenn die Zugstange an einem seitlich von der die Zeigerlagerung aufnehmenden Kurbel abragenden Arm gelenkig angeschraubt ist und dort mit einem Gelenkauge über eine die Schwenkbewegung des Gelenkauges ermöglichende Schraube in einem Längsschlitz befestigt ist Durch diese Ausgestaltung läßt sich bei der Montage der Ausschlagbereich des Zeigers grob einstellen, während die Feineinstellung in üblicher Weise durch die J0 Möglichkeit der Verlängerung der Zugstange gegeben ist Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispieles unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert

In der Zeichnung ist an der Frontseite eines Rahmens 3-~> 1 eine Skala 2 angebracht die auswechselbar in eine am Rahmen 1 vorgesehene Führung 3 eingesetzt ist Vor dieser Skala 2 wird ein vom Betrachter wegweisendes Zeigerende 4 parallel geführt daß an einem schwenkbaren Zeigerann 5 angebracht ist Der Rahmen 1 ist in -to nicht näher dargestellter Weise zur Kombination mit anderen Geräten in ein Gehäuse o. dgl. so einschiebbar ausgestaltet daß seine Frontseite mit der Skala 2 nach vorne weist während seine Rückwand 6 an Teilen des Gehäuses anliegt an denen Druckanschlüsse vorgesehen sind, deren Druckwerte den Zeiger 4 angezeigt werden sollen.

Das geschieht dadurch, daß in dem Rahmen 1 mindestens ein Metalldruckbalg 7 vorgesehen ist der über die Bohrung 8 druckbeaufschlagt wird und der mit ^r>o einer Stirnseite 9 versehen ist in deren Zentrum dicht ein SchrauLboIzen 10 eingesetzt ist Mit dem Schraubbolzen 10 verbunden ist ein offenes Ende einer Schraubhülse 11, die an ihrem anderen Ende mit dem Schraubansatz 12 einer Zugstange 13 versehen ist die v> über ein Gelenkauge 14 in festem Abstand zu der Schwenkachse 15, aber gelenkig an einem Arm 16 angebracht ist der um die Achse 15 schwenkbar ist Das kann in bekannter Weise dadurch geschehen, daß das Gelenkauge 14 mit einer mit einem Anschlag versehe- *<> nen Schraube 17 gelenkig angebracht ist welche die freie Drehbewegung des Gelenkauges 14 zuläßt, aber eine feste Verbindung mit dem Arm 16 gewährleistet Das ist im gezeigten Ausführungsbeispiel dadurch geschehen, wie nicht näher erläutert ist daß in den Schlitz 18 eine mit einer Führung versehene Mutter eingesetzt ist die mit der Schraube 17 eine feste Verklemmung in dem Schlitz 18 bewirkt während das Gelenkauge 14 sich frei an der Schraube 17 drehen kann.

Der Arm 16 ist seinerseits über eine Schraube 19 fest mit der Kurbel 20 verbunden, die ebenfalls schwenkbar um die Achse 15 gelagert ist Arm 16 und Kurbel 20 könnten auch aus einem Stück sein. Aus Montagegründen hat sich jedoch eine zweiteilige Herstellung als besser erwiesen, insbesondere wenn die Kurbel 20 oder der Arm 16 noch mit mehreren Bohrungen zum Einsetzen der Schraube 19 verbunden sind. An der Kurbel 20 ist auf einem Lagerstift 21 der Zeigerarm 5 schwenkbar gelagert der als Doppeihebel ausgebildet ist und mit seinem einstückig über den Lagerstift 21 hinausragenden Teil 5a die Aufgabe der Geradführung des Zeigers 4 vor der Skala 2 übernimmt Das geschieht dadurch, daß am Ende des Teiles Sa des Doppelhebels 5, 5a ein Führungsstift 22 angeordnet ist der in einer Kulisse 23 geführt ist die als kurvenförmiger Schlitz in einer fest an dem Rahmen 1 angeordneten Metallplatte 24 o. dgl. vorgesehen ist Um zu gewährleisten, daß der Führungsstift 22 stets spielfrei an einer Seite der Kulisse 23 anliegt ist um -den Lagerstift 21 herum eine Spiralfeder 25 aufgewickelt die im Punkt 26 fest mit der Kurbel 20 verbunden ist Die Form der Kulisse 23 ist zunächst so gewählt daß bei einer Längenänderung des Balges 7 bewirkten Schwenkbewegung der Kurbel 20 eine Bewegung des Zeigers 4 parallel zu der Skala 2 erfolgt Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Form der Kulisse 23 gleichzeitig aber auch noch so ausgelegt daß der über den Schwenkwinkel des Armes 16 zu erwartende Sinusfehler der Anzeige, die durch die Umwandlung der geradförmigen Bewegung der Zugstange 13 in eine kreisförmige Bewegung auftritt bei der Bewegung des Zeigers 4 kompensiert ist Es hat sich gezeigt daß eine solche Abänderung der Kurvenform der Kulisse 23 verhältnismäßig einfach entweder rechnerisch oder empirisch zu bestimmen ist so daß auf diese Weise eine sehr einfach aufgebaute Anzeigevorrichtung für ein druckmittelbetriebenes Meßwerk geschaffen ist das die eingangs genannten Vorteile gegenüber bekannten Ausführungsformen aufweist Vorteilhaft ist gegenüber Meßwerken mit einem Metallband anstelle der Zugstange 13 vor allen Dingen, daß das Arbeitsvermögen des Balges 7 in beiden Bewejepingsrichtungen ausgenützt werden kann und daß dadurch auch die Anordnung einer weiteren spiralförmigen Rückstellfeder, die die Bewegung dis Kurbel 20 bei einer Ausdehnung des Balges 7 bewirken müßte, eingespart werden kann. Dadurch ergibt sich ein wesentlich einfacherer Aufbau, der durch die andere Formgebung der Kulisse 23 nicht aufwendiger wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche;

1. Anzeigevorrichtung für MeB- oder Regelgeräte, bestehend aus einem entlang einer Skala bewegbaren Zeiger und einem druckmiüelbeaufschlagten Balg, dessen Längenänderung Ober ein Betätigungsorgan, das einerseits fest mit dem Zentrum der freien Balgstirnseite andererseits mit einer Kurbel eines Geradführungsgestänges verbunden ist, in eine Schwenkbewegung des Zeigers übertragen wird, wobei das Geradführungsgestänge mit einem in einer ortsfesten Kulisse geführten Teil versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungsorgan eine Zugstange (13) ist, die an der Kurbel (20) gelenkig angreift, und daß die Kulisse (23) eine solche Form aufweist, daß der bei der Übertragung der Balgbewegung auftretende Sinusfehler des Zeigerausschlages kompensiert wird.

2. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zugstange (13) an einem seitlich von der die Zeigerlagerang (21) aufnehmenden Kurbel (20) abragenden Arm (16) gelenkig angeschraubt ist

3. Anzeigevorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zugstange (13) mit einem Gelenkauge (14) versehen und mit diesem Ober eine die Schwenkbewegung des Gelenkauges ermöglichende Schraube (17) in einem Längsschlitz (18) befestigt ist