DE2706546C3 - Kleinmeßwerk für Manometer oder Thermometer - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Kleinmeßwerk für Manometer oder Thermometer, mit einem insbesondere von zwei zueinander parallelen Platinen gebildeten Gestell, in den ein vom Meßwertgeber, ζ. Β. einem Dehnungsrohr, beaufschlagtes und von diesem auch wieder rückgeführtes Zahnsegment schwenkbar gelagert ist, das mit einem Ritzel kämmt, das mit einer das Anzeigeorgan, z. B. einen Zeiger, tragenden Welle drehfest verbunden ist, wobei um diese Welle herum eine Feder angeordnet ist, deren eines Ende an einem Vorsprung des Gestelles befestigt und deren anderes Ende an einem von der Welle getragenen, mit ihr drehschlüssig verbundenen Vorsprung befestigt ist.

Bei einer bekannten Konstruktion eines solchen Meßwerkes ist die Feder als Spiralfeder ausgebildet, die mit ihrem äußeren Ende in einen Schlitz eines Pfeilers des Gestelles und mit ihrem inneren Ende in einen außermittigen Schlitz einer auf die Welle aufgesetzten Hülse, die mit der Welle drehschlüssig verbunden ist, eingesetzt und in diesen Schlitzen durch Verdrückung festgeklemmt ist Diese Konstruktion ist aufwendig, da zur Festlegung des inneren Federendes auf der Welle noch die Hülse erforderlich ist Die unmittelbare Befestigung des Federendes auf der Welle ist bei Kleinmeßwerken nicht möglich, weil sich auf der Weüe wegen ihres geringen Durchmessers kein Schlitz mehr anbringen läßt, ohne die Stabilität der Konstruktion zu gefährden. Ferner bedingt der Arbeitsgang der Verdrückung der Schlitze zwecks sicherer Festhaltung der Spiralfederenden einen bestimmten Aufwand und ist darüber hinaus nicht stets völlig verläßlich. Auf die kraftschlüssige Festlegung der Spiralfederenden kann aber nicht verzichtet werden, da bei gespannter Spiralfeder auf deren Enden nicht nur eine in radialer Richtung, sondern auch eine in tangentialer Richtung liegende Kraftkomponente wirkt Da die Feder nicht die Rückführkraft des Meßwerkes bildet, sondern den Zeiger nur während des Meßvorgangs in Ruhe halten bzw. sich durch Zahnspiel ergebende Vibrationen ausschalten soll (die Rückführkraft wird vom Meßwertgeber selbst aufgebracht), wird ein Fehler der Befestigung der Federenden im allgemeinen nicht sofort bemerkt so daß es zu Fehlmessungen kommt.

Die Erfindung setzt sich zur Aufgabe, diese Nachteile zu vermeiden und bei einfachster, kostensparender Bauweise und Montage die Betriebssicherheit des Kleinmeßwerkes zu erhöhen. Die Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, daß die Feder eine Wendelfeder ist, deren von der Federachse weggebogene Enden in von den Vorsprüngen des Gestelles bzw. der Welle begrenzte, in Richtung der Federachse offene Schlitze eingelegt und dadurch lediglich formschlüssig gehalten sind. Diese Konstruktion bietet wesentliche montagetechnische Vorteile, da die Wendelfeder mit ihren Enden nur in die Schlitze des Gestelles bzw. der Welle eingelegt zu werden braucht, was durch Verdrehung der Feder so lange, bis sie mit ihren Enden in die Schlitze einrastet, leicht durchzuführen ist, wobei jegliche Verformung der Vorsprünge oder anderer Teile des Gestelles bzw. der Welle entfällt. Dadurch wird die Befestigung der Federenden verläßlicher als bei der bekannten Konstruktion, so daß Fehlmessungen, die auf die eingangs erwähnten Ursachen zurückzuführen sind, ausgeschlossen sind. Ferner hat die erfindungsgemäße Konstruktion den Vorteil, daß die Feder leicht auswechselbar ist, wogegen bei der bekannten Konstruktion die Einquetschung der Federenden die Auswechslung der Feder schwierig macht. Weiter besteht der Vorteil, daß die Feder durch das Gestell, insbesondere wenn dieses von zwei zueinander parallel angeordneten Platinen gebildet ist, fast völlig geschützt angeordnet und daher auch bei unachtsamer Handhabung des Meßwerkes kaum beschädigt werden kann, wogegen bei der eingangs geschilderten bekannten Konstruktion die Spiralfeder im allgemeinen relativ weit über den Umfang der Platinen hinausragt und daher nicht oder nicht mehr vollständig geschützt ist. Auch bei der Lagerung sowie beim Einbau des Meßwerkes wirken sich diese Vorteile aus.

Die günstigste Konstruktion ergibt sich im Rahmen der Erfindung, wenn die radial zur Federachse abgebogenen Enden der Wendelfeder in radial verlaufende Schlitze des Gestelles bzw. der Welle eingelegt

*>^Γ) sind. Dies erleichtert die fertigungsmäßige Ausbildung der Vorsprünge und der Schlitze, insbesondere wenn gemäß einer Weiterbildung der Erfindung die Schlitze in die Vorsprünge bildenden Flanschen des Gestelles bzw.

der Welle vorgesehen sind. Hierbei ergibt sich die Möglichkeit, diese Flansche mit der sie tragenden Gestellplatine bzw. mit der Welle einstückig, insbesondere als Kunststoffspritzteil, auszubilden. Dadurch lassen sich die Herstellungskosten des Meßwerkes gegenüber der eingangs geschilderten bekannten Konstruktion, bei der die Platinen von Messingplatten gebildet sind, erheblich senken. Außerdem hat die Ausbildung in Kunststoff (z. B. Polyoxymethylen oder einem Acetalcopolymerisat auf der Basis Trioxan), gegenüber der Ausbildung in Metall den Vorteil der Feuchtigkeitsbeständigkeit, Rostsicherheit und Säurebeständigkeit

Wenn erfindungsgemäß jeder Flansch einen zumindest den ersten Gang der Wendelfeder umgreifenden Kragen hat, ergibt sich eine Zentrierung für die Wendelfeder sowie ein Schutz des durch den Kragen abgeschirmten Federbereiches gegen Berührung von außen. Ferner ist es aus Gründen der Federzentrierung zweckmäßig, wenn der Innendurchmesser eier Wendelfeder nur geringfügig größer als der Durchmesser des die Wendelfeder tragenden Abschnittes der Welle ist.

Es sind Meßgeräte bekannt (US-PS 22 08 817 und DE-OS 24 12 434), bei denen die Rückholfeder als Wendelfeder ausgebildet ist, wobei gemäß der erstgenannten Literaturstelle eine Anzeigescheibe durch die um ihre Achse herum angeordnete Wendelfeder zurückgedreht wird.

Ferner ist es bei Registriervorrichtungen großer Abmessungen bekannt (FR-PS 8 39 317), durch eine Wendelfeder einen Kontakthebel gegen eine weitere Feder zu drücken, die ihrerseits an einem Schneckenrad befestigt ist, wobei beim Spannen der erstgenannten Feder eine Reglerrolle verdreht wird.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch dargestellt. F i g. 1 zeigt die wesentlichen Teile des Meßwerkes in der Anwendung auf ein Manometer, während F i g. 2 einen Schnitt nach der Linie II-1I der Fig. 1 darstellt, wobei der besseren Übersichtlichkeit halber die Meßwertgeberteile weggelassen sind. Fig.3 zeigt eine Ansicht der Welle. Die Fig.4 und 5 zeigen eine Draufsicht bzw. eine Seitenansicht einer Platine.

Das Meßwerk 1 (Fig. 1, 2) bildet einen Bestandteil eines Manometers, dem der zu messende Druck über ein 1 ■> Rohr 2 zugeführt wird, das über ein ortsfest angeordnetes Anschlußstück 3 an ein Dehnungsrohr 4 angeschlossen ist, das den Meßwertgeber bildet. Das freie Ende 4' des Dehnungsrohres 4 ist mit einer Lasche 5 gelenkig verbunden, deren anderes Ende an einem Kupplungsstück 6 angelenkt ist, das zwischen den beiden Zinken 7 des gabelförmig ausgebildeten einen Teiles eines Doppelhebels 8 befestigt ist. Der andere Teil des Doppelhebels trägt ein Zahnsegment 9, das mit einem Ritzel 10 kämmt, das auf einer Welle 11 (Fig.3) sitzt bzw. mit dieser aus einem Stück Kunststoff gespritzt ist Die Welle 11 und der Doppelhebel 8 sind im Gestell des Meßwerkes drehbar gelagert, welches zwei zueinander parallel angeordnete Platinen 12, 13 hat die mit entsprechenden öffnungen für die Lagerung der Welle 11 bzw. für die Lagerzapfen 8' des Doppelhebels 8 versehen sind und die miteinander durch Säulen 14 verbunden sind, die mit der einen Platine 12 aus einem Stück Kunststoff gespritzt sind und mit verjüngten Zapfen 14' (Fig. 1) in entsprechende öffnungen 13' der anderen Platine 13 eingreifen. Die Welle 11 ist durch die Platine 13 hindurchgeführt und trägt an ihrem freien Ende das von einem Zeiger 15 gebildete Anzeigeorgan, das mit einer Skala 16 zusammenwirkt

Zur Ausschaltung von Vibrationen des Zeigers 15, die sich durch das Zahnspiel zwischen Zahnsegment 9 und Ritzel 10 ergeben, ist eine Wendelfeder 17 vorgesehen. Hierunter ist eine Feder zu verstehen, deren einzelne Windungen stets den gleichen Durchmesser aufweisen. Lediglich die Federenden 17', 17" (Fig.2) sind vom Federwickel radial zu dessen Achse abgebogen und in Schlitze 18, 19 eingelegt, die ebenfalls radial zur Federachse bzw. zur Achse der Welle 11 verlaufen. Diese Schlitze 18, 19 sind von Vorsprüngen begrenzt, die an Flanschen 20,21 sitzen, von denen der Flansch 20 einstückig mit der Welle 11 aus Kunststoff gespritzt ist, während der Flansch 21 einstückig mit der Platine 12 aus Kunststoff gespritzt ist Beide Flansche 20,21 haben sich in Achsrichtung der Welle 11 erstreckende, die Vorsprünge bildende Kragen 22 bzw. 23, die zur Zentrierung der Wendelfeder 17 dienen und nur durch die die Wendelfederenden 17' bzw. 17" aufnehmenden radialen Schlitze unterbrochen sind. Diese Kragen 22, 23 dienen auch zum Schütze der von ihnen umgebenen Wendelfedergänge.

Eine weitere Zentrierung der Wendelfeder 17 ergibt sich dadurch, daß ihr Innendurchmesser nur wenig größer als der Durchmesser des sie aufnehmenden Abschnittes 24 der Welle 11 ist.

In Betrieb wird durch das in das Dehnungsrohr 4 eingeleitete Medium, dessen Druck zu messen ist, das Dehnungsrohr 4 so verbogen, daß sich sein freies Ende 4' im Sinne des Doppelpfeiles 15 (F i g. 1) bewegt. Über die Lasche 5 wird der Doppelhebel 8 entsprechend verschwenkt, wodurch über die vom Zahnsegment 9 und vom Ritzel 10 gebildete Verzahnung die den Zeiger 15 tragende Welle 11 verdreht wird. Die Wendelfeder 17 wird hierbei je nach der Drehrichtung der Welle 11 gespannt oder entspannt und trägt geringfügig zur Rückführkraft bei, welche jedoch im wesentlichen vom Dehnungsrohr 4 aufgebracht wird.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Kleinmeßwerk für Manometer oder Thermometer, mit einem insbesondere von zwei zueinander parallelen Platinen gebildeten Gestell, in dem ein vom MeUwertgeber, z. B. einem Dehnungsrohr, beaufschlagtes und von diesem auch wieder zurückgeführtes Zahnsegment schwenkbar gelagert ist, das mit einem Ritzel kämnt, das mit einer das Anzeigeorgan, z. B. einen Zeiger, tragenden Welle drehfest verbunden ist, wobei um diese Welle herum eine Feder angeordnet ist, deren eines Ende an einem Vorsprung des Gestelles befestigt und deren anderes Ende an einem von der Welle getragenen, mit ihr drehschlüssig verbundenen Vorsprung befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder eine Wendelfeder (17) ist, deren von der Federachse weggebogene Enden (17', 17") in von den Vorsprüngen (20,21) des Gestelles (12,13) bzw. der Welle (11) begrenzte, in Richtung der Federachse offene Schlitze (18, 19) eingelegt und dadurch lediglich formschlüssig gehalten sind.

2. Meßwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die radial zur Federachse abgebogenen Enden (Ϊ7', 17") der Wendelfeder (17) in radial zur Federachse verlaufende Schlitze (13, 19) des Gestelles (12,13) bzw. der Welle (11) eingelegt sind.

3. Meßwerk nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitze (18,19) in die Vorsprünge bildenden Flanschen (20, 21) des Gestelles (12, 13) bzw. der Welle (11) vorgesehen sind.

4. Meßwerk nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Flansch (20, 21) mit der ihn tragenden Gestellplatine (12) bzw. mit der Welle (11) einstückig, insbesondere als Kunststoffspritzteil, ausgebildet ist.

5. Meßwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Flansch (20, 21) einen zumindest den ersten Gang der Wendelfeder (17) umgreifenden Kragen (22 bzw. 23) hut.

6. Meßwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Innendurchmesser der Wendelfeder (17) nur geringfügig größer als der Durchmesser des die Wendelfeder tragenden Abschnittes (24) der Welle (11) ist.