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Patent Searching and Data


Title:
WATER-TIGHT MEASUREMENT DEVICE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2000/039533
Kind Code:
A1
Abstract:
According to the invention a cover or lid, such as preferably a battery cover (17), is positioned in the housing of a water-tight measurement device and a water-tight pressure-equalization membrane is arranged in said cover.

Inventors:
CAMENZIND LORENZ (CH)
JODER PETER (CH)
Application Number:
PCT/CH1999/000584
Publication Date:
July 06, 2000
Filing Date:
December 07, 1999
Export Citation:
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Assignee:
FLYTEC AG (CH)
CAMENZIND LORENZ (CH)
JODER PETER (CH)
International Classes:
G01D11/24; G01L19/14; (IPC1-7): G01D11/24; G01L19/14
Foreign References:
US4196623A1980-04-08
DE3919405A11990-12-20
US5712428A1998-01-27
Other References:
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 004, no. 184 (P - 041) 18 December 1980 (1980-12-18)
Attorney, Agent or Firm:
TROESCH SCHEIDEGGER WERNER AG (Siewerdtstrasse 95 Postfach Zürich, CH)
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Claims:
Patentanspruche :
1. Vorrichtung zum Messen und Anzeigen von physikalischen Mess grosse, aufweisend ein wenigstens nahezu wasserdichtes Gehau se, in oder an welchem mindestens ein Messsensor angeordnet ist sowie mindestens eine Anzeige für das Anzeigen der physikali schen Messgrösse (n), gekennzeichnet durch eine wenigstens nahe zu wasserdichte, wieder loubar verschliessbare Abdeckung bzw. einen Deckel (17) in der Gehäusewandung (5), aufweisend eine wenigstens teilweise wasserundurchlassige, gasund/oder was serdampfdurchlassige Membrane (27).
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckung (17) schraubbar bzw. bajonettverschlussartig ent fernbar in oder am Gehause (5) angeordnet ist.
3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch ge kennzeichnet, dass die Abdeckung ein Batteriedeckel ist.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge kennzeichnet, dass die Membrane (27) eine wasserdichte oder wasserabstossende Druckausgleichsmembrane ist.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge kennzeichnet, dass die Membrane ein filterartiges Gewebe bzw. Gebilde ist, versehen mit einer wasserabstossenden Beschichtung auf Basis Kunstharz, eines Thermoplasten, wie unter anderem PVC, PVAC, PUR, etc. oder eines Silikonmaterials.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge kennzeichnet, dass die Membrane eine Beschichtung auf Basis ei nes Fluorethylenpolymers aufweist wie PTFE, bzw. dass die Mem brane aus einem sogenannten GoretexMaterial gefertigt ist.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch ge kennzeichnet, dass die Membrane in oder an einem Durchgang (21) im Deckel bzw. der Abdeckung (17), aufweisend eine Vielzahl von Durchbruchen, angeordnet ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Membrane (27) an der Rückseite des Deckels (17) angeordnet ist, und dass der Durchgang eine Vielzahl von Durchbrüchen in zwei parallelen Ebenen derart versetzt zueinander aufweist, dass senkrecht in Draufsicht auf den Deckel gesehen, die an der Rückseite angeordnete Membrane (27) weitgehendst nicht sichtbar ist.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch ge kennzeichnet, dass die Membrane (27) am Deckel geklebt oder mittels eines peripheren Halteringes gehalten angeordnet ist.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch ge kennzeichnet, dass im Innern des Gehäuses mindestens ein Druck sensor angeordnet ist zum Ermitteln des Umgebungsdruckes, wie beispielsweise des Luftdruckes oder des Wasserdruckes bzw. der Eintauchtiefe im Wasser.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch ge kennzeichnet, dass das Gehause oval, wenigstens nahezu kreis rund oder eckig, wie insbesondere viereckig bzw. rechteckig, ausgebildet ist.
Description:
Wasserdichtes Messgerät

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Messen und Anzeigen von physikalischen Messgrössen, aufweisend ein we- nigstens nahezu wasserdichtes Gehause, in oder an welchem min- destens ein Messsensor angeordnet ist sowie mindestens eine An- zeige für das Anzeigen der physikalischen Messgrösse (n) sowie eine wasserdichte Messvorrichtung zum Ermitteln des Umgebungs- druckes.

Messgerate für Freizeit, Sport oder gewerbliche Anwendungen im Freien sind vorzugsweise feuchtigkeitsunempfindlich bzw. was- serfest ausgelegt, damit die Funktionstüchtigkeit auch bei schlechter Witterung, bei Regen oder beim Betreiben von Wasser- sportarten und/oder Unterwassermessungen gewahrleistet ist.

Ein Problem ergibt sich dabei insbesondere bei Messgeraten, bei welchen der Umgebungsdruck, wie der Luftdruck, oder unter Was- ser, der Wasserdruck bzw. die Tauchtiefe, zu ermitteln sind, da der Messsensor zum Ermitteln des Druckes und die damit verbun- dene Schaltung bzw. gegebenenfalls der Mikroprozessor was- serempfindlich ist bzw. sind.

Bei heute gangigen wasserfesten Messgeraten ist eine wasserun- durchlassige Druckausgleichsmembrane im Gehause des Gerates an- geordnet, wobei unmittelbar hinter der Membrane an dieser an- liegend der Drucksensor angeordnet ist. Diese Messanordnung ist ungünstig, da die Druckübertragung von Membran zu Messsensor

ungenau ist, da in der Regel die verwendeten Membranen tuber ei- ne gewisse Zeitdauer nicht dimensionsstabil sind.

Gemass einer Weiterentwicklung wird somit der Drucksensor von der Membrane beabstandet angeordnet, da infolge der Dampf-bzw.

Gasdurchlassigkeit der wasserundurchlassigen Druckausgleichs- membrane im Innern des Gehäuses derselbe Druck herrscht, wie der Umgebungsdruck. Der Nachteil dieser Gerate liegt einerseits darin, dass das Einlassen einer derartigen Druckausgleichsmem- brane in einem Gerätegehäuse produktionstechnisch relativ auf- wendig und damit teuer ist und zudem diese Druckausgleichsmem- branen nur eine zeitlich begrenzte Funktionstüchtigkeit aufwei- sen, womit das ganze Gerat funktionsuntüchtig wird und somit in seiner Gesamtheit zu ersetzen ist.

Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Mess- gerat bzw. eine Vorrichtung, insbesondere zum Messen und Anzei- gen von physikalischen Messgrössen, vorzuschlagen, welches bzw. welche ein wasserdicht verschliessbares Gehause aufweist, in welchem Gehauseinnern ein Druck herrscht, welcher in etwa dem Umgebungsdruck entspricht.

Erfindungsgemäss wird die gestellte Aufgabe mittels einer Vor- richtung gemass dem Wortlaut insbesondere nach Anspruch 1 ge- lest.

Verglichen mit den im Stand der Technik bekannten Messgeraten zeichnet sich die erfindungsgemass vorgeschlagene Vorrichtung dadurch aus, dass in der Gehäusewandung eine Abdeckung bzw. ein Deckel vorgesehen ist, welche bzw. welcher wenigstens ein nahe- zu wasserdichtes und wieder lösbares Verschliessen des Ge- hAuseinneren gewahrleistet, indem in diesem Deckel resp. in dieser Abdeckung eine wenigstens teilweise wasserundurchlassi-

ge, gas-und/oder wasserdampfdurchlässige Membrane angeordnet ist.

Diese Abdeckung bzw. dieser Deckel kann sowohl ein Schraubdek- kel sein, wie auch mittels Bajonettverschluss an bzw. in der Gehausewandung angeordnet sein oder aber einsteckbar oder ein- schnappbar sein. Wesentlich ist, dass das Anordnen des Deckels bzw. der Abdeckung weitgehendst wasserdicht erfolgt, was bei- spielsweise durch das Anordnen zusatzlicher Dichtungsmittel, wie beispielsweise eines Dichtungsringes, ermöglicht wird.

Bei der im Deckel bzw. der Abdeckung angeordneten Membrane han- delt es sich um eine wasserdichte oder wasserabstossende Drucksausgleichsmembrane, wie beispielsweise ein filterartiges Gewebe oder Gebilde, welches mit einer wasserabstossenden Be- schichtung auf Basis Kunstharz, eines Thermoplasten, wie unter anderem PVC, PUR und dergleichen oder auf Basis eines Silikons oder PTFE versehen ist. Vorzugsweise handelt es sich um eine sogenannte Goretex-Membrane, aufweisend, wie oben erwahnt, eine PTFE-Beschichtung.

Mittels der erwahnten Membrane wird ein Durchgang im Deckel bzw. der Abdeckung verschlossen, welche beispielsweise ein mit Stützstegen versehenes Loch sein kann, oder aber ein mit einer Vielzahl von Kleinstlochungen versehener Durchgang. Bei der Verwendung von Stützstegen ist es vorteilhaft, wenn vordersei- tig und rückseitig in der Lochung gegeneinander versetzte Stützstege angeordnet sind, so dass in Richtung senkrecht zum Deckel bzw. der Abdeckung kein freier Durchgang sichtbar ist, womit senkrecht auf die am Deckel rückseitig angeordnete Mem- brane keine direkt senkrecht auftreffende Druckkomponente wir- ken kann.

Weitere bevorzugte Ausfuhrungsvarianten der erfindungsgemassen Vorrichtung sind in den abhängigen Ansprüchen charakterisiert.

Die erfindungsgemass vorgeschlagene Vorrichtung eignet sich insbesondere für Messgerate in nasser oder feuchter Umgebung bzw. für unter Wasser, wo mindestens auch der Umgebungsdruck, wie beispielsweise der Luftdruck, oder der Wasserdruck unter Wasser zu ermitteln ist. Daneben können selbstverstandlich wei- tere Messsensoren vorgesehen sein, wie beispielsweise für das Ermitteln der Temperatur, der Luftfeuchtigkeit, der Windge- schwindigkeit, für Satellitennavigation, als Kompass, als Ho- henmesser, etc. Auch kann eine beispielsweise ausziehbare oder ausklappbare Wageeinrichtung vorgesehen sein, um das erfin- dungsgemasse Messgerät zum Wägen mindestens kleiner resp. leichter Objekte zu verwenden.

Die Anzeige der diversen gemessenen bzw. ermittelten physikali- schen Grosse kann beispielsweise mittels eines sogenannten LCD-Displays erfolgen, wobei zusätzlich eine Menusteuerung im Messgerat angeordnet sein kann, damit zwischen Anzeigen der verschiedenen Messgrössen gewechselt werden kann.

Ein grosser Vorteil der erfindungsgemass vorgeschlagenen Mess- vorrichtung liegt nun darin, dass im Falle einer defekten Mem- brane lediglich der Deckel, wie beispielsweise der Batteriedek- kel, ausgewechselt werden kann, und das Messgerat erneut voll- standig funktionstüchtig ist. Im weiteren können dieselben Ge- hãuse sowohl für wasserdichte Gerate, wie auch für Gerate ver- wendet werden, welche nicht wasserdicht auszurüsten sind. In letzterem Falle kann ein gewöhnlicher Deckel, wie beispielswei- se ein Batteriedeckel, verwendet werden, nicht enthaltend die erfindungsgemass vorgeschlagene Druckausgleichsmembrane.

Ein weiterer Vorteil liegt darin, dass beispielsweise der Drucksensor an irgend einer Stelle im Gehäuse angeordnet werden kann, da bekanntlich im gesamten Innenraum des Gehauses diesel- ben Druckverhaltnisse vorherrschen, wie in der Umgebung. Ein Anordnen gerade hinter der Membrane ist somit nicht notwendig.

Die Erfindung wird nun beispielsweise und unter Bezug auf die beigefugten Figuren naher erlautert.

Dabei zeigen : Fig. la, lb ein wasserdichtes Messgerat, beispielsweise geeignet far die Verwendung bei Wassersportarten, sowohl in perspektivischer Frontansicht wie auch in Perspekti- ve gesehen von der Rückseite, Fig. 2 eine erfindungsgemässe Abdeckung in Perspektive in Obendraufsicht, Fig. 3 den Deckel von Fig. 2 in Perspektive von der Rock- seite gesehen, Fig. 4 den Deckel der Fig. 2 und 3 im Querschnitt, und Fig. 5 schematisch dargestellt die Herstellung des Durch- ganges im Deckel gemass den Fig. 2-4, geeignet far das Anordnen einer wasserundurchlassigen Druckaus- gleichsmembrane.

Figuren la und lb zeigen jeweils in Ansicht von vorn und von der Rückseite aus gesehen ein erfindungsgemasses Messgerät, beispielsweise geeignet bei der Ausführung von Wassersportar- ten. Figur la zeigt in Perspektive eine Ansicht von vorne des Messgerates 1, an welcher Frontabdeckung eine Anzeige 9 darge-

stellt ist, für das Anzeigen der mittels des Gerates 1 gemesse- nen physikalischen Grosse. Stellvertretend für verschiedene Messsensoren und erkennbar dargestellt ist ein Windmesser 7.

Das Messgerat kann mittels eines Knopfes 11 ein-und ausge- schaltet werden, und mittels eines Menüknopfes 13 kann zwischen diversen Anzeigen gewahlt werden. In der Darstellung gemass Fig. la ist einerseits die Umgebungstemperatur ablesbar sowie die tiefste in dieser Messperiode ermittelte Temperatur.

Ueber eine Anhangeschnur 15 beispielsweise kann dieses Messge- rat um den Hals getragen gehalten werden.

Fig. lb zeigt die Rückseite 5 des Messgerates, aufweisend einen Deckel 17, wobei es sich beispielsweise um den Batteriedeckel handeln kann. Mittels einer mittigen Nut 19 kann dieser Deckel uber eine Schraubbewegung vom Gehause gelöst und entfernt wer- den. Eine unter dem Deckel 17 angeordnete Batterie kann bei de- ren Verbrauch gewechselt werden.

Erfindungsgemass wird nun vorgeschlagen, in diesem Deckel 17 einen Durchgang 21 vorzusehen, in oder an welchem Durchgang die erfindungsgemass vorgeschlagene wasserundurchlässige Druckaus- gleichsmembrane, vorzugsweise rückseitig, am Durchgang angeord- net ist.

In Figur 2 ist der Deckel 17 in Vergrösserung in Draufsicht dargestellt, wobei erneut die mittige Nut 19 erkennbar ist so- wie der Durchgang 21. In diesem Durchgang 21 sind parallele Haltestege 23 erkennbar, welche verhindern, dass eine zu grosse Druckflache auf die Membrane wirkt. In der peripheren Deckel- wandung ist eine Ringnut 22 vorgesehen, in welche beispielswei- se eine Gummidichtung eingelassen angeordnet werden kann, damit der Deckel wasserdicht auf dem Gehause des Messgerates 1 ange-

ordnet werden kann. Zum Befestigen des Deckels 17 sind schlussendlich Bajonetthaken 31 erkennbar, welche zum Festhal- ten des Deckels am Gehause dienen.

Figur 3 zeigt den Deckel 17 von der Rückseite aus gesehen, wie- derum erkennbar den Durchgang 21 sowie Haltestege 25, zwischen welchen Stegen Durchbrüche erkennbar sind. In einer Vertiefung eingelassen im Durchgang 21 ist die erfindungsgemass vorge- schlagene wasserundurchlässige Druckausgleichsmembrane 27 ange- ordnet, welche beispielsweise durch Verkleben fest mit der Dek- kelwandung verbunden sein kann. Selbstverstandlich ist es auch möglich, peripher einen Steckring aufzusetzen, um die Membrane festzulegen.

In Figur 4 ist der Deckel 17 im Querschnitt dargestellt, wobei nun erkennbar ist, dass die Stege 23 und Stege 25 bzw. die ent- sprechenden Durchbrüche versetzt zueinander angeordnet sind, so dass die Membrane 27, gesehen senkrecht gegen die Deckelober- flache, nicht sichtbar ist. Damit wirkt keine direkt auf den Deckel auftreffende, senkrechte Druckkomponente auf die Membra- ne, womit beispielsweise bei raschen Druckanderungen eine Be- schädigung der Membrane vermieden werden kann. Der effektive lichte Durchgang 24 für den Druckausgleich erfolgt in Richtung parallel zum Deckel 17.

In Figur 5 schlussendlich ist schematisch die Herstellung der Durchbrüche bzw. der Stege 23 und 25 dargestellt, indem diese Durchbrüche mittels Stanzwerkzeuge 35 und 37 und zueinander versetzter Stempelkonturen 36 und 38 erzeugt werden.

Die Figuren 1-5 dienen lediglich dazu, den grundsatzlichen Gedanken der vorliegenden Erfindung naher zu erlautern bzw. darzulegen. Selbstverstandlich kann die Abdeckung bzw. der Dek-

kel im Gehause der Messvorrichtung auf x-beliebige Art und Wei- se dimensioniert bzw. ausgestaltet sein. So kann es sich bei- spielsweise um einen Schraubdeckel handeln, einen mittels Bajo- nettverschluss gehaltenen Deckel, einen aufsteckbaren Deckel oder einen Deckel, welcher mittels Schnapp-oder Spanneinrich- tungen an bzw. in der Gehausewandung gehalten wird. Der Deckel kann somit rund, viereckig, oval, je nach Bedarf ausgebildet sein, wobei vorzugsweise weitere Dichtungsmittel am Deckel an- geordnet sind, wie beispielsweise Gummidichtungen und derglei- chen, damit ein wasserdichtes Verschliessen des Gehauseinnern gewahrleistet ist. Sowohl das Gehause der Messvorrichtung wie auch der Deckel können aus Metall wie auch aus irgendeinem ge- eigneten Kunststoff gefertigt sein. Auch bei der im Deckel ein- gelassenen Membrane kann es sich um irgendeine wasserundurch- lassige, jedoch gas-und/oder wasserdampfdurchlässige Membrane handeln. Wesentlich ist, dass das Gehauseinnere einwandfrei ge- gen das Eindringen von Wasser geschützt ist. Die Membrane kann aus irgendeinem Material gefertigt sein, wie beispielsweise ir- gendeinem filterartigen oder vliesartigen Material, wie insbe- sondere einem Filtergewebe, welches mit einer geeigneten, was- serabstossenden Beschichtung versehen ist. Für wasserabstossen- des Ausrüsten derartiger Membranen geeignet sind insbesondere Kunstharze, wie Acrylharze, wie auch thermoplastische Materia- lien, wie beispielsweise PVC, Polyurethane und dergleichen.

Auch Silikonausrustung ist möglich bzw. das Beschichten mit Fluorethylenpolymeren, wie beispielsweise PTFE. Speziell geeig- net ist das unter der Marke bekannte Material"Goretex".

Bei der erfindungsgemassen Vorrichtung kann es sich um ein Messgerat für das Ermitteln irgendeiner physikalischen Mess- grosse handeln, wie beispielsweise ein Thermometer, ein Barome-

ter, ein Hõhenmesser, ein Satellitennavigationsgerat, ein Hy- grometer, etc. Der Vorteil des erfindungsgemassen Messgerates liegt darin, dass im Innern des Gehäuses weitgehendst dieselben Druckverhaltnisse herrschen wie in der Umgebung, so dass auch unter feuchten bzw. nassen Bedingungen der Umgebungsdruck je- derzeit gemessen bzw. ermittelt werden kann.