Verfahren zum druckfesten und dichten Befestigen eines Manometerfederrohres in einem Anschlussstutzen
Es ist bekannt, dass bei Manometern, die ein Federrohr, also ein sogenanntes Bourdonrohr, aufweisen, eine grosse Schwierigkeit darin besteht, dieses Bourdonrohr an einem Anschlussstutzen dicht und dauerhaft zu befestigen. Eine in der Mechanik häufig angewendete Verbindungsart, nämlich das warme oder heisse Aufziehen, ergibt bei genügender Arbeitsgenauigkeit zwar eine hinreichend gute Dichtung, hat aber den wesentlichen Nachteil, dass sie sich nicht für grosse Druckbeanspruchungen, also z. B. für Manometer im 1 00-Atmosphären-Messbereich, verwenden lässt, da die auftretenden Axialkräfte viel zu gross sind.
Bis jetzt war es daher üblich, zur Erreichung eines sicheren Haltes eine Schraubverbindung vorzusehen.
Eine Schraubverbindung jedoch, die die grossen, im Betrieb auftretenden, axialen Drücke sowie die gro ssen Wechselbeanspruchungen aushält, ist zu wenig dicht, so dass sie verlötet werden muss. Eine solche Lötstelle hinwiederum ist wegen der Empfindlichkeit des Bourdonrohres mit Weichlot auszuführen. Eine solche Verbindung hält aber den durch den steten Druckwechsel bedingten Beanspruchungen nicht Stand, das heisst die Lagebestimmtheit des Rohres ist nicht gewährleistet.
Die vorliegende Erfindung gibt nun ein Verfahren zum druckfesten und dichten Befestigen eines Manometerrohres in einem Anschlussstutzen an, das die Nachteile der vorbekannten Verfahren nicht besitzt.
Es ist dadurch gekennzeichnet, dass man das Federrohrende durch eine sattsitzende, innere Abstützhülse verstärkt, auf ihm aussen eine ringsum laufende, ringförmige Rille anbringt, den Stutzen mit einer Bohrung versieht, deren lichte Weite kleiner als der Aussendurchmesser des Rohres ist, und ihn warm auf das Rohrende aufzieht.
Nachfolgend wird anhand der beiliegenden Zeichnung ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. In der Zeichnung zeigt die
Fig. 1 das Federrohr im Schnitt und die
Fig. 2 den zugehörigen Anschlussstutzen, ebenfalls im Schnitt.
Das als Ganzes mit 1 bezeichnete Federrohr besitzt ein geschlossenes, mit einem Aussengewinde versehenes Ende la, an welchem der Übertragungs- mechanismus für die Druckanzeige befestigt ist, sowie ein offenes Ende, welches durch eine sattsitzende, innere Abstützhülse 2 verstärkt ist. Der Anschlussstutzen 3, der starr mit einer nicht dargestellten Werkplatte verbunden ist, die Lager für Druckanzeigeorgane trägt, weist eine Bohrung 4 für das Federrohr 1 auf, dessen Grund in eine Bohrung 5 übergeht, die ihrerseits durch eine Bohrung 6 mit der Bohrung 7 verbunden ist. Ein Aussengewinde 8 dient dem Anschluss der Messleitung.
Die Abmessungen sind nun so gewählt, dass zwischen dem Federrohr 1 und dem Anschlussstutzen 3 bei Zimmertemperatur der Aussendurchmesser 9 des Rohrendes 3 bis 41/2 0/ovo grösser ist als der Innendurchmesser 10 der Bohrung 4, wobei aussen auf dem Federrohrende eine Rille 11 mit rechteckigem Querschnitt angebracht ist, die so tief ist, dass der Nutendurchmesser 12 2 bis 40/oo kleiner ist als der Innendurchmesser 10 der Bohrung 4.
Zum Zusammensetzen wird der Anschlussstutzen erhitzt: bei 450" hat sein Innendurchmesser 10 bereits die Grösse des Aussendurchmessers 9 des Federrohres erreicht, und bei 5500 lässt sich das Federrohr 1 bequem in die Bohrung 4 einschieben. Beim Abkühlen zieht sich der Anschlussstutzen wieder zusammen und hält das Federrohr unverrückbar und dicht fest. Es wurden Versuche mit Bestandteilen folgender Abmes sungen vorgenommen: Innendurchmesser 10 der Bohrung 4 des Anschlussstutzens 3: 13,4 mm, Aussendurchmesser 9 des Federrohrendes: 13,44 mm, Nutendurchmesser 12 des Federrohrendes: 13,35 mm. Auch bei einem Prüfdruck von gegen 200 At konnte nach mehreren tausend Lastwechseln noch keinerlei Ermüdungserscheinung festgestellt werden.
Das mit dem freien Ende la des Rohres verbundene Zeigerwerk ging bei der Entlastung stets auf denselben Anfangswert zurück, und Undichtigkeiten traten nie auf.
Method for pressure-resistant and tight fastening of a manometer spring tube in a connection piece
It is known that with pressure gauges which have a spring tube, that is to say a so-called Bourdon tube, there is a great difficulty in securing this Bourdon tube tightly and permanently to a connection piece. A type of connection that is often used in mechanics, namely warm or hot mounting, results in a sufficiently good seal with sufficient working accuracy, but has the major disadvantage that it is not suitable for high pressure loads, e.g. B. for pressure gauges in the 100-atmosphere measuring range, can be used, since the axial forces that occur are much too great.
Until now it has therefore been customary to provide a screw connection in order to achieve a secure hold.
However, a screw connection that can withstand the large axial pressures occurring during operation and the large alternating loads is not tight enough, so that it has to be soldered. Such a soldering point, on the other hand, should be made with soft solder because of the sensitivity of the Bourdon tube. However, such a connection does not withstand the stresses caused by the constant pressure change, which means that the position of the pipe is not guaranteed.
The present invention now specifies a method for pressure-tight and tight fastening of a manometer tube in a connection piece which does not have the disadvantages of the previously known methods.
It is characterized in that the end of the spring tube is reinforced by a snug, inner support sleeve, an annular groove running all around is made on the outside, the socket is provided with a bore whose inside diameter is smaller than the outside diameter of the tube, and it is warmed up pulls up the end of the pipe.
An exemplary embodiment of the invention is described below with reference to the accompanying drawing. In the drawing shows the
Fig. 1 the spring tube in section and the
Fig. 2 the associated connection piece, also in section.
The spring tube designated as a whole by 1 has a closed end la provided with an external thread, to which the transmission mechanism for the pressure display is attached, and an open end which is reinforced by a snug, inner support sleeve 2. The connection piece 3, which is rigidly connected to a work plate (not shown), which carries bearings for pressure indicators, has a bore 4 for the spring tube 1, the base of which merges into a bore 5, which in turn is connected to the bore 7 through a bore 6 . An external thread 8 is used to connect the measuring line.
The dimensions are now chosen so that between the spring tube 1 and the connection piece 3 at room temperature the outer diameter 9 of the tube end 3 to 41/2 0 / ovo is larger than the inner diameter 10 of the bore 4, with a groove 11 on the outside of the spring tube end rectangular cross-section is attached, which is so deep that the groove diameter 12 2 to 40 / oo is smaller than the inner diameter 10 of the bore 4.
To assemble the connection piece is heated: at 450 "its inner diameter 10 has already reached the size of the outer diameter 9 of the spring tube, and at 5500 the spring tube 1 can be easily pushed into the bore 4. When it cools down, the connection piece contracts again and holds it Tests were carried out with components of the following dimensions: inner diameter 10 of bore 4 of connecting piece 3: 13.4 mm, outer diameter 9 of the spring tube end: 13.44 mm, groove diameter 12 of the spring tube end: 13.35 mm. Even with a test pressure of around 200 At, no signs of fatigue could be detected after several thousand load changes.
The pointer mechanism connected to the free end la of the tube always went back to the same initial value when the pressure was removed, and leaks never occurred.