DE1959206A1

DE1959206A1 - Messwerk mit einer Bourdonfeder

Info

Publication number: DE1959206A1
Application number: DE19691959206
Authority: DE
Inventors: H Koch
Original assignee: FA HERMANN KOCH KONTROLL- und FERNMESSGERAETE
Current assignee: FA HERMANN KOCH KONTROLL- und FERNMESSGERAETE
Priority date: 1969-11-26
Filing date: 1969-11-26
Publication date: 1971-06-09
Also published as: AT312327B; CH514133A; SE373661B; DE1959206B2; US3688586A; FR2069265A5; GB1296587A

Description

Firma Hermann Koch Kontroll- und Pernmeßgeräte, Stuttgart - W (Baden - Württemberg)

Meßwerk mit einer Bourdonfeder

Die Erfindung betrifft ein Meßwerk für einen maximalen /msschlag des Anzeigeorgans von mehr als 180° mit einer das Anzeigeorgan antreibenden und an einen Meßfühler angeschlossenen Bourdonfeder.

Bei den bekannten Meßwerken dieser Art wird entweder eine Doppelfeder oder eine Einfachfeder mit übersetzungsgetriebe verwendet, um trotz des großen Ausschlages des Anzeigeorgans keine zu hohe Materialbeanspruchung der Bourdonfeder zu erhalten. Beide Konstruktionen sind jedoch mit Nachteilen behaftet. Die Doppelfeder erfordert insbesondere wegen der notwendigen Richtarbeit nach dem Wickeln hohe Lohnkosten. Außerdem ist der Raumbedarf der Feder in axialer Richtung mehr als doppelt so groß wie bei einer Einfachfeder. Eine große Ausdehnung in axialer Richtung besitzen auch die Meßwerke mit übersetzungsgetriebe. Ein solches Getriebe ist nicht nur wegen seiner Kosten nachteilig/ sondern auch wegen des Temperatureinflusses, der bei Meßwerken der in Rede

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stehenden Art erheblich sein kann, da sie in erster Linie für Teraperaturmeßgerate verwendet werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde Xein I-leßwerk für einen maximalen Ausschlag des Anzeigeorgans von mehr als 180° mit einer Bourdonfeder zu schaffen, das einen geringeren Raumbedarf als die bekannten Meßwerke hatγ Ausgehend von einem Meßwerk der eingangs genannten Art ist diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß mindestens ein W Anschlag für die nach außen v/eisende Fläche der äußersten Windung der als Einfachfeder ausgebildeten Bourdonfeder vorgesehen ist, welcher sich im ausschlaglosen Zustand des Anzeigeorgans im Abstand von der äußersten Windung befindet, und daß die Feder eine ein Aufweiten der äußersten Windung innerhalb des Meßbereiches bis zur Anlage am Anschlag gestattende Wandstärke besitzt sowie übersetzungsfrei mit dem Anzeigeorgan gekuppelt ist.

Durch die Ausbildung der Bourdonfedor als Einfachfeder und die übersetzungslose Kupplung mit dem Anzeigeorgan wird derjenige Raum eingespart, der bei den bekannten Meßwerken £ für den mit axialem Abstand neben dem ersten Abschnitt liegenden zweiten Abschnittder Doppelfeder oder das übersetzurigs^: getriebe zwischen Feder und Anzeigeorgan benötigt wird. Daß trotz Verwendung einer Einfachfeder ein Ausschlag von mehr ^ als 180° ohne eine zu hohe Beanspruchung des Materials der Feder erzielt wird, ist dadurch erreicht, daß die Wandstärke ⁱdes plattgedrückten, die Bourdonfeder bildenden Rohres sehr gering '..gewählt, ein zu starkes Aufweiten der äußersten Windung jedoch durch einen oder mehrere Anschläge für die äußerste Windung verhindert ist. Die höchste Materialbeanspruchung tritt nämlich in der äußersten Windung auf. Da diese jedoch ' durch mindestens einen Anschlag gegen eine unzulässige Deformation geschützt ist, ermöglicht die geringe Wandstärke im Gegensatz zu den bekannten Bourdonfedern eine Ausnutzung der _;

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Verformbarkeit der inneren Windungen, wodurch ohne eine zu hohe llatcria!beanspruchung eine Wc\nderung des inneren Endes der Bourdonfeder ohne Schwierigkeiten über einen Winkel erreicht werden kann, der beispielsweise bei 360° liegt. Auf er der beträchtlichen Raumersparnis ergibt das erfindungsgemäßc·¹.

Meßv/erk eine beträchtliche Senkung der Herstellungskosten im Vergleich zu den Herstellungskosten der bekannten ließwerke mit einem über 180 liegenden Ausschlag des Anzeigeorgans.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist ein erster Anschlag um etwa 90° gegenüber dem äußeren Ende der Feder in Richtung zum inneren Ende hin versetzt und ein zweiter Anschlag gegenüber dem ersten Anschlag um einen Winkel zwischen 90° und 180° in Richtung vom äußeren zum inneren Ende der Feder hin versetzt angeordnet. In dieser Anordnung genügen zwei Anschläge zur Sicherung der äußersten Windung der Bourdonfeder gegen eine zu hohe Materialbeanspruchung. Diese beiden Anschläge können als abgewinkelte Arme einer die Welle des Anzeigeorgans und die Feder tragenden Platte ausgebildet sein, wobei vorteilhafterweise das äußerste Ende der Feder an einem abgewinkelten laschenförmigen Fortsatz der Platte befestigt ist. Man erhält auf diese Weise " eine äußerst einfache und billig herzustellende Konstruktion.

Vorzugsweise wird der Abstand der Anschläge von der äußersten Windung im ausschlaglpsen Zustand des Anzeigeorgans umso größer gewählt, je weiter die Anschläge gegenüber dem äußeren Ende der Feder versetzt sind. Hierdurch kann eine maximale Aufwertung.der äußersten Windung erzielt werden. Als vorteilhaft hat sich bei Verwendung von zwei Anschlägen _s die um etwa JJcPbzw. 180°bis 270° gegenüber dem äußeren Anfang der Feder versetzt sind, ein Abstand des ersten Anschlages in der Größenordnung des Abstandes zwischen der äußersten Windung und der nächstfolgenden Windung der

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Bourdonfeder und ein Abstand des zweiten Anschlages von etwa zweifacher bis vierfacher Größe des Abstandes zwischen der äußersten Windung und der nächstfolgenden Windung der Feder ergeben.

Die durch den Anschlag oder die Anschläge für die äußerste Windung bewirkte Begrenzung deren Aufweitung kann auch dadurch erreicht werden, daß die erste Windung zumindest auf einem Teil.ihrer Länge, beginnend vom äußeren Ende an, verstärkt ist. Als Verstärkung kann beispielsweise der in die Feder eingeführte Endabschnitt eines die Feder mit dem Meßfühler verbindenden Kapillarrohres dienen.

Im folgenden ist die Erfindung anhand eines auf der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels im einzelnen erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht auf das Meßwerk im ausschlaglosen Zustand des Anzeigeorgans;

Fig. 2 eine Draufsicht auf das Meßwerk'bei einem Ausschlag des Anzeigeorgans von etwa 220 ;

Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie III-III der Fig. 1.

Ein als Ganzes mit 1 bezeichnetes Meßwerk eines Temperaturmessers besitzt eine als Stanzteil ausgebildete Grundplatte 2, deren kreisförmige Mittelzone mit einer zentralen Bohrung 3 versehen ist. In der Bohrung sitzt ein gegen eine verschiebung durch einen entsprechend engen Sitz gesicherter, jedoch mittels eines Schraubenziehers od.dgl. drehbarer Zapfen 4, der einen Lagerzapfen für eine Büchse 5 bildet, an deren der Grundplatte 2 abgekehrtem Ende ein Zeiger 6 fest angeordnet ■ ist, welcher mit einer nicht dargestellten Skala zusammenwirkt*

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In einer in axialer Pachtung der Büchse 5 verlaufenden Kerbe 7 dieser Büchse ist das innere Ende 8¹ einer Bourdonfeder 8 befestigt, welche aus einem plattgedrückten Rohr als Einfachfeder gewickelt ist und in einer Ebene liegt. Das äußere Ende 8" liegt in dem gabelförmig ausgebildeten, abgewinkelten freien Ende 9* eines ersten radialen Armes der Grundplatte 2 und ist in das freie Ende eingelötet.

Ein zweiter radialer Arm 10 der Grundplatte 2 ist um 90° gegenüber dem ersten Arm in Richtung vom äußeren Ende 8^M zum inneren Ende 8' der Bourdonfeder 8 hin versetzt» Sein freies Ende ist wie dasjenige des ersten Armes abgewinkelt und bildet einen ersten Anschlag 10' für die nach außen weisende Fläche der äußersten Windung 8a der Feder 8. Im ausschlaglosen Zustand des Zeigers 6 ist der Abstand des' ersten Anschlages 10' von der äußersten Windung 8a etwa gleich dem Abstand letzterer von der nächstfolgenden Windung Ob.

Ein dritter Arm 11 der Grundplatte 2 ist gegenüber dem ersten Arm um etwa 250° in Richtung vom äußeren Ende zum inneren Ende der Bourdonfeder 8 hin versetzt. Sein freies Ende ist wie dasjenige des zweiten Armes 10 abgewinkelt und bildet einen zweiten Anschlag 11" für die äußerste Windung 8a der Feder 8« Im ausschlaglosen Zustand des Zeigers 6 ist der Abstand des zweiten Anschlages H¹ von der äußersten Windung 8a etwa drei Mal so groß wie derj Abstand der äußersten Windung von der nächstfolgenden Windung 8b. :

Öle Wandstärke des Rohres, aus dom die Bourdonfeder 8 nach

dem Pla ger ale

tdrücken des Rohres gewickelt worden ist» 1st gerinbei den bekannten Bourdohfedorn entsprechender Größe

und so gewählt, daß sich die äußerste Windung an die Aneohläg· XO¹ und 11' anlegen kann, ohne daß dabei eine unzulässig hohe Materialbeanspruchung des Fedormaterialo auftritt.

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Ein Kapillarrohr 12, das zu einem nicht dargestellten Fühler führt, ist in das äußere Ende 8" der Bourdonfeder eingeführt, und zwar im Ausführungsbeispiel über eine Länge, die einem Winkel von etwa 30 bis 40° entspricht» Etwa gleich weit ist ein zweites Rohr 13 in das äußere Ende 8" der Bourdonfeder eingeführt»das an seinem freien Ende verschlossen ist,. Die beiden Rohre 13 und 14 bilden eine Verstärkung der Feder im Bereich des äußeren Endes 8", das dicht verlötet ist.

Bei einem Druckanstieg der sich in der Bourdonfeder 8, dem Kapillarrohr 12 und dem Fühler befindenden Flüssigkeit weitet sich die Bourdonfeder 8 auf, wodurch das innere Ende 8¹ um den Zapfen 4 herumwandert und dabei die Büchse 5 mitnimmt. Die Anschläge 10' und 11',,verhindern eine zu starke Aufweitung und damit Beanspruchung der äußersten Windung 8a. Bei den weiter innen liegenden Windungen besteht die Gefahr einer zu starken Aufweitung nicht. Jedoch ist wegen der geringen Wandstärke der Bourdonfeder 8 deren Aufweiturig noch so stark, daß der im Ausführungsbeispiel vorgesehene maximale Ausschlag von 270° ohne eine zu hohe Beanspruchung des Federmaterials erreicht wird. ' . ■ ·«

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Claims

Patentansprüche

1,1 Meßwerk für einen maximalen Ausschlag des Anzeigeorgans von mehr als 180° mit einer das Anzeigeorgan antreibenden und an einen Meßfühler angeschlossenen Eourdonfeder, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Anschlag (10',1I¹) für die nach außen weisende Fläche der äußersten Windung (8a) der als Einfachfeder ausgebildeten Bourdonfeder (8) vorgesehen ist, welcher sich im ausschlaglosen Zustand |

des Anzeigeorgans (6) im Abstand von der äußersten Windung (8a) befindet, und daß die Feder (8) eine ein Aufweiten der äußersten Windung (8a) innerhalb des Meßbereichs bis zur Anlage am Anschlag (10',1I¹) gestattende Wandstärke besitzt sowie übersetzungsfrei mit dem Anzeigeorgan (6) gekuppelt ist.
2. Meßwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein erster Anschlag (10¹) um etwa 90° gegenüber dem äußeren Ende (8") der Feder (8) in Richtung zum inneren Ende (8¹) hin versetzt angeordnet ist.
3. Meßwerk nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein , " zweiter Anschlag (II¹) gegenüber dem ersten Anschlag (10¹) um einen Winkel zwischen 90° und 180° in Richtung vom äußeren Ende (8") zum inneren Ende (8¹) der Feder hin versetzt angeordnet ist.
4. Meßwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlag (10',1I¹) als abgewinkelter Arm (10,11) einer die Welle (4) des Anzeigeorgans (6) und die Feder (8) tragenden Platte (2) ausgebildet ist, wobei das äußere Ende (8") der Feder an einem abgewinkelten, laschenförmigen Fortsatz (9) der Platte (2) befestigt ist.

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5* 'Meßwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ; \"^:\ gekennzeichnet, daß der Abstand jedes Anschlages (10',Ii*) von der äußersten Windung (3a) im ausschlaglosen Zustand des Anzeigeörgans (6) mindestens gleich demAbstand zwischen der äußersten Windung (8a) und dernächstfolgenden Windung (8b) ist, ■'/.'■■■', ^{: ;}
6. Meßwerk nach einem der Ansprüche .1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der Anschläge (10',11*) von der äußersten Windung (8a) im ausschläglosen Zustand des Anzeigeorgans (6) umso größer ist, je weiter der Anschlag gegenüber dem äußeren Ende (8") der Feder (8) versetzt ist.
7. Meßwerk nach Anspruch 3 und 6, dadurch gekennzeichnet,

daß der Abstand des zweiten Anschlages (11') von der ersten Windung (8a) etwa das zweifache bis vierfache des Abständes dieser Windung von der nächstfolgenden Windung (8b) ist. ~

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8. Meßwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Windung (8a) zumindest auf einem Teil ihrer Länge, beginnend am äußeren Ende (8"), verstärkt ist.
9. Meßwerk nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß als Verstärkung einin die Feder (8) eingeführter Endabschnitt eines die Feder (8) mit dem Meßfühler verbindenden Kapillarrohres (12) dient.

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ORIGINAL INSPECTED