DE3530056C2 - Verfahren zur Herstellung eines Rohrfedermanometer-Meßsystems - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Her­ stellung eines Rohrfedermanometer-Meßsystems gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.

Ein Rohrfedermanometer-Meßsystem der im Oberbegriff von Patentanspruch 1 angegebenen Art umfaßt üblicher­ weise die Rohrfeder, die an ihrem einen Ende mit einem Federträger fest verbunden ist. Am anderen, freien Ende der Rohrfeder ist schwenkbar ein Betätigungsglied in Form einer sogenannten Zugstange angelenkt, deren anderes Ende gelenkig mit einem sogenannten Segment­ hebel des Anzeigewerks verbunden ist, das üblicher­ weise eine drehbare Zeigerwelle aufweist, auf der ein über einem Zifferblatt bewegbarer Zeiger sitzt. Das Anzeigewerk ist in diesem Falle vorrichtungsfest. Wenn das freie Ende der Rohrfeder aufgrund einer Innendruck­ belastung ausgelenkt wird, so wird dieser Federweg mittels der Zugstange zum Segmenthebel übertragen und vom Anzeigewerk in eine bestimmte Zeigerstellung umge­ wandelt. Alternativ zu den Rohrfedermanometer-Meß­ systemen der vorstehend erläuterten Art sind auch sol­ che Meßsysteme bekannt, bei denen das Anzeigewerk am freien Ende der Rohrfeder befestigt ist und somit als Ganzes an der Federauslenkung teilnimmt und bei denen das Betätigungsglied eine Betätigungsstange ist, die einerseits schwenkbar am Segmenthebel und andererseits vorrichtungsfest aufgehängt ist. Erläutert wird die Erfindung jedoch im folgenden anhand der üblicheren, erstgenannten Art von Meßsystemen.

Ein solches Meßsystem soll bei Druckbeaufschlagung den anliegenden Druck innerhalb zulässiger Toleranzen anzeigen. Der dem Nenndruck bzw. Skalenendwert auf dem Zifferblatt entsprechende Weg des Zeigers vom Null­ punkt aus wird als Spanne bezeichnet. Außerdem soll die Anzeige innerhalb zulässiger Toleranzen linear sein, d. h. bei Bruchteilen des Nenndrucks soll der Zeigerweg diesen Bruchteilen entsprechen. Aufgrund von Fertigungstoleranzen der Elemente der Meßsysteme kommt es von Meßsystem zu Meßsystem zu Unterschieden hinsichtlich der Werkstoffeigenschaften, Abmessungen und somit auch der Anzeige, die sich insbesondere auf die Spanne auswirken. Wenn die zulässigen Anzeigetole­ ranzen eingehalten werden sollen, ist daher eine Justage jedes Meßsystems erforderlich.

Nach einem herkömmlichen Verfahren zur Herstellung eines Rohrfedermanometer-Meßsystems erfolgt die Justage in der Weise, daß während der Druckbeaufschlagung der Rohrfeder mit dem Bezugsdruck eine Bedienperson den Ausschlag des Anzeigewerks beobachtet und von Hand die Betätigungsglieder, beispielsweise die Zugstange und/oder Elemente des Anzeigewerks, in ihrer Form ver­ ändert oder die Orte der Anlenkstellen der Betätigungs­ glieder und/oder weiterer Elemente des Anzeigewerks verändert. Dieser Vorgang muß gegebenenfalls mehrfach wiederholt werden. Es liegt auf der Hand, daß dieses bekannte Vorgehen ein zeitraubender und kostspieliger Vorgang ist.

Ferner ist es bekannt (DE-OS 26 54 279), bereits vor der Herstellung der Lagerstellen für das Betätigungs­ glied, beispielsweise die Zugstange, die Auslenkung der Rohrfeder unter Bezugsdruck zu messen und zumin­ dest einen der geometrischen Orte, an denen die Lager­ stellen für das Betätigungsglied hergestellt werden, aus der gemessenen Auslenkung aufgrund experimentell ermittelter oder berechneter Zuordnungen zu bestim­ men. Dieses Verfahren ermöglicht die Herstellung von Rohrfedermanometer-Meßsystemen mit hoher Anzeigege­ nauigkeit, ohne daß eine manuelle Justage notwendig ist. Nicht berücksichtigt werden können bei diesem bekannten Verfahren jedoch solche Einflußgrößen auf die Anzeige bzw. die Anzeigeabweichung, die durch fer­ tigungsbedingte Unterschiede der Anzeigewerke verur­ sacht sind. Wenn die Genauigkeitsanforderungen an das Rohrfedermanometer-Meßsystem auch die Beseitigung oder Verminderung der durch die Anzeigewerke verursachten Anzeigeabweichungen erfordert, ist somit auch bei die­ sem automatisierten Justageverfahren eine zusätzliche manuelle Justierung notwendig.

Ein ähnliches Verfahren wie das gemäß der DE-OS 26 54 279 ist durch die DE 31 43 061 A1 bekannt. Bei diesem bekannten Verfahren wird der Ort des Rohrfederendes individuell bei drei verschiedenen Drücken gemessen und werden aufgrund dieser Messung die Längen der Zugstange und des Segmenthebels vorgegeben.

Ferner ist es bekannt (GB 2 167 186 A) eine Rohrfeder für ein Manometer dadurch herzustellen, daß zwei metallische Streifen entlang ihrer Längsränder mit Hilfe eines Laserstrahls verschweißt werden, das so entstandene Flachrohr bogenförmig gekrümmt wird und schließlich einer Wärmebehandlung unterworfen wird, um den thermo-elastischen Koeffizienten möglichst klein zu machen. Eine Justage des Rohrfedermanometer-Meßsystems erfolgt dadurch nicht.

Schließlich ist ein Verfahren zur Herstellung eines Rohrfedermanometer-Meßsystems bekannt, bei dem das funktionsfähig montierte Meßsystem einem Beizvorgang ausgesetzt wird, während ein Bezugsdruck angelegt ist (DE-OS 32 31 275). Das Meßsystem soll dabei dem Beiz­ bad entnommen werden, wenn der Ausschlag des Anzeige­ werks einen Nennwert erreicht. Dieses Vorgehen hat erhebliche praktische Nachteile. Beispielsweise ist eine zeitlich genau definierte Beendigung des Beiz­ vorgangs kaum zu erreichen. Schließlich ist diesem Vorgehen inhärent, daß alle Elemente des Meßsystems bis zu einem bestimmten Beizbadniveau der Beizflüs­ sigkeit ausgesetzt sind, oberhalb dieses Niveaus je­ doch nicht, so daß eine örtlich gezielte Bearbeitung des jeweiligen Meßsystems kaum möglich ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das gattungs­ gemäße Verfahren zur Herstellung eines Rohrfedermano­ meter-Meßsystems so auszubilden, daß eine hohen Genau­ igkeitsanforderungen genügende Justage mit möglichst geringem manuellen Aufwand durchführbar ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil von Patentanspruch 1 gelöst. Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren wird Wärme mit­ tels eines Laserstrahls aufgestrahlt und dadurch auf zumindest eines derjenigen Elemente des Meßsystems eingewirkt, dessen stoffliche Beschaffenheit und/oder Geometrie auf die Anzeige Einfluß hat und noch nach der Montage des funktionsfähigen Meßsystems im Hin­ blick auf stoffliche Beschaffenheit und/oder Geometrie veränderbar ist, ohne die Funktionsfähigkeit des Meß­ systems zu beeinträchtigen. Bei den in diesem Sinne beeinflußbaren Elementen handelt es sich um die Rohr­ feder und die Betätigungsglieder. Die durch Wärmezufuhr erzielbaren Wirkungen reichen vom Abbau innerer Span­ nungen durch Erwärmen bis oberhalb der Rekristalli­ sationstemperatur über das örtliche Aufschmelzen, das von Form-, Gefüge- und Spannungszustandsänderungen begleitet ist, bis zum Sublimationsabtrag, bei dem ein Phasenübergang fest-dampfförmig erfolgt. An der Rohrfeder kann durch Wärmeeinwirkung deren Federkon­ stante und somit der einem bestimmten Druck zugeord­ nete Federweg geändert werden. Dies ermöglicht eine Justage der Spanne. Außerdem kann durch Wärmezufuhr zur Rohrfeder eine Nullpunktjustage vorgenommen werden, indem bei einer vorgespannten Rohrfeder die Vorspan­ nung geändert wird und dadurch die Rohrfeder auch schon ohne Druck bzw. bei dem dem Nullpunkt zugeordneten Druck eine andere Gestalt einnimmt. Im Hinblick auf die Betätigungsglieder, bei denen es sich beispiels­ weise um die Zugstange und den Segmenthebel handeln kann, kommt es nicht auf deren Verhalten unter Last an, sondern lediglich auf deren Geometrie, da die Über­ tragung der Auslenkung des freien Endes der Rohrfeder zum Zeiger praktisch kraftlos erfolgt und somit die Betätigungsglieder bei einer Beaufschlagung der Rohr­ feder mit einem bestimmten Druck praktisch keiner ande­ ren Belastung unterliegen als bei einer drucklosen Rohrfeder bzw. einer Beaufschlagung der Rohrfeder mit einem anderen Druck. Die Wärmeeinwirkung auf das zu­ mindest eine Betätigungsglied erfolgt somit zu dem Zweck, dessen Geometrie, beispielsweise die Länge zwi­ schen den beiden Anlenkstellen der Zugstange, zu ändern, was beispielsweise dadurch geschehen kann, daß zuvor eingebrachte innere Spannungen durch die Wärmezufuhr abgebaut werden und das Betätigungsglied eine dem neuen Spannungszustand entsprechende neue Form annimmt. Diese Formänderungen der Betätigungs­ glieder, beispielsweise der Zugstange und des Segment­ hebels, können in an sich bekannter Weise zur Justage der Spanne und des Nullpunkts herangezogen werden.

Der Bezugsdruck ist vorzugsweise der Nenndruck. Bei dem Bezugsdruck kann es sich jedoch auch um einen Bruchteil des Nenndrucks oder einen größeren Druck handeln. Ferner kann es sich dabei um den dem Null­ punkt zugeordneten Druck handeln. Der dem Bezugsdruck zugeordnete Sollausschlag kann derjenige Ausschlag sein, bei dem der Bezugsdruck genau angezeigt wird. Es kann jedoch auch ein Ausschlag sein, der vom letzt­ genannten Ausschlag in definierter Weise lediglich zu Zwecken der Justierung abweicht. Ein Beispiel für den letztgenannten Fall liegt dann vor, wenn bekannt ist, daß sich durch die Justage der Spanne durch Wärme­ aufbringung auf die Rohrfeder zugleich der Nullpunkt verlagert und diese Nullpunktverlagerung durch eine Wärmezufuhr zur Zugstange kompensiert wird. Weil diese Nullpunktjustage wiederum die Zeigerstellung beim Nenndruck beeinflußt, erfolgt daher die Spannenjustage gleich in der Weise, daß bei dem für die Justage der Spanne herangezogenen Bezugsdruck der Ausschlag um soviel von der genauen Anzeige des Bezugsdrucks ab­ weicht, wie die durch diese Justage der Spanne ver­ ursachte Nullpunktverlagerung ausmacht.

Üblicherweise führt die Wärmezufuhr zur Rohrfeder zu einer Vergrößerung der Spanne. Daher setzt eine Justage der Spanne durch Wärmezufuhr zur Rohrfeder eine zu­ nächst zu geringe Spanne voraus. Eine Änderung der Geometrie der Betätigungsglieder durch Wärmezufuhr und den dadurch verursachten Spannungsabbau kann so­ wohl eine Vergrößerung der wirksamen Länge des Betäti­ gungsgliedes als auch eine Verkleinerung derselben zur Folge haben, und zwar je nach dem, ob es sich bei der abgebauten Spannung um eine Druckspannung oder eine Zugspannung handelt. Dies ermöglicht es, bei­ spielsweise durch Änderung der wirksamen Länge des Segmenthebels entweder die Spanne zu vergrößern oder zu verkleinern. Auch die Nullpunktjustage kann daher sowohl von oberhalb des Nullpunkts als auch von unter­ halb des Nullpunkts aus erfolgen.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist sowohl anwendbar auf Rohrfedermanometer-Meßsysteme, die bereits justiert worden sind, bevor eine weitere Justierung durch die Wärmeaufbringung erfolgt, als auch auf Rohrfedermano­ meter-Meßsysteme, die vor der Wärmeaufbringung noch nicht justiert worden sind. Bei der Vorjustage kann es sich beispielsweise um eine Justage nach dem ein­ leitend genannten Verfahren gemäß der DE-OS 26 54 279 handeln.

Die Beobachtung des Ausschlags bis zu dem Zeitpunkt, zu dem der dem Bezugsdruck zugeordnete Sollausschlag im wesentlichen erreicht ist, kann auf verschiedene Weisen erfolgen. Abgesehen davon, daß eine visuelle Beobachtung durch den Menschen möglich ist, kann diese Beobachtung auch mittels opto-elektronischer Vorrichtungen erfolgen oder auch auf einfache Weise dadurch, daß bei Errei­ chen des Sollausschlags ein elektromechanischer Kon­ takt geschlossen wird.

Schließlich beinhaltet das erfindungsgemäße Verfahren auch, daß die Wärmeaufbringung gegebenenfalls iterativ, d. h. mehrmals nacheinander, und gegebenenfalls auch abwechselnd auf verschiedene Elemente des Meßsystems erfolgt, um auf diese Weise die gewünschte Anzeige­ genauigkeit zu erzielen.

Ein besonderes Merkmal des erfindungsgemäßen Verfah­ rens liegt darin, daß die Einwirkung auf das Rohrfeder­ manometer-Meßsystem während der Wärmeaufbringung mittels des Laserstrahls kontaktlos und weitgehend kraftlos erfolgt. Dies heißt mit anderen Worten, daß während der Wärmeaufbringung am Meßsystem keine Fremdkräfte wirken, so daß gleichzeitig mit der Wärmeaufbringung unmittelbar die Auswirkung dieser Maßnahme auf den Ausschlag beobachtbar ist. Dies ermöglicht es, die Wärmeaufbringung so lange fortzusetzen, bis der Soll­ ausschlag erreicht ist. Es erübrigt sich ein Vorgehen in der Weise, daß in zeitlicher Aufeinanderfolge zu­ nächst justierend auf das Meßsystem eingewirkt wird, dann die Auswirkung dieser Maßnahme beobachtet wird, dann erneut justierend eingewirkt wird, dann wiederum beobachtet wird usw. Durch das erfindungsgemäße Vor­ gehen läßt sich somit hohe Anzeigegenauigkeit innerhalb kurzer Justierzeit erreichen. Schließlich liegt es auf der Hand, daß auch Anzeigeabweichungsbeiträge des Anzeigewerks bei der erfindungsgemäßen Justage berück­ sichtigbar sind.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgen­ den unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht eines Federmanometer-Meßsystems;

Fig. 2 einen vergrößerten Querschnitt durch die Rohrfeder des Meß­ systems gemäß Fig. 1;

Fig. 3 eine vergrößerte, ausschnitts­ weise Seitenansicht der Rohr­ feder des Meßsystems gemäß Fig. 1;

Fig. 4 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zur Durch­ führung des Verfahrens; und

Fig. 5 eine vergrößerte Seitenansicht einer Zugstange und eines Zahn­ segments einer abgewandelten Ausführungsform eines Rohrfeder­ manometer-Meßsystems.

Im folgenden wird unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 3 zunächst ein Beispiel für ein Rohrfedermanometer- Meßsystem 2 erläutert, auf das das erfindungsgemäße Verfahren anwendbar ist. Das Rohrfedermanometer-Meß­ system 2 umfaßt als Meßglied eine Rohrfeder 4, die an ihrem einen Ende mit einem Federträger 6 verlötet ist. Durch den Federträger 6 verläuft eine nicht dar­ gestellte Bohrung, die in Verbindung mit dem Inneren der hohlen Rohrfeder 4 steht. Am anderen, freien Ende ist die Rohrfeder 4 geschlossen und mit einem Endstück 8 versehen. Am Federträger 6 ist ferner ein Anzeige­ werk 10 in Form eines Zeigerwerkes mit einem Zeiger­ wellenritzel 12 und einem Zahnsegment 14 befestigt, zu dem ein Segmenthebel 16 gehört. Das Zahnsegment 14 ist um eine Segmentachse 18 schwenkbar gelagert und steht in Zahneingriff mit dem Zeigerwellenritzel 12. Das Zeigerwellenritzel 12 ist mittels einer Zeiger­ welle 20 drehbar gelagert, an der ein nicht dargestell­ ter Zeiger befestigt werden kann. An der Zeigerwelle 20 greift eine Rückstellfeder 22 an. Eine Zugstange 24 verbindet gelenkig das Endstück 8 mit dem Segment­ hebel 16 und ist an einer oberen Lagerstelle 26 gelen­ kig mit dem Endstück 8 sowie an einer unteren Lager­ stelle 28 gelenkig mit dem Segmenthebel 16 verbunden. Das dargestellte Rohrfedermanometer-Meßsystem 2 kann mit einem nicht dargestellten Gehäuse, einem nicht dargestellten Zifferblatt und dem Zeiger zu einem Rohrfedermanometer zusammengefügt werden.

Wenn die Rohrfeder 4 unter wachsenden Innendruck ge­ setzt wird, wird dadurch ihr flachovaler Querschnitt (siehe Fig. 2) aufgeweitet, wodurch sich die Krümmung der Rohrfeder (bei Betrachtung in Fig. 1) vergrößert, was wiederum eine Auslenkung des freien, dem Endstück 8 zugeordneten Endes der Rohrfeder zur Folge hat, das demzufolge einen Federweg zurücklegt.

Im Zuge der Herstellung eines Rohrfedermanometer-Meß­ systems werden dessen Elemente in dargestellter und beschriebener Weise zu dem in Fig. 1 gezeigten, funk­ tionsfähigen Meßsystem zusammengefügt. Dabei kann die Ausbildung zumindest einer der Lagerstellen 26 und 28 bereits nach dem durch die DE-OS 26 54 279 bekannten Verfahren erfolgt sein, d. h. bereits unter Berücksich­ tigung der Auslenkung des freien Endes der Rohrfeder 4 bei einem bestimmten Bezugsdruck. In letzterem Fall ist das Rohrfedermanometer-Meßsystem 2 bereits vor­ justiert.

Nachdem das gegebenenfalls vorjustierte Rohrfedermano­ meter-Meßsystem noch mit Elementen versehen worden ist, die es ermöglichen, die Anzeige zu beobachten, - hierbei kann es sich um das Zifferblatt und den Zeiger handeln -, wird das Rohrfedermanometer-Meßsystem im Zuge der weiteren Herstellung in eine Vorrichtung eingesetzt, wie sie schematisch in Fig. 4 gezeigt ist. Diese Vorrichtung umfaßt einen Drehtisch 30 mit einem Drehantrieb 32. Der Drehtisch 30 trägt eine Halterung 34, in die der Federträger 6 einspannbar ist, wobei die Halterung derart ausgebildet ist, daß sie die Be­ aufschlagung der Rohrfeder 4 mit Bezugsdrücken ermög­ licht. Die Halterung 34 hält das Rohrfedermanometer- Meßsystem 2 am Drehtisch 30 derart, daß der Krümmungs­ mittelpunkt der Rohrfeder 4 ungefähr mit der Drehachse des Drehantriebs 32 zusammenfällt. Oberhalb des Dreh­ tischs 30 ist eine opto-elektronische Beobachtungs­ vorrichtung 36 angeordnet, die an eine Steuervorrich­ tung 38 ein Signal liefert, das ein Maß für den Aus­ schlag des Anzeigewerks ist, beispielsweise für die Abweichung der Zeigerstellung von einem gegebenen Soll­ ausschlag.

Die in Fig. 4 dargestellte Vorrichtung umfaßt ferner eine Laserquelle 40, die einen Laserstrahl 42 aussen­ det, der mittels eines schwenkbaren Spiegels 44 umge­ lenkt und in seiner Richtung steuerbar ist. Im Strahl­ weg des Laserstrahls 42 liegt ein Objektiv 46, das den Laserstrahl 42 fokussiert. Ungefähr auf den Fokus des Laserstrahls 42 ist ein lichtelektrischer Sensor 48 gerichtet, der ein Helligkeitssignal an die Steuer­ vorrichtung 38 liefert. Dieses Helligkeitssignal ist ein Maß dafür, ob der Fokus des Laserstrahls 42 auf dem zu behandelnden Objekt liegt oder nicht. Mittels der Steuervorrichtung 38 werden der Drehantrieb 32, der nicht dargestellte Antrieb des Spiegels 44, die Laserquelle 40 hinsichtlich Intensität und Dauer des Laserstrahls 42 sowie die Beaufschlagung der Rohrfeder 4 mit dem Bezugsdruck gesteuert.

Das System aus der Laserquelle 40, dem Spiegel 44 und dem Objektiv 46 ist so angeordnet und ausgerichtet, daß der Auftreffpunkt des Laserstrahls auf die Rohr­ feder 4 im wesentlichen mit dem Fokus des Laserstrahls zusammenfällt und daß dieser Auftreffpunkt auf der sogenannten hohen Kante 50 der Rohrfeder 4 liegt, wie dies Fig. 2 zeigt. Die hohe Kante 50 der Rohrfeder 4 ist die einem der Scheitel A und B auf der großen Achse des flachovalen Querschnitts der Rohrfeder 4 zugeordnete Kante der Rohrfeder.

Nachdem das montierte und gegebenenfalls vorjustierte Rohrfedermanometer-Meßsystem 2 in die in Fig. 4 ge­ zeigte Vorrichtung eingespannt worden ist, wird es mit einem Bezugsdruck beaufschlagt, bei dem es sich beispielsweise um den Nenndruck handeln kann. Die da­ durch erzielte Anzeige des Meßsystems wird mittels der opto-elektronischen Beobachtungsvorrichtung 36 beobachtet, und es wird mittels der Steuervorrichtung 38 die Differenz zwischen dem Istausschlag und einem Sollausschlag bestimmt, bei dem es sich beispielsweise um den genau den Bezugsdruck anzeigenden Ausschlag handeln kann. Wenn diese Differenz größer ist, als es die Genauigkeitsanforderungen an das Meßsystem zu­ lassen, und ferner zu kleiner Spanne entspricht, wird - gesteuert von der Steuervorrichtung 38 - mittels des laseroptischen Systems der auf die hohe Kante 50 gerichtete Laserstrahl 42 erzeugt. Der Auftreffpunkt wird entlang der hohen Kante 50 geführt, wozu der Dreh­ tisch 30 gedreht wird. Dadurch wird Wärme entlang einer Linie in die Rohrfeder 4 eingebracht, bei der es sich beispielsweise um eine ununterbrochene Wellenlinie 52 oder eine Punktlinie 54 handeln kann, wie sie in Fig. 3 gezeigt sind. Mit dieser Linie wird vorzugs­ weise am eingespannten Ende der Rohrfeder 4 begonnen, da eine bestimmte Schwächung der Rohrfeder an dieser Stelle die relativ größte Auswirkung auf den Feder­ weg der Rohrfeder 4 hat. Für die Steuerung der Wellen­ form der Wellenlinie 52 und dafür, daß der Auftreff­ punkt des Laserstrahls 42 der hohen Kante 50 folgt, sorgt die Steuervorrichtung 38 durch entsprechende Steuerung des Spiegels 44 aufgrund der Signale vom Sensor 48.

Die Bestrahlung der Rohrfeder 4 mittels des Laser­ strahls 42 wird so lange fortgesetzt, bis die Differenz zwischen dem Istausschlag und dem Sollausschlag unter eine vorgegebene Grenze sinkt, die durch die gewünschte Anzeigegenauigkeit vorgegeben ist. Mittels des Laser­ strahls wird der Rohrfeder Wärme zugeführt, wobei durch diese Wärmezufuhr Werkstoff abgetragen werden soll. Bei entsprechend hoher Energiedichte kommt es zu einem Sublimationsabtrag, bei dem ein unmittelbarer Stoff­ übergang fest-dampfförmig erfolgt. In diesem Fall ist die Beeinflussung des nicht abgetragenen Werkstoffs durch die Wärmezufuhr relativ am geringsten, weswegen ein solcher Sublimationsabtrag anzustreben ist. Es ist jedoch auch möglich, den Werkstoff aus der flüs­ sigen Phase zu verdampfen, wozu eine geringere Wärme­ menge als beim Sublimationsabtrag ausreicht. Im Falle des Verdampfens aus der Schmelze erstarrt ein Teil der Schmelze wieder, wobei diese erstarrte Schmelze möglicherweise eine andere stoffliche Zusammensetzung und einen anderen Spannungs- und Gefügezustand haben kann als der umgebende Werkstoff der Rohrfeder. Wenn dies hingenommen werden kann, ist auch ein Werkstoff­ abtrag aus der Schmelze zulässig. Sofern die Wärme­ zufuhr einen Werkstoffabtrag zur Folge hat, wird da­ durch das Verhalten der Rohrfeder 4 unter Last und somit deren Spanne beeinflußt. Wenn die Rohrfeder 4 vor der Wärmeaufbringung beispielsweise durch Kalt­ verfestigung einen bestimmten Vorspannungszustand hatte, so kann sich dieser durch die Wärmeaufbringung ändern, was eine Verlagerung des Nullpunkts zur Folge hat. Bei Rohrfedern mit innerer Vorspannung kann dar­ über hinaus allein durch örtlich begrenzten Spannungs­ abbau und somit auch ohne Werkstoffabtrag sowohl auf die Spanne als auch die Nullpunktlage Einfluß genom­ men werden.

Obwohl im vorstehend beschriebenen Fall die Wärmeauf­ bringung vorzugsweise entlang der hohen Kante und nahe dem Federträger 6 erfolgt, kann die Wärmeaufbringung auch in anderen Bereichen der Rohrfeder 4 erfolgen, beispielsweise in deren Bereichen, in denen sie im Querschnitt den größeren Radius hat. In diesem Bereich hat die Wärmeaufbringung zwar keine so starke Wirkung wie eine Wärmeaufbringung im Bereich der hohen Kante; es kann jedoch Anwendungsfälle geben, bei denen diese schwächere Wirkung für eine langsamere und somit fei­ nere Justierung ausgenutzt werden kann.

In Fig. 2 ist gezeigt, wie der Laserstrahl 42 auf die hohe Kante 50 gerichtet ist, nämlich im wesentlichen in Richtung der großen Achse des flachovalen Quer­ schnittsprofils der Rohrfeder 4. Allerdings sind auch andere Auftreffwinkel des Laserstrahls 42 relativ zur Rohrfederoberfläche möglich; beispielsweise könnte der Laserstrahl 42 auch tangential durch den Scheitel B verlaufen.

Fig. 5 zeigt in vergrößertem Maßstab das Zahnsegment 14 und die Zugstange 24 eines abgewandelten Rohrfeder­ manometer-Meßsystems. Die Zugstange 24 weist eine Boh­ rung 56 am Ort der Lagerstelle 26 auf. Das Zahnsegment 14 ist mit einer Bohrung 58 für die Segmentachse 18 versehen. Durch Verändern des Abstandes zwischen der Bohrung 58 und der Lagerstelle 28 kann im wesentli­ chen die Spanne des Meßsystems beeinflußt werden, und zwar führt eine Vergrößerung dieses Abstandes bzw. Vergrößerung der wirksamen Länge des Segmenthebels 16 zu einer Verringerung der Spanne. Durch Verändern des Abstandes zwischen der Bohrung 56 und der Lager­ stelle 28, d. h. Verändern der wirksamen Länge der Zug­ stange 24, kann die Lage des Nullpunkts beeinflußt werden. Besonderheit der Zugstange 24 gemäß Fig. 5 ist nun, daß sie zwei U-förmig gekrümmte Abschnitte 60 und 62 aufweist, wobei die Schenkel dieser Ab­ schnitte im wesentlichen senkrecht zu der die Bohrung 56 mit der Lagerstelle 28 verbindenden Geraden ver­ laufen. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel sind die beiden U-förmigen Abschnitte 60 und 62 gegensin­ nig angeordnet. Eine ähnliche Ausbildung mit einem ersten U-förmigen Abschnitt 64 und einem zweiten U-för­ migen Abschnitt 66 weist auch der Segmenthebel 16 auf.

Im Zuge der Herstellung des Rohrfedermanometer-Meß­ systems, zu dem das Zahnsegment 14 und die Zugstange 24 gemäß Fig. 5 gehören, wird die Basis jedes der U- förmigen Abschnitte 60, 62, 64 und 66 kaltverformt, so daß der jeweiligen Basis innere Spannungen aufge­ prägt werden. Dabei erhalten die beiden U-förmigen Abschnitte 60 und 62 der Zugstange 24 zueinander ent­ gegengesetzte innere Spannungen, so daß beispielsweise die Basis des U-förmigen Abschnitts 60 innen, d. h. rechts in Fig. 5, unter Zugspannungen steht, während die Basis des U-förmigen Abschnitts 62 innen, d. h. links in Fig. 5, unter Druckspannungen steht. Auf ähn­ liche Weise sind den beiden U-förmigen Abschnitten 64 und 66 zueinander entgegengesetzte innere Spannun­ gen aufgeprägt.

Die vorstehend beschriebene Ausbildung und der vor­ stehend beschriebene Zustand ermöglichen es, durch Wärmeaufbringung auf die jeweilige vorgespannte Basis die wirksame Länge der Zugstange 24 bzw. des Segment­ hebels 16 in gewünschter Weise zu verändern. Wenn beispielsweise die wirksame Länge der Zugstange 24 vergrößert werden soll, wird beispielsweise dem unter Zugspannung stehenden Bereich der Basis des Abschnitts 60 Wärme zugeführt mit der Folge, daß sich der U-för­ mige Abschnitt 60 etwas aufweitet. Dagegen kann eine Verkürzung der Zugstange 24 dadurch erreicht werden, daß dem unter Druckspannungen stehenden Bereich der Basis des U-förmigen Abschnitts 62 Wärme zugeführt wird, wodurch sich dessen Schenkel etwas zueinander bewegen. Die Wärmeaufbringung geschieht dabei jeweils vorzugsweise entlang kurzer gerader Linien 68, wie sie auf den Abschnitten 60 und 62 angedeutet sind, oder in Form eines Punktmusters 70, wie es auf den Abschnitten 64 und 66 angedeutet ist. Es versteht sich, daß auf gleiche Weise wie im Falle der Zugstange 24 auch die Länge des Segmenthebels 16 verändert werden kann.

Bei der vorstehend anhand von Fig. 5 erläuterten Beein­ flussung der Zugstange 24 und des Segmenthebels 16 geht es nicht darum, das Verhalten dieser Elemente unter Last sondern deren wirksame Länge zu verändern. Die Wärmeaufbringung mittels des Laserstrahls hat in diesem Fall nicht den Zweck, Werkstoff abzutragen, sondern innere Spannungen abzubauen, dadurch den inne­ ren Spannungszustand und schließlich die Geometrie des jeweiligen Elementes zu verändern. Dabei erfolgen auch diese Einwirkungen auf die Zugstange 24 und den Segmenthebel 16 kontaktlos und ohne nennenswerte Kraft­ einwirkung, so daß während der Wärmeaufbringung konti­ nuierlich die Anzeige bzw. der Ausschlag des Rohrfeder­ manometer-Meßsystems beobachtet und die Wärmezufuhr mittels des Laserstrahls abgebrochen werden kann, wenn der gewünschte Sollausschlag hinreichend erreicht ist.

Ein Rohrfedermanometer-Meßsystem aus einer Rohrfeder, einem Anzeigewerk und zumindest einem das Anzeigewerk betätigenden Betätigungsglied, beispielsweise einer Zugstange, wird zu einer funktionsfähigen Einheit mon­ tiert, die dann mit einem bestimmten Bezugsdruck be­ aufschlagt wird, wobei der durch den Bezugsdruck ver­ ursachte Ausschlag des Anzeigewerks beobachtet wird. Solange eine zu große Differenz zwischen einem dem Bezugsdruck zugeordneten Sollausschlag und dem beob­ achteten Istausschlag besteht, wird dem zumindest einen Betätigungsglied und/oder der Rohrfeder mittels eines Laserstrahls örtlich Wärme zugeführt, wodurch Werkstoff abgetragen und/oder innere Spannungszustände verändert werden. Diese Veränderungen werden zur Beeinflussung der Spanne und/oder der Nullpunktlage benutzt. Die Wärmezufuhr erfolgt kraft- und kontaktlos, so daß wäh­ rend der Wärmezufuhr die Auswirkungen derselben unmit­ telbar beobachtbar sind und die Wärmezufuhr genau zu dem Zeitpunkt abgebrochen werden kann, zu dem die ge­ wünschte Anzeigegenauigkeit erreicht ist.

Claims (11)

1. Verfahren zur Herstellung eines Rohrfedermano­ meter-Meßsystems aus einer als Meßglied dienenden Rohr­ feder, einem Anzeigewerk und zumindest einem das Anzei­ gewerk betätigenden Betätigungsglied, wobei das freie Ende der Rohrfeder, das Anzeigewerk und die Betäti­ gungsglieder miteinander zu dem funktionsfähigen Meß­ system verbunden werden und wobei danach die Rohrfeder mit einem bestimmten Bezugsdruck beaufschlagt und dabei der Ausschlag des Anzeigewerks beobachtet wird, dadurch gekennzeichnet, daß auf das zumindest eine Betätigungsglied und/oder die Rohrfeder mittels eines Laserstrahls örtlich dosiert Wärme aufgebracht wird, bis der beobachtete Ausschlag einem dem Bezugsdruck zugeordneten Sollausschlag hinreichend nahekommt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Wärme auf die Rohrfeder aufgebracht wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich­ net, daß der Auftreffpunkt des Laserstrahls entlang einer der hohen Kanten der Rohrfeder geführt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die örtliche Aufbringung der Wärme in Form einer Punktlinie erfolgt.

5. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die örtliche Aufbringung der Wärme in Form einer ununterbrochenen Linie erfolgt.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich­ net, daß die Linie eine Wellen- oder Zickzacklinie ist.

7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich­ net, daß die Linie im den Verlauf einer geschlungenen Zykloide hat.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 7, da­ durch gekennzeichnet, daß die Wärme auf das zum freien Ende entgegengesetzte Ende der Rohrfeder aufgebracht wird.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, da­ durch gekennzeichnet, daß durch die Wärmeaufbringung der Rohrfederwerkstoff abgetragen wird.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, da­ durch gekennzeichnet, daß die Wärme auf das Betäti­ gungsglied an einem solchen Ort aufgebracht wird, daß sich die wirksame Länge des Betätigungsgliedes ändert.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeich­ net, daß vor der Wärmeaufbringung in das Betätigungs­ glied Werkstoffspannungen eingebracht werden, die durch die Wärmeaufbringung dosiert abgebaut werden.