DE6945715U

DE6945715U - Messwerk mit einer bourdonfeder

Info

Publication number: DE6945715U
Application number: DE6945715U
Authority: DE
Original assignee: HERMANN KOCH KONTROLL- und FERNMESSGERAETE
Current assignee: HERMANN KOCH KONTROLL- und FERNMESSGERAETE
Priority date: 1969-11-26
Filing date: 1969-11-26
Publication date: 1970-07-09

Description

Firma Hermann Koch Kontroll- und Fernmeßgeräte, Stuttgart - W (Eaden - Württemberg)

Meßwerk mit einer Bourdonfeder

Die Erfindung betrifft ein Meßwerk für einen maximalen Ausschlag 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 Riehtarbeit 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

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

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Meßwerk für einen maximalen Ausschlag des Anzeigeorgans von mehr als 180° mit einer Bourdonfeder zu schaffen, das einen geringeren Raumbedarf als die bekannten Meßwerke hat. Ausgehend von einem Meßwerk der eingangs genannten Art ist diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß mindestens ein Anschlag für die nach außen weisende 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 Ablage "»m Anschlag gestattende Wandstärke besitzt sowie übersetzungsfrei mit dem Anzeigeorgan gekuppelt ist.

Durch die Ausbildung der Bourdonfeder 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 Abschnitt der Doppelfeder oder das Ubersetzungs 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 ersielt wird, ist dadurch erreicht, daß die Wandstärke des 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 Defor-· mation geschützt ist, ermöglicht die geringe Wandstärke im Gegensatz zu den bekannten Bourdonfedern eine Ausnutzung der

Verformbarkeit der inneren Windungen, wodurch ohne eine zu hohe Materialbeanspruchung eine Wanderung des inneren Endes der Bourdonfeder ohne Schwierigkeiten über einen Winkel erreicht werden kann, der beispielsweise bei 360° liegt. Außer der beträchtlichen Raumersparnis ergibt das erfindungsgemäße

Meßwerk eine beträchtliche Senkung der Herstellungskosten im Vergleich zu den Herstellungskosten der bekannten Meßwerke 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 inueren 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 ausschlaglosen Zustand des Anzeigeorgans umso größer gewählt, je weiter die Anschläge gegenüber dem äußeren Ende der Feder versetzt sind. Hierdurch kann eine maximale Aufweitung der äußersten Windung erzielt werden. Als vorteilhaft hat sich bei Verwendung von zwei Anschlägen, die um etwa 9CPbzw. 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.

Selbstverständlich können die Anschläge durch die die Innenwand eines die Bourdonfeder aufnehmenden Gehäuses gebildet sein.

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

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,

j 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 dargestellton Skala zusammenwirkt.

In einer in axialer Richtung der Büchse 5 verlaufenden Kerbe 7 dieser Büchse ist das innere Ende 3' 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" zum inneren Ende 8¹ der Bourdonfeder 8 hi:a 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 Wandung 8a der Fee... ·<: 8= ^Tm ausschlaglosen Zustand des Zeigers 6 ist der Abstand des ersten Anschlages 10' von der äußt sten Windung 8a etwa gleich dem Abstand letzterer von der nächstfolgenden Windung 8b.

Ein dritter Arm 11 der Grundplatte 2 ist gegenüber dem ersten Arm um etwa 250° in Richtung vom äußerer ErJe zum inneren Ende der Bourdonfeder 8 hin versetze. 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 3 i der Abstand des zweiten Anschlages II¹ von der äußersten Wincuno-8a etwa drei Mal so jroß wie der Abstand der äußersten Windung von der nächstfolgenden Windun

8b

Die Wandstärke des Rohres, aus dem die Bourdonfeder 8 nach dem Plattdrücken des Rohres gewickelt /orden i.^r.t, ist geringer als bei der. bekannten Bourdonfedern entsprechender Größe und so gewählt, daß sich die äußerste Windung an die Anschläge 10' und II¹ anlegen kann, ohne daß dabei eine unzulässig hohe Materialbeanspruchung des Federmaterials auftritt.

Ein Kapillarrohr 12, das zu einem nicht dargestellten Fühler führt, ist' in das äußere Ende 8" der Bourdonfeder eingeführt, und zwar im Ausführungsbeispial 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 verlötec ist.

Bei einem Druckanstieg der sich in der Bouruonfeder 8, dem Kapill. .rohr 12 und dem Fühler befindenden Flüssigkeit, weitet siel" die Bourdonfeder 8 auf, wodurch <as innere Ende 8 um f

den Zapfen 4 herumwander nnd dabei dxe Eüchse 5 mitnimmt. Die Anschläge 10' und 11' verhindern eine ζ starke-Aufweitung und damit Bernspruchu g der äußers en windunc 8a. Bei den wej tex inner j-iegc iden Wxrc.ungen besteht die Gefahr einer ^r',j. starken Au^ -Λ. ng nicht. Jedoch ist vngen de gerii jen iV^rdstärke der ßcuri n:·feder 8 dere) Aufv/eitung roch, so stark, a.) der α /vusführi gsbeispiel vorgesehene rnaximaie Ausschlag -Ό. 270° ohne ei.oe zu iioh Beanspruchung des F-v.dermaterials reicht wird.

Claims

Schutzanspräche

1. Meßwerk für einen maximalen Ausschlag des Anzeigeorgans von mehr als 180° mit einer das Anzeigeorgan antreibenden und an einen Meßfühler angeschlossenen Bourdonfeder, 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 Ar¹ zeigeorgans (6) in Abstand von der äußersten Windung (Ba) befindet, und daß die Feder (8) eine ein Aufweiten der äußersten "Windung (8a) innerhalb des Heßbereichs bis zur Anlage am Anschlag (10',1I¹) gestattende Wandstärke besitzt sowie üborsetzungsfrei mit dem Anzeigeorgan (6) gekuppelt ist»

2. He! werk nach /inspruch 1, didurch gekennzeichnet, daß ein erster Anschlag (10¹) um etwa 90° gegenüber d2m äußeren Enne (8") der Feder (8) in Richtung zum inneren Jnde \ό') hin VPisctzt angeordnet ist.

3. i-ießwork nach Anspruch 2.. dadurch gekennzeichnet, daß ein zweiter Anschlag (11') gegenüber dem ersten Anschlag (10') um e-.Ώ^ιΊ Winkel zwischen 90° unü 180° in Richtu~ ^; vom äußeren Ende C 8") zum inneren. Ende (8') der Feder hin

vernetze angeordnet ist

4. MciiwerK nach einem der Ansprüche 1 £>is 3, daüurch gekenn-

•oich^oi dal der Anschlag (j.0',11¹) als abgewinkelter Am ''0,1I) einer die WeIl^ (4) des Anzeigeorgan;, (6) und aie F^>..r (8) tragenden Platte (>) ausgeb' .dot ist, wobei das äußere Enue (d") der Feder an einem abgewinkelten, laschenförmigen Fortsatz (9) der Platte (2) befestigt ist.

5. Meßwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß alle Anschläge durch din Innenwandung eines die Bourdonfeder aufnehmenden Gehäuses gebildet sind.

6. Meßwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand jedes Anschlages (10',1I¹) von ler äußersten Windung (8a) im ausschlaglosen Zustand des Anzeigeorgans (6) mindestens gleich dem Abstand yfischen der üußersten Windung (8a) und der nächstfol_ nden Windung (8b) ist.

7. Meßwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der Anschläge (10',1I¹) von der äußersten Windung (8a) im ausschlaglosen Zustand des Anzeigeorgans (6) umso größer ist, je weiter der Anschlag gegenüber dem äußeren Ende (8") der Feder (8) versetzt ist.

8. Meßwerk nach Anspruch 3 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand des zweiten Anschlages (II¹) von der ersten Windung (8a) etwa das zweifache bis vierfache des Abstandes dieser Windung von der nächstfolgenden Windung (8b) ist.

9. Meßwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die erste VJi η dung (8a) zumindest auf einem Teil ihrer Länge, beginnend am äußeren Ende (8") , verstärkt, ist.

10. Meßwerk nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß als Verstärkung ein in die Feder (8) eingeführter Endabschnitt eines die Feder (8) mit dem Meßfühler verbindenden Kapillarrohres (12) dient.