DE735794C - Bourdonroehrenfeder - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Bourdonröhrenfeder geringer Größe (bis zu etwa 60 mm Kreisdurchmesser.) für hohe Drücke von etwa 200 kg/cm² an aufwärts.
Bourdonröhrenfedern im allgemeinen unterliegen im Herstellungsverfahren mehrfachen Kaltverformungen ziemlich gewaltsamer Art, nämlich:

a) Ziehen zum maßhaltigen Rohr,
b) Umformen zum Rohr flachen Querschnitts und

c) Rollen zur Kreisform.
Diese mehrfachen Kaltverformungen haben zwar eine Verfestigung des Werkstoffes zur Folge; nachteilig ist aber dabei, daß die verschiedenen Formänderungen örtlich sehr unterschiedliche Verfestigungszustände im Werkstoff hervorrufen, und zwar insbesondere dann, wenn, als Werkstoff Stahl oder seine ao Legierungen in Frage kommen. Aus diesem Grunde werden Bourdonröhrenfedern aus Stahl nach der Erzeugung ihrer Endform ausgeglüht und auf den gewünschten Festigkeitsgrad gehärtet. Derartige, festigkeitsmäßig für alle Druckbereiche anzuwendenden Bourdonröhrenfedern haben jedoch für geringe Baugrößen den Nachteil eines so kleinen Federweges, daß ζ. B. bei Federn bis zu etwa 60 mm Kreisdurchmesser kein ausreichender Verstellweg vorhanden ist. In Rücksicht auf ein Mindestmaß an Verstellweg muß deshalb eine größere Feder und entsprechend ein größeres Gehäuse gewählt werden. Abgesehen vom größeren Werkstoff- und Herstellungsaufwand ergibt sich daraus für bestimmte Anwendungsgebiete noch das größere Gewicht und der größere Raumbedarf als ein besonderer Nachteil. Man kann diesen Mangel nicht etwa dadurch ausgleichen, daß für diese Anwendungsgebiete Bourdonröhrenfedern aus Buntmetallegierungen vorgesehen werden, die an sich auch bei kleinen Abmessungen große Federwege ermöglichen. Die geringere Festigkeit läßt einen solchen Ersatz für Anwendungszwecke von etwa 200 kg'cm² an aufwärts nicht mehr zu.

Erfindungsgemäß wird deshalb vorgeschlagen, Bourdonröhrenfedern aus einer für Federwerkstoff an sich bekannten aushärtbaren Kupferlegierung mit Berylliumzusatz herzustellen und nach dem mehrfachen Kalt:* verformen aus dem geraden Rohr in' die* flache, gekrümmte Endform durch Ausglühen'-o. dgl. zu entspannen und anschließend wieder zu härten. Diese Legierung hat hinsichtlich ίο der Festigkeit Stahleigenschaften, hinsichtlich des Verhältnisses von Baugrößc zu Federweg jedoch die vorteilhaften Eigenschaften der Buntmetallegierungen. Einen besonderen Vorteil ergibt diese Legierung gerade für Bourdonröhrenfedern durch ihre weitere Eigenschaft der Aushärtbarkeit, die es ermöglicht, nicht nur alle aus den Kaltverformiingsvorgängen herrührenden Verfestigungsunterschiede im Werkstoff auszugleichen, sondern auch den gewünschten Festigkeitsgrad genauestens einzuhalten bzw. herzustellen.

Es ist an sich bekannt, Kupfer-Beryllium-Legierungen für Membranfederkörper anzuwenden. Aus diesem Anwendungsbereich ist jedoch eine technische Lehre dahingehend, derartige Legierungen mit einem besonderen und überraschenden Erfolg für kalt zu verformende und alsdann aushärtbare Bourdonröhrenfedern zu benutzen, nicht herzuleiten, und zwar um so weniger, als im Rahmen des Erfindungsgedankens die besonderen Vorteile der Berylliumlegierung sich mir in einem begrenzten Druck- und Größenbereich bei Bourdonröhrenfedern auswirken. Der einfachen Form und Herstellungsart der Membran fehlt auch im übrigen die Voraussetzung zu der besonderen Wirkung, die sich bei Bourdonröhrenfedern mit ihrem verwickelten Herstellungsvorgang durch die neue Anwen- I dung der an sich bekannten Legierung ergibt. Innerhalb der vorstehend genannten Druck und Größenbegrenzung ergeben sich für den Erfindungsgegenstand zusammengefaßt folgende Wirkungen:

I. Die aushärtbare Kupfer - Beryllium-Legierung ermöglicht einen Ausgleich der unterschiedlichen Verfestigungszustände, die aus der Kaltverformungsbehandlung der Röhrenf eder herrühren;

2. die Festigkeit der ausgehärteten Legierung kommt derjenigen von Stahlröhrenfedern sehr nahe und ermöglicht trotzdem einen verhältnismäßig großen Federweg, der bei Stahlröhrenfedern geringer Größe nicht erreichbar ist; '

3. der Erfmdungsgedarike gestattet die Anwendung von praktisch verhältnismäßig kleinen Geräten für hohe Drücke, wie sie bei Stahlröhrenfedern gleich großen Federweges bisher nicht ausführbar waren;

4. die Aushärtung der Kupfer-Beryllium-Legierung ermöglicht eine ganz genaue Einhaltung des jeweils gewünschten Festigkeitsgrades.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Bourdonröhrenfeder geringer Größe (bis etwa 60 mm Kreisdurchmesser für hohe Drücke von etwa 200 kg'cm² an aufwärts, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einer für Federwerkstoffe an sich bekannten aushärtbaren Kupferlegierung mit Berylliumzusatz besteht und nach dem mehrfachen Kaltverformen aus dem geraden Rohr in die flache, gekrümmte Endform durch Ausglühen o. dgl. entspannt und anschließend ausgehärtet worden ist.