DE829508C - Roehrenfedern (Bourdonroehren) und aehnliche elastische auf Druck ansprechende rohrfoermige Elemente - Google Patents

Description

• Röhrenfedern (Bourdonröhren) und ähnliche elastische auf Druck ansprechende rohrförmige Elemente Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf elastische, auf Druck ansprechende, rohrförmige Elemente von der in der Regel als Bourdonrohre bzw. Röhrenfedern bezeichneten Art, welche angeordnet werden, um sich unter wechselnden Druckdifferenzen zwischen innerem und äußerem Druck quer zu ihrer Länge zu biegen. Derartige Elemente, wie sie zur Zeit gebaut werden, sind von gekrümmter Form und besitzen in der Regel einen etwas abgeflachten Querschnitt; sie werden beispielsweise als Betätigungselemente bei Druckanzeigeinstrumenten verwendet, wobei ihre Ausbiegungsbewegungen dazu benutzt werden, die Anzeigevorrichtung zu betätigen.
• Ein Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, Elemente der obigen Art zu schaffen, welche eine beträchtliche Ausbiegebewegung vollführen können, ohne doch eine Jauerlage einzunehmen, und welche fiir eine erhebliche seitliche Ausbiegungsbewegung nu eine sehr geringe Änderung des inneren Volumens benötigen.
• Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein auf Druck ansprechendes Element der obigen Art von streifenartiger Gestaltung, wobei die gegenüberstehenden Wandungen aneinander über die Breite des Elements in kurzen Abständen oder praktisch durchlaufend an den Längsseiten des Elements befestigt sind, um dadurch zu verhindern, daß sich die Wandungen des Elements unter dem inneren Druck innerhalb des Betriebsbereiches des Elements wesentlich voneinander entfernen.
• Bei der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das Element aus zwei Metallstreifen zusammengesetzt, welche mit ihren Flächen längs ihrer Kanten und auch zwischen denselben über ihre Breite, wie vorher erwähnt, befestigt sind (z. B. durch Schweißen, Hartlöten oder Weichlöten). Die Streifen können zwischen ihren Kanten über ihre Breite durch Punktschweißung befestigt werden, z. B. in einer oder mehreren (beispielsweise drei) Längsreihen, wobei die Schweißstellen der verschiedenen Reihen, falls mehr als eine davon vorhanden sind, gegeneinander versetzt sind.
• Die Elemente gemäß der vorliegenden Erfindung sind normalerweise von gekrümmter Form in Übereinstimmung mit der gegenwärtigen Praxis; sie können aber auch gerade sein, in welchem Falle die gegenüberstehenden Wandungen des Elements einen verschiedenen Widerstand gegenüber der Biegung besitzen. So können sie z. B. aus Streifen verschiedener Dicke oder aus verschiedenen Werkstoffen zusammengesetzt sein.
• Einige bevorzugte Bauarten der Elemente und die Art ihrer Herstellung werden nunmehr als beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung und unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher beschrieben werden, von welchen Fig. 1 einen Seitenriß eines Elements, das an einem Trag- und Verbindungshalter befestigt ist, darstellt.
• Fig. 2 ist die Vorderansicht eines Elements während der Herstellung.
• Fig. 3 ist die Ansicht eines Einzelteils, des Endes des fertigen Elements.
• Fig. 4 ist ein Schnitt nach Linie IV-IV der Fig. 3 und Fig. 5 ein Schnitt durch eine andere Form des Elements.
• Das Element I besteht aus zwei dünnen Streifen 2 und 3 aus austenitischem rostfreiem Stahl von Schweißqualität oder aus Beryllium-Kupfer oder einem anderen Material, welches vorzugsweise der Kaltverfestigung zugänglich ist, um das Eichen zu erleichtern. Die Streifen werden flächig zueinander angeordnet und an ihren Kanten 4 durch Hartlöten oder durch Widersta'ndsschweißung miteinander verbunden, wobei die Seitennähte druckdicht und von solcher Breite sein müssen, daß die Festigkeit der Naht derjenigen der Streifen selbst gleichkommt. Außer durch die durchlaufenden Seitennähte werden die beiden Streifen auch noch durch Punktschweißung in kurzen regelmäßigen Abständen längs dreier Längsreihen 5 zwischen den Kanten über die Breite des Elements miteinander verbunden.
• Nachdem die Streifen aneinander befestigt worden sind, werden sie durch einen Walzvorgang der Kaltverfestigung unterworfen, wodurch die Dicke des Elements vermindert und damit seine Härte und Elastizität vergrößert wird.
• Nach Zuschneiden auf die erforderliche Länge wird das Element an einem Ende an einem geeigneten Halter 8 befestigt, welcher das Verbindungsmittel für das Einführen von Druck in das Innere des Elements ist, wobei das Element an dem Halter durch Weichlot angelötet wird, um die Elastizität des Elements nicht zu beeinträchtigen. Das freie Ende des Elements wird durch Weichlot in einen geeigneten Klotz 9 mit zwei Luftauslaßlöchern an den Ecken des Endes des Elements eingelötet. Um sicher zu sein, daß das Lot die Enden des Elements an den I,uftlöchern sowie an dem Halteranschluß nicht dicht verschließt, werden vor dem Löten Streifen Io alls Aluminüimfnlie in die Enden des Elements eingesetzt. Dann wird die Luft ausgetrieben (z. B. durch Anwendung hydraulischen Drucks auf dasElement), und dieLiicher werden durch Schrauben II geschlossen, um eine druckdichte Abdichtung zu schaffen.
• Schließlich wird das Element in die gewünschte Form gebracht und schwankenden hydraulischen Drücken ausgesetzt, um es zli altern bzw. auszug härten.
• Falls gewünscht werdell,s(,llte, daß die Bewegungen des Elements infolge der wechselnden Innendrficke über eine gewisse Entferming übertragen werden, dann kann ein elektrischer l)ehnungsanzeiger bekannten Typs an der Innenfläche des Elements, wie bei I4 angedeutet, befestigt werden, und die wechselnden elektrischen Eigenschaften des Anzeigegeräts können dazu verwendet werden, um Signale auf ein elektrisches Fernanzeigegerät ZU ilbertragen.
• Fig. 5 zeigt einen Schnitt durch eine Form eines Elements, welches auf Drtickdifferenzen anspricht.
• Das Element ist aus drei Streifen 20, 21 und 22 ZU sammengesetzt, welche längs ihrer Kanten und auch durch Punktschweißung miteinander verbunden sind, wie es oben beschrieben wurde. Die beiden Drücke, deren Differenz angezeigt werden soll, werden zwischen die Streifen 20 und 2I bzw. 21 und 22 zugelassen, und das Element biegt sich nunmehr je nach der Differenz zwischen diesen Drücken aus.
• Um die maximale Biegsamkeit innerhalb der Elastizitätsgrenzen des bei einem Element der erfindungsgemäßen Art verwendeten Werkstoffs zu erhalten, ist es sehr wichtig, claß das Element so dünn wie möglich ist. Das Element gemäß der vorliegenden Erfindung genügt dieser Anforderung, indem es von streifenartiger Gestalt ist und aus dünnem. Werkstoff verfertigt werden kann, während gleichzeitig die Art der Befestigung der Wandtingen des Elements aneinander zwischen den Kanten über seine Breite gewährleistet, daß das Element dem inneren Druck widersteht, der dazu neigt, die ,\landungen voneinander zu trennen, damit die Biegsamkeit des Streifens zu ändern und ihn schließlich zu zersprengen.
• Die vorliegende Erfindung umfaßt auch eine auf Druck ansprechende \'orrichtung (z. B. ein Manometer oder eine Druckregulierv<rrichtnng), in welche als auf Druck ansprechendes Element ein Element eingebaut ist, das wie oben beschrieben konstruiert ist.
• Das Element kann beispielsweise in einer Anzeigevorrichtung verwendet werden, bei welcher das freie Ende des Elements in die Schraubennut einer Arbeitsspindel eingreift, welche einen Zeiger od. dgl. trägt.

Claims (13)

1. PATEXTANSPRUCHE: 1. Auf Druck an4recliendes Element der beschriebenen Art, dadurch gekennzeichnet, daß es streifenartige Gestaltung aufweist und seine einander gegenüberstehenden Nvandungen zwischen ihren Kanten über die Breite des Elements in kurzen Abständen oder praktisch durchlaufend längs der Längskanten des Elements aneinander befestigt sind, wodurch eine wesentliche Trennung der Wandungen des Elements unter dem Einfluß inneren I>nlckes innerhalb des Betriehsbereiches des Elements verhindert wird.
2. 2. Element gemäß Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß es aus zwei Metallstreifen zusammengesetzt ist, welche Fläche an Fläche längs ihrer Kanten und ebenso zwischen denselben über ihre Breite, wie vorher erwähnt, aneinander befestigt sind (z. B. durch Schweißen, Hartlöten oder Weichlöten).
3. 3. Element gemäß Anspruch I oder 2, dadurch gckennzeichnet, daß es aus austenitischem rostfreiem Stahl verfertigt ist.
4. 4. Element gemäß Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Streifen zwischen ihren Kanten iiber ihre Breite durch Punktschweißung aneinander befestigt sind.
5. 5. Element gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwei oder mehr I,ängsreihen von Punktschweißstellen vorgesehen und die Schweißstellen der verschiedenen Reihen gegeneinander versetzt sind.
6. 6. Element gemäß irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es von gekrümmter Form ist.
7. 7. Element gemäß irgendeinem der vorhergehenden Anspriiche, dadurch gekennzeichnet, daß die gegenfiberstehenden Wandungen dem Biegen einen verschiedenen Widerstand entgegensetzen.
8. S. Element gemäß Anspruch 7, in Abhängigkeit von irgendeinem der Ansprüche I bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Element gerade ist.
9. 9. Element gemäß irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es an einem Ende durch einen Klotz geschlossen ist, in welchem das Ende des Elements befestigt ist und welcher ein oder mehrere Luftauslaßlöcher mit Mitteln zum Abdichten der Löcher hat.
10. IO. Element gemäß irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es an einem Ende in einem Halter befestigt ist, welcher das Verbindungsmittel für die Einführung von Druck in das Innere des Elements darstellt.
11. II. Element gemäß Anspruch g oder IO, dadurch gekennzeichnet, daß es an dem Klotz und/oder dem Halter durch Anlöten mit Weichlot befestigt ist und daß vor dem Löten in das Ende des Elements ein Streifen Aluminiumfolie eingesetzt wird, damit das Lot nicht das Ende des Elements verschließt.
12. 12. Element gemäß irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es aus drei übereinanderliegenden Metallstreifen zusammengesetzt ist, die, wie vorher erwähnt, aneinander befestigt sind und dadurch ein Element schaffen, welches auf die Differenz der Drücke anspricht, die zwischen dem einen äußeren Streifen und dem mittleren Streifen bzw. zwischen letzterem und dem anderen äußeren Streifen zur Auswirkung kommen.
13. 13. Element gemäß irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch den Einbau eines an dem Element befestigten elektischen Dehnungsanzeigers, welcher eine Übertragungsvorrichtung darstellt, die auf die Ausbiegung des Elements anspricht.