Alle Stoffe haben die Eigenschaft, daß das von ihnen eingenommene
Volumen abhängig ist von der herrschenden Temperatur. Die Änderung dieses Volumens
mit der Temperatur ist eine Materialkonstante, d. h. für das gleiche Material zweitgehend
unveränderlich. Sie verläuft größenmäßig weitgehend linear im gleichen Sinne wie
die sie hervorrufende Temperaturänderung.All substances have the property that what they have ingested
Volume depends on the prevailing temperature. The change in this volume
with temperature is a material constant, i. H. second step for the same material
immutable. In terms of size, it is largely linear in the same sense as
the temperature change that causes them.
Die üblicherweise in der Wärmetechnik z. B. zu Regelzwecken benutzten
Wärmeausdehnungskörper zeigen naturgemäß die gleichen Eigenschaften. Ein großer
Nachteil derartiger Organe ist eben die Tatsache ihrer gleichmäßigen, weitgehend
unveränderbaren Volumenausdehnung.The usually used in heat engineering z. B. used for control purposes
Thermal expansion bodies naturally show the same properties. A large
The disadvantage of such organs is the fact that they are uniform, to a large extent
unchangeable volume expansion.
Man hat schon frühzeitig versucht, Materialien zu finden, welche darin
eine Ausnahme machen, jedoch ohne nennenswerten Erfolg, Für die Temperaturkompensation
von Pendeluhren hat man z. B. den Pendelstab aus Stäben zweier verschiedener Materialien
gefertigt, welche hinsichtlich der Wärmeausdehnung gegeneinander wirken, so daß
die Gesamtlänge des Pendelstabes unabhängig vor, der herrschenden Temperatur wird.
Auf diese Weise lassen sich Körper zusammensetzen, denen eine ganz besondere Wärmeausdehnungszahl
zu eigen ist, allerdings nur im Rahmen der vorkommenden Werte, jedoch haben alle
diese kombinierten Körper als Ganzes gesehen wieder die Eigenschaften aller Stoffe,
nämlich, daß ihre Temperaturausdehnungskennlinie stetig verläuft und über sehr weite
Temperaturgebiete nahezu linear mit der Temperatur bleibt.Attempts were made early on to find materials that would be in them
make an exception, but without any noteworthy success, for temperature compensation
of pendulum clocks one has z. B. the pendulum rod made of rods of two different materials
manufactured, which act against each other in terms of thermal expansion, so that
the total length of the pendulum rod is independent of the prevailing temperature.
In this way, bodies can be put together that have a very special coefficient of thermal expansion
is own, but only within the framework of the occurring values, but all have
this combined body seen as a whole again the properties of all substances,
namely, that their temperature expansion curve runs steadily and over a very wide area
Temperature areas remain almost linear with temperature.
Der Erfindungsgedanke liegt nun darin, einen Wärmeausdehnungskörper
zu schaffen, dessen Kennlinie unstetig und nicht linear mit der Temperatur verläuft,
d. h. daß die Wärmeausdehnungszahl bei stetiger Temperaturänderung unstetig verläuft
und die verschiedensten, auch negative Werte dabei wahlweise annehmen kann, mit
anderen Worten also einen Körper, dessen Längenänderung z. B. bei steigender Temperatur
in beliebiger Weise und Reihenfolge einstellbar sprunghaft, bald zu Null, bald größer
als Null oder aber auch kleiner als Null werden kann, und diese sprunghafte Änderung
an den einmal eingestellten Temperaturwerten stets in entsprechender Weise stattfindet,
gleichgültig in welchem Sinne die Temperaturänderung des Körpers verläuft.The idea of the invention now lies in a thermal expansion body
to create the characteristic curve of which is discontinuous and not linear with the temperature,
d. H. that the coefficient of thermal expansion is discontinuous with constant temperature change
and can optionally assume the most varied, including negative values, with
in other words, a body whose length change z. B. with increasing temperature
Can be set in any way and in any order by leaps and bounds, now to zero, now greater
can be zero or less than zero, and this sudden change
always takes place in a corresponding manner at the temperature values set once,
regardless of the direction in which the body's temperature changes.
Nach der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß Ausdehnungsteile
gleicher Längenabmessungen, aber verschiedener Ausdehnungszahlen und/oder solche
verschiedener Längenabmessungen, aber gleicher Ausdehnungszahlen und/oder solche
beliebiger Längenabmessungen und Ausdehnungszahlen zu einem Ausdehnungskörper vereinigt
sind, und daß sie jeweils mit einem der beiden, die wirk-Same Ausdehnung bestimmenden
Endstücke fest verbunden oder aber auch, mindestens eines von ihnen, ohne feste
Verbindung mit den Endstücken, in Führungen gehaltert sind, und daß sie mit einer
oder mehreren Einrichtungen zum Zwecke der Kraftüberleitung von oder nach anderen
Ausdehnungsteilen bzw. einem oder beiden Endstücken versehen sind.According to the invention this is achieved in that expansion parts
the same length dimensions, but different expansion coefficients and / or such
different length dimensions, but the same expansion numbers and / or such
Any length dimensions and expansion numbers combined into one expansion body
are, and that they are each with one of the two that determine the effective seed extension
End pieces firmly connected or also, at least one of them, without fixed
Connection with the end pieces, are held in guides, and that they are with a
or several devices for the purpose of transferring forces from or to others
Expansion parts or one or both end pieces are provided.
In der Zeichnung ist ein einfaches Beispiel schematisch dargestellt:
Die senkrecht zur wirksamen Ausdehnungsrichtung gelegenen Endebenen 9 und io bestimmen
die jeweilige Gesamtlänge i i des Wärmeausdehnungskörpers. Die einzelnen Teile 2,
4 5 und 6 haben eine sehr kleine, das Teil 3 eine sehr große und das Teil i eine
mittlere Ausdehnungszahl. Zur Erläuterung der Wirkungsweise wird gleichförmig steigende
Temperatur angenommen. Bei der Temperatur t, wirken Teil 2, 3 und 4 zusammen. Die
Gesamtlänge ii wird im Maße von Teil 3 kleiner werden, bis (Fig.2) bei der Temperatur
t2 Teil i die Ebene 8 erreicht und nun durch Zusammenwirken von Teil i, Ebene 8,
Teil 3 und 4 eine Schwächung der Verkürzung hervorruft. Dies bleibt so lange wirksam,
bis (Fig.3) Teil 3 die Ebene io berührt und somit die Wärmeausdehnung zu Null wird.
Fig. 4 zeigt, wie Ebene 7 mit wachsendem Teil i das Teil 6 der Ebene 9 erreicht
hat und ein Wachsen der Gesamtausdehnung i i im Sinne von Teil i erfolgt, bis durch
Wachsen des an io anliegenden Teiles 3 eine überholung der Ebene 7 durch die Ebene
8 stattfindet (Fig. 5), wodurch nun durch Zusammenwirken von Teil 3 und 5 die Ausdehnungszahl
durch Teil 3 bestimmt wird.A simple example is shown schematically in the drawing:
Determine the end planes 9 and io perpendicular to the effective direction of expansion
the respective total length i i of the thermal expansion body. The individual parts 2,
4 5 and 6 have a very small one, part 3 a very large one and part i one
mean expansion factor. To explain the mode of operation is steadily increasing
Temperature assumed. At temperature t, parts 2, 3 and 4 work together. the
Overall length ii will decrease in proportion from part 3 to (Fig.2) at temperature
t2 part i reaches level 8 and now through the interaction of part i, level 8,
Part 3 and 4 causes a weakening of the shortening. This remains in effect as long as
until (Fig.3) part 3 touches the plane io and thus the thermal expansion becomes zero.
4 shows how level 7 reaches part 6 of level 9 as part i increases
and the total extent i i increases in the sense of part i until through
Growing of the part 3 adjacent to io an overhaul of the level 7 by the level
8 takes place (Fig. 5), which now, through the interaction of parts 3 and 5, the expansion number
is determined by Part 3.
Die Ausdehnungskennlinie verläuft also bei gleichmäßig steigender
Temperatur zuerst stark, dann schwächer fallend, bleibt schließlich parallel der
Nullinie, um schließlich wieder zu wachsen.The expansion characteristic therefore runs steadily increasing
The temperature first falls sharply, then falls less, and finally remains parallel to the
Zero line to eventually grow again.