JP2002156256A - 測定管を曲げ加工するための方法 - Google Patents

測定管を曲げ加工するための方法

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 直線的な、つまり曲げ加工されていない測定
管の長さを製品大きさのために予め規定することがで
き、ひいては曲げ加工される測定管全てが、統一的に相
応して短縮された最終長さを得られるような、測定管を
曲げ加工するための方法を提供する。 【解決手段】 管部材１に可撓性の支持体２を挿入し、
支持体を、管部材１の第１端部が閉鎖されるように第１
端部に固定し、支持体の最大外径ｄ２を管部材ｄ１の内
径より小さく構成し、管部材を流体ｆｘで充填し、その
あと流体を完全に凝固させ、支持体２と凝固させられた
流体とで充填された管部材１′を開放されたプレス成形
型３に挿入し、プレス成形型を閉鎖し、これにより管部
材１′を所望の形に曲げ加工し、プレス成形型３を開放
し、曲げ加工された管部材１″を取り外し、凝固させら
れた流体を溶融させ、そのあと支持体２および溶融され
た流体を、曲げ加工された管部材１″から取り除く段階
で行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、所定の内径と所定
の外径とを有する測定管および所望の形に合わせられた
２部分から成るプレス成形型と、予め規定された長さの
管部材とを用いて、コリオリ型質量流量センサのための
測定管を所望の形に曲げ加工するための方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】このような形式の質量流量センサを、単
数もしくは複数の測定管の形に基づき２つの部類、つま
り少なくとも１つの直線的な測定管を有する質量流量セ
ンサと、少なくとも１つの曲げ加工された測定管を有す
る質量流量センサとに分類することができる。曲げ加工
された複数の測定管を有する質量流量センサにおいて、
測定管が１平面上で曲げ加工されている、つまり測定管
のそれぞれの軸線がこの平面上に位置していることが本
発明にとって重要である。
【０００３】このような測定管は例えばＵ字状に曲げ加
工されているか（米国特許第５３９４７５８号明細
書）、極めて扁平に曲げ加工されているか（米国特許第
５７９６０１１号明細書）、またはＶ字状に曲げ加工さ
れている（欧州特許出願第００１１００９１．６号明細
書）。
【０００４】一平面上で曲げ加工されたこのような測定
管は所定の内径および外径とを有しており、これらの測
定管を所望の形で、２部分から成るプレス成形型を用い
て曲げ加工することができる。このプレス成形型は測定
管の所望の形に合わせられている。
【０００５】大抵加熱されて曲げ加工される管は、汎用
の形式では、できるだけ非圧縮性の充填材料で充填され
なければならない。この非圧縮性の充填材料によって横
断面の形、つまり相応した円形状横断面が、曲げ加工後
にできるだけ変形せずに保たれるように保証される。
【０００６】曲げ加工部および曲げ加工された測定管
の、必要な高い機械的／幾何学的な精度を達成するため
に、コリオリ型質量流量センサのための測定管を曲げ加
工する際に単に非圧縮性の充填材料だけを用いた汎用の
方法では不十分である。
【０００７】さらに製造合理化の理由から、曲げ加工さ
れた測定管がその長さに関連して、もはや加工、特に短
縮されないことが絶対的に必要である。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、直線
的な、つまり曲げ加工されていない測定管の長さを製品
大きさのために予め規定することができ、ひいては曲げ
加工される測定管全てが、統一的に相応して短縮された
最終長さを得られるような、測定管を曲げ加工するため
の方法を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明の方法では、 −管部材に可撓性の支持体を挿入し、 −−該支持体を、管部材の第１端部が閉鎖されるように
該第１端部に固定し、 −−前記支持体の最大外径を管部材の内径より小さく構
成し、 −管部材を流体で充填し、そのあと該流体を完全に凝固
させ、 −支持体と凝固させられた流体とで充填された管部材を
開放されたプレス成形型に挿入し、 −該プレス成形型を閉鎖し、これにより前記管部材を所
望の形に曲げ加工し、 −プレス成形型を開放し、曲げ加工された管部材を取り
はずし、 −凝固させられた流体を溶融させ、そのあと前記支持体
および溶融された流体を、曲げ加工された管部材から取
り除く段階で行うようにした。
【００１０】
【発明の効果】本発明による第１の有利な構成に基づ
き、２８０℃より低い温度で凝固する流体が使用され
る。
【００１１】さらにこの本発明による第１の有利な構成
に基づき、流体として、溶融されたビスマスが使用され
る。第２の有利な構成では流体が５０℃より低い温度で
凝固する。
【００１２】別の有利な実施例では、流体として、溶融
されたウッド合金、または水溶液、特に水、またはワッ
クスもしくは油が使用される。
【００１３】本発明による第１の構成に基づき、支持体
としてコイルばねが使用されており、有利にはこのコイ
ルばねは、ギャップリングを用いて管部材内でセンタリ
ングされる。有利にはこれらの場合に、互いに接触して
位置する巻条を有するコイルばねが使用される。
【００１４】流体を支持体と共に使用することによっ
て、コリオリ型質量流量センサの測定管を高い精度での
曲げ加工することが可能である。
【００１５】本発明の特徴に基づき支持体は、測定管の
内径より小さい最大直径を有しているので、凝固された
流体が再び液状に戻された後、曲げ加工後に支持体を測
定管から簡単に取り出すことができる。
【００１６】曲げ加工後の高い精度、つまり曲げ領域に
おける測定管の、完全に影響を受けない横断面を、出願
人の見解に基づき、以下のことによって得られるのが分
かる。すなわち凝固された流体が、充填材料として高い
精度に対する主要な役割を果たし、かつ支持体と測定管
の内壁との間に凝固された流体の薄い層（支持体の薄い
流体層）をることが高い精度に対する残りの役割を果た
す。
【００１７】
【発明の実施の形態】次に図面に示した実施例に基づき
本発明の実施形態を詳説する。
【００１８】図面には本発明による方法の連続する段階
を示した。これらの図面において、機能的に同じ部材は
重要である場合にだけ繰り返し示し、これらの機能的に
同じ部材には、異なる図面においても同じ部材番号を付
与した。
【００１９】図１には、管部材１の断面図が示されてい
る。この管部材１は管ロッド（図示せず）から所望の長
さＬで切り離されている。この長さＬは測定管として使
用したい曲げ加工された管部材の、曲げ加工後の所望の
長さから簡単な形式で得られる。この管部材１は内径ｄ
１を有していて、汎用の形式では貴金属から製造されて
いる。
【００２０】図２には可撓性の支持体２の概略図が示さ
れている。この支持体２は図１に示した管部材の長さＬ
より長く形成されている。この支持体２は管部材１の内
径ｄ１より小さい最大外径ｄ２を有している。支持体２
の一方の端部には閉鎖体２１がねじ締結されている。こ
の閉鎖体２１は管部材１を閉鎖するのに適している。
【００２１】しかし支持体を別の形で構成することも可
能である。この支持体は単に環状部材の撓みに追従する
ことができ、かつ横断面形状と、まだ曲げ加工されてい
ない状態において存在する、管部材の内壁と支持体との
間の間隔とを保持することができさえすればよい。
【００２２】図３には管部材１に支持体２が差し込まれ
た後の図が示されている。閉鎖体２１は目下、管部材１
の一方の端部に位置している。この管部材１の他方の端
部には、管部材１の長さＬよりも支持体２が長いことに
基づき、閉鎖体２１を支持する端部とは反対側の、支持
体２の端部が突出している。したがってこの管部材１は
前記端部で液密に閉鎖されている。
【００２３】図４には再び、支持体２の差し込まれた管
部材１が示されている。しかしこの図では、矢印で示し
たように、管部材と支持体との間の中間室が流体ｆｘで
充填されており、支持体が中空である場合にはこの支持
体自体も流体ｆｘで充填されている。このあと流体ｆｘ
を完全に凝固させることができる。この状態では管部材
に部材番号１′が付与されている。
【００２４】図３および図４にはさらに破線で示したよ
うに、有利な１実施例に基づき支持体２をギャップリン
グ２２を用いて管部材１内でセンタリングすることがで
きる。
【００２５】図２〜図４にはそれぞれ有利な支持体２と
してコイルばねが示されている。有利にはこのコイルば
ねの巻条は互いに接触して位置している。
【００２６】流体ｆｘとしては、当該流体の凝固温度が
管部材１および支持体２の溶融温度より数百度℃低いあ
らゆる流体が適している。この観点から融点の低い金
属、例えばいわゆるビスマスまたはいわゆるウッド合
金、しかしまた水溶液、特に水、または例えばワックス
または油のような有機化合物を使用することができる。
【００２７】図５には開放された状態のプレス成形型３
が概略的に示されている。このプレス成形型３は上方部
分３１と下方部分３２とを有している。このプレス成形
型３は曲げ加工された管部材１の外径と所望の形とに合
わせられている。
【００２８】このために上方部分３１には第１の溝３１
１が、かつ下方部分３２には第２の溝３２１が位置して
いる。両溝は半円形状面の形の横断面を有している。こ
の半円直径は管部材１の外径と同じである。上方部分３
１の横断面は、プレス成形型が閉鎖された際に下方部分
３２の横断面と合わさって完全な円形を成す。下方部分
３２には曲げ加工させたい管部材１′のためのストッパ
３３が設けられている。
【００２９】プレス成形型３の２つの溝３１１，３２
１、ひいては曲げ加工された管部材の所望の形は、曲げ
加工された管部材の軸が位置する平面を有している。２
つの溝３１１，３２１はこの平面にＶ字状に形成されて
いる。
【００３０】図６には図５に示した開放された状態のプ
レス成形型３が概略的に示されている。このプレス成形
型３の下方部材上では、支持体２と凝固された流体ｆｘ
とを有する図４に示した管状部材１′が、ストッパ３３
に当接するまで挿入されている。
【００３１】図７には、閉鎖によって曲げ加工された管
部材を有する、図６に示したプレス成形型３の閉鎖され
た状態が示されている。この管部材はこの状態では部材
番号１″が付与されている。本発明の課題についての記
述で記したように、曲げ加工された管部材１″が撓みに
よってまっすぐな管部材１の長さＬより短くなるのが分
かる。
【００３２】最後に図８には、プレス成形型３から曲げ
加工された管部材１″を取り外そうとしている状態で
の、再び開放されたプレス成形型３が示されている。凝
固した流体が溶かされ、そのあと支持体２と流体ｆｘと
が取り除かれる。このことは図８において矢印で示され
ている。この曲げ加工された管部材１″を各加工なしに
測定管としてそのまま使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】曲げ加工させたい管部材の断面図である。
【図２】支持体の平面図である。
【図３】図２に示した支持体を差し込んだ、図１の管部
材の平面図である。
【図４】流体を充填した状態の、図３に示した管部材の
平面図である。
【図５】開放された状態のプレス成形型の概略図であ
る。
【図６】凍結した流体と支持体とを有する管部材が嵌め
込まれた状態で示した、図５のプレス成形型の概略図で
ある。
【図７】閉鎖された状態のプレス成形型および閉鎖によ
って曲げ加工された管部材の概略図である。
【図８】曲げ加工された管部材を取り出すために再び開
放されたプレス成形型の概略図である。
【符号の説明】
１，１′，１″ 管部材、 ２ 支持体、 ３ プレス
成形型、 ２１ 閉鎖体、 ２２ ギャップリング、
３１ 上方部分、 ３２ 下方部分、 ３３ストッパ、
３１１，３２１ 溝、 Ｌ 長さ、 ｄ１ 内径、
ｄ２ 直径、ｆｘ 流体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ルーベン キーファー スイス国 ビンニンゲン ケルンマットシ ュトラーセ ９ Ｆターム(参考） 2F035 JA02 4E063 AA04 BA01 CA02 HA04 MA30

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 所定の内径（ｄ１）と所定の外径とを有
    する測定管および所望の形に合わせられた２部分から成
    るプレス成形型（３）と、予め規定された長さ（Ｌ）の
    管部材（１）とを用いて、コリオリ型質量流量センサの
    ための測定管を所望の形に曲げ加工するための方法にお
    いて、 次のような段階、すなわち −前記管部材（１）に可撓性の支持体（２）を挿入し、 −−該支持体（２）を、管部材（１）の第１端部が閉鎖
    されるように該第１端部に固定し、 −−前記支持体（２）の最大外径（ｄ２）を管部材（ｄ
    １）の内径より小さく構成し、 −前記管部材（１）を流体（ｆｘ）で充填し、そのあと
    該流体（ｆｘ）を完全に凝固させ、 −支持体（２）と凝固させられた流体（ｆｘ）とで充填
    された管部材（１′）を開放されたプレス成形型（３）
    に挿入し、 −該プレス成形型（３）を閉鎖し、これにより前記管部
    材（１′）を所望の形に曲げ加工し、 −プレス成形型（３）を開放し、曲げ加工された管部材
    （１″）を取り外し、 −凝固させられた流体を溶融させ、そのあと前記支持体
    （２）および溶融された流体（ｆｘ）を、曲げ加工され
    た管部材（１″）から取り除く段階で行うことを特徴と
    する、測定管を曲げ加工するための方法。
  2. 【請求項２】 ２８０℃より低い温度で凝固する流体
    （ｆｘ）を使用する、請求項１記載の方法。
  3. 【請求項３】 前記流体（ｆｘ）として、溶融されたビ
    スマスを使用する、請求項２記載の方法。
  4. 【請求項４】 ５０℃より低い温度で凝固する流体（ｆ
    ｘ）を使用する、請求項２記載の方法。
  5. 【請求項５】 前記流体（ｆｘ）として、溶融されたウ
    ッド合金を使用する、請求項４記載の方法。
  6. 【請求項６】 前記流体（ｆｘ）として、水溶液、特に
    水を使用する、請求項４記載の方法。
  7. 【請求項７】 前記流体（ｆｘ）として、ワックスまた
    は油を使用する、請求項４記載の方法。
  8. 【請求項８】 前記支持体（２）としてコイルばねを使
    用する、請求項１記載の方法。
  9. 【請求項９】 前記コイルばねを、ギャップリング（２
    ２）を用いて管部材（１）内でセンタリングする、請求
    項８記載の方法。
  10. 【請求項１０】 互いに接触して位置する巻条を有す
    る、放圧されたコイルばねを使用する、請求項８記載の
    方法。
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