DE1573937A1 - Bourdon-Manometer - Google Patents

Description

PATENTANWALT DfPL.-JNQ. QERHARD SCHWAN

8 MÖNCHEN 8 · QOERZEK. STRASSE 15

8. öez. 1366

VDO LUFTFA HRTGERÄ'TE ÜJERK

Adolf Schindling GrabH
Frankfurt/iß* »Ksddsrnheim» An das Sandeimiihle 13

Baurdon-fflanometsr

Die Erfindung betrifft sin Bourdon-flüanonetör der aus der deutschen Patentschrift 301 853 bekannten Art, bei dem die Übertragung dsr Bewegung des freien Endes der Bourdon-Feder auf die Zeigerkelle mittels eines Bandes erfolgt, das um die Zeigerkelle geschlungen und an einer Stelle mit Bezug auf die Zeigerkelle festgelegt 1st und dessen eines Ende mit dem freien Ende der Bourdon-Feder verbunden ist.

Bai Bourdon-Federn ist ein vollkommen linearer Zusammenhang zwischen Äeßgrößo (Druck) und Federauelenkung nicht sicherzustellen. Im allgemeinen nimmt der Auslenkungezuuiachs mit steigender ffeSgrö3e ab· Dies hat zur Folge, daß bekannte Manometer mit Bewegungsübertragung durch Band entweder mit einer der Nlcntlinearitäfc dar Bourdon-Feder entsprechend

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nichtlinoar getollten Skala ausgestattet »erden müssen öder nur In einem verhältnismäßig kleinen meßbereich hinreichende Genauigkeit aufweisen·

Der Erfindung liegt insbesondere die Aufgäbe zu Grund, den geschilderten mangel mit kleinetmägllchen Aufwand zu beheben. Diese Aufgabe udrd bei einen Bourdan-Blanometer der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelSat, daß das Band

eine auf der Zeiger me He engebrachte fCorrekturtfalze geschlungen ist, deren Umfangsfläche entsprechend einer vorbestimmten Abhängigkeit von Meßgröße und Zeigerausschlag unterschiedlichen Abstand zur Zeigeratellenachee hat·

Durch geeignete Formgebung der Korrskturwalze ist ee grundsätzlich möglich, beliebige Abhängigkelten zwischen ReSgrSSe und Zeigerausschlag zu erhalten· De meist eine lineare Abhängigkeit erwünscht ist, wird zweckmäßig die Umfangefläche der Korrekturwalze derart geformt und mit Bezug auf die Zeigerwellenachse angeordnet» daß die Nichtlinearität zwischen Bandaualsnkung und Zeigerdrehung ungefähr spiegelbildlich gleich der Nichtllnearität zwischen ieSgroSe und Auslenkung der Bourdon-Feder ist. Dabei kenn eins für die Praxis in vielen Fällen bereite ausreichende Korrektur in einfacher Weise durch eine Korrekturwalze mit kreisförmiger Umfsngsflache bewirkt werden, die derart exzentrisch zur Zsigsrwsllenachee liegt, daß mit wachsendem Zeigerausschlag dsr Abstand der Unfangefläche von der Zeigerwellenachae

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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorzugsweise dea. vom freien Ende der Bourdon-Feder abliegende Bandende gegen dae Gehäuse verspannt« Diese Art der Verspannung ist einfacher und billiger als die herkömmliche Vorspannung mittels einer unmittelbar an der Zeigerwelle angreifenden Spiralfeder· Außerdem ivird Einbauraum in axialer Richtung eingespart.

Venn daa Band in an sich bekannter Weise um eine Umlenkrolle geführt ist, was insbesondere bei Instrumenten mit zur Bourdon-Feder konzentrischer Zeigeranordnung erforderlich ist, um die Zugrichtung des Bandes mit der Bewegungsrichtung dee freien Endes der Bourdon-Feder auszurichten, kann vorteilhaft die Umlenkralle zwecks Nullpunkteinetellung verstellbar angeordnet sein. Zweckmäßig sitzt in einem solchen Fell die Umlenkrolle exzentrisch auf einer im Gehäuse drehbar gelagerten Stellscheibe·

Die Erfindung ist im folgenden an Hand von Ausführungabelepielen in Verbindung mit den Zeichnungen näher erläutert.

Ee zeigt*

Figur 1 eine Draufsicht auf ein arfindungsgemäß ausgebildetes Bourdon-Manometer mit konzentrisch angeordnetem Zeiger,

Figur 2 perepektlviach die wesentlichen Bauteile des Manometers nach Figur 1,

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Figur 3 Kennlinien des Manometers nach den Figuren 1 und 2,

Figur 4 ein Beispiel einer komplizierteren Korrekturfunktion,

Figur 5 die Auebildung einer der Korrekturfunktion nach Figur 4 entsprechenden Korrekturwalze und

Figur 6 eine Draufsicht auf ein erfindungsgemäS auegebildetes Bourdon-Manometer mit exzentrisch angeordnetem Zeiger«

Bsi dem Manometer nach Figur 1 und 2 ist an dem mit dem Gehäuse 1 fest verbundenen AnechluOetutzen 2 die Bourdon-Feder 3 in bekannter UJqiee angebracht. Die den Zeiger 4 tragende Zeigerwelle 5 iet um eine Achse 6 drehbar gelagert. Sie sitzt konzentrisch im Gehäuse 1. Mit der Zeigerwelle 5 ist sine Korrekturwalze 7 drehfest verbunden. Bei der AusfOhrungsform nach den Figuren 1 und 2 hat die Korrekturwalze 7 kreisförmigen Querechnitt. Ihre Achse β liegt exzentrisch mit Bezug auf die Zeigerwellenachse 6·

Am freien Ende 10 der Bourdon-Feder 3 1st ein Band 11 befestigt, das einmal um die Umfangeflache 12 der Korrekturwalze 7 geschlungen und dabei an einer Stella der UmfangaflBche 12 festgelegt ist. Des vom Federende 10 abliegende Ende des Bandes 11 ist mit einer Zugfeder 13 verbunden, die ihrerseits an elnom gehäusefeeten Stift 14 angebracht ist,

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Die Feder 13 hält dee Bend 11 in eilen Betriebestsllungen gestrafft·

Zttiectien dem Ende 10 der Bourdon-Feder 3 und der Zeigereelle 5 lSuft das Bpnd 11 un eine Unlenkrolle 15. Diese ist derert angeordnet, daß die Zugrichtung dee Bandee 11 in die Richtung der Bewegung fällt« die daβ Federende 10 bei Druckänderungen ausführt· Die Unlenkrolle 15 eitzt drehbar auf einen Lagerbolzen 17, der eeinereeite en einer Stellecheibe befeetigt ist, die un eine Achse 19 drehbar in Gehäuee 1 gelagert ist· Die Drehachse 20 der Unlenkrolle 15 liegt exzentrisch nit Bezug auf die Achee 19 der Stellscheibe

IBlrd die Bourdon-Feder 3 Ober den AnschluSetutzen 2 nit Oruck beaufschlagt wird das freie Federende 10 ausgelenkt· Der Federweg ist aber nicht proportional zun Druck, sondern ändert sich entsprechend der in Figur 3 voll ausgezogenen Kurve a. Den wird dedurch entgegengewirkt, daß der radiale Abstand zwischen den Auflaufpunkt des Bandes 11 auf der Korrekturwalzs 7 einerseits und der Achse 6 der Zeigerkelle anderereeits nit wachsender Auelenkung etetig abninnt. Dies hst zur Folgs, dad zwiechen den Federweg und der Anzeige (gleich Winksldrehung des Zeigers 4) sin Zusannenhsng genfiß der in Figur 3 gestrichelten Kurve b besteht. Es wird also dis Nlchtllnesritet zwischen Bandauelenkung und Zeigerdrehung spiegelbildlich gleich der Wichtlinsarität zwischen «eögrBSe und Auslenkung der Bourdon-Feder gehalten, eo deß sich ein linearer Zueannenhang zwischen Me8gro*8e und Zsigerdrshung

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alnatallt (atrlohpunktiatte Kurve c in Figur 3)· Dadurch vird ea aSgUch, eine linear geteilte Skala zu varvendan.

Durch Verdrehen der Stellacheibe 18 ui die Achse 19 kann ferner der Nullpunkt einjuatlert «erden·

Bai besondere hohen GenaulgkeitaansprOchen kann die Korrekturvalze eine Uafangafor« erhalten, dia genau dar erforderlichen Konpeneationafunktion entspricht· Ale Beispiel zeigt Figur 4 eine beliebige, vereinfacht dargestellte Koapeneationa· funktion und Figur 5 die zugehörige Korrekturvalze 22, deren Kontur 23 sich aus einer übertragung der aua der Kompensation*· funktion zu entnehmenden Radien R«» R* uea· bie R ergibt·

flhrend dar Xnatrunententyp nach Figur 1 für eine 270°-5kala geeignet ist, veranschaulicht Figur 6 ein arfindungageaäB aufgebautee Instrument für 90°-Skala. Die Zeigemella 5 let ie) RachtackgehBuae 25 exzentrisch gelagert. Auf aina Ualenkrolle kann bal dieaer AuefUhrungefor* verzichtet «erden.

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Claims (1)

PatsntensprOchs

1. Bourdon-etonoaeter, bei daa die übertragung dar Beaagung dee freien Endee der Bourdon-Feder auf dia Zeigereelle alttele einee Bandae erfolgt, daa ua die Zeigereelle geachlungen und en einer Stelle alt Bezug ' auf dia Zeigervelle feetgelagt let und daaeen eins· Ende alt de« freien Ende der Bourdon-Feder verbunden let, dadurch gekennzeichnet, d«8 dae Band (1t) ua eine auf dar Zaigaraalle (5) angabrechte Korrekturaalze (7,22) geschlungen let, daran Uafangefliehe (12,23) entsprechend einer vorbeetiMtan Abhlngigkait von MaBgrBSa und Zelgerauaeohlag unterschiedlichen Abstand zur Zelgervellonachee (6) hat·

( 2« Bourdon-Benoaeter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dae die Itafangafllche (12, 23) der Korrekturaelze (7, 22) derart geforat und alt Bezug euf die Zelgeraellenechee (6) angeordnet let, dsβ die MlchtUnearitlt zalaohen Bendaualenkung und Zeigerdrehung ungaflhr spiegelbildlich gleich der Niotttlineeritlt zaieehan BeBgrBBa und Auslenkung dar Bourdon-Feder (3) let·

S* Bourdon-Menoaeter nech Anapruch 2, dadurch gekennzeichnet, dad die Korrektur··lze (7) eine krelefBralge Uafenge-

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fluche (12) hat und derart exzentrlech zur Zeiger«ell«nachee (6) liegt, daß «it wachsende« Zeigerauaechlag der Abatend der itafangeflKche (12) von der Zelgervellenachae (6) abniant·

4« Bourdon-ftanoaeter nach eine« der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß daβ vo« freien Ende (10) der Bourdon-Feder (3) abliegende Bandende gegen dee Cehluea (1, 25) verspannt iet«

S· Baurdon-aanoaeter nach eine· der vorhergehenden Ansprüche, bei de« dae Bend u« eine Ualenkrolle geführt iet, dadurch gekennzeichnet, dafl die Ualenkrolle (15) zwecke Nullpunkt· einetellung veretellbar engeordnet let·

6· Bourdon-ftanoaeter nach Anepruch 5, dedurch gekennzeichnet, de8 die Ualenkrolle (15) exzentriech auf einer 1« Gehluee (1) drehbar gelagerten Stellecheibe (18) eitzt.

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