用于流量传感器的流动管和用于制造流动管的方法

文档序号:1382511 发布日期:2020-08-14 浏览:31次 >En<

阅读说明:本技术 用于流量传感器的流动管和用于制造流动管的方法 (Flow tube for a flow sensor and method for producing a flow tube ) 是由 T·奥特 H·卡萨斯 R-P·雅各比 P·许策 于 2019-01-08 设计创作,主要内容包括:本发明是一种带有包括至少一个第一壳体半部(12)和第二壳体半部(14)的壳体(12,14)的流动管(10),其中每个壳体半部(12,14)具有为了与分别另一壳体半部(12,14)组合确定的联接面(20,22),其中联接面(20,22)包夹针对挡板元件(16)的支承间隙(30),其中联接面(20,22)在支承间隙(30)之外借助于各一个碰撞面区段(32,34)部分区段地彼此处于碰撞且壳体半部(12,14)在支承间隙(30)之外且在碰撞面区段(32,34)之外材料配合地彼此组合;以及一种用于其制造的方法,即用于材料配合地连接壳体半部(12,14)的方法。(The invention is a flow duct (10) having a housing (12,14) comprising at least one first housing half (12) and a second housing half (14), wherein each housing half (12,14) has a coupling surface (20,22) which is defined for combining with the respective other housing half (12,14), wherein the coupling surfaces (20,22) enclose a bearing gap (30) for a baffle element (16), wherein the coupling surfaces (20,22) partially collide with one another outside the bearing gap (30) by means of a respective collision surface section (32,34) and the housing halves (12,14) are combined with one another outside the bearing gap (30) and outside the collision surface sections (32,34) in a material-fit manner; and a method for the production thereof, namely for the material-locking connection of housing halves (12, 14).)

用于流量传感器的流动管和用于制造流动管的方法

技术领域

本发明涉及一种流动管、尤其如下流动管,其考虑作为流量传感器(Durchflusssensor)的中心构件,一种带有这样的流动管的流量传感器以及一种用于制造流动管的方法。

背景技术

流量传感器(流动量传感器(Flowsensor))和由此包括的流动管基本上本身已知,例如由US 4,083,245、DE 10 2010 040 287 A1、或EP 0 331 773 A1已知。

在医用技术中,流量传感器例如在控制和/或调节呼吸器械的情形中被使用,以便测量和/或控制患者流量。在一些应用方案中有利的是,流量传感器直接安装在所谓的患者管道(Patiententubus)和患者过滤器之后。对于这种情况,传感器必须可测量沿两个方向的流量(双向),即由呼吸器械至患者且反过来。

在开头提到的类型的已知的流量传感器的情形中,流动体作为在通过流动管限定的流动通道中的阻挡(Widerstand)布置。流动体在下面相应于通常的术语称为挡板元件。挡板元件在穿流流动管的情形中引起压降。在挡板元件上的该压降被测量且被测量的压降是针对穿过流动管的相应的流量的程度。

标准的要求确定,用于患者的呼出阻挡和呼入阻挡(在下面称为抵抗)根据应用不允许超过确定的值。出于该原因,挡板元件必须如此设计,以至于专门的差压在确定的流量的情形中不被超过。作为另外的边界条件,应考虑独立的差压传感器。其具有沿吸气和呼气方向的特定的测量范围,从而挡板元件必须如此设计,以至于最大可测量的差压在最大待测量的流量的情形中不被超过。在大多数情况下,为了测量值处理,差压借助于A/D转换器数字化且借助于在呼吸器械中存储的查询表转换成流量测量值。因为为了控制呼吸器械,特别是在较低的流量的情形中,需要流量的良好的确定,挡板元件必须相应地如此设计,以至于存在在流量和差压(流量dp)之间的传感器特征上的行为(特性曲线)中的足够的提升(Steigung)。

在作为阻挡的圆形的挡板的情形中,产生非线性的特性曲线。这使得不仅在低流量范围中的较高的分辨率的实现,而且鉴于抵抗的正常的要求的满足非常困难。有利地且现有技术是,实现带有线性的特性曲线的传感器,其经常由在传感器的壳体的两个半部之间的可变的开口以及带有特别的内部几何形状的壳体构成,其引起期望的流动拓扑结构。可变的开口借助于用作挡板元件的阀片实现。阀片随着变得较大的流量相应地更强地打开,从而压降成比例地下降。在阀片之前和之后,以足够的间距(取决于流动拓扑结构)布置有压力测量部位,以便可测量尽可能固定静态压力。

传感器的阀片在大多数情况下由钢或塑料、例如迈拉(Mylar,有时称为聚脂薄膜)(EP 0 331 733 A1)构成,且壳体根据应用情况(一次性或可回收)由合适的塑料制成。在挡板元件上的压降和产生的差压决定性地通过在相应的流量数量的情形中贯穿开口的大小来确定。贯穿开口的大小又通过阀片的开启行为以及阀片本身的大小确定。阀片的开启行为决定性地由通过流入的气体施加到阀片上的力、阀片的材料性质、阀片轮廓和阀片的支承确定。作用到阀片上的力此外取决于气体的流入性质,其此外又取决于壳体半部的内部几何结构,但是同样取决于相应的气体的密度。

在双向的传感器的情形中有利的是,特性曲线沿两个方向是相同的。在EP 0 331773 A1中描述了这样的传感器的实际的设计方案,且此外提及了,阀片在相应的壳体中的无应力的支承为先决条件。

整个影响参量整体上得出传感器的构件公差(串联散射(Serienstreuung))且确定了产生的传感器特定的测量准确度。较高的测量准确度始终是值得期望的且例如然后是特别有利的,当不可通过使用者在使用之前执行校准时(例如在急救服务中的紧急情况中)。

特性曲线的串联引起的散射和因此流量传感器的测量准确度在较大的程度上通过相应的阀片的开启行为的可重复性(阀片开启特征)来影响。如上面阐释的那样,这此外取决于在传感器的壳体半部之间的阀片的支承。支承越可重复地实施,阀片的开启行为同样越可重复。在EP 0 331 773 A1中描述了阀片在安装在壳体半部中的销上的支承。如果此时第二壳体半部接合,根据在壳体半部中的间隙几何形状的成型,阀片要么被夹持要么松动地处于支承间隙(Lagerungsspalt,有时称为安置间隙)中。夹持力取决于阀片材料的厚度公差和支承间隙的宽度。支承间隙的宽度取决于接合方法的制造公差以及壳体半部的公差。

在阀片的夹紧中,将应力带入到阀片材料中,其影响开启行为。应力在材料中通过夹持构造得如何强,首先通过阀片材料的机械稳定性和壳体半部的形状确定,利用其夹持阀片材料。由更硬的材料构成的阀片可出于该原因更好地夹持。

在松动的支承的情形中,阀片的开启行为通过阀片材料厚度关于支承间隙的几何结构(支承间隙几何结构)来确定。在支承间隙中,阀片材料可取决于阀片的开启的程度来移动。当阀片被流入时,其在下游被挤压到支承间隙和壳体半部的下游(位于下游)的支承面处。通过阀片的开启,材料在支承间隙中沿朝着另一壳体半部的方向弯曲,例如取决于支承的类型,直至其在上游贴靠在壳体半部和支承间隙的上游(位于上游的)的支承面处。阀片然后在壳体半部处在下游仅还贴靠在支承间隙的内棱边上。该在松动的支承的情形中在支承间隙中可能的相对运动意味着,阀片相比在夹入的状态中可进一步开启。如果此时支承间隙改变,例如取决于填充(chargenabhängig),获得带有不同的特征的特性曲线走向的传感器。

在现有技术中此外已知,两个塑料壳体半部例如通过超声焊接接合(DE 10 2010040 287 A1)。超声焊接然而具有如下缺点,为了接合,必须利用两个壳体半部中的一个行进一个路径,以便使其能量指向件(Energierichter)塑化且与另一固定的壳体半部焊接。因此,在此,产生的支承间隙取决于塑料构件的公差且此外取决于行驶路径准确度以及在超声焊接的情形中的能量输入的过程控制。此外,利用该方法不可避免地将振动带入到阀片材料中,这可导致挡板元件的材料的损坏。尤其,当阀片应有针对性地被夹持时,超声焊接方法通过上面提到的点更确切地说不适宜,因为由此夹持力不可足够可重复地设定。

发明内容

本发明的任务在于,说明一种流动管、尤其用于流量/流动量传感器的流动管,其确保挡板元件在流动管的两个壳体半部之间的可重复的支承。另一任务在于,说明一种用于制造这样的流动管的方法。

关于流动管,该任务根据本发明借助于带有权利要求1的特征的流动管解决。流动管包括第一壳体半部和第二壳体半部。两个壳体半部一起形成壳体。壳体用作流动管。每个壳体半部具有为了与分别另一壳体半部组合确定的联接面。两个壳体半部的联接面在彼此组合的(接合在一起的)状态中包括支承间隙。支承间隙设置用于容纳挡板元件,即如下挡板元件,其在通过壳体限定的流动通道中用作流动体。两个彼此组合的壳体半部的联接面在支承间隙之外与分别一个碰撞面区段部分区段地彼此处于碰撞。在此处提出的流动管中此外设置成,壳体半部在支承间隙之外且在碰撞面区段之外在材料配合区域中材料配合地彼此可组合且在准备好运行的流动管的情形中在支承间隙之外且在碰撞面区段之外在材料配合区域中材料配合地彼此组合。材料配合的组合通过激光焊接实现,且两个壳体半部在材料配合区域中通过激光焊接材料配合地彼此可组合。为此,两个壳体半部由适用于激光焊接的材料、尤其适用于激光焊接的塑料制成。两个壳体半部中的一个是激光透明的或至少在材料配合区域中是激光透明的且为此由相应的材料制成,尤其完全地或部分地由激光透明的塑料制成。另一壳体半部由吸收激光束的能量的材料制成,尤其在材料配合区域的区域中由这样的材料制成。吸收激光束的能量的材料可选地同样是塑料、尤其带有带入其中的促使激光束的能量的吸收的颗粒、例如炭黑颗粒的塑料。

优选地,两个壳体半部是透光的。透光的在此意味着,观察者通过相应的壳体部件或通过两个壳体部件一起可看穿且以该方式例如在医用器械、尤其呼吸器械中处于运行的流动管的情形中可控制(kontrollieren,有时称为监测),是否外部体位于流动通道中和/或阻止挡板元件的可动性。在这样的在该意义中透光的壳体部件的情形中尽管如此仅壳体部件中的一个是激光透明的,而另一壳体部件吸收激光束的能量。用于透光的和激光透明的壳体部件的可能的材料是MABS或PMMA。透光的且吸收激光束的能量的壳体部件例如由相同的材料制成,其中吸收物被带入到起吸收作用的壳体部件的材料中。

在带有搁放部(Abstellung)、尤其以环形弹性件(Ringfeder)的形式的搁放部和凹部、尤其在为了容纳环形弹性件确定的环形槽的凹部的流动管到两个壳体半部的联接面中的情形中,两个壳体半部中的一个是激光透明的或至少在搁放部或凹部的区域中是激光透明的。激光透明促使,在激光焊接中朝向壳体半部指向的激光束穿过激光透明的壳体半部(或其激光透明的区段),且另一壳体半部吸收激光束的能量。激光束的吸收以基本上本身已知的方式导致相应的壳体半部的材料的局部塑化且最终促使材料配合的连接。由于壳体部件的激光透明或壳体部件的局部激光透明,可实现在如下部位处的材料配合的连接,其处于接合在一起的壳体半部的容积内。

两个壳体半部也可都激光透明地实施,然后然而必须非常准确地将激光束聚焦到待焊接的部位上,因此区域被塑化且产生材料配合的连接。在此不利的是相比于带有激光能量吸收物的方法较大的需要的热影响区。

用于制造在此且在下面描述的类型的流动传感器的方法通过以下出众,即,方法至少包括如下步骤:在第一步骤中或第一方法阶段中,两个壳体半部接合在一起且甚至如此,使得一方面挡板元件在支承间隙中由两个壳体半部包围且另一方面两个壳体半部在支承间隙之外在碰撞面区段的区域中彼此处于碰撞。在第一步骤或第二方法阶段中,实现壳体半部在支承间隙之外且在碰撞面区段之外的材料配合的组合,即壳体半部通过激光焊接的材料配合的组合。

该解决方案的优点在于,借助于彼此处于碰撞的碰撞面确保支承间隙的限定的宽度。支承间隙可有针对性地例如针对阀片材料的厚度、刚性和/或另一特征性质来设计。

接合方法激光焊接是本身已知的且良好存在的接合方法。相比于例如超声焊接,没有振动带入到挡板元件的材料或壳体半部的材料中且由此避免不利的材料损坏。

通过两个壳体半部在支承间隙之外且在碰撞面区段之外通过激光焊接材料配合地彼此组合且在用于制造这样的流动管的方法中在碰撞面区段之外材料配合地通过激光焊接彼此组合,保证了,在制造材料配合的连接中支承间隙的限定的宽度不改变。如上面描述的那样,支承间隙的限定的宽度确保了挡板元件的限定的夹持或支承和因此挡板元件的限定的和可重复的开启行为。这又确保了可重复的特性曲线走向和因此在使用流动管作为用于流量传感器的基础的情形中,根据基于特性曲线的查询表来生成其测量值,在没有每个单个的流量传感器的特殊的校准的情况下的更准确的测量值。

本发明的有利的设计方案是从属权利要求的对象。在此使用的回引通过相应的从属权利要求的特征指向主权利要求的对象的另外的构造,且不应理解为对于回引的从属权利要求的特征组合的独立的对象的保护的得到的放弃。此外,鉴于权利要求以及说明书的设计,在排在之后的权利要求中的特征的更详细的具体化的情形中由如下出发,不存在在分别之前的权利要求以及对象的流动管的更通常的实施形式中的这样的限制。每个在说明书中对于排在后面的权利要求的方面的参考因此同样在没有特殊的说明的情况下相比可选的特征的描述详细地读取。最终,应指出如下,流动管同样可相应于从属的方法权利要求来改进,例如如此,使得流动管具有特征,其基于制造得出,且制造方法同样可相应于从属的装置权利要求来改进,例如如此,使得制造方法包括如下方法步骤,其在制造流动管的情形中导致流动管的一个或多个相应的特征,从而关于对于本发明的各个方面的公开内容(装置,方法)始终可互相参考。

在流动管的一种实施形式中,壳体半部中的一个在其联接面中具有至少一个搁放部,且另一壳体半部在其联接面中具有至少一个用于容纳搁放部的确定的凹部。壳体半部的材料配合的连接在搁放部和凹部的接触区域中实现,且壳体半部可借助于搁放部和凹部通过激光焊接材料配合地彼此组合,且在准备好运行的流动管中借助于搁放部和凹部通过激光焊接材料配合地彼此组合。这样的在壳体半部中的一个的联接面上突出的搁放部和在另一壳体半部的联接面中的为了容纳搁放部确定的凹部的接触区域或接触面用作材料配合区域。材料配合区域的位置确保制造材料配合的连接的位置的足够的空间上的间距,即在壳体半部的材料中在激光焊接中产生的局部的温度提高的区域与支承间隙和与碰撞面区段的足够的空间上的间距。这样的空间上的间距确保了,支承间隙的限定的宽度在激光焊接时且在因此促使的材料配合的连接的制造时不改变。

在流动管的另一实施形式中,支承间隙、碰撞面区段以及在联接面上的搁放部和凹部沿径向方向如此布置,以至于支承间隙相对于碰撞面区段处于碰撞面区段之前(即进一步“内部”)以及搁放部和凹部相对于碰撞面区段处于碰撞面区段之后(即进一步“外部”)。该顺序(支承间隙:内部;碰撞面区段:中间;搁放部和凹部:外部)确保了搁放部和凹部与支承间隙的尽可能大的间距和因此制造壳体半部的材料配合的连接的位置与支承间隙的尽可能大的间距。这样的空间上的间距特别地确保如下,即,支承间隙的限定的宽度在制造材料配合的连接时不改变。

在流动管的又另一实施形式中,搁放部和凹部在径向地最远地处于外部的共同的接触面的区域中材料配合地彼此连接。该连接部位确保了在制造壳体半部的材料配合的连接的位置和支承间隙之间的还要更大的空间上的间距。

在流动管的一种有利的实施形式中,壳体半部中的一个具有径向地环绕的凹部(环形槽)且另一壳体半部具有可引入到径向地环绕的凹部中的径向地环绕的搁放部(环形弹性件)。这样的一对环形槽和环形弹性件确保了两个壳体半部彼此的非常准确的固定。环形槽和环形弹性件的材料配合的连接促使了径向地环绕的材料配合的连接和连接的气密性。用于固定挡板元件的两个壳体半部的连接因此同时促使壳体半部至气密的流动管的连接。

在流动管的一种优选的实施形式中,两个壳体半部在环形槽和环形弹性件的径向地最远地处于外部的共同的接触面的区域中通过激光焊接材料配合地连接。通过在这样的径向地最远地处于外部的且用作材料配合区域的接触面的区域中的激光焊接,在壳体半部的材料中在激光焊接的情形中产生的局部的温度提高的位置沿径向方向特别远地远离支承间隙且环形弹性件的材料沿径向方向还处于支承间隙和材料配合区域之间,从而以再次提高的安全性确保了支承间隙的限定的宽度在激光焊接时且在材料配合的连接的由此促使的制造时不改变。

在为了借助于接合方法(激光焊接)材料配合地连接确定的流动管的另一实施形式中,两个壳体半部借助于扩展到圆形上且同时沿着流动管的壳体半部的完整的周缘线起作用的激光束材料配合地连接。在一种用于制造这样的流动管的方法中,为了激光焊接确定的激光束借助于光学装置扩展到锥形周面中且在下面简称为束簇的产生的扩展的激光束借助于另一光学装置、尤其借助于环形镜沿朝向松动地接合在一起的壳体半部的方向偏转,其中在带有径向地环绕的搁放部和为了容纳搁放部确定的凹部的壳体半部的情形中,在那里搁放部同时沿着完整的周缘线与凹部材料配合地连接。在环形镜中,借助于带有相对于环形镜的平面倾斜的表面的环形镜,束簇的射束沿朝向在环形镜的中央安置的流动管壳体的周缘线和其壳体半部的方向偏转。沿着壳体半部的完整的周缘线、尤其环绕的搁放部和环绕的凹部、即例如环形弹性件和环形槽的周缘线的同时的连接确保了沿着该周缘线的相同类型的加热且因此避免了到壳体半部自身中且在壳体半部之间的否则可能的机械应力。

在根据本发明的方法的一种实施形式中,在流动管的情形中,其壳体半部包括搁放部和用于容纳搁放部的凹部,将两个壳体半部接合在一起的方法步骤包括将搁放部引入到凹部中的部分步骤。相应地,将两个壳体半部接合在一起如此实现,使得挡板元件在支承间隙中由两个壳体半部包围,两个壳体半部在支承间隙之外在碰撞面区段的区域中彼此处于碰撞且搁放部接合到凹部中。在这样的方法中,优选的是,但是原则上可选地设置成,两个壳体半部通过接合到凹部中的搁放部在凹部中的材料配合的连接彼此组合。

为了两个壳体半部或壳体半部的部分、尤其搁放部和凹部、例如以环形弹性件的形式的搁放部和以环形槽的形式的凹部的材料配合的连接,设置有激光焊接的接合方法。在用于制造在此且在下面描述的类型的流动管的方法的一种特别的实施形式中设置成,接合在一起的壳体半部沿朝向激光束的源头的轴向方向取向地固定,至少但是沿轴向方向与由于激光束的扩展产生的束簇的中纵轴线共线地取向地固定,与激光束的源头背对的(或沿射束路径的方向背对的)壳体半部沿轴向方向固定,例如通过其夹入或插上到部分区段地伸入到壳体半部的内部中的销状部上,且面向激光束的源头(或面向射束路径的)壳体半部借助于激光透明的板、尤其玻璃板固定在另一壳体半部上。与激光束的源头背对的壳体半部的轴向的固定通常确保了两个待连接的壳体半部在射束路径中的限定的位置处的位置。面向射束路径的壳体半部在另一壳体半部上借助于激光透明的板的固定确保了两个壳体半部的期望的相对位置以及两个壳体半部相对彼此的可靠的保持。借助于激光透明的板的固定确保了,激光束不中断。这样的激光透明的板、尤其玻璃板因此具有双重功能。一方面,其可使得激光束穿过。另一方面,其将否则松动的壳体半部保持在固定的、例如夹入的壳体半部上。玻璃板或由其余的激光透明的材料构成的板在此如此布置,以至于(玻璃)板的平面垂直于朝向束簇扩展的激光束的中纵轴线。该定向促使针对圆形地击中到(玻璃)板上的激光束的相同的折射比例。

在此和在下面描述的流动管特别地被考虑作为流量传感器的中央的构件。由此,在此提出的新颖方案同样是带有在此和在下面描述的类型的流动管的流量传感器。流动管和流量传感器特别考虑用于使用在医用器械、例如呼吸器械中。相应地,在此提出的新颖方案同样是带有流动管或如在此和在下面描述的流量传感器的医用器械、尤其呼吸器械。

随后,本发明的实施例根据图纸更详细地阐释。彼此相应的对象或元件在所有图中设有相同的参考符号。

附图说明

实施例不应理解为本发明的限制。相反,在本公开内容的范畴中,改变和修改是可行的,尤其这样的变型方案和组合方案,其例如通过组合或改变各个结合通常或专门的描述部分描述的以及在权利要求书和/或图纸中获得的特征对于本领域技术人员而言鉴于任务的解决方案可得知,且通过可组合的特征导致新的对象或新的制造方法。

其中:

图1示出了流动管,其带有两个形成流动管的壳体的壳体半部和在壳体半部之间的挡板元件,

图2示出了穿过壳体半部的截面,且

图3示出了用于制造根据图1和图2的流动管的组件。

具体实施方式

在图1中的视图示意性地简化地示出了流动管10和与流动管10形成为中央的构件的流量传感器。流动管10以基本上本身已知的方式包括两个壳体半部12,14,即第一壳体半部12和第二壳体半部14,以及在两个壳体半部12,14之间包夹的挡板元件16。每个壳体半部12,14具有凸缘区域且作为凸缘区域的表面具有联接面20,22。两个壳体半部12,14的联接面20,22彼此面向且挡板元件16在两个联接面20,22之间包夹。两个壳体半部12,14一起形成流动管10的壳体12,14且限定流动通道24。流动管10以基本上本身已知的方式是管线26,28、尤其用作气体线路的管线26,28、例如呼吸器械或其他的医用器械的气体线路的一部分。管线26,28在流动管10的上游和下游联接到在流动管10的内部中的流动通道24处。

图2中的视图示出了以横向于流动管10的纵轴线的截面平面穿过流动管10的两个彼此组合的(接合在一起的)壳体半部12,14的凸缘区域的截面。两个壳体半部12,14的凸缘区域的用作联接面20,22的彼此面向的表面限定用于挡板元件16的支承间隙30且在该支承间隙30中且借助于该支承间隙包夹挡板元件16。

图2中的视图已经示出了根据在此提出的创新方案的一种特别的实施形式的联接面20,22的结构化。通常地且独立于示出的特别的实施形式,在对象的流动管10中设置成,两个彼此组合的壳体半部12,14的联接面20,22在支承间隙30之外部分区段地彼此处于碰撞且就此而言每个联接面20,22包括碰撞面区段32,34且壳体半部12,14在支承间隙30之外且在碰撞面区段32,34之外在至少一个材料配合区域36中材料配合地彼此组合。

在示出的实施形式中,在至少一个在第一壳体半部12的联接面20上隆起的搁放部40和至少一个用于容纳搁放部40确定的凹部42之间的接触面在第二壳体半部14的联接面22中用作材料配合区域36。在此,具体地应指出如下,该材料配合区域36的特别的位置属于示出的特别的实施方式且通常一方面材料配合区域36与碰撞面区段32,34的空间上的间距且另一方面材料配合区域36与支承间隙30的空间上的间距是重要的。

代替至少一个搁放部40和至少一个为了其容纳确定的凹部42,考虑多个这样的搁放部40和凹部42,尤其沿着圆形线布置的搁放部40和凹部42,优选地如下搁放部40和凹部42,其沿着这样的圆形线等距地布置,即一定程度的销状部(搁放部40)在第一壳体半部12的联接面20上且盲孔(凹部42)在第二壳体半部14的联接面22中。

在示出的实施方式中,凹部42是在第二壳体半部14的联接面22中环绕的环形槽42。搁放部40是在第一壳体半部12的联接面20上环绕的环形弹性件40。环形槽42为了容纳环形弹性件40确定且在两个壳体半部12,14的联接面20,22上的相应的位置确保环形弹性件40到环形槽42中的可引入性,其中环形弹性件40的至少一个侧面与环形槽42的侧面产生接触,如此使得涉及的侧面彼此而置。环形弹性件40和环形槽42的两个彼此而置的侧面形成材料配合区域36的位置且在示出的实施形式中环形弹性件40和环形槽42的彼此而置的侧面沿径向方向最大地由支承间隙30远离。

从壳体半部12,14的中纵轴线(穿过通过壳体半部12,14限定的流动通道24的中纵轴线)出发,流动管10的提到的结构上的细节的顺序如下:支承间隙30(“内部”),碰撞面/区段32,34(“中间”)。搁放部40/凹部42或环形弹性件40/环形槽42(“外部”)。在这些结构上的细节中的每个之间,在示出的实施形式中,间距、也就是说沿径向方向彼此跟随的结构上的细节不直接彼此毗邻。两个壳体半部12,14的材料配合的连接在径向地最远地处于外部的前面提到的结构上的细节的区域中实现,尤其在这些结构上的细节的径向地最远地处于外部的共同的接触面的区域中,即搁放部40和凹部42或环形弹性件40和环形槽42的径向地最远地处于外部的共同的接触面。

在将两个壳体半部12,14接合在一起的情形中,联接面20,22在碰撞面区段32,34的区域中产生接触,且在那里彼此处于碰撞。这确保了支承间隙30的限定的宽度。两个壳体半部12,14在一方面与支承间隙30和另一方面与碰撞面区段32,34间隔开的材料配合区域36中的材料配合的连接确保了支承间隙30即使在制造材料配合的连接期间和之后的限定的宽度。支承间隙30的该限定的宽度确保了挡板元件16通过两个壳体半部12,14的限定的夹持或限定的松动的支承且因此挡板元件16在流动通道24中取决于流动通道24中的流动方向的限定的且可重复的开启行为。流动管10因此可双向地应用且相应地考虑用于双向的流量传感器。

图3中的视图以示意性地简化的方式示出了朝向用于制造根据图2的流动管10的组件的俯视图,即用于流动管10的两个壳体半部12,14的材料配合的连接的组件。

两个壳体半部12,14的材料配合的连接借助于根据图3的组件借助于激光焊接的接合方法实现。相应地,在图3中的视图中,激光束50和激光束50的束簇52被示出。束簇52由激光束50借助于第一光学装置54、尤其借助于带有准直透镜的过程头部54(用于环形生成的轴棱锥和聚焦透镜)生成,其将激光束50扩展到锥形周面中。作为扩展的结果产生的束簇52借助于第二光学装置56、尤其借助于用于同时环形焊接的环形镜56偏转到两个壳体半部12,14上。

在环形镜56中,为此,起反射作用的表面58相对环形镜56的平面倾斜,例如以55°。借助于这样的表面58,束簇52的击中到环形镜56上的射束沿朝向环形镜56的中央的方向偏转且在那里布置的且松动地接合在一起的壳体半部对12,14的情形中击中到两个壳体半部12,14上。

作为第二光学装置56的环形镜56在组件之内如此定向,以至于通过环形镜56限定的平面E垂直于(未扩展的)激光束50或垂直于锥形周面状的束簇52的中纵轴线A。两个开始松动地接合在一起的壳体半部12,14沿如下取向位于环形镜56的中间,在其中壳体半部12,14的纵轴线B(穿过流动通道24的中纵轴线)与锥形周面状的束簇52的中纵轴线A重叠。束簇52的各个射束取决于在过程头部54和环形镜56之间的间距在小于90°直到渐进地接近90°的角度下击中到环形镜56的平面E上。环形镜56的起反射作用的表面58相对于环形镜56的平面倾斜,例如以55°的角度或在55°的范围中的角度。当为了简单的情况由如下出发时,即束簇52的射束在直角下击中到环形镜56的平面上,在环形镜56的相对于环形镜56的平面以45°的角度倾斜的起反射作用的表面58的情形中,实现束簇52的射束刚好到环形镜56的平面中且在朝向环形镜56的中央的方向上的偏转。在以小于90°的角度击中到环形镜56的平面上的束簇52的射束和相对于环形镜56的平面以45°的角度倾斜的起反射作用的表面58的情形中,入射到环形镜56上的射束不是刚好偏转到环形镜56的平面中。刚好到环形镜56的平面中的偏转可通过环形镜56的起反射作用的表面58的倾斜的相应的匹配来实现,例如55°的倾斜。这可选地是可行的,但是不是强制必需的。重要的是,两个壳体半部12,14如此安置在环形镜56的中央中,以至于材料配合区域36处于通过环形镜56的表面58偏转的束簇52的射束路径中,如这在图3中的视图中示出的。束簇52的各个射束然后沿着由其周缘线击中到壳体半部12,14中的一个上。材料配合区域36处于开始松动地接合在一起的壳体半部12,14的内部中。(在朝向环形镜56的方向上)处于外部的壳体半部14连同凹部42、尤其以环形槽42的形式的凹部42相对于射束路径遮蔽材料配合区域36。为了激光束可到达材料配合区域36(图2),起遮蔽作用的壳体半部12由透明材料、尤其激光透明的塑料制成且因此激光透明地实施或至少在射束路径的区域中激光透明地实施。另一壳体半部14吸收激光束50的能量且由相应的材料、尤其相应的塑料制成。两个壳体半部12,14中的哪个是处于外部的起遮蔽作用的壳体半部12,14且因此完全或部分地激光透明地实施,取决于流动管10的壳体半部12,14的实施方案。由于激光能量通过非或至少在材料配合区域36中非激光透明的壳体半部14的吸收,在材料配合区域36中出现环绕的焊缝。在此,非或至少在材料配合区域36中非激光透明的壳体半部14在材料配合区域36中通过激光束50的能量塑化。通过热导引,在材料配合区域36中,另一壳体半部12的材料同样塑化。在材料配合区域36中如此出现在壳体半部12,14之间的材料配合和形状配合的以及气密的连接。

根据图3,在组件的一种优选的实施形式中,激光透明的、平行平面的板62、尤其平行平面的玻璃板属于为了制造流动管10、即为了材料配合地连接两个壳体半部12,14确定的组件。这样的激光透明的板62相对彼此固定两个壳体半部12,14且在材料配合的连接期间将两个为了材料配合的连接首先松动地接合在一起的壳体半部12,14保持。为此,在射束路径中背对的壳体半部14(其沿着射束路径与激光束50的源头最远地远离的壳体半部14)固定、例如夹入,或放上到在壳体半部14的自由端部处伸入到壳体半部14的内部中的销状部上或插入到包围壳体半部14的自由端部的套头中。无论如何,其在下面简称为在射束路径中背对的壳体半部14的壳体半部14关于环形镜56沿轴向和径向方向固定,其中沿径向方向的固定意味着,该壳体半部14的中纵轴线B与击中到环形镜56上的束簇52的中纵轴线A重叠(壳体半部14沿径向方向位于环形镜56的中央)。另一在下面称为面对射束路径的壳体半部12的壳体半部12首先松动地放上到这样固定的在射束路径中背对的壳体半部14上。在此,搁放部40和凹部42、尤其环形弹性件40和环形槽42彼此产生接合。为了固定该面对射束路径的壳体半部12,设置有激光透明的板62。其在其自由端部处贴靠在面对射束路径的壳体半部12处。两个壳体半部12,14的中纵轴线B共线且与束簇52的中纵轴线A共线(由此同样与激光束50共线)。中纵轴线A,B垂直于环形镜56的平面E。面向射束路径的壳体半部12的自由端部的边缘线处于平行于环形镜56的平面E的平面中。在面对射束路径的壳体半部12的自由端部的边缘线上或处平放或贴靠的激光透明的板62的平面F由此同样平行于环形镜56的平面E且束簇52的中纵轴线A同样垂直于激光透明的板62的平面F。束簇52的所有射束穿过激光透明的板62(由于均匀的材料且由于束簇52中的布置)经历同样的折射。激光透明的板62因此用作用于固定首先松动地与另一壳体半部14(在射束路径中背对的壳体半部14)组合的壳体半部12(面向射束路径的壳体半部12)的有利的器件。

为了这样的固定的目的,激光透明的板62可以可选地在组件的壳体64中横向于其平面F可移动地运动。为了焊接两个壳体半部12,14,壳体半部12,14以上面描述的方式安置在环形镜56的区域中。可选地,在此,至少在射束路径中背对的壳体半部14同样借助于壳体64保持或该壳体半部14借助于(未示出的)固定设备保持,其中壳体64相对于固定设备固定。在壳体半部12,14安置在环形镜56的区域中之前,激光透明的板62如此移动,以至于壳体半部12,14的安置是可行的。紧接着,激光透明的板62沿相反的方向如此移动,直到面对射束路径的壳体半部12借助于激光透明的板62固定。为了激光透明的板62的运动,设置有由壳体64包围的引导部,其允许描述的平移的运动过程。

在此提交的说明书的各个重要的方面可最终简短地如下概括:说明了一种流动管10和一种用于制造对象的流动管10的方法。流动管10包括带有第一和第二壳体半部12,14的至少两件式的壳体,其中每个壳体半部12,14具有为了与分别另一壳体半部12,14组合确定的联接面20,22。两个彼此组合的壳体半部12,14的联接面20,22包括用于挡板元件16的支承间隙30。挡板元件16用作在通过壳体12,14限定的流动通道24中的流动体。两个彼此组合的壳体半部12,14的联接面20,22在支承间隙30之外(空间上与支承间隙30远离)部分区段地彼此处于碰撞。就此而言,每个联接面20,22包括与支承间隙30间隔开的碰撞面区段32,34。在支承间隙30之外(空间上与支承间隙30远离)且在碰撞面区段32,34之外(空间上与碰撞面区段32,34远离),两个壳体半部12,14材料配合地彼此组合,即通过激光焊接。

参考符号列表

10 流动管

12 (第一)壳体半部

14 (第二)壳体半部

16 挡板元件

18 (空余)

20 联接面

22 联接面

24 流动通道

26 管线

28 管线

30 (用于挡板元件的)支承间隙

32 碰撞面区段

34 碰撞面区段

36 材料配合区域

38 (空余)

40 搁放部,环形弹性件

42 凹部,环形槽

44-48 (空余)

50 激光束

52 束簇

54 第一光学装置,过程头部

56 第二光学装置,环形镜

58 (环形镜的)(倾斜的)表面

60 焊缝

62 激光透明的板

64 壳体。

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