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Die Erfindung betrifft eine Prozessdichtung mit einem formstabilen Dichtungskern und einer auf den Dichtungskern aufgebrachten Beschichtung aus einem thermoplastischen Dichtungsmaterial für einen Druckmessaufnehmer, einen mit der Prozessdichtung ausgestatteten Druckmessaufnehmer, sowie ein Verfahren zur Herstellung und zur Verwendung dieser Prozessdichtungen, und ist in Verbindung mit Druckmessaufnehmern einsetzbar, die
- - einen in einem Sensorgehäuse eingefassten Drucksensor,
- - einen mittels einer lösbaren mechanischen Verbindung mit dem Sensorgehäuse verbindbaren Prozessanschluss,
- - einen durch den Prozessanschluss und eine im Sensorgehäuse vorgesehene Öffnung hindurch bis zum Drucksensor führenden Druckübertragungskanal, über den eine Stirnseite des Drucksensors mit einem unter einem zu messenden Druck stehenden Medium beaufschlagbar ist, und
- - eine Einspannvorrichtung zur Einspannung des Drucksensors und der zwischen einem äußeren Rand der Stirnseite des Drucksensors und einer Dichtfläche des Prozessanschlusses einspannbaren Prozessdichtung umfasst, wobei die Einspannvorrichtung ein in einer parallel zur Flächennormale auf die Stirnseite des Drucksensors verlaufender Richtung elastisches, bei eingespannter Prozessdichtung unter einer Vorspannung stehendes Element umfasst.
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Druckmessaufnehmer werden in der industriellen Messtechnik zur messtechnischen Erfassung von Drücken eingesetzt. Dort werden sie mittels des Prozessanschlusses an einem Einsatzort montiert, wo deren Drucksensor dann über den Druckübertragungskanal mit einem unter dem zu messenden Druck stehenden Medium beaufschlagt wird.
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In der
DE 42 13 857 A1 und der
DE 102 27 479 A1 sind Druckmessaufnehmer beschrieben, bei denen ein als Prozessdichtung dienender O-Ring aus einem Elastomer zwischen einem äußeren Rand einer Stirnseite eines in einem Sensorgehäuse eingefassten Drucksensors und einer Dichtfläche eines mittels einer lösbaren mechanischen Verbindung mit dem Sensorgehäuse verbundenen Prozessanschlusses eingespannt ist. Bei diesen Druckmessaufnehmern kann sowohl der Prozessanschluss als auch der im Messbetrieb in unmittelbarem Kontakt zu dem Medium stehende elastische O-Ring bei Bedarf ausgetauscht werden.
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Es gibt jedoch Anwendungen, bei denen elastische O-Ringe nicht bzw. nur mit Einschränkungen verwendet werden können. Ein Beispiel hierfür sind Druckmessungen von chemisch aggressiven Medien. Der Einsatz von Prozessdichtungen aus chemisch beständigeren, thermoplastischen Dichtungsmaterialien, wie z.B. Polytetrafluorethylen (PTFE), erweist sich jedoch als problematisch, da thermoplastische Dichtungsmaterialien keine ausreichende Elastizität aufweisen und unter Druck fließen.
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Diesem Problem kann auf die in der
DE 103 34 854 A1 beschriebene Weise dadurch begegnet werden, dass eine dem Drucksensor vorgelagerte Dichtungsanordnung zusammen mit dem Drucksensor in einem Sensorgehäuse eingespannt wird, das eine Öffnung aufweist, über die der Drucksensor mit dem unter dem zu messenden Druck stehenden Medium beaufschlagbar ist. Diese Öffnung ist außenseitlich von einer ringförmigen, sich radial einwärts erstreckenden Schulter des Sensorgehäuses umgeben, auf deren Innenseite die Dichtungsanordnung zwischen einem äußeren Rand des Drucksensors und der Schulter eingespannt ist. Die Dichtungsanordnung umfasst einen keramischen Entkopplungsring auf dessen dem Drucksensor zugewandten Stirnseite und auf dessen der Schulter zugewandten Stirnseite jeweils eine Flachdichtung aus Polytetrafluorethylen (PTFE) angeordnet ist. Zusätzlich ist eine Einspannvorrichtung zur axialen Einspannung von Drucksensor und Dichtungsanordnung vorgesehen, die ein in axialer Richtung elastisches Element umfasst. Das elastische Element weist in axialer Richtung eine Elastizität auf, die derart bemessen ist, dass die Flachdichtungen bei Druckschwankungen und Druckstößen des Mediumsdrucks, sowie bei Temperaturschwankungen nur solchen Schwankungen des axialen Einspanndrucks ausgesetzt sind, die deren Dichtungswirkung nicht beeinträchtigen. Zugleich dient das elastische Element dazu, durch Fließen und/oder Setzen des thermoplastischen Dichtungsmaterials bedingte Verformungen der Flachdichtungen unter Last zu kompensieren.
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Alternativ kann diesem Problem gemäß der am 11. Januar 2017 eingereichten deutschen Patentanmeldung mit dem Aktenzeichen
DE 10 2017 100 402.5 der Anmelderin durch einen die eingangs genannten Merkmale aufweisenden Druckmessaufnehmer begegnet werden, dessen Prozessdichtung einen formstabilen Dichtungskern und eine den Dichtungskern zumindest teilweise umschließende Hülle aus einem thermoplastischen Dichtungsmaterial umfasst. Diese Prozessdichtung ist mittels einer Einspannvorrichtung zur axialen Einspannung von Drucksensor und Prozessdichtung zwischen einem äußeren Rand der Stirnseite des Drucksensors und einer Dichtfläche des Prozessanschlusses eingespannt, die ein in axialer Richtung elastisches Element umfasst.
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Beide Lösungen ermöglichen den Einsatz von im Vergleich zu Elastomeren chemisch deutlich beständigeren thermoplastischen Dichtungsmaterialien.
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Thermoplastische Dichtungsmaterialien umfassende Prozessdichtungen können jedoch bei Bedarf nicht ohne weiteres ausgetauscht werden. Ein Grund hierfür ist das nach dem Einbau einer neuen Prozessdichtung in den jeweiligen Druckmessaufnehmer einsetzende Fließen und/oder Setzen des thermoplastischen Dichtungsmaterial, dass zu einer deutlichen Reduktion der Bauhöhe der Prozessdichtung in axialer Richtung führt. Diese insb. unmittelbar nach dem Einbau besonders ausgeprägte Reduktion der Bauhöhe kann zwar innerhalb gewisser Grenzen durch das elastische Element kompensiert werden. Das führt jedoch zu einer Reduktion der von dem elastischen Element auf die Prozessdichtung und damit zwangsläufig auch auf den Drucksensor ausgeübten Einspannkräfte.
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Diesem Problem kann dadurch begegnet werden, dass die axiale Vorspannung des elastischen Elements nach dem Fließen des thermoplastischen Dichtungsmaterials werkseitig derart nachjustiert wird, bevor das Sensorgehäuse verschlossen wird. Sofern dabei zumindest Teilbereiche des Innenraums des Sensorgehäuses mit einer Vergussmasse ausgefüllt werden, ist das elastische Element nachfolgend nicht mehr zugänglich, so dass eine weitere Nachjustierung der Vorspannung nachfolgend nicht mehr möglich ist.
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Durch das Fließen des thermoplastischen Dichtungsmaterials und/oder das Nachjustieren der Vorspannung verursachte Veränderungen der durch die Einspannvorrichtung auf den Drucksensor ausgeübten Einspannkräfte führen regelmäßig zu einer Veränderung der Messeigenschaften des Druckmessaufnehmers. Zur Erzielung möglichst hoher Messgenauigkeiten können diese Druckmessaufnehmer im Anschluss an die Einspannung der Prozessdichtung, sowie einer ggfs. erforderlichen Nachjustierung der axialen Vorspannung des elastischen Elements werkseitig einem Kalibrationsverfahren unterzogen werden. Dabei wird für den gesamten Druckmessbereich des Druckmessaufnehmers eine Abhängigkeit einer mittels einer an den Drucksensor angeschlossenen Messelektronik bestimmten, druckabhängigen Messgröße von dem auf den Drucksensor einwirkenden Druck bestimmt und im Druckmessaufnehmer abgespeichert. Nachfolgend kann der Druckmessaufnehmer einen Messbetrieb aufnehmen, während dessen der zu messende Druck anhand der im Messbetrieb bestimmten Messgröße und deren im Kalibrationverfahren bestimmten Abhängigkeit vom zu messenden Druck bestimmt wird.
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Sowohl das Nachjustieren der Vorspannung des elastischen Elements als auch die Ausführung des Kalibrationsverfahrens erfordern für diesen Zweck ausgelegte technische Vorrichtungen, die am Einsatzort des Druckmessaufnehmers regelmäßig nicht vorhanden sind. Damit ist ein Austausch der Prozessdichtung am Einsatzort regelmäßig nicht möglich.
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Es ist eine Aufgabe der Erfindung eine Prozessdichtung für einen die eingangs genannten Merkmale aufweisenden Druckmessaufnehmer anzugeben, die auf einfache Weise, insb. im Wesentlichen ohne Messgenauigkeitseinbußen, ausgetauscht werden kann.
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Hierzu umfasst die Erfindung eine Prozessdichtung mit einem formstabilen Dichtungskern und einer auf den Dichtungskern aufgebrachten Beschichtung aus einem thermoplastischen Dichtungsmaterial für einen Druckmessaufnehmer, wobei der Druckmessaufnehmer
- - einen in einem Sensorgehäuse eingefassten Drucksensor,
- - einen mittels einer lösbaren mechanischen Verbindung mit dem Sensorgehäuse verbindbaren Prozessanschluss,
- - einen durch den Prozessanschluss und eine im Sensorgehäuse vorgesehene Öffnung hindurch bis zum Drucksensor führenden Druckübertragungskanal, über den eine Stirnseite des Drucksensor mit einem unter einem zu messenden Druck stehenden Medium beaufschlagbar ist, und
- - eine Einspannvorrichtung zur Einspannung des Drucksensors und der zwischen einem äußeren Rand der Stirnseite des Drucksensors und einer Dichtfläche des Prozessanschlusses einspannbaren Prozessdichtung umfasst, wobei die Einspannvorrichtung ein in einer parallel zur Flächennormale auf die Stirnseite des Drucksensors verlaufenden Richtung elastisches, bei eingespannter Prozessdichtung unter einer Vorspannung stehendes Element umfasst,
die sich dadurch auszeichnet, dass die Prozessdichtung eine in einem auf reproduzierbare Weise durchführbaren Voralterungsverfahren vorgealterte, in dem Druckmessaufnehmer als austauschbare Komponente einsetzbare Prozessdichtung ist, die während des Voralterungsverfahrens in einer eine Einspannkraft darauf ausübenden Einspannvorrichtung eingespannt war, die eine die darin eingespannte Prozessdichtung umgebende Einspannungsgeometrie aufweist, die identisch zu der die Prozessdichtung im Druckmessaufnehmer umgebenden Einspannungsgeometrie ist.
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Die Erfindung bietet den Vorteil, dass in Druckmessaufnehmern eingesetzte erfindungsgemäße Prozessdichtungen bei Bedarf jederzeit problemlos gegen baugleiche, auf identische Weise vorgealterte Prozessdichtung ausgetauscht werden können, ohne dass sich hierdurch die auf den Drucksensor wirkenden Einspannkräfte in einer Weise verändern, die ein Nachjustieren der Vorspannung des elastischen Elements und/oder eine erneute Kalibration erforderlich machen würde und/oder die die Messeigenschaften, insb. die Messgenauigkeit des Druckmessaufnehmers nachhaltig beeinträchtigen würde.
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Eine bevorzugte Ausgestaltung der Prozessdichtung zeichnet sich dadurch aus, das
- - der Dichtungskern entweder ein einteiliger Dichtungskern aus einem formstabilen Material, insb. aus Keramik, ist, oder einen inneren Ringkörper, insb. einen inneren Ringkörper aus Keramik, umfasst, der von einem äußeren, eine größere Höhe aufweisenden Ringkörper, insb. einem äußeren Ringkörper aus Titan, umgeben ist, und/oder
- - die Beschichtung (47) aus Polytetrafluorethylen (PTFE), aus Fluorethylen-Propylen (FEP), aus Perfluoralkoxyalkan (PFA) oder aus einem Polytetrafluorethylen (PTFE), Fluorethylen-Propylen (FEP) oder Perfluoralkoxyalkan (PFA) umfassenden thermoplastischen Dichtungsmaterial besteht.
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Eine erste Weiterbildung der Prozessdichtung zeichnet sich dadurch aus, dass die Beschichtung der Prozessdichtung nach der Ausführung des Voralterungsverfahrens eine Schichtdicke aufweist, die größer gleich einer Mindestdicke von 15 µm, insb. größer gleich einer Mindestdicke von 20 µm ist, wobei die Schichtdicke insb. kleiner gleich einer Maximaldicke von 70 µm, insb. kleiner gleich einer Maximaldicke von 50 µm, insb. kleiner gleich einer Maximaldicke von 30 µm ist.
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Eine zweite Weiterbildung der Prozessdichtung zeichnet sich dadurch aus, dass die Prozessdichtung als eine nach Abschluss des Voralterungsverfahrens einer Nachbehandlung unterzogene Prozessdichtung ausgebildet ist, bei der während des Voralterungsverfahrens geflossenes, überschüssiges Dichtungsmaterial durch die Nachbehandlung entfernt wurde, wobei das überschüssige Dichtungsmaterial insb. durch glattes Abschneiden entfernt wurde.
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Eine weitere Ausgestaltung der Prozessdichtung zeichnet sich dadurch aus, dass sich die Beschichtung zumindest über die einander gegenüberliegenden, im Druckmessaufnehmer dem Rand der Stirnseite des Drucksensor und der Dichtfläche des Prozessanschlusses zugewandten Oberflächen des Dichtungskerns erstreckt, wobei sich die Beschichtung insb. auch über mindestens eine weitere Oberfläche, insb. eine äußere Mantelfläche, des Dichtungskerns erstreckt und/oder als eine den Dichtungskern allseitig umgebende Ummantelung ausgebildet ist.
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Des Weiteren umfasst die Erfindung einen eine erfindungsgemäße Prozessdichtung umfassenden Druckmessaufnehmer, der sich dadurch auszeichnet, dass der Druckmessaufnehmer
- - den in das Sensorgehäuse eingefassten Drucksensor,
- - den mittels der lösbaren mechanischen Verbindung mit dem Sensorgehäuse verbindbaren Prozessanschluss,
- - den durch den Prozessanschluss und die im Sensorgehäuse vorgesehene Öffnung hindurch bis zum Drucksensor führenden Druckübertragungskanal, über den die Stirnseite des Drucksensor mit dem unter einem zu messenden Druck stehenden Medium beaufschlagbar ist,
- - die Einspannvorrichtung zur Einspannung des Drucksensors und der Prozessdichtung umfasst, die das in parallel zur Flächennormale auf die Stirnseite des Drucksensors verlaufender Richtung elastische, unter der Vorspannung stehende Element umfasst, und
- - die Prozessdichtung zwischen dem äußeren Rand der Stirnseite des Drucksensors und der Dichtfläche des Prozessanschlusses eingespannt ist.
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Weiterbildungen des Druckmessaufnehmers zeichnen sich dadurch aus, dass
- - das elastische Element der Einspannvorrichtung auf einer vom Prozessanschluss abgewandten Rückseite des Drucksensors zwischen dem Drucksensor und einem Gegenlager, insb. einem Druckring, eingespannt ist,
- - das elastische Element ein Federsystem und/oder eine oder mehrere aufeinander angeordnete Federn, insb. eine oder mehrere Tellerfedern, umfasst,
- - zwischen dem Drucksensor und dem elastischem Element ein Entkopplungsring angeordnet ist,
- - der Prozessanschluss einen in Spielpassung in die Öffnung eingeführten, in die Öffnung hinein ragenden Endabschnitt aufweist, dessen dem Drucksensor zugewandte Stirnseite die Dichtfläche umfasst,
- - die Dichtfläche des Prozessanschlusses als Dichtungssitz ausgebildet, der eine einer Oberflächenkontur der dem Prozessanschluss zugewandten Oberfläche der Prozessdichtung entsprechende Oberflächenkontur aufweist, und/oder
- - der Prozessanschlusses einen Absatz umfasst, dessen dem Sensorgehäuse zugewandte Absatzfläche an einer als Anschlag für die lösbare Verbindung dienenden, dem Prozessanschluss zugewandten Anschlagfläche des Sensorgehäuses anliegt.
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Eine bevorzugte Ausgestaltung des Druckmessaufnehmers zeichnet sich dadurch aus, dass
- - der Drucksensor unter Zwischenfügung eines Winkelrings mit einem im Querschnitt im Wesentlichen L-förmigen Profil in eine Ausnehmung im Sensorgehäuse eingesetzt ist, und
- - der Winkelring einen im Wesentlichen zylindrischen, in einem Ringspalt zwischen dem Drucksensor und einer diesen außenseitlich umgebenden Innenwand der Ausnehmung angeordneten Bereich und eine sich radial einwärts erstreckende, einen äußeren Randbereich der Stirnseite des Drucksensors umgreifende Schulter umfasst, und
- - der Winkelring auf einem die Öffnung des Sensorgehäuses außenseitlich allseitig begrenzenden Absatz des Sensorgehäuses aufliegt,
- - wobei der Winkelring insb. entweder insgesamt aus einem Elastomer besteht oder eine erste Komponente aus einem formsteifen Werkstoff umfasst, wobei die erste Komponente einen vom Drucksensor abgewandten unteren Teil der sich radial einwärts erstreckenden Schulter umfasst, sich in axialer Richtung in den Ringspalt hinein erstreckt und mit einer zweiten Komponente aus einem elastischen Werkstoff verbunden ist, die sich in dem Ringspalt zumindest abschnittsweise zwischen einer außenseitlichen Mantelfläche des Drucksensors und der Innenwand der Ausnehmung erstreckt.
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Eine Weiterbildung der letztgenannten Ausgestaltung des Druckmessaufnehmers zeichnet sich dadurch aus, dass der Winkelring, insb. dessen Schulter, eine außenseitliche Kammerung der Prozessdichtung bildet.
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Des Weiteren umfasst die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung von erfindungsgemäßen Prozessdichtungen und zu deren Verwendung in einem erfindungsgemäßen Druckmessaufnehmer, das sich dadurch auszeichnet, dass
- - in dem Druckmessaufnehmer einsetzbare Prozessdichtungen vorgefertigt werden, indem deren Dichtungskern mit der Beschichtung beschichtet wird und die auf diese Weise erhaltene neuwertige Dichtung mittels des auf reproduzierbare Weise durchführbaren Voralterungsverfahren vorgealtert wird, indem sie in der die Einspannkraft darauf ausübenden Einspannvorrichtung eingespannt wird, die die die darin eingespannte Prozessdichtung umgebende Einspannungsgeometrie aufweist, die im Wesentlichen identisch zu der die Prozessdichtung im Druckmessaufnehmer umgebenden Einspannungsgeometrie ist, und
- - eine der Prozessdichtungen in dem Druckmessaufnehmer eingespannt wird, indem der Prozessanschluss unter Zwischenfügung dieser Prozessdichtungen mittels der lösbaren mechanischen Verbindung mit dem Sensorgehäuse einer vorgefertigten, das Sensorgehäuse, den darin eingefassten Drucksensor und die Einspannvorrichtung umfassenden Baugruppe verbunden wird, und
- - die in dem Druckmessaufnehmer eingespannte Prozessdichtung nachfolgend mindestens einmal gegen eine baugleiche, auf identische Weise vorgealterte Prozessdichtung ausgetauscht wird und/oder der Prozessanschluss mindestens einmal gegen einen eine andere Prozessanschlussart und/oder eine andere Prozessanschlussgeometrie aufweisenden Prozessanschluss ausgetauscht wird.
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Ein erste Weiterbildung des Verfahrens zeichnet sich dadurch aus, dass
- - die Beschichtungen der neuwertigen Dichtungen jeweils eine Ausgangsschichtdicke in der Größenordnung von 50 µm bis 200 µm aufweisen, und/oder
- - die Beschichtungen der vorgealterten Prozessdichtungen jeweils eine Schichtdicke aufweisen,
- -- die größer gleich einer Mindestschichtdicke von 15 µm, insb. von 20 µm ist, und/oder
- -- die kleiner gleich einer Maximaldicke von 70 µm, insb. von 50 µm, insb. von 30 µm ist.
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Weitere Weiterbildungen des Verfahrens zeichnet sich dadurch aus, dass
- - die während des Voralterungsverfahrens mittels der Einspannvorrichtung auf die Dichtung ausgeübte Einspannkraft echt größer als eine von dem unter der Vorspannung stehenden Element auf die im Druckmessaufnehmer eingespannte Prozessdichtung ausgeübte, in Abhängigkeit vom Nenndruckbereich des Druckmessaufnehmers vorgegebene Einspannkraft ist, wobei insb. derart Verfahren wird, dass in Verbindung mit einer vorgegebenen Einspannkraft im Bereich von 5000 N bis 7000 N während des Voralterungsverfahrens eine Einspannkraft in der Größenordnung von 5500 N bis 7500 kN angesetzt wird,
- - die Dichtung während des Voralterungsverfahrens auf eine Temperatur erwärmt wird, die größer gleich einer Temperaturobergrenze eines Einsatztemperaturbereichs des Druckmessaufnehmers, insb. eines Einsatztemperaturbereichs von - 10°C bis +125° C oder von - 40°C bis + 150°C, ist, wobei sie die Temperaturobergrenze insb. um weniger als 100 °C, insb. um weniger als 50 °C, übersteigt, und/oder
- - der Zeitraum, über den die Dichtung vorgealtert wird, derart bemessen ist, dass die Dichtung während des Zeitraums einen im Hinblick auf das Fließverhalten des Dichtungsmaterials im Wesentlichen stabilen, vorläufigen Endzustand erreicht.
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Eine weitere Weiterbildung des Verfahrens zeichnet sich dadurch aus, dass die Prozessdichtungen nach Abschluss des Voralterungsverfahrens einer Nachbehandlung unterzogen werden, bei der geflossenes, überschüssiges Dichtungsmaterial entfernt, insb. durch glattes Abschneiden entfernt, wird bevor die jeweilige Prozessdichtung in den Druckmessaufnehmer eingesetzt wird.
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Eine weitere Weiterbildung des Verfahrens zeichnet sich dadurch aus, dass vor der erstmaligen Inbetriebnahme des Druckmessaufnehmers mit einer der vorgefertigten Prozessdichtungen bei in dem Druckmessaufnehmer eingespannter Prozessdichtung
- - die Vorspannung des elastischen Elements der Einspannvorrichtung vor einer erstmaligen Inbetriebnahme des Druckmessaufnehmers derart eingestellt wird, dass die von dem Element auf den Drucksensor und die vorgealterte Prozessdichtung ausgeübte Einspannkraft in einem für einen Nenndruckbereich des Druckmessaufnehmers vorgegebenen Wertebereich liegt, und/oder
- - ein Kalibrationsverfahren ausgeführt wird, bei dem eine Abhängigkeit der mittels des Drucksensors und einer daran angeschlossenen Messelektronik abgeleiteten, druckabhängigen Messgröße vom auf den Drucksensor einwirkenden, zu messenden Druck für den gesamten Druckmessbereich des Druckmessaufnehmers bestimmt und im Druckmessaufnehmer abgespeichert wird, anhand derer der Druckmessaufnehmer im nachfolgenden Messbetrieb den zu messenden Druck bestimmt.
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Eine weitere Weiterbildung des Verfahrens zeichnet sich dadurch aus, dass der Druckmessaufnehmer nach jedem Austausch der Prozessdichtung und/oder des Prozessanschlusses den Messbetrieb mit einer im Wesentlichen unveränderten Messgenauigkeit wieder aufnimmt, ohne dass vorab eine erneute Nachjustierung der Vorspannung des elastischen Elements und/oder eine erneute Kalibration durchgeführt wird.
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Die Erfindung und deren Vorteile werden nun anhand der Figuren der Zeichnung, in denen ein Ausführungsbeispiel dargestellt ist, näher erläutert. Gleiche Elemente sind in den Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
- 1 zeigt: einen erfindungsgemäßen Druckmessaufnehmer; und
- 2 zeigt: eine vergrößerte Darstellung des in 1 eingekreisten Ausschnitts des Druckmessaufnehmers von 1.
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Die Erfindung umfasst eine Prozessdichtung 1 für einen Druckmessaufnehmer, einen mit einer solchen Prozessdichtung 1 ausgestatteten Druckmessaufnehmer, sowie ein Verfahren zur Herstellung und zur Verwendung erfindungsgemäßer Prozessdichtungen 1.
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Erfindungsgemäße Prozessdichtungen 1 sind in Druckmessaufnehmern einsetzbar, die
- - einen in einem Sensorgehäuse 3 eingefassten Drucksensor 5,
- - einen mittels einer lösbaren mechanische Verbindung 7 mit dem Sensorgehäuse 3 verbindbaren Prozessanschluss 9,
- - einen durch den Prozessanschluss 9 und eine im Sensorgehäuse 3 vorgesehene Öffnung 11 hindurch bis zum Drucksensor 5 führenden Druckübertragungskanal 13, über den eine Stirnseite des Drucksensor 5 mit einem unter einem zu messenden Druck stehenden Medium beaufschlagbar ist, und
- - eine Einspannvorrichtung zur Einspannung des Drucksensors 5 und der zwischen einem äußeren Rand der Stirnseite des Drucksensors 5 und einer Dichtfläche 17 des Prozessanschlusses 9 einspannbaren Prozessdichtung 1 umfassen, wobei die Einspannvorrichtung ein in axialer, d.h. parallel zur Flächennormale auf die Stirnseite des Drucksensors 5 verlaufender Richtung elastisches, bei eingespannter Prozessdichtung 1 unter einer Vorspannung stehendes Element 15 umfasst.
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1 zeigt eine Schnittzeichnung eines Ausführungsbeispiels eines solchen Druckmessaufnehmers. 2 zeigt eine vergrößerte Darstellung des in 1 eingekreisten Ausschnitts des Druckmessaufnehmers von 1.
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In diesen Druckmessaufnehmern können aus dem Stand der Technik bekannte Drucksensoren eingesetzt werden, deren Stirnseite mit dem unter Druck stehenden Medium beaufschlagbar ist. 1 zeigt als ein Ausführungsbeispiel hierzu einen Drucksensor 5 mit einem Grundkörper 19 und einer unter Einschluss einer Druckkammer 21 mit dem Grundkörper 19 verbundenen, durch einen auf deren Außenseite einwirkenden Druck verformbaren Messmembran 23 aus einem gegenüber dem Medium beständigen Material, wie z.B. Keramik. Der Drucksensor 5 umfasst einen elektromechanischen Wandler, der die vom auf die Messmembran 23 einwirkenden Druck abhängige Durchbiegung der Messmembran 23 in eine vom zu messenden Druck abhängige, elektrische Größe umwandelt, die mittels einer an den Drucksensor 5, insb. dessen Wandler, angeschlossenen Messelektronik 25 erfasst und in eine vom zu messenden Druck anhängige Messgröße umgewandelt wird. Als ein Ausführungsbeispiel hierzu ist in 1 ein kapazitiver Wandler dargestellt, der eine auf einer membran-zugewandten Stirnseite des Grundkörpers 19 angeordnete Elektrode 27 umfasst, die zusammen mit einer auf einer grundkörper-zugewandten Innenseite der Messmembran 15 angeordneten Gegenelektrode 29 einen Kondensator mit einer von der Verformung der Messmembran 21 abhängigen Kapazität bildet. Alternativ kann natürlich auch ein auf einem anderen Wandlerprinzip beruhender elektromechanischer Wandler, wie z.B. ein optischer, interferometrischer oder piezoresistiver Wandler eingesetzt werden.
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Der hier als Beispiel dargestellte Prozessanschluss 9 umfasst einen im Wesentlichen zylindrischen, den Druckübertragungskanal 13 außenseitlich umgebenden Abschnitt, der außenseitlich von einem sich radial nach außen erstreckenden Absatz 31 umgeben ist, dessen dem Sensorgehäuse 3 zugewandte Absatzfläche an einer als Anschlag für die lösbare Verbindung 7 dienenden, dem Prozessanschluss 9 zugewandten Anschlagfläche des Sensorgehäuses 3 anliegt. Hierüber ist eine hochpräzise, jederzeit reproduzierbare Positionierbarkeit des Prozessanschlusses 9 in Relation zum Sensorgehäuse 3 gegeben.
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Der zylindrische Abschnitt kann optional einen außenseitlich in Spielpassung in die Öffnung 11 eingeführten, in die Öffnung 11 hinein ragenden Endabschnitt aufweisen, dessen dem Drucksensor 5 zugewandte Stirnseite die Dichtfläche 17 des Prozessanschlusses 9 umfasst. Die Dichtfläche 17 ist vorzugsweise als Dichtungssitz ausgebildet, der eine einer Oberflächenkontur der dem Prozessanschluss 9 zugewandten Oberfläche der Prozessdichtung 1 entsprechende Oberflächenkontur aufweist.
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Das elastische Element 15 der Einspannvorrichtung ist vorzugsweise derart angeordnet und ausgebildet, dass es eine in Richtung der Stirnseite des Drucksensors 5 gerichtete Einspannkraft auf eine der Stirnseite des Drucksensors 5 gegenüberliegende Rückseite des Drucksensors 5 ausübt.
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Die Vorspannung des elastischen Elements 15 ist vorzugsweise derart bemessen bzw. eingestellt, dass die von dem Element 15 auf den Drucksensor 5 und die Prozessdichtung 1 ausgeübte Einspannkraft in einem für einen häufig auch als Nenndruckbereich bezeichnet Druckmessbereich des Druckmessaufnehmers vorgegebenen Wertebereiche liegt. Dieser Wertebereich ist derart bemessen, dass die Einspannkraft im gesamten Druckmessbereich groß genug ist, um eine ausreichende Dichtwirkung der eingespannten Prozessdichtung 1 zu gewährleisten. So kann für einen Druckmessaufnehmer mit einem Nenndruckbreich von 100 bar beispielsweise eine Einspannkraft im Bereich von 5000 N bis 7000 N angesetzt werden.
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Dabei ist durch die Einfassung des Drucksensors 5 im Sensorgehäuse 3 sichergestellt, dass der Drucksensor 5 auch dann nicht durch die Öffnung 11 aus dem Sensorgehäuses 3 heraus gedrückt wird, wenn der Prozessanschluss 9 entfernt wird. Hierzu genügt es bereits, wenn die außenseitlich allseitig von einem Absatz 33 des Sensorgehäuses 3 umgebene Öffnung 11 eine Grundfläche aufweist, die kleiner als eine Grundfläche der Stirnseite des Drucksensors 5 ist.
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Optional kann der Drucksensor
5 unter Zwischenfügung eines in
1 als Option dargestellten Winkelrings
35 mit einem im Querschnitt im Wesentlichen L-förmigen Profil in eine Ausnehmung im Sensorgehäuse
3 eingesetzt sein. Der Winkelring
35 umfasst einen im Wesentlichen zylindrischen Bereich, der in einem Ringspalt zwischen dem Drucksensor
5 und der diesen außenseitlich umgebenden Innenwand der Ausnehmung angeordnet ist, sowie eine sich radial einwärts erstreckende Schulter
37, die einen äußeren Randbereich der Stirnseite des Drucksensors
5 umgreift. Der Winkelring
35 dient der Positionierung des Drucksensors
5 in einer in radialer Richtung exakt definierten Position im Sensorgehäuse
3 und schützt den Drucksensor
5 vor in radialer Richtung darauf einwirkenden Kräften, wie z.B. thermomechanischen Spannungen. Hierzu genügt bereits ein einteiliger, aus einem Elastomer bestehender Winkelring. Vorzugsweise wird der Winkelring
35 jedoch auf die in der
DE 10 2010 029 955 A1 beschriebene Weise ausgebildet. Diese Ausführungsform ist in
1 dargestellt. Dort umfasst der Winkelring
35 eine erste Komponente aus einem formsteifen Werkstoff, die einen vom Drucksensor
5 abgewandten, unteren Teil der sich radial einwärts erstreckenden Schulter
37 umfasst und sich in axialer Richtung in den Ringspalt hinein erstreckt. Zusätzlich umfasst er eine mit der ersten Komponente verbundene zweite Komponente aus einem elastischen Werkstoff, die sich in dem Ringspalt zumindest abschnittsweise zwischen der außenseitlichen Mantelfläche des Drucksensors
5 und der Innenwand der Ausnehmung erstreckt.
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Der Winkelring 35 liegt auf dem die Öffnung 11 außenseitlich allseitig begrenzenden Absatz 33 des Sensorgehäuses 3 auf. Zusätzlich ist er vorzugsweise derart ausgebildet und angeordnet, dass dessen Schulter 37 die Prozessdichtung 1 außenseitlich allseitig umgibt, wobei die Schulter 37 vorzugsweise derart geformt ist, dass sie eine außenseitliche Kammerung der Prozessdichtung 1 bildet.
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Bei der in 1 als Ausführungsbeispiel dargestellten Einspannvorrichtung ist das elastische Element 15 zwischen dem Drucksensor 5 und einem auf der vom Prozessanschluss 9 abgewandten Rückseite des Drucksensors 5 angeordneten Gegenlager 39 eingespannt. Als Gegenlager 39 eignet sich insoweit z.B. ein in das Sensorgehäuse 3 eingesetzter bzw. eingeschraubter Druckring, über dessen Positionierung die Vorspannung des elastischen Elements 15 einstellbar ist. Das elastische Element 15 kann beispielsweise ein Federsystem umfassen und/oder eine oder mehrere aufeinander angeordnete, in axialer Richtung elastische Federn, wie z.B. die in 1 dargestellten Tellerfedern, umfassen. Das axial elastische Element 15 kann unmittelbar auf der vom Prozessanschluss 9 abgewandten Rückseite des Drucksensors 5 angeordnet sein. Vorzugsweise ist zwischen Drucksensor 5 und dem elastischen Element 15 ein in 1 als Option dargestellter Entkopplungsring 41 angeordnet. Der Entkopplungsring 41 besteht vorzugsweise aus einem an den thermischen Ausdehnungskoeffizienten des Drucksensors 5 angepassten Material, z.B. aus Keramik, und schützt den Drucksensor 5 vor in radialer Richtung darauf einwirkenden, z.B. durch das elastische Element 15 und/oder durch thermomechanischen Spannungen verursachten Kräften.
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1 zeigt als ein Beispiel einer lösbaren mechanischen Verbindung 7 zwischen Sensorgehäuse 3 und Prozessanschluss 9 eine Schraubverbindung, die mehrere, jeweils durch eine im Prozessanschluss 9 vorgesehene Durchgangsbohrung hindurch in eine zugehörige im Sensorgehäuse 3 vorgesehene Sacklochbohrung einschraubbare bzw. eingeschraubte Schrauben 43 umfasst. Alternativ kann die lösbare mechanische Verbindung 7 natürlich auch auf andere dem Fachmann bekannte Weise realisiert werden. Beispiele hierfür sind auf das Sensorgehäuse 3 oder den Prozessanschluss 9 aufsteckbare Überwurfmuttern, die auf ein Außengewinde des anderen Verbindungspartners aufgeschraubt werden, oder auf einem Klemmmechanismus (Clamp-on) basierende Verbindungen.
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Die Prozessdichtung 1 umfasst einen formstabilen Dichtungskern 45 und eine auf den Dichtungskern 45 aufgebrachte Beschichtung 47 aus einem thermoplastischen Dichtungsmaterial.
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Als thermoplastisches Dichtungsmaterial eignet sich z.B. Polytetrafluorethylen (PTFE), Fluorethylen-Propylen (FEP), Perfluoralkoxyalkan (PFA), oder ein PTFE, FEP oder PFA umfassendes Dichtungsmaterial.
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Die Beschichtung 47 erstreckt sich zumindest über die einander gegenüberliegenden, im Druckmessaufnehmer dem Rand der Stirnseite des Drucksensor 5 und der Dichtfläche 17 des Prozessanschlusses 9 zugewandten Oberflächen des Dichtungskerns 45. Zusätzlich kann sich die Beschichtung 47 auch über weitere Oberflächen des Dichtungskerns 45 erstrecken und/oder als eine den Dichtungskern 45 allseitig umgebende Ummantelung ausgebildet sein. 1 und 2 zeigen hierzu ein Ausführungsbeispiel bei dem die Beschichtung 47 als eine sich über die einander gegenüberliegenden Oberflächen und eine äußere Mantelfläche des Dichtungskerns 45 erstreckende Hülle ausgebildet ist.
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Der Dichtungskern 45 kann als einteiliger Kern ausgebildet sein. In diesem in 1 und 2 dargestellten Fall besteht er vorzugsweise aus einem ein Material, wie z.B. Keramik, dass einen an den thermischen Ausdehnungskoeffizienten des Drucksensors 5 angepassten thermischen Ausdehnungskoeffizienten aufweist.
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Alternativ kann aber auch ein zwei- oder mehrteiliger Dichtungskern, wie z.B. der in der am 11. Januar 2017 eingereichten deutschen Patentanmeldung mit dem Aktenzeichen
DE 10 2017 100 402.5 beschriebene, zweiteilige Dichtungskern, verwendet werden. Dieser umfasst einen inneren Ringkörper, z.B. einem Ringkörper aus Keramik, der von einem äußeren, eine größere Höhe aufweisenden Ringkörper, z.B. einem Ringkörper aus Titan, umgeben ist. Zur Funktionsweise und zu Ausführungsformen derartiger Dichtungskerne wird auf die vorgenannte deutsche Patentanmeldung verwiesen.
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Unabhängig von der diesbezüglichen Ausgestaltung bewirkt der Dichtungskern 45 sowohl beim Einspannen der Prozessdichtung 1 als auch im eingespannten Zustand eine formstabile Abstützung der thermoplastischen Beschichtung 47. Das bietet den Vorteil, dass die Prozessdichtungen 1 vergleichsweise große Außenabmessungen aufweisen können, ohne dass hierzu eine entsprechend große Menge an thermoplastischem Dichtungsmaterial eingesetzt werden muss.
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Erfindungsgemäße Prozessdichtungen 1 zeichnen sich dadurch aus, dass sie als in einem in reproduzierbarer Weise ausführbaren Voralterungsverfahren vorgealterte, als austauschbare Komponente in dem Druckmessaufnehmer einsetzbare Prozessdichtungen 1 ausgebildet sind, die während des Voralterungsverfahrens in einer eine Einspannkraft darauf ausübenden Einspannvorrichtung eingespannt war. Dabei wird im Hinblick auf den späteren Verwendungszweck der austauschbaren Prozessdichtung 1 eine Einspannvorrichtung eingesetzt, die eine die darin eingespannte Dichtung umgebende Einspannungsgeometrie aufweist, die im Wesentlichen identisch zu der die Prozessdichtung 1 im Druckmessaufnehmer umgebenden Einspannungsgeometrie ist.
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Diese Prozessdichtungen 1 werden erzeugt, indem deren Dichtungskern 45 mit der Beschichtung 47 beschichtet wird und die auf diese Weise erhaltene neuwertige Dichtung mittels des Voralterungsverfahrens vorgealtert wird. Dabei kann die Beschichtung 47 der neuwertigen Dichtung beispielsweise eine Ausgangsschichtdicke in der Größenordnung von 50 µm bis 200 µm aufweisen.
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Anschließend wird die neuwertige Dichtung dem auf reproduzierbare Weise ausführbaren Voralterungsverfahren unterzogen. Hierzu eignet sich insb. ein Verfahren, bei dem die Dichtung bei einer vorgegebenen Temperatur über einen vorgegebenen Zeitraum hinweg in der Einspannvorrichtung eingespannt ist.
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Dabei wird die mittels der Einspannvorrichtung auf die Dichtung ausgeübte Einspannkraft vorzugsweise derart bemessen, dass sie echt größer als die von dem unter der Vorspannung stehenden Element 15 auf die im Druckmessaufnehmer eingespannte Prozessdichtung 1 ausgeübte Einspannkraft ist. So kann beispielsweise zur Erzeugung einer vorgealterten Prozessdichtung 1 für einen Druckmessaufnehmer mit einem Nenndruckbereich von 100 bar, in dem die vorgealterte Prozessdichtung 1 mit einer Einspannkraft im Bereich von 5000 N bis 7000 N im Druckmessaufnehmer eingespannt wird, während des Voralterungsverfahrens eine Einspannkraft in der Größenordnung von 5500 N bis 7500 kN angesetzt werden.
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Da thermoplastische Dichtungsmaterialien nicht nur unter Druck sondern auch über Temperatur fließen und Druckmessaufnehmeren regelmäßig in einem größeren Einsatztemperaturbereich, z.B. einem Temperaturbereich von - 10°C bis +125° C oder sogar von - 40°C bis + 150°C, eingesetzt werden, wird die vorgegebene Temperatur, auf die die Dichtung während des Voralterungsverfahrens erwärmt wird, vorzugsweise derart bemessen, dass sie größer gleich einer Temperaturobergrenze des Einsatztemperaturbereichs ist, wobei sie die Temperaturobergrenze vorzugsweise um weniger als 100 °C, besonders bevorzugt um weniger als 50°C, übersteigt.
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Der Zeitraum, über den hinweg die Dichtung vorgealtert wird, ist vorzugsweise derart bemessen, dass die Dichtung während des Zeitraums einen im Hinblick auf das Fließverhalten des Dichtungsmaterials im Wesentlichen stabilen, vorläufigen Endzustand erreicht.
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Dabei werden während des Voralterungsverfahrens durch das Setzen und/oder Fließen des Dichtungsmaterials unter Druck und Temperatur verursachte Änderungen der parallel zur Einspannrichtung der jeweiligen Dichtung verlaufenden Höhe der Dichtung vorzugsweise durch die Einspannvorrichtung ausgeglichen. Hierzu kann diese z.B. ein unter Vorspannung stehendes elastisches Element, wie z.B. eine Feder, umfassen, dessen Vorspannung bei Bedarf nachjustierbar ist.
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Optional können die nach Abschluss des Voralterungsverfahrens zur Verfügung stehenden Prozessdichtungen 1 einer Nachbehandlung unterzogen werden, bei der geflossenes, überschüssiges Dichtungsmaterial entfernt wird. Diese Nachbehandlung ist insb. bei Prozessdichtungen 1 von Vorteil, die in Druckmessaufnehmern eingesetzt werden, die an Einsatzorten betrieben werden, an denen hohe Anforderungen an die Hygiene und die Reinigbarkeit bestehen. Dort kann z.B. durch ein glattes Abschneiden des überschüssigen Materials während der Nachbehandlung erreicht werden, dass der Druckübertragungskanal 13 im Bereich der Prozessdichtung 1 eine leicht zu reinigende, im Wesentlichen hohlraum- und hinterschneidungsfreie innere Oberfläche aufweist.
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In der Fachwelt wird heute die Ansicht vertreten, dass thermoplastische Dichtungsmaterialien umfassende Dichtungen aufgrund des für deren Dichtwirkung mitverantwortlichen Fließverhaltens dieser Dichtungsmaterialien nur einmal verwendet werden können. Entgegen dieser herrschenden Meinung konnte durch Untersuchungen der Anmelderin gezeigt werden, dass das thermoplastische Dichtungsmaterial der vorgealterten Prozessdichtung 1 trotz deren durch die Voralterung angenommen im Wesentlichen stabilen, vorläufigen Endzustands bei einer nachfolgenden Einspannung der vorgealterten Prozessdichtung 1 im Druckmessaufnehmer in ausreichendem Maße nachfließt, um ggfs. vorhandene Unebenheiten der Dichtflächen von Drucksensor 5 und Prozessanschluss 25 auszugleichen und so eine hochwertige, druckdichte Abdichtung zu bewirken. Mit erfindungsgemäßen Prozessdichtungen 1 können Dichtigkeiten mit einer Helium-Leckrate in der Größenordnung von 10-7 mbar l/s erzielt werden.
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Insoweit hat es sich als besonders vorteilhaft erwiesen, die Beschichtung 47 auf den Dichtungskern 45 mit einer Ausgangsschichtdicke aufzubringen, die derart bemessen ist, dass die Schichtdicke der daraus durch das Voralterungsverfahren erzeugten vorgealterten Prozessdichtung 1 größer gleich einer Mindestdicke von 15 µm, besonders bevorzugt sogar größer gleich einer Mindestdicke von 20 µm ist.
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Zugleich ist die durch das Nachfließen des thermoplastischen Dichtungsmaterial erfindungsgemäßer Prozessdichtungen 1 nach deren Einspannung im Druckmessaufnehmer eintretende Verformung dieser Prozessdichtungen 1 jedoch so gering, dass sich die auf den Drucksensor 5 einwirkenden Einspannkräfte durch einen Austausch einer erfindungsgemäßen vorgealterten Prozessdichtung 1 gegen eine andere baugleiche, auf die gleiche Weise vorgealterte erfindungsgemäße Prozessdichtung 1 gar nicht oder nur in sehr geringem Maße verändern.
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Insoweit hat es sich als besonders vorteilhaft erwiesen, die Beschichtung 47 auf den Dichtungskern 45 mit einer Ausgangsschichtdicke aufzubringen, die derart bemessen ist, dass die Schichtdicke der daraus durch das Voralterungsverfahren erzeugten vorgealterten Prozessdichtung 1 kleiner gleich einer Maximaldicke von 70 µm, vorzugsweise kleiner gleich einer Maximaldicke von 50 µm und besonders bevorzugt sogar kleiner gleich einer Maximaldicke von 30 µm ist.
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Desweiteren umfasst die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung von erfindungsgemäßen Prozessdichtungen 1 und deren Verwendung in einem erfindungsgemäßen Druckmessaufnehmer. Dabei wird derart verfahren, dass in dem Druckmessaufnehmer einsetzbare erfindungsgemäße Prozessdichtungen 1 auf die zuvor beschriebene Weise vorgefertigt werden.
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Anschließend wird eine dieser Prozessdichtungen 1 in dem Druckmessaufnehmer eingespannt, indem dessen Prozessanschluss 9 unter Zwischenfügung dieser Prozessdichtung 1 mittels der lösbaren mechanischen Verbindung 7 mit dem Sensorgehäuse 3 einer vorgefertigten, das Sensorgehäuse 3, den darin eingefassten Drucksensor 5 und die Einspannvorrichtung einschließlich des elastischen Elements 15 umfassenden Baugruppe verbunden wird.
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Zusätzlich wird vorzugsweise derart Verfahren, dass die Vorspannung des elastischen Elements 15 der Einspannvorrichtung vor der erstmaligen Inbetriebnahme des Druckmessaufnehmers mit einer erfindungsgemäßen Prozessdichtung 1 bei in dem Druckmessaufnehmer eingespannter Prozessdichtung 1 derart eingestellt wird, dass die von dem elastischen Element 15 auf den Drucksensor 5 und die im Druckmessaufnehmer eingespannte Prozessdichtung 1 ausgeübte Einspannkraft in dem für den Nenndruckbereich des Druckmessaufnehmers vorgegebenen Wertebereich liegt.
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Alternativ oder zusätzlich hierzu wird vorzugsweise derart Verfahren, dass vor der erstmaligen Inbetriebnahme des Druckmessaufnehmers mit einer erfindungsgemäßen Prozessdichtung 1 bei in dem Druckmessaufnehmer eingespannter Prozessdichtung 1 ein Kalibrationsverfahren ausgeführt, bei dem eine Abhängigkeit der mittels des Drucksensors 5 und der daran angeschlossenen Messelektronik 25 abgeleiteten, druckabhängigen Messgröße vom auf den Drucksensor 5 einwirkenden, zu messenden Druck für den gesamten Druckmessbereich des Druckmessaufnehmers bestimmt und im Druckmessaufnehmer abgespeichert wird. Im Anschluss kann der Druckmessaufnehmer erstmalig einen Messbetrieb aufnehmen, während dessen er anhand der im Messbetrieb bestimmten Messgröße und deren Abhängigkeit vom auf den Drucksensor 5 einwirkenden Druck den zu messenden Druck bestimmt.
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Nachfolgend wird derart Verfahren, dass die im Druckmessaufnehmer eingespannte Prozessdichtung 1 mindestens einmal gegen eine baugleiche, auf identische Weise vorgealterte erfindungsgemäße Prozessdichtung 1 ausgetauscht wird und/oder der Prozessanschluss 9 mindestens einmal gegen einen Prozessanschluss 9 anderer Prozessanschlussart und/oder anderer Prozessanschlussgeometrie ausgetauscht wird.
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Nach jedem Austausch der Prozessdichtung 1 und/oder des Prozessanschlusses 9 nimmt der Druckmessaufnehmer den Messbetrieb mit im Wesentlichen unveränderter Messgenauigkeit wieder auf, ohne dass vorab eine Nachjustierung der Vorspannung des elastischen Elements 15 und/oder eine erneute Kalibration durchgeführt werden muss.
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Die Austauschbarkeit der Prozessdichtung 1 ist insb. in Anwendungen von Vorteil, in denen hohe Anforderungen an die Hygiene und die Reinigbarkeit der Druckmessaufnehmer gestellt werden. Dort bietet sie den weiteren Vorteil, dass die Prozessdichtung 1 ausgebaut werden kann, um einen in einigen Branchen erforderlichen Nachweis führen zu können, dass eine zuvor durchgeführte Reinigung erfolgreich durchgeführt wurde.
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Darüber hinaus bietet der modulare Aufbau erfindungsgemäßer Druckmessaufnehmer im Hinblick auf die in der industriellen Messtechnik verwendete Vielfalt unterschiedlicher Prozessanschlussarten und -geometrien den Vorteil, dass vorgefertigte, das Sensorgehäuse 3, den Drucksensor 5 und die Einspannvorrichtung umfassende Baugruppen bedarfsabhängig mit Prozessanschlüssen 9 unterschiedlichster Prozessanschlussart und/oder unterschiedlicher Prozessanschlussgeometrie ausgestattet werden können. Der in 1 dargestellte Prozessanschluss 9 umfasst als ein mögliches Beispiel ein Außengewinde 49, das in ein am Einsatzort vorgesehenes hierzu komplementäres Innengewinde einschraubbar ist. Alternativ können natürlich auch Prozessanschlüsse 9 eingesetzt werden, die mit einem Anschluss einer anderen Anschlussart oder -geometrie, wie z.B. einem Flansch oder einer Milchrohrverschraubung, ausgestattet sind.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Prozessdichtung
- 3
- Sensorgehäuse
- 5
- Drucksensor
- 7
- lösbare mechanische Verbindung
- 9
- Prozessanschluss
- 11
- Öffnung
- 13
- Druckübertragungskanal
- 15
- elastische Element
- 17
- Dichtfläche
- 19
- Grundkörper
- 21
- Druckkammer
- 23
- Messmembran
- 25
- Messelektronik
- 27
- Elektrode
- 29
- Gegenelektrode
- 31
- Absatz
- 33
- Absatz
- 35
- Winkelring
- 37
- Schulter
- 39
- Gegenlager
- 41
- Entkopplungsring
- 43
- Schrauben
- 45
- Dichtungskern
- 47
- Beschichtung
- 49
- Außengewinde
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 4213857 A1 [0003]
- DE 10227479 A1 [0003]
- DE 10334854 A1 [0005]
- DE 102017100402 [0006, 0047]
- DE 102010029955 A1 [0039]
