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Verfahren zum Herstellen eines Membranbettes für eine
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druckbeanspruchte Membran Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren
zum Herstellen eines Membranbettes für eine druckbeanspruchte Membran mit einem
der Membran zugeordneten Körper, der auf seiner der Membran zugewandten Seite eine
der Kontur der Membran entsprechend gestaltete Oberfläche aufweist.
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Es ist bekannt (dgl. z. B. LE-OS 26 23 993 und DE-OS 26 23 994), druckbeanspruchte
Membranen im Uberlastfall vor Zerstörung dadurch zu schützen, daß der Membran ein
Körper zugeordnet wird, dessen der Membran zugewandte. Oberfläche eine der Membran
entsprechende Kontur aufweist. Die entsprechend gestaltete Oberfläche des Körpers
wird als Membranbett bezeichnet. Sie muß so beschaffen sein, daß es bei in Betrieb
vorkommender zulässiger Druckbeanspruchung und bei den noch zugelassenen Grenzbedingungen
von Temperaturen und statischem Druck zu keiner Berührung der Membran mit dem Membranbett
kommt; im Uberlastfall hingegen soll sich die Membran an das Membranbett anlegen
können, damit
keine Verformung der Membran eintreten kann. Die letztere
Forderung ist nur dann erfüllbar, wenn die Konturen der Membran und der der Membran
zugewandten Oberfläche genau übereinstimmen. Das Membranbett muß daher mit sehr
großer Präzision hergestellt werden, was bisher mit einer verhältnismäßig aufwendigen
Bearbeitung des Körpers erreicht wurde.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Herstellen
eines Membranbettes für eine druckbeanspruchte Membran vorzuschlagen, mit dem sich
ein Membranbett auf verhältnismäßig kostengünstige Weise herstellen läßt.
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Die Lösung dieser Aufgabe besteht bei einem Verfahren der eingangs
beschriebenen Art darin, daß erfindungsgemäß der Körper an seiner der Membran zugewandten
Seite mit einer Ausnehmung versehen wird, daß die Ausnehmung zur Membran hin durch
eine dünne Wand abgeschlossen wird, daß die Ausnehmung mit einer Flüssigkeit gefüllt
wird und daß durch Ausüben eines Druckes auf die Membran und die dünne Wand die
dünne Wand der Kontur der Membran entsprechend geformt wird.
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Der wesentliche Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin,
daß ein beispielsweise mittels einer Drehmaschiene hergestelltes massives Membranbett
nicht mehr erforderlich ist, sondern mittels der die Ausnehmung überspannenden,
dünnen Wand und der Flüssigkeit ein hydraulisches Membranbett erzielbar ist, dessen
Oberfläche sehr genau der Kontur der Membran entspricht, weil durch Ausüben eines
Druckes auf die Membran dessen Kontur im Membranbett nachgebildet ist. Dieser Vorteil
bleibt unabhängig davon erhalten, ob sich im Laufe der Fertigung die Kontur der
Membran durch Abnutzung der
Prägewerkzeuge geändert ht oder nicht.
Dabei ist die Herstellung des Membranbettes gemäß der Erfindung auch vergleichsweise
kostengünstig, weil die Kontur der Membran nicht mehr in einem komplizierten Verfahren
abgegriffen werden muß, um anhand der so ermittelten Werte mit einer komplizierten
Drehmaschine auf mechanische Weise die Oberfläche des Körpers so zu bearbeiten,
daß sie der Kontur der Membran entspricht. Mit einem derartig hergestellten Membranbett
ist es auch möglich, das Membranbett den unterschiedlichen Meßaufgaben, z. B.
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verschiedene Meßbereiche bei gleicher Membrangröße, anzupassen. Außerdem
kann auch der unterschiedliche Hub der Membranen auf der O - bzw. --- - Seite eines
Differenzdruck-Meßgerätes berücksichtigt werden. Damit läßt sich das Füllvolumen
der mittleren Kammer eines solchen Meßgerätes vergleichsweise gering halten.
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Als Flüssigkeit zum Ausfüllen der Ausnehmung im Körper kann Jedes
Medium verwendet werden, mit dem ein hydrauloches Membranbett erzielbar ist. Als
vorteilhaft wird die Verwendung von Öl oder einem aushärtbarem Medium angesehen.
Gegebenenfalls kommen aber auch spezielle Fette in Frage, die in geeigneter Weise
in die Ausnehmung eingebracht werden.
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Die Oberfläche der Ausnehmung des Körpers kann an sich beliebig gestaltet
sein, beispielsweise kann sie eben ausgeführt sein. Um Jedoch mit möglichst wenig
FlUssigkeit auszukommen, wird es als vorteilhaft angesehen, die Oberfläche der Ausnehmung
so zu gestalten, daß sie etwa der Kontur der Membran entspricht.
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Gegebenenfalls kann es für eine druckbeanspruchte Membran in einem
Differenzdruck-Meßgerät vorteilhaft sein,
die Ausnehmung relativ
groß auszubilden und einen Füllstoff mit kleinerem Wärmeausdehnungskoeffizienten
als den des Körpers zu verwenden. Dadurch läßt sich die störende Wärmeausdehnung
der Flüssigkeit in der mittleren Kammer eines solchen Gerätes weitgehend kompensieren.
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Als vorteilhaft wird es ferner angesehen, wenn die dünne Wand der
Kontur der Membran entsprechend grob vorgeprägt wird. Nach Anbringung der dünnen
Wand am Rande der Ausnehmung des Körpers und nach Ausfüllen des Raumes zwischen
dünner Wand und Körper wird dann durch Ausüben des Druckes die dünne Wand endgültig
und genau in die Form gebracht, die die Membran aufweist.
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Die dünne Wand kann bei einem nach dem erfindungsgemäßen Verfahren
hergestellten Membranbett aus unterschiedlichen Materialien bestehen; beispielsweise
kann die dünne Wand aus einem geeigneten Kunststoff hergestellt sein.
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Als besonders vorteilhaft wird es angesehen, eine dünne Wand aus Metall
zu verwenden und sie am der Mitte der Membran zugewandten inneren Rand der Ausnehmung
mit dem ebenfalls aus Metall bestehenden Körper zuverschweißen. Als Metall soll
ein verhältnismäßig weiches Material verwendet werden, damit ihm leicht eine Kontur
gegeben werden kann, die der Membran entspricht.
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Aus Gründen einer möglichst einfachen Fertigung wird es ferner als
vorteilhaft angesehen, wenn die dünne Wand am äußeren Rand der Ausnehmung gemeinsam
mit der Membran am Körper angeschweißt ist.
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Zur einfachen Einbringung der Flüssigkeit in die Ausnehmu des Körpers
ist dieser vorteilhafterweise mit einen - rschligbaren Einführkanal für die Fldssig-
Zur
Erläuterung der Erfindung ist in der Figur im Schnitt ein im Zusammenhang mit der
Erfindung interessierender Teil eines Druckdifferenz-Meßgerätes als ein Ausführungsbeispiel
dargestellt. Das gesamte Druckdifferenz-Meßgerät kann im übrigen so aufgebaut sein,
wie es in den eingangs genannten deutschen Offenlegungsschriften dargestellt und
beschrieben istv Die Figur zeigt einen Druckraum1, der über eine Öffnung 2 mit einem
Druck beaufschlagt werden kann. Der Druckraum 1 ist auf seiner in der Figur rechten
Seite durch eine Membran 3 begrenzt, die in ihrem mittleren Bereich mit einem Membranmittelteil
4 versehen ist; durch eine rund umlaufende Schweißnaht 5 ist die Membran 3 mit dem
Membranmittelteil 4 verbunden. Am äußeren Umfang ist die Membran 3 an einer weiteren
Schweißstelle 6 mit einem Körper 7 verbunden.
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Der Körper 7 ist mit einer Ausnehmung 8 versehen. Die Oberfläche 9
der Ausnehmung 8 ist annähernd entsprechend der Kontur der Membran 3 ausgebildet.
Die Ausnehmung 8 ist zur Membran 3 hin durch eine dünne Wand 10 vorzugsweise aus
Metall abgeschlossen. Die dünne Wand 10 ist am inneren Rand der Ausnehmung 8 durch
eine Schweißnaht 11 am Körper 7 dichtend befestigt. Am äußeren Rand ist die dünne
Wand 10 vorteilhafterweise zusammen mit der Membran 3 durch die Schweißnaht 6 am
Körper 7 dichtend gehalten.
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Die Ausnehmung 8 ist mit einem Füllstoff gefüllt, der über einen Einfüllkanal
12 im Körper 7 eingebracht ist.
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Der Einfüllkanal 12 ist nach außen abgeschlossen, z. B.
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mittels Verschlußelementen 13 und 14.sofern nicht durch
Aushärtung
der eingebrachten Flüssigkeit diese Verschlußelemente überflüssig sind.
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Das Membranbett wird dadurch hergestellt, daß nach Herstellung der
Ausnehmung 8, Befestigung der dünnen Wand 10 am Körper 7 und Einfüllung eines Füllstoffes
in die Ausnehmung 8 im Druckraum 1 und in der Ausnehmung 8 derartige unterschiedliche
Drucke erzeugt werden, daß sich die dünne Wand 10 gegen die in die gewünschte Stellung
gebrachte Membran 3 legt, wodurch die dünne Wand 10 unter dem Druck des Füllstoffes
in der Ausnehmung 8 derart verformt wird, daß ihre Kontur genau der Kontur der Membran
3 entspricht. Die dünne Wand 10 bildet dann ein Membranbett, das in seiner Oberfläche
sehr genau mit der Kontur der Membran übereinstimmt. Nachdem die dünne Wand 10 ihre
gewünschte Kontur erhalten hat wird die Ausnehmung 8 abgeschlossen bzw. die Aushärtung
des Füllstoffes vorgenommen. Der Druck im Druckraum 1 wird zu gegebener Zeit wieder
abgebaut. Das Membranbett ist damit fertiggestellt.
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Mit der Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung eines Membranbettes
für eine druckbeanspruchte Membran vorgeschlagen, mit dem ein Membranbett in seiner
OVerfläche nicht nur sehr genau im Hinblick auf die Kontur der Membran ausgebildet
werden kann, sondern mit dem das Membranbett außerdem sehr kostengünstig hergestellt
werden kann.
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8 Patentansprüche 1 Figur