DE3107891A1 - Verfahren zur herstellung gefasster metallmembranen und fassungsring zur durchfuehrung des verfahrens - Google Patents

Verfahren zur herstellung gefasster metallmembranen und fassungsring zur durchfuehrung des verfahrens

Info

Publication number
DE3107891A1
DE3107891A1 DE19813107891 DE3107891A DE3107891A1 DE 3107891 A1 DE3107891 A1 DE 3107891A1 DE 19813107891 DE19813107891 DE 19813107891 DE 3107891 A DE3107891 A DE 3107891A DE 3107891 A1 DE3107891 A1 DE 3107891A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
mounting ring
edge
membrane
diaphragm
welded
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE19813107891
Other languages
English (en)
Inventor
Berno Ing.(grad.) 7517 Waldbronn Gust
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Priority to DE19813107891 priority Critical patent/DE3107891A1/de
Publication of DE3107891A1 publication Critical patent/DE3107891A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01LMEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L19/00Details of, or accessories for, apparatus for measuring steady or quasi-steady pressure of a fluent medium insofar as such details or accessories are not special to particular types of pressure gauges
    • G01L19/0007Fluidic connecting means
    • G01L19/0046Fluidic connecting means using isolation membranes

Description

  • Verfahren zur Herstellung gefaßter Metallmembranen und
  • Fassungsring zur Durchiührung des Verfahrens Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung gefaßter Metallmembranen, insbesondere für Meßgeräte, bei dem der kreisförmige Rand einer ebenen Metallmembran mit dem Rand größeren Durchmessers eines kegelstumpfförmigen Fassungsrings verschweißt wird und bei dem der mit der Membran verschweißte Rand durch einen in Achsrichtung des Fassungsrings wirkenden Druck plastisch verformt und dabei die Membran gespannt wird.
  • Wird eine metallische Membran, vorzugsweise durch Schweißen, mit dem Rand eines ringförmigen Fassungsteils verbunden, so kann die zuvor glatte Membran wegen unterschiedlicher Wärmeausdehnungen beim Schweißen wellig werden, es treten in dor Membran Spannungen auf, die ein gleichmäßiges Ansprechen der Membran über ihre ganze Fläche verhindern. Diese Nachteile wirken sich insbesondere bei Membranen für Meßzwecke, die in Druck- oder Differenzdruck-Meßgeräten verwendet werden, störend aus.
  • Um die Membran gleichmäßig zu spannen, ist bereits ein Verfahren der eingangs genannten Art (DE-PS 21 47 221) bekannt, bei welchem der Membran die Bewegung des mit ihr verbundenen Randes des Fassungsträgers aufgeprägt wird.
  • Die so gefaßten Membranen besitzen eine relativ hohe Steifigkeit.
  • Bei bekannten Druck- oder Differenzdruck-Meßge räten werden sogenannte Vorlage- oder Trennmembranen verwendet, die den Druck eines Mediums über eine nicht kompressible Füllflüssigkeit in der Meßkammer auf eine Meßmembran, vorzugsweise auf eine Silizium-Meßmembran, übertragen. Um RUck- wirkungen und damit..Meßwertverfälschungen zu vermeiden, werden für solche Trennmembranen relativ weiche Federkennlinien gefordert.
  • Es besteht somit die Aufgabe, das bekannte Verfahren so weiterzubilden, daß auf einfache Weise die Steifigkeit dor gespannten Membran herabgesetzt werden kann.
  • Eine Lösung der Aufgabe wird darin gesehen, daß als weiterer Verfahrensschritt die Schweißverbindung zwischen gespannter Membran und Fassungsring unter tangential fortschreitender, punktförmiger Erhitzung mindestens ein weiteres Mal überschweißt wird.
  • Damit wird erreicht, daß die relativ steife, gespannte Membran wieder weicher wird, wobei gleichzeitig beim Spannen noch aufgetretene oder nicht beseitigte Ungleichl ißigkeiten ausgeglichen werden.
  • Zur Erläuterung der Erfindung sind in den Figuren 1 bis 4 die Verfahrensschritte bei der Herstellung einer gefaßten Membran dargestellt; Figur 5 zeigt den Querschnitt durch einen Fässungsring; in Figur 6 ist in einem Diagramm über dem Druck die Auslenkung unbehandelter und behandelter gefaßter Membranen dargestellt.
  • Figur 1: Der Fassungsring 1 ist in Form zweier, mit ihren Stirnflächen kleineren Durchmessers in einer Radialebene zusammenstoßender Kegelstümpfe 2, 2' ausgebildet und weist einen zylindrischen Fortsatz 3 auf.
  • Auf der oberen Stirnfläche des Fassungsrings 1 ist eine kreisförmige ebene Metallmembran 4 aufgelegt, deren Rand mit dem Rand größeren Durchmessers des kegelstumpfförmigen Teils 2 des Fassungsrings 1 zu verschweißen ist.
  • In iXigur 2 ist die Schweißung vollzogen. Man erkennt die umlaufende Schweißnaht 5, durch welche die Membran 4 nunmehr mit dem Fassungsring 1 verbunden ist.
  • Da die Membran 4 wegen unterschiedlicher Wärmeausdehnungen beim Schweißen index Regel wellig geworden ist, wird über ein speziell ausgebildetes Formstück 6 ein in Achsrichtung wirkender Druck F auf den Rand des Fassungsrings 1 ausgeübt und dieser nach unten gedrückt, wie Figur 3 zeigt. Der auf den Rand des Teils 2' heruntergedrückte und plastisch verformte Rand 2 des Fassungsrings 1 bewirkt eine radiale Spannung der Membran 4, die so groß ist, daß dies im Schweißen aufgetretenen unterschiedlichen Spannungen in der Membran 4 ausgeglichen werden.
  • Dadurch ist die Membran 4 jedoch relativ steif geworden, d. h., ihre Auslenkung unter einem vorgegebenen Druck ist verhältnismäßig klein.
  • Um die so gespannte Membran wieder weicher zu machen, wie es für viele Anwendungsfälle erforderlich ist, wird der heruntergedrtickte Rand mit der Schweißnaht 5 mindestens ein weiteres Mal überschweißt, und zwar unter tangential fortschreitender punktförmiger Erhitzung durch beispielsweise einen Elektronenstrahl oder einen elektrischen Lichtbogen unter Schutzgasatmosphäre.
  • In Figur 4 ist der Fassungsring 1 mit der gefaßten Membran 4 und der beim Überschweißen entstandenen Schweißnaht 5' dargestellt, beim Uberschweißen kann auch, falls erforderllch, die untere überstehende Lippe des Teils 2' mit vcrschweißt werden, wodurch der zwischen den Mantelflächen der kegelstumpfförmigen Teile 2 und 2' nach dem Niederdrücken noch bestehende Spalt geschlossen wird, so daß dort keine Schmutzablagerungen oder Korrosion auftreten kann.
  • In Figur 5 ist die bevorzugte Ausführungsform eines Fassungsrings zur Durchführung des erfindungsgemäßen Ver- fahrens dargestellt.
  • Er besteht aus einem Hohlzylinder 7, bei dem in der Nähe seiner oberen Stirnfläche, die die Membran tragen soll, in der äußeren Mantelfläche eine Ringnut 8, trapezförmigen Querschnitts, angebracht ist.
  • Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, die Tiefe der Ringnut so zu bemessen, daß sie etwa 1/15 bis 1/25 des Außendurchmessers r des Fassungsrings 1 beträgt, ihr Öffnungswinkel liegt in dem Bereich von 20 ° + 5 °.
  • Um nach dem Spannvorgang das Zusammenschweißen des mit der hier nicht dargestellten Membran verbundenen oberen Rands 9 mit dem unteren Rand 9' zu erleichtern, ist der zylindrische Fortsatz 3 in seinem Durchmesser geringfügig abgesetzt.
  • In dem Diagramm der Figur 6 ist über dem auf gefaßt Membranen ausgeübte Druck P die dadurch verursachte maximale Aus lenkung aufgetragen, Es wurden vier Membranen 1, 2, 3, 4 mittels des in den Figuren 1 bis 3 dargestellten Verfahrens gefaßt und gespannt. Die Kurvenschar 1 bis 4 liegt in dem dabei zulässigen Toleranzband.
  • Die Ränder der gefaßten Membranen 1, 2 wurden dann erfindungsgemäß ein weiteres Mal überschweißt; wie die Kurven 1' und 2' erkennen lassen, sind die so behandelten Membranen weicher geworden, d. h., ihre Auslenkung unter einem gegebenen Druck P wird größer.
  • Die gefaßten Membranen 3 und 4 wurden nach dem Spannen zweimal überschweißt, das Ergebnis ist in den Kurven 3" und 4" dargestellt, die Membrancharakteristik ist noch weicher geworden. Bei den zweifach überschweißten Membranen verdoppelt sich praktisch die Auslenkung unter einem gegebenen Druck P.
  • 3 Patentansprüche 6 Figuren Leerseite

Claims (3)

  1. Patentansprüche 1; Verfahren zur Herstellung gefaßter Metallmembranen, insbesondere fllr MeßgorWte, bei dem der kreisförmige Rand einer ebenen Metallmembran (4) mit dem Rand größeren Durchmessers eines kegelstumpfförmigen Fassungsrings (1) verschweißt wird; der mit der Membran (4) verschweißte Rand durch einen in Achsrichtung des Fassungsrings (1) wirkenden Druck plastisch verformt und dabei die Membran (4) gespannt wird, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Schweißverbindung (5') zwischen gespannter Membran (4) und Fassungsring (1) unter tangential fortschreitendor, punktförmiger Erhitzung mindestens ein weiteres Mal überschweißt wird.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1 unter Verwendung eines Fassungsrings (1) in Form zweier, mit ihren Stirnflächen kleineren Durchmessers in einer Radialebene zusammenstoßenden Kegelstümpfen (2, 2'), d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß beim Spannen der Membran (4) der mit ihr verbundene obere Rand (9) bis auf den unteren Rand (9') des Fassungsrings herabgedrückt wird und d beim Uberschweißen der obere Rand (9) mit dem unteren Rand (9') verbunden wird.
  3. 3. Fassungsring zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 2 in Form eines Hohlzylinders (7) mit einer in dor äußeren Mantelfläche angebrachten Ringnut (8) trapezförmigen Querschnitts, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Ringnut (8) einen Öffnungswinkel von 20 + 5 5 aufweist und das Verhältnis von Ringnu-ttiefe zu Außendurchmesser (r) des Fassungsrings -(1) zwischen 1 : 15 und 1 : 25 beträgt.
DE19813107891 1981-03-02 1981-03-02 Verfahren zur herstellung gefasster metallmembranen und fassungsring zur durchfuehrung des verfahrens Withdrawn DE3107891A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19813107891 DE3107891A1 (de) 1981-03-02 1981-03-02 Verfahren zur herstellung gefasster metallmembranen und fassungsring zur durchfuehrung des verfahrens

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19813107891 DE3107891A1 (de) 1981-03-02 1981-03-02 Verfahren zur herstellung gefasster metallmembranen und fassungsring zur durchfuehrung des verfahrens
JP3218382A JPS57165194A (en) 1981-03-02 1982-03-01 Method of mounting metallic diaphragm and its mounting ring

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE3107891A1 true DE3107891A1 (de) 1982-09-16

Family

ID=6126154

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19813107891 Withdrawn DE3107891A1 (de) 1981-03-02 1981-03-02 Verfahren zur herstellung gefasster metallmembranen und fassungsring zur durchfuehrung des verfahrens

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JPS57165194A (de)
DE (1) DE3107891A1 (de)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0965829A1 (de) * 1998-06-17 1999-12-22 Rosemount Inc. Isoliermembranmontage
WO2002006784A1 (de) * 2000-07-15 2002-01-24 Robert Bosch Gmbh Hochdrucksensor, verfahren und werkzeug zu seiner herstellung
WO2012175256A1 (de) * 2011-06-20 2012-12-27 Endress+Hauser Gmbh+Co. Kg Verfahren zur herstellung eines drucksensors
WO2020010606A1 (en) * 2018-07-13 2020-01-16 Rosemount Inc. Process diaphragm seal

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6038093B2 (ja) * 2014-10-14 2016-12-07 新日鐵住金ステンレス株式会社 二相ステンレス鋼溶接継手、およびその製造方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1573618B1 (de) * 1965-04-23 1970-05-14 Kistler Instrumente Ag Membrane fuer Druckmesswandler
DE2825489A1 (de) * 1977-06-09 1978-12-21 Fuji Electric Co Ltd Verfahren zur herstellung einer spannvorrichtung
DE2825437A1 (de) * 1977-06-09 1978-12-21 Fuji Electric Co Ltd Druckmessvorrichtung

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1573618B1 (de) * 1965-04-23 1970-05-14 Kistler Instrumente Ag Membrane fuer Druckmesswandler
DE2825489A1 (de) * 1977-06-09 1978-12-21 Fuji Electric Co Ltd Verfahren zur herstellung einer spannvorrichtung
DE2825437A1 (de) * 1977-06-09 1978-12-21 Fuji Electric Co Ltd Druckmessvorrichtung

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0965829A1 (de) * 1998-06-17 1999-12-22 Rosemount Inc. Isoliermembranmontage
US6120033A (en) * 1998-06-17 2000-09-19 Rosemount Inc. Process diaphragm seal
WO2002006784A1 (de) * 2000-07-15 2002-01-24 Robert Bosch Gmbh Hochdrucksensor, verfahren und werkzeug zu seiner herstellung
WO2012175256A1 (de) * 2011-06-20 2012-12-27 Endress+Hauser Gmbh+Co. Kg Verfahren zur herstellung eines drucksensors
WO2020010606A1 (en) * 2018-07-13 2020-01-16 Rosemount Inc. Process diaphragm seal
US11118989B2 (en) 2018-07-13 2021-09-14 Rosemount Inc. Process diaphragm seal

Also Published As

Publication number Publication date
JPS57165194A (en) 1982-10-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3828692A1 (de) Anordnung zum abdichten einer hin- und herbewegten stange
DE2526933C3 (de) Verriegelbare Verbindungseinrichtung für Rohrelemente
EP0877183A2 (de) Metallische Zylinderkopfdichtung
DE3327229A1 (de) Radialwellendichtring
DE1750805B1 (de) Vorlagering fuer weichstoff flachdichtungen
DE3106571A1 (de) Schwimmende dichtscheibe und verfahren zur herstellung derselben
DE3107891A1 (de) Verfahren zur herstellung gefasster metallmembranen und fassungsring zur durchfuehrung des verfahrens
DE3101985C2 (de) Verfahren zur Herstellung einer Membrananordnung für Druckmeßwandler
DE60124901T2 (de) Verfahren zur herstellung von mechanischen siebkörben
EP0461459A1 (de) Druckmessumformer mit einem rotationssymmetrischen Drucksensor aus Keramik
DE4406818C1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Verschweißen von zumindest Metallteilen
CH684808A5 (de) Drucksensor und Verfahren zu seiner Herstellung.
DE3310986A1 (de) Rohrbuendelwaermeaustauscher mit rohrboeden aus kunststoff
DE2817249C2 (de) Rohrverbindung
EP0407865A2 (de) Kolben für Schwingungsdämpfer, insbesondere Stossdämpfer von Kraftfahrzeugen
DE3148997A1 (de) Flexible rohrkupplung
DE4122798C2 (de) Einrohr-Federdämpfer oder -Federbein
DE19822143C1 (de) Zylinderkopfdichtung
DE3700596A1 (de) Durchbiegungsausgleichwalze
DE2511726C3 (de) Hydraulische Presse mit einer Druckzelle mit elastischer Membran und Formkissen
DE1236827C2 (de) Piezoelektrischer Druckwandler sowie Verfahren und Vorrichtung zu seiner Montage
DE2122966A1 (en) Piston rod gaskets for shock absorbers in cars - - by spreading the pressure over the whole rim of the gasket for long
DE2627596B2 (de) Vorrichtung zur katalytischen Reinigung der Abgase an Brennkraftmaschinen
DE3506567C2 (de)
DE3034995A1 (de) Fahrzeugrad, insbesondere fuer kfz

Legal Events

Date Code Title Description
OM8 Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law
8139 Disposal/non-payment of the annual fee