DE4311225A1

DE4311225A1 - Druck- oder Druckdifferenz-Meßumformer

Info

Publication number: DE4311225A1
Application number: DE19934311225
Authority: DE
Inventors: Rainer Rudek
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1993-04-02
Filing date: 1993-04-02
Publication date: 1994-10-06
Also published as: DE9321070U1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Druck- oder Druckdif ferenz-Meßumformer mit einem Membran-Tragkörper, der in seinem von der Membran überdeckten Bereich eine Bohrung und zur Bohrung führende Rillen aufweist, die sich quer über den von der Membran überdeckten Bereich erstrecken.

Es ist bei Druck- oder Druckdifferenz-Meßumformern bekannt, den Membran-Tragkörper in seinem von der Membran überdeckten Bereich an der Oberfläche mit Rillen zu versehen, die in Verbindung mit einer Bohrung stehen, über die bei einer Druckbeaufschlagung der Membran eine Verdrän gung der inneren Druckübertragungsflüssigkeit des Umformers erfolgt. Die Rillen sind dabei zu dem Zwecke vorgesehen, ein "Kleben" der Membran an dem Membran-Tragkörper in den Fällen zu verhindern, in denen sich die Membran aufgrund einer relativ großen Druckbeaufschlagung an den Membran- Tragkörper angelegt hat. Die Rillen sind dabei durch einen spanabhebenden Arbeitsvorgang oder durch Erosionsprozesse erzeugt. Dabei entstehen Späne bzw. Materialpartikel, die in einem aufwendigen Reinigungsvorgang zuverlässig besei tigt werden müssen, da Rückstände die empfindlichen Membranen im Betrieb des Meßumformers zerstören können.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Druck- oder Druckdifferenz-Meßumformer vorzuschlagen, bei dem die Rillen rückständefrei erzeugt werden können.

Zur Lösung dieser Aufgabe sind bei einem Druck- oder Druckdifferenz-Meßumformer der eingangs angegebenen Art er findungsgemäß die Rillen mit einem Rollwerkzeug einge drückt.

Der wesentliche Vorteil des erfindungsgemäßen Meßumformers besteht darin, daß bei ihm bei der Herstellung der Rillen in dem von der Membran überdeckten Bereich des Membran- Tragkörpers Späne oder andere Materialteilchen nicht ent stehen, so daß ein aufwendiger Reinigungsvorgang bei der Herstellung des erfindungsgemäßen Meßumformers entfallen kann. Dies ist darauf zurückzuführen, daß beim Eindrücken der Rillen mit einem Rollwerkzeug der Werkstoff des Membran-Tragkörpers gewissermaßen kaltfließt. Damit ist mit Sicherheit verhindert, daß die Membran des erfindungsgemä ßen Meßumformers durch beim Herstellen der Rillen frei ge wordene Materialpartikel beschädigt wird, wodurch insgesamt die Ausfallrate bei der Herstellung eines Druck- oder Druckdifferenz-Meßumformers abgesenkt wird. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß bei entsprechender Ausgestaltung und Steuerung des Rollwerkzeuges Rillen hergestellt werden können, die den üblicherweise im von der Membran überdeck ten Bereich befindlichen Wellenbergen und Wellentälern (Membranbett) mit im wesentlichen gleichbleibender Tiefe folgen.

Es ist zwar aus "Dubbel Taschenbuch für den Maschinenbau", 14. Auf., 1981, S. 970 im Zusammenhang mit Darlegungen über Grundlagen der Umformtechnik bekannt, in ein Werkstück durch Druckumformen mit einem Werkzeug Ausnehmungen einzudrücken, jedoch enthält diese Literaturstelle keinen Hinweis darauf, daß dieses Eindrücken mit einem Rollwerk zeug vorgenommen werden kann. Auch fehlt jeder Hinweis auf die besonderen Vorteile, die sich beim Eindrücken von Rillen mit einem Rollwerkzeug in den Membran-Tragkörper ei nes Meßumformers bei dessen Herstellung ergeben.

Bei dem erfindungsgemäßen Meßumformer können die Rillen mit einem unterschiedlich ausgebildeten Rollwerkzeug herge stellt sein. Als vorteilhaft wird es angesehen, wenn die Rillen mit einem Rollwerkzeug mit einer gehärteten Kugel eingedrückt sind. Als Kugel kann dabei eine Kugel verwendet werden, wie sie in Kugelschreibern üblich ist.

Ferner hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die Rillen mit einem Rollwerkzeug mit einer gehärteten Walze eingedrückt sind, die an ihrem äußeren Umfang im Quer schnitt kegelig ausgebildet ist. Die Walze hat Abmessungen, die denen der obenerwähnten Kugel entsprechen.

Zur Erläuterung der Erfindung ist in

Fig. 1 eine Seitensicht auf einen Membran-Tragkörper bei abgenommener Membran, in

Fig. 2 ein Schnitt durch ein Rollwerkzeug mit einer gehärteten Walze und in

Fig. 3 eine stark vergrößerte Seitenansicht der gehärteten Walze selbst dargestellt.

Die Fig. 1 zeigt einen Membran-Tragkörper 1, der mit einer Bohrung 2 versehen ist, über die im Betrieb des Meßumfor mers ein Druckausgleich erfolgt. Über die Bohrung 2 hinweg ist eine Rille 3 geführt; eine weitere Rille 4 erstreckt sich quer zur Rille 3, so daß beide Rillen 3 und 4 in Verbindung mit der Bohrung 2 steht. Die Rillen 3 und 4 er strecken sich über einen Bereich 5, der nach außen hin in der Fig. 1 durch ein strichlierten Kreis 6 begrenzt ist. In einem Ringbereich außerhalb dieses strichlierten Kreises 6 bis zu einem Absatz 7 ist eine in der Fig. 1 nicht gezeigte Membran an ihrem äußeren Umfang angeschweißt. Der besseren Übersichtlichkeit halber ist in der Fig. 1 der das Bett für die Membran darstellende Bereich 5 nicht mit seinen Wellentälern und Wellenbergen gezeichnet.

Die Rillen 3 und 4 werden bei dem Meßumformer mit einem Rollwerkzeug eingedrückt, das beispielsweise so ausgebildet sein kann, wie es Fig. 2 zeigt. Das dort dargestellte Rollwerkzeug 10 weist einen zylindrischen Aufnahmekörper 11 auf, der mit einer Längsbohrung 12 versehen ist. Innerhalb der Längsbohrung 12 ist ein zylindrisches Tragelement 13 verschiebbar angeordnet, dessen axiale Längsverschiebbar keit durch einen eingepreßten Stift 14 begrenzt ist, der in einem seitlichen Langloch 15 des Aufnahmekörpers 11 geführt ist. Das Tragelement 13 ist an seinem in der Fig. 2 rechten Ende mit einer kleinen Walze 16 versehen, die in Fig. 3 in stark vergrößertem Maßstab in einer Seitenan sicht wiedergegeben ist. Die Walze 16 ist an dem Tragele ment 13 so gehalten, daß ihr kegeliger Umfangsbereich hervorsteht.

An seinem im Innern des Aufnahmekörpers 11 liegenden Ende ist das Tragelement 13 mit einem zylindrischen Ansatz 17 versehen, dem ein Ansatz 18 einer Stiftschraube 19 gegen überliegt. Zwischen den beiden Ansätzen 17 und 18 ist eine Druckfeder 20 angeordnet.

Zur Herstellung der Rillen 3 und 4 des dargestellten Meßumformers wird das Rollwerkzeug 10 in eine nicht dargestellte Arbeitsvorrichtung eingespannt und gegen den Membran-Tragkörper 1 gepreßt; gleichzeitig wird das Rollwerkzeug 10 über den Membran-Tragkörper 1 hinwegge führt, wobei die Führung des Rollwerkzeuges 10 in der Weise geschieht, daß es sich jeweils den Wellenbergen und den Wellentälern auf dem Membran-Tragkörper 1 anpaßt, so daß eine durchgehende Rille 3 bzw. 4 gebildet wird. Die Rillen entstehen dabei dadurch, daß der Werkstoff kaltfließt, so daß weder Späne noch andere Werkstoffpartikel frei werden.

Claims

1. Druck- oder Druckdifferenz-Meßumformer mit einem Membran-Tragkörper (1), der in seinem von der Membran überdeckten Bereich (5) eine Bohrung (2) und zur Bohrung führende Rillen (3, 4) aufweist, die sich quer über den von der Membran überdeckten Bereich (5) erstrecken, dadurch gekennzeichnet, daß die Rillen (3, 4) mit einem Rollwerkzeug (10) eingedrückt sind.

2. Druck- oder Druckdifferenz-Meßumformer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rillen mit einem Rollwerkzeug mit einer gehärteten Kugel eingedrückt sind.

3. Druck- oder Druckdifferenz-Meßumformer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rillen (3, 4) mit einem Rollwerkzeug (10) mit einer gehärteten Walze (16) eingedrückt sind, die an ihrem äußeren Umfang im Querschnitt kegelig ausgebildet ist.