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Verfahren zur Herstellung von Meßmembranen Es sind Meßmembranen aus
Metall für Druckmessungen und ähnliche Zwecke berannt, welche in. der Weise hergestellt
sind, daß in das Membranblech Rillen oder Wellen zur Erzeugung von Radialspannungen
eingepreßt werden und daß die so vorbereiteten Membranbleche über Ringe gelötet
werden. Bei diesen Membranen läßt sich die Radialspannung nicht über eine gewisse
Grenze hinaus erhöhen, weil die Spannungen durch den Rand der Membran aufgenommen
werden müssen und sich der Rand kräuseln würde, wenn die Spannung über eine gewisse
mäßige Grenze hinausgetrieben wird, so daß es unmöglich wäre, eine derartige Membran
in der erforderlichen glatten Weise auf den Ring aufzulöten. Da aber Membranen um
so genauer arbeiten, je höher die Radialspannungen sind, hat man bereits nach Mitteln
gesucht, die Radialspannungen zu erhöhen. Ein Vorschlag geht dahin, gegen den Rand
einer nach Einpressen der -Wellen auf den Ring aufgelöteten Membran einen wulstartigen
Spannring durch Klemmschrauben von außen anzupressen. Einrichtungen dieser Art verteuern
die Membran und sind umständlich, da der außen befindliche Spannring ständig an
der Membran verbleiben muß. Nach einem :anderen Vorschlag wird das glatte Membranblech
zunächst auf eine Platte aufgelötet, die in der Mitte mit einer leichten,-etwa,
nach einer Kugelkappe ausgedrehten Vertiefung versehen ist, so daß sich die Membran
nach dieser Vertiefung zu durchbiegen kann. Um der Membran die erforderliche Spannung
zu geben, hat man vor Auflöten des Membranbleches an den Rand der Vertiefung eine
Rille eingedreht und nach dem Auflöten des Membranbleches dieses in die Rille hineingepreßt,
so daß die Membran dadurch am Rande eine Rille erhalten hat, wodurch ihr die Radialspannung
erteilt wurde. Membranen, welche auf diese Art hergestellt sind, läßt sich zwar
eine wesentlich höhere Spannung erteilen als den eingangs erwähnten, nach Einpressen
der Rillen auf Ringe aufgelöteten Membranen. Dafür haben derartige mit nur :einer
Randrille versehene, sonst glatte Membranen nur einen sehr begrenzten Hub. Für viele
Verwendungszwecke ist aber ein wesentlich größerer Hub erforderlich, so daß auch
die zuletzt genannten Membranen den an Membranmeßgeräte zu stellenden Anforderungen
häufig nicht gerecht werden.
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Gegenstand der Erfindung ist eine aus federhartem dünnem Blech hergestellte
Meßmembran, welche die Vorteile der beiden genannten Membranarten in sich vereinigt.
Bei der neuen Membran wird als Halter für die Membran ebenfalls ein Ring verwandt,
wie es bei der ersten der genannten Membranen der Fall ist. Das Membranblech wird
aber auf diesen Ring vor Einpressen der Spannungsrillen aufgezogen und festgelötet.
Die Spannungsrillen werden in ähnlicher
Weise wie die Randrille
bei den an zweiter Stelle genannten Membranen nach dem Festlöten mit Hilfe besonderer
Vorrichtungen' eir_gepreßt. Die Radialspannungen können daher bei der neuen Membran
ebenfalls wie bei den an zweiter Stelle genannten bekannten Membranen so hoch getrieben
werden, wie es die Zerreißfestigkeit des Materials gestattet, wobei der Durchmesser
der Membran ebenfalls beliebig groß sein kann. Dadurch, daß als Halter der Membran
aber nicht eine nur mit einer Einpreßrille versehene Platte verwendet wird, sondern
ein von dem Träger der Preßform unabhängiger Ring, können Rillen auch in den gesamten
freien Bereich des Membranbleches eingepreßt werden, so daß die neue Membran bei
sehr hohen Radialspannungen die gleiche Hubhöhe aufweist, die nur bei den Membranen
der erstgenannten Art mit geringen Radialspannungen zu erzielen war.
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Zweckmäßig verjüngt sich das Profil des Ringes nach innen keilförmig.
Der Ring behindert bei dieser Ausbildung nicht mehr die Bewegungen der äußeren Randzone
des Membranbleches. Zweckmäßig ist es ferner, den Rand -der Membran in an
sich bekannter Weise ein zweites Mal parallel zur Membranebene nach außen umzubördeln,
um dadurch einen Lötrand zu erhalten, der nur geringe Wärme auf den inneren Haltering
überträgt. Die Membran kann dann leicht auf eine Membrankanimer aufgelötet oder
mit einer zweiten gleichen Membran zu einer Doppelniembrandose zusammengelötet werden,
ohne daß sich hierbei die Lötverbindung der -Membran selbst an dem inneren Verstärkungsring
löst. Die der Membran abgewandte Oberfläche des Ringes wird zweckmäßig nach einer
zur Membranfläche parallelen Ebene abgedreht, um ein bequemes und sicheres Aufeisianderlöten
zweier Membranen zur Doppelmembrandose zu gestatten oder eine sichere Auflage zur
Befestigung an einer Membrandose herzugeben.
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Die neue Membran wird demgemäß in folgender Weise hergestellt: Das
dünne federharte, kreisrund ausgeschnittene Blech wird mit umgebördeltem Rand straff
über den Verstärkungsring gezogen und an diesem z. B. durch Festlöten befestigt.
Erst wenn dies geschehen ist, werden die die Radialspannungen erzeugenden Rillen
oder Wellen in das Blech eingepreßt.
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Eine Ausführungsform der neuen Membran ist in den Abbildungen dargestellt.
Abb. i zeigt .einen Schnitt durch die neue Membran, während Abb.2 eine Ansicht von
der Membranseite her darstellt. Das Membranblech i wird als kreisrunde Scheibe aus
sehr dünnem federhartem Blech ausgeschnitten und durch Umbördeln straft über den
Ring 2 gezogen, dessen Querschnitt nach innen zu keilförmig verjüngt ist. Hierbei
wird der Rand in bekannter Weise ein zweites Mal parallel zur Ringebene umgebÖrdelt,
so daß .ein Lötrand 3 von besonders geringem Querschnitt für den Wärmedurchgang
entsteht. Die Membran wird an dem Ring 2 festgelötet, und alsdann werden die Rillen
oder Wellen q. über den gesamten freien Bereich der Membran verteilt in die Membran
eingepreßt. Hierbei können so hohe Radialspannungen erzeugt werden, wie das Membranblech
eben ohne zu zerreißen zuläßt. Nach Fertigstellung kann die Membran in üblicher
Weise auf eine Membrandose aufgelötet oder mit einer zweiten gleichCestalteten Membran
an dem Lötrand 3 zu einer Doppelmembrandose verlötet werden. Da der dünne Lötrand
3 nur sehr wenig Wärme auf den Ring 2 überträgt, so besteht keine Gefahr, daß sich
beim Verlöten der Membran die Lötstelle an dem Ring 2 löst. Zur übertragung der
Membranbewegungen o. dgl. kann in üblicher Weise .ein Stift dienen.
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Die neue Membran eignet sich für jede Art Meßgeräte oder Regler, bei
denen Membranen benötigt werden, und läßt sich in jeder beliebigen Größe herstellen.