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Title:
MEMBRANE FOR PRESSURE SENSOR
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1998/030877
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a membrane for a pressure sensor, comprising a membrane surface on ring-like support elements. The membrane surface consists of a separately manufactured, pre-treated band element (3) which can be firmly attached to support elements (4) that are also manufactured separately. The band element (3) and a ring (4) serving as support element are welded together.

Inventors:
NAEGELE ERWIN (DE)
MAST MARTIN (DE)
FISCHER WERNER (DE)
FOERSTNER RAINER (DE)
Application Number:
PCT/DE1998/000088
Publication Date:
July 16, 1998
Filing Date:
January 09, 1998
Export Citation:
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Assignee:
BOSCH GMBH ROBERT (DE)
NAEGELE ERWIN (DE)
MAST MARTIN (DE)
FISCHER WERNER (DE)
FOERSTNER RAINER (DE)
International Classes:
G01L7/08; (IPC1-7): G01L7/08
Foreign References:
US4787250A1988-11-29
EP0636593A21995-02-01
US5184514A1993-02-09
US5005421A1991-04-09
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Claims:
<BR> <BR> <P>Patentansprüche
1. 1) Membran für einen Drucksensor, mit einer Membranfläche auf Stützkörpern, dadurch gekennzeichnet, da$ die Membranfläche ein separat hergestelltes vorbehan deltes Teil (3) z. B. aus einem Edelstahlband ist, das mit ebenfalls separat hergestellten Stützelementen (4) fest verbindbar ist.
2. Membran nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, da$ die Dicke des Bandteils (3) eine Dickentoleranz von <5% der Membrandicke beträgt und die Oberflächengüte auf der Oberseite einen Wert von Rz < 0,1 m aufweist.
3. Membran nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich net, da$ das Bandteil (3) und ein Ring als Stützkörper (4) mit einander verlötbar (5) sind.
4. Membran nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Bandteil (3) mindestens eine Fixiernase (6) auf weist.
5. Membran nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß eine Vielzahl von Membranflächen mit Stützkörpern (4) auf einem Bandteil (3) angeordnet sind.
6. Membran nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß auf den Membranflächen (Bandteil 3) eine Dünnfilm Beschichtung auftragbar ist.
Description:
Membran für einen Drucksensor Stand der Technik Die Erfindung betrifft eine Membran für einen Drucksensor nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.

Bei herkömmlichen Metallmembranen, insbesondere für Hoch- drucksensoren, wird die gesamte Membran einschließlich der Stützelemente vorzugsweise aus nichtrostendem Stahl in einem Stück hergestellt. Aufgrund der hohen Anforde- rungen an die Eigenschaften der Membranen sind bei der Herstellung aufwendige Arbeitsgänge, wie Drehen, Schlei- fen, Läppen und Hochglanzpolieren an dem einstückigen Me- tallteil notwendig. Zur weiteren Komplettierung der Mem- bran mit Sensorelementen ist in vielen Fällen auf den Me- tallmembranen eine Dünnfilm-Beschichtung erforderlich.

Vorteile der Erfindung Der Membran der eingangs beschriebenen Art ist in der er- findungsgemäßen Weiterbildung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 dadurch vorteilhaft, daß die Membranfläche als Teil aus einem Edelstahlband kostengün- stig separat herstellbar ist, wobei die erforderlichen Eigenschaften auf einfache Weise gewährleistet werden.

Bei Membrandicken von ca. 0,4 bis 1 mm (ev. auch größer) sind dabei Dickentoleranzen von < 5% der Membrandicke einzuhalten. Die Oberflächengüte sollte auf der Oberseite einen Wert von Rz < 0,1 pm aufweisen.

Um auf einfache Weise eine Lagefixierung der Metallmem- bran zu ermöglichen, weist das aus dem Edelstahlband ge- stanzte Membranteil an der Außenseite eine Fixiernase auf.

Die erfindungsgemäße Membran kann auch in vorteilhafter weise in einem Mehrfach-Nutzen-Herstellungsverfahren pro- duziert werden, wobei ein einziges Blechteil mehrere Stützkörper und damit mehrere Membranen tragen kann. Die erforderlichen Fertigungsprozesse der Dünnfilm-Beschich- tung können hierbei in vorteilhafter Weise auf alle Mem- branflächen des Edelstahlbandes gleichzeitig aufgetragen werden.

Weitere vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Un- teransprüchen angegeben.

Zeichnuna Ausführungsbeispiele einer Membran für einen Drucksensor werden anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen : Figur 1 eine Prinzipdarstellung eines Drucksensors mit einer herkömmlichen einstückig hergestellten Membran ; Figur 2 eine Prinzipdarstellung einer erfindungsge- mäßem Membran mit aufgelötetem Stützkörper ; Figur 3 eine Ansicht eines Stützkörpers mit Fixier- nase und Figur 4 ein Ansicht von Membranen in einer Mehrfach- Nutzen-Herstellung.

Beschreibunq der Ausführunqsbeispiele In Figur 1 ist ein Drucksensor 1 dargestellt, der in sei- nem Inneren eine Membran 2 aufweist, welche auf einer Seite der Membranfläche 3 mit einem Flüssigkeits-oder Gasdruck beaufschlagt werden kann und auf einer Seite der Membranfläche 3 Sensorelemente trägt. Bei der Membran 2 nach der Figur 1 handelt es sich um eine herkömmliche Ausführung, die einstückig mit einem Stützkörper 4 herge- stellt ist.

Bei der Membran 2 nach Figur 2 handelt es sich um eine erfindungsgemäße Ausführung, die aus einem vorgefertigten Bandteil 3 als Membranfläche und einem über eine Lötnaht 5 angefügten, ebenfalls separat hergestellten Stützkörper 4 besteht. Als Bandteil 3 kann z. B. ein Walzteil oder eingestanztes Teil, ein Edelstahlband oder ein Blechteil verwendet werden. Der Stützkörper 4 kann als Ring oder als im Querschnitt rechteckiges oder quadratisches Teil ausgebildet sein. In einfacher Weise ist er als Stanzteil kostengünstig herstellbar.

Die Ausführungsform nach Figur 3 zeigt ein Bandteil 3, das zur Lagefixierung der Membran 2 im Drucksensor 1 eine Fixiernase 6 aufweist.

Bei der Ausführungsform nach Figur 4 sind eine Anzahl von Membranen 2 an einem einzigen Bandteil 3 hergestellt.

Dieser Mehrfach-Nutzen wird anschließend nach der Dünn- film-Beschichtung in die Einzelteile aufgeteilt. Die Stützkörper 4 sind wie oben beschrieben an das Bandteil 3 angelötet. Auf die Oberseite des Bandteils 3 kann die, hier nicht sichtbare, Dünnfilm-Beschichtung zur Herstel- lung von Sensorelementen in an sich bekannter Weise auf- gebracht werden.