MAST MARTIN (DE)
FISCHER WERNER (DE)
FOERSTNER RAINER (DE)
NAEGELE ERWIN (DE)
MAST MARTIN (DE)
FISCHER WERNER (DE)
FOERSTNER RAINER (DE)
US4787250A | 1988-11-29 | |||
EP0636593A2 | 1995-02-01 | |||
US5184514A | 1993-02-09 | |||
US5005421A | 1991-04-09 |
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. |
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.
Next Patent: HOUSING FOR SEMICONDUCTOR SENSOR ARRANGEMENT AND PROCESS FOR PRODUCING THE SAME