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Patent Searching and Data


Title:
METHOD FOR WELDING AN INTERNAL DISC-SHAPED MEMBRANE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2017/021206
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method for welding an internal disc-shaped membrane (2) between two hollow cylindrical components (1, 3) at joining points that are difficult to access, wherein the membrane (2) can be arranged between the first and second components (1, 3) in such a way that a first hollow space (5) of the first component (1) is hermetically separated from a second hollow space (6) of the second component (3), wherein a diameter of the membrane (2) is smaller than an outer diameter of the first and second components (1, 3), such that the membrane (2) can be surrounded by the first and second components (1, 3), wherein the method comprises the following steps: arranging the membrane (2) between the first and second components (1, 3) such that the first hollow space (5) of the first component (1) is separated from the second hollow space (6) of the second component (3); directing an electron beam of an electron beam welding device in the direction of the membrane (2) in such a way that a first contact surface (7) between the first component (1) and the membrane (2) and a second contact surface (8) between the membrane (2) and the second component (3) are simultaneously irradiated, and the membrane (2) enters into an integral connection with the first and second components (1, 3).

Inventors:
LOHOFF ROBERT (DE)
BERGER MARKUS (DE)
BOLLIG CHRISTOPH (DE)
LEONHARD HOLGER (DE)
Application Number:
PCT/EP2016/067750
Publication Date:
February 09, 2017
Filing Date:
July 26, 2016
Export Citation:
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Assignee:
ENDRESS & HAUSER GMBH & CO KG (DE)
International Classes:
B23K15/04; F16D3/72
Foreign References:
EP0211090A11987-02-25
DE102006038932A12008-02-21
US3959988A1976-06-01
Attorney, Agent or Firm:
ANDRES, Angelika (DE)
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Claims:
Patentansprüche

1 . Verfahren zum Schweißen einer innnenliegenden scheibenförmigen Membran (2) zwischen zwei hohlzylindrischen Bauteilen (1 , 3) an schwer zugänglichen Fügestellen,

wobei die Membran (2) dermaßen zwischen dem ersten und zweiten Bauteil (1 , 3) anordenbar ist, dass ein erster Hohlraum (5) des ersten Bauteils (1 ) von einem zweiten Hohlraum (6) des zweiten Bauteils (2) hermetisch getrennt ist, wobei ein Durchmesser der Membran (2) kleiner ist als ein

Außendurchmesser des ersten und zweiten Bauteils (1 , 3), so dass die Membran (2) von dem ersten und zweiten Bauteil (1 , 3) umschließbar ist, umfassend die Verfahrensschritte,

Anordnen der Membran (2) zwischen dem ersten und zweiten Bauteil (1 , 3), so dass der erste Hohlraum (5) des ersten Bauteils (1 ) von dem zweiten Hohlraum (6) des zweiten Bauteils (2) getrennt wird,

Richten eines Elektronenstrahls eines Elektronenstrahlschweißgerätes in Richtung der Membran (2) dermaßen, dass eine erste Kontaktfläche (7) zwischen dem ersten Bauteil (1 ) und der Membran (2) und eine zweite

Kontaktfläche (8) zwischen der Membran (2) und dem zweiten Bauteil (3) gleichzeitig bestrahlt werden und die Membran (2) eine stoffschlüssige

Verbindung mit dem ersten und zweiten Bauteil (1 , 3) eingeht.

2. Verfahren nach Anspruch 1 , wobei das erste und/oder zweite Bauteil (1 , 3) Stahl, insbesondere Edelstahl oder eine Legierung, insbesondere eine

Nickelbasislegierung umfasst.

3. Verfahren nach Anspruch 1 , wobei die Membran (2) Stahl, insbesondere Edelstahl eine Legierung, insbesondere eine Nickelbasislegierung umfasst.

Description:
Verfahren zum Schweißen einer innnenliegenden scheibenförmigen

Membran

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Schweißen einer

innnenliegenden scheibenförmigen Membran zwischen zwei hohlzylindrischen Bauteilen an schwer zugänglichen Fügestellen.

EP 021 1090 A1 beschreibt eine Drehmomentübertragungseinrichtung mit Membranscheiben einer Membranscheibenpaarung. Zwischen den

Membranscheiben besteht eine Verbindung, die vereinfacht herstellbar und mechanisch fest ist. Zur Gewinnung dieser Verbindung wird vorgeschlagen, dass achsnormale Kontaktflächen zwischen den radial äußeren

Randbereichen der Membranscheiben durch eine ringscheibenförmige Elektronenstrahlschweißzone miteinander verbunden werden. Die

Elektronenstrahlschweißzone erstreckt sich von dem radial äußeren Umfang der Membranscheiben radial einwärts bis zu einer Paarung von zylindrischen Zentrierflächen.

Nachteilig an solchen Elektronenstrahlschweißzonen ist, dass herausragende Schweißraupen gebildet werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Schweißen von Membranscheiben an schwer zugänglichen Fügestellen anzugeben. Die Aufgabe wird durch das erfindungsgemäße Verfahren gelöst. Das erfindungsgemäße Verfahren beschreibt ein Verfahren zum Schweißen einer scheibenförmigen Membran zwischen zwei hohlzylindrischen Bauteilen an schwer zugänglichen Fügestellen, wobei die Membran dermaßen zwischen dem ersten und zweiten Bauteil anordenbar ist, dass ein erster Hohlraum des ersten Bauteils von einem zweiten Hohlraum des zweiten Bauteils hermetisch getrennt ist, wobei ein Durchmesser der Membran kleiner ist als ein

Außendurchmesser des ersten und zweiten Bauteils, so dass die Membran von dem ersten und zweiten Bauteil umschließbar ist, umfassend die Verfahrensschritte, Anordnen der Membran zwischen dem ersten und zweiten Bauteil, so dass der erste Hohlraum des ersten Bauteils von dem zweiten Hohlraum des zweiten Bauteils getrennt wird, Richten eines Elektronenstrahls eines Elektronenstrahlschweißgerätes in Richtung der Membran dermaßen, dass eine erste Kontaktfläche zwischen dem ersten Bauteil und der Membran und eine zweite Kontaktfläche zwischen der Membran und dem zweiten Bauteil gleichzeitig bestrahlt werden und die Membran eine stoffschlüssige Verbindung mit dem ersten und zweiten Bauteil eingeht. Das erfindungsgemäße Verfahren hat den Vorteil, dass keine herausragenden Schweißraupen gebildet werden. Auf diese Weise können ungleiche

Werkstoffe verbunden werden, so dass eine von außen nicht sichtbare stoffschlüssige Verbindung entsteht. Gemäß einer günstigen Ausgestaltung umfasst das erste und/oder zweite

Bauteil Stahl, insbesondere Edelstahl oder eine Legierung, insbesondere eine Nickelbasislegierung.

Gemäß einer günstigen Ausführungsform umfasst die Membran Stahl, insbesondere Edelstahl eine Legierung, insbesondere eine

Nickelbasislegierung.

Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 : einen Längsschnitt einer scheibenförmigen innnenliegenden Membran zwischen zwei hohlzylindrischen Bauteilen, und Fig. 2: einen Längsschnitt einer innnenliegenden scheibenförmigen Membran zwischen zwei hohlzylindrischen Bauteilen während des Schweißens. Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt einer scheibenförmige Membran 2 zwischen zwei hohlzylindrischen Bauteilen 1 , 3. Das erste und zweite Bauteil 1 , 3 bedecken einen äußeren Rand der Membran 2 fast vollständig und machen die Membran 2 schwer zugänglichen. Sowohl die Membran 2 als auch das erste und zweite Bauteil 1 , 3 sind aus Edelstahl.

Die Membran 2 ist dermaßen zwischen dem ersten und zweiten Bauteil 1 , 3 angeordnet, dass ein erster Hohlraum 5 des ersten Bauteils 1 von einem zweiten Hohlraum 6 des zweiten Bauteils 2 hermetisch getrennt ist.

Ein Durchmesser der Membran 2 ist kleiner als ein Außendurchmesser des ersten und zweiten Bauteils 1 , 3. Auf diese Weise ist die Membran 2 von dem ersten und zweiten Bauteil 1 , 3 fast vollständig umschlossen.

Fig. 2 zeigt das erfindungsgemäße Verfahren umfassend den nachfolgenden Schritt. Ein Elektronenstrahl eines Elektronenstrahlschweißgerätes wird in Richtung der Membran 2 gerichtet. Eine erste Kontaktfläche 7 zwischen dem ersten Bauteil 1 und der Membran 2 und eine zweite Kontaktfläche 8 zwischen der Membran 2 und dem zweiten Bauteil 3 werden gleichzeitig bestrahlt. Die Bestrahlung führt dazu, dass entlang des Elektronenstrahls eine Schweißnaht 9 gebildet wird, die dazu führt, dass die Membran 2 eine stoffschlüssige Verbindung mit dem ersten und zweiten Bauteil 1 , 3 eingeht.

Bezugszeichenliste

Erstes Bauteil

Membran

Zweites Bauteil

Erster Hohlraum

Zweiter Hohlraum

Erste Kontaktfläche

Zweite Kontaktfläche

Schweißnaht