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DE2849138A1 - Membrananordnung fuer stark korrodierende verfahrensstroemungsmittel - Google Patents

Membrananordnung fuer stark korrodierende verfahrensstroemungsmittel

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DE2849138A1
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DE
Germany
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metal
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membrane
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DE19782849138
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Jun Nicholas E Doyle
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Schneider Electric Systems USA Inc
Original Assignee
Foxboro Co
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Publication date
Application filed by Foxboro Co filed Critical Foxboro Co
Publication of DE2849138A1 publication Critical patent/DE2849138A1/de
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    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K20/00Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating
    • B23K20/06Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating by means of high energy impulses, e.g. magnetic energy
    • B23K20/08Explosive welding
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00Arc welding or cutting
    • B23K9/23Arc welding or cutting taking account of the properties of the materials to be welded
    • B23K9/232Arc welding or cutting taking account of the properties of the materials to be welded of different metals
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01LMEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L19/00Details of, or accessories for, apparatus for measuring steady or quasi-steady pressure of a fluent medium insofar as such details or accessories are not special to particular types of pressure gauges
    • G01L19/06Means for preventing overload or deleterious influence of the measured medium on the measuring device or vice versa
    • G01L19/0627Protection against aggressive medium in general
    • G01L19/0645Protection against aggressive medium in general using isolation membranes, specially adapted for protection

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Description

Henkel, Kern, Feiler & Hänzel Patentanwälte
Möhlstraße 37 D-8000 München 80
The Foxboro Company Tel-089/982085-87
Telex: 0529802 hnkld Foxboro, Mass., V.St.A. Telegramme:ellipsoid
I 3. Hov, 137S
Membrananordnung für stark korrodierende Verfahrensströmungsmitte1
Die Erfindung bezieht sich allgemein auf Membrananordnungen und betrifft insbesondere eine Membrananordnung zur Verwendung bei Verfahrensrege!instrumenten oder -geräten, in denen die Membran stark korrodierenden Strömungsmitteln ausgesetzt ist.
Bei industriellen Instrumentenanlagen werden seit langem Metall-Membrananordnungen beispielsweise als Primärelement zur Messung des unmittelbar darauf einwirkenden Strömungsmitteldrucks oder als Trennmembran in flüssigkeitsgefüllten Anlagen verwendet, bei denen der anliegende Druck äußerst genau auf ein anderes druckempfindliches Element übertragen werden soll.
Unabhängig vom jeweiligen Verwendungszweck der Membranvorrichtung ist es für die gesamten Leistungseigenschaften der Vorrichtung wesentlich, daß zwischen der Membran und ihrem Tragkörper eine luftdichte, metallurgisch einwandfreie Verbindung hergestellt ist. In den meisten Einsatzfällen bei der Verfahrensregelung läßt sich eine solche Verbindung ohne wei-
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teres nach herkömmlicher Technik (z.B. Schmelzschweißung) erreichen, weil Membran und Tragkörper axis demselben Metall, üblicherweise aus rostfreiem Stahl, bestehen.
Wenn jedoch die Drücke verschiedener stark korrodierender Verfahrensströmungsmittel gemessen werden sollen, wird die Membran üblicherweise aus Tantal oder einem ähnlichen, chemisch inerten und teueren Metall hergestellt. Aus fertigungswirtschaftlichen Gründen ist es dabei sehr wünschenswert, in diesen Einsatzfällen den aus rostfreiem Stahl bestehenden Tragkörper beizubehalten.
Dem Fachmann ist bekannt, daß die hoch korrosionsbeständige Metallmembran (z.B. aus Tantal) und der Tragkörper aus einem chemisch stärker aktiven Metall (z.B. aus rostfreiem Stahl) metallurgisch nicht miteinander vereinbar bzw. verträglich sind, d.h. die chemischen und physikalischen Eigenschaften dieser Metalle sind so stark verschieden, daß ein Schmelzschweißen nach den üblichen Verfahren nicht durchführbar ist. Der Ausdruck "Schweißbarkeit" bezieht sich dabei auf die Herstellung einer einwandfreien bzw. massiven, homogenen, luftdichten molekularen Bindung längs der Berührungsstelle zwischen den beiden Metallen, wie beispielsweise bei der Vermischung zweier metallurgisch verträglicher, geschmolzener Metalle durch Verschmelzung. Versuche zum Schmelzverschweissen unverträglicher Metalle führen zur Bildung von inhomogenen Zonen aus Zwischenmetallverbindungen, die spröde sind und zu Bruch- oder Rißbildung neigen.
Das Problem der Gewährleistung einer einwandfreien Verbindung wird weiterhin dadurch verstärkt, daß derartige Membranvorrichtungen in manchen Fällen ständig wechselnden Temperaturen über weite Bereiche (z.B. -40° bis +3700C) widerstehen und dabei ihre luftdichte Abdichtung beibehalten müssen. Aus diesem Grund sind auch andere übliche Ver-
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bindungs verfahren, wie Stauchen, Einpressen und Verkleben oder Verbinden mit Hilfe von Kunststoffen, Klebmitteln oder Hartlötlegierungen, für die meisten industriellen Zwecke ungeeignet.
Eine einfache Möglichkeit, dieses Problem zu lösen, besteht darin, den Tragkörper aus demselben inerten Metall wie die Membran herzustellen. Wie erwähnt, ist diese Möglichkeit jedoch äußerst aufwendig. Außerdem kann die Gesamtgröße solcher zusammengesetzter Membranvorrichtungen nicht in allen Fällen zur Lösung der Kostenfrage verkleinert werden, weil die Größe der Membran normalerweise einen Einfluß auf Genauigkeit, Ansprechverhalten, Empfindlichkeit und Meßbereich des Instruments hat.
Dem geschilderten Problem wurde in der Vergangenheit große Aufmerksamkeit gewidmet, wie dies z.B. aus der US-PS 3 675 hervorgeht, die vorschlägt, eine dünne Tantalmembran an einem Rahmen aus rostfreiem Stahl durch Nahtschweißung zwischen den Umfangsrändern der Membran und dem Rahmen anzubringen. Es ist aber bekannt, daß eine derartige Nahtschweissung keine einwandfreie, luftdichte Schweißverbindung zwischen den verschiedenen Metallen, sondern vielmehr eine solche Verbindung ergibt, die Zwischenmetallverbindungen enthält und daher einer Schmelzschweißverbindung strukturell unterlegen ist und schließlich durch Rißbildung vorzeitig versagt. Wie aus dieser US-PS hervorgeht, muß eine zusätzliche Unterstützung für den Einbau der Membran in der Weise vorgesehen werden, daß die Membran durch Schrumpfen oder Einpressen in feste Anlage an den Gegenflächen ihres Stützrahmens gebracht wird.
Ein neuerer Vorschlag findet sich in der US-PS 4 046 010, die angibt, daß eine Tantalmembran mittels einer Art "Lötschweißung" (braze-welding) unter luftdichter Abdichtung an
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einem aus rostfreiem Stahl bestehenden Körper eines Druckwandlers angebracht werden kann. Eine solche "Lötschweißung" wird dadurch erreicht, daß der rostfreie Stahlring auf eine Temperatur über seinem Schmelzpunkt, aber unter dem der Tantalmembran erwärmt wird, wobei sich zwischen dem Ring und dem Körper eine "Schweißstelle" bildet, während der geschmolzene Stahl über die Außenfläche der Membran fließt und eine Art Hartlötstelle an der Grenzfläche zwischen Membran und Stahlkörper bildet. Es ist offensichtlich, daß dieses Vorgehen ebenfalls mit schwerwiegenden Mängeln behaftet ist, da die eigentliche Verbindungsgrenzflache wiederum eine spröde Grenzfläche aus rostfreiem Stahl und Tantal darstellt. Nach der genannten US-PS muß ein Korrosionsschutz für die Schweißstelle aus rostfreiem Stahl in Form einer elastomeren Dichtung vorgesehen werden, die am Innenumfang zwischen der Membran und dem Körper angeordnet ist, um das Verfahrensströmungsmittel an einer Berührung und damit Zerstörung des freiliegenden rostfreien Stahlrings und der Schweißnaht zu hindern.
Ungeachtet aller bisherigen Versuche und Entwicklungen auf diesem Gebiet besteht ersichtlicherweise nach wie vor der Bedarf für eine verbesserte Membrananordnung, in welcher zwei unterschiedliche Metalle mittels einer einwandfreien molekularen Verbindung vereinigt sind, die höchstmögliche Zuverlässigkeit, Sicherheit und Kosteneinsparung gewährleistet.
Aufgabe der Erfindung ist damit die Schaffung einer verbesserten und zweckmäßigen Membrananordnung, bei der zwei metallurgisch unvereinbare oder unverträgliche Metalle, einmal in Form einer Membran aus einem Metall, das für den korrodierenden Angriff des Verfahrensströmungsmittels beständig ist, und zum anderen in Form eines Tragkörpers aus einem üblicherweise benutzten, weniger korrosionsbeständigen Metall, mit-
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tels einer einwandfreien, d.h. fehlerfreien molekularen Verbindung so miteinander vereinigt sind, daß ander Verfahrensströmungsmittel-Grenzfläche eine nur aus dem korrosionsbeständigen Metall bestehende Schranke oder Sperre vorhanden ist.
Diese Aufgabe wird durch die in den beigefügten Patentansprüchen gekennzeichneten Merkmale gelöst.
In bevorzugter Ausführungsform der Erfindung besteht die Membran aus metallischem Tantal, während der Tragkörper aus rostfreiem Stahl besteht. Ein ringförmiges Zwischenstück, das längs seines Innenumfangs einen Ring aus Tantal und einen aus rostfreiem Stahl bestehenden Außenring aufweist, der durch Explosionsschweißung mit dem Tantal verbunden ist, ermöglicht ein Schmelzverschweißen des Stahl-Außenteils mit dem Stahl-Tragkörper sowie das auf ähnliche Weise erfolgende Verschweißen der Tantalmembran mit dem Tantal-Innenring des Zwischenstücks, so daß an der dem Verfahrensströmungsmittel ausgesetzten Grenzfläche eine metallurgisch einwandfreie, d.h. fehlerfreie Verbindung von Tantal zu Tantal erreicht wird. Diese Verbindung kann somit unmittelbar dem Verfahrensströmungsmittel ausgesetzt sein, ohne daß die vorher geschilderten, auf der bisherigen Verschweißung von verschiedenartigen Metallen beruhenden Mangel auftreten.
Im folgenden sind bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine teilweise weggeschnittene perspektivische Darstellung einer Membrananordnung gemäß der Erfindung,
Fig. 2 einen in etwas vergrößertem Maßstab gehaltenen Querschnitt durch die Anordnung nach Fig. 1,
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Fig. 3 eine in weiter vergrößertem Maßstab gehaltene Darstellung des einen Endes der Anordnung nach Fig. 2,
Fig. 4 eine teilweise aufgeschnittene Seitenansicht eines zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Zwischenstücks dienenden rohrförmigen Elements aus zwei unterschiedlichen Metallen, die durch Explosionsschweißen unter Herstellung einer einwandfreien molekularen Verbindung miteinander vereinigt worden sind,
Fig. 5 eine Fig. 2 ähnelnde Darstellung einer abgewandelten Ausführungsform der Erfindung und
Fig. 6 eine in vergrößertem Maßstab gehaltene Detailansicht des einen Endes der Anordnung nach Fig. 5.
In den Fig. 1 bis 3 ist eine derzeit bevorzugte Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Dabei umfaßt eine druckempfindliche Membrananordnung 10 einen kreisförmigen Tragkörper 11 aus rostfreiem Stahl, dessen Stirnseite 11A mit einem leicht konkaven Bereich 12 versehen ist, und eine ringförmig gewellte (convoluted) Membran 15 aus 0,13 mm dickem Tantalblech, die unter Bildung einer Kammer 17 auf spezielle Weise um den Gesamtumfang des konkaven Bereichs herum am Tragkörper befestigt ist. Die Membran erstreckt sich dabei über die Kammer hinaus und über einen Rand 18 der Stirnseite des Tragkörpers. Die Anordnung wird durch zwei Durchgänge 13 und 14 vervollständigt, die mit der Kammer in Verbindung stehen und dazu dienen, die Kammer zu evakuieren und anschließend vollständig mit einem geeigneten Strömungsmittel, wie Silikonöl, zu füllen.
Wie eingangs geschildert, wird durch die Verschiedenartigkeit der chemischen und physikalischen Eigenschaften von
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rostfreiem Stahl und Tantal, insbesondere wegen der weitgehenden Unvereinbarkeit ihrer Schmelzpunkte, sowie aus dem Grund, daß die Tantalmembran sehr dünn ausgebildet werden muß, um genaue, wiederholbare Meßergebnisse zu liefern, das Problem der Verbindung der beiden Metalle außerordentlich erschwert. Mit der noch näher zu erläuternden Konstruktion gemäß der Erfindung kann dagegen die Tantalmembran durch Schmelzschweißung luftdicht mit ihrem Tragkörper verbunden werden.
Gemäß den Fig. 2 und 3 ist in den Tragkörper 11 um den Gesamtumfang des konkaven Bereichs 12 herum, jedoch einwärts vom Rand 18, eine Ringnut 22 mit im wesentlichen rechteckigem Querschnitt eingestochen. Ein ringförmiges Übergangsbzw. Zwischenstück 23 besteht aus einem Außenteil 24 aus rostfreiem Stahl und einem Innenteil 25 aus Tantal, die längs ihrer Berührungsfläche 26 durch eine einwandfreie, luftdichte molekulare Verbindung miteinander vereinigt sind. Der Außendurchmesser dieses Zwischenstücks ist dabei geringfügig größer als der Durchmesser der Ringnut, so daß es mit Preßsitz in letztere einpaßbar ist. Das Verfahren zur Herstellung eines solchen Zwischenstücks aus zwei miteinander unvereinbaren Metallen unter Ausbildung einer einwandfreien molekularen Verbindung ist an späterer Stelle näher erläutert.
Nach dem Einsetzen in die Ringnut 22 liegt das Zwischenstück 23 mit Preßsitz an nur einer Fläche bzw. Flanke 23A des Tragkörpers 11 an (Fig. 3). Durch diesen Preßsitz in Verbindung mit einer präzisen maschinellen Fertigung des Zwischenstücks und der Ringnutflanken wird die Anordnung zur Herstellung einer strömungsmitteldichten Verschweißung vorbereitet und ausgerichtet. Zur Erleichterung des Einsetzens des Zwischenstücks ist dieses an der Rückseite seines Außenteils bei 28 hinterdreht. Im Zwischenstück sind zwei um 180° voneinander entfernte radiale Nuten 27A vorgesehen, über die in der Ring-
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nut eingeschlossene Verunreinigungen und Luft beim Evakuieren über die Durchgänge 13 und 14 entfernt werden können, damit die Füllflüssigkeit ungehindert zu allen Stellen der Ringnut vordringen und dabei die Genauigkeit der Vorrichtung im Normalbetrieb gewährleisten kann. Außerdem ermöglicht der "Lockersitz" der anderen Fläche des Zwischenstücks in der Ringnut eine ungehinderte Ausdehnung der Metalle bei Temperaturschwankungen, so daß keine Bauteile und/oder Verbindungsfugen unzulässig beansprucht werden. Der Einbau des Zwischenstücks wird durch Elektronenstrahlschweißung seines aus rostfreiem Stahl bestehenden Außenteils gegen den Tragkörper längs ihrer Berührungsfläche 29A abgeschlossen.
Das Zwischenstück 23 wird aus einem Rohrelement 40 (Fig. 4) angefertigt, das ein Innenrohr 25A aus Tantal und ein Außenrohr 24A aus rostfreiem Stahl aufweist. Diese beiden, eigentlich metallurgisch unvereinbaren oder unverträglichen Metalle werden durch Explosionsschweißung mit einer einwandfreien, luftdichten molekularen Verbindung miteinander vereinigt, welche den Bereich 26A der einander berührenden Flächen beider Rohre gleichmäßig überspannt. Explosionsschweißverfahren zur Verbindung von verschiedenartigen Metallen sowie die einwandfreien Eigenschaften der auf diese Weise hergestellten Schweißverbindung sind bekannt. Eine genauere Erläuterung findet sich in einem Artikel "Flow Configuration in Colliding Plates: Explosive Bonding" von George R. Cowan und Arnold H. Holtzman, Journal of Applied Physics, Bd. 34, Nr. 4 (Teil 1), April 1963, S. 928-939, sowie in der US-PS 3 140 537.
Ein genau bemessenes und gefertigtes Zwischenstück 23 wird vom Rohrelement 40 abgestochen, um auf beschriebene Weise in die Ringnut 22 eingesetzt und mit dem Tragkörper 11 verschweißt zu werden. Hierauf wird die Tantal-Membran 15 über die Stirnseite 11A des Tragkörpers hinweg angeordnet und mit Hilfe eines Tantal-Schweißrings 30 am Tantalteil 25 des Zwischenstücks durch Elektronenstrahlschweißung angebracht.
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Die erfindungsgemäße Membrananordnung bildet somit eine ganz spezielle Konstruktion, bei welcher das Verfahrensströmungsmittel in unmittelbare Berührung mit einer metallurgisch einwandfreien, höchst zuverlässigen Schweißverbindung von Tantal mit Tantal gelangt. Infolgedessen kann die Vorrichtung in stark korrodierender Umgebung und unter wiederholten Temperaturwechseln zwischen mindestens -40° und +37O0C eingesetzt werden, während gleichzeitig eine wirksame Abdichtung an der Verbindungsstelle zwischen den beiden Metallen erhalten bleibt, die unter einem angelegten Druck von 1,05 bar (Meßdruck) höchstens 2 χ 10 cnr/s Helium hindurchtreten läßt.
Selbstverständlich sind innerhalb des Erfindungsrahmens verschiedene Abwandlungen der vorstehend beschriebenen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung möglich. Beispielsweise kann es sich je nach den jeweiligen Betriebsbedingungen als wünschenswert erweisen, andere korrosionsbeständige Metalle, wie Titan oder Columbium, als Membranwerkstoff zu benutzen. Derartige Metalle können ebenfalls einwandfrei mit anderen, weniger korrosionsfesten Körpern, z.B. aus Nickel, verbunden werden, um eine erfindungsgemäße Membrananordnung herzustellen. Neben den offensichtlichen Abwandlungen von Form und Größe der verschiedenen Bauteile ist es dem Fachmann auf diesem Gebiet auch bekannt, daß die das Zwischenstück 23 bildenden verschiedenartigen Metalle auch durch Diffusionsverbindung oder -schweißung oder isostatisches Heißpreßverbinden oder aber auf eine andere geeignete Weise vereinigt werden können, die eine einwandfreie Schweißverbindung zwischen diesen Metallen ergibt.
Eine weitere Abwandlung ist in den Fig. 5 und 6 veranschaulicht, in denen den vorher beschriebenen Teilen entsprechenden Teile mit denselben Bezugsziffern wie vorher bezeichnet sind. Diese Abwandlung eignet sich speziell für die An-
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wendungsfalle, in denen ein beträchtlicher Teil der Membrananordnung in die Verfahrensumgebung hineinragt, wie dies beispielsweise bei einigen Behälter-Füllstandsmessungen der Fall ist. Dabei muß der Tragkörper 11 aus rostfreiem Stahl vor chemischem Angriff geschützt werden.
Anstelle der vorher beschriebenen Ringnut wird um den Umfang des Tragkörpers 11 herum eine (stufenförmige) Ausnehmung 50 ausgebildet, wobei der Tantalteil 25 des Zwischenstücks 23 außerhalb des rostfreien Stahlteils 24 angeordnet wird. Das Zwischenstück wird dabei mittels einer Schweißnaht 29 am Tragkörper befestigt, und die Tantal-Membran 15 erstreckt sich zum Umfang des Tragkörpers, wo sie, wie zuvor, mit dem Tantalteil des Zwischenstücks verschweißt wird. Der einem korrodierenden Angriff ausgesetzte Abschnitt des Tragkörpers ist vollständig von einer rohrförmigen Manschette 19 aus Tantal umschlossen, die mittels einer Schweißnaht 33 am Tantalringteil 25 festgelegt ist.
Selbstverständlich sind dem Fachmann noch weitere Änderungen und Abwandlungen möglich, ohne daß vom Rahmen der Erfindung abgewichen wird. Zusammenfassend wird mit der Erfindung also eine Membrananordnung zur Verwendung in stark korrodierender industrieller Umgebung geschaffen, die einen nicht korrosionsbeständigen Metallkörper und eine Membran aus einem korrosionsbeständigen Metall aufweist. Das Metall der Membran ist dabei mit dem Metall des Tragkörpers metallurunverträglich. Die Membran ist jedoch dennoch mit dem
V^. Tragkörper luftdicht verschweißt, und zwar mit Hilfe eines Übergangs- oder Zwischenstücks aus zwei Metallteilen, von denen der eine mit dem Tragkörper und der andere mit der Membran metallurgisch verträglich ist. Die beiden Metallteile sind dabei beispielsweise durch Explosionsschweißen unter Herstellung einer einwandfreien molekularen Verbindung miteinander vereinigt. Der erste Metallteil des Zwischenstücks
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ORIGINAL INSPECTED
wird durch Schmelzschweißen mit dem Tragkörper verbunden, und die Membran wird auf ähnliche Weise mit dem zweiten Metallteil verschweißt, so daß an der Verfahreneströmungsmittel-Grenzflache eine Schranke bzw. Sperre gebildet wird, die ausschließlich aus dem korrosionsbeständigen Metall besteht.
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Claims (14)

  1. Henkel, Kern, Feiler & Hänzel Patentanwälte
    2--49138
    The Foxboro Company Möhlstraße37
    D-8000 München 80
    Foxboro, Mass., V.St.A.
    Tel.: 089/982085-87
    Telex: 0529802 hnkld Telegramme: ellipsoid
    J 3, No*
    Patentansprüche
    Membrananordnung zur Verwendung bei stark korrodierenden Verfahrensströmungsmitteln, gekennzeichnet durch einen eine Kammer-Vertiefung (12) aufweisenden, nicht korrosionsbeständigen Tragkörper (11) aus Metall, durch eine Membran (15) aus einem im wesentlichen korrosionsbeständigen, mit dem Metall des Tragkörpers metallurgisch nicht verträglichen Metall, und durch ein übergangs- oder Zwischenstück (23) mit einem ersten Metallteil (24), der mit dem Tragkörper vereinbar bzw. verträglich ist, und einem anschließenden zweiten Metallteil (25) aus einem unterschiedlichen Metall, das seinerseits mit der Membran verträglich ist, wobei die beiden Metallteile mittels einer einwandfreien bzw. fehlerfreien, luftdichten molekularen Verbindung miteinander vereinigt sind, wobei der erste Metallteil (24) des Zwischenstücks (23) durch Schmelzschweißung mit dem Tragkörper (11) um die Kammer (17) herum verbunden ist und wobei die Membran (15) des Zwischenstücks luftdicht am Trägkörper abgedichtet ist, so daß der Metall-Tragkörper durch eine ausschließlich aus dem für chemischen Angriff beständigen Metall bestehende Schranke oder Sperre vor dem korrodierenden Strömungsmittel geschützt ist.
    ORIGINAL INSPECTED
  2. 2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Metallteil des Zwischenstücks aus demselben Metall hergestellt ist wie der Tragkörper und daß der zweite Metallteil des Zwischenstücks aus demselben Mete 11 besteht wie die Membran.
  3. 3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Metallteil aus rostfreiem Stahl besteht und daß der zweite Metallteil aus Tantal gefertigt ist.
  4. 4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Metallteile durch Explosionsschweißung molekular miteinander verbunden sind.
  5. 5. Metall-Membrananordnung, insbesondere nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen aus rostfreiem Stahl bestehenden und eine Kammer festlegenden Tragkörper, durch eine über der Kammer angebrachte Tantal-Membran, die mit dem Tragkörper metallurgisch unverträglich ist, und durch ein Zwischenstück mit einem ersten Teil aus rostfreiem Stahl und einem zweiten Teil aus Tantal, die molekular miteinander verbunden sind, wobei der erste Teil um die Kammer herum mit dem Tragkörper verbunden ist und die Membran luftdicht mit dem zweiten Teil verschweißt ist, so daß der Tragkörper gegenüber der korrodierenden Umgebung geschützt ist.
  6. 6. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Zwischenstück ein Ring aus aneinander angrenzenden Teilen aus rostfreiem Stahl und Tantal ist und daß der Tragkörper kreisförmig ist.
  7. 7. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die aneinander angrenzenden Teile des Zwischenstücks durch Explosionsschweißung mit einer ununterbrochenen molekularen Bindung miteinander vereinigt sind.
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    -3- 2848138
  8. 8. Anordnung nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß im Tragkörper um die Kammer herum eine Ringnut mit im wesentlichen rechteckigem Querschnitt vorgesehen ist, in die das Zwischenstück eingesetzt ist.
  9. 9. Anordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringnut unmittelbar neben der Kammer und einwärts vom Rand des Tragkörpers angeordnet ist.
  10. 10. Anordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der aus rostfreiem Stahl bestehende Teil des Zwischenstücks an dessen Außenumfang angeordnet ist.
  11. 11. Anordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Zwischenstück mit Preßsitz nur gegen die Außenflanke der Ringnut eingesetzt ist, so daß eine ungehinderte Ausdehnung der Metalle der Anordnung bei Temperaturschwankung ermöglicht ist.
  12. 12. Anordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringnut (als Ausnehmung) am Außenumfang des Trag-» körpers ausgebildet ist.
  13. 13. Anordnung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der aus rostfreiem Stahl bestehende Teil des Zwischenstücks an dessen Innenumfang angeordnet ist.
  14. 14. Anordnung nach Anspruch 13» dadurch gekennzeichnet, daß eine rohrförmige Manschette aus Tantal um den Tragkörper herum angeordnet und an diesem durch Schmelzschweißung gegen den Tantalteil des Zwischenstücks befestigt ist.
    8O9823/0S84
DE2849138A 1977-11-14 1978-11-13 Membrananordnung zur Verwendung bei stark korrodierenden Verfahrensströmungsmitteln Expired DE2849138C2 (de)

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