SE442097B - Sett att framstella en med ett membran forsedd anordning - Google Patents

Description

7304387-4 2 falskar bälgsystemets karakteristika. Drifttemperaturen måste även hållas under ett bestämt gränsvärde, t.ex. 80 till 90°C, eftersom i annat fall före lödmaterialets smältning blåsor bildas, som leder till otäthet.

Uppfinningen är därför baserad på uppgiften att utveckla ett förfaringssätt för framställning av en med ett membran försedd anord- ning, isynnerhet ett korrügerat rör, vid vilken väsentligt högre drift- temperaturer kan tillåtas och störande effekter på karakteristikan hos en förekommande fyllning undgås. ' Denna uppgift löses enligt uppfinningen genom att membranele- mentet förses med en snedtkant, som sträcker sig i vinkel mot elementets axel, att ringen utformas med en innerperiferikant, vars diameter ligger mellan den sneda kantens inner- och ytterdiametrar, att ett genom kemisk metallisering bildat, tunt ytskikt anordnas mellan den sneda_.ka;z_te_n__och periferikanten och att de båda kanterna tryckas mot varandra medelst två i förhållande till varandra rörliga elektroder och sammanbindes genom överföring av ström genom desamma.

Helt överraskande uppkommer till följd av dessa åtgärder en tät förbindning mellan membranelement och fläns, utan att det tunn- väggiga materialet förångas eller blir sprött till följd av alltför höga temperaturer. Detta förband kan temperatur-belastas upp till fle- ra l00°. Någon förfalskning av karakteristikan hos fyllningen till följd av utträdande flussmedel är ej möjlig. Om sammanbindningsför- 'loppet betraktas såsom ren pressvetsning, skulle det tunnväggíga ma- terialet förstöras, och genom användning av det genom kemisk metalli- sering bildade ytskiktet synes därför en modifikation ske, som leder till ett mellanting mellan lödning och svetsning. Ytskiktet, som i motsats till elektrolytislg__metallisering ej består av ren nickel utan även innehåller beståndsdelar av fosfor, har väsentligt högre elektriskt motstånd än ringmaterialet och membranmaterialet. Till följd härav koncentreras värmeeffekten till ytskiktet. Smälttemperaturenåligger vid ca 90000 och denna temperatur uppnås sålunda, när ring- och mem- branmaterialet ännu blivit uppvärmda till väsentligt lägre tempera- turer. Tydligen uppkommer den täta förbindningen i huvudsak därigenom, att ytslciktet smälter eller t.o.m. förångas vid beröringsstället, var- vid det fortfarande ej är säkert, om detta ytskikt verkar såsom löd- medel eller som någon slags katalysator. Under alla förhållanden sker uppvärmningen av ytskiktet så snabbt, att kornen i membran- och ring- materialet ej förstöras i någon nämnvärd utsträckning. _; 5 7804387-4 Ytskiktet påföres ringen med fördel åtminstone inom området för periferikanten. Materialet i membranelementet behöver då ej ut- sättas för något kemiskt nickelbad, varigenom materialegenskapernai skulle kunna försämras. Det har visat sig, att en tjocklek av från ll- till 8 mikron är tillräcklig för ytskiktets tjocklek, så att ma- terialuppgången blir obetydlig. Det är särskilt gynnsamt, när mem- branelementet i huvudsak framställes av rostfritt stål, som är ett beprövat material men blir obrukbart, när det uppvärmes över 700°C.

Helt överraskande överskrides denna temperatur ej eller högst i för- sumbar utsträckning, även om högre temperaturer uppträder i ytskiktet.

Liknande bedömningar gäller för ett membranelement av en kopparlege- ring såsom mässing eller brons. Såsom ringmaterial är en järnhaltig förening såsom stål särskilt lämplig, men det är även möjligt att an- vända en kopparlegering såsom mässing. Dessutom kan en krom-nickel- legering ifrågakomma.

Vid en särskilt lämplig utföringsform utformas den sneda kan- ten vid den öppna änden av ett i sin ena ände slutet korrugerat rör, så att den färdiga anordningen då innehåller en bälg. Korrugeringarna, som i huvudsak åstadkommer rörligheten, har ett mer eller mindre stort avstånd från den sneda kanten och påverkas därför mycket oväsentligt av uppvärmningen. Vidare är det fördelaktigt att förbinda ett cylinder- format rörämne med ringen och först sedan framställa korrugeringarna.

Ett cylinderformat rörëmne är styvt och kan dessutom upptaga ett av- sevärt presstryck. Detta möjliggör ytterligare förenkling, genom att rörämnet och ringen-skjutes över varandra och inspännes axiellt i ett förutbestämt relativläge, medan den sneda kanten sedan framställes genom vidgning av den över periferikanten utstående delen av rörämnet.

Den sneda kanten och periferikanten befinner sig då direkt i det för förbindníngsförloppet erforderliga läget. Den sneda kanten kan isyn- nerhet åstadkommas medelst den ena elektroden, när denna har konisk gavelyta. Men möjligheten föreligger även, att korrugeringarna fram- ställes föra förbindningen med ringen. Då bör de emellertid ha mindre diameter än den sneda kanten, så. att ringen ej kan överskjutas efter denna formning.

Dessutom kan ringen på sin insida förbindas med den sneda kan- ten på. ett i ena änden slutet korrugerat rör och på sin utsida med en sned kant på. ett skàlformat hölje, som omger röret. På detta sätt uppkommer ett slutet bälgelement, vid vilket flänsen på. samma sätt .J gPÜÜii i; Lumfi* i 7804387r=4 a' inuti är förbunden med det korrugerade röret och utvändigt med höl- jet. I flera fall är det även fördelaktigt, om ringen utformas i ett stycke tillsammans med ett skålformat hölje, som omger det kormgerade röret. Den färdiga bälgdosan består då enbart av två delar, som är förbundna med varandra på sättet enligt uppfinningen.

Lnordningen för genomförande av förfaringssättet utgöres av dels en underelektrod med en fördjupning i sin mitt med större höjd och en upptill och utvändigt till densamma anslutande ringfomad för- djupning med mindre höjd och dels en överelektrod med konisk gavelyta.

Hittöppningen tjänar då. till införing av ett korrngerat rör eller ett cylinderformat rörämne. Den ringformade fördjupningen är avsedd för mottagning av ringenJíärvid behöver dessa delar uteslutande införas i dessa fördjupningar och överelektroden sedan tryckas mot under- elektroden. Eventuellt kan den sneda kanten utformas samtidigt härmed.

Piíiisfördjupningen är lämpligen belagd med ett isolerskikt, som níijliggör, att det korrugerade röret eller rörämnet kan föras utåt utan att be- röring med underelektroden sker.

Uppfinningen 'beskrivas närmare nedan i exempelform med ledning av åtföljande ritning, där fig. l visar två elektroder med infört rörämne och ringen i dess läge, fig. 2 elektroderna enligt fig. l efter framställning av den sneda kanten, fig. 5 de mot varandra an- liggande delarna av ringen och den sneda kanten i förstorad skala, fig. 4 två andra elektroder för att förbinda ringen med ett hölje, fig. 5 två elektroder för ett modifierat förfaringssätt och fig. 6 tvâ elektroder enligt ytterligare en utföringsform av förfarings- sättet.

I fig. l och 2 visas en underelektrod 1 och en överelektrod 2, varav underelektroden l är försedd med en fördjupning 5 i sin mitt,- som är belagd med ett elektriskt isolerande skikt 4. I denna mittför- djupning är ett rör-ämne 5 infört, som har formen av en medelst en botten 6 tíllsluten cylinder 7. Ämnet 5 består av ca O,l mm tjock plåt av rostfritt stål. Upptill och utvändigt ansluter till fördjup- ningen 5 en ringformad fördjupning 8 med mindre höjd, i vilken en ring 9 av något järnhaltigt material såsom stål är anordnad och som genom kemisk metallisering är försedd med ett ytskikt 10 med en tjock- lek av 4 till 8 mikron. Bingöppningen ll begränsas upptill av en kant 12. 7804387-4 \!'l Överelektroden 2 har en komisk gavelyta 15 och är rörlig nedåt i den visade pilens riktning. Vid denna rörelse ingriper den koniska ytan 15 i den över ringen 9 utstående änddelen 14 av ämnet 5. Efter- som rörämnet med sin botten anligger mot fördjupningens 5 botten, vidgas denna del 14 och bildar en sned kant 15, som enligt fig. 2 komer att anligga mot periferikanten 12. Den sneda kanten kan emel- lertid även framställas på. förhand redan utanför elektroderna. Om nu en strömpuls under upprätthållande av ett förutbestämt resttryok över- föres genom det mellan elektroderna l och 2 befintliga materialet, sker mycket snabb uppvärmning inom området för beröringslinjen A mellan kanten 12 och kanten 15, å ena sidan eftersom det minsta be- röringstvärsnittet uppkommer längs 'beröringslinjen och å andra sidan eftersom ytskiktet lO har högt elektriskt motstånd. Materialet i yt- skiktet smälter och förångas till och med delvis, varvid önskad för- bindning uppkommer till följd av det upprättade trycket mellan kan- ten 15 och ringen 9, utan att åtminstone i någon nämnvärd del av rör- ämnet 5 temperaturer uppträder, som skadar materialet. Därefter de- formeras cylindern till det egentliga korrugerade röret, vilket kan ske på godtyckligt känt sätt t.ex. därigenom, att röret utifrån för- ses med spår, att motlagerlameller införas i spåren och att slutligen delarna mellan lamellerna vidgas utåt med hjälp av ett hydrauliskt invändigt tryck. På detta sätt uppkommer ett med en ring 9 försett korrugerat rör 16, såsom visas i fig. 4.

Fig. 4 visar dessutom en andra underelektrod 17 och en andra överelektrod 18, varav underelektroden är försedd med en fördjupning 19 i sin mitt, i vilken ett skålfomat hölje 20 av ca 1,5 mm tjock stàlplåt är infört. Detta hölje är även försett med en sned kant 21, till vilken dessutom~en flëns 22 ansluter, medelst vilken höljet an- ligger mot översidan 25 på elektroden 17. Hed denna sneda kant 21 samverkar en ytterperiferikant 24 på ringen 9. På ringen trycker elektroden 18, som är försedd med en urtagning 25 för mottagning av den sneda kanten 15 på röret 16. Längs beröringslinjen B sker då lik- nande svets-lödförbindning som längsçberöringslinjen A. Även om det på detta ställe ej är absolut erforderligt, kan det vara, lämpligt att genom kemisk metallisering åstadkomma ett ytskikt på detta ställe.

Härmed är framställningen av ett bälgelement slutförd, som medelst en öppning 26 i höljet 20 kan anslutas till en temperatur- givare, en tryckgivare eller liknande. Framställningen sker synnerli- gen snabbt, eftersom enbart de enskilda-elementen behöver införas i flsibíssvfli i underelektroden och eftersom överelektroden sedan endast behöver föras nedåt och en strömpuls överföras.

I fig. 5 visas en underelektrod 51, som är försedd med en fördjupning 52 i sin mitt, som är belagd med ett isolerskikt 55 och har sådana dimensioner, att ett i ena änden slutet korr-agerat rör 54 kan införas i densamma... Börets korrugeringar 55 har en ytterdiameter, som är mindre än ytterdiametern för den sneda kanten 56 och företrä- desvis till och med endast oväsentligt överstiger dess innerdiameter.

På. detta sätt kan det på förhand framställda korrngerade röret 54 in- föras i fördjupningen 52, varvid den sneda kanten 56 kommer i be- röring med kanten på ringen 57. Överelektroden 58 kan motsvara över- i elektroden 2. -- Vid utföringsformen enligt fig. 6 är underelektroden 41 för- sedd med en mittfördjupning 42 med sådan storlek, att den kan mottaga ett skålformat hölje 45, som omger det på förhand framställda korru- gerade röret 44. Ringen 45, på vilken den sneda kanten 46 på röret skall anbringas, är utformad i ett stycke tillsammans med höljet 45. Även i detta fall kan överelektroden 4? motsvara elektroden 2. I detta fall måste höljet 45 vara kemiskt metalliserat åtminstone-inom området för ringen 45.

Hed hänsyn till samtliga utföringsformer kan det korrugerade röret även bestå av en kopparlegering såsom mässing eller brons.

Ringen kan även bestå av en kopparlegering såsom mässing eller en krom-nickellegering. I stället .för det korragerade röret kan även ett plant membran användas, i vilket fall underelektroden då måste modifieras på motsvarande sätt.

Claims (14)

7 7804387-4 Patentkrav
1. l. Sätt att framställa en med ett membran försedd anordning, vid vilken ett tunnväggigt membranelement, isynnerhet ett korru- gerat rör, är förbundet med en flänsbildande ring, k ä n n e - t e c k n'a t av att membranelementet som företrädesvis består av stål, förses med en sned kant, som sträcker sig i vinkel mot elementets axel, att ringen utformas med en innerperiferi- kant, vars diameter ligger mellan den sneda kantens inner- och ytterdiametrar, att ett genom kemisk metallisering bildat, tunt företrädesvis av fosforinnehållande nickel bestående ytskikt anordnas mellan den sneda kanten och periferikanten och att de båda kanterna tryckes mot varandra medelst två i förhållande till varandra rörliga elektroder och sammanbindes genom över- föring av ström genom desamma.
2. 2. Sätt enligt krav l, k ä n n e t e c k n a t av att ytskik- tet påföres ringen åtminstone inom området för periferikanten.
3. 3. Sätt enligt krav l eller 2, k ä n n e t e c k n a t av att ytskiktet påföres till en tjocklek av 4 till 8 mikron.
4. 4. Sätt enligt krav l, 2 eller 3, k ä n n e t e c k n a t av att membranelementet framställes i huvudsak av rostfritt stål.
5. 5. Sätt enligt krav l, 2 eller 3, k ä n n e t e c k n a t av att membranelementet i huvudsak framställes av en kopparlegering såsom mässing eller brons.
6. 6. Sätt enligt något av krav 1-5, k ä n n e t e c k n a t av att ringen i huvudsak framställes av en järnhaltig förening såsom stål.
7. 7. Sätt enligt något av krav l-5, k ä n n e t e c k n a t av att ringen i huvudsak framställes av en kopparlegering såsom mässing.
8. 8. Sätt enligt något av krav 1-5, k ä n n e t e c k n a t av att ringen i huvudsak framställes av en krom-nickellegering.
9. 9. Sätt enligt något av krav 1-8, k ä n n e t e c k n a t av att den sneda kanten utformas vid den öppna änden av ett i ena '78045 372%- 8 änden slutet, korrugerat rör.
10. 10. Sätt enligt krav 9, k ä n n e t e c k n a t av att ett cylinderformat rörämne förbindes med ringen, varefter korru- geringen utföres.
11. ll. Sätt enligt krav 10, k ä n n e t e c k n a t av att rör- ämnet och ringen skjutes över varandra och inspännes axiellt i ett förutbestämt relativläge och att den sneda kanten sedan framställes genom vidgning av den över periferikanten utstående delen av rörämnet.
12. 12. Sätt enligt krav 9, k ä n n e t e c k n a t av att korrugeringen utföres före förbindningen med ringen och har mindre diameter än den sneda kanten.
13. 13. Sätt enligt något av krav 9-12, k ä n n e t e c k n a t av att ringen på sin insida förbindes med ett i ena änden slutet, korrugerat rör och på sin utsida med en sned kant på ett skål- format hölje, som omger röret.
14. 14. Sätt enligt krav l2, k ä n n e t e c k n a t av att _ringen utformas i ett stycke tillsammans med ett skålformat hölje, som omger det korrugerade röret.