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1. WO2020127388 - FORMKÖRPER SOWIE VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG EINES FORMKÖRPERS

Anmerkung: Text basiert auf automatischer optischer Zeichenerkennung (OCR). Verwenden Sie bitte aus rechtlichen Gründen die PDF-Version.

[ DE ]

Patentansprüche

Formkörper (10), insbesondere für einen Drucksensor, mit einer Membran (12) und mit einem die Membran (12) tragenden Tragabschnitt (14), wobei der Tragabschnitt (14) zumindest abschnittsweise aus einem keramischen Werkstoff mittels additiver Fertigung, insbesondere 3-D Siebdruck, erzeugt ist, wobei der Tragabschnitt (14) entlang einer Längserstreckung Abschnitte (28, 30) mit unterschiedlichen Innenumfangsformen und/oder -abmessungen aufweist, wobei ein erster Abschnitt (28) des Tragabschnitts (14) den Außenumfang der Membran (12) abbildet und ein zweiter Ab schnitt (30) mit gegenüber dem ersten Abschnitt (28) abweichender und in Längserstreckung konstanter Innenumfangsform und/oder -abmessung wenigstens 25% der Längserstreckung des Tragabschnitts (14) bildet.

Formkörper (10) nach Anspruch 1 ,

dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass

die Membran (12) zumindest abschnittsweise eine Dicke von weniger als

0,5 mm, bevorzugt von weniger als 0,4 mm, bevorzugt von weniger als 0,35 mm, bevorzugt von weniger als 0,3 mm, weiter bevorzugt von weniger als

0,25 mm, weiter bevorzugt von weniger als 0,225 mm, insbesondere von weniger als 0,2 mm, aufweist und/oder dass die Membran (12) zumindest abschnittsweise eine Dicke von mehr als 0,1 mm, bevorzugt von mehr als

0,15 mm, weiter bevorzugt von mehr als 0,175 mm oder mehr als 0,2 mm, aufweist.

3. Formkörper (10) nach Anspruch 1 oder 2,

dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass

die Membran (12) zumindest abschnittsweise aus einem keramischen Werkstoff mittels additiver Fertigung, insbesondere 3-D Siebdruck, erzeugt ist und/oder dass die Membran (12) und der Tragabschnitt (14) jeweils voll ständig aus einem keramischen Werkstoff erzeugt sind und/oder dass sich die Werkstoffe der Membran (12) und des Tragabschnitts (14) voneinander unterscheiden und/oder dass die Werkstoffe der Membran (12) und des Tragabschnitts (14) einen identischen Grundstoff und/oder andere Hilfsstof- fe aufweisen.

4. Formkörper (10) nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass

die Membran (12) und der Tragabschnitt (14) einstückig erzeugt sind und/oder einen monolithischen Körper bilden und/oder dass die Membran

(12) und/oder der Tragabschnitt (14) vollständig mittels 3-D Siebdruck er zeugt sind und/oder dass die Membran (12) frei von mechanischen Nach bearbeitungen, insbesondere frei von spanenden Nachbearbeitungen, er zeugt ist und/oder dass die Membran (12) und/oder Tragabschnitt (14) aus- schließlich mittels 3D-Siebdruck erzeugt ist.

5. Formkörper (10) nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass

die Membran (12) aus einer Anzahl von mindestens 3 Schichten und/oder von höchstens 15 Schichten erzeugt ist, bevorzugt aus einer Anzahl von mehr als 4 und weniger als 12 Schichten, insbesondere 5 bis 15, 10 bis 15, 3 bis 12, 3 bis 10, 5 bis 10 oder 6 bis 8 Schichten.

6. Formkörper (10) nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche,

dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass

die Membran (12) und der Tragabschnitt (14) jeweils aus einer Mehrzahl gedruckter Schichten erzeugt sind und/oder dass zumindest eine gedruckte Schicht der Membran (12) eine geringere Dicke aufweist als eine gedruckte Schicht des Tragabschnitts (14).

7. Formkörper (10) nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass

der Tragabschnitt (14) in einem in Umfangsrichtung an die Membran (12) angrenzenden Bereich (22) Schichtdicken aufweist, die den Schichtdicken der Membran (12) entsprechen, und/oder dass der Tragabschnitt (14) in einem in Umfangsrichtung an die Membran (12) angrenzenden Bereich aus Schichten erzeugt ist, die unterbrechungsfrei in Schichten der Membran (12) übergehen.

8. Formkörper (10) nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass

die Membran (12) fluiddicht, insbesondere gasdicht, ausgebildet ist und/oder dass die Dicke und/oder der Werkstoff der Membran (12) und/oder die Anzahl und/oder Dicke der Schichten der Membran (12) zur Erzielung fluiddichter, insbesondere gasdichter, Eigenschaften gewählt ist.

9. Formkörper (10) nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass

die Membran (12) zumindest abschnittsweise eine gerundete, insbesondere kreisrunde, Außenumfangsform aufweist und/oder dass die Membran (12) eine Außenumfangsform mit wenigstens einer Ecke aufweist, insbesondere mit einer Vielzahl von Ecken, und/oder dass die Membran (12) eine viereckigen, rechteckigen, insbesondere quadratischen, dreieckigen, fünfecki gen oder sechseckigen Außenumfangsform aufweist.

10. Formkörper (10) nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass

der Tragabschnitt (14) eine Innenumfangsform aufweist, die mit der Außen umfangsform der Membran (12) korrespondiert, und/oder dass der Tragab- schnitt (14) eine Innenumfangsform aufweist, die mit der Außenumfangsform des Tragabschnitts (14) korrespondiert, und/oder dass sich die Innenumfangsform des Tragabschnitts (14) von der Außenumfangsform des Tragabschnitts (14) unterscheidet.

11. Formkörper (10) nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass

der größtmögliche Abstand zweier auf dem Außenumfang der Membran (12) liegender Punkte kleiner als 18 mm, bevorzugt kleiner als 16 mm, weiter bevorzugt etwa 15 mm, weiter bevorzugt kleiner als 15 mm, weiter be- vorzugt kleiner als 12 mm, weiter bevorzugt kleiner als 10 mm, weiter be vorzugt kleiner als 8 mm, weiter bevorzugt kleiner als 6 mm, weiter bevor zugt kleiner als 4,5 mm, noch weiter bevorzugt kleiner als 4 mm, ist und/oder dass der größtmögliche Abstand zweier auf dem Außenumfang der Membran (12) liegender Punkte durch einen Durchmesser oder durch eine Diagonale der Membran (12) definiert ist.

12. Formkörper (10) nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass

in einem Querschnitt des Tragabschnitts (14) der größtmögliche Abstand zweier auf dem Außenumfang des T ragabschnitts (14) liegender Punkte kleiner als 25 mm, bevorzugt kleiner als 22 mm, weiter bevorzugt kleiner als 20 mm, weiter bevorzugt kleiner als 15 mm, weiter bevorzugt kleiner als 12 mm, weiter bevorzugt kleiner als 10 mm, noch weiter bevorzugt kleiner als 9,5 mm, noch weiter bevorzugt etwa 9 mm oder kleiner als 9 mm, ist und/oder dass der größtmögliche Abstand zweier auf dem Außenumfang

des Tragabschnitts (14) liegender Punkte durch einen Durchmesser oder durch eine Diagonale definiert ist.

13. Formkörper (10) nach zumindest einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass

die Membran (12) eine Höhen- und/oder Dickenstrukturierung aufweist und/oder dass die Membran (12) Variationen der Dicke und/oder der Er streckung in Höhenrichtung (24) aufweist und/oder dass die Membran (12) Abschnitte mit unterschiedlichen Dicken und/oder mit unterschiedlichen Stärken und/oder Erstreckungen in Höhenrichtung aufweist und/oder dass mehrere voneinander getrennte Membrane (12a, 12b) vorgesehen sind.

14. Drucksensor, insbesondere zur Druckmessung von Fluiden, mit einem

Formkörper (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche und mit einer elektrischen Anordnung, durch die eine Verformung der Membran (12) des

Formkörpers (10) detektierbar ist.

15. Verfahren zur Herstellung eines Formkörpers (10), insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 13, bei dem eine Membran (12) mit einer sowie ein die Membran (12) tragender Tragabschnitt (14) zumindest abschnittsweise mittels 3-D Siebdruck erzeugt werden und bei dem der Tragabschnitt (14) entlang einer Längserstreckung Abschnitte mit unterschiedlichen Innenumfangsformen und/oder -abmessungen aufweist.