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Dokumentenidentifikation DE19853668B4 21.12.2006
Titel Temperaturmessfühler und Verfahren zu dessen Herstellung
Anmelder Denso Corp., Kariya, Aichi, JP
Erfinder Kuzuoka, Kaoru, Kariya, Aichi, JP;
Takamura, Kozo, Kariya, Aichi, JP
Vertreter TBK-Patent, 80336 München
DE-Anmeldedatum 20.11.1998
DE-Aktenzeichen 19853668
Offenlegungstag 27.05.1999
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 21.12.2006
Veröffentlichungstag im Patentblatt 21.12.2006
IPC-Hauptklasse G01K 7/22(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, DE
IPC-Nebenklasse H01C 13/00(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, DE   G01K 1/08(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, DE   

Beschreibung[de]

Die Erfindung bezieht sich auf einen Temperaturmeßfühler, der ein Fühlerelement mit einem Heißleiter aufweist, sowie ein Verfahren zur Herstellung des Temperaturmeßfühlers.

Ein Temperaturmeßfühler weist herkömmlicherweise in einem Metallrohr einen Heißleiter (Thermistor) und Leitungen auf. Beim Stand der Technik ist das Metallrohr mit isolierendem Pulver gefüllt (siehe hierzu die Patent Abstracts of Japan JP 57-048624 A, JP 01-233334 A und JP 09 126910 A). Während der Befüllung des Metallrohrs mit isolierendem Pulver kann der Heißleiter verschoben werden. Tritt eine derartige Verschiebung auf, verändert sich die Temperaturerfassungskennlinie des Temperaturmeßfühlers, so daß keine Temperaturerfassung mit hoher Genauigkeit erfolgen kann. Insbesondere wenn der Heißleiter-Meßfühler aufgrund der Verschiebung des Heißleiters das Metallrohr berührt, verändert sich der Widerstand des Heißleiters erheblich, so daß eine genaue Erfassung einer Temperatur nicht durchführbar ist.

Darüber hinaus ist es auch bekannt, die Spitze des Heißleiters bewusst gegen das Metallrohr stoßen zu lassen (siehe hierzu die Patent Abstracts of Japan JP 01-233333 A und US 5,481,240 A).

Die Patent Abstracts of Japan JP 55-004560 A offenbart schließlich ein Herstellungsverfahren für einen Temperaturmeßfühler, bei dem der Heißleiter von einem Vorformling aus Isolatorpulver aufgenommen wird, der dann zusammen mit dem Heißleiter in ein Metallrohr eingeführt wird. Der Durchmesser des Metallrohrs wird dann unter hohem Druck reduziert, wodurch der Vorformling zerfällt und eine dichte Pulverpackung bildet. Durch dieses Herstellungsverfahren wird eine Verschiebung des Heißleiters gegenüber dem Metallrohr vermieden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein einfaches Verfahren zur Herstellung eines Temperaturmeßfühlers, der eine Temperatur fehlerfrei oder korrekt erfassen kann, sowie einen entsprechenden Temperaturmeßfühler bereitzustellen.

Die Aufgabe wird gemäß einer ersten Ausgestaltung der Erfindung durch ein Verfahren zur Herstellung eines Temperaturmeßfühlers gelöst, der ein Fühlerelement, das sich aus einem Heißleiter und an den Heißleiter angeschlossenen Leitungen zusammensetzt, und einen Mantelstift mit eingeschlossenen Kernadern oder Kerndrähten aufweist. Das Verfahren umfaßt die Schritte Anschließen der Leitungen an die Kernadern, Anordnen eines Isolators um das Fühlerelement herum, Füllen des Isolators mit einem anorganischen Klebemittel zur Fixierung des Fühlerelements in dem Isolator, Anordnen einer Metallabdeckung um den Isolator herum und Verbinden eines Endes der Metallabdeckung mit einem Ende des Mantelstifts.

Der Isolator kann eine Öffnung aufweisen, durch die das anorganische Klebemittel hineingegeben wird. Beispielsweise kann der Isolator ein offenes Ende aufweisen, durch das das anorganische Klebemittel in den Isolator eingespritzt wird.

Wahlweise kann der Isolator auch an einer geeigneten Position einen Einschnitt aufweisen, um das anorganische Klebemittel durch den Einschnitt hindurch einzuspritzen.

Der Isolator und die Metallabdeckung können beide zylinderförmig sein.

Der Heißleiter kann aus einem exothermischen Widerstandsmaterial bestehen, dessen Widerstand sich im Ansprechen auf eine Temperatur ändert. Er kann beispielsweise aus einem Cr-Mn-Al-Oxid oder einem Siliziumkarbid bestehen.

Bei dem Herstellungsverfahren gemäß der ersten Ausgestaltung der Erfindung wird der Isolator um das Fühlerelement herum angeordnet und der Isolator zur Fixierung des Fühlerelements in dem Isolator mit dem anorganischen Klebemittel gefüllt.

Das anorganische Klebemittel weist ein pastenartiges oder damit vergleichbares Fließvermögen auf, so daß es das Innere des Isolators füllt, ohne das Fühlerelement zu verschieben. Wenn das anorganische Klebemittel trocknet und verfestigt, erfolgt eine starke Fixierung der Position des Fühlerelements in dem Isolator.

Der das Fühlerelement umgebende Isolator stellt zwischen der Metallabdeckung und dem Heißleiter eine Isolation sicher, wodurch eine Schwankung des Heißleiterwiderstands aufgrund äußerer Faktoren verhindert wird. Infolgedessen mißt der Temperaturmeßfühler eine Temperatur fehlerfrei.

Der gemäß diesem Verfahren gefertigte Temperaturmeßfühler erlaubt somit eine korrekte Temperaturerfassung.

Da das Innere des Isolators mit dem anorganischen Klebemittel gefüllt ist, besteht für das Fühlerelement keine Möglichkeit, sich in dem Isolator zu bewegen. Demnach ist das Fühlerelement kaum zu beschädigen und zeigt eine lange Lebensdauer.

Der Isolator kann aus einem elektrisch isolierenden Material wie vorzugsweise einer oxidischen Keramik wie Aluminiumoxid, Mullit und Zirkonoxid, einem Siliziumnitrid oder Siliziumkarbid bestehen.

Dadurch wird der Temperaturmeßfühler mit einem hohen Wärmewiderstand versehen.

Gemäß einer zweiten Ausgestaltung der Erfindung erfolgt der Schritt des Anordnens der Metallabdeckung um den Isolator herum vorzugsweise, indem der Isolator nach dem Schritt des Füllens des Isolators mit dem anorganischen Klebemittel in das Innere der Metallabdeckung eingeschoben wird.

In den letzten Jahren wurde nach einem Temperaturmeßfühler kleinerer Größe zur Verwendung in einem Erfassungssystem verlangt, um beispielsweise die Temperatur eines Katalysators zu erfassen, der infolge von Abgasverordnungen erforderlich ist. Bei einem derartigen Temperaturmeßfühler kleiner Größe ist der Durchmesser jeder Leitung sehr gering. Daher können die Leitungen bei dem kleinen Temperaturmeßfühler leicht durch eine Schwingung oder Schläge von außen, die auf verschiedene Abschnitte des Temperaturmeßfühlers wirken, durchtrennt werden.

Gemäß der zweiten Ausgestaltung der Erfindung wird das anorganische Klebemittel in das Innere des Isolators eingefüllt und der Isolator dann in das Innere der Metallabdeckung eingeschoben. Infolgedessen können die Leitungen in bezug auf den Isolator fixiert werden, so daß die mechanische Schwingung der Leitungen verhindert werden kann. Daher werden selbst bei einem Einsatz von Leitungen mit jeweils einem sehr geringen Durchmesser diese nicht leicht durchtrennt.

Gemäß einer dritten Ausgestaltung der Erfindung weist der Isolator ein offenes Ende auf und erfolgt der Schritt des Füllens des Isolators mit dem anorganischen Klebemittel, indem das anorganische Klebemittel durch das offene Ende des Isolators hindurch hineingegeben wird.

Wie vorstehend erwähnt wurde, wurde in den letzten Jahren nach einem Temperaturmeßfühler kleiner Größe verlangt. Ein derartiger Temperaturmeßfühler weist allerdings einen Isolator mit kleinem Durchmesser auf. Da das Ende des Isolators weit geöffnet ist, kann das anorganische Klebemittel dennoch durch das offene Ende hindurch eingefüllt werden. Der Füllvorgang läßt sich daher ohne Mühe durchführen.

Außerdem ist ein Isolator möglich, der zylinderförmig ist und bei dem beide Enden geöffnet sind.

Gemäß einer vierten Ausgestaltung der Erfindung kann der Isolator vorzugsweise einen Einschnitt aufweisen.

Wenn das anorganische Klebemittel durch ein offenes Ende des Isolators hindurch in diesen hineingegeben wird, wirkt der Einschnitt wie ein Luftloch und erleichtert den Klebemittel-Einbringvorgang.

Der Einschnitt kann auch zum Einspritzen des anorganischen Klebemittels in den Isolator verwendet werden. In diesem Fall wirkt das offene Ende des Isolators wie ein Luftloch und erleichtert den Klebemittel-Einspritzvorgang.

An dem Isolator kann auch eine Vielzahl von Einschnitten ausgebildet sein. In diesem Fall wird einer davon zum Einspritzen des anorganischen Klebemittels in den Isolator verwendet, wobei die anderen als Luftlöcher dienen, um den Klebemittel-Einspritzvorgang zu erleichtern.

Gemäß einer fünften Ausgestaltung der Erfindung kann das anorganische Klebemittel vorzugsweise aus Pulver auf Keramikbasis und einem anorganischen Bindemittel bestehen, wodurch bei dem Temperaturmeßfühler eine starke Isolierung und hohe Schwingungsbeständigkeit sichergestellt wird.

Das Pulver auf Keramikbasis kann aus einer oxidischen Keramik wie Aluminiumoxid, Mullit und Zirkonoxid, einem Siliziumnitrid oder Siliziumkarbid bestehen.

Das Bindemittel kann Wasserglas oder ein anorganisches Bindemittel sein, dessen Hauptkomponente Kieselsäureanhydrid (Silika) ist.

Als das obengenannte anorganische Klebemittel sollte vorzugsweise eines verwendet werden, das einen ähnlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten wie das Heißleiterelement oder der Isolator aufweist. Bei Einsatz eines derartigen anorganischen Klebemittels kann bei dem anorganischen Klebemittel die durch eine Differenz bei der Wärmeausdehnung bedingte Erzeugung von Rissen in einer Umgebung mit hoher Temperatur verhindert werden.

Gemäß einer sechsten Ausgestaltung der Erfindung ist ein Temperaturmeßfühler bereitgestellt, der aus einem Fühlerelement, das sich aus einem Heißleiter und sich von dem Heißleiter aus erstreckenden Leitungen zusammensetzt, und einem Kernadern enthaltenden Mantelstift besteht. Die Leitungen sind an die Kernadern angeschlossen. Das Fühlerelement ist von einem Isolator umgeben, der mit einem anorganischen Klebemittel gefüllt ist. Der Isolator ist von einer Metallabdeckung umgeben, wobei ein Ende der Metallabdeckung mit einem Ende des Mantelstifts verbunden ist.

Der das Fühlerelement umgebende Isolator stellt zwischen dem Heißleiter und der Metallabdeckung eine Isolierung sicher, wodurch verhindert wird, daß der Widerstand des Fühlerelements aufgrund von äußeren Faktoren schwankt.

Folglich erfaßt der Temperaturmeßfühler eine Temperatur fehlerfrei. Der erfindungsgemäße Temperaturmeßfühler ist somit in der Lage, eine genaue Temperaturmessung vorzunehmen.

Da die Leitungen durch das anorganische Klebemittel an dem Isolator festgemacht sind, können die Leitungen nicht leicht aufgrund einer Schwingung oder eines Schlags von außen durchtrennt werden.

Diese Wirkung wird insbesondere dann erhalten, wenn der Durchmesser jeder Leitung 0,5 mm oder weniger oder der Außendurchmesser der Metallabdeckung 4 mm oder weniger beträgt.

Gemäß einer siebten Ausgestaltung der Erfindung beträgt der Durchmesser jeder Leitung vorzugsweise 0,5 mm oder weniger, wobei eine Abnahme des Ansprechvermögens aufgrund einer zunehmenden Wärmekapazität verhindert werden kann.

Von dem Gesichtspunkt her, Festigkeit gegenüber Schwingungen aufrechtzuerhalten, beträgt die Untergrenze für den Durchmesser der Leitung vorzugsweise 0,1 mm.

Gemäß einer achten Ausgestaltung der Erfindung beträgt der Außendurchmesser der Metallabdeckung 4 mm oder weniger, wodurch ein schnelleres Ansprechvermögen erzielt werden kann.

Von dem Gesichtspunkt eines Schutzes gegenüber Schwingungen beträgt die Untergrenze für den Durchmesser der Metallabdeckung vorzugsweise 1 mm.

Nachstehend werden unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben. Es zeigen:

1A bis 1C Abläufe bei der Herstellung eines Temperaturmeßfühlers gemäß einem Ausführungsbeispiel 1;

2 einen Verwendungszustand des Temperaturmeßfühlers gemäß dem Ausführungsbeispiel 1;

3 einen Temperaturmeßfühler mit einem einen Einschnitt aufweisenden Isolator gemäß einem Ausführungsbeispiel 2;

4 den einen Einschnitt aufweisenden Isolator gemäß dem Ausführungsbeispiel 2; und

5 einen herkömmlichen Temperaturmeßfühler.

Zum besseren Verständnis der Erfindung wird zunächst unter Bezugnahme auf 5 ein herkömmlicher Temperaturmeßfühler beschrieben, bevor die bevorzugten Ausführungsbeispiele erläutert werden.

In 5 ist ein herkömmlicher Temperaturmeßfühler gezeigt, der aus der JP 57-048624 A bekannt ist. Dieser Temperaturmeßfühler wird für einen Kraftfahrzeugverbrennungsmotor verwendet und widersteht hohen Temperaturen.

Der Temperaturmeßfühler 9 weist ein in ein Metallrohr 96 eingeschlossenes Fühlerelement auf. Das Fühlerelement besteht aus einem Heißleiter 91 und Leitungen 92, die in den Heißleiter 91 eingebettet sind und sich von diesem aus erstrecken. Das Rohr 96 ist mit isolierendem Pulver 90 gefüllt. Eine obere Öffnung 961 des Rohrs 96 ist mit einer Dichtung 97 abgedichtet. Die Leitungen 92 erstrecken sich von der Dichtung 97 aus nach außen.

Der Temperaturmeßfühler 9 gemäß diesem Aufbau zeigt einen guten Wärmewiderstand und widersteht mechanischem Schock wie einer Schwingung.

Es wird nun ein Verfahren zur Herstellung des Temperaturmeßfühlers 9 erläutert.

Es wird der Heißleiter 91 mit den eingebetteten Leitungen 92 angefertigt. Dann wird das Metallrohr 96 angefertigt, das ein geschlossenes und ein offenes Ende aufweist. Das Rohr 96 wird bis zu der Höhe der unterbrochenen Linie A mit dem isolierenden Pulver 90 gefüllt. Der Heißleiter 91 wird in das Rohr 96 eingeschoben und auf die Oberfläche des Pulvers 90 gesetzt. Die Leitungen 92 werden nach außerhalb des Rohrs 96 gezogen bzw. ausgestreckt, ohne sie durchzubiegen.

Das Rohr 96 wird vollständig mit dem isolierenden Pulver 90 gefüllt und seine obere Öffnung 961 mit der Dichtung 97 abgedichtet.

Bei diesem Verfahren gemäß dem Stand der Technik wird das Metallrohr 96 mit dem isolierenden Pulver 90 nach dem Einsetzen des Heißleiters 91 in das Rohr 96 gefüllt. Infolgedessen kann der Heißleiter 91 verschoben werden, wenn das Pulver 90 in das Rohr 96 hineingegeben wird.

Falls eine derartige Verschiebung auftritt, ändert sich die Temperaturerfassungskennlinie des Temperaturmeßfühlers 9, so daß eine inkorrekte Temperaturerfassung erfolgt. Berührt der Heißleiter 91 aufgrund einer Verschiebung die Metallröhre 96, ändert sich der Widerstand des Heißleiters 91 erheblich, so daß eine Temperatur fehlerhaft erfaßt wird.

Je kleiner bei dem Temperaturmeßfühler der Durchmesser der Metallröhre oder jeder Leitung ist, umso schwerwiegender sind die vorstehend erwähnten Probleme.

Es werden nun die Ausführungsbeispiele gemäß der Erfindung beschrieben.

Ausführungsbeispiel 1

In 1A bis 1C ist ein Verfahren zur Herstellung eines Temperaturmeßfühlers gemäß dem Ausführungsbeispiel 1 gezeigt.

Der Temperaturmeßfühler 1 umfaßt ein Fühlerelement 13 und einen Mantelstift 15. Das Fühlerelement 13 umfaßt einen Heißleiter 11 und Leitungen 12, die sich von dem Heißleiter 11 aus erstrecken. Der Mantelstift 15 enthält Kernadern 14. Der Durchmesser jeder Leitung 12 beträgt beispielsweise 0,3 mm.

Die Leitungen 12 sind an die Kernadern 14 angeschlossen. Um das Fühlerelement 13 herum ist ein Isolator 130 angeordnet, dessen Inneres mit einem anorganischen Klebemittel 135 gefüllt ist. Infolgedessen sind die Leitungen 12 im Inneren des Isolators 130 im wesentlichen fixiert.

Als anorganisches Klebemittel 135 wird beispielsweise Smiserum 208B (Produktname; hergestellt von Asahi Kagaku Kougyou Ltd.) verwendet, das Kieselsäureanhydrid (Silika) mit Aluminiumoxid als einer Hauptkomponente umfaßt. Smiserum 208B besitzt einen ähnlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten wie der Heißleiter 11.

Um den Isolator 130 herum ist eine Metallabdeckung 16 angeordnet. Ein Ende 161 der Abdeckung 16 ist mit einem Ende 151 des Mantelstifts 15 verbunden. Der Außendurchmesser des Mantelstifts 15 ist fast der gleiche wie der Außendurchmesser des Isolators 130. Der untere Endabschnitt des Mantelstifts 15 und der obere Endabschnitt des Isolators 130 weisen den gleichen Aufbau auf. Der Außendurchmesser R der Metallabdeckung 16 beträgt beispielsweise 3 mm und der Außendurchmesser des Isolators 130 beispielsweise 2,3 mm.

Der Isolator 130 ist zylinderförmig, wobei seine beiden Enden nach außen hin geöffnet sind. Die Metallabdeckung 16 weist die Form eines Bechers mit einem geschlossenen und einem offenen Ende auf. Wie in 1C gezeigt ist, ist der Isolator 130 in das Innere der Metallabdeckung 16 eingeschoben.

Es wird nun eine kurze Erläuterung eines Verfahrens zur Herstellung des Temperaturmeßfühlers 1 gegeben.

Wie in 1A gezeigt ist, werden die Leitungen 12 des Fühlerelements 13 an die Kernadern 14 des Mantelstifts 15 angeschlossen. Dann wird der Isolator 130 um das Fühlerelement 13 herum angeordnet und das Innere des Isolators 130 mit dem anorganischen Klebemittel 135 gefüllt, um das Fühlerelement 13 im Inneren des Isolators 130 zu fixieren.

Dann wird die Metallabdeckung 16 um den Isolator 130 herum angeordnet, wonach das Ende 161 der Metallabdeckung 16 mit dem Ende 151 des Mantelstifts 15 verbunden wird, um den Temperaturmeßfühler 1 fertigzustellen.

Das Herstellungsverfahren wird nun ausführlicher beschrieben.

Wie in 1A gezeigt ist, werden die Leitungen 12 vor dem Brennen oder Backen in den aus einem Cr-Mn-Al-Oxid bestehenden Heißleiter 11 eingeführt. Zur Ausbildung des Fühlerelements 13 folgt dann ein Brennschritt.

Außerdem wird, wie in 1A gezeigt ist, ein aus rostfreiem Stahl bestehendes Metallrohr 155 angefertigt. Die Kernadern 14 werden in dem Rohr 155 angeordnet. Dann wird das Rohr 155 mit aus MgO bestehendem isolierendem Pulver 156 gefüllt und gezogen, um den Mantelstift 15 auszubilden. Die Kernadern 14 erstrecken sich von dem Mantelstift 15 aus nach außen.

Dann werden die Kernadern 14, wie in 1A gezeigt ist, mittels Laserschweißen an die Leitungen 12 des Fühlerelements 13 angeschlossen. Die Bezugsziffer 120 in 1A bezeichnet den geschweißten Teil.

Der aus Aluminiumoxid bestehende und zylinderförmige Isolator 130 mit offenen Enden 132 wird angefertigt. Das Fühlerelement 13 wird durch eine der offenen Enden 132 des Isolators 130 hindurch in den Isolator 130 eingeschoben. Der Isolator 130 wird um das Fühlerelement 13 herum angeordnet.

Durch das offene Ende 132 wird die Paste aus anorganischem Klebemittel 135 in den Isolator 130eingespritzt. Das Klebemittel 135 wird dann an Luft getrocknet und verfestigt, um den Mantelstift 15, das Fühlerelement 13 und den Isolator 130 miteinander zu fixieren.

Der Isolator 130 wird in das Innere der becherförmigen Metallabdeckung 16 aus rostfreiem Stahl eingeschoben. Das Ende 161 der Abdeckung 16 wird mit dem Ende 151 des Mantelstifts 15 verschweißt, wodurch der Temperaturmeßfühler 1 fertiggestellt wird.

Gemäß 2 ist der Temperaturmeßfühler 1 beim Gebrauch an einem Verstärkungsring 21 und einem Nippel 22 angebracht. Die sich von dem Mantelstift 15 des Temperaturmeßfühlers 1 aus erstreckenden Kernadern 14 sind an umhüllte Leitungen in einer Umhüllung 23 angeschlossen. Die umhüllten Leitungen verlaufen durch eine Röhre 24 und sind an einem Verbindungsstück 25 angeschlossen.

Das Verbindungsstück 25 ist an eine externe Stromquelle angeschlossen, um dem Heißleiter 11 des Fühlerelements 13 zur Temperaturmessung Energie zuzuführen.

Es werden nun die Wirkungen des Ausführungsbeispiels erläutert.

Bei dem Herstellungsverfahren gemäß diesem Ausführungsbeispiel wird der Isolator 130 um das Fühlerelement 13 herum angeordnet und der Isolator 130 mit dem anorganischen Klebemittel 135 gefüllt, um das Fühlerelement 13 in dem Isolator 130 zu fixieren.

Das anorganische Klebemittel 135 ist eine Paste, so daß es in den Isolator 130 hineingegeben werden kann, ohne das Fühlerelement 13 in dem Isolator 130 zu verschieben.

Nach der Verfestigung fixiert das anorganische Klebemittel 135 das Fühlerelement 13 in dem Isolator 130, so daß das Fühlerelement 13 während der Herstellung an einer Bewegung gehindert wird.

Da das Innere des Isolators 130 mit dem anorganischen Klebemittel 135 gefüllt ist, ist das Fühlerelement 13 in dem Isolator 130 ortsfest, so daß das Fühlerelement 13 kaum beschädigt werden kann und eine lange Lebensdauer verwirklicht ist.

Da der Einfüllvorgang des anorganischen Klebemittels 135 in den Isolator 130 durch das offene Ende 132 hindurch erfolgt, kann der Vorgang selbst dann ohne Mühe durchgeführt werden, wenn der Durchmesser des Isolators 130 sehr klein ist, um im Inneren einer Metallabdeckung 16 mit einem kleinen Durchmesser von beispielsweise 3 mm angeordnet zu werden.

Ferner sind die Leitungen 12 durch das anorganische Klebemittel 135 auch an dem Isolator 130 festgemacht. Da der Durchmesser jeder Leitung 12 mit beispielsweise 0,3 mm gering ist, kann diese herkömmlicherweise aufgrund von Schwingungen oder eines Schlags von außen leicht durchtrennt werden. Im Gegensatz dazu lassen sich die Leitungen 12 bei dem Temperaturmeßfühler 1 gemäß diesem Ausführungsbeispiel nicht leicht durchtrennen.

Der das Fühlerelement 13 umgebende Isolator 130 stellt zwischen dem Heißleiter 11 und der Metallabdeckung 16 eine Isolierung sicher und verhindert eine Schwankung des Widerstands des Heißleiters 11 aufgrund von äußeren Faktoren. Infolgedessen erfaßt der Temperaturmeßfühler 1 eine Temperatur fehlerfrei.

Auf diese Weise werden durch das Ausführungsbeispiel 1 ein Temperaturmeßfühler, der eine genaue Temperaturerfassung vornehmen kann, und ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Temperaturmeßfühlers bereitgestellt.

Ausführungsbeispiel 2

In 3 und 4 ist ein Temperaturmeßfühler gemäß dem Ausführungsbeispiel 2 gezeigt. Bei diesem Temperaturmeßfühler wird ein Isolator eingesetzt, der einen Einschnitt aufweist.

Der Temperaturmeßfühler 1 weist ein Fühlerelement 13 und einen Mantelstift 15 auf. Das Fühlerelement 13 besteht aus einem Heißleiter 11 und Leitungen 12, die sich von dem Heißleiter 11 aus erstrecken. Der Mantelstift 15 enthält Kernadern 14.

Der Isolator 130 ist um das Fühlerelement 13 herum angeordnet und mit einem anorganischen Klebemittel 135 gefüllt. Der Isolator 130 ist von einer Metallabdeckung 16 umgeben.

Der Einschnitt 139 befindet sich an einem oberen Ende des Isolators 130. 4 zeigt eine Perspektivansicht des Isolators 130 mit dem Einschnitt 139.

Die anderen Teile bei dem Ausführungsbeispiel 2 sind die gleichen wie bei dem Ausführungsbeispiel 1.

Das Verfahren zur Herstellung des Temperaturmeßfühlers 1 gemäß dem Ausführungsbeispiel 2 ist das gleiche wie bei dem Ausführungsbeispiel 1.

Das anorganische Klebemittel 135 wird durch ein Ende 132 des Isolators 130 hindurch in den Isolator 130 eingespritzt. Dabei dient der Einschnitt 139 als Luftloch, um den Klebemittel-Einspritzvorgang zu erleichtern.

Die weiteren Wirkungen des Ausführungsbeispiels 2 sind die gleichen wie bei dem Ausführungsbeispiel 1.

Es besteht die Möglichkeit, das anorganische Klebemittel 135 durch den Einschnitt 139 hindurch in den Isolator 130 einzuspritzen. In diesem Fall dient das Ende 132 als Luftloch.

Wie vorstehend erläutert wurde, weist der Temperaturmeßfühler zur genauen Temperaturerfassung ein aus einem Heißleiter 11 und Leitungen 12 bestehendes Fühlerelement 13 und einen Kernadern 14 enthaltenden Mantelstift 15 auf. Das Verfahren zur Herstellung eines derartigen Temperaturmeßfühlers umfaßt die Schritte Anschließen der Leitungen an die Kernadern, Anordnen eines Isolators 130 um das Fühlerelement herum, Füllen des Isolators mit einem anorganischen Klebemittel 135 zur Fixierung des Fühlerelements in dem Isolator, Anordnen einer Metallabdeckung 16 um den Isolator herum und Verbinden eines Endes der Metallabdeckung mit einem Ende des Mantelstifts.


Anspruch[de]
Verfahren zur Herstellung eines Temperaturmeßfühlers (1) mit einem Fühlerelement (13), das sich aus einem Heißleiter (11) und an den Heißleiter (11) angeschlossenen Leitungen (12) zusammensetzt, und einem Mantelstift (15) mit eingeschlossenen Kernadern (14), mit den Schritten

Anschließen der Leitungen (12) an die Kernadern (14),

Anordnen eines Isolators (130) um das Fühlerelement (13) herum,

Füllen des Isolators (130) mit einem anorganischen Klebemittel (135) zur Fixierung des Fühlerelements (13) in dem Isolator (130),

Anordnen einer Metallabdeckung (16) um den Isolator (130) herum und

Verbinden eines Endes (161) der Metallabdeckung (16) mit einem Ende (151) des Mantelstifts (15).
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt des Anordnens der Metallabdeckung (16) um den Isolator (130) herum erfolgt, indem der Isolator (130) nach dem Schritt des Füllens des Isolators (130) mit dem anorganischen Klebemittel (135) in das Innere der Metallabdeckung (16) eingeschoben wird. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Isolator (130) ein offenes Ende (132) aufweist und der Schritt des Füllens des Isolators (130) mit dem anorganischen Klebemittel (135) durch das offene Ende (132) des Isolators (130) hindurch erfolgt. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Isolator (130) an einem seiner Enden einen Einschnitt (139) aufweist. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das anorganische Klebemittel (135) aus einem Pulver auf Keramikbasis und einem anorganischen Bindemittel besteht. Temperaturmeßfühler (1) mit einem Fühlerelement (13), das sich aus einem Heißleiter (11) und sich von dem Heißleiter (11) aus erstreckenden Leitungen (12) zusammensetzt, und einem Kernadern (14) enthaltenden Mantelstift (15), wobei

die Leitungen (12) an die Kernadern (14) angeschlossen sind,

ein Isolator (130) um das Fühlerelement (13) herum angeordnet und mit einem anorganischen Klebemittel (135) gefüllt ist und

eine Metallabdeckung (16) um den Isolator (130) herum angeordnet ist, wobei ein Ende (161) der Metallabdeckung (16) mit einem Ende (151) des Mantelstifts (15) verbunden ist.
Temperaturmeßfühler nach Anspruch 6, wobei der Durchmesser jeder Leitung (12) 0,5 mm oder weniger beträgt. Temperaturfühler nach Anspruch 6 oder 7, wobei der Außendurchmesser der Metallabdeckung (16) 4 mm oder weniger beträgt.






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