DD255859A3

DD255859A3 - METHOD FOR PRODUCING A MOISTURE-PROOF TEMPERATURE COOLER

Info

Publication number: DD255859A3
Application number: DD29672786A
Authority: DD
Inventors: Klaus Irrgang; Guenter Jainz; Roland Meinhardt; Guenter Wicke
Original assignee: Geraberg Thermometer
Priority date: 1986-11-27
Filing date: 1986-11-27
Publication date: 1988-04-20

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines feuchtigkeitsdichten Temperaturfuehlers, mit dessen Hilfe Temperaturmessungen in mechanisch und klimatisch, aber auch elektrisch stark belasteten Zonen zuverlaessig durchgefuehrt werden. Der vorgefertigte Kabelverband mit Messwiderstand, Verbindungshuelsen, Adern, Schirm und Kabel wird in ein temperaturschockfestes Giessharzsystem getaucht und angehaertet, nachfolgend in ein giessharzgefuelltes Messeinsatzrohr eingebracht und versickt und mit nach unten haengenden Kabelabgang zum Haerten gelagert. Figur 1 zeigt ein nach erfindungsgemaessem Verfahren hergestelltes Thermometer. Fig. 1The invention relates to a method for producing a moisture-proof Temperaturfuehlers, by means of which temperature measurements in mechanically and climatically, but also electrically heavily loaded zones are reliably carried out. The prefabricated cable assembly with measuring resistor, Verbindungshuelsen, wires, shield and cable is dipped in a temperaturschockfestes Giessharzsystem and angehaertet, then introduced into a giessharzgefuelltes Meßinsatzrohr and dipped and stored with down hanging cable outlet to Haerten. FIG. 1 shows a thermometer produced by the process according to the invention. Fig. 1

Description

Hierzu 1 Seite Zeichnung .For this 1 page drawing.

Field of application of the invention

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines feuchtigkeitsdichten Temperaturfühlers, der eine durchgängige elektrische Schirmung sowie einen hohen Schutzgrad bezüglich Wasser- und Staubeinwirkung besitzt. Die Erfindung ist insbesondere bei der Konfektionierung von Platinmeßwiderständen und elektronischen temperaturabhängigen Sensoren zu Kabelwiderstandsthermometern mit geschirmten PVC-Kabel in feuchtigkeitsdichter Ausführung anwendbar.The invention relates to a method for producing a moisture-proof temperature sensor, which has a continuous electrical shielding and a high degree of protection with respect to water and dust. The invention is particularly applicable to the assembly of Platinmeßwiderständen and electronic temperature-dependent sensors to cable resistance thermometers with shielded PVC cable in moisture-proof design.

Characteristic of the known technical solutions

Temperaturfühler in feuchtigkeitsdichter bzw. wasserdichter Ausführung und Verfahren zu ihrer Herstellung gehören zum Stand der Technik.Temperature sensors in moistureproof or watertight design and methods for their production are state of the art.

Entsprechend den Anforderungen der Elektronik der angeschlossenen Steuer- bzw. Regeleinrichtung bestehen in verschiedenen Fällen zwischen Elektronik und Sensor spezielle Anschlußmaßnahmen.According to the requirements of the electronics of the connected control or regulating device exist in different cases between electronics and sensor special follow-up measures.

So ist die DE OS 2338567 bekannt, gemäß der empfindliche Drahtwickel mit einem gut wärmeleitenden Füllstoff infolge eines Druckgefälles gefüllt bzw. verschlossen sind. Die so im allgemeinen in Nuten verschlossenen Meßwiderstände besitzen keinen durchgängigen Schirm gegenüber der Auswerteeinheit. Weiterhin ist die DE OS 2045715 bekannt, nach der sich die in einem für Wasserbäder einsetzbaren Temperaturfühler durch eine spezielle Chrom-Nickel-Draht-Verbindung zwischen Sensor und Anschlußdrähten auszeichnet.Thus, DE OS 2338567 is known, are filled or closed according to the sensitive wire coil with a good heat-conducting filler due to a pressure gradient. The measuring resistors thus generally closed in grooves do not have a continuous screen with respect to the evaluation unit. Furthermore, DE OS 2045715 is known, according to which is characterized in a usable for water bath temperature sensor by a special chrome-nickel-wire connection between the sensor and leads.

Gemäß der bekannten DE OS 2115023 ist der temperaturabhängige Widerstand in einer speziellen temperaturleitenden und speziell ausgeformten Kunstharzmasse eingebettet.According to the known DE OS 2115023, the temperature-dependent resistor is embedded in a special temperature-conducting and specially shaped synthetic resin composition.

Sowohl DE OS 2115023 als auch DE OS 2045715 besitzen den Nachteil, daß eine durchgängige Schirmung nicht vorhandenBoth DE OS 2115023 and DE OS 2045715 have the disadvantage that a continuous shield does not exist

Darüber hinaus besitzt der in der DE OS 2115023 beschriebene Temperaturfühler den Nachteil, daß der Sensor nur in einer Kunststoffmasse eingebettet ist und damit nicht die üblichen Merkmale der stoß-und biegefesten Fühlrohranordnungen aufweist.In addition, the temperature sensor described in DE OS 2115023 has the disadvantage that the sensor is embedded only in a plastic mass and thus does not have the usual features of the shock and bending resistant Fühlrohranordnungen.

Es gehört zum Stand der Technik bei Kabelsensoren, eine Schrumpfschlauchumhüllung anzuwenden. So ist zum Beispiel die DE AS 2429482 bekannt, gemäß der ein temperaturabhängiger Widerstand mit Klemmkontakten durch einen Schrumpfschlauch umhüllt ist, wobei dieser an der Spitze durch einen Kunststoffpfropfen verschlossen ist.It is state-of-the-art in cable sensors to use a heat-shrink wrap. For example, DE AS 2429482 is known, according to which a temperature-dependent resistor with terminal contacts is enveloped by a shrink tube, which is closed at the top by a plastic plug.

Es gehört weiterhin zum Stand der Technik, daß der Temperaturfühler in eine mit dem Gummikabel fest verbundenen anvulkanisierten Gummihülse eingebettet ist.It is also part of the prior art that the temperature sensor is embedded in a vulcanized rubber sleeve firmly connected to the rubber cable.

Alle bisher bekannten Temperaturfühler haben einen oder mehrere der im folgenden, teils nochmals, aufgeführten Nachteile:All previously known temperature sensors have one or more of the following, partly again, listed disadvantages:

— Der Sensorkopf ist zwar mit dem Kabel mechanisch fest, jedoch nicht ausreichend feuchtigkeitsdicht verbunden.- The sensor head is indeed mechanically fixed with the cable, but not sufficiently moisture-proof connected.

— Zwischen Sensorkopf und Kabel, insbesondere Kabelansatz bestehen erhebliche geometrische Differenzen, so daß sich spätere Anwendungen als Anlege-, Einsteck- und Einlegethermometer nicht gleichzeitig realisieren lassen.- There are considerable geometric differences between the sensor head and the cable, in particular the cable attachment, so that subsequent applications as application, insertion and insertion thermometers can not be realized simultaneously.

— Der Kopfsensor ist nicht stoß- und schwingfest sowie nicht schocktemperaturfest im Bereich von -50° bis +70⁰C.- The head sensor is not impact- and vibration-proof and does not withstand high temperatures in the range of -50 ° to +70 ⁰ C.

— Der Sensorkopf ist überhaupt nicht geschirmt, weder bei der Kunststoffhülse (Kunststoffverspritzung), bei der Schrumpfschlauchmethode, noch bei der vulkanisierten Gummihülse. Dadurch ist es nicht möglich, den Temperaturfühler an beliebige, insbesondere niederohmige Meß- und Regeleinheiten ohne anderweitige Störsignalunterdrückung anzuschließen bzw. nicht möglich, an elektrisch stark störende Aggregate anzubringen.- The sensor head is not shielded at all, neither with the plastic sleeve (plastic injection), with the shrink tube method, nor with the vulcanized rubber sleeve. As a result, it is not possible to connect the temperature sensor to any, in particular low-impedance measuring and control units without otherwise Störsignalunterdrückung or not possible to attach to highly electrically disturbing units.

Object of the invention

Ziel der Erfindung ist es, ein zugehöriges Herstellungsverfahren für einen feuchtigkeitsdichten Temperaturfühler zu schaffen, der im mittleren Temperaturmeßbereich funktionssicher arbeitet und durch einen hohen Schirm- und Schutzgrad einen störsicheren Regleranschluß gewährleistet.The aim of the invention is to provide an associated manufacturing method for a moisture-proof temperature sensor, which works reliably in the middle temperature measuring and ensures a high-shield and protection degree interference-proof controller connection.

Explanation of the essence of the invention

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren zu entwickeln, das durch seinen technologisch einfachen, lot- und schraubfreien sowie ausfallarmen Fertigungsablauf die Herstellung eines feuchtigkeitsdichten Temperaturfühlers garantiert, der stoß- und schwingfest gegenüber mechanischen Belastungen sowie im Temperaturintervall -55⁰C... +7O⁰C temperaturschockfest ist, einen ununterbrochenen Schirm bis einschließlich des Sensors besitzt, bei PVC-Kabelummantelung einen feuchtigkeitsdichten Kabelabgang am Sensor aufweist uhd mit einer hülsenartigen und einen gleichmäßigen Durchmesser besitzenden Sensorkapselung versehen ist.The object of the invention is to develop a method that guarantees the production of a moisture-proof temperature sensor by its technologically simple, lot and screw-free and low-loss production process, the impact and vibration resistant to mechanical loads and in the temperature interval -55 ⁰ C ... + 7O ⁰ C thermal shock resistant, has a continuous screen up to and including the sensor, in PVC cable sheath has a moisture-tight cable outlet on the sensor uhd is provided with a sleeve-like and a uniform diameter possessing sensor encapsulation.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren besitzt den Vorteil, daß die metallische, mit dem Anschlußdraht des Meßwiderstandes verpunktete Verbindungshülse zu einer Vorstabilisierung des Montagekomplexes führt. Durch die im weiteren durchgeführte Tauchung in das Gießharzsystem wird ein flexibler, aber bereits kompakter stoßgeschützter sowie feuchtigkeits- und staubgeschützter Verband von Meßwiderstand und Kabelansatz erzielt, so daß eine ausfallfreie Endmontage möglich ist. Die konstruktionsgemäße Doppelsickung garantiert eine feste Verbindung zwischen Schirm und Meßeinsatzrohr und erlaubt es diesbezüglich, auf Schweiß- oder Lötarbeiten, die zu thermischen Beschädigungen am Kabel führen können, zu verzichten. Die „Überkopf'-Aufhängung des Temperaturfühlers mit nach unten weisenden Kabelabgang führt vorteilhaft zu einem völligen Verschließen von feinen Hohlräumen, Rissen u.a. im Kabelabgang des Sensorkopfes.This object is achieved by the characterizing features of claim 1. The manufacturing method according to the invention has the advantage that the metallic, mated with the connecting wire of the measuring resistor connecting sleeve leads to a pre-stabilization of the assembly complex. Due to the further dipping into the casting resin system, a flexible, but already compact shock-proof and moisture and dust-proof association of measuring resistor and cable extension is achieved, so that a failure-free final assembly is possible. The design double stringing guarantees a firm connection between the shield and the measuring insert tube and makes it possible to do without welding or soldering work, which can lead to thermal damage to the cable. The 'overhead' suspension of the temperature sensor with downwardly facing cable outlet leads advantageously to a complete closure of fine cavities, cracks u.a. in the cable outlet of the sensor head.

Die durch das erfindungsgemäße Verfahren hergestellten Temperaturfühler haben den Vorteil, daß der feuchtigkeitsdichte Temperatürfühler an Maßstellen in elektrisch stark gestörten Zonen mit hohen mechanischen und klimatischen Beanspruchungen einsetzbar ist. Die durchgängige Schirmung bis über den Sensor hinweg erlaubt es, den feuchtigkeitsdichten Temperaturfühler an beliebige, auch niederohmige Meß- und Regeleinheiten ohne zusätzlichen Störschutz anzuschließen. Vorteilhaft ist auch, daß der feuchtigkeitsdichte Temperaturfühler unempfindlich gegen Temperaturstürze bzw. Temperatursprünge ist. Dadurch, daß die Sensorkapselung einen gleichmäßigen Durchmesser, der nicht bzw. nur geringfügig über dem des Kabeldurchmessers liegt, aufweist, kann der Fühler universell als Anlege-, Einsteck- und Einlegethermometer verwendet werden. Die völlig schraubfreie Konstruktion gewährleistet einen hohen Grad an Zuverlässigkeit in puncto elektrischer Kontaktsicherheit. _t ' The temperature sensors produced by the method according to the invention have the advantage that the moisture-proof temperature sensor can be used at points in electrically highly disturbed zones with high mechanical and climatic stresses. The continuous shielding beyond the sensor allows the moisture-proof temperature sensor to be connected to any, even low-impedance measuring and control units without additional interference protection. It is also advantageous that the moisture-proof temperature sensor is insensitive to temperature drops or temperature jumps. Characterized in that the sensor encapsulation a uniform diameter, which is not or only slightly above that of the cable diameter, has, the sensor can be used universally as a contact, insertion and Einlegethermometer. The completely screwless design ensures a high degree of reliability in terms of electrical contact safety. _t '

Ausführungsbeispielembodiment

Die Erfindung soll durch ein Ausführungsbeispiel anhand Figur 1 näher erläutert werden.The invention will be explained in more detail by an embodiment with reference to FIG.

Figur 1 zeigt einen feuchtigkeitsdichten Temperaturfühler mit handelsüblichem doppeladrigem plastummanteltem Kabel. Die Anschlußdrähte des Meßwiderstandes 1 sind mittels der schwachwandigen Verbindungshülsen 2 mit den freien Aderenden des Kabels 6 durch elektrische Punktschweißung verbunden. In der Verbindungshülse 2 überlappen sich freies Ende der Adern 3 und Anschlußdraht des Meßwiderstandes vollständig. Die Plastummantelung des Kabels 6 ist an den Aderenden um einen gewissen Betrag bis auf den Schirm 4 abgemantelt. Das um diesen Betrag freigelegte Geflecht des Schirms 4 ist um den äußeren Kabelmantel in Richtung Abgang des Kabels 6 gleichmäßig auf den Umfang verteilt herum geschlagen. Der gesamte Verband, Meßwiderstand 1, Verbindungshülse 2, freies Ende der Adern 3 und das freigelegte Stück des Schirmgs 4 ist durch ein Meßeinsatzrohr 5 eingeschlossen. An der Stelle des umgelegten Schirmes 4 ist das Meßeinsatzrohr 5 von außen mit zwei Sicken am Umfang versehen.Figure 1 shows a moisture-proof temperature sensor with commercially available doppeladrigem plastummanteltem cable. The connecting wires of the measuring resistor 1 are connected by means of the weak-walled connecting sleeves 2 with the free wire ends of the cable 6 by electrical spot welding. In the connecting sleeve 2 free end of the wires 3 and connecting wire of the measuring resistor completely overlap. The plastic coating of the cable 6 is stripped to the wire ends by a certain amount up to the screen 4. The exposed by this amount braid of the screen 4 is beaten around the outer cable sheath in the direction of the departure of the cable 6 evenly distributed around the circumference. The entire bandage, measuring resistor 1, connecting sleeve 2, free end of the wires 3 and the exposed piece of the Schirmgs 4 is enclosed by a Meßeinsatzrohr 5. At the location of the folded screen 4, the Meßeinsatzrohr 5 is provided from the outside with two beads on the circumference.

Im einseitig bodenverschweißten Meßeinsatzrohr 5 befindet sich ein Gießharzsystem 7, bestehend aus einem mittelmolekularen Epoxidharz mit einem Epoxidäquivalent von 350, welches mit Isobutylglyzidether und Dibutylphthalat und mit aliphatischen Polyaminen im Verhältnis 100:6 gehärtet hat. Das Gießharzsystem ist zweitägig aufgebaut. Die Erstlage am gesamten Verband Meßwiderstand 1, Verbindungshülse 2, freies Ende der Adern 3 und das freigelegte Stück des Schirmes 4 ist eine geschlossene dünnwandige Hüllage um diesen Verband herum, die nach einer Gießharztauchung entstanden ist. Die Zweitlage ist ein Füllverschluß zwischen der ersten Lage und der Rohrwandung des Meßeinsatzrohres 5, wobei beide Lagen durch chemische Anlösung untrennbar miteinander verbunden sind. Das Gießharzsystem 7 ist so vergossen, daß alle bestehenden Haarrisse und Ritzen dicht verschlossen und der Kabelmantel des Kabels 6 chemisch angelöst ist. Bei der Herstellung des Temperaturfühlers werden zunächst der Schirm 4 und die beiden Aderenden 3 freigelegt. Der Schirm 4 wird geweitet und um 180° nach hinten umgelegt.,Über die freien Aderenden werden die Verbindungshülsen 2 geschoben, in die weiterhin die Anschlußdrähte des Meßwiderstandes 1 eingeführt werden. Mittels einer zweifachen Punktschweißung wird eine feste elektrische Verbindung hergestellt. Der Kabelverband, bestehend aus Meßwiderstand 1, Verbindungshülsen 2 und Litze 6, wird bis zum Schirmansatz in ein Gießharzsystem getaucht und bis zur Anhärtung leicht erwärmt.In the one-sided ground-welded Meßeinsetzrohr 5 is a casting resin system 7, consisting of a medium molecular weight epoxy resin having an epoxide equivalent of 350, which has cured with isobutyl glycidyl ether and dibutyl phthalate and with aliphatic polyamines in the ratio 100: 6. The casting resin system has a two-day design. The first layer on the entire union measuring resistor 1, connecting sleeve 2, free end of the wires 3 and the exposed piece of the screen 4 is a closed thin-walled wrapping around this bandage, which has arisen after a Gießhärmauchung. The second layer is a filler cap between the first layer and the tube wall of the Meßeinsatzrohres 5, wherein both layers are inseparably connected by chemical solution. The casting resin system 7 is potted so that all existing hairline cracks and tightly sealed and the cable sheath of the cable 6 is chemically dissolved. In the manufacture of the temperature sensor, first the screen 4 and the two wire ends 3 are exposed. The screen 4 is widened and folded by 180 ° to the rear., About the free wire ends, the connecting sleeves 2 are pushed, in the further the connecting wires of the measuring resistor 1 are introduced. By means of a double spot welding a firm electrical connection is made. The cable assembly, consisting of measuring resistor 1, connecting sleeves 2 and 6 stranded wire, is immersed in a Gießharzsystem up to the screen approach and slightly heated to the curing.

Ein Dosiersystem füllt die auf dem Kopfstehenden bodenverschweißten Meßeinsatzrohre 5 mit einer definierten Menge Gießharz. In diese gefüllten Meßeinsatzrohre 5 wird der bereits getauchte und angehärtete Kabelverband bis zum Ende des umgelegten Schirmes 4 eingeführt und anschließend zweifach an der Stelle des Meßeinsatzrohres 5, die direkt über dem freigelegten Schirm 4 liegt, mittels einer Rollensicke versickt.A metering system fills up the head-welded ground Meßsatzsatzrohre 5 with a defined amount of casting resin. In this filled Meßeinsatzrohre 5 of the already submerged and hardened cable assembly is introduced to the end of the folded screen 4 and then doubly at the location of the Meßeinsatzrohres 5, which lies directly on the exposed screen 4, by means of a roller bead.

Vor der Aushärtung wird der Kabelverband mit dem versickten Meßeinsatzrohr 5 so gelagert, daß im Meßeinsatzrohr 5 das Gießharz gegen die Quetschstelle des Sickringes fließt. Nach der Aushärtung des Gießharzsystems im Meßeinsatzrohr 5 in dieser Stellung ist der Temperaturfühler betriebsbereit.Before curing, the cable assembly is stored with the spiked Meßeinsetzrohr 5 so that in the Meßeinsatzrohr 5, the casting resin flows against the pinch of the Sickringes. After curing of the Gießharzsystems in Meßeinsatzrohr 5 in this position, the temperature sensor is ready.

Claims

1. A method for producing a moisture-proof temperature sensor, consisting of measuring resistor, plastic-coated and shielded cable, Meßeinsatzrohr and plastic embedding, characterized in that the association of measuring resistor (1), connecting sleeve (2), cores (3), shield (4) and cable (6) to the edge of the folded screen (4) immersed in a thermally shockproof casting resin system (7) and is subsequently cured in hot air in a short period of time, the immersed and cured dressing of measuring resistor (1), connecting sleeve (2), cores (3 ), Shield (4) and cable (6) are plugged into the measuring insert tube filled with a certain amount of the thermal shock resistant casting resin system (7) and while the duration of use of the thermoshock resistant Gießharzsystems (7) by means of a double bead on the circumference of the Meßeinsatzrohres (5) is encased and the joined dressing of measuring resistor (1), connecting sleeve (2), cores (3), shield (4), Meßeinsatzro Hanger (5) and cable (6) are then stored and hardened with the cable outlet pointing downwards.

2. A method for producing a moisture-proof temperature sensor according to claim 1, characterized in that a component of the thermal shock resistant casting resin system (7) preferably consists of a medium molecular weight epoxy resin having a Epoxidäquiyalent from 320 to 400, which with reactive diluent, especially Isobutylglyzidether, and plasticizers, in particular Dibutyl phthalate, is added.