DD301124A7

DD301124A7 - Verfahren zur herstellung von kabelwiderstandsthermometern

Info

Publication number: DD301124A7
Application number: DD32774589A
Authority: DD
Inventors: Klaus Irrgang; Hartmut Kaempf; Peter Klemm
Original assignee: Geraberg Thermometer
Priority date: 1989-04-19
Filing date: 1989-04-19
Publication date: 1992-10-08

Abstract

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren werden Kabelwiderstandsthermometer hergestellt, die Temperaturmessungen bei schnellen Temperaturwechselvorgängen in Kühl- und Feuchtraumzonen erlauben. Zur Anwendung kommt ein spezielles PVC-Plastvergußverfahren mit mehrstufiger Temperung, das einerseits einen spannungsfreien Sitz des Platindünnschichtsensors, andererseits eine gegen mechanische, thermische und chemische Einflüsse sichere Umhüllung garantiert. Ein Platindünnschichtsensor wird mit einem plastummantelten Kabel zu einem Kabelverband vereinigt, mit einer PVC-Paste umhüllt, getempert und dadurch mit einer Schutzhaut überzogen.

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Kabelwiderstandsthermometorn, die mit PVC-Kabel uusgestattet und zur Temperaturmessung in Kälte- und Feuchtraumzonen anwendbar sind.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

daraus resultierenden Herstellungsverfahren bekannt.

So ist die DD-PS 254645 bekannt, bei der der Platindünnschichtsensor in eine aus Thermoplast bestehenden Kappe montiert wird, in die ein Stöpsel aus Thermoplast mit Übermaß eingedrückt wird.

Der Stöpsel besitzt einen Stützer für den Platindünnschichtsensor und Bohrungen für die flexiblen Anschlußleitungen. Die Kappe wird mit einem vorbestimmten Volumen eines elektrisch isolierenden Fettes gefüllt.

Es ist weiter dia DD-PS 254644 bekannt. Hier wird ein Fühler beschrieben, bei dem in einem Isolierrohr eine streifenförmige Leiterplatte eingebaut wird, an der der Platindünnschichtsensor vorher angelötet wurde. Der Hohlraum im Isolierrohr wird mit plastischen Isoliei massen bzw. Thermoplast gefüllt.

Weiterhin ist gemäß DD-PS 254646 eine konstruktive Lösung bekannt, gemäß der die Enden der flexiblen Anschlußleitungen mit dem angelöteten Platindünnschichtsensor zwischen zwei Thermoplasthalbschalen montiert werden und der Hohlraum anschließend mit elastischer Isoliermaese oder Thermoplast ausgespritzt wird.

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 wird, und die Spitze durch einen Kunststoffpfropfen verschlossen wird.

Es gehört auch zum Stand der Technik, temperaturabhängige Meßwiderstände oder andere Sensoren mit Kunststoff zu umspritzen bzw. zu umpressen.

Hierzu ist z. B. die DD-PS 256951 bekannt, gemäß der die Umhüllung in Spritzgießtechnik mit abgestimmter Wärmemengenzuführung erfolgt. Weiterhin sind die DE-GM 7718039, die DE-GM 8028038 und die DE-GM 8108712 bekannt, gemäß denen für Oberflächenmessungen Meßwiderstände mit bestimmten freien oder besonders gestalteten Anlageflächen eingespritzt werden.

Es ist auch gemäß der DE-OS 2115023 bekannt, den temperaturabhängigen Meßwiderstand in eine speziell temperaturleitende und speziell ausgeformte Kunstharzmasse einzubetten.

Es ist weiterhin bekannt, temperaturabhängige Meßwiderstände in gießharzgefüllte und speziell verschlossene Hülsen einzubetten (DD-PS 255859, GM 8317879).

In den vorgestellten Verfahren wird nicht oder nur gering auf den Umstand Einfluß genommen, daß Platindünnschichtwiderstände durch die mechanischen Belastungen beim Verspritzen oder durch die chemischen Reaktionen mit den Spritz- und Vergußmaterialien Schaden nehmen.

Weiterhin kommt es oftmals zu meßtechnischen Beeinflussungen vom Vergußmaterial auf den TK-Wert des Meßwiderstandes.

Die im Rahmen der genannten Verfahren verwendeten Materialien mit unterschiedlichen Dilatationseigensxhaften sichern nicht ausreichend einen hohen Zuverlässigkeitsgrad bei schnellen Temperaturwechseln über einen längeren Zeitraum.

Es Ist Ziel der Erfindung, ein einfaches material- und energieökonomisches und vorallom leicht automatisierbaren Verfahren zur Herstellung von Kabelwiderstandsthermometern vorzugsweise zur schonenden und dauerstabüen Ummantelung von Platindünnschichtsensoren anzugeben.

Darlegung des Wesens der Erfindung Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung von Kabelwiderstandsthermometern zu entwickeln, mit

dem durch einen technologisch einfachen Fertigungsablauf ein Platindünnschichtsensor spannungsfrei in eine Plastumhüllungeingebettet und mit hohem Langzeiteffekt gegen mechanische, chemische und thermische Einflüsse gesichert wird und dabeisbine Anschlußdrähte biege- und zuggesichert fixiert werden.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 sowie die Merkmale der weiteren Unteransprüche gelöst. Demgemäß wird der Platin Jünnschichtsensor flach und parallel so auf die Kabelzuleitungen aufgelegt, daß die Anschlußdrähte

in Richtung des abisolierten Endes eines plastummantelten Kabels zeigen.

Die abisolierten Enden des plastummantelten Kabels werden mit den Anschlußdrähten elektrisch leitend verlötet bzw.

versci weißt. *

Dieser vorbereitete Kabelverband wird in eine heizbare Form eingesteckt. Die heizbare Form wurde vorher mit einer PVC-Paste,

die so angesetzt wurde, daß sie 35-42% Flüssigbestandteile enthält, teilweise vorgefüllt. Der gewählte Füllstand realisiert dabeieine vollständige Umhüllung des Platindünnschichtsensors.

Der in die Form eingesteckte Kabelverband wird mehrstufig bis 15O⁰C getempert, wobei die PVC-Paste vorgeliert wird. Anschließend wird der vorguiierte Kabelverband kurzzeitig auf über 165⁰C aufgeheizt und so eine durchgängige Schutzhaut

erzeugt.

Daa erfindungsgemäße Verfahren besitzt den Vorteil, daß der Platindünnschichtsensor schonend umhüllt wird, einen

spannungsfreien formschlüssigen Sitz bekommt und keine Rückwirkung der Kapselung auf den Platindünnschichtsensorstattfindet.

Der technologische Ablauf garantiert eine hohe Effektivität der Fertigung. Ausführungsbelsplel Ein zweiadriges Kabe¹ wird beidseitig abisoliert und die freien Litzenenden verdrillt. An einem Ende wird ein Pt 100- Meßwiderstand in Dünnschichttechnik flach auf diese beiden Adern aufgelegt. Die Anschlußdrähte des Platindünnschichtsensors zeigen dabei auf die freien abisolierten und verdrillten Litzenenden bzw.

liegen ebenfalls flach über ihnen.

In dieser Position werden die Litzenenden jeweils mit den Anschlußdrähteti verschweißt. Über diese Anordnung wird ein PVC-Hüllschlauch zur technologischen Fixierung des Dünnschichtsensors auf das Kabel aufgezogen. Weiterhin wird eine PVC-Paste angesetzt, die 35-42% Flüssigbestandtuila enthält. Sie wird nachfolgend entlüftet. Die entlüftete und angesetzte PVC-Pastu wird in eino 6-mm-Bohrung eines heizbaren Formstückes volumenmäßig eindosiert. Nachfolgend wird der vorbereitete Kabelverband mit dem Dünnschich.sensor in die Bohrung eingeführt. Das Formstück wird schnell auf 9O⁰C erhitzt. Die Heizzone von DO⁰C bis 130'C wird langsam durchfahren, und ab 130°C 6rfolgt

eine schnelle Aufheizung bis 155⁰C.

Nach der sofortigen Abkühlung wird entformt und der VergußverbanJ nochmals kurzzeitig auf 165°C mit hoher Luftkonvektion

getempert. ,

Claims

1. Verfahren zur Herstellung eines Kabelwiderstandsthermometers, bestehend aus Platindünnschichtsensor, Isolationsplastmasse und plastummanteltem Kabel, bei dem der Platindünnschichtsensor flach auf das plastummantelte Kabel gelegt wird und die Anschlußdrähte in Richtung des abisolierten Endes des plastummantelten Kabels zeigen, dadurch gekennzeichnet, daß der vorbereitete Kabelverband in eine mit einer feinkörnigen PVC-Plaste gefüllte Form eingetaucht wird und mit der Form in einem dreistufigen Temperprozeß aufgeheizt und die PVC-Paste in der Form vorgeliert wird und danach der vorgelierte entformte und abgekühlte Kabelverband mit Heißluft einer Temperatur über 165⁰C kurzzeitig getempert und mit einer durchgängigen Schutzhaut überzogen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kabelverband in der ersten Stufe des dreistufigen Temperprozesses durch die Form von außen und durch die Eigenstromerwärmung des Platindünnschichtsensors und in der mittleren Stufe durch einen kurzzeitigen Temperaturanstieg zwischen 9O⁰C... 130⁰C aufgeheizt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die PVC-Paste mit einem Anteil der Flüssigkeitsbestandteile von 35%...45%, vorzugsweise 35%...42%, angesetzt wird und daß die Shorehärten und die chemischen Grundstrukturen der gelierten PVC-Paste und des Mantels der Plastkabelzuleitungen aufeinander abgestimmt werden.