DE10060027A1 - Sealing arrangement for a temperature or gas sensor - Google Patents

Sealing arrangement for a temperature or gas sensor

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DE10060027A1 DE2000160027 DE10060027A DE10060027A1 DE 10060027 A1 DE10060027 A1 DE 10060027A1 DE 2000160027 DE2000160027 DE 2000160027 DE 10060027 A DE10060027 A DE 10060027A DE 10060027 A1 DE10060027 A1 DE 10060027A1
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Dichtungsanordnung für einen Temperatur- oder einen Gassensor, der ein Sensorelement mit einer Messseite und einer Anschlussseite und ein Sensorgehäuse aufweist, wobei das Sensorelement im Sensorgehäuse angeordnet ist und mindestens über die Dichtungsanordnung mit dem Sensorgehäuse verbunden ist, wobei die Dichtungsanordnung aus einem Dichtungselement, einem anschlussseitigen Formteil und einem messseitigen Formteil gebildet ist, wobei das Dichtungselement zwischen dem anschlussseitigen Formteil und dem messseitigen Formteil angeordnet ist. Es ist Problem der Erfindung, eine einfache Dichtungsanordnung für einen Temperatur- oder Gassensor und ein kostengünstiges Herstellungsverfahren bereitzustellen. Das Problem wird dadurch gelöst, dass das Dichtungselement aus einem Graphitfolienkörper gebildet ist.The invention relates to a sealing arrangement for a temperature or a gas sensor, which has a sensor element with a measuring side and a connection side and a sensor housing, the sensor element being arranged in the sensor housing and being connected to the sensor housing at least via the sealing arrangement, the sealing arrangement consisting of one Sealing element, a connection-side molded part and a measurement-side molded part is formed, wherein the sealing element is arranged between the connection-side molded part and the measurement-side molded part. It is a problem of the invention to provide a simple sealing arrangement for a temperature or gas sensor and an inexpensive manufacturing method. The problem is solved in that the sealing element is formed from a graphite foil body.

Description

Die Erfindung betrifft eine Dichtungsanordnung für einen Temperatur- oder einen Gassensor, der ein Sensorelement mit einer Messseite und einer Anschlussseite und ein Sensorgehäuse aufweist, wobei das Sensorelement im Sensorgehäuse angeordnet ist und mindestens über die Dichtungsanordnung mit dem Sensorgehäuse verbunden ist, wobei die Dichtungsanordnung aus einem Dichtungselement, einem anschlussseitigen Formteil und einem messseitigen Formteil gebildet ist, wobei das Dichtungselement zwischen dem anschlussseitigen Formteil und dem messseitigen Formteil angeordnet ist. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Dichtungsanordnung und die Verwendung einer Graphitfolie.The invention relates to a sealing arrangement for a temperature or a gas sensor, which is a sensor element with a measurement side and a connection side and a sensor housing has, wherein the sensor element is arranged in the sensor housing and at least over the Sealing arrangement is connected to the sensor housing, the sealing arrangement consisting of a sealing element, a connection-side molded part and a measuring-side Shaped part is formed, the sealing element between the connection-side molded part and the measuring part is arranged. The invention further relates to a method for Production of such a sealing arrangement and the use of a graphite foil.

DE 197 14 203 C2 beschreibt gattungsgemäß eine Abdichtung zwischen einem Sensorelement und einem metallischen Sensorgehäuse eines Gassensors, wobei ein Dichtelement aus 5 bis 10 Gew.-% des hexagonalen Allotropen des Bornitrids und wenigstens einer oxidkeramischen Verbindung, vorzugsweise Steatit, eingesetzt wird. Das Dichtelement wird dabei aus einer Pul­ vermischung vorgeformt und vorgesintert. Zur Herstellung der Abdichtung zwischen Sensor­ element und Sensorgehäuse wird das so vorgefertigte, noch verformbare Dichtelement zw­ schen zwei Keramikformteilen angeordnet und auf diese eine Kraft in Richtung des Dichtele­ ments ausgeübt. Das Dichtelement wird dabei verformt und bildet zwischen Sensorelement und Sensorgehäuse eine gasdichte Verbindung. An das Dichtelement wird nach der Verformung über eine Metallhülse eine Anpressung der Keramikformteile an das Dichtelement ständig auf recht erhalten.DE 197 14 203 C2 describes a type of seal between a sensor element and a metallic sensor housing of a gas sensor, wherein a sealing element from 5 to 10 wt .-% of the hexagonal allotrope of boron nitride and at least one oxide ceramic Compound, preferably steatite, is used. The sealing element is made from a pul Mixing preformed and pre-sintered. To create the seal between the sensor element and sensor housing is the prefabricated, yet deformable sealing element between arranged two ceramic molded parts and on this a force in the direction of the Dichtele exercised. The sealing element is deformed and forms between the sensor element and Sensor housing a gas-tight connection. The sealing element is after the deformation The ceramic molded parts are constantly pressed against the sealing element via a metal sleeve got right.

DE 197 34 575 C2 offenbart eine ähnliche Anordnung bei gleichem Herstellungsverfahren, bei welcher ein Dichtelement aus einer Mischung aus einer keramischen Verbindung und wenigs­ tens einer Fluoridverbindung verwendet wird. Als keramische Verbindung wird dabei Steatit oder das hexagonale Allotrope des Bornitrids bevorzugt. Als Fluoridverbindung wird ein zwei- oder dreiwertiges metallisches Fluorid, wie zum Beispiel Ca-, Mg-, Sr-, Al- oder Y-Fluorid, in einer Menge von 15-70 Gew.-% bevorzugt.DE 197 34 575 C2 discloses a similar arrangement with the same manufacturing process which is a sealing element made of a mixture of a ceramic compound and little at least one fluoride compound is used. The ceramic compound used is steatite  or the hexagonal allotrope of boron nitride is preferred. A two- or trivalent metallic fluoride, such as Ca, Mg, Sr, Al or Y fluoride, in an amount of 15-70% by weight is preferred.

DE 195 32 090 A1 beschreibt eine ähnliche Anordnung bei gleichem Herstellungsverfahren, bei der zwei übereinander liegende Dichtelemente aus Bornitrid und Steatit verwendet werden.DE 195 32 090 A1 describes a similar arrangement with the same manufacturing process in which uses two superimposed sealing elements made of boron nitride and steatite.

DE 196 28 423 C2 offenbart eine ähnliche Anordnung bei gleichem Herstellungsverfahren, bei der ein Dichtelement aus Steatitpulver verwendet wird.DE 196 28 423 C2 discloses a similar arrangement with the same manufacturing process which uses a sealing element made of steatite powder.

EP 0 939 314 A2 beschreibt einen Gassensor, bei dem ein Sensorelement und ein metallisches Gehäuse über ein Isolierstück verbunden und abgedichtet sind. Die Abdichtung zwischen Sen­ sorelement und Isolierstück erfolgt über ein glashaltiges Material, wobei die Abdichtung vor­ zugsweise durch eine dämpfende Schicht aus Füllerpartikeln wie Al2O3 oder Talk und Binder­ partikeln wie Ton oder kristallisierte Glaspartikel beiderseits begrenzt ist.EP 0 939 314 A2 describes a gas sensor in which a sensor element and a metallic housing are connected and sealed via an insulating piece. The seal between the sensor element and the insulating piece is made of a glass-containing material, the sealing being limited on both sides by a damping layer of filler particles such as Al 2 O 3 or talc and binder particles such as clay or crystallized glass particles.

Die oben genannten Ausführungsformen haben alle den Nachteil, dass das Dichtelement aus einem Pulver oder einer Pulvermischung hergestellt wird. Die Verarbeitung von Pulvern ist ver­ fahrenstechnisch aufwendig bringt eine hohe Staubbelastung mit sich. Meist werden die Pulver in einem Formgebungsverfahren zu einem besser handhabbaren Körper vorverdichtet und zur Erhöhung der Festigkeit zusätzlich vorgesintert. Bei Verwendung von Glasabdichtungen ist ein Einbrennen zusammen mit dem Sensorelement notwendig, um ein Aufschmelzen des Glases und eine Benetzung des Sensorelementes zu erreichen. Formgebungs- und Temperaturpro­ zesse sind aber immer Zeit- und kostenintensiv.The above-mentioned embodiments all have the disadvantage that the sealing element is made of a powder or a powder mixture is produced. The processing of powders is ver Expensive in terms of driving technology entails a high level of dust. Mostly the powders pre-compressed in a shaping process to a more manageable body and for Pre-sintered to increase strength. When using glass seals is a Burning in together with the sensor element necessary to melt the glass and to achieve wetting of the sensor element. Shaping and temperature pro But processes are always time and cost intensive.

Es ist nun Problem der Erfindung, eine einfache Dichtungsanordnung für einen Temperatur- oder Gassensor und ein kostengünstiges Herstellungsverfahren bereitzustellen.It is now a problem of the invention to provide a simple sealing arrangement for a temperature or to provide a gas sensor and an inexpensive manufacturing method.

Das Problem wird dadurch gelöst, dass das Dichtungselement aus einem Graphitfolienkörper gebildet ist. Dieser Graphitfolienkörper wird dadurch erzeugt, dass eine Graphitfolie oder ein Gebilde aus Graphitfolie, das vorverdichtet sein kann, in irgendeiner Art und Weise um das Sensorelement gelegt und über das anschlussseitige Formteil und das messseitige Formteil verdichtet wird. An das Dichtungselement wird nach der Verdichtung eine Anpressung der Formteile an das Dichtungselement ständig aufrecht erhalten. Dabei kann die Graphitfolie beispielsweise um das Sensorelement gewickelt werden, aber auch gefaltete Gebilde aus Gra­ phitfolie ähnlich einer Halskrause oder in einfacher Stapelanordnung sind verwendbar. Von Vorteil ist bei der erfindungsgemäßen Dichtungsanordnung, dass kein Pulver verwendet wird, sondern dass eine leicht handhabbare Folie eingesetzt wird. Ein Formgebungs- und Vorsinte­ rungsprozess, wie er für Pulver üblich ist, kann demnach entfallen. Nach dem Verdichten der Graphitfolie zu dem Graphitfolienkörper ist die Abdichtung zwischen Sensorelement und Sen­ sorgehäuse ohne einen Temperaturprozess gas- und feuchtigkeitsdicht. Der Graphitfolienkörper bleibt bei einem späteren Einsatz des Temperatur- oder Gassensors, beispielsweise in der Ab­ gasführung eines Kraftfahrzeuges, schwindungsfrei und elastisch. Es treten somit keine Risse oder Spalte auf, die zu Undichtigkeiten führen könnten. Dabei kann ein Einsatz des Graphitfo­ lienkörpers unter oxidierender Atmosphäre bis 500°C und unter reduzierender Atmosphäre bis 2500°C erfolgen. Auch die chemische Beständigkeit des Graphitfolienkörpers ist, außer in Kontakt mit stark oxidierenden Substanzen, sehr gut. Allerdings bieten die beiden Formkörper, zwischen denen der Graphitfolienkörper angeordnet ist, einen weitgehenden, zusätzlichen Schutz vor der Atmosphäre und vor chemischen Angriffen.The problem is solved in that the sealing element consists of a graphite foil body is formed. This graphite foil body is produced in that a graphite foil or a Forms of graphite foil, which can be pre-compressed, in any way around it Sensor element placed and over the connection-side molding and the measuring-side molding is compressed. After compression, a pressure is applied to the sealing element Moldings on the sealing element are constantly maintained. The graphite foil can, for example  around the sensor element, but also folded structures made of gra phit foil similar to a ruff or in a simple stacking arrangement can be used. Of The advantage of the sealing arrangement according to the invention is that no powder is used, but that an easy-to-use film is used. A shaping and pre-inking It is therefore no longer necessary to carry out the process required for powder. After compacting the Graphite foil to the graphite foil body is the seal between the sensor element and Sen care housing gas and moisture-tight without a temperature process. The graphite foil body remains with a later use of the temperature or gas sensor, for example in the Ab gas flow of a motor vehicle, non-shrinking and elastic. There are therefore no cracks or gaps that could cause leaks. The use of graphite fo lien body under an oxidizing atmosphere up to 500 ° C and under a reducing atmosphere up to 2500 ° C take place. The chemical resistance of the graphite foil body is also, except in Contact with strongly oxidizing substances, very good. However, the two molded bodies offer between which the graphite foil body is arranged, an extensive additional Protection from the atmosphere and from chemical attacks.

Bevorzugt wird, wenn das Dichtungselement eine Breite von 1 mm bis 15 mm aufweist. Besonders vorteilhaft ist diese Dichtungsanordnung, wenn das Sensorelement aus einem pla­ naren Substrat aus Al2O3 oder ZrO2 gebildet ist, auf dem messseitig mindestens ein sensitiver Bereich, anschlussseitig mindestens zwei elektrische Kontakte und elektrische Leiterbahnen zur Verbindung der sensitiven Bereiche und der elektrischen Kontakte angeordnet sind, wobei eine elektrisch isolierende Schicht die Leiterbahnen vom Dichtungselement elektrisch trennt. Vorteilhaft ist die Dichtungsanordnung aber auch, wenn das Sensorelement aus einem Röhr­ chen aus Al2O3 oder ZrO2 gebildet ist, auf dem messseitig mindestens ein sensitiver Bereich, anschlussseitig mindestens zwei elektrische Kontakte und elektrische Leiterbahnen zur Verbin­ dung der sensitiven Bereiche und der elektrischen Kontakte angeordnet sind, wobei eine elekt­ risch isolierende Schicht die Leiterbahnen vom Dichtungselement elektrisch trennt.It is preferred if the sealing element has a width of 1 mm to 15 mm. This sealing arrangement is particularly advantageous if the sensor element is formed from a flat substrate made of Al 2 O 3 or ZrO 2 , on the measuring side at least one sensitive area, on the connection side at least two electrical contacts and electrical conductor tracks for connecting the sensitive areas and the electrical contacts are arranged, an electrically insulating layer electrically separating the conductor tracks from the sealing element. However, the sealing arrangement is also advantageous if the sensor element is formed from a tube of Al 2 O 3 or ZrO 2 , on the measuring side at least one sensitive area, on the connection side at least two electrical contacts and electrical conductor tracks for connecting the sensitive areas and the electrical ones Contacts are arranged, with an electrically insulating layer electrically separating the conductor tracks from the sealing element.

Es hat sich bewährt, wenn das anschlussseitige Formteil und das messseitige Formteil aus elektrisch isolierender Keramik, insbesondere aus Al2O3 oder Steatit, gebildet sind. Vorzugswei­ se ist das Sensorgehäuse aus Metall gebildet.It has proven effective if the molded part on the connection side and the molded part on the measurement side are formed from electrically insulating ceramic, in particular from Al 2 O 3 or steatite. Vorzugswei se, the sensor housing is made of metal.

Das Problem wird für das Verfahren dadurch gelöst, dass das Sensorelement senkrecht zu sei­ ner Längsachse in mindestens einem Teilbereich mit einer Graphitfolie oder einem Gebilde aus Graphitfolie umgeben wird, dass das mit der Graphitfolie oder dem Gebilde aus Graphitfolie umgebene Sensorelement im Sensorgehäuse angeordnet wird, dass das anschlussseitige und das messseitige Formteil so im Sensorgehäuse angeordnet werden, dass sie sich in Richtung der Längsachse des Sensorelementes gesehen vor und hinter der Graphitfolie oder dem Gebil­ de aus Graphitfolie befinden, und dass auf die Formteile eine Kraft in Richtung der Graphitfolie oder des Gebildes aus Graphitfolie ausgeübt und die Graphitfolie oder das Gebilde aus Gra­ phitfolie verformt wird, so dass ein Graphitfolienkörper gebildet wird, der eine gas- und feuchtig­ keitsdichte Verbindung zwischen Sensorelement und Sensorgehäuse herstellt. Ein Tempera­ turprozess ist dabei vorteilhafterweise nicht erforderlich. Allerdings kann das Gebilde aus Gra­ phitfolie dabei mechanisch vorverdichtet sein.The problem is solved for the method in that the sensor element is perpendicular ner longitudinal axis in at least a partial area with a graphite foil or a structure Graphite foil is surrounded that with the graphite foil or the structure of graphite foil  Surrounded sensor element is arranged in the sensor housing that the connection side and the measuring-side molded part should be arranged in the sensor housing so that it faces in the direction seen the longitudinal axis of the sensor element in front of and behind the graphite foil or the Gebil de made of graphite foil, and that a force in the direction of the graphite foil on the molded parts or the structure made of graphite foil and the graphite foil or structure made of gra phit foil is deformed, so that a graphite foil body is formed, which is a gas and moist tight connection between sensor element and sensor housing. A tempera The tur process is advantageously not required. However, the structure from Gra be pre-compressed mechanically.

Besonders einfach gestaltet sich das Verfahren, wenn das Sensorelement senkrecht zu seiner Längsachse in mindestens einem Teilbereich mit der Graphitfolie umwickelt wird, insbesondere wenn das Sensorelement 3mal bis 20mal umwickelt wird. Hier ist ein Vorformen beziehungs­ weise Vorverdichten der Graphitfolie nicht erforderlich.The method is particularly simple if the sensor element is perpendicular to it Longitudinal axis is wrapped with the graphite foil in at least one partial area, in particular if the sensor element is wrapped 3 to 20 times. Here is a preforming relationship wise pre-compression of the graphite foil is not necessary.

Die Verwendung einer Graphitfolie zur Herstellung einer Dichtungsanordnung zur Abdichtung zwischen einem Sensorelement und einem Sensorgehäuse eines Temperatur- oder Gassen­ sors ist ideal. Besonders gut verformbar und elastisch ist eine Graphitfolie, die eine Prägung aufweist. Um die Graphitfolie in den Raum zwischen Sensorelement und Sensorgehäuse gut einpassen zu können, sollte die eine Dicke im Bereich von 0.1 mm bis 1 mm, vorzugsweise im Bereich von 0.4 mm bis 0.6 mm, aufweisen.The use of a graphite foil for the manufacture of a sealing arrangement for sealing between a sensor element and a sensor housing of a temperature or alley sors is ideal. A graphite foil that is embossed is particularly well deformable and elastic having. To the graphite foil in the space between the sensor element and sensor housing well To be able to fit, the thickness should be in the range of 0.1 mm to 1 mm, preferably in Range from 0.4 mm to 0.6 mm.

Um nur einen Teil des Sensorelementes mit der Graphitfolie zu umgeben und nach der Ver­ dichtung einen noch ausreichend breiten Graphitfolienkörper zu erhalten, sollte die Graphitfolie eine Breite im Bereich von etwa 2 mm bis 25 mm, vorzugsweise im Bereich von 10 mm, aufwei­ sen.In order to surround only a part of the sensor element with the graphite foil and after the ver to get a sufficiently wide graphite foil body, the graphite foil should a width in the range of about 2 mm to 25 mm, preferably in the range of 10 mm sen.

Besonders geeignet ist hier eine Graphitfolie vom Typ Supagraf No. 505 der Firma James Wal­ ker Belgum N.V. in Wilrijk-Antwerpen. Diese Folie weist keine Bestandteile auf, die bei Tempe­ raturerhöhung flüchtig sind. Damit ist die Folie völlig schwindungsfrei. Außerdem weist diese Graphitfolie einen thermischen Ausdehnungskoeffizienten α von 7.10-6 1/K auf, der auf den von Aluminiumoxid, wie es häufig für Substrate von Sensorelementen eingesetzt wird, abgestimmt ist.A graphite foil of the type Supagraf No. is particularly suitable here. 505 from James Wal ker Belgum NV in Wilrijk-Antwerp. This film has no components that are volatile when the temperature rises. This means that the film is completely free from shrinkage. In addition, this graphite foil has a thermal expansion coefficient α of 7.10 -6 1 / K, which is matched to that of aluminum oxide, as is often used for substrates of sensor elements.

Folgende Fig. 1 bis 4 sollen die Erfindung beispielhaft erläutern.The following FIGS. 1 to 4 are intended to explain the invention by way of example.

So zeigt So shows  

Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Temperatursensor mit einem planaren Sensorelement Fig. 1 shows a longitudinal section through a temperature sensor with a planar sensor element

Fig. 2 einen Querschnitt durch den Temperatursensor aus Fig. 1 im Bereich des Dichtungs­ elements Fig. 2 shows a cross section through the temperature sensor of Fig. 1 in the area of the sealing element

Fig. 3 einen Längsschnitt durch einen Gassensor mit einem röhrchenförmigen Sensorelement Fig. 3 shows a longitudinal section through a gas sensor with a tubular sensor element

Fig. 4 einen Querschnitt durch den Gassensor aus Fig. 3 im Bereich des Dichtungselements FIG. 4 shows a cross section through the gas sensor from FIG. 3 in the region of the sealing element

Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt durch einen Temperatursensor mit einem Sensorelement 1 und einem Sensorgehäuse 2, wobei das Sensorgehäuse 2 hier nur angedeutet ist. Das Sensorele­ ment 1 setzt sich dabei aus einem planaren, keramischen Substrat 3 aus Al2O3, auf dem auf der Messseite ein sensitiver Bereich 4 und auf der Anschlussseite zwei elektrische Kontakte 5 an­ geordnet sind, zusammen. Der sensitive Bereich 4 und die elektrischen Kontakte 5 sind über elektrische Leitungen 6 miteinander verbunden. Die elektrischen Leitungen 6 sind teilweise mit einer elektrisch isolierenden Schicht 7 bedeckt. Zwischen Sensorelement 1 und Sensorgehäuse 2 befindet sich zur Ausbildung einer gas- und feuchtigkeitsdichten Verbindung der Graphitfo­ lienkörper 8, der von dem anschlussseitigen Formteil 9 aus Steatit und dem messseitigen Formteil 10 aus Steatit begrenzt ist. Die elektrisch isolierende Schicht 7 verhindert einen Kon­ takt zwischen den elektrischen Leitungen 6 und dem Graphitfolienkörper 8, um die Bildung ei­ nes Kurzschlusses zwischen den beiden elektrischen Leitungen 6 aufgrund der guten elektri­ schen Leitfähigkeit des Graphits zu vermeiden. Fig. 1 shows a longitudinal section through a temperature sensor with a sensor element 1 and a sensor housing 2, wherein the sensor housing 2 is only indicated here. The sensor element 1 is composed of a planar, ceramic substrate 3 made of Al 2 O 3 , on which a sensitive area 4 on the measuring side and two electrical contacts 5 are arranged on the connection side. The sensitive area 4 and the electrical contacts 5 are connected to one another via electrical lines 6 . The electrical lines 6 are partially covered with an electrically insulating layer 7 . Between sensor element 1 and sensor housing 2 is to form a gas and moisture-tight connection of the Graphitfo lienkörper 8 , which is limited by the connection-side molding 9 made of steatite and the measuring-side molding 10 made of steatite. The electrically insulating layer 7 prevents contact between the electrical lines 6 and the graphite foil body 8 in order to avoid the formation of a short circuit between the two electrical lines 6 due to the good electrical conductivity of the graphite.

Fig. 2 zeigt einen möglichen Querschnitt A-A' durch den Temperatursensor aus Fig. 1 mit dem Sensorelement 1 und dem Sensorgehäuse 2. Das Sensorgehäuse 2 ist hier als Rohr mit kreisförmigem Querschnitt ausgebildet, es könnte aber beispielsweise auch als Rohr mit recht­ eckigem Querschnitt ausgebildet sein. Das Substrat 3, die elektrischen Leitungen 6 und die elektrisch isolierende Schicht 7 des Sensorelements 1 sind zu erkennen. Der Graphitfolienkör­ per 8 bildet eine gas- und feuchtigkeitsdichte Verbindung zwischen Sensorelement 1 und Sen­ sorgehäuse 2. FIG. 2 shows a possible cross section AA ′ through the temperature sensor from FIG. 1 with the sensor element 1 and the sensor housing 2 . The sensor housing 2 is designed here as a tube with a circular cross section, but it could also be designed, for example, as a tube with a rectangular cross section. The substrate 3 , the electrical lines 6 and the electrically insulating layer 7 of the sensor element 1 can be seen. The Graphitfolienkör by 8 forms a gas and moisture-tight connection between the sensor element 1 and Sen care housing 2nd

Fig. 3 zeigt einen Längsschnitt durch einen Gassensor mit einem Sensorelement 1 und einem Sensorgehäuse 2, wobei das Sensorgehäuse 2 hier wieder nur angedeutet ist. Das Sensorele­ ment 1 setzt sich dabei aus einem einseitig geschlossenen, röhrchenförmigen, keramischen Substrat 3 aus ZrO2, auf dem auf der Messseite ein sensitiver Bereich 4 und auf der Anschluss­ seite zwei elektrische Kontakte 5 angeordnet sind, zusammen. Der sensitive Bereich 4 und die elektrischen Kontakte 5 sind über elektrische Leitungen 6 miteinander verbunden. Die elektri­ schen Leitungen 6 sind teilweise mit einer elektrisch isolierenden Schicht 7 bedeckt. Zwischen Sensorelement 1 und Sensorgehäuse 2 befindet sich zur Ausbildung einer gas- und feuchtig­ keitsdichten Verbindung der Graphitfolienkörper 8, der von dem anschlussseitigen Formteil 9 aus Al2O3 und dem messseitigen Formteil 10 aus Al2O3 begrenzt ist. Die elektrisch isolierende Schicht 7 verhindert einen Kontakt zwischen den elektrischen Leitungen 6 und dem Graphitfo­ lienkörper 8, um die Bildung eines Kurzschlusses zwischen den beiden elektrischen Leitungen 6 aufgrund der guten elektrischen Leitfähigkeit des Graphits zu vermeiden. Fig. 3 shows a longitudinal section through a gas sensor having a sensor element 1 and a sensor housing 2, wherein the sensor housing 2 is only indicated here again. The sensor element 1 is composed of a one-sided, tubular, ceramic substrate 3 made of ZrO 2 , on which a sensitive area 4 is arranged on the measurement side and two electrical contacts 5 are arranged on the connection side. The sensitive area 4 and the electrical contacts 5 are connected to one another via electrical lines 6 . The electrical rule's 6 are partially covered with an electrically insulating layer 7 . Located between sensor element 1 and sensor housing 2 to form a gas-tight and moisture-tight connection of the graphite foil body 8 , which is limited by the connection-side molded part 9 made of Al 2 O 3 and the measurement-side molded part 10 made of Al 2 O 3 . The electrically insulating layer 7 prevents contact between the electrical lines 6 and the graphite foil body 8 in order to avoid the formation of a short circuit between the two electrical lines 6 due to the good electrical conductivity of the graphite.

Fig. 4 zeigt einen möglichen Querschnitt B-B' durch den Gassensor aus Fig. 3 mit dem Sen­ sorelement 1 und dem Sensorgehäuse 2. Das Sensorgehäuse 2 ist hier als Rohr mit kreisför­ migem Querschnitt ausgebildet, es könnte aber beispielsweise auch als Rohr mit rechteckigem Querschnitt ausgebildet sein. Das Substrat 3, die elektrischen Leitungen 6 und die elektrisch isolierende Schicht 7 des Sensorelements 1 sind zu erkennen. Der Graphitfolienkörper 8 bildet eine gas- und feuchtigkeitsdichte Verbindung zwischen Sensorelement 1 und Sensorgehäuse 2. In dieser Darstellung ist zu erkennen, dass das Substrat 3 an seiner Innenwandung eine weitere elektrische Leitung 11, beispielsweise zur Kontaktierung einer Referenzelektrode, und den Hohlraum 12, beispielsweise für Referenzgas, aufweist. FIG. 4 shows a possible cross section BB ′ through the gas sensor from FIG. 3 with the sensor element 1 and the sensor housing 2 . The sensor housing 2 is designed here as a tube with a circular cross section, but it could also be designed, for example, as a tube with a rectangular cross section. The substrate 3 , the electrical lines 6 and the electrically insulating layer 7 of the sensor element 1 can be seen. The graphite foil body 8 forms a gas-tight and moisture-tight connection between the sensor element 1 and the sensor housing 2 . In this illustration it can be seen that the substrate 3 has a further electrical line 11 on its inner wall, for example for contacting a reference electrode, and the cavity 12 , for example for reference gas.

Claims (17)

1. Dichtungsanordnung für einen Temperatur- oder einen Gassensor, der ein Sensorelement mit einer Messseite und einer Anschlussseite und ein Sensorgehäuse aufweist, wobei das Sensorelement im Sensorgehäuse angeordnet ist und mindestens über die Dichtungsan­ ordnung mit dem Sensorgehäuse verbunden ist, wobei die Dichtungsanordnung aus einem Dichtungselement, einem anschlussseitigen Formteil und einem messseitigen Formteil ge­ bildet ist, wobei das Dichtungselement zwischen dem anschlussseitigen Formteil und dem messseitigen Formteil angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtungselement aus einem Graphitfolienkörper gebildet ist.1. Sealing arrangement for a temperature or a gas sensor, which has a sensor element with a measuring side and a connection side and a sensor housing, the sensor element being arranged in the sensor housing and being connected at least via the sealing arrangement to the sensor housing, the sealing arrangement consisting of a sealing element , a connection-side molded part and a measurement-side molded part is formed, the sealing element being arranged between the connection-side molded part and the measurement-side molded part, characterized in that the sealing element is formed from a graphite foil body. 2. Dichtungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtungsele­ ment eine Breite von 1 mm bis 15 mm aufweist.2. Sealing arrangement according to claim 1, characterized in that the sealing element ment has a width of 1 mm to 15 mm. 3. Dichtungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Sensorelement aus einem planaren Substrat aus Al2O3 oder ZrO2 gebildet ist, auf dem messseitig mindestens ein sensitiver Bereich, anschlussseitig mindestens zwei elektrische Kontakte und elektrische Leiterbahnen zur Verbindung der sensitiven Bereiche und der elektrischen Kontakte angeordnet sind, wobei eine elektrisch isolierende Schicht die Leiter­ bahnen vom Dichtungselement elektrisch trennt.3. Sealing arrangement according to one of claims 1 to 2, characterized in that the sensor element is formed from a planar substrate made of Al 2 O 3 or ZrO 2 , on the measurement side at least one sensitive area, connection side at least two electrical contacts and electrical conductor tracks for connection the sensitive areas and the electrical contacts are arranged, an electrically insulating layer electrically separating the conductors from the sealing element. 4. Dichtungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Sensorelement aus einem Röhrchen aus Al2O3 oder ZrO2 gebildet ist, auf dem messseitig mindestens ein sensitiver Bereich, anschlussseitig mindestens zwei elektrische Kontakte und elektrische Leiterbahnen zur Verbindung der sensitiven Bereiche und der elektrischen Kontakte angeordnet sind, wobei eine elektrisch isolierende Schicht die Leiterbahnen vom Dichtungselement elektrisch trennt.4. Sealing arrangement according to one of claims 1 to 2, characterized in that the sensor element is formed from a tube made of Al 2 O 3 or ZrO 2 , on the measuring side at least one sensitive area, on the connection side at least two electrical contacts and electrical conductor tracks for connecting the sensitive areas and the electrical contacts are arranged, an electrically insulating layer electrically separating the conductor tracks from the sealing element. 5. Dichtungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das anschlussseitige Formteil und das messseitige Formteil aus elektrisch isolierender Keramik gebildet sind.5. Sealing arrangement according to one of claims 1 to 4, characterized in that the connection-side molded part and the measuring-side molded part made of electrically insulating ceramic are formed. 6. Dichtungsanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass als elektrisch isolie­ rende Keramik Al2O3 oder Steatit verwendet ist.6. Sealing arrangement according to claim 5, characterized in that Al 2 O 3 or steatite is used as the electrically insulating ceramic. 7. Dichtungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Sensorgehäuse aus Metall gebildet ist.7. Sealing arrangement according to one of claims 1 to 6, characterized in that the Sensor housing is made of metal. 8. Verfahren zur Herstellung einer Dichtungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Sensorelement senkrecht zu seiner Längsachse in min­ destens einem Teilbereich mit einer Graphitfolie oder einem Gebilde aus Graphitfolie umge­ ben wird, dass das mit der Graphitfolie oder dem Gebilde aus Graphitfolie umgebene Sen­ sorelement im Sensorgehäuse angeordnet wird, dass das anschlussseitige und das mess­ seitige Formteil so im Sensorgehäuse angeordnet werden, dass sie sich in Richtung der Längsachse des Sensorelementes gesehen vor und hinter der Graphitfolie oder dem Gebil­ de aus Graphitfolie befinden, und dass auf die Formteile eine Kraft in Richtung der Graphit­ folie oder des Gebildes aus Graphitfolie ausgeübt und die Graphitfolie oder das Gebilde aus Graphitfolie verformt wird, so dass ein Graphitfolienkörper gebildet wird, der eine gas- und feuchtigkeitsdichte Verbindung zwischen Sensorelement und Sensorgehäuse herstellt.8. A method for producing a sealing arrangement according to one of claims 1 to 7, characterized in that the sensor element perpendicular to its longitudinal axis in min at least a partial area with a graphite foil or a structure made of graphite foil It is necessary that the sen surrounded by the graphite foil or the structure of graphite foil sensor element is arranged in the sensor housing that the connection-side and the measuring sided molding so be arranged in the sensor housing so that they are in the direction of Longitudinal axis of the sensor element seen in front of and behind the graphite foil or the Gebil de made of graphite foil, and that a force in the direction of the graphite on the molded parts foil or the structure of graphite foil and the graphite foil or structure Graphite foil is deformed, so that a graphite foil body is formed, which is a gas and moisture-proof connection between the sensor element and sensor housing. 9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Sensorelement senkrecht zu seiner Längsachse in mindestens einem Teilbereich mit der Graphitfolie umwickelt wird.9. The method according to claim 8, characterized in that the sensor element is vertical is wrapped with the graphite foil on its longitudinal axis in at least one partial area. 10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Sensorelement 3mal bis 20mal umwickelt wird. 10. The method according to claim 9, characterized in that the sensor element 3 times to Is wrapped 20 times.   11. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Gebilde aus Graphitfolie mechanisch vorverdichtet ist.11. The method according to claim 8, characterized in that the structure made of graphite foil is mechanically precompressed. 12. Verwendung einer Graphitfolie zur Herstellung einer Dichtungsanordnung zur Abdichtung zwischen einem Sensorelement und einem Sensorgehäuse eines Temperatur- oder Gas­ sensors.12. Use of a graphite foil to produce a sealing arrangement for sealing between a sensor element and a sensor housing of a temperature or gas sensor. 13. Verwendung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Graphitfolie eine Prä­ gung aufweist.13. Use according to claim 12, characterized in that the graphite foil is a pre supply. 14. Verwendung nach einem der Ansprüche 12 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Gra­ phitfolie eine Dicke im Bereich von 0.1 mm bis 1 mm aufweist.14. Use according to one of claims 12 to 13, characterized in that the gra phit film has a thickness in the range of 0.1 mm to 1 mm. 15. Verwendung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Graphitfolie eine Dicke im Bereich von 0.4 mm bis 0.6 mm aufweist.15. Use according to claim 14, characterized in that the graphite foil has a thickness in the range of 0.4 mm to 0.6 mm. 16. Verwendung nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Gra­ phitfolie eine Breite im Bereich von 2 mm bis 25 mm aufweist.16. Use according to one of claims 12 to 15, characterized in that the gra phit film has a width in the range of 2 mm to 25 mm. 17. Verwendung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Graphitfolie eine Breite im Bereich von 10 mm aufweist.17. Use according to claim 16, characterized in that the graphite foil has a width has in the range of 10 mm.
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