DE102004056417A1

DE102004056417A1 - Gasmessfühler

Info

Publication number: DE102004056417A1
Application number: DE102004056417A
Authority: DE
Inventors: Jürgen Wilde
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2004-11-23
Filing date: 2004-11-23
Publication date: 2006-05-24
Also published as: WO2006056493A1; US7584648B2; US20080105030A1

Abstract

Es wird ein Gasmessfühler zur Bestimmung einer physikalischen Eigenschaft eines Messgases, insbesondere dessen Temperatur, oder der Konzentration einer Gaskomponente in einem Gasgemisch, angegeben, der ein Sensorelement (11) mit einem messgasseitigen und einem anschlussseitigen Endabschnitt (111, 112), eine das Sensorelement (11) mit Radialabstand umgebende Umhüllung mit Schutzrohr (14), Gehäuse (15) und Haltekappe (16) sowie ein das Sensorelement (11) gegen die Umhüllung dichtendes Dichtungselement (19) aufweist, das zwischen dem messgasseitigen und dem anschlussseitigen Endabschnitt (111, 112) des Sensorelements (11) auf dem Sensorelement (11) angeordnet ist. Zur Erzielung eines kostengünstig herstellbaren Gasmessfühlers mit reduzierter axialer Bauhöhe und ausreichend guter Abdichtung gegenüber dem Messgas ist das Schutzrohr (14) an seinem dem Dichtungselement (19) zugekehrten Rohrende mit einem Rohrboden (141) versehen, der eine zentrale Durchtrittsöffnung (24) für das Sensorelement (11) aufweist und unmittelbar an dem Dichtungselement (19) anliegt und das Dichtungselement (19) zwischen Kappenboden (161) und Rohrboden (141) axial verpresst (Fig. 2).

Description

Die Erfindung geht aus von einem Gasmessfühler zur Bestimmung einer physikalischen Eigenschaft eines Messgases, insbesondere dessen Temperatur oder der Konzentration einer Gaskomponente in einem Gasgemisch, wie das Abgas einer Brennkraftmaschine, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei einem bekannten Gasmessfühler oder Gassensor ( DE 197 51 424 A1 ) ist das Gehäuse aus einem Metallrohling gedreht, in dem eine zentrale Längsbohrung eingebracht ist. Außen am Rohling ist ein Sechskant abgestochen, und ein Außengewinde für den Einbau des Gasmessfühlers am Messort eingeschnitten. An dem einen Stirnende des Gehäuses sind zwei axial unmittelbar hintereinanderliegende Bunde mit unterschiedlichen Durchmessern und am anderen Stirnende ein Bund angedreht, auf den ein als Doppelrohr ausgebildetes, in seinem Rohrmantel Gasdurchtrittslöcher tragendes Schutzrohr ausfgesetzt und verschweißt ist. Eine als Tiefziehteil ausgebildete Haltekappe mit einer nach innen weisenden Einstulpung ist auf den durchmesserkleineren Bund aufgeschoben und über eine Schweißnaht mit dem Gehäuse verbunden. Zwischen dem Boden der Einstülpung und einem in der Längsbohrung des Gehäuses ausgebildeten Radialschulter stützt sich ein Keramikformteil ab, wobei das Verschweißen der Haltekappe am durchmesserkleineren Bund des Gehäuses unter Einwirkung eines Drucks auf die Haltekappe vorgenommen wird, so dass das Keramikformteil auf die Ringschulter im Gehäuse gepresst wird. Die Haltekappe wird vollständig von einer konzentrischen Schutzhülse umschlossen, die auf den durchmessergrößeren Bund des Gehäuses aufgeschoben und auf diesem verschweißt ist. In das vom Gehäuse abgekehrte Ende der Schutzhülse ist eine Kabeldurchführung eingesetzt, die mit der Schutzhülse gasdicht verstemmt ist. In der in die Haltekappe eingeformte Einstülpung befindet sich eine Sensorelementdichtung, die eine hermetische Trennung zwischen dem vom Schutzrohr umschlossenen Messgasraum und dem von der Schutzhülse eingeschlossene Referenzgasraum realisiert. Die Sensorelementdichtung ist vorzugsweise eine Glasdichtung aus einem Einschmelzglas.

Bei einem ebenfalls bekannten Gassensor ( DE 197 14 203 C2 ) ist in einem als Vollkörper mit Längsbohrung ausgebildeten Gehäuse in der Längsbohrung eine Anordnung aus zwei Keramikformteilen und einer dazwischen liegenden Dichtung aus einer Bornitrid-Steatit-Mischung eingesetzt, die auf das Sensorelement aufgeschoben ist. Das eine Keramikformteil stützt sich auf einer in der Längsbohrung ausgebildeten Radialschulter des Gehäuses ab, während auf das andere Keramikformteil eine Haltekappe aufgesetzt ist, die mittels nach innen weisender Krallen in am Gehäuse eingeformte Einkerbungen eingreift. Beim Zusammenbau des Gasmesssensors wird auf die Haltekappe, beispielsweise mittels eines Stempels, eine axiale Kraft ausgeübt, die über die Keramikformteile auf die Dichtung einwirkt und diese so verformt, dass sich das Material der Dichtung einerseits an das Sensorelement und andererseits an die Innenwand des Gehäuses anpresst. Der aus dem Gehäuse vorstehende, messgasseitige Abschnitt des Sensorelements ist von einem als Doppelrohr ausgebildeten Schutzrohr umgeben, das in die Stirnseite des Gehäuses eingesetzt und in diesem befestigt ist.

Vorteile der Erfindung

Der erfindungsgemäße Gasmessfühler oder Gassensor mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, dass eine ausreichend gute Gasdichtung zwischen den einerseits dem Messgas und andererseits einem Referenzgas, z.B. Luft, ausgesetzten Endabschnitten des Sensorelements und gleichzeitig eine einfachere Bauweise des Gasmessfühlers erreicht wird. Durch die Ausbildung des Schutzrohrs mit einem Boden, der zum Pressen der Dichtung und zum Aufrechterhalten der Pressspannung auf die Dichtung herangezogen wird, vereinfacht sich der Aufbau des Gasmessfühlers durch Wegfall zusätzlicher Keramikformteile, so dass die Fertigungskosten gesenkt werden. Zugleich lässt sich die Bauhöhe des Gasmessfühlers durch Wegfall der Keramikformteile signifikant reduzieren.

Durch die in den weiteren Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Anspruch 1 angegebenen Gasmessfühlers möglich.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind Gehäuse und Schutzkappe einstückig als erstes Tiefziehteil und das Schutzrohr mit einstückig angeformten Rohrboden als zweites Tiefziehteil ausgebildet und im Kappenboden und Rohrboden jeweils eine zentrale Öffnung zur Durchführung des Sensorelements vorgesehen. Dadurch ist einerseits eine einfache und kostengünstige Fertigung der Hülle erreicht und andererseits heißere Einbaubedingungen für den Gasmessfühler akzeptierbar, da die Wärmeleitung aus dem heißen Messgas in Richtung Anschlussseite des Sensorelements durch die dünnwandigen Tiefziehteile und der von dem Dichtungselement bewirkten Wärmeisolierung geringer ist.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist das erste Tiefziehteil das zweite Tiefziehteil übergreifend ausgebildet, und die beiden Tiefziehteile sind im Übergreifungsbereich durch eine umlaufende Schweißnaht miteinander verbunden. Die Schweißnaht ergibt eine zusätzliche Dichtung des anschlussseitigen Endabschnitts des Sensorelements gegenüber dem Messgas. Wird auf eine solche zusätzliche Dichtung verzichtet, so kann die Verbindung zwischen den Tiefziehteilen auch durch Rollieren, Verstemmen oder Punktschweißen herbeigeführt werden.

Gemäß einer alternativen Ausführungsform der Erfindung ist einerseits das Schutzrohr mit einstückig angeformten Rohrboden und andererseits die Haltekappe jeweils als Tiefziehteil mit im Rohrboden bzw. Kappenboden ausgestanzter zentraler Öffnung ausgebildet, während das Gehäuse ein Rohrhalbzeug ist. Das Rohrhalbzeug übergreift jeweils mit einem Endabschnitt die beiden Tiefziehteile und ist mit diesen durch Punktschweißen oder einer umlaufenden Schweißnaht fest verbunden. Die umlaufende Schweißnaht bietet den Vorteil einer zusätzlichen Abdichtung gegenüber dem Messgas.

Vorteilhafte Verfahren zur Herstellung des Gasmessfühlers sind in Anspruch 9 und 11 angegeben.

Zeichnung

Die Erfindung ist anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen im folgenden näher beschrieben. Es zeigen in jeweils schematischer Darstellung:

1 einen Längsschnitt eines Gasmessfühlers in Einbaulage am Messgasort,

2 einen Längsschnitt eines Gasmessfühlers gemäß einen zweiten Ausführungsbeispiel.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele
Der in 1 schematisiert im Längsschnitt dargestellten Gasmessfühler ist als Lambdasonde zur Bestimmung der Sauerstoffkonzentration im Abgas einer Brennkraftmaschine konzipiert. Er weist ein planares Sensorelement 11 mit einem dem Messgas ausgesetzten, messgasseitigen Endabschnitt 111, der gassensitiv ist, und mit einem anschlussseitigen Endabschnitt 112, der zum elektrischen Anschließen des Sensorelements 11 an eine elektrische Anschlussleitung 12 dient, auf. In bekannter Weise sind auf dem anschlussseitigen Endabschnitt 112 Kontaktflächen angeordnet, die einerseits über Leiterbahnen mit auf dem messgasseitigen Endabschnitt 111 angeordneten Elektroden und andererseits über einen Verbindungsstecker 13 mit Anschlussleitern 121 der Anschlussleitung 12 verbunden sind. Das Sensorelement 11 ist von einer Umhüllung mit Radialabstand umgeben, die ein Schutzrohr 14, eine Haltekappe 16 mit einer zentralen Durchtrittsöffnung 23 für das Sensorelement 11 im Kappenboden 161 und ein zwischen Schutzrohr 14 und Haltekappe 16 angeordnetes Gehäuse 15 aufweist. Das Sensorelement 11 steht mit seinem anschlussseitigen Endabschnitt 112 aus der Umhüllung vor und ist hier von einer Schutzhülse 17 abgedeckt, die fest mit der Umhüllung verbunden und an ihrem im Durchmesser reduzierten Endabschnitt mit einer in der Schutzhülse 17 gasdicht verstemmten Kabeldurchführung 18 verschlossen ist. Das Schutzrohr 14 ist an seinem der Haltekappe 16 zugekehrten Rohrende mit einem einstückigen, eine zentrale Durchtrittsöffnung 24 für das Sensorelement 11 aufweisenden, Rohrboden 141 verschlossen. Zwischen dem Rohrboden 141 und dem Kappenboden 161 der Haltekappe 16 liegt ein Dichtungselement 19 vorzugsweise aus Steatit ein, das sich einerseits an einem zwischen dem messgasseitigen Endabschnitt 111 und dem anschlussweiten Endabschnitt 112 des Sensorelements 11 liegenden Abschnitt des Sensorelements 11 und andererseits an der Innenwand des Gehäuses 15 radial anpresst. Die radiale Anpresskraft wird durch eine auf das Dichtungselement 19 wirkende axiale Presskraft bewirkt, die vom Kappenboden 161 der Haltekappe 16 und dem Rohrboden 141 des Schutzrohrs 14 aufgebracht wird.
Im Ausführungsbeispiel der 1 ist das Gehäuse 15 ein Rohrhalbzeug 20, und die Haltekappe 16 ist als Tiefziehteil 21 und das Schutzrohr 14 mit Rohrboden 141 als Tiefziehteil 22 ausgebildet, wobei im Kappenboden 161 und im Rohrboden 141 jeweils die Durchtrittsöffnung 23 bzw. 24 für das Sensorelement 11 vorgesehen ist. An dem vom Kappenboden 161 abgekehrten, offenen Ende des Tiefziehteils 21 ist ein Ringflansch 25 angeformt. Das Tiefziehteil 21 ist so an das eine Stirnende des Rohrhalbzeugs 20 angesetzt, dass der Kappenboden 161 in das Rohrhalbzeug 20 eintaucht und der Ringflansch 25 die ringförmige Stirnfläche des Rohrhalbzeugs 20 übergreift und über das Rohrhalbzeug 20 radial hinausragt. Rohrhalbzeug 20 und Tiefziehteil 21 sind miteinander fest verbunden, vorzugsweise durch eine umlaufende Schweißnaht 26. Das Tiefziehteil 22 ist auf der anderen Stirnseite des Rohrhalbzeugs 20 in dieses unter Aufbringen einer axialen Presskraft auf das Dichtungselement 19 in das Rohrhalbzeug 20 eingesetzt und mit diesem fest verbunden, vorzugsweise über eine Schweißnaht 27. Die Schutzhülse 17 ist mit ihrem dem Tiefziehteil 21 zugekehrten Ende mit einem einstückigen Flansch 171 versehen, der auf dem Ringflansch 25 des Tiefziehteils 21 aufliegt und auf diesem fixiert ist, z.B. durch eine umlaufen Schweißnaht 28.
Im Ausführungsbeispiel der 1 ist das Tiefziehteil 21 mit seinem Flansch 25 so auf das Rohrhalbzeug 20 aufgesetzt, dass die Haltekappe 16 ins Innere des Gehäuses 15 hineinragt. Alternativ kann das Tiefziehteil 21 auch so auf das Rohrhalbzeug 20 aufgesetzt werden, dass die Haltekappe 16 von dem Gehäuse 15 nach außen absteht.
Zur Befestigung des Gasmessfühlers im Abgasrohr 30 einer Brennkraftmaschine ist im Abgasrohr 30 eine Öffnung 31 vorgesehen, in die ein zylindrisches Anschlussstück 32 eingeschweißt ist. Das Anschlussstück 32 trägt an seiner vom Abgasrohr 30 abgekehrten Stirnseite eine ebene Ringfläche 321 und außen einen Gewindeabschnitt 33. Der Gasmessfühler wird in das Anschlussstück 32 eingesetzt, wobei der Ringflansch 25 an dem die Haltekappe 16 bildenden ersten Tiefziehteil 21 auf der Ringfläche 321 aufliegt und das das Schutzrohr 14 bildende, zweite Tiefziehteil 22 durch die Öffnung 31 im Abgasrohr 30 in das Innere des Abgasrohrs 30 eintaucht. Eine über die Schutzhülse 17 geführte Überwurfmutter 34 wird auf dem Gewindeabschnitt 33 des Anschlussstücks 32 verschraubt. Die Überwurfmutter 34 drückt mit einer inneren Ringfläche 341 auf den Flansch 171 der Schutzhülse 17 und presst somit den Ringflansch 25 am ersten Tiefziehteil 21 auf die ebene Ringfläche 321 des Anschlussstückes 32 auf.
Der beschriebene Gasmessfühler wird nach folgendem Verfahren hergestellt:
Die Haltekappe 16 mit angeformten Ringflansch 25 einerseits und das Schutzrohr 14 mit angeformten Rohrboden 141 andererseits werden aus einem 0,3–0,6 mm dicken Blech tiefgezogen. Als Blechmaterial werden nichtrostende, hitzebeständige Stähle oder Nickellegierungen verwendet. In dem Kappenboden 161 des ersten Tiefziehteils 21 einerseits und in dem Rohrboden 141 des zweiten Tiefziehteils 22 andererseits wird jeweils die Durchtrittsöffnung 23 bzw. 24 für das Sensorelement 11 mittig ausgestanzt. Als Gehäuse 15 wird ein Rohrhalbzeug 20 verwendet, auf dessen eine Stirnseite das erste Tiefziehteil 21, also die Haltekappe 16 mit Ringflansch 25, aufgesetzt und mit diesem verschweißt wird.
Das Dichtungselement 19 wird mit einem zentralen Durchgangskanal 29, dessen lichter Querschnitt an den Querschnitt des Sensorelements 11 angepasst ist, in einem Pulverpressverfahren hergestellt. Ggf. werden die Stirnseiten des Dichtungselements 19 angesintert, um in diesem Bereich ein Herausrieseln des Pulvers im montierten Zustand zu vermeiden. Das Dichtungselement 19 wird auf das Sensorelement 11 lagerichtig aufgeschoben. Das Sensorelement 11 wird in das Gehäuse 15 eingeführt, bis das Dichtungselement 19 an dem Kappenboden 161 der Haltekappe 16 anliegt. Dann wird das Schutzrohr 14 über seine Durchtrittsöffnung 141 im Rohrboden 141 auf das Sensorelement 11 aufgeschoben, bis es endseitig in das Gehäuse 15 eintaucht und der Rohrboden 141 am Dichtungselement 19 anliegt. Dann wird in das Schutzrohr 14 ein Stempel und in die Haltekappe 16 ein Gegenstempel eingeführt und zwischen Stempel und Gegenstempel eine axiale Presskraft aufgebracht, die das Dichtungselement 19 quetscht und dadurch innen an das Sensorelement 11 und außen an die Innenwand des Gehäuses 15 anpresst. Während die Presskraft zwischen den Stempeln aufrechterhalten wird, wird das Schutzrohr 14 an dem Gehäuse 15 verschweißt (umlaufende Schweißnaht 27). Danach wird die Schutzhülse 17 mit vormontiertem Verbindungsstecker 13 und durch die Kabeldurchführung 18 eingezogener Anschlussleitung 12 auf das Gehäuse 15 aufgesetzt, wobei der Verbindungsstecker 13 auf dem messgasseitigen Endabschnitt 111 des Sensorelements 11 aufgeschoben wird. Schutzhülse 17 und Haltekappe 16 werden an ihren Flanschen 171 und 25 miteinander fest verbunden, vorzugsweise lasergeschweißt (Schweißnaht 28).
Der als weiteres Ausführungsbeispiel in 2 im Längsschnitt dargestellte Gasmessfühler unterscheidet sich von dem eben beschriebenen Gasmessfühler insoweit, als Gehäuse 15 und Haltekappe 16 als einstückiges Tiefziehteil 21' mit wiederum aus dem Kappenboden 161 ausgestanzter Durchtrittsöffnung 23 für das Sensorelement 11 ausgebildet sind. Am offenen Ende des Tiefziehteils 21' ist wiederum der Ringflansch 25 angeformt, der beim Einbau des Gasmessfühlers am Messort, also in das Anschlussstück 32 gemäß 1, als Einspannflansch dient und durch die Überwurfmutter 34 auf dem Anschlussstück 32 festgespannt wird. Das Schutzrohr 14 ist in gleicher Weise wie in 1 als Tiefziehteil 22 ausgebildet, in das Tiefziehteil 21' eingeschoben und mit diesem fest verbunden (Schweißnaht 35). Die in gleicher Weise wie in 1 ausgebildete Schutzhülse 17 mit angeformtem Flansch 171 ist über das Tielfziehteil 21' geschoben und liegt mit ihrem Flansch 171 auf dem am Tiefziehteil 21' ausgebildeten Ringflansch 25 auf. Über die beiden Ringflansche 25, 171 sind Tielfziehteil 21' und Schutzhülse 17 fest miteinander verbunden (Schweißnaht 28).
Zur Herstellung dieses Gasmessfühlers werden Schutzrohr 14 mit angeformtem Rohrboden 141 einerseits und Gehäuse 15 und Haltekappe 16 mit angeformten Ringflansch 25 andererseits jeweils einstückig aus einem 0,3–0,6 mm dicken Blech tiefgezogen und im Kappenboden 161 des ersten Tiefziehteils 21' und im Rohrboden 141 des zweien Tiefziehteils 22 die Durchtrittsöffnungen 141 und 161 mittig ausgestanzt. Das in gleicher Weise wie zu 1 beschrieben hergestellte Dichtungselement 19 ist lagegerecht auf das Sensorelement 11 aufgeschoben und wird zusammen mit dem Sensorelement 11 in das erste Tiefziehteil 21' eingesetzt, wobei das Sensorelement 11 durch die Durchtrittsöffnung 161 im Kappenboden 161 hindurchgeführt wird. Danach wird in gleicher Weise wie in 1 das das Schutzrohr 14 mit Rohrboden 141 bildende zweite Tiefziehteil 22 auf das Sensorelement 11 aufgeschoben, bis es soweit in das erste Tiefziehteil 21 eingetaucht ist, dass der Rohrboden 141 an dem Dichtungselement 19 anliegt. Die weitere Verfahrensweise ist wie bei dem zuvor in Verbindung mit 1 beschriebenen Verfahren, wobei auch hier durch Aufbringen einer axialen Presskraft. mittels zweier Stempel das Dichtungselement 19 verformt wird und während des Aufrechterhaltens der Presskraft die beiden Tiefziehteile 21' und 22 fest miteinander verbunden, vorzugsweise miteinander verschweißt, werden (Schweißnaht 35). Die umlaufende Schweißnaht 35 bildet eine zusätzliche Abdichtung gegenüber dem Messgas.
Die Erfindung kann in gleich vorteilhafter Weise auch bei Gasmessfühlern eingesetzt werden, die z.B. als Stickoxid-Sensoren die Konzentration von Stickoxiden im Abgas von Brennkraftmaschinen oder Verbrennungsmotoren erfassen oder als Temperaturmesser zur Erfassung der Abgastemperatur ausgeführt sind.

Claims

Gasmessfühler zur Bestimmung einer physikalischen Eigenschaft eines Messgases, insbesondere dessen Temperatur oder der Konzentration einer Gaskomponente in einem Gasgemisch, mit einem einen messgasseitigen und einen anschlussseitigen Endabschnitt (111, 112) aufweisenden Sensorelement (11), mit einer das Sensorelement (11) mit Radialabstand umgebenden Umhüllung, die ein Schutzrohr (14), ein Gehäuse (15) und eine Haltekappe (16) aufweist, und mit einem das Sensorelement (11) gegen die Umhüllung dichtenden Dichtungselement (19), insbesondere aus Steatit, das zwischen dem messgasseitigen Endabschnitt (111) des Sensorelements (11) und dessen aus der Umhüllung axial vorstehendem anschlussseitigen Endabschnitt (112) auf dem Sensorelement (11) angeordnet und mit axial gegen die Haltekappe (16) gerichteter Druckkraft verpresst ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Schutzrohr (14) an seinem den Dichtungselement (19) zugeordneten Rohrende mit einem Rohrboden (161) versehen ist, der eine zentrale Durchtrittsöffnung (24) für das Sensorelement (11) aufweist und unmittelbar an dem Dichtungselement (19) anliegt, und dass die Verpressung des Dichtungselement (19) durch den Rohrboden (141) vorgenommen ist.
Gasmessfühler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Gehäuse (15) und Haltekappe (16) als einstückiges erstes Tiefziehteil (21') und das Schutzrohr (14) mit einstückig angeformtem Rohrboden (141) als zweites Tiefziehteil (22) ausgebildet sind und dass im Kappenboden (161) des ersten Tiefziehteils (21') und im Rohrboden (141) des zweiten Tiefziehteils (22) jeweils eine zentrale Durchtrittsöffnung (23, 24) zur Durchführung des Sensorelements (11) vorgesehen ist.
Gasmessfühler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Tiefzielteil (21) das zweite Tiefziehteil (22) an dessen einem Ende übergreifend ausgebildet ist und dass die beiden Tiefziehteile (21', 22) im Übergreifungsbereich fest miteinander, vorzugsweise über eine umlaufende Schweißnaht (35), verbunden sind.
Gasmessfühler nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass am Übergreifungsende des ersten Tiefziehteils (21') ein bei Einbau des Gasmessfühlers am Messort als Einspannflansch dienender Ringflansch (25) angeformt ist.
Gasmessfühler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltekappe (16) einerseits und das Schutzrohr (14) mit einstückig angefomtem Rohrboden (141) andererseits jeweils als Tiefziehteil (21, 22) ausgebildet sind und das Gehäuse (15) ein Rohrhalbzeug (20) ist und dass in dem Rohrboden (141) und in dem Kappenboden (161) der beiden Tiefziehteile (21, 22) jeweils eine zentrale Durchtrittsöffnung (24, 23) für das Sensorelement (11) vorgesehen ist.
Gasmessfühler nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohrhalbzeug (20) mit seinem einen Ende das eine Tiefziehteil (21) und mit seinem anderen Ende das andere Tiefziehteil (22) übergreift und in den Übergreifungsbereichen mit den Tiefziehteilen (21, 22) fest verbunden ist, vorzugsweise mittels jeweils einer umlaufenden Schweißnaht (26, 27).
Gasmessfühler nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass am offenen Ende des die Haltekappe (16) bildenden Tiefziehteils (21) ein beim Einbau des Messgasfühlers am Messort als Einspannflansch dienender Ringflansch (25) angeformt ist, der über den Umfang des Rohrhalbzeugs (20) radial vorsteht.
Gasmessfühler nach einem der Ansprüche 2–7, dadurch gekennzeichnet, dass die Tiefziehteile (21, 22; 21', 22) aus Blechen von nichtrostenden, hitzebeständigen Stählen oder Nickellegierungen bestehen.
Verfahren zur Herstellung eines Gasmessfühlers zur Bestimmung einer physikalischen Eigenschaft eines Messgases, insbesondere dessen Temperatur oder der Konzentration einer Gaskomponente in einem Gasgemisch, der ein Sensorelement (11) mit einem messgasseitigen und einem anschlussseitigen Endabschnitt (111, 112), eine das Sensorelement (11) mit Radialabstand umgebende Umhüllung aus Schutzrohr (14), Gehäuse (15) und Haltekappe (16) sowie ein das Sensorelement (11) gegen die Umhüllung dichtendes Dichtungselement (19) aufweist, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte: – Gehäuse (15) und Haltekappe (16) einerseits und Schutzrohr (14) mit einem angeformten Rohrboden (141) andererseits werden jeweils einstückig aus einem Blech tiefgezogen, – in dem Kappenboden (161) des ersten Tiefziehteils (21') und in dem Rohrboden (141) des zweiten Tiefziehteils (22) wird jeweils eine Durchtrittsöffnung (23, 24) zentral ausgestanzt, – das Sensorelement (11) mit lagerichtig aufgeschobenem Dichtungselement (19) wird durch die zentrale Durchtrittsöffnung (23) im Kappenboden (161) des ersten Tiefziehteils (21') hindurchgesehoben, bis das Dichtungselement (19) am Kappenboden (161) des ersten Tiefziehteils (21') anliegt, – das zweite Tiefziehteil (22) wird über die Durchtrittsöffnung (24) in seinem Rohrboden (141) auf das Sensorelement (11) soweit aufgeschoben, bis es in das erste Tiefziehteil (21') eintaucht und der Rohrboden (141) an dem Dichtungselement (19) anliegt, – mittels zweier einerseits am Rohrboden (141) des ersten Tiefziehteils (21') und andererseits am Kappenboden (161) des zweiten Tiefziehteils (22) angreifender Stempel wird das Dichtungselement (19) axial verpresst und – während der Wirkung der Presskräfte werden die beiden Tiefziehteile (21', 22) fest miteinander verbunden, vorzugsweise verschweißt.
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass an dem vom Kappenboden (161) abgekehrten Ende des ersten Tiefziehteils (21') beim Tiefziehen ein Ringflansch (25) mit angeformt wird.
Verfahren zur Herstellung eines Gasmessfühlers zur Bestimmung einer physikalischen Eigenschaft eines Messgases, insbesondere dessen Temperatur oder der Konzentration einer Gaskomponente in einem Gasgemisch, der ein Sensorelement (11) mit einem messgasseitigen und einem anschlussseitigen Endabschnitt (111, 112), eine das Sensorelement (11) mit Radialabstand umgebende Umhüllung aus Schutzrohr (14), Gehäuse (15) und Haltekappe (16) sowie ein das Sensorelement (11) gegen die Umhüllung dichtendes Dichtungselement (19) aufweist, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte: – Haltekappe (16) einerseits und Schutzrohr (14) mit einem angeformten Rohrboden (141) andererseits werden jeweils aus einem Blech tiefgezogen, – im Kappenboden (161) des ersten Tiefziehteils (21) und im Rohrboden (141) des zweiten Tiefziehteils (22) wird jeweils eine Durchtrittsöffnung (23, 24) zentral ausgestanzt, – das die Haltekappe (16) bildende erste Tiefziehteil (21) wird auf die eine Stirnseite eines als Gehäuse (15) verwendeten Rohrhalbzeugs (20) aufgesetzt und mit diesem fest verbunden, vorzugsweise verschweißt, – das Sensorelement (11) mit lagerichtig aufgeschobenem Dichtungselement (19) wird durch die zentrale Durchtrittsöffnung (23) im Kappenboden (161) des ersten Tiefziehteils (21) hindurchgeschoben, bis das Dichtungselement (19) am Kappenboden (161) des ersten Tiefziehteils (21) anliegt, – das zweite Tiefziehteil (22) wird über die Durchtrittsöffnung (24) in seinem Rohrboden (141) auf das Sensorelement (11) soweit aufgeschoben, bis es in das erste Tiefziehteil (21) eintaucht und der Rohrboden (141) an dem Dichtungselement (19) anliegt, – mittels zweier einerseits am Rohrboden (141) des ersten Tiefziehteils (21) und andererseits am Kappenboden (161) des zweiten Tiefziehteils (22) angreifender Stempel wird das Dichtungselement (19) axial verpresst und – während der Wirkung der Presskräfte werden die beiden Tiefziehteile (21, 22) fest miteinander verbunden, vorzugsweise verschweißt.
Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass an dem vom Kappenboden (161) abgekehrten Ende des Tiefziehteils (21') beim Tiefziehen ein Ringflansch (25) angeformt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 9–12, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtungselement (19) mit einem zentralen Durchgangskanal (29), dessen lichter Querschnitt an den Querschnitt des Sensorelements (11) angepasst ist, in einem Pulverpressverfahren hergestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Stirnseiten des Dichtungselements (19) angesintert werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 9–14, dadurch gekennzeichnet, dass die Tiefziehteile (21, 22); 21') aus 0,3–0,6 mm dickem Blech eines nichtrostenden, hitzebeständigen Stahls oder einer Nickellegierung gezogen werden.