DE102004063171A1 - Probe for determining temperature or concentration of gas in vehicle exhaust comprises sensor fitted with leads, all of which are contained in housing tube divided into sections by grooves produced by hammering or rolling - Google Patents

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Abstract

Probe for determining the temperature or concentration of a gas in vehicle exhaust comprises a sensor (11) with a free end (111) which is in contact with the exhaust and an upper section (112) which connects with leads (121). These pass through insulating disks (34) to upper connecting ends (122). The sensor is surrounded by packing above the free end. The probe is contained in a housing tube divided into sections by grooves (30 - 33) produced by hammering or rolling. An independent claim is included for a method for making the probe by: (A) forming a mounting flange (29) on the tubular housing; (B) bending over the end of the tube , leaving a central aperture (19), forming a groove to limit the lower section and inserting the sensor and packing; and (C) fitting the leads and insulation and forming the other grooves.

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.The The invention is based on a gas sensor for determining a physical Property of a sample gas, in particular its temperature or the concentration of a gas component in a gas mixture, such as Exhaust gas of an internal combustion engine, according to the preamble of claim 1.

Bei einem bekannten Gasmessfühler oder Gassensor ( DE 196 08 543 A1 ) ist ein am anschlussseitigen Ende eines rohrförmigen Gehäuses liegender Rohrabschnitt mit einem kleineren Außendurchmesser eingedreht und mit einem kleineren Innendurchmesser ausgedreht. Dadurch ergibt sich am Gehäuse eine äußere, umlaufende Ringfläche und eine innere, umlaufende Ringfläche. Die außen umlaufende Ringfläche dient als Anschlag für die auf den durchmesserkleineren Rohrabschnitt aufgeschobene Schutzhülse und die innere Ringfläche als Anpressschulter für die in den durchmessergrößeren Rohrabschnitt des Gehäuses eingesetzte und darin verpresste Dichtungspackung. Der durchmessergrößere Rohrabschnitt des Gehäuses ist an seinem messgasseitigen Ende verlängert und umgibt den messgasseitigen Endabschnitt des Sensorelements mit Abstand. Zusammen mit einem in die Verlängerung eingeschobenen Schutztopf bildet die Verlängerung ein doppelwandiges Schutzrohr für den in das Messgas eintauchenden, messgasseitigen Endabschnitt des Sensorelements. An der Schutzhülse ist ein Dichtflansch aus dem Material der Schutzhülse angeformt. Der Dichtflansch ist dabei durch ein Umformverfahren, z.B. durch Rundkneten hergestellt. Der Dichtflansch dient zum Festlegen des Gasmessfühlers am Messort, wobei er auf einem Dichtsitz aufliegt, der an einem zum Messgas hin offenen Anschlussstück ausgebildet ist, und mittels einer Überwurfmutter auf dem Dichtsitz festgespannt ist.In a known gas sensor or gas sensor ( DE 196 08 543 A1 ) is located at the terminal-side end of a tubular housing tube section with a smaller outer diameter screwed and turned off with a smaller inner diameter. This results in the housing an outer, circumferential annular surface and an inner, circumferential annular surface. The outer circumferential annular surface serves as a stop for the pushed onto the smaller diameter tube section protective sleeve and the inner annular surface as Anpressschulter for the inserted into the larger diameter pipe section of the housing and compressed therein gasket. The larger diameter pipe section of the housing is extended at its measuring gas side end and surrounds the measuring gas side end portion of the sensor element at a distance. Together with a protective cup inserted into the extension, the extension forms a double-walled protective tube for the measuring gas-side end section of the sensor element that dips into the sample gas. On the protective sleeve, a sealing flange made of the material of the protective sleeve is formed. The sealing flange is produced by a forming process, for example by rotary swaging. The sealing flange serves to fix the gas sensor at the measuring location, wherein it rests on a sealing seat, which is formed on a connection piece open towards the measuring gas, and is clamped on the sealing seat by means of a union nut.

Bei einem ebenfalls bekannten Gasmessfühler ( DE 197 39 435 A 1 ) sind Schutzhülse und Gehäuse aus einem einteiligen Rohrelement mit an der Schutzhülse angeformtem Dichtflansch gefertigt. Zur Ausbildung des Dichtflansches wird das Rohrelement gestaucht, wobei sich hierbei ein gerundeter Wulst am Rohrelement ausbildet, der danach durch Rundkneten bearbeitet wird. Unterhalb des Dichtflansches zum messgasseitigen Ende des Gehäuses hin versetzt, ist an der Innenwand des Rohrelement eine umlaufende Radialschulter eingearbeitet, die als Abstützschulter für die das Sensorelement im Gehäuse fixierende Dichtungspackung bildet. Die Dichtungspackung wird dabei mittels einer axialen Presskraft auf die Radialschulter aufgepresst, wobei die Anpresskraft durch eine nahe dem messgasseitigen Ende des Rohrelements eingebrachte Einformung aufrecht erhalten wird, die die Dichtungspackung hintergreift. In das messgasseitige Ende des Gehäuses ist ein doppelwandiges Schutzrohr eingeschoben und mit dem Gehäuse verschweißt. Der die Schutzhülse bildende Abschnitt des Rohrelements ist am freien Ende verjüngt, und in dessen stirnseitige Öffnung ist ein Mantelrohr eingeschweißt, in dem Anschlussleiter der Anschlussleitung für das Sensorelement isoliert geführt sind.In a likewise known gas sensor ( DE 197 39 435 A 1 ) Protective sleeve and housing are made of a one-piece pipe element with integrally formed on the protective sleeve sealing flange. To form the sealing flange, the pipe element is compressed, in which case a rounded bead is formed on the pipe element, which is then machined by rotary swaging. Placed below the sealing flange to the measuring gas side end of the housing, a circumferential radial shoulder is incorporated on the inner wall of the tubular element, which forms as a support shoulder for the sealing element fixing the sensor element in the housing. The seal packing is pressed onto the radial shoulder by means of an axial pressing force, wherein the pressing force is maintained by an indentation introduced near the measuring gas end of the tubular element, which engages behind the seal pack. In the Messgasseitige end of the housing a double-walled protective tube is inserted and welded to the housing. The protective sleeve forming portion of the tubular element is tapered at the free end, and in whose frontal opening a jacket tube is welded, are guided isolated in the connection conductor of the connecting line for the sensor element.

Vorteile der ErfindungAdvantages of invention

Der erfindungsgemäße Gasmessfühler mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil einer einfachen und extrem kostengünstigen Herstellung, da keinerlei spanende Bearbeitung anfällt und die positions- und ausrichtungsgenaue Montage von mechanischen und funktionellen Einzelteilen des Gasmessfühlers, wie Schutzrohr, Gehäuse und Schutzhülse, entfällt. Die axiale Festlegung und Verspannung der im Innern des Gasmessfühlers angeordneten Elemente, wie Dichtungspackung zur Fixierung und Dichtung des Sensorelements und Isolierstück zum Führen der Anschlussleiter der Anschlussleitung zum Sensorelement, wird durch Materialkaltverformungen am Rohrmantel erreicht. Darüber hinaus ergibt sich der Vorteil, dass das mit der Dichtungspackung bestückte und mit den Anschlussleitern der Anschlussleitung kontaktierte, komplett vormontierte Sensorelement von einer offenen Seite des Rohrs her positionsgenau eingeschoben werden kann und die einzelnen Bauelemente anschließend im Rohr einfach fixiert werden können. Ein gewünschter Rohrboden mit zentralem Gasdurchtrittsloch am Schutzrohr lässt sich durch einfache Umbördelung am messgasseitigen Ende des Rohrs realisieren.Of the Gas sensor according to the invention with the Features of claim 1 has the advantage of a simple and extreme inexpensive Production, since no machining is required and the position and orientation accurate assembly of mechanical and functional components of the gas sensor, such as protective tube, housing and Protective sleeve, eliminated. The axial fixing and clamping of the inside of the gas sensor arranged Elements, such as seal packing for fixing and sealing of the sensor element and insulating piece for To lead the connecting conductor of the connecting cable to the sensor element, is achieved by Materialkaltverformungen on the pipe jacket. Furthermore There is the advantage that the stocked with the packing and contacted with the connection conductors of the connection line, completely preassembled sensor element from an open side of the pipe can be inserted accurately and the individual components subsequently can be easily fixed in the tube. A desired tube sheet with central gas passage hole on the protective tube can be by simply beading on Realize the measuring gas side end of the pipe.

Durch die in den weiteren Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Anspruch 1 angegebenen Gasmessfühlers möglich.By in the further claims listed activities are advantageous developments and improvements of the claim 1 specified gas sensor possible.

Ein vorteilhaftes Verfahren zur Herstellung des Gasmessfühlers ist in Anspruch 9 angegeben.One advantageous method for producing the gas sensor is specified in claim 9.

Zeichnungdrawing

Die Erfindung ist anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels im folgenden näher beschrieben. Dabei zeigt die Zeichnung eine schematisierte Darstellung eines Längsschnitts eines Gasmessfühlers.The Invention is based on an embodiment shown in the drawing closer in the following described. The drawing shows a schematic representation a longitudinal section of a Gas sensor.

Beschreibung des Ausführungsbeispielsdescription of the embodiment

Der in der Zeichnung schematisiert im Längsschnitt dargestellte Gasmessfühler ist als Lambdasonde zur Bestimmung der Sauerstoffkonzentration im Abgas einer Brennkraftmaschine konzipiert. Er weist ein planares Sensorelement 11 mit einem dem Mess- oder Abgas 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 Kontaktfahnen 13 mit Anschlussleitern 121 der Anschlussleitung 12 verbunden sind. Der Gasmessfühler weist weiterhin ein einstückiges Rohr 20 auf, in dem durch Rohrabschnitte ein Schutzrohr 14, ein Gehäuseteil 15, eine Schutzhülse 16 und ein Mantelrohr 17 definiert sind, die sich in der genannten Reihenfolge hintereinander anschließen. In dem Gehäuseteil 15 ist das Sensorelement 11 mit einem auf ihm aufgeschobenen, zwischen den beiden Endabschnitten 111 und 112 angeordneten Dichtungspackung 18 durch Einpressen fixiert. Das an dem messgasseitigen Ende des Gehäuseteils 15 sich anschließende Schutzrohr 14 umgibt mit Abstand den messgasseitigen Endabschnitt 111 des Sensorelements 11 und weist einen Rohrboden 141 mit einer zentralen Gasdurchtrittsöffnung 19 auf, der durch Umbördelung des Rohrendes des Rohrs 20 gebildet ist. Optional kann der das Schutzrohr 14 bildende Rohrabschnitt mit weiteren radialen Durchtrittslöchern 21 für das Messgas versehen sein. Auch ist es möglich, ein doppelwandiges Schutzrohr anzuformen.The schematically illustrated in the drawing in longitudinal section gas sensor is used as a lambda probe for determining the Sauerstoffkon Zentration designed in the exhaust of an internal combustion engine. It has a planar sensor element 11 with a measuring gas or exhaust gas exposed, measured gas side end portion 111 which is gas-sensitive, and with a terminal-side end portion 112 for electrically connecting the sensor element 11 to an electrical connection line 12 serves, on. In a known manner are on the connection-side end portion 112 Contact surfaces arranged, on the one hand via conductor tracks with on the measuring gas side end portion 111 arranged electrodes and on the other hand via contact lugs 13 with connecting conductors 121 the connection line 12 are connected. The gas sensor also has a one-piece tube 20 in, through which pipe sections a protective tube 14 , a housing part 15 , a protective sleeve 16 and a jacket tube 17 are defined, which follow each other in the order named. In the housing part 15 is the sensor element 11 with one pushed on it, between the two end sections 111 and 112 arranged seal pack 18 fixed by pressing. The at the measuring gas side end of the housing part 15 adjoining protective tube 14 surrounds the measuring gas side end section at a distance 111 of the sensor element 11 and has a tubesheet 141 with a central gas passage opening 19 on, by flaring the pipe end of the pipe 20 is formed. Optionally, the protective tube 14 forming pipe section with further radial passage holes 21 be provided for the sample gas. It is also possible to form a double-walled protective tube.

Die von dem anschlussseitigen Ende des Gehäuseteils 15 sich fortsetzende Schutzhülse 16 umschließt mit Abstand den anschlussseitigen Endabschnitt 112 des Sensorelements 11 mit den darauf angeordneten Kontaktfahnen 13. In das an das vom Gehäuseteil 15 abgekehrte Ende der Schutzhülse 16 sich anschließende Mantelrohr 17 ist ein Isolierstück 22 eingesetzt, in dem die Anschlussleiter 121 der Anschlussleitung 12 geführt sind. Das offene Ende des Mantelrohrs 17 ist mit einem Dichtungskörper 23 verschlossen, durch den die mit einem Isoliermantel 122 versehenen Bereiche der Anschlussleiter 121 hindurchgeführt sind. Durch zwei, z.B. durch Rollierung im Abstand voneinander eingebrachte Einwölbungen 24, 25 ist der Dichtungskörper 23 im Mantelrohr 17 verpresst.The from the connection-side end of the housing part 15 continuing protective sleeve 16 encloses by far the terminal-side end portion 112 of the sensor element 11 with the contact flags arranged thereon 13 , In the on of the housing part 15 turned away end of the protective sleeve 16 adjoining jacket pipe 17 is an insulating piece 22 used in which the connecting conductors 121 the connection line 12 are guided. The open end of the jacket tube 17 is with a sealing body 23 closed, through which the with an insulating jacket 122 provided areas of the connection conductors 121 passed through. By two, for example by rolling at a distance from each introduced vaults 24 . 25 is the seal body 23 in the jacket tube 17 pressed.

Die im Gehäuseteil 15 eingepresste Dichtungspackung 18 besteht in bekannter Weise aus zwei Isolierbuchsen 26, 27 aus keramischem Material und mindestens einer dazwischen einliegenden Dichtungsscheibe 28, z.B. aus Steatit. Durch axiale Verpressung der Dichtungspackung 18 presst sich die Dichtungsscheibe 28 einerseits an das Sensorelement 11 und andererseits an die Innenwand des Rohrs 20 an, wodurch eine gute Abdichtung des Innenraums der Schutzhülse 16 gegenüber dem dem Messgas ausgesetzten Innenraum des Schutzrohrs 14 erzielt wird. Zur Aufrechterhaltung der axialen Presskräfte sind aus dem Rohr 20 nach innen vorspringende, vorzugsweise umlaufende Auswölbungen 30, 31 ausgedrückt, die bei zusammengedrückter Dichtungsscheibe 28 die obere Isolierbuchse 26 und die untere Isolierbuchse 27 hintergreifen. An dem das Gehäuseteil 15 bildenden Rohrabschnitt ist außerdem ein Dichtflansch 29 angeformt, was vorzugsweise durch Stauchen des Rohrs 20 erreicht wird. Der umlaufende Dichtflansch 29 weist dadurch zwei axial übereinanderliegende Flanschschenkel 291, 292 auf, die über einen Flanschbogen 293 einstückig miteinander verbunden sind. Um beim Einpressen der Dichtungspackung 18 in das Gehäuseteil 15 ein Aufspreizen der Flanschschenkel 291, 292 zu vermeiden, sind die Flanschschenkel 291, 292 durch voneinander beabstandete Schweißpunkte axial miteinander verbunden. Der Dichtflansch 29 dient in bekannter Weise zum Einspannen des Gasmessfühlers am Messort und zum Abdichten eines zum Messgas hin offenen Anschlussstücks, in das der Gasmessfühler mit seinem Schutzrohr 14 und teilweise mit dem Gehäuseteil 15 eingeführt wird. Das Einspannen des Gasmessfühlers in das Anschlussstück ist beispielsweise in den beiden eingangs zum Stand der Technik genannten Druckschriften beschrieben.The in the housing part 15 pressed-in packing 18 consists in a known manner of two insulating bushings 26 . 27 made of ceramic material and at least one interposed gasket 28 , eg from steatite. By axial compression of the packing 18 the sealing washer presses 28 on the one hand to the sensor element 11 and on the other hand to the inner wall of the tube 20 on, thereby providing a good seal of the interior of the protective sleeve 16 opposite to the measuring gas exposed to the interior of the protective tube 14 is achieved. To maintain the axial pressing forces are out of the tube 20 inwardly projecting, preferably circumferential bulges 30 . 31 expressed in terms of compressed sealing washer 28 the upper insulating bush 26 and the lower insulating bush 27 engage behind. On which the housing part 15 forming pipe section is also a sealing flange 29 molded, preferably by upsetting the tube 20 is reached. The circumferential sealing flange 29 thereby has two axially superimposed flange legs 291 . 292 on, over a flange bend 293 are integrally connected to each other. To press in the packing 18 in the housing part 15 a spreading of the flange legs 291 . 292 To avoid, the flange legs 291 . 292 axially interconnected by spaced welds. The sealing flange 29 is used in a known manner for clamping the gas sensor at the measuring location and for sealing a gas to be measured for open fitting in which the gas sensor with its protective tube 14 and partly with the housing part 15 is introduced. The clamping of the gas sensor in the connector is described for example in the two cited at the beginning of the prior art document.

Das im Mantelrohr 17 einliegende Isolierstück 22 ist gegen axiale Verschiebung mittels zweier im Innern des Mantelrohrs 17 vorspringender Auswölbungen 32, 33 festgelegt, die aus dem Rohr ausgedrückt sind und das Isolierstück 15 auf voneinander abgekehrten Stirnseiten hintergreifen. Die Auswölbungen 32, 33 sind mindestens teilweise umlaufend, vorzugsweise ganz umlaufend, ausgebildet und werden z.B. durch Verstemmen oder Rollieren erzeugt. Die obere teilweise oder vollständig umlaufende Auswölbung 33 dient gleichzeitig als axialer Anschlag für den Dichtungskörper 23. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist das Isolierstück 22 aus einer Mehrzahl von Isolierscheiben 34 zusammengesetzt, die sich an der Innenwand des Mantelrohrs 17 abstützen und in Axialrichtung hintereinander gereiht mittig aneinanderliegen. Jede Isolierscheibe 34 weist eine der Anzahl der Anschlussleiter 121 entsprechende Zahl von axialen Durchgangsbohrungen 35 auf, durch die die Anschlussleiter 121 hindurchgeführt sind. Die Durchgangsbohrungen 35 sind dabei so angeordnet, dass die hindurchgeführten, abisolierten Anschlussleiter 121 sich nicht berühren. Ein Ausführungsbeispiel für derartige Führungsscheiben ist in der DE 102 40 238 A 1 beschrieben. Das Isolierstück 22 kann aber auch so ausgebildet sein, wie es in der DE 195 23 911 C2 beschrieben ist.That in the jacket tube 17 inset insulating piece 22 is against axial displacement by means of two in the interior of the jacket tube 17 protruding bulges 32 . 33 set, which are expressed from the tube and the insulating piece 15 behind engage on opposite end faces. The bulges 32 . 33 are at least partially encircling, preferably completely encircling, formed and are produced for example by caulking or rolling. The upper partially or completely encircling bulge 33 also serves as an axial stop for the seal body 23 , In the illustrated embodiment, the insulating piece 22 from a plurality of insulating discs 34 Composed on the inner wall of the jacket tube 17 supported and in the axial direction one behind the other in the middle of each other. Each insulating disc 34 indicates one of the number of connection conductors 121 corresponding number of axial through holes 35 on, through which the connecting conductors 121 passed through. The through holes 35 are arranged so that the passed, stripped connection conductor 121 do not touch each other. An embodiment of such guide discs is in the DE 102 40 238 A 1 described. The insulating piece 22 but can also be designed as it is in the DE 195 23 911 C2 is described.

Der vorstehend beschriebene Gasmessfühler wird wie folgt hergestellt:
In einem als Halbzeug vorliegenden Rohr 20 wird an einer definierten Stelle ein radial nach außen abstehender Dichtflansch 29 durch Stauchen des Rohrs 20 angeformt. Im Rohrabschnitt zwischen dem Rohrboden 141 und dem Dichtflansch 19 wird durch Verstemmen oder Rollieren eine nach innen vorspringende, mindestens abschnittweise, vorzugsweise vollständig umlaufende Auswölbung 30 eingebracht. Das dem Dichtflansch 29 näher liegende Rohrende wird unter Freilassen einer zentralen Öffnung 19 zu einem Rohrboden 141 umgebördelt. Das Sensorelement 11 wird mit lagerichtig aufgeschobener Dichtungspackung 18 und mit auf dem anschlussseitigen Endabschnitt 112 kontaktierten Anschlussleitern 121 der Anschlussleitung 12 von der vom Rohrboden 141 abgekehrten Seite des Rohrs 20 her eingeschoben, bis die Dichtungspackung 18 an der Auswölbung 30 anschlägt. Mittels eines in das Rohr 20 eingeführten Druckstempels wird eine axiale Presskraft auf die Dichtungspackung 18 aufgebracht. Während des Anstehens der Presskraft wird auf der vom Presstempel beaufschlagten Seite der Dichtungspackung 18 durch Verstemmen oder Rollieren eine unmittelbar die Dichtungspackung 18 hintergreifende, mindesntens abschnittweise, vorzugsweise vollständig umlaufende zweite Auswölbung 31 aus dem Rohr 20 ausgedrückt. Nach Herausziehen des Druckstempels wird im Abstand von der zweiten Auswölbung 31 durch Verstemmen oder Rollieren eine nach innen vorstehende, vorzugsweise vollständig umlaufende dritte Auswölbung 32 ausgedrückt. Das Isolierstück 15 wird auf die Anschlussleiter 121 aufgefädelt und in das Rohr 20 bis zum Anschlag an die dritte Auswölbung 32 eingeschoben. Auf der Rückseite des Isolierstücks 22 wird durch Verstemmen oder Rollieren eine das Isolierstück 22 hintergreifende, vorzugsweise vollständig umlaufende vierte Auswölbung 33 ausgedrückt. In das noch offene Ende des Rohrs 20 wird der Dichtungskörper 23, in dem ein vom Isoliermantel 122 ummantelter Bereich der Anschlussleiter 121 geführt ist, so weit eingeschoben, bis er an der vierten Auswölbung 33 anschlägt. Dann wird durch Eindrücken der beiden Einwölbungen 24, 25, was vorzugsweise mittels Rollieren vorgenommen wird, der Dichtungskörper 23 im Rohr 20 auch gegen axiales Verschieben verpresst.
The gas sensor described above is manufactured as follows:
In a pipe present as a semi-finished product 20 At a defined point, a radially outwardly projecting sealing flange 29 by upsetting the tube 20 formed. In the pipe section between the tubesheet 141 and the sealing flange 19 is by caulking or rolling an inwardly projecting, at least in sections, preferably completely encircling bulge 30 brought in. That the sealing flange 29 closer pipe end is leaving a central opening 19 to a tube sheet 141 crimped. The sensor element 11 comes with correctly positioned deflated packing 18 and with on the terminal-side end portion 112 contacted connecting conductors 121 the connection line 12 from the tube bottom 141 turned away side of the pipe 20 pushed in until the gasket pack 18 at the bulge 30 strikes. By means of one in the pipe 20 introduced plunger is an axial pressing force on the gasket 18 applied. During the application of the pressing force is on the acted upon by the ram temple side of the packing 18 by caulking or rolling a directly the packing 18 engaging behind, at least in sections, preferably completely encircling second bulge 31 out of the pipe 20 expressed. After pulling out the plunger is at a distance from the second bulge 31 by caulking or rolling an inwardly projecting, preferably completely encircling third bulge 32 expressed. The insulating piece 15 is on the connecting wires 121 Threaded and into the pipe 20 until the stop on the third bulge 32 inserted. On the back of the insulating piece 22 is by caulking or rolling a insulating piece 22 engaging behind, preferably completely encircling fourth bulge 33 expressed. In the still open end of the pipe 20 becomes the seal body 23 in which one of the insulating jacket 122 sheathed area of connection conductors 121 is guided, pushed so far, until he at the fourth bulge 33 strikes. Then by pushing in the two indentations 24 . 25 , which is preferably done by means of rolling, the sealing body 23 in the pipe 20 also pressed against axial displacement.

Anstelle des Verpressens der Dichtungspackung 18 mit einem Druckstempel während des Ausdrückens der zweiten Auswölbung 31 aus dem Rohr 20, kann auch das die Auswölbung 31 herstellende Rollierwerkzeug zur Verpressung der Dichtungspackung 18 eingesetzt werden, indem das Rollierwerkzeug eine axiale Kraftkomponente beim Rollieren erzeugt, die die Auswölbung 31 in Richtung zur ersten Auswölbung 30 hin ausdrückt.Instead of pressing the packing 18 with a plunger during the ejection of the second protrusion 31 out of the pipe 20 , that too can be the bulge 31 producing roller burnishing tool for pressing the packing 18 be used by the roller burnishing tool generates an axial force component during rolling, which the bulge 31 towards the first bulge 30 is expressed.

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.The Invention can also be used advantageously in gas sensors be, z. B. as nitrogen oxide sensors, the concentration of nitrogen oxides detect in the exhaust of internal combustion engines or internal combustion engines or designed as a temperature meter for detecting the exhaust gas temperature.

Claims (13)

Gasmessfühler zur Bestimmung einer physikalischen Eigenschaft eines Messgases, insbesondere dessen Temperatur oder der Konzentration einer Gaskomponente in einem Gasgemisch, mit einem Sensorelement (11), das einen dem Messgas ausgesetzten, messgasseitigen Endabschnitt (111) und einen zur Kontaktierung von Anschlussleitern (121) einer elektrischen Anschlussleitung (12) dienenden, anschlussseitigen Endabschnitt (112) aufweist und zwischen den Endabschnitten (111, 112) eine Dichtungspackung (18) trägt, mit einem insbesondere rohrförmigen Gehäuseteil (15), in dem das Sensorelement (11) durch Einpressen der Dichtungspackung (18) fixiert ist, mit einem den messgasseitigen Endabschnitt (111) des Sensorelements (11) mit Abstand umschließenden Schutzrohr (14), das sich an das messgasseitige Ende des Gehäuseteils (15) anschließt, mit einer den anschlussseitigen Endabschnitt (112) des Sensorelements (11) mit Abstand umschließenden Schutzhülse (16), die sich an das anschlussseitige Ende des Gehäuseteils (15) anschließt, und mit einem von der Schutzhülse (16) an deren vom Gehäuseteil (15) abgekehrten Ende sich fortsetzenden Mantelrohr (17), in dem ein die Anschlussleiter (121) führendes Isolierstück (22) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass Schutzrohr (14), Gehäuseteil (15), Schutzhülse (16) und Mantelrohr (17) von Rohrabschnitten eines einstückigen Rohrs (20) gebildet sind und dass zwischen den Rohrabschnitten ins Rohrinnere hineinragende, mindestens abschnittweise umlaufende Auswölbungen (3033) aus dem Rohr (20) ausgedrückt sind, die einerseits die Dichtungspackung (18) axial einspannen und andererseits das Isolierstück (22) axial unverschieblich festlegen.Gas sensor for determining a physical property of a measurement gas, in particular its temperature or the concentration of a gas component in a gas mixture, with a sensor element ( 11 ), a measuring gas exposed to the measuring gas side end portion ( 111 ) and a contact for connecting conductors ( 121 ) of an electrical connection line ( 12 ), terminal-side end portion ( 112 ) and between the end sections ( 111 . 112 ) a packing ( 18 ), with a particular tubular housing part ( 15 ), in which the sensor element ( 11 ) by pressing the packing ( 18 ) is fixed, with a measuring gas side end portion ( 111 ) of the sensor element ( 11 ) by far enclosing protective tube ( 14 ), which adjoins the measuring gas side end of the housing part ( 15 ), with a terminal end portion ( 112 ) of the sensor element ( 11 ) by far enclosing protective sleeve ( 16 ), which adjoin the connection-side end of the housing part ( 15 ), and with one of the protective sleeve ( 16 ) on the housing part ( 15 ) facing away from the end continuing jacket tube ( 17 ), in which a connecting conductor ( 121 ) leading insulating piece ( 22 ), characterized in that protective tube ( 14 ), Housing part ( 15 ), Protective sleeve ( 16 ) and jacket tube ( 17 ) of pipe sections of a one-piece pipe ( 20 ) are formed and that between the pipe sections into the pipe interior, at least partially circumferential bulges ( 30 - 33 ) out of the pipe ( 20 ), on the one hand the packing ( 18 ) axially clamp and on the other hand, the insulating piece ( 22 ) set axially immovable. Gasmessfühler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswölbungen (3033) durch Verstemmen oder Rollieren eingebracht sind.Gas sensor according to claim 1, characterized in that the bulges ( 30 - 33 ) are introduced by caulking or rolling. Gasmessfühler nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass außen an einem der Rohrabschnitte, vorzugsweise an dem das Gehäuseteil (15) bildenden Rohrabschnitt, ein Dichtflansch (29), vorzugsweise durch Stauchung des Rohrs (20), einstückig angeformt ist.Gas sensor according to claim 1 or 2, characterized in that on the outside of one of the pipe sections, preferably on which the housing part ( 15 ) forming pipe section, a sealing flange ( 29 ), preferably by compression of the tube ( 20 ), is integrally formed. Gasmessfühler nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtflansch (20) zwei axial übereinanderliegende, einstückig über einen Flanschbogen (293) verbundene Flanschschenkel (291, 292) aufweist und dass die Flanschschenkel (291, 292) durch über den Umfang verteilt angeordnete Schweißpunkte axial aneinander festgelegt sind.Gas sensor according to claim 3, characterized in that the sealing flange ( 20 ) two axially superimposed, integrally via a flange ( 293 ) connected flanged legs ( 291 . 292 ) and that the flange legs ( 291 . 292 ) arranged over the circumference angeord nete welding points are axially fixed to each other. Gasmessfühler nach einem der Ansprüche 1–4, dadurch gekennzeichnet, dass am freien Ende des das Schutzrohr (14) bildenden Rohrabschnitts ein Rohrboden (141) unter Freilassung einer zentralen Gasdurchtrittsöffnung (19) umbördelt ist.Gas sensor according to one of claims 1-4, characterized in that at the free end of the protective tube ( 14 ) forming pipe section a tube sheet ( 141 ) leaving a central gas passage opening ( 19 ) is beaded. Gasmessfühler nach einem der Ansprüche 1–5, dadurch gekennzeichnet, dass das Isolierstück (22) eine Mehrzahl von mittig aneinanderliegenden Isolierscheiben (34) aufweist, die jeweils für jeden Anschlussleiter (121) eine Durchgangsbohrung (35) aufweisen.Gas sensor according to one of claims 1-5, characterized in that the insulating piece ( 22 ) a plurality of centrally adjacent insulating ( 34 ), each for each connecting conductor ( 121 ) a through hole ( 35 ) exhibit. Gasmessfühler nach einem der Ansprüche 1–6, dadurch gekennzeichnet, dass in das offene Ende des Rohrs (20) ein die Anschlussleiter (121) umschließender Dichtungskörper (23) eingesetzt und mit dem Rohr (20), vorzugsweise durch Rollieren, verpresst ist.Gas sensor according to one of claims 1-6, characterized in that in the open end of the tube ( 20 ) one the connecting conductors ( 121 ) enclosing sealing body ( 23 ) and with the pipe ( 20 ), preferably by rolling, is pressed. Gasmessfühler nach einem der Ansprüche 1–7, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtungspackung (18) zwei Isolierbuchsen (26, 27), vorzugsweise aus einem keramischem Material, und mindestens eine zwischen den Isolierbuchsen (26, 27) liegende Dichtungsscheibe (28), vorzugsweise aus Steatit, aufweist.Gas sensor according to one of claims 1-7, characterized in that the gasket ( 18 ) two insulating bushes ( 26 . 27 ), preferably of a ceramic material, and at least one between the insulating bushes ( 26 . 27 ) lying gasket ( 28 ), preferably of steatite. 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 dem Messgas ausgesetzten, messgasseitigen Endabschnitt (111) und einem zur Kontaktierung von Anschlussleitern (121) einer elektrischen Anschlussleitung (12) dienenden, anschlussseitigen Endabschnitt (112) und mit einer zwischen den Endabschnitten (111, 112) angeordneten Dichtungspackung (18) aufweist, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte: – in einem als Halbzeug vorliegenden Rohr (20) wird an einer definierten Stelle ein nach außen radial abstehender, umlaufender Dichtflansch (29) durch Stauchen des Rohrs (20) ausgeformt, – das eine Rohrende wird unter Belassung einer zentralen Durchtrittsöffnung (19) zu einem Rohrboden (141) umgebördelt, – im Rohrabschnitt zwischen dem Rohrboden (141) und dem Dichtflansch (29) wird durch Verstemmung oder Rollierung eine nach innen vorspringende, mindestens abschnittweise umlaufende Auswölbung (30) in das Rohr (20) eingebracht, – das Sensorelement (1 1) wird mit lagerichtig aufgeschobener Dichtungspackung (18) und mit auf seinem anschlussseitigen Endabschnitt (112) kontaktierten Anschlussleitern (121) der Anschlussleitung (12) von der vom Rohrboden (141) abgekehrten Seite des Rohrs (20) her eingeschoben, bis die Dichtungspackung (18) an der Auswölbung (30) anliegt, – durch Verstemmung oder Rollierung wird eine unmittelbar die Dichtungspackung (18) hintergreifende, mindestens abschnittweise umlaufende zweite Auswölbung (31) in das Rohr (20) eingebracht, – im Abstand von der zweiten Auswölbung (31) wird durch Verstemmung oder Rollierung eine nach innen vorstehende, mindestens abschnittweise umlaufende dritte Auswölbung (32) in das Rohr (20) eingebracht, – das Isolierstück (22) wird auf die Anschlussleiter (121) aufgefädelt und in das Rohr (20) bis zum Anschlag an die dritte Auswölbung (32) eingeschoben, und – auf der Rückseite des Isolierstücks (22) wird durch Verstemmung oder Rollierung eine das Isolierstück (22) unmittelbar hintergreifende, mindestens abschnittweise umlaufende vierte Auswölbung (33) in das Rohr (20) eingebracht.Method for producing a gas sensor for determining a physical property of a measuring gas, in particular its temperature or the concentration of a gas component in a gas mixture, comprising a sensor element ( 11 ) with a measuring gas-exposed, measuring gas-side end portion ( 111 ) and one for contacting contact leads ( 121 ) of an electrical connection line ( 12 ), terminal-side end portion ( 112 ) and one between the end sections ( 111 . 112 ) arranged sealing pack ( 18 ), characterized by the following method steps: - in a pipe present as a semi-finished product ( 20 ) is at a defined location a radially outwardly projecting, circumferential sealing flange ( 29 ) by upsetting the tube ( 20 ), - the one pipe end is leaving a central passage opening ( 19 ) to a tubesheet ( 141 ) flanged, - in the pipe section between the tubesheet ( 141 ) and the sealing flange ( 29 ) is by caulking or rolling an inwardly projecting, at least partially circumferential bulge ( 30 ) in the pipe ( 20 ), - the sensor element ( 1 1 ) is fitted with correctly positioned ( 18 ) and with on its connection-side end portion ( 112 ) contacted connecting conductors ( 121 ) of the connecting cable ( 12 ) from the tube bottom ( 141 ) facing away from the tube ( 20 ) until the packing ( 18 ) at the bulge ( 30 ), - by caulking or rolling a directly the packing ( 18 ) engaging behind, at least in sections circumscribing second bulge ( 31 ) in the pipe ( 20 ), - at a distance from the second bulge ( 31 ) is by caulking or rolling an inwardly projecting, at least partially circumferential third bulge ( 32 ) in the pipe ( 20 ), - the insulating piece ( 22 ) is applied to the connecting conductors ( 121 Threaded and into the tube ( 20 ) to the stop on the third bulge ( 32 ), and - on the back of the insulator ( 22 ) is by caulking or rolling an insulating piece ( 22 ) immediately behind, at least in sections circulating fourth bulge ( 33 ) in the pipe ( 20 ) brought in. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass während des Einbringens der zweiten Auswölbung (31) die Dichtungspackung (18) axial verpresst wird. A method according to claim 9, characterized in that during the introduction of the second bulge ( 31 ) the packing ( 18 ) is pressed axially. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die axiale Presskraft mit einem in das Rohr (20) eingeführten, auf die Dichtungspackung (18) aufgedrückten Druckstempel aufgebracht wird.A method according to claim 10, characterized in that the axial pressing force with a in the pipe ( 20 ), to the packing ( 18 ) applied pressure stamp is applied. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die axiale Presskraft mit einem die Auswölbung (31) aus dem Rohr (20) ausdrückenden Rollierwerkzeug aufgebracht wird.A method according to claim 10, characterized in that the axial pressing force with a the bulge ( 31 ) out of the pipe ( 20 ) expressing rolling tool is applied. Verfahren nach einem der Ansprüche 9–12, gekennzeichnet durch folgende weitere Verfahrensschritte: – auf die Anschlussleiter (121) wird ein Dichtungskörper (23) aufgefädelt und in das Rohr (20) bis zum Anschlag an die vierte Auswölbung (33) eingeschoben und – in dem vom Dichtungskörper (23) überdeckten Bereich des Rohrs (20) wird in Axialabstand von der vierten Auswölbung (33) am Rohr (20) mindestens eine Rollierung vorgenommen, um den Dichtungskörper (23) im Rohr (20) zu verpressen.Method according to one of claims 9-12, characterized by the following further method steps: - on the connection conductors ( 121 ) is a sealing body ( 23 Threaded and into the tube ( 20 ) to the stop on the fourth bulge ( 33 ) and - in which the sealing body ( 23 ) covered area of the tube ( 20 ) is at axial distance from the fourth bulge ( 33 ) on the pipe ( 20 ) at least one rolling to the sealing body ( 23 ) in the pipe ( 20 ) to be pressed.
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