DE102020102810B4

DE102020102810B4 - Verfahren zur Bearbeitung eines Mantelthermoelementkabels mit einem Strahlschneider

Info

Publication number: DE102020102810B4
Application number: DE102020102810.5A
Authority: DE
Inventors: Karsten Pietschmann; Andreas Schmidt; Heiko Lantzsch
Original assignee: Tesona GmbH and Co KG
Current assignee: TESONA GMBH & CO. KG, DE
Priority date: 2020-02-04
Filing date: 2020-02-04
Publication date: 2022-03-31
Anticipated expiration: 2040-02-05
Also published as: DE102020102810A1

Abstract

Verfahren zur Bearbeitung eines Mantelthermoelementkabels (1) mit einem metallischen Mantel (2) und einem von dem Mantel umgebenen Innenbereich (3) mit einem Strahlschneider (4), aufweisend zumindest die folgenden Schritte:
a) Positionieren des Mantelthermoelementkabels (1) relativ zu dem Strahlschneider (4), so dass ein Schneidstrahl (5) eine Mantelfläche (9) des Mantels tangiert;
b) Aktivieren des Strahlschneiders (4); und
c) Relativer Vorschub (16) des Mantelthermoelementkabels (1) und des Strahlschneiders (4) zueinander, so dass der metallische Mantel (2) von dem Schneidstrahl (5) entlang einer zumindest teilweise axialen Trennlinie (6) aufgetrennt wird, wobei der Vorschub (16) entlang der axialen Achse (7) des Mantelthermoelementkabels (1) erfolgt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bearbeitung eines Mantelthermoelementkabels mit einem metallischen Mantel und einem von dem Mantel umgebenen Innenbereich mit einem Strahlschneider. Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Temperatursensors.
Mantelthermoelementkabel mit einem metallischen Mantel kommen zum Beispiel als eine wichtige Komponente von Hochtemperatursensoren zur Messung von hohen Temperaturen zum Einsatz. Hochtemperatursensoren können dazu geeignet sein, Temperaturen größer 500 °C und mehr zu messen. Zum Schutz der empfindlichen Thermoelementkontakte eines Mantelthermoelementkabels werden die Thermoelementkontakte typischerweise durch einen metallischen Mantel ummantelt. Gleichzeitig werden die Thermoelementkontakte üblicherweise durch ein Isoliermaterial in einem Innenbereich gegenüber dem metallischen Mantel isoliert.
Thermoelementkabel werden normalerweise als Strangmaterial hergestellt und dann konfektioniert, um das Thermoelementkabel in einem Temperatursensor zu verbauen. Mit dem Begriff „Konfektionieren“ ist hier gemeint, dass das Thermoelementkabel mit der gewünschten Länge von dem Strangmaterial abgeschnitten wird. Dann ist es erforderlich, Thermoelementkontakte im Inneren des Mantelthermoelementkabels an einem Ende frei zu legen, um die Thermoelementkontakte mit anderen Bauteilen verbinden zu können, z.B. mit der Sensorelektronik eines Temperatursensors.
JP 2012-110 112 A offenbart ein Kabel, umfassend eine Hülse und in der Hülse befindliche Drähte, wobei eine Vorrichtung auf die Hülse derart wirkt, dass sich der Durchmesser der Hülse vergrößert, sodass der Zwischenraum zwischen der Hülse und den Drähten vergrößert und eine ringförmige Trennlinie von einem Schneidestrahl erzeugt wird.
DE 10 2010 034 427 A1 betrifft einen gekapselten elektrischen Anschluss für beispielweise ein Mantelthermoelement mit einem metallischen Mantel.
WO 2011 / 055 785 A1 beschreibt eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Schneiden der Isolierung eines Drahtes mittels zwei gegenüberliegender Linsen, die sich rechts, links, oben und unten bewegen können. Somit können die von den Linsen fokussierten Laserstrahlen Fokuspunkte entlang dem Kreisumfang der Isolierung bilden, sodass eine ringförmige Trennlinie gebildet wird.
EP 1 228 834 A1 bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Oberflächenbehandlung eines Kabels, umfassend eine Mehrzahl von Laserdioden (la, ... ,1h), die an einem ringförmigen Montagekörper nebeneinander angeordnet sind, wobei sich das Kabel in der Mitte des Montagekörpers befindet und die Strahlen der Dioden senkrecht oder mit einem Neigungswinkel δ auf die Kabeloberfläche auftreffen. Dabei dient der Winkel δ zur Vermeidung des Auftreffens des Laserstrahlens der jeweiligen Dioden auf ihren benachbarten Dioden.
DE 199 58 763 C1 betrifft ein Verfahren zum Abisolieren und/oder Trennen einer mineralisolierten Leitung mit einem metallischen Mantelrohr, wobei mindestens eine ringförmige Trennlinie und mindestens eine lineare Trennlinie auf dem Mantelrohr von mindestens einem Laserschneider erzeugt werden. Dabei trifft der Laserstrahl des Laserschneiders mit einer eingestellten Eintauchtiefe auf das Mantelrohr auf.
US 2018 / 0 059 350 A1 beschreibt ein optisches Kabel, umfassend ein Pufferrohr, dessen äußere Oberfläche ein Vertiefungsmuster zum Quetschschutz aufweist, wobei das Vertiefungsmuster durch einen Laserstrahl derart erzeugt wird, dass der Laserstrahl mit einer Eintauchtiefe auf der Oberfläche des Pufferrohrs auftrifft, wobei die Eintauchtiefe kleiner als die Dicke des Pufferrohrs ist.
Hiervon ausgehend liegt der hier offenbarten Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Bearbeitung eines Mantelthermoelementkabels bereitzustellen, mit welchem die Thermoelementkontakte freigelegt werden können.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch ein Verfahren nach der Lehre des Anspruchs 1. Bevorzugte und vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in den auf das Verfahren rückbezogenen Unteransprüchen angegeben. Die einzelnen Ausgestaltungen können einzeln oder in Verbindung miteinander eingesetzt werden.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bearbeitung eines Mantelthermoelementkabels mit einem metallischen Mantel und einem von dem Mantel umgebenen Innenbereich mit einem Strahlschneider aufweisend zumindest die folgenden Schritte:

a) Positionieren des Mantelthermoelementkabels relativ zu dem Strahlschneider, so dass ein Schneidstrahl eine Mantelfläche des Mantels tangiert;
b) Aktivieren des Strahlschneiders; und
c) Relativer Vorschub des Mantelthermoelementkabels und des Strahlschneiders zueinander, so dass der metallische Mantel von dem Schneidstrahl entlang einer zumindest teilweise axialen Trennlinie aufgetrennt wird, wobei der Vorschub entlang der axialen Achse des Mantelthermoelementkabels erfolgt.

Das Mantelthermoelementkabel mit metallischem Mantel wird in der Temperaturmesstechnik eingesetzt, insbesondere finden sie Anwendung als Temperatursensoren für die Messung hoher Temperaturen. Das Mantelthermoelementkabel kann unterschiedliche Form und Länge haben. Bevorzugt hat es die Form eines Zylinders.
Das beschriebene Verfahren ist bevorzugt für verschiedene Arten von Mantelthermoelementkabeln universal einsetzbar.
Mantelthermoelementkabel sind, wie weiter oben schon ausgeführt, als Strangmaterial verfügbar. Für die Herstellung eines Temperatursensors wird ein Stück Mantelthermoelementkabel in der für den jeweiligen Temperatursensor benötigten Länge konfektioniert, das heißt zurechtgeschnitten. Die Länge richtet sich beispielsweise danach, wie groß der Abstand ist zwischen dem Punkt, an dem mit dem Temperatursensor eine Temperaturmessung erfolgt und dem Ort, an dem die Sensorelektronik angeordnet ist.
Ein Mantelthermoelementkabel hat üblicherweise einen metallischen Mantel und mindestens zwei in dem metallischen Mantel angeordnete Thermoelementkontakte. Die mindestens zwei Thermoelementkontakte sind aus unterschiedlichen Metallen, die unterschiedliche elektrochemische Potentiale aufweisen. Eine Temperaturdifferenz zwischen einer Referenzmessstelle an einem Ende des Mantelthermoelementkabels und einer Messstelle an dem anderen Ende führt in Thermoelementkontakten zu unterschiedlichen temperaturinduzierten Spannungen, die an der Referenzmessstelle messbar sind. An dem Ende an der Messstelle sind die beiden Thermoelementkontakte miteinander verbunden. An dem gegenüberliegenden Ende sind die Thermoelementkontakte mit einer Sensorelektronik verbunden. Mit dieser Anordnung kann eine Temperaturbestimmung durchgeführt werden. Gegebenenfalls wird dazu auch noch eine mit einem Referenztemperatursensor gemessene Referenztemperatur gemessen. Dann wird eine aus den induzierten Spannungen an den Thermoelementkontakten berechnete Thermospannung = Temperaturdifferenz mit der Referenztemperatur verrechnet, um eine absolute Temperatur an der Messstelle zu bestimmen.
Der metallische Mantel ist insbesondere nach Art eines Rohres ausgeführt. Der metallische Mantel ist beispielsweise aus Edelstahl.
Die Thermoelementkontakte sind, wie weiter oben schon ausgeführt, aus verschiedenen metallischen Materialien, folgende Materialpaarungen kommen beispielsweise in Betracht:

- Platin-Rhodium / Platin (Typ S),
- Eisen / Kupfer-Nickel (Typ J),
- Nickel-Chrom / Nickel (Typ K), oder
- Nickel-Chrom-Silicium /Nickel-Silicium (Typ N).

Die verschiedenen Materialpaarungen eigenen sich für unterschiedliche Anwendungen, beispielsweise für unterschiedliche zu messende Temperaturbereiche und Temperaturgenauigkeiten.
Die Thermoelementkontakte sind in dem Innenbereich angeordnet, der von dem metallischen Mantel umgeben ist. Die Thermoelementkontakte sind von dem metallischen Mantel bevorzugt durch ein in dem Innenbereich angeordnetes Isoliermaterial isoliert. Dieses Material kann beispielsweise ein Keramikmaterial sein.
Das Mantelthermoelementkabel kann insbesondere durch ein Ziehverfahren hergestellt werden. Dabei wird der Durchmesser des Mantelthermoelementkabels immer weiter reduziert. Der Mantel, der Innenbereich und die Thermoelementkontakte verformen sich dabei gemeinsam, so dass Mantelthermoelementkabel mit sehr kleinem Durchmesser hergestellt werden können, beispielsweise unter 5 mm [Millimeter], oder sogar unter 3 mm, besonders bevorzugt unter 2 mm.
Die Wandstärke des metallischen Mantels beträgt bevorzugt zwischen 10 % und 20 % des Außendurchmessers, in besonderen Fällen bis zu 30 % oder sogar bis zu 45 % des Außendurchmessers. Bei einem Außendurchmesser von 5 mm kann die Wandstärke demnach zwischen 0,5 mm und 1 mm betrage. Der metallischen Mantel hat dementsprechend einen Innendurchmesser zwischen 4 mm und 3 mm und in den beschriebenen besonderen mit sehr dicken Wänden geht der Innendurchmesser bis zu 2 mm oder sogar bis auf 0, 5 mm runter.
Ein Kontaktdurchmesser der Thermoelementkontakte beträgt zwischen 10 % bis 20 % des Außendurchmessers und in den beschriebenen besonderen Fällen mit besonders dicken (Außen)-Mänteln bis runter zu weniger als 2%, ggf. sogar 1% des Außendurchmessers. In dem Fall, dass der Kontaktdurchmesser zwischen 10 % und 20 % des Außendurchmessers beträgt in Kombination mit einem Außendurchmesser von 5 mm betragen die Kontaktdurchmesser also zwischen 0,5 mm und 1 mm.
Der kleinste Abstand zwischen den Thermoelementkontakten, die in einer Kontaktebene in dem Mantelthermoelementkabel nebeneinander liegen beträgt zwischen 10 bis 20 % des Außendurchmesser. In dem beschriebenen Fall des Außendurchmessers von 5 mm also zwischen 1 mm und 0,5 mm.
Durch die beschriebenen Größen- und Dickenverhältnisse ergibt sich eine sehr große Stabilität des metallischen Mantels während die Thermoelementkontakte des Mantelthermoelementkabels eher filigran und empfindlich sind. Aus diesem Grund ist es besonders vorteilhaft, das beschriebene Verfahren zu verwenden, mit welchem die Thermoelementkontakte schonend freigelegt werden können.
Insbesondere muss eine Entfernung des Mantels mit geringen Kräften erfolgen, denn durch einwirkende Kräfte besteht die Gefahr die Thermoelementkontakte zu beschädigen oder sogar zu zerstören.
Beim Verfahrensschritt a) ist mit dem Begriff „Tangieren“ gemeint, dass der Schneidstrahl des Strahlschneiders wie eine Tangente der Mantelfläche verläuft. Der Schneidstrahl berührt und schneidet von der Oberfläche des metallischen Mantels aus in das Mantelthermoelementkabel mit einer bestimmten Schnitttiefe. Die Schnitttiefe bestimmt, wie weit der Strahl von der Oberfläche des metallischen Mantels in das Mantelthermoelementkabel eindringt. Die Schnitttiefe hängt beispielsweise von der Eigenschaft (z.B. Durchmesser) des Schneidstrahls ab, welcher je nach Bedarf einstellbar ist. Die Schnitttiefe ist bevorzugt so gewählt, dass diese der Dicke des metallischen Mantels entspricht. So wird sichergestellt, dass der metallische Mantel von dem Strahlschneider vollständig durchtrennt wird und gleichzeitig der Innenbereich bzw. die Thermoelementkontakte von dem Strahlschneider nicht beschädigt werden.
Mit dem Aktivieren des Strahlschneiders in Schritt b) entsteht der Schneidstrahl und die Durchtrennung des Mantels beginnt.
Bevorzugt werden beim Verfahrensschritt c) das Mantelthermoelementkabel und/oder der Strahlschneider sich relativ zueinander zumindest teilweise entlang einer Achse des Mantelthermoelements vorgeschoben. Durch diese relativ Vorschubbewegung wird eine zumindest teilweise axiale Trennlinie auf den Mantel durch den Schneidstrahl erzeugt. Die Trennlinie verläuft beispielsweise zumindest teilweise parallel zu der Bewegungsrichtung des Vorschubs. Sie kann als Linie angesehen werden, die durch die Schnittpunkte (Berührungspunkte) zwischen dem Schneidstrahl und dem Mantel des Mantelthermoelementkabels definiert wird, die während der Vorschubbewegung auftreten.
Besonders bevorzugt ist das Verfahren, wenn der Strahlschneider ein Laserschneider ist. Es sind natürlich auch andere Arten von Strahlschneidern anwendbar. Mögliche Arten von Strahlschneidern, die für das beschriebene Verfahren gegebenenfalls anwendbar sind, sind beispielsweise Wasserstrahlschneider oder Plasmaschneider.
Es hat sich herausgestellt, dass ein metallischer Mantel eines Mantelthermoelementkabels mit einem Laserschneider sehr gut aufgetrennt werden kann.
Weiterhin vorteilhaft ist das Verfahren, wenn die Positionierung in Schritt a) so erfolgt, dass der Schneidstrahl den Innenbereich des Mantelthermoelementkabels nicht tangiert.
Wie weiter oben bereits ausgeführt, sind in dem Innenbereich die Thermoelementkontakte angeordnet, die nicht beschädigt werden sollen. Darüber hinaus kann der Innenbereich beispielsweise elektrisch isolierende Materialien (beispielsweise Keramik) umfassen, die die Thermoelementkontakte umgeben und schützen. Bevorzugt werden solche elektrisch isolierenden Materialien durch den Schneidstrahl auch nicht beschädigt. Solche elektrisch isolierenden Materialien werden gegebenenfalls in einem nachgelagerten Verarbeitungsschritt entfernt.
Weiterhin vorteilhaft ist das Verfahren, wenn der Schneidstrahl in Schritt a) in einem rechten Winkel zu einer Achse des Mantelthermoelementkabels positioniert wird.
Die Achse des Mantelthermoelementkabels beschreibt eine Ausrichtung des Mantelthermoelementkabels in dem Bereich, in dem das beschriebene Verfahren stattfindet. Dies ist der Bereich, in dem der Schneidstrahl des Strahlschneiders auf das Mantelthermoelementkabel einwirkt und gegebenenfalls auch die unmittelbare Umgebung dieses Bereichs. Durch eine Anordnung von Schneidstrahl und Achse des Mantelthermoelementkabels in einem rechten Winkel zueinander kann durch eine axiale Verschiebung entlang der Achse die Länge der Trennlinie besonders präzise eingestellt werden.
Weiterhin vorteilhaft ist das Verfahren, wenn der Strahlschneider an einem Ende des Mantelthermoelementkabels oder vor einem Ende des Mantelthermoelementkabels aktiviert wird und Schritt c) so erfolgt, dass eine sich ausgehend von dem Ende des Mantelthermoelementkabels erstreckende, zumindest teilweise axiale Trennline des metallischen Mantels entsteht.
Der Strahlschneider wird im Verfahrensschritt b) aktiviert und der Strahlschneider befindet sich bei der Aktivierung an einem Ende des Mantelelementkabels oder vor einem Ende des Mantelthermoelementkabels, damit vor Beginn des relativen Vorschubs im Verfahrensschritt c) das Mantelthermoelementkabel noch nicht von dem Schneidstrahl bearbeitet wird. Die Bearbeitung des Mantelthermoelementkabels beginnt bevorzugt erst, wenn der relative Vorschub in Gang gesetzt wurde.
Durch den Vorschub entsteht eine zumindest teilweise axiale Trennlinie des metallischen Mantels, welche sich ausgehend von dem Ende des Mantelthermoelementkabels zumindest teilweise entlang der Achse des Mantelthermoelementkabels erstreckt, wobei der metallische Mantel von dem Schneidstrahl entlang dieser zumindest teilweise axialen Trennlinie aufgetrennt wird.
Weiterhin vorteilhaft ist das Verfahren, wenn die zumindest teilweise axiale Trennlinie sich von dem Ende ausgehend zwischen 5 mm [Millimeter] und 15 mm weit entlang einer Achse des Mantelthermoelementkabels erstreckt.
Ausgehend von dem Ende eines Mantelthermoelementkabels entlang einer Achse des Mantelthermoelementkabels wird die Länge der zumindest teilweisen Trennlinie in der axialen Richtung definiert. Die Länge der zumindest teilweise axialen Trennlinie kann auch länger als 15 mm oder kürzer als 5 mm sein. Es hat sich allerdings herausgestellt, dass durch eine axiale Trennung zwischen 5 mm und 15 mm eine gute Zugänglichkeit der Thermoelementkontakte erreicht wird, wobei gleichzeitig ein relativ geringer Ausschuss an Mantelthermoelementkabel entsteht.
Weiterhin vorteilhaft ist das Verfahren, wenn der Vorschub in Schritt c) entlang einer Achse des Mantelthermoelementkabels erfolgt.
Wenn der Vorschub in Verfahrensschritt c) entlang einer Achse des Mantelthermoelementkabels ausgeführt wird, verläuft die Bewegungsrichtung des Vorschubs parallel zu der Achse des Mantelthermoelementkabels.
Es ist auch möglich, dass der Vorschub in einer schrägen Ausrichtung zur Achse des Mantelthermoelementkabels erfolgt, wobei dann gleichzeitig zu dem axialen Vorschub auch eine seitliche Verschiebung des Strahlschneiders relativ zum Mantelthermoelementkabel auftritt. Insbesondere bei einem Laserstrahlschneider ist ein seitlicher Abstand für die Funktion des Strahlschneiders von untergeordneter Bedeutung, so dass eine seitliche Verschiebung unkritisch zu bewerten ist.
In weiteren Ausführungsvarianten ist der Strahlschneider relativ zu dem Mantelthermoelementkabel örtlich fest positioniert. Ein relativer Vorschub in Schritt c) wird dadurch realisiert, dass der Strahlschneider an der festen Position gedreht wird und der Schneidstrahl dabei den metallischen Mantel entlang der Trennlinie auftrennt. Weiterhin vorteilhaft ist das Verfahren, wenn während des Vorschubs eine Drehung des Mantelthermoelementkabels um eine Achse erfolgt, und die zumindest teilweise axiale Trennlinie nach Art einer Spirale um die Mantelfläche herum verläuft.
Durch eine Abstimmung der Vorschubgeschwindigkeit entlang der Achse des Mantelthermoelementkabels und der Geschwindigkeit der Drehung kann der Winkel des spiralförmigen Verlaufs relativ zu einer Umfangsrichtung des Mantelthermoelementkabels festgelegt werden. Durch die Spiralform der Trennlinie entsteht bevorzugt ein ebenfalls spiralförmiger Abschnitt des metallischen Mantels, der von dem Innenbereich des Mantelthermoelements abgewickelt werden kann, um diesen spiralförmigen abgetrennten Mantelabschnitt des metallischen Mantels zu entfernen.
Besonders vorteilhaft ist das Verfahren, wenn die (spiralförmige) zumindest teilweise axiale Trennlinie eine Steigung von weniger als 70° aufweist. Durch die Steigung der spiralförmigen zumindest teilweisen axialen Trennlinie kann beeinflusst werden, wie stark die Spiralform des spiralförmigen abgetrennten Mantelabschnittes ausgeprägt ist.
In bevorzugten Ausführungsvarianten beträgt die Steigung weniger als 40° (Winkelgrad) und besonders bevorzugt sogar weniger als 15° oder sogar weniger als 10°.
Bevorzugt ist die Steigung so gewählt, dass der spiralförmig abgetrennte Mantelabschnitt (lokal) (in axialer Richtung des Mantelthermoelementkabels) eine maximale Breite von der halben Länge des Bereichs hat, in welchem der metallische Mantel von dem Mantelthermoelementkabel abgetrennt wird. Bevorzugt umläuft der abgetrennte Mantelabschnitt dabei den Umfang des Mantelthermoelementkabels mindestens zwei mal, besonders bevorzugt mindestens drei mal und ganz besonders bevorzugt sogar mindestens fünf mal. Hierdurch kann der abgetrennte Mantelabschnitt mit leichter (das heißt mit reduzierter Krafteinwirkung) entfernt werden. Dies reduziert die Gefahr einer Beschädigung der Thermoelementkontakte beim Entfernen des abgetrennten Mantelabschnittes.
Weiterhin vorteilhaft ist das Verfahren, wenn nach oder vor Schritt c) folgender Schritt ausgeführt wird:

d) Drehen des Mantelthermoelementkabels um seine Achse, wobei eine umlaufende Trennlinie des Mantels und damit ein abgetrennter Mantelabschnitt entsteht.

Während des Schritt d) erfolgt insbesondere kein Vorschub entlang der Achse des Thermoelementkabels mehr. Es wird eine umlaufende Trennlinie zwischen dem abgetrennten Mantelabschnitt und dem restlichen Mantel erzeugt, welche sich lediglich in Umfangsrichtung des Mantelthermoelementes erstreckt.
Die Reihenfolge der Verfahrensschritte c) und d) kann ja nachdem welche weiteren Anforderungen bestehen festgelegt sein. Wenn zunächst der Verfahrensschritt c) erfolgt, dann erfolgt die Erzeugung der axialen Trennlinie in Schritt c) normalerweise vom Ende des Mantelthermoelementkabels zum Mantelthermoelementkabel hin. Wenn zunächst der Verfahrensschritt d) und anschließend der Verfahrensschritt c) erfolgt, dann erfolgt die Erzeugung der axialen Trennlinie normalerweise vom Mantelthermoelementkabel weg hin zu dem Ende des Mantelthermoelementkabels.
Nach dem Erreichen der erwünschten Länge der axialen Trennlinie (gewünschte Bearbeitungslänge) des Mantelthermoelementkabels wird der Vorschub in axialer Richtung gestoppt. Anschließend wird das Mantelelementkabel um seine Achse, beispielsweise um seine Mittelachse, gedreht, damit die beschriebene umlaufende Trennlinie des Mantels durch das Tangieren des Schneidstrahl mit dem Mantel entsteht. Das Wort „umlaufend“ bedeutet, dass nach einer Umdrehung des Mantelthermoelementkabels der erste Schnittpunkt auf dieser umlaufenden Trennlinie mit dem Schneidstrahl und ein letzter Schnittpunkt auf der umlaufenden Trennlinie mit dem Schneidstrahl zusammenfallen. Die umlaufende Trennlinie bildet somit die Form eines geschlossenen Kreises. Weiterhin vorteilhaft ist das Verfahren, wenn nach Schritt d) folgender Schritt ausgeführt wird:

e) Entfernen des abgetrennten Mantelabschnittes und Freilegen von Thermoelementkontakten im Innenbereich.

Das Entfernen des abgetrennten Mantelabschnittes umfasst bevorzugt ein Aufbiegen des abgetrennten Mantelabschnitts von dem Innenbereich bzw. eine Art Abwickeln des abgetrennten Mantelabschnittes von dem Innenbereich. Insbesondere dann, wenn durch eine Drehung des Mantelthermoelementkabels während des axialen Vorschubs eine spiralförmige axiale Trennlinie und ein spiralförmig abgetrennter Mantelabschnitt erzeugt wurde, kann der abgetrennte Mantelabschnitt nach Art einer Spirale von dem Innenbereich des Mantelthermoelementkabels abgewickelt werden.
Beim Freilegen der Thermoelementkontakte im Innenbereich wird bevorzugt auch Material entfernt, welches die Thermoelementkontakte im Innenbereich umgibt. Wie weiter oben schon ausgeführt kann dies beispielsweise ein Isoliermaterial sein, welches beispielsweise aus Keramik besteht, insbesondere eine mineralische Isolierung. Bevorzugt ist das Material in dem Innenraum porös und kann einfach entfernt werden. Gegebenenfalls wird das Material aus dem Innenraum herausgeklopft und/oder das Material wird durch Vibrationen und Bewegungen entfernt, die durch die Entfernung des abgetrennten Mantelabschnittes entstehen.
In bevorzugten Ausführungsvarianten ist eine mineralische Isolierung in dem Innenbereich porös. Dann ist es besonders bevorzugt, wenn die mineralische Isolierung mit einer geringen Staubentwicklung entfernt wird, besonders bevorzugt an einem Stück.
Insbesondere wenn die mineralische Isolierung nicht oder nur teilweise porös ist und eventuell auch eine Haftung der mineralischen Isolierung an dem metallischen Mantel, an den Thermoelementkontakten etc. existiert, ist es vorteilhaft, wenn bei der Entfernung keine oder nur geringe Momente auf die Thermoelementkontakte ausgeübt werden. Besonders bevorzugt ist, wenn Momente auf beide Thermoelementkontakte gleichmäßig ausgeübt werden. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass Momente nur senkrecht zu einer von den Thermoelementkontakten aufgespannten Kontaktebene ausgeübt werden.
In einer weiteren Ausführungsvariante erfolgt das Verfahren derart, dass vor Schritt b) eine Ausrichtung des Mantelthermoelementkabels derart erfolgt, dass eine Trennlinienposition der axialen Trennlinie entlang einer Umfangsrichtung des Mantelthermoelementkabels beabstandet von einer Kontaktebene positioniert ist, wobei die Kontaktebene von den Thermoelementkontakten aufgespannt wird.
Bevorzugt ist die Trennlinienposition der axialen Trennlinie sogar derart angeordnet bzw. die Ausrichtung derart erfolgt, dass ein größter möglicher Abstand zwischen der axialen Trennlinie und der Kontaktebene existiert. Dies kann bspw. dadurch erreicht werden, dass die axiale Trennlinie entlang der Umfangsrichtung des Mantelthermoelementkabels in einem Winkel von 90° zu der Kontaktebene angeordnet ist. Die Kontaktebene ist eine (gedachte Fläche), die durch die Thermoelementkontakte verläuft bzw. in der die Thermoelementkontakte liegen.
Durch eine geeignete Ausrichtung des Mantelthermoelementkabels, der Trennlinienposition und der axialen Trennlinie kann beispielsweise erreicht werden, dass ein Abstand zwischen dem Schneidstrahl und den Thermoelementkontakten vergrößert wird. Es kann mit einem stärkeren Schneidstrahl gearbeitet werden, der bei einer anderen Ausrichtung bereits zu einer Zerstörung der Thermoelementkontakte führen könnte. Insbesondere ist es auch möglich mit dem Schneidstrahl auch in den Innenbereich des Mantelthermoelementkabels (insbesondere bis in eine mineralische Isolierung) einzuschneiden. Hierfür sind dann allerdings Schneidstrahler mit einem Schneidstrahl notwendig, welche nicht nur den Mantel, sondern auch eine mineralische Isolierung einschneiden können.
Die Ausrichtung der Trennlinienposition bzw. der axialen Trennlinie in der beschriebenen Art und Weise ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn die axiale Trennlinie tatsächlich nur axial verläuft und keine andere Richtungskomponente aufweist und insbesondere sich nicht spiralförmig um das Mantelthermoelementkabel herum erstreckt. In diesen Varianten ist es so, dass die Trennlinienposition sich entlang der axialen Richtung des Mantelthermoelementkabels lokal ändert. Dadurch wird die positive Auswirkung der beschriebenen Ausrichtung zumindest teilweise negativ beeinträchtigt, weil Vorteile, die durch die Ausrichtung ermöglicht werden (beispielsweise die Möglichkeit des tieferen Einschnitts) durch die Drehung zumindest teilweise wieder aufgehoben werden.
Die Ausrichtung des Mantelthermoelementkabels erfordert eine geeignete Erkennung der Position Kontaktebene und/oder eine automatische Ausrichtung der Kontaktebene durch eine geeignete Führung des Mantelthermoelementkabels. Die Kontaktebene kann beispielsweise über eine vorgelagerte Erkennung der Thermoelementkontakte am Ende des Mantelthermoelementkabels erfolgen. In weiteren Ausführungsvarianten ist es auch möglich, dass das Mantelthermoelementkabel für das beschriebene Verfahren von einer beispielsweise von einer Rolle bzw. Spule bereit gestellt wird und bei der Bereitstellung (ggf. durch eine unterschiedliche Steifigkeit des Mantelthermoelementkabels in der Kontaktebene oder senkrecht zu der Kontaktebene) eine Ausrichtung des Mantelthermoelementkabels erfolgt bzw. sich das Mantelthermoelementkabel sich durch diese unterschiedlichen Steifigkeiten automatisch ausrichtet.
In einer weiteren Ausführungsvariante werden mindestens zwei axiale Trennlinien erzeugt bzw. der metallische Mantel wir entlang von mindestens zwei axialen Trennlinien aufgetrennt.
Für die Erzeugung von mindestens zwei axialen Trennlinien können mehrere Strahlschneider mit Schneidstrahlen eingesetzt werden, die gegebenenfalls parallel (gleichzeitig) auf das Mantelthermoelementkabel einwirken. Es ist auch möglich, dass die mindestens zwei axialen Trennlinien zeitlich hintereinander erzeugt werden, wobei besonders bevorzugt mehrere Vorschubbewegungen erfolgen, während welcher der mindestens eine Strahlschneider jeweils die Trennlinien erzeugt bzw. der Mantel entlang der jeweiligen Trennlinien aufgetrennt wird.
Besonders bevorzugt wird der metallische Mantel durch die mindestens zwei axialen Trennlinien so aufgeteilt, dass mehrere abgetrennte Mantelabschnitte entstehen, die bevorzugt jeweils die gleiche Größe bzw. insbesondere die gleiche Erstreckung in Umfangsrichtung aufweisen. Besonders bevorzugt werden zwei Trennlinien und zwei abgetrennte Mantelabschnitte erzeugt. In weiteren Ausführungsvarianten können auch drei oder mehr Trennlinien und abgetrennte Mantelabschnitte erzeugt werden. Die Erzeugung mehrerer abgetrennter Mantelabschnitte vereinfacht die Entfernung der abgetrennten Mantelabschnitte. Ggf. kann beim Entfernen der abgetrennten Mantelabschnitte auch ein Aufbiegen des abgetrennten Mantelabschnitts entfallen
Hier auch beschrieben werden soll ein Verfahren zur Herstellung eines Temperatursensors, wobei ein Mantelthermoelementkabel nach dem beschriebenen Verfahren bearbeitet wird, und anschließend freigelegte Thermoelementkontakte des Mantelthermoelementkabels mit einer Platine mit Sensorelektronik für den Temperatursensor elektrisch leitend verbunden werden.
Das beschriebene Verfahren ermöglicht eine besonders effiziente Herstellung eines Temperatursensors, wobei insbesondere auch auf manuelle Bearbeitungsschritte des Mantelthermoelementkabels verzichtet werden kann.
Hier auch beschrieben werden soll ein Temperatursensor, der gemäß dem Verfahren zur Herstellung eines Temperatursensors hergestellt wird.
Aufgrund der Tatsache, dass das beschriebene Verfahren mit besonders wenig manuellen Verarbeitungsschritten bzw. manuellen Bearbeitungsschritten auskommt, kann eine besonders hohe Qualität von Temperatursensoren, umfassend derartige Mantelthermoelementkabel, erreicht werden.
Die Erfindung sowie das technische Umfeld werden nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Es ist darauf hinzuweisen, dass die Figuren nur schematisch sind. Dies gilt insbesondere für die in den Figuren dargestellten Größenverhältnisse. Es zeigen:

1: ein Mantelthermoelementkabel mit axialer Trennlinie,
2: ein Mantelthermoelementkabel mit spiralförmiger Trennlinie,
3: ein Temperatursensor,
4: ein Ablaufdiagramm des beschriebenen Verfahrens,
5: ein weiteres Mantelthermoelementkabel mit einer spiralförmigen Trennlinie,
6: ein Querschnitt durch ein Mantelthermoelementkabel,
7: ein weiteres Mantelthermoelementkabel, und
8: ein weiteres Mantelthermoelementkabel.

1 zeigt ein zylinderförmiges Mantelthermoelementkabel 1, welches zwei Thermoelementkontakte 12 eingebettet in dem Innenbereich des Mantelthermoelementkabels 1 und einen metallischen Mantel 2 umfasst. In einem Abstand zu dem Mantelthermoelementkabel 1 ist ein Strahlschneider 4 angeordnet, der in der Lage ist, das Mantelthermoelementkabel 1 zu bearbeiten. Der Strahlschneider 4 kann z.B. ein Laserschneider sein. Das Mantelthermoelementkabel 1 und der Strahlschneider 4 sind so positioniert, dass nach dem Aktivieren des Strahlschneiders 4 der Schneidstrahl 5 senkrecht zu der Achse 7 des zylinderförmigen Mantelthermoelementkabels 1 steht und den metallischen Mantel 2 des Mantelthermoelementkabels 1 als eine Tangente berührt und schneidet. Die Achse 7 stellt hier die Mittelachse des Mantelthermoelementkabels 1 dar entlang welcher das Mantelthermoelementkabel 1 in dem Bereich ausgerichtet ist, der mit dem Strahlschneider 4 bzw. dem Schneidstrahl 5 bearbeitet wird. Der Schneidstrahl 5 ist bevorzugt so ausgerichtet und eingestellt, dass der metallische Mantel 2 des Mantelthermoelementkabels 1 durchtrennt wird, jedoch der Innenbereich 3 bzw. die Thermoelementkontakte 12 nicht beeinträchtigt werden. In dem Innenbereich 3 befindet sich bevorzugt eine mineralische Isolierung 41 in welcher eingebettet sich zwei Thermoelementkontakte 12 befinden. Durch eine geeignete Positionierung des Strahlschneiders 4 bzw. des Schneidstrahls 5 relativ zu dem Mantelthermoelementkabel 1 wird dazu eine Schnitttiefe 22 des Schneidstrahls 5 in das Mantelthermoelementkabel 1 eingestellt.
Nach dem Aktivieren des Strahlschneiders 4, beginnt die Bearbeitung des Mantelthermoelementkabels 1. In der Ausführungsvariante gemäß 1 ab einem Ende 8 des Mantelthermoelementkabels 1.
Gemäß dem Verfahrensschritt c) entsteht eine axiale Trennlinie 6 des metallischen Mantels 2, die sich ausgehend von dem Ende 8 entlang der Achse 7 erstreckt. Die axiale Trennlinie 6 wird durch den relativen Vorschub 16 des Mantelthermoelementkabels 1 und des Strahlschneiders 4 erzeugt.
Der relative Vorschub 16 kommt zustande, in dem z.B. der Strahlschneider 4 entlang der Achse 7 vorgeschoben wird, während das Mantelthermoelementkabel 1 still stehen bleibt; und/oder umgekehrt, dass der Strahlschneider 4 still stehen bleibt während das Mantelthermoelementkabel 1 entlang der Achse 7 vorgeschoben wird. In einer weiteren möglichen Ausführungsvariante werden das Mantelthermoelementkabel 1 und der Strahlschneider 4 gleichzeitig relativ zueinander entlang der Achse 7 vorgeschoben. Wichtig ist nur, dass ein relativer Vorschub 16 zwischen dem Mantelthermoelementkabel 1 und dem Strahlschneider 4 entlang der Achse 7 ausgeführt wird.
Anschließend (nach Verfahrensschritt c) bzw. zum Abschluss von Verfahrensschritt c)) wird der Vorschub des Strahlschneiders 4 gestoppt. Dies geschieht nachdem die axiale Trennlinie 6 durch den Vorschub eine gewünschte Länge 37 erreicht hat. Bevorzugt wird anschließend in dem Verfahrensschritt d) das Mantelthermoelementkabel 1 um die Achse 7 gedreht. Dabei wird der Strahlschneider 4 mit dem Schneidstrahl 5 weiter betrieben, sodass eine entlang einer Umfangsrichtung 24 des Mantelthermoelementkabels 1 umlaufende Trennlinie 10 des Mantels 2 entsteht.
Bevorzugt werden das Mantelthermoelementkabel 1 und der Strahlschneider 4 während der Verfahrensschritte c) und d) so positioniert, dass der Innenbereich 3 des Mantelthermoelementkabels 1 nicht durch den Schneidstrahl 5 tangiert bzw. beeinträchtigt wird.
In Kombination mit der axialen Trennlinie 6 und der umlaufenden Trennlinie 10 entsteht ein abgetrennter Mantelabschnitt 11. Gemäß Verfahrensschritt e) wird der abgetrennte Mantelabschnitt 11 von dem Mantelthermoelementkabel 1 entfernt. Dabei wird der abgetrennte Mantelabschnitt 11 bevorzugt aufgebogen bzw. abgeschält. Die Thermoelementkontakte sind im Innenbereich 3 des Mantelthermoelementkabels eingebettet, wobei der Innenbereich 3 aus elektrischen Isolationsmaterialien, wie z.B. Keramik, besteht. Anschließend können die Thermoelementkontakte 12 im Innenbereich 3 nach dem Entfernen der umgebenden Isolationsmaterialien freigelegt werden.
2 zeigt eine weitere Ausführungsvariante, des Mantelthermoelementkabels 1, welches mit dem beschriebenen Verfahren bearbeitet wird. 1 und 2 stimmen in vielen Teilen überein. Hier soll vor allem auf die Unterschiede der 2 gegenüber der 1 eingegangen werden. Ansonsten wird hier auf die Erläuterungen zur 1 verwiesen. Im Vergleich zu dem Mantelthermoelementkabel 1 in 1 wird hier im Verfahrensschritt c) das Mantelthermoelementkabel 1 während des relativen Vorschubs 16 entlang der Achse 7 des Mantelthermoelementkabels 1 um seine Achse 7 gedreht, sodass die durch den Strahlschneider entstandene axiale Trennlinie 6 nach Art einer zylindrischen Spirale um die Mantelfläche 9 herum verläuft. Der Verlauf dieser spiralförmigen Trennlinie 6 umfasst eine axiale Komponente, die parallel zu der Achse 7 des Mantelthermoelementkabels ausgerichtet ist und aus dem Vorschub 16 entlang der Achse 7 resultiert. Der Verlauf dieser spiralförmigen Trennlinie 6 umfasst weiter eine Drehkomponente aus der Drehung 17 des Mantelthermoelementkabels 1 um seine Achse 7. Somit ist die spiralförmige Trennlinie auch teilweise axial. Ein Winkel 23 der Trennlinie 6 zu einer Umfangsrichtung 24 des Thermoelementkabels 1 kann durch das Verhältnis aus Vorschubgeschwindigkeit in Richtung der Achse 7 und Drehgeschwindigkeit um die Achse 7 festgelegt werden. Der Vorschub 16 des Strahlschneiders 4 wird gestoppt, wenn die Trennlinie 6 eine gewünschte Länge in der axialen Richtung (entlang der Achse 7) erreicht hat. Das Mantelthermoelementkabel 1 dreht sich weiter um seine Achse 7 während der Vorschub 16 gestoppt wird, sodass eine umlaufende Trennlinie 10 auf dem Mantel 2 entsteht. In Kombination mit der spiralförmigen Trennlinie 6 und der umlaufenden Trennlinie 10 entsteht ein abgetrennter Mantelabschnitt 11, der ebenfalls eine spiralförmige Form hat. Aufgrund der spiralförmigen Trennlinie 6 unterscheidet sich die Form des Mantelabschnitts 11 in 2 von der Form des Mantelabschnitts 11 in 1. Durch die spiralförmige Trennlinie 6 ist es in besonders vorteilhafter Weise (insbesondere besonders leicht und schnell) möglich, den Mantel 2 von dem Mantelthermoelementkabel 1 abzutrennen. Gegebenenfalls kann der abgetrennte Mantelabschnitt 11 einfacher von dem Innenbereich 3 des Mantelthermoelementkabels 1 abgewickelt werden.
3 zeigt einen Temperatursensor 13, welcher ein Mantelthermoelementkabel 1 und eine Platine 14 mit integrierter Sensorelektronik umfasst. Das Mantelthermoelementkabel 1 ist konfektioniert (das heißt auf eine bestimmte Länge zugeschnitten) und hat zwei Enden 8. Das Mantelthermoelementkabel 1 ist nach dem beschriebenen Verfahren an einem Ende 8 bereits bearbeitet, sodass die Thermoelementkontakte 12 vom Innenbereich freigelegt und mit der Sensorelektronik 15 auf der Platine 14 verbunden sind. An dem gegenüber liegenden Ende 8 befindet sich die Messstelle 18 an der die Temperatur mit dem Mantelthermoelementkabel 1 gemessen werden kann. An diesem Ende sind die beiden Thermoelementkontakte 12 des Mantelthermoelementkabels 1 miteinander verbunden. An der Platine 14 sind die Thermoelementkontakte 12 mit der Referenzmessstelle 20 verbunden, deren Temperatur mit einem Referenztemperatursensor 21 überwacht werden kann. Über eine Thermo-spannung an den beiden Thermoelementkontakten 12 kann eine Temperaturdifferenz zwischen der Referenzmessstelle 20 und der Messstelle 18 ermittelt werden. Mit einer mit dem Referenztemperatursensor 21 gemessenen Referenztemperatur und der Temperaturdifferenz kann eine Absoluttemperatur an der Messstelle bestimmt werden.
4 zeigt ein Ablaufdiagramm des beschriebenen Verfahrens. Zu erkennen sind Verfahrensschritte a), b), c), d) und e), welche zeitlich hintereinander durchgeführt werden.
5: zeigt ein weiteres Mantelthermoelementkabel 1 mit einer spiralförmigen axiale Trennlinie 6. Auch bezüglich dieser Ausführungsvariante wird auf die Erläuterungen zu den 1 und 2 verwiesen. Die spiralförmige zumindest teilweise axiale Trennlinie 6 hat hier eine sehr niedrige Steigung 38. Diese Steigung 38 kann als Winkel zwischen der Umfangsrichtung 24 und der spiralförmigen zumindest teilweise axialen Trennlinie 6 verstanden werden. In dieser Ausführungsform umrundet die zumindest teilweise axiale Trennlinie 6 das Mantelthermoelementkabel 1 in Umfangsrichtung 24 mehrfach. Hierdurch ergib sich ein spiralförmiger abgetrennter Mantelabschnitt 11, wenn das beschriebene Verfahren entsprechend ausgeführt wurde. Dieser spiralförmige abgetrennte Mantelabschnitt 11 kann beispielsweise mit der Abwickelrichtung 25 angefangen von dem Anfangspunkt 39 hin zu dem Endpunkt 40 mit besonders geringer Krafteinwirkung abgewickelt werden. Zu erkennen ist, dass der spiralförmige abgetrennte Mantelabschnitt 11 den Umfang des Mantelthermoelementkabel 1 mehrfach umläuft. Insbesondere ist die notwendige Krafteinwirkung durch die spiralförmige Form des abgetrennten Mantelabschnittes 11 geringer, als wenn keine spiralförmige Form des abgetrennten Mantelabschnitts 11 vorliegen würde. Hierdurch kann eine höhere Sicherheit erreicht werden, dass die Thermoelementkontakte 12 beim Ablösen des abgetrennten Mantelabschnitts 11 intakt bleiben.
6 zeigt einen Querschnitt durch ein Mantelthermoelementkabel 1, das mit dem beschriebenen Verfahren bearbeitet wird. Die in der 6 dargestellten geometrischen Eigenschaften eines Mantelthermoelementkabels 1 im Querschnitt sind auf alle weiteren hier dargestellten Ausführungsvarianten von Mantelthermoelementkabeln übertragbar und gelten für diese Ausführungsvarianten dementsprechend ebenfalls. Zu erkennen sind der metallische Mantel 2 und die Thermoelementkontakte 12. Durch den Außendurchmesser 26 des Mantelthermoelementkabels 1, den Kontaktdurchmesser 27 der Thermoelementkontakte 12, die Manteldicke 28 des metallischen Mantels und Kontaktabstand 29 wird die kleinste Distanz 30 zwischen dem metallischen Mantel 2 und den Thermoelementkontakten 12 definiert.
Zur Orientierung ist hier auch der Strahlschneider 4 mit einem angedeuteten Schneidstrahl 5 eingezeichnet. Der Schneidstrahl 5 wirkt an einer Trennlinienposition 32 der axialen Trennlinie 6 auf den metallischen Mantel 2 ein und durchtrennt diesen. Dabei hat der Schneidstrahl 5 eine Schnitttiefe 22, die vorzugsweise der Manteldicke 28 entspricht, damit der Innenbereich 3 mit der mineralischen Isolierung 41 und vor allem die Thermoelementkontakte 12 durch den Schneidstrahl 5 nicht beschädigt werden bzw. intakt bleiben. Um dies zu unterstützen ist die Trennlinienposition 32 der axialen Trennlinie 6 hier in einer größten (möglichen) Distanz 31 zu einer Kontaktebene 33 angeordnet. Diese Kontaktebene 33 beschreibt eine Ebene, die durch die beiden Thermoelementkontakte 12 aufgespannt wird. Die Thermoelementkontakte 12 sind in der Kontaktebene 33 mit einem Kontaktabstand 29 zueinander angeordnet. Durch den Kontaktabstand 29, die Manteldicke 28 und die Kontaktdurchmesser 27 ergibt sich dann auch eine kleinste Distanz 30 zwischen den Thermoelementkontakten 12 und dem metallischen Mantel 2. Ausgehend von der Stelle der kleinsten Distanz 30 (in der Kontaktebene 33) ist die bevorzugte Trennlinienposition 32 der axialen Trennlinie 6 an der Stelle der größten Distanz 31 in einem Winkel 34 von 90° in Umfangsrichtung 24 des Mantelthermoelementkabels 1 angeordnet.
7 zeigt noch ein weiteres Mantelthermoelementkabel 1 in einer dreidimensionalen Ansicht, wobei hier Bedingungen gezeigt sind, die sich bei einer Ablösung der abgetrennten Mantelabschnitte 11 ergeben. Zu erkennen ist, dass die abgetrennten Mantelabschnitte 11 entlang von zwei axialen Trennlinien 6 und entlang der umlaufenden Trennlinie 10 von dem metallischen Mantel 2 abgetrennt liegen, so dass der Innenbereich 3 mit der mineralischen Isolierung 41 und den Thermoelementkontakten 12 mit der Länge 37 frei liegt.
Zu erkennen ist die Kontaktebene 33, die von der Position der Thermoelementkontakte 12 vorgegeben wird. Außerdem zu erkennen sind die Trennlinienpositionen 32 der beiden axialen Trennlinien 6. Zur verbesserten Darstellung sind die beiden axialen Trennlinien 6 hier jeweils an dem unteren abgetrennten Mantelabschnitt 11 dargestellt. Wenn die beiden abgetrennten Mantelabschnitte 11 gedanklich wieder an das Mantelthermoelementkabel 1 heran gesetzt werden, erkennt man die Positionen der axialen Trennlinien 6. Zu erkennen ist, dass die axialen Trennlinien 6 bzw. die Trennlinienpositionen 32 jeweils in einem Winkel 34 zur Kontaktebene 33 positioniert sind, der hier beispielhaft auch 90° beträgt. Die Ablösung der abgetrennten Mantelabschnitte 11 erfolgt bevorzugt in Richtung der hier dargestellten Trennbewegung 36. Besonders bevorzugt werden dabei Kräfte auf die Thermoelementkontakte 12 kontrolliert, um eine Beschädigung der Thermoelementkontakte 12 zu vermeiden. Besonders kritisch sind erste Biegemomente 35, die in der Kontaktebene 33 wirken, weil solche Biegemomente unterschiedliche Kräfte auf die beiden Thermoelementkontakte 12 aufbringt und dadurch die Gefahr einer zu großen Kraft auf wenigstens einen der Thermoelementkontakte 12 existiert. Zweite Biegemomente 42, die senkrecht zu der Kontaktebene 33 wirken, sind weit weniger kritisch.
8 zeigt ein weiteres Mantelthermoelementkabel 1, wobei hier bezüglich der Bezugszeichen ebenfalls auf die Erläuterung zu den vorstehenden Figuren verwiesen wird. In der 8 ist eine Art der Bearbeitung des Mantelthermoelementkabels 1 gezeigt, bei welcher zunächst die umlaufende Trennlinie 10 erzeugt wird, wobei eine Drehung 17 des Mantelthermoelementkabels 1 erfolgt während der Schneidstrahl 5 des Strahlschneiders 4 auf das Mantelthermoelementkabel 1 einwirkt. Die umlaufende Trennlinie 10 wird so erzeugt, dass der abgetrennte Mantelabschnitt 11 die gewünschte Länge 37 erhält. Sobald die umlaufende Trennlinie 10 vollständig erzeugt wurde, wird anschließend die axiale Trennlinie 6 mit dem Strahlschneider 4 und dem Schneidstrahl 5 erzeugt, wobei der Vorschub 16 nun in umgekehrter Richtung von der umlaufenden Trennlinie 10 hin zu dem Ende 8 des Mantelthermoelementkabels 1 produziert wird. Die Reihenfolge der Verfahrensschritte c) und d) ist demnach umgekehrt und zunächst wird Verfahrensschritt d) ausgeführt und anschließend der Verfahrensschritt c) In der Ausführungsvariante gemäß 8 ist außerdem gezeigt, dass zwei Strahlschneider 4 mit Schneidstrahlen 5 gleichzeitig auf das Mantelthermoelementkabel 1 einwirken, um axiale Trennlinien 6 bzw. die entsprechende Trennung zu erzeugen. Die zwei Schneidstrahler können auch parallel eingesetzt werden, um die umlaufende Trennline 10 zu erzeugen, wobei dann nur ein halbe Drehung 17 in Umfangsrichtung (um 180°) erforderlich ist, um eine vollständig umlaufende Trennung zu erreichen. Das in der 8 dargestellte Prinzip mit zwei Strahlschneidern 4 zu arbeiten und das dort dargestellte Prinzip, zunächst die umlaufende Trennlinie 10 zu erzeugen (Schritt d)) und dann die zumindest teilweise axiale Trennlinie (Schritt c)), sind unabhängig voneinander einsetzbar.
Bezugszeichenliste

1: Mantelthermoelementkabel
2: metallischer Mantel
3: Innenbereich
4: Strahlschneider
5: Schneidstrahl
6: zumindest teilweise axiale Trennlinie
7: Achse
8: Ende
9: Mantelfläche
10: umlaufende Trennlinie
11: abgetrennter Mantelabschnitt
12: Thermoelementkontakt
13: Temperatursensor
14: Platine
15: Sensorelektronik
16: Vorschub
17: Drehung
18: Messstelle
19: Kappe
20: Referenzmessstelle
21: Referenztemperatursensor
22: Schnitttiefe
23: Winkel
24: Umfangsrichtung
25: Abwickelrichtung
26: Außendurchmesser
27: Kontaktdurchmesser
28: Manteldicke
29: Kontaktabstand
30: kleinste Distanz
31: größte Distanz
32: Trennlinienposition
33: Kontaktebene
34: Winkel
35: Biegemoment
36: Trennbewegung
37: Länge
38: Steigung
39: Anfangspunkt
40: Endpunkt
41: mineralische Isolierung
42: zweites Biegemoment

Claims

Verfahren zur Bearbeitung eines Mantelthermoelementkabels (1) mit einem metallischen Mantel (2) und einem von dem Mantel umgebenen Innenbereich (3) mit einem Strahlschneider (4), aufweisend zumindest die folgenden Schritte: a) Positionieren des Mantelthermoelementkabels (1) relativ zu dem Strahlschneider (4), so dass ein Schneidstrahl (5) eine Mantelfläche (9) des Mantels tangiert; b) Aktivieren des Strahlschneiders (4); und c) Relativer Vorschub (16) des Mantelthermoelementkabels (1) und des Strahlschneiders (4) zueinander, so dass der metallische Mantel (2) von dem Schneidstrahl (5) entlang einer zumindest teilweise axialen Trennlinie (6) aufgetrennt wird, wobei der Vorschub (16) entlang der axialen Achse (7) des Mantelthermoelementkabels (1) erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Strahlschneider (4) ein Laserschneider ist.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Positionierung in Schritt a) so erfolgt, dass der Schneidstrahl (5) den Innenbereich (3) des Mantelthermoelementkabels (1) nicht tangiert.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Schneidstrahl (5) in Schritt a) in einem rechten Winkel zu der axialen Achse (7) des Mantelthermoelementkabels (1) positioniert wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Strahlschneider (4) an einem Ende (8) des Mantelthermoelementkabels (1) oder vor einem Ende (8) des Mantelthermoelementkabels (1) aktiviert wird und Schritt c) so erfolgt, dass eine sich ausgehend von dem Ende (8) des Mantelthermoelementkabels (1) erstreckende zumindest teilweise axiale Trennline (6) des metallischen Mantels (2) entsteht.
Verfahren nach Anspruch 5, wobei die zumindest teilweise axiale Trennlinie (6) sich von dem Ende (8) ausgehend mit einer Länge (37) zwischen 5 mm [Millimeter] und 15 mm weit entlang der axialen Achse (7) des Mantelthermoelementkabels (1) erstreckt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei während des Vorschubs (16) eine Drehung (17) des Mantelthermoelementkabels (1) um seine axiale Achse (7) erfolgt, und die zumindest teilweise axiale Trennlinie (6) nach Art einer Spirale um die Mantelfläche (9) herum verläuft.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die zumindest teilweise axiale Trennlinie (6) eine Steigung (38) von weniger 70° aufweist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei nach oder vor Schritt c) folgender Schritt ausgeführt wird: d) Drehen des Mantelthermoelementkabels (1) um seine axiale Achse (7), wobei eine umlaufende Trennlinie (10) des Mantels und damit ein abgetrennter Mantelabschnitt (11) entsteht.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei nach Schritt d) folgender Schritt ausgeführt wird: e) Entfernen des abgetrennten Mantelabschnittes (11) und Freilegen von Thermoelementkontakten (12) im Innenbereich (3).
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei vor Schritt b) eine Ausrichtung des Mantelthermoelementkabels (1) derart erfolgt, dass eine Trennlinienposition (32) der axialen Trennlinie (6) entlang einer Umfangsrichtung (24) des Mantelthermoelementkabels (1) beabstandet von einer Kontaktebene (33) positioniert ist, wobei die Kontaktebene (33) von den Thermoelementkontakten (12) aufgespannt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei mindestens zwei axiale Trennlinien (6) erzeugt werden.
Verfahren zur Herstellung eines Temperatursensors (13), wobei ein Mantelthermoelementkabel (1) nach einem Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche bearbeitet wird, und anschließend freigelegte Thermoelementkontakte (12) des Mantelthermoelementkabel (1) mit einer Platine (14) mit mindestens einer Sensorelektronik (15) für den Temperatursensor (13) elektrisch leitend verbunden werden.
Temperatursensor, hergestellt unter Verwendung des Verfahrens nach Anspruch 13.