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Stand der
Technik
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Die
Erfindung geht aus von einem Messfühler zur Bestimmung einer physikalischen
Eigenschaft, wie die Konzentration einer Gaskomponente oder der
Temperatur, eines Messgases, insbesondere des Abgases von Brennkraftmaschinen.
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Bei
einem bekannten Messfühler
zur Detektion von in einer Gasleitung strömenden Gasen (
DE 43 18 107 A1 ) ist das
das Sensorelement aufnehmende Gehäuse als rohrförmiges Metallgehäuse mit einer
Längsbohrung
ausgebildet. Am äußern Umfang besitzt
das Metallgehäuse
einen einstückigen,
umlaufenden Flansch, der zum Festspannen des Metallgehäuses auf
einem an der Gasleitung ausgebildeten Dichtsitz dient. Das Sensorelement
ist mit einem mittleren Abschnitt zentral in das Metallgehäuse eingesetzt
und wird mittels einer Dichtungsanordnung, die sich einerseits an
das Sensorelement und andererseits an die Bohrungswand der Längsbohrung
anpresst, festgelegt, und steht mit einem messgasseitigen Endabschnitt
und einem anschlussseitigen Endabschnitt an beiden Gehäuseseiten
aus dem Gehäuse
vor. Auf dem anschlussseitigen Endabschnitt ist ein Anschlussstecker
aufgesetzt, der das Sensorelement mit Anschlusskabeln verbindet.
Der anschlussseitige Endabschnitt mit Anschlussstecker ist von einer
Schutzhülse überdeckt,
die auf das Metallgehäuse
aufgeschoben und mit dieser verschweißt ist. Der messgasseitige
Endabschnitt des Sensorelements ist von einem Schutzrohr mit Gasdurchtrittsöffnungen
umschlossen, das an seinem gehäuseseitigen
Ende einen nach außen
weisenden Ringflansch trägt,
der innen im Metallgehäuse
befestigt ist.
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Bei
einem ebenfalls bekannten Messfühler zur
Bestimmung des Sauerstoffgehalts in Abgasen von Verbrennungsmotoren
(
DE 197 39 435 A1 )
ist das Sensorelement in einem rohrförmigen, metallischen Gehäuse aufgenommen,
an dem ein Dichtflansch dadurch ausgebildet ist, dass das Rohrelement
zunächst
gestaucht wird, wobei sich ein gerundeter Wulst ausbildet, und danach
der Wulst durch Rundkneten derart bearbeitet wird, dass zwei gegeneinander
geneigte, axial um das Gehäuse
umlaufende Dichtflächen
entstehen. Das Sensorelement ist mittels einer Dichtungsanordnung,
bestehend aus einem messgasseitigen Keramikformteil, einem anschlussseitigen
Keramikformteil und einem dazwischen angeordneten Dichtelement,
im Gehäuse
so festgelegt und gasdicht abgedichtet, dass es mit dem messgasseitigen
Endabschnitt aus dem Gehäuse herausragt.
Die Keramikformteile bestehen aus Aluminiumoxid (Al
2O
3) und weisen zentrale Durchführungen
für das
Sensorelement auf. Das ebenfalls eine Durchführung für das Sensorelement aufweisende
Dichtelement aus Steatit wird in einem vorgepressten Zustand zwischen
die Keramikformteile eingesetzt. Anschließend wird messgasseitig mit
einem Stempel auf das messgasseitige Keramikformteil mit einer Anpresskraft eingewirkt,
die das vorgepresste Dichtelement zerquetscht und an Gehäusewand
und Sensorelement anpresst. Anschließend wird in das Gehäuse eine
Einformung eingebracht, um die Druckposition bezüglich des Dichtelements zu
halten. Das anschlussseitige Keramikformteil stützt sich dabei an einer im
Gehäuse
vorhandenen Radialschulter ab. Ein Doppelschutzrohr mit Gasdurchtrittsöffnungen
wird über
den messgasseitigen Endabschnitt gestülpt, endseitig in das Gehäuse eingeschoben
und mit diesem verschweißt.
In Einbaulage liegt der Dichtflansch des Gehäuses auf einem in einem Anschlussstück des Abgasrohrs
ausgebildeten Dichtsitz auf und wird von einer sich mit einer Ringfläche auf
den Dichtflansch aufsetzenden Überwurfmutter,
die auf einem Außengewinde
des Anschlussstücks
verschraubt ist, festgespannt. Das Anschlussstück umgibt gasdicht ein in der
Messgasleitung bzw. in dem Abgasrohr angeordnetes Einführloch für das Doppelschutzrohr.
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Vorteile der
Erfindung
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Der
erfindungsgemäße Messfühler mit
den Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, dass die Umhüllung des
Sensorelements, die zugleich der Montage des Messfühlers an
der Messgasleitung dient, aus Baukomponenten zusammengesetzt ist, die
mit recht einfachen und kostengünstigen
Fertigungsverfahren hergestellt und in nur wenigen Montageschritten
gefügt
werden können.
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Durch
die in den weiteren Ansprüchen
aufgeführten
Maßnahmen
sind vorteilhaften Weiterbildungen und Verbesserungen des im Anspruch
1 angegebenen Messfühlers
möglich.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform der
Erfindung werden Schutzhülse
und/oder Schutzrohr als Tiefziehteil hergestellt, wobei der nach
dem Tiefziehen vorhandene Tiefzieh- oder Beschneidungsrand, der üblicherweise
nach dem Tiefziehen entfernt wird, als Spannflansch zum Festspannen des
Messfühlers
im Dichtsitz der Messgasleitung verwendet wird. Als Material für die Tiefziehteile
werden nicht rostende, hitzebeständige
Stähle
oder Nickellegierungen verwendet. Nach dem Tiefziehen wird der Teil
des Beschneidungsrands, der in dem außerhalb der Tiefziehmatrize
liegenden, niedergehaltenen Bereich liegt, ausgestanzt oder abgeschnitten,
so dass der Flansch ein definiertes Radialmaß besitzt. Die beiden Tiefziehteile
werden mit dem als einfaches Rohr gefertigten Gehäuse zusammengesetzt
und mit diesem verschweißt.
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Alternativ
kann nur die Schutzhülse
oder nur das Schutzrohr mit einem Flansch versehen sein. Das Vorhalten
nur eines Dichtungsflansches an einem der beiden Baukomponenten
eröffnet
die Möglichkeit,
für die
jeweils andere Baukomponente ein anderes Fertigungsverfahren als
das Tiefziehen einzusetzen.
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Werden
beide Beschneidungsränder
an den Tiefziehteilen als Flansche genutzt, so bildet der am Schutzrohr
vorhandene Flansch den Spannflansch für den Dichtsitz der Messgasleitung,
während
der Flansch an der Schutzhülse
die Funktion einer Verliersicherung für eine auf das Gehäuse aufgeschobene
Hohlschraube übernimmt.
Die Hohlschraube wird dabei vor dem Zusammenfügen von Schutzhülse und
Gehäuse
auf das Gehäuse
aufgeschoben. Die Hohlschraube besitzt an der einen Stirnseite eine ringförmige Anschlagfläche, die
sich an die zum Gehäuse
weisenden Unterseite des Flansches an der Schutzhülse anzulegen
vermag, und an der anderen Stirnseite eine ringförmige Spannfläche, die
sich auf den Flansch an dem Schutzrohr aufzusetzen vermag.
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Gemäß einer
vorteilhaften Ausführungsform der
Erfindung ist das Gehäuse
von einem das messgasseitige Ende des Sensorelements umschließenden Innenschutzrohr
gebildet, das seinerseits von dem Schutzrohr konzentrisch umgeben
ist. Das Innenschutzrohr trägt
an einem der Schutzhülse
zugekehrten Rohrende einen einstückigen
Flansch, der mit den beiden Flanschen am Schutzrohr und an der Schutzhülse zusammengefügt und auf
dem Dichtsitz festgespannt ist. Durch diese konstruktive Maßnahme übernimmt
das bei Abgassensoren häufig
eingesetzte Doppelschutzrohr für
den messgasseitigen Endabschnitt des Sensorelements zugleich die
Funktion des Gehäuses,
wobei mit dem Wegfallen des Gehäuses
ein Bauteil eingespart wird. Die insgesamt drei Komponenten, nämlich Innenschutzrohr,
Schutzrohr und Schutzhülse,
werden zu der Hülle
des Sensorelements gefügt,
und im Flanschbereich durch Festspannen auf dem Dichtsitz gefügt gehalten.
Zusätzliche
Schweißungen
zur Herstellung einer z.B. lasergeschweißten Überlappnaht oder axialen I-Naht oder
Kehlnaht zwischen Gehäuse
und Schutzhülse einerseits
und Gehäuse
und Schutzrohr andererseits entfallen. Dadurch vermindert sich sowohl
der Investitionsaufwand als auch die Fertigungszeit für die Herstellung
des Messfühlers.
Gleichzeitig werden eine größere Flexibilität in dem
messgasseitigen Vorstehmaß des
Sensorelements und eine sich ebenfalls kostengünstig auswirkenden Verkürzung des Sensorelements
ermöglicht.
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Zeichnung
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Die
Erfindung ist anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen
in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
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1 bis 5 jeweils auszugsweise eine Seitenansicht
einer in ein Abgasrohr eingesetzten Abgassonde in fünf verschiedenen
Ausführungsbeispielen,
teilweise geschnitten,
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6 einen Längsschnitt
einer in ein Abgasrohr eingesetzten Abgassonde gemäß einem
fünften Ausführungsbeispiel.
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Beschreibung
der Ausführungsbeispiele
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Die
in 1 in Seitenansicht,
teilweise geschnitten und in ihrer Einbauposition in einem Abgasrohr 10 eines
Kraftfahrzeugs dargestellte Abgassonde als Ausführungsbeispiel für einen
allgemeinen Messfühler
zur Bestimmung einer physikalischen Eigenschaft eines Messgases,
dient als sog. Lambdasonde zum Bestimmen der Sauerstoffkonzentration im
Abgas von Verbrennungsmotoren. Die Abgassonde weist ein Sensorelement 14 auf,
das von einer Hülle
umschlossen ist, die sich aus einer Schutzhülse 11, einem rohrförmigen Gehäuse 12 und
einem Schutzrohr 13 zusammensetzt. Das in 1 nur mit einem messgasseitigen Endabschnitt 141 durch
in das Schutzrohr 13 eingearbeitete Gasdurchtrittslöcher 15 zu
sehende Sensorelement 14 ist in 6 vollständig dargestellt. Wie dort
zu sehen ist, ist das Sensorelement 14 an seinem anderen,
anschlussseitigen Endabschnitt 142 über einen Anschlussstecker 16 mit
Anschlusskabeln 17 elektrisch verbunden. In den Ausführungsbeispielen
der 1 – 5 sind die Anschlusskabel 17 von
einem Mantelrohr 18 umschlossen. Die Schutzhülse 11 ist
als Fliesspress- oder Tiefziehteil hergestellt und hat einen sich
verjüngenden
Abschnitt 112, in dessen Öffnung das Mantelrohr 18 eingeführt und
beispielsweise durch Schweißen
befestigt ist. Das Gehäuse 12 ist
aus einem Rohr hergestellt und an seinem oberen, in die Schutzhülse 11 eingeschobenen
Ende eingebördelt. Der
Bördelrand 121 dient
zum Abstützen
einer in 1 nicht zu
sehenden Dichtung, die das Sensorelement 14 gasdicht umschließt und sich
an die Innenwand des Gehäuses 12 anpresst.
Das Schutzrohr 13 ist als Tiefziehteil hergestellt, das
an seinem über
das untere Ende des Gehäuses 12 geschobenen
Ende einen mit ihm einstückigen,
ringförmigen
Flansch 131 trägt.
Dieser Flansch 131 ist von dem nach dem Tiefziehen vorhandenen,
sog. Beschneidungsrand gebildet, der üblicherweise bei tiefgezogenen
Bauteilen abgeschnitten wird. Im vorliegenden Fall des Schutzrohrs 13 verbleibt
jedoch der Bescheidungsrand an dem Schutzrohr 13. Ausgangsmaterial
für die
Herstellung des Schutzrohrs 13 ist beispielsweise ein 0,3 – 0,6 mm
dickes Blech aus nicht rostendem, hitzebeständigem Stahl oder einer Nickellegierung,
wobei nach dem Tiefziehen der außerhalb der Matrize liegende,
niedergehaltene Bereich des Beschneidungsrands ausgestanzt oder
geschnitten wird, wobei der Schnitt beispielsweise in einem Abstand
von ca. 1,5 mm von der Außenkontur
des Schutzrohrs 13 verläuft.
Das Schutzrohr 13 und die Schutzhülse 11 sind auf voneinander
abgekehrten Endbereichen des Gehäuses 12 aufgeschoben
und mit diesen z.B. durch Laserstrahlschweißen fest verbunden.
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Zur
Aufnahme der Abgassonde weist das Abgasrohr 10 in seiner
Rohrwand 101 eine Einführöffnung 19 auf,
die konzentrisch von einem Anschlussstück 20 umschlossen
ist. Das hohlzylindrische Anschlussstück 20 ist an der Rohrwand 101 angeschweißt und mit
einem Dichtsitz 21 zur Auflage des Flansches 131 am
Schutzrohr 13 sowie mit einem Innengewinde 22 zum
Einschrauben eines als Hohlschraube 24 ausgebildeten Aufspannelements 23 versehen.
Die Hohlschraube 24 dient zum Festsetzen der Abgassonde
im Anschlussstück 20.
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Zum
Einbau der Abgassonde in das Abgasrohr 10 wird die Abgassonde
mit dem Schutzrohr 13 durch das Abschlussstück 20 und
die Einführöffnung 19 in
der Rohrwand 101 so weit hindurchgeführt, bis der Flansch 131 am
Schutzrohr 13 auf dem Dichtsitz 21 aufliegt. Die über Schutzhülse 11 und
Gehäuse 12 geschobene
Hohlschraube 24 wird nunmehr mit ihrem Außengewinde 241 in
das Innengewinde 22 eingeschraubt, wobei ihr stirnseitige
Ringfläche
auf den Flansch 131 am Schutzrohr 13 aufsetzt
und diesen gegen den Dichtsitz 21 verspannt. Zum Einschrauben
in das Anschlussstück 20 trägt die Hohlschraube 24 einen
Schlüsselsechskant 242.
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Die
in 2 dargestellte Abgassonde
ist in gleicher Weise, wie beschrieben, aufgebaut, jedoch mit dem
Unterschied, dass anstelle des Schutzrohrs 13 jetzt die
ebenfalls als Tiefziehteil gefertigte Schutzhülse 11 einen mit ihr
einstückigen,
ringförmigen
Flansch 111 trägt.
Auch hier ist wiederum, wie zu dem Schutzrohr in 1 beschrieben, der Flansch 111 von
dem nach Tiefziehen verbleibenden Beschneidungsrand gebildet. Dagegen
wird von dem Schutzrohr 13 nach dem Tiefziehen der Beschneidungsrand
wie üblich
entfernt. Schutzhülse 11,
Gehäuse 12 und
Schutzrohr 13 sind wiederum fest miteinander verbunden,
vorzugsweise verschweißt,
und schließen
das Sensorelement 14 ein. Beim Einbau der Abgassonde in
das Abgasrohr 10 wird die Abgassonde mit dem Schutzrohr 13 durch
die Einführöffnung 19 hindurchgeführt, bis
der Flansch 111 an der Schutzhülse 11 auf den am
Anschlussstück 20' ausgebildeten
Dichtsitz 21 aufliegt. Das Anschlussstück 20' trägt hier ein Außengewinde 25,
und das Aufspannelement 23 ist als Überwurfmutter 26 mit
einem Innengewinde 261 ausgeführt, mit dem die Überwurfmutter 26 auf
dem Anschlussstück 20' verschraubbar ist.
Die Überwurfmutter 26 besitzt
nahe ihrer einen Stirnseite eine Radialschulter 262, die
nach Aufschieben der Überwurfmutter 26 auf
die Schutzhülse 11 und
Verschrauben der Überwurfmutter 26 auf
dem Anschlussstück 20' auf dem Flansch 111 der
Schutzhülse 11 aufliegt.
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Zum
Einbau der Abgassonde in das Abgasrohr 10 wird wiederum
die Abgassonde mit dem Schutzrohr 13 durch die Einführöffnung 19 in
der Rohrwand 101 hindurchgeführt, bis der Flansch 111 an
der Schutzhülse 11 auf
dem Dichtsitz 21 aufliegt. Dann wird die die Schutzhülse 11 umgebende Überwurfmutter 26 auf
das Anschlussstück 20' aufgeschraubt,
bis deren Radialschulter 262 den Flansch 111 der
Schutzhülse 11 auf
dem Dichtsitz 21 festsetzt. Im übrigen stimmt der Aufbau der
Abgassonde gemäß 2 mit der in 1 überein, so dass gleiche Bauteile
mit gleichen Bezugszeichen versehen sind.
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Bei
dem in 3 dargestellten
Ausführungsbeispiel
der Abgassonde ist gegenüber
dem Ausführungsbeispiel
in 2 das dort als Überwurfmutter abgebildete
Aufspannelement hier als Hohlschraube 24 ausgebildet, die – wie in 1 – in dem Anschlussstück 20 verschraubbar
ist. Die Abgassonde ist mit dem Flansch 111 an der Schutzhülse 11 auf dem
im Anschlussstück 20 ausgebildeten
Dichtring 21 aufgelegt, und wird beim Einschrauben der
Hohlschraube 24 über
die stirnseitige Ringfläche
der Hohlschraube 24 gegen das Anschlussstück 20 verspannt.
Das Heranziehen des bei Tiefziehen an der Schutzhülse 11 gewonnenen
Flansches 111 als Spannflansch, wie dies in 2 und 3 der Fall ist, bringt gegenüber der
Verwendung des Flansches 113 am Schutzrohr 14 als
Spannflansch gemäß 1 Vorteile mit sich, da üblicherweise
die Schutzhülse 11 mit
einer größeren Wandstärke als
das Schutzrohr 13 hergestellt wird.
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Die
in 4 und 5 dargestellten Ausführungsbeispiele einer am Abgasrohr 10 montierten Abgassonde
stimmen mit dem zu 1 beschriebenen
Ausführungsbeispiel
der Abgassonde nahezu vollständig überein,
mit der Ausnahme, dass auch an der als Tiefziehteil gefertigten
Schutzhülse 11 der nach
dem Tiefziehen vorhandene Beschneidungsrand belassen und auf beispielsweise
ca. 1,5 mm von der Hülsenaußenkontur
ausgestanzt oder geschnitten wird. Der Flansch 111 wird
als Anschlag für
die Hohlschraube 24 eingesetzt und bildet eine Verliersicherung
für die
Hohlschraube 24. In beiden Fällen gemäß 4 und 5 wird
vor dem Zusammenfügen von
Schutzhülse 11 und
Gehäuse 12 die
Hohlschraube 24 auf das mit dem Schutzrohr 13 fest
verbundene Gehäuse 12 aufgeschoben.
Danach wird die Schutzhülse 11 über das
Ende des Gehäuses 12 geschoben und
mit dem Gehäuse 12 verschweißt. Die
Schutzhülse 11 ist
nunmehr mit axialem Spiel zwischen den beiden Flanschen 111 und 131 an
Schutzhülse 11 und
Schutzrohr 13 gefangen. Im Ausführungsbeispiel der 4 stützt sich das vom Schutzrohr 13 abgekehrte,
freie Stirnende der Hohlschraube 24 an dem Flansch 111 der
Schutzhülse 11 ab, während in
dem Ausführungsbeispiel
der 5 die Hohlschraube 24 im
Bereich ihres Schlüsselsechskants 242 einen
vergrößerten,
lichten Durchmesser aufweist, der wenig größer ist als der Außendurchmesser
des Flansches 111 an der Schutzhülse 11. Im Übergangsbereich vom
Schlüsselsechskant 242 zu
dem Gewindebereich ist eine umlaufende Schrägschulter 243 ausgebildet,
die bei Axialverschiebung der Hohlschraube 24 auf dem Gehäuse 12 an
den Flansch 111 der Schutzhülse 11 anschlägt.
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Zur
Montage der Abgassonde gemäß 4 und 5 wird die Abgassonde wiederum mit dem Schutzrohr 13 durch
die Einführöffnung 19 in
der Rohrwand 101 des Abgasrohrs 10 hindurchgeführt, bis
das Außengewinde 241 der
Hohlschraube 24 in das Innengewinde 22 des Anschlussstücks 20 eingreift.
Dann wird durch Drehen der Hohlschraube 24 die Abgassonde
axial nach unten verschoben, bis der Flansch 131 am Schutzrohr 13 auf
dem Dichtsitz 21 des Anschlussstücks 20 aufliegt. Eine
weitere Drehung der Hohlschraube 24 führt zur kraftschlüssigen Verspannung
des Flansches 131 auf dem Dichtsitz 21.
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Bei
der in 6 im Längsschnitt
in ihrer Einbauposition im Abgasrohr 10 zu sehenden Abgassonde
ist das Gehäuse 12,
in dem das Sensorelement 14 festgesetzt ist, als Innenschutzrohr 27 ausgebildet,
das den messgasseitigen Endabschnitt 141 des Sensorelements 14 umgibt
und seinerseits vom Schutzrohr 13 umschlossen ist. Im Umschließungsbereich
ist das Innenschutzrohr 27 mit Gasdurchtrittslöchern 32 versehen.
Das Innenschutzrohr 27 ist ebenso wie das Schutzrohr 13 und
die Schutzhülse 11 als
Tiefziehteil hergestellt, wobei bei allen drei Tiefziehteilen der
nach dem Tiefziehen vorhandene Beschneidungsrand belassen und auf
ein bestimmtes Abstandmaß zur
Hülsenwand
bzw. Schutzrohrwand beschnitten wird. Der äußere Bereich des Flansches 131 am
Schutzrohr 13 wird als Bördelrand 132 genutzt.
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Das
Sensorelement 14 ist mit seinem mittleren Abschnitt 143 in
dem die Funktion des Gehäuses 10 übernehmenden,
oberen Bereich des Innenschutzrohrs 27 festgelegt, der
einen etwas größeren, lichten
Durchmesser als der untere Bereich des Innenschutzrohrs 27 aufweist,
so dass sich am Übergang
beider Rohrbereiche eine ringförmige
Schulter 272 ergibt. An dieser Schulter 272 stützt sich
eine Keramikscheibe 28 ab, die ein zentrales Durchführloch 29 für das Sensorelement 14 aufweist.
Auf der Keramikscheibe 28 liegt eine Dichtung 30 auf,
die einerseits das Sensorelement 14 dicht umschließt und sich
andererseits an die Innenwand des Innenschutzrohrs 27 anpresst.
Diese Dichtung 30 besteht aus Einschmelzglas oder temperaturbeständigem Kitt oder
aus einer schäumenden
Keramikmasse. Bei der Herstellung der Dichtung 30 verhindert
die Keramikscheibe 29, die z.B. aus Fosterit besteht, das
Austreten des Schmelzglases oder das Auslaufen des Kittes. Wird
eine schäumende
Keramikmasse verwendet, so wird oberhalb der Dichtung 30 eine
zweite Keramikscheibe fixiert, die das Austreiben des Schaums während des
Ausheizvorgangs verhindert. Die Baueinheit aus Innenschutzrohr 27 und
darin befestigtem Sensorelement 14 wird in das Schutzrohr 13 so
eingesetzt, dass sich der Flansch 271 des Innenschutzrohrs 27 auf
den Flansch 131 des Schutzrohrs 13 auflegt. Dann
wird die Schutzhülse 11 über den
im Anschlussstecker 16 aufgenommenen anschlussseitigen
Endabschnitt 142 des Sensorelements 14 gestülpt und
mit ihrem Flansch 111 auf den Flansch 271 des
Innenschutzrohrs 27 aufgelegt. Danach wird der am Flansch 131 des
Schutzrohrs 13 vorhandene Bördelrand 132 auf den
Flansch 111 der Schutzhülse 11 aufgebördelt. Der
verjüngte,
endseitige Abschnitt der Schutzhülse 11 wird
auf ein die Anschlusskabel 17 zum Anschlussstecker 16 umschließendes,
elastisches, stopfenartiges Formteil 31 aufgepresst.
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Die
so zusammengesetzte Abgassonde wird in der zu 1 beschriebenen Weise am Abgasrohr 10 montiert,
indem das Schutzrohr 13 wiederum durch die Einführöffnung 19 in
dem an der Rohrwand des Abgasrohrs 10 befestigten Anschlussstück 20 hindurch
in das Abgasrohr 10 eingeführt wird, bis der Flansch 131 am
Schutzrohr 13 auf dem im Anschlussstück 20 ausgebildeten
Dichtsitz 21 aufliegt. Dann wird die Hohlschraube 24 in
das Anschlussstück 20 eingeschraubt.
Die Hohlschraube 24 presst sich mit ihrer stirnseitigen
Ringfläche
auf den Bördelrand 132 des
Schutzrohrs 13 auf, so dass die Abgassonde im Anschlussstück 20 kraftschlüssig festgespannt
ist.
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Der
am Flansch 131 des Schutzrohrs 13 ausgebildete
Bördelrand 132 ermöglicht die
Vorfertigung der Abgassonde als Baueinheit, die dann vor Ort in das
Abgasrohr 10 der Brennkraftmaschine eingesetzt werden kann.
Selbstverständlich
ist es möglich, auf
den Bördelrand 132 zu
verzichten und die drei Tiefziehteile, die das Sensorelement 14 umhüllen, mit
ihren Flanschen 131, 271 und 111 aufeinanderzulegen
und mittels der Hohlschraube 24 zusammenzuspannen. Sowohl
bei der Umbördelung
als auch beim einfachen Klemmen erübrigt sich eine Schweißverbindung
zwischen den Tiefziehteilen, wodurch sich der Investitionsaufwand
in der Fertigung verringert und kürzere Taktzeiten bei der Fertigung
erreicht werden. Der Ersatz des teueren, häufig als Drehteil hergestellten Gehäuses durch
das als Fließpress- oder
Tiefziehteil hergestellte Innenschutzrohr führt insbesondere bei Abgassonden,
bei denen ein sog. Doppelschutzrohr für den messgasseitigen Endabschnitt 141 des
Sensorelements 24 gefordert wird, zu einer Bauteilereduzierung
und einer Fertigungskosteneinsparung.
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Die
Erfindung ist nicht auf den beschriebenen, als Abgassonde ausgebildeten
Messfühler
beschränkt.
Sie kann in gleicher Weise mit gleichen Vorteilen auch zur Herstellung
der Einbauhüllen
von Sensorelementen in Temperaturfühlern, Druckfühlern und ähnlichen
Sensoren eingesetzt werden. Ein Temperaturfühler ist beispielsweise in
der
DE 37 33 192 C1 beschrieben.
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Weiterhin
kann anstelle der Hohlschraube 24 oder der Überwurfmutter 26 auch
ein anders gestaltetes Aufspannelement 23 verwendet werden.
Dabei muss der Flansch an Schutzrohr 14 oder Schutzhülse 11 auch
nicht selbst auf dem Dichtsitz 21 des Anschlussstücks 20 aufliegen.
Beispielsweise kann auch das Gehäuse 12 mit
einer Schrägschulter
auf dem Dichtsitz 21 aufliegen und eine gasdichte Abdichtung
bewirken, wobei das Aufspannelement 23 nach wie vor an
dem Flansch an Schutzhülse 11 oder Schutzrohr 14 angreift
und eine Verspannung zum Anschlussstück 20 herstellt.