DE3012787A1

DE3012787A1 - Widerstandstemperaturfuehler und verfahren zu seiner herstellung

Info

Publication number: DE3012787A1
Application number: DE19803012787
Authority: DE
Inventors: Antrag Auf Nichtnennung
Original assignee: Juchheim & Co M K GmbH
Current assignee: Juchheim & Co M K GmbH
Priority date: 1980-04-02
Filing date: 1980-04-02
Publication date: 1981-10-08
Also published as: FR2479983B3; ATA91381A; DE3012787C2; AT382720B; BE888226A; FR2479983A1; CH650861A5

Description

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25. März 1980 122/11

Fi rma

M.K. Juchheim GmbH & Co,

Moltkestraße 13 - 31

6400 Fulda

" Widerstandstemperaturfühler und Verfahren zu seiner Herstellung "

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Widerstandstemperaturfühlers nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie einen Widerstandstemperaturfühler nach dem Oberbegriff des Anspruchs 2.

Der Erfindungsgegenstand beruht auf der Verwendung einer zum Stande der Technik gehörenden Mantelleitung. Diese besteht aus einer metallischen Hülle in Form eines Rohres mit beispielsweise zwei achsparallel darin untergebrachten Leiterdrähten. Die Drähte sind allseitig von einem gut isolierenden und wärmebeständigen mineralischen Isolierpulver umgeben und auf diese

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Weise sowohl gegeneinander als auch gegen die metallische Hülle isoliert. Die Hülle bzw. der Mantel besteht aus einem oxidations- und korrosionsbeständigem Metall. Durch mechanische Verformung wird die beschriebene Anordnunq auf die vorgesehenen Endabmessungen gebracht. Hierbei wird das mineralische Isolierpulver, in der Regel ein pulverförmiges Oxid, weitgehend verdichtet.

Bei der Herstellung von Widerstandsthermometern unter Verwendung der bekannten Mantel leitungen wurde bisher so verfahren, daß zunächst die Enden der Drähte der Mantelleitung freigelegt wurden. Mit diesen Enden wurden die Anschlußleitungen des zylindrischen Meßwiderstandes in der Weise verbunden, daß die Anschlußleitungen in Richtung auf die Mantel leitung zeigten, über den Meßwiderstand und dessen Anschlußleitungen wurde alsdann ein Rohr aus korrosionsbeständigem Stahl geschoben und stumpf an die Mantel leitung angeschweißt. Der auf diese Weise entstandene Hohlraum um den Meßwiderstand herum wurde alsdann mit mineralischem Isolierpulver aufgefüllt. Nachfolgend wurde das Rohrende durch einen Boden verschlossen.

Das bekannte Herstellverfahren bedingt einen hohen Arbeitsaufwand. Durch das stumpfe Anschweissen des Rohres an die Mantelleitunn ist nach dem Schweißvorgang, der mit einem hohen Risiko an Ausschuß verbunden ist, eine Nachbearbeitung erforderlich. Dennoch leidet die bekannte Konstruktion unter einer erheblichen Erschütterungsempfindlichkeit, d.h. durch

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mechanische Erschütterungen kann das bekannte Widerstandsthermometer rasch unbrauchbar werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein einfaches und zuverlässiges Herste!1 verfahren für Mantel-Widerstandsthermometer anzugeben und außerdem ein Widerstandsthermometer zu schaffen, welches in hohem Maße erschütterungsfest ist.

Die Lösung der gestellten Aufgabe erfolgt bei dem eingangs beschriebenen Verfahren erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Verfahrensschritte.

Die Lösung der gestellten Aufgabe erfolgt bei dem gleichfalls eingangs beschriebenen Widerstandstemperaturfühler erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Anspruchs 2 angegebenen Merkmale.

Das erfindungsgemäße Verfahren hat zunächst den Vorteil, daß die metallische Hülle der Mantelleitung selbst den Meßwiderstand und dessen Anschlußleitungen umgibt, so daß nicht erst ein Rohrstück an die dann kürzere metallische Hülle der Mantel leitung angeschweißt werden muß. Dadurch wird der mit Schweißarbeiten gelegentlich verbundene Ausschuß vermieden. Das Entfernen des Isoliermaterials aus der Hülle kann durch Sandstrahlen oder ein anderes Verfahren bewirkt werden, wobei man die Länge des dadurch gebildeten Hohlraums so bemißt, daß der Meßwiderstand vorzugsweise zwischen die beiden Drähte der Mantelleitung eingesteckt werden kann. Als Meßwiderstand kommt hierbei bevorzugt ein plattenförmiger Dünnschicht-

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widerstand in Frage. Die elektrischen Anschlußleitungen des Meßwiderstandes werden hierbei in eine Lage gebracht, daß sie in der endgültigen Lage des Meßwiderstandes auf die öffnung des Hohlraums gerichtet sind. Diese Ausrichtung der Anschlußleitungen steht im Gegensatz zum Stand der Technik, bei dem die Anschlußleitungen in Richtung auf die Mantelleitung weisen. Durch die angegebene Lage der Anschlußleitungen können diese an die Drähte der Mantelleitung durch Schweißen, Löten oder eine Klemm- oder Quetschverbindung angeschlossen werden. Der besondere Vorteil dieser Anschlußart besteht darin, daß sie von der öffnung des Hohlraums her durchgeführt werden kann. Die Positionierung des Meßwiderstandes ist durch den Innendurchmesser sowie durch die beiden Drähte innerhalb der Hülle der Mantelleitung fixiert. Der verbleibende Hohlraum wird anschließend mit einem mineralischen Isolierpulver wieder aufgefüllt. Durch das anschliessende Einpressen eines Verschlußkörpers, der den Boden des Widerstandstemperaturfühlers bildet, wird das Isolierpulver soweit verfestigt, daß eine hohe Erschütterungsfestigkeit bei gleichzeitig hohem Isolationswiderstand gewährleistet ist.

Ein AusfUhrungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes wird nachfolgend anhand der einzigen Figur näher erläutert, die einen teilweisen Schnitt durch einen Widerstandstemperaturfühler zeigt.

In der Figur ist ein Widerstandstemperaturfühler 1 dargestellt, dessen Ausgangsprodukt eine herkömmliche Mantelleitung

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ist. Die Mantel 1 eitung weist eine metallische Hülle 3 auf, in der achsparallel zwei Drähte 4 und 5 angeordnet sind. Die Drähte sind gegeneinander und gegen die Hülle 3 durch ein keramisches Isoliermaterial isoliert.

Der Widerstandstemperaturfühler 1 besitzt ein zur Messung dienendes Ende 7 und ein zum Anschluß dienendes Ende 8, aus dem die Drähte 4 und 5 herausracien. Bei der Herstellung des Fühlers wurde zunächst, ausgehend vom Ende 7, in der Hülle ein Hohlraum erzeugt, in-dem man das Isoliermaterial 6 auf einer bestimmten Länge entfernt hat, so daß die in der Figur oberen Enden der Drähte 4 und 5 freigelegt wurden. Zwischen diese Enden wurde alsdann ein Meßwiderstand 9 eingeschoben, der mit zwei Anschlußleitungen 10 und 11 versehen ist. Der vorübergehend vorhandene Hohlraum besitzt am Ende 7 eine öffnung 12, durch die das Isoliermaterial aus der Hülle 3 entfernt worden ist. Die Länge des Hohlraums ist dabei mindestens gleich der Länge des Meßwiderstandes 9 zuzüglich der Länge der beiden Anschlußleitungen 10 und 11, jeweils in axialer Richtung gesehen. Aus Sicherheitsgründen ist natür lieh die Länge des Hohlraums geringfügig größer als die vor stehend angegebene Bemessungsregel.

Der Meßwiderstand 9 ist dabei in der Weise in den Hohlraum eingesetzt, daß seine beiden Anschlußleitungen 10 und 11 in Richtung auf die Öffnung 12 zeioen. Durch die öffnung 12 wird dann die Anschlußleitung 10 mit dem Draht 4 und die Anschlußleitung 11 mit dem Draht 5 der Mantelleitung 2 verbunden, so daß Anschlußstellen 13 und 14 gebildet werden.

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Der zunächst noch vorhandene Hohlraum wird alsdann mit einem keramischen Isolierpulver 15 wieder aufgefüllt, worauf man in die Hülle 3 einen Verschlußkörper 16 einsetzt, der die Form eines kurzen Zylinders hat. Da die Hülle 3 zunächst vollständig mit Isolierpulver 15 gefüllt war, wird dieses durch das Einpressen des Verschlußkörpers 16 ausreichend verdichtet. Man hat es durch die Länge des Verschlußkörpers 16 in der Hand, den Verdichtungsgrad entsprechend zu beeinflussen. Abschliessend werden der Verschlußkörper 16 und die Hülle 3 gegeneinander abgedichtet, was beispielsweise durch Hartlöten erfolgen kann. Der Widerstandstemperaturfühler 1 ist nunmehr betriebsbereit.

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Claims

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ANSPRÜCHE:

Verfahren zum Herstellen eines Widerstandstemperaturfühlers unter Verwendung eines Meßwiderstandes mit zwei Anschlußleitungen und einer Mantelleitung, die aus einer metallischen HUlIe mit zwei achsparallel darin untergebrachten durch ein Isoliermaterial gegeneinander und gegenüber der Hülle isolierten Drähten besteht, wobei man die Anschlüsse des Meßwiderstandes mit den freigelegten Enden der Drähte verbindet und den Meßwiderstand und die Drähte mit Isolierpulver umnibt, dadurch gekennzeichnet, a) daß man aus der Hülle, ausgehend von deren Ende, das Isoliermaterial auf einer Länge entfernt, die mindestens gleich der Länge des Meßwiderstandes zuzüglich der Länne der Anschlußleitungen ist,

b) daß man in den so geschaffenen Hohlraum mit öffnung den Meßwiderstand mit in Richtung auf die öffnung weisenden Anschlußleitungen parallel zu den im Hohlraum verbliebenen Drähten einsetzt und Anschlußleitungen und Drähte miteinander verbindet,

c) daß man das verbliebene Volumen des Hohlraums mit Isolierpulver wieder auffüllt,

d) daß man in die öffnung der Hülle einen Verschlußkörper einsetzt und diesen unter Verdichtung des Isolierpulvers in die Hülle einpreßt,

e) und daß man Verschlußkörper und Hülle gegeneinander abdichtet.

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2. Widerstandstemperaturfühler, bestehend aus einem Meßwiderstand mit zwei Anschlußleitungen und aus einer Mantel leitung, die eine metallische Hülle und zwei achsparallel darin untergebrachte, durch ein Isoliermaterial gegeneinander und gegen die Hülle isolierte Drähte aufweist, an deren Enden die Anschlußleitungen des Meßwiderstandes angeschlossen sind, wobei der Meßwiderstand, die Anschlußleitungen und die Enden der Drähte in ein Isolierpulver eingebettet und metallisch gekapselt sind, dadurch gekennzeichnet,

a) daß die Anschlußleitungen (10, 11) des Meßwiderstandes (9) auf das zur Messung dienende Ende (7) des Widerstandstemperaturfühlers (1) ausgerichtet sind,

b) daß die ursprüngliche Hülle (3) der Mantelleitung (2) bis über die Anschlußstellen (13, 14) von Meßwiderstand (9) und Drähten (4, 5) hinaus durchgehend erhalten ist,

c) und daß in die Hülle (3) unter Verdichtung des Isolierpulvers (15) ein Verschlußkörper (16) abgedichtet eingesetzt ist.
3. Widerstandstemperaturfühler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Verschlußkörper (16) ein flacher Zylinder ist.
4. Widerstandstemperaturfühler nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Verschlußkörper (16) in die Hülle (3) hart eingelötet ist.

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5. Widerstandstemperaturfühler nach den Ansprüchen 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßwiderstand (9) ein plättchenförmiger Dünnschichtwiderstand ist.