DE4030401A1 - Vorrichtung zum messen des fluessigkeitsstandes in einem behaelter, insbesondere im kraftstofftank eines fahrzeugs - Google Patents

Description

Die Erfindung richtet sich auf eine Vorrichtung der im Oberbegriff des Anspruches 1 angegebenen Art. Die Verwendung von Thermoelementen als Sensoren hat den Vorteil, ein elektrisches Signal zu liefern, das zur Ermittlung des Flüssigkeitsstandes in einem Auswertegerät oder über einen Bordcomputer bequem verarbeitet werden kann. Eine Schar solcher Thermoelemente wird in unterschiedlicher Höhe im Behälter angebracht, und zwar in einem Abstand zueinander, welcher der Feinheit der zu ermittelnden Flüssigkeitsstände im Behälter entspricht. Die Thermospannung kommt nun dadurch zustande, daß die eine der beiden Verbindungsstellen des zum Aufbau des Thermoelements verwendeten Thermopaares erwärmt wird. In Abhängigkeit davon, ob das Thermoelement innerhalb der Flüssigkeit, also unterhalb des Flüssigkeitsspiegels oder außerhalb der Flüssigkeit, also oberhalb des Flüssigkeitsspiegels, sich befindet, fallen unterschiedliche Thermospannungen an, weil innerhalb der Flüssigkeit Wärme abgeführt wird. Die Thermospannungen werden ausgewertet und dienen zur eindeutigen Bestimmung des gegebenen Flüssigkeitstandes im Behälter.

Bei der bekannten Vorrichtung (DE-OS 37 36 208) wurden auf ein Substrat zwei übereinanderliegende Metallschichten aufgebracht, von denen die erste aus Konstanten und die zweite aus Kupfer bestand. Dann wurden durch Ätzen bereichsweise Abschnitte der zweiten Metallschicht, nämlich Kupfer, entfernt, so daß auf diesem Wege mehrere Thermopaare eines Flüssigkeitsstand-Meßsystems entstanden. Auf der Rückseite des Substrats befand sich ein Heizleiter, welcher jeweils die eine Verbindungsstelle dieser Thermopaare erwärmte und dadurch eine Thermospannung zwischen den beiden Verbindungsstellen der Metalle erzeugte. Die Herstellung dieser Vorrichtungen ist umständlich und kostenaufwendig.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine zuverlässige, leicht handhabbare Vorrichtung der im Oberbegriff des Anspruches 1 angegebenen Art zu entwickeln, die kostengünstig und unempfindlich gegenüber Kraftstoffeinflüssen ist sowie sich leicht herstellen läßt. Dies wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Anspruches 1 angeführten Maßnahmen erreicht, denen folgende besondere Bedeutung zukommt:

Das Aufdampfen und Aufdrucken von Werkstoffen im Siebdruckverfahren sind schnell, präzise und sehr kostengünstig auszuführende Vorgänge. Die Sensoren in Stegform befinden sich in einem der gewünschten Meßfeinheit entsprechenden Abstand. Wird der Abstand so gewählt, wie der Flüssigkeitsspiegel beim Zuführen einer gegebenen Flüssigkeitsmenge ansteigt, so lassen sich damit bereits beliebig komplizierte Behälterformen für eine in gleichbleibenden Meßschritten erfolgende Meßwertanzeige auflösen. Die Erfindung hat vor allem erkannt, daß ein zusätzlicher Werkstoff für das Thermopaar entbehrlich ist, weil durch das Aufdrucken von Metall-Leitklebern als Leitungen auf die beiden Enden der Stege überraschenderweise ein Thermoelement entsteht, das als Sensor genutzt werden kann. Zweckmäßigerweise wird auch der Heizleiter auf der Rückseite des Trägers durch Aufdrucken mit einem Metall-Leitkleber erzeugt. Für das Aufdampfen der Stege bzw. Sensoren genügt Material in einer Stärke von wenigen Mikrometern. Auch für das Drucken der Verbindungsstellen und Leiterzüge genügen minimale Materialmengen. Die kostengünstige Herstellung der Vorrichtung wird dadurch erreicht. Die Erfindung hat ferner erkannt, daß die Anwendung von Halbleitermaterialien in Verbindung mit Metall-Leitklebern überraschend hohe Thermospannungen an den Verbindungsstellen erzeugt. Für die Stege bzw. Sensoren eignen sich Halbleitermaterialien, wie z. B. die Werkstoffe Te, Si, Ge, GaAs. Als Metall-Leitkleber wird zweckmäßigerweise eine silberhaltige Substanz verwendet.

Auch der Heizleiter sollte auf der Rückseite des Trägers aufgedruckt sein, wie Anspruch 2 vorschlägt. Der einfachste Aufbau erfordert normalerweise für jeden Sensor-Satz einen eigenen Heizleiter, zumal, wenn ein Aufbau gemäß Anspruch 14 vorliegt. Es kann jedoch ein Heizleiter gemäß Anspruch 13 zum Erwärmen von mehreren Sätzen der Sensoren dienen. Aus Gründen der Energie-Ersparnis ist es sehr wichtig, daß die Füllstandsanzeige im Falle eines Kraftfahrzeuges nur bei eingeschalteter Zündung betriebsbereit ist. Weiterhin sollte gemäß Anspruch 15 die Leistung des Heizleiters konstant gehalten werden, um Meßwertabweichungen zu vermeiden.

Bewährt hat sich eine Aufbringung der Stege bzw. Sensoren in Form eines aus Anspruch 4 entnehmbaren Kamms. Die gemeinsame Anschlußleitung kann dann, wie es Anspruch 5 vorschlägt, im Endbereich des Kamm-Längsholms angreifen, günstiger ist es aber, das Aufdrucken gemäß Anspruch 6 über die ganze Holmlänge auszuführen, weil sich dadurch ein relativ geringer Leitungswiderstand ergibt. Die Herstellung eines solchen Kamms aus aufgedampftem Material ist besonders einfach und präzise ausführbar, wenn man gemäß Anspruch 7 vorgeht, wobei präzise Umrisse der Kammform sich durch einen Stanzling nach Anspruch 8 ergeben. Die Verarbeitung eines solchen Stanzlings ist durch die Maßnahmen nach Anspruch 10 und 11 erleichtert. Denkbar wäre aber auch die Herstellung eines kammförmigen Gebildes nach Anspruch 9, indem das in Pastenform vorliegende Halbleiter-Material durch ein Siebdruckverfahren direkt auf die Trägerfolie aufgebracht wird.

Zur Erhöhung der anfallenden Thermospannung und damit zur Vereinfachung der Auswertung empfiehlt es sich, wenigstens zwei Stege im wesentlichen der gleichen Höhe im Behälter anzuordnen und diese in Reihe zu schalten, wie es die Maßnahmen nach Anspruch 12 vorschlagen. Eine Möglichkeit besteht darin, die Stege in nebeneinanderliegenden Längszonen anzuordnen, was verhältnismäßig einfach zu verwirklichen ist. Eine andere sehr vorteilhafte Möglichkeit der Meßwerterfassung besteht darin, entsprechend Anspruch 3 alle Sensoren hintereinander, d. h. in Serie zu schalten. Dies hat den Vorteil, daß man mit einer Meßleitung am einen Ende und einer Anschlußleitung am anderen Ende des Sensor-Satzes auskommt. In diesem Sinne kann man auch mit zwei oder mehr Sätzen von Stegen verfahren. Dadurch addieren sich die einzelnen Thermospannungen. Man erhält so eine zwar dem Füllstand analoge aber reziproke Gesamtspannung. Geht man dabei von zwei kammförmigen Stanzlingen aus, so ist es gemäß Anspruch 17 notwendig, die beiden Holme durch Ausstanzungen oder Trennschnitte zu unterbrechen. Durch eine optimierte Anordnung nach Anspruch 16 lassen sich die räumlichen Abmessungen und damit die Herstellungskosten des erfindungsgemäßen Tankgebers erheblich verkleinern. Die spiegelbildliche Anordnung und der Versatz zweier Stanzlinge ermöglichen die in Anspruch 18 hervorgehobene linienförmige Ausrichtung der einen Verbindungsstelle, womit der bereit in Anspruch 13 hervorgehobene gemeinsame Heizleiter anwendbar ist. Die reziproke Gesamtspannung muß in einem IC des Auswertegeräts oder in einem Bord-Computer in eine dem Füllstand analoge Meßwertspannung umgewandelt werden.

Insbesondere bei der Anwendung der Vorrichtung in Kraftfahrzeugtanks hat sich bewährt, Abdeckfolien gemäß Anspruch 19 zu verarbeiten. Mit Epoxidharz lassen sich die Abdeckfolien kraftstoffdicht und blasenfrei auflamieren. Bei einer Verwendung von Kraftstoffen mit Alkoholzusatz, wie Methanol, ist eine kraftstoffdichte Umhüllung des Thermoelement-Trägers gemäß Anspruch 20 sehr wichtig. Derartige Kraftstoffe haben nämlich in der Regel einen hohen Leitwert und es könnten dann elektrische Nebenanschlüsse auftreten, die zu Meßwert-Verfälschungen führen. Eine Metallkaschierung nach Anspruch 21 der Abdeckfolien verhindert, daß Störsignale mitgemessen werden und zu Fehlern führen. Zur Vermeidung von Kurzschlüssen muß allerdings im Bereich der Kontaktelemente die Metallkaschierung ausgespart werden. Um die dort anfallenden Fremd- und Störspannungen abzuleiten, sollte man für eine Verbindung der Metallschicht mit dem System-Masse gemäß Anspruch 22 sorgen.

Als Metallbeschichtung hat sich Kupfer oder Aluminium bewährt. Das Folienmaterial sollte, gemäß Anspruch 25, aus temperatur- und kraftstoffbeständigem Werkstoff bestehen.

Platzsparend ist es, gemäß Anspruch 26, einen IC-Baustein für die Signalverarbeitung unmittelbar am Träger aufzubringen und diesen unter die Abdeckfolie gleich mit einzulaminieren. Dafür bietet sich der Platz im oberen Endbereich des Träger an, weil dieser für die Messung des Flüssigkeitsspiegels ohnehin nicht benötigt wird und zum Anschluß von Verbindungsleitungen zum Meßgerät bzw. zum Bord-Computer und für den Heizleiteranschluß dient. Durch diese Maßnahme sind die zahlreichen Leitungen auf diesen Bereich des Trägers beschränkt, weil es zur Auswertung bereits in dem dort aufgebrachten IC kommt. Der IC wird zweckmäßigerweise der jeweiligen speziellen Anwendung der Vorrichtung angepaßt, ist also kundenspezifisch (ASIC) gestaltet und kann durch Programmieren die individuelle Tankform bereits berücksichtigen. Dabei kann auch die "Reserve"-Anzeige durch Spreizung des dortigen Anzeigefeldes genauer abgelesen werden. Die vom trägerseitigen Baustein zum Anzeigegerät führende Verbindungsleitung hat daher einen besonders einfachen Aufbau. Zur Sicherung einer reproduzierbaren Meßwertspannung trotz schwankender Bordnetzspannung muß die Versorgungsspannung des IC-Bausteins stabilisiert werden. Hierfür befindet sich ein Spannungskonstanthalter in der Kupplung, wie noch näher beschrieben wird. Bei Fahrzeugen mit eigenem Bord-Computer kann dieser die Funktion des IC-Bausteins mit übernehmen, wodurch das Auswertegerät entfällt. In diesem Fall ist die erwähnte Hintereinanderschaltung aller Sensoren sehr nützlich. Das Anzeige-System arbeitet in Form einer Spannungs-Codierung, d. h. die Meßwertspannung ändert sich analog zum Füllstand im Tank.

Eine weitere wichtige Arbeits- und Platzersparnis ergibt sich, wenn man den Träger der Thermoelemente bzw. den Verbund eines solchen Trägers mit Folien gemäß Anspruch 23 oder 24 durch Falten und/oder Rollen in seinen Abmessungen verkleinert. Zu Messungen des Flüssigkeitsniveaus in bewegten Behältern ist es bedeutsam, die Sensoren im Inneren eines Rohres unterzubringen, welches durch Strömungswiderstände an seinen Rohrenden, wie z. B. durch Blenden, mit dem übrigen Raum des die Flüssigkeit aufnehmenden Behälters in Verbindung steht. Infolge solcher Strömungswiderstände ergibt sich eine Vergleichmäßigung des Niveaustands im Rohrinneren, weil sich dort Wellenbildungen infolge Bewegung des Behälters nicht mehr bemerkbar machen, die andernfalls zu Fehlmessungen führen würden. Durch die erwähnte Formveränderung des Trägers erhält man eine Anpassung an die Rohrform, wie auch der Träger selbst zum Aufbau des Rohres mit herangezogen werden kann.

Weitere Maßnahmen und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und den Zeichnungen. Die Erfindung richtet sich dabei auf alle daraus entnehmbaren neuen Merkmale und Merkmalskombinationen, auch wenn diese nicht ausdrücklich in den Ansprüchen angeführt sein sollten. In den Zeichnungen ist die Erfindung in mehreren Ausführungsbeispielen dargestellt.

Es zeigt

Fig. 1, schematisch, einen Anwendungsfall der erfindungsgemäßen Vorrichtung im Kraftstofftank eines Fahrzeugs,

Fig. 2, perspektivisch, teilweise im Ausbruch, das zur Vorrichtung von Fig. 1 gezeigte Meßgerät mit darin erkennbarem Meßglied,

Fig. 3, schematisch, die Vorderseite eines solchen Meßglieds mit den erfindungsgemäß ausgebildeten Sensoren,

Fig. 4 Rückseite des Meßglieds von Fig. 3 mit der erfindungsgemäß ausgebildeten Heiz- und Rückleitung,

Fig. 5, schematisch, die prinzipielle elektrische Parallel-Schaltung der erfindungsgemäßen Sensoren des Meßglieds,

Fig. 6, schematisch, die prinzipielle elektrische Serien-Schaltung (Hintereinanderschaltung) der erfindungsgemäßen Sensoren einer alternativen Ausführung des erfindungsgemäßen Meßglieds,

Fig. 7, in starker Vergrößerung, ein Teilstück eines Querschnitts durch den Schichtaufbau des in Fig. 3 gezeigten Meßglieds zur Verdeutlichung der Kontaktierungen für eine weiterführende Verbindungsleitung,

Fig. 8, in starker Vergrößerung, die Querschnittsansicht durch eine Folie mit ober- und unterseitiger Beschichtung zur Verdeutlichung einer ersten Verfahrensstufe zur Herstellung der erfindungsgemäßen Sensoren,

Fig. 9, in annähernd natürlicher Größe, die Draufsicht auf ein sich aus Fig. 8 ergebendes Zwischenprodukt,

Fig. 10, in starker Vergrößerung und nicht maßstäblich, die Querschnittansicht durch den Schichtaufbau des Meßglieds nach Vollzug einer weiteren Stufe seiner Herstellung,

Fig. 11 in einer analogen, vergrößerten Darstellung die Querschnittansicht durch den Aufbau eines anderen Meßglieds mit zwei in Reihe geschalteten Sensoren,

Fig. 12, schematisch und im Ausbruch, die vergrößerte Draufsicht auf ein Teilstück einer vierten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Meßglieds mit paarweise hintereinander geschalteten Sensoren, und

Fig. 13 eine optimierte Ausführungsform einer Reihenschaltung der Sensoren mit verkürzten Leitungswegen und nur einem gemeinsamen Heizleiter für die beiden kammförmigen Reihen hintereinandergeschalteter Sensoren.

Wie Fig. 1 verdeutlicht, kann die erfindungsgemäße Vorrichtung 10 zur Bestimmung des jeweils vorliegenden Füllinhalts eines Behälters 11 dienen, wofür im vorliegenden Fall der Kraftstofftank eines Fahrzeugs verwendet wird. Dieser kann wegen besserer Ausnutzung der verfügbaren Räume im Fahrzeug eine komplizierte Raumform aufweisen. Die Vorrichtung umfaßt ein summativ mit 12 in Fig. 1 bezeichnetes Meßgerät im Behälterinneren 19, das über eine Verbindungsleitung 18 die Signale zu einem Auswertegerät 13 weiterleitet, wo sie verarbeitet werden und, über die Verbindungsleitungen 18′, ein damit verbundenes Anzeigegerät 14 steuern. Die Vorrichtung ist nach Einschaltung der Zündung an die fahrzeugseitige Stromversorgung angeschlossen, wie im Bereich des Auswertegeräts 13 in Fig. 1 verdeutlicht ist. Das Meßgerät 12 taucht in definierter Höhe in die vom Behälter 11 aufgenommene Flüssigkeit 15 ein, deren durch den Pfeil 16 verdeutlichte Füllstandshöhe von der Vorrichtung 10 ermittelt werden soll. Wie noch näher erläutert wird, erfolgt dies durch elektronische Messung der gegebenen Höhenlage des Flüssigkeitsspiegels 17 im Behälter 11.

Wie Fig. 2 näher verdeutlicht, umfaßt das Meßgerät 12 ein Tauchrohr 22, das, im Bereich der zu messenden Füllstandshöhe 16, fest im Behälterinneren 19 von Fig. 1 angeordnet ist. Im Inneren 25 des Tauchrohres 22, befindet sich das eigentliche, noch näher zu beschreibende Meßglied 20, das mit einer Schar besonderer Sensoren 30 ausgerüstet ist. Am oberen Ende des Meßglieds 20 kann auch noch ein IC-Baustein 21 mit integrierten Schaltkreisen sitzen, der dem spezifischen Anwendungsfall der Vorrichtung 10 angepaßt ist und die von den Sensoren 30 kommenden Signale ganz oder teilweise bereits auswertet, bevor sie dann über die Verbindungsleitung 18 weitergeleitet werden. Bei der Anwendung in einem Fahrzeug ist die Fahrzeugbewegung zu berücksichtigen, die zu einer unkontrollierten Wellenbewegung im gegebenen Flüssigkeitsspiegel 17 führen würde. Obwohl bereits die Stirnöffnung des Tauchrohres 22 zu einer Vergleichmäßigung des Flüssigkeitsspiegels im Rohrinneren 25 führt, empfiehlt es sich, unterseitig eine Blende mit einer verengten Öffnung 23 vorzusehen. Die angedeutete Strömung 24 der Flüssigkeit kann durch diese Verengung 23 nur langsam durchströmen, weshalb plötzliche, kurzzeitige Höhenveränderungen des Flüssigkeitsspiegels 17 außerhalb des Tauchrohres 22 sich nicht in einer entsprechenden Höhenänderung im Rohrinneren 25 auswirken können. Der Flüssigkeitsspiegel 17 bleibt im Bereich des Meßglieds 20 im wesentlichen in der gegebenen Höhe stehen und spricht nur auf tatsächliche Änderungen des Füllstands an.

Eine erste Möglichkeit für die Schaltung der Sensoren 30, nämliche eine Parallelschaltung, ist in Fig. 5 näher erläutert. Als Sensor wird eine Schar von besonderen Thermoelementen 30 verwendet, die auf einem erst in den nachfolgenden Figuren näher gezeigten Träger 27 positioniert sind, der in Fig. 5 weggelassen wurde. Die Thermoelemente 30 sind in einem definierten Höhenabstand 31, 31′ zueinander angeordnet, welcher der gewünschten Meßgenauigkeit der vorerwähnten Füllstandshöhe 16 angepaßt ist. Die Höhenabstände 31, 31′ können, wie in Fig. 5 angedeutet ist, zueinander unterschiedlich gestaltet sein, um auch dann gleichmäßige Meßschritte entsprechend einer gegebenen Volumeneinheit in solchen Behältern 11 zu erfassen, die eine höhenmäßig ungleichförmige Form aufweisen. Eine solche unterschiedliche Zunahme der Füllstandshöhe aufgrund der komplizierten Behälterform könnte auch durch das Auswertegerät 13 oder den am Meßglied 20 integrierten IC-Baustein 21 ganz oder wenigstens teilweise erfaßt werden.

Die Thermoelemente bestehen aus zwei unterschiedlichen Werkstoffen. Als erste Werkstoffkomponente werden Metalle und Halbleiter bzw. deren Verbindungen verwendet, wie Silizium, Germanium, Gallium-Arsenid, Zinnoxid (SnO), Selen oder Tellur. Dies geschieht durch Aufdampfen auf eine dünne Folie 41, was noch näher im Zusammenhang mit Fig. 8 bis 10 erläutert wird. Man könnte evtl. auch ein Siebdruckverfahren anwenden, bei dem in Pastenform obige Materialien eingesetzt werden. Eine weitere Aufbringungsmöglichkeit besteht durch Aufspritzen oder durch ein CVD-Verfahren. Es entstehen dabei aus diesem Material eine Schar von in Abstand 31, 31′ übereinanderliegenden Stegen 34. Die zweite Werkstoffkomponente des zu bildenden Thermoelements 30 entsteht durch Aufdrucken von Leitungen in Form eines Metall-Leitklebers, vorzugsweise Silberleitklebers, an den beiden Stegenden 32, 33, wie noch näher erläutert werden wird.

Die aufgedruckten Metall-Leitkleber erzeugen zugleich die von der einen Verbindungsstelle 32 ausgehenden Leitungen, die, wie Fig. 5 zeigt, für alle Sensoren 30 in eine gemeinsame Leitung 35 übergehen. Diese Leitung führt zum Leiterende 37 und soll nachfolgend kurz "Anschlußleitung 35" bezeichnet werden. Am gegenüberliegenden Ende 33 eines jeden Steges 34 greifen aber zueinander isoliert verlaufende Leitungen 36 aus diesen Metall-Leitklebern an, die mit 38, 38′ bezeichnete Leiterenden aufweisen und nachfolgend kurz "Meßleitungen 36" bezeichnet werden sollen. Zwischen diesen beiden Verbindungsstellen 32, 33 entsteht dann eine Thermospannung, wenn sie sich auf einer zueinander unterschiedlichen Temperatur befinden. Dies wird im vorliegenden Fall durch einen zwar elektrisch isolierten, aber thermisch in Kontakt stehenden gemeinsamen Heizleiter 26 an der einen Verbindungsstelle 33 der Stege 34 erreicht, welche im Fall der Fig. 5 diejenige ist, von welcher die einzelnen Meßleitungen 38 bzw. 38′ der Sensoren 30 ausgehen. In Fig. 5 ist eine Füllstandshöhe 16 angenommen, die den Flüssigkeitsspiegel 17 in den Höhenbereich zwischen den letzten und vorletzten Sensor 30 bringt. Das hat zur Folge, daß die vom Heizleiter 26 erzeugte Wärme bei jenen Sensoren 30, die noch in die Flüssigkeit 15 eintauchen, besser weggeführt wird, als bei dem in Fig. 5 erkennbaren obersten Sensor 30, der sich bereits oberhalb des Flüssigkeitsspiegels 17 befindet. Wegen der dort auftretenden größeren Temperaturdifferenz seiner beiden Verbindungsstellen 32, 33 fällt eine größere Thermospannung an, als in den darunterliegenden, innerhalb der Füllstandshöhe 16 liegenden Sensoren 30. Vom Auswertegerät 13 bzw. von dem beschriebenen IC-Baustein 21 werden nacheinander die anfallenden Spannungen zwischen dem gemeinsamen Leiterende 37 der Anschlußleitung 35 einerseits und den einzelnen Leiterenden 38 der diversen Meßleitungen 36 andererseits gemessen. Dabei ergibt sich, daß zwischen dem Leitungsende 38′ der letzten Meßleitung 36 gegenüber dem Leitungsende 37 eine höhere Thermospannung anfällt als zwischen den Meßleitungs-Enden 38 und dem gemeinsamen Leitungsende 37 aller übrigen, darunterliegenden Sensoren 30. Daraus entnimmt das Auswertegerät, daß der Flüssigkeitsspiegel 17 zwischen dem letzten und vorletzten Sensor 30 liegen muß, was dann über die Elektronik im Anzeigegerät 14 entsprechend kundbar gemacht wird. Diese Messungen können in 4 bis 5 Meßzyklen pro Minute erfolgen. Für den Heizleiter genügt zwecks Energieersparnis und geringer Wärmeentwicklung eine Einstelldauer von ca. 5 Sekunden pro Meßzyklus.

Eine weitere Möglichkeit für die Schaltung der Sensoren 30 ist in Fig. 6 gezeigt, wo die Sensoren 30 hintereinander, also in Serie, geschaltet sind. Zur Bezeichnung entsprechender Bauteile sind die gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 5 verwendet, weshalb insoweit die bisherige Beschreibung gilt. Es genügt lediglich auf die Unterschiede einzugehen. Die kalten und warmen Verbindungsstellen 32, 33 benachbarter Sensoren 30 sind untereinander durch Verbindungsleitungen 79 fortlaufend verbunden. Somit wird eine summative aber reziproke Gesamtspannung analog zum vorbeschriebenen Flüssigkeitsstand 16 im Behälter 11 generiert. Der Vorteil diese Schaltung liegt in der Reduzierung der Anzahl der Meßleitungen 36. Im Optimalfall reichen eine einzige Meßleitung 36 und eine einzige Anschlußleitung 35 aus, um die Gesamtspannung an das Auswertegerät 13 oder an einen Bord-Computer weiterzuleiten. Das Anzeigesystem arbeitet in Form einer Spannungs-Codierung.

Ausweislich der Fig. 8 bis 10 kommt das die Sensoren umfassende Meßglied 20 auf folgendem Wege zustande. Auf einer flexiblen Kunststoff-Folie 41, gemäß Fig. 8, wird eine Schicht 40 aus beispielsweise Te von 0,5 bis ca. 3,5 µm Dicke aufgedampft, wobei auf der Unterseite sich eine Schmelzkleberschicht 39 befindet, welche die weitere Verarbeitung vereinfacht. Aus diesem Flächengebilde 42 von Fig. 8 wird nun ein Stanzling 43 ausgeschnitten, dessen Schnittstellen in Fig. 8 durch Strichpunktlinien angedeutet sind und der beispielsweise den Umriß eines "Kamms" aufweist, bestehend aus einem Kamm-Längsholm 44, an welchem eine Schar von Kamm-Zinken 34 abgehen, welche die obenerwähnte Funktion der Stege erfüllen. Dieser Stanzling 43 wird mit seiner Klebeschicht 39, wie Fig. 10 verdeutlicht, auf der Vorderseite 28 eines bereits erwähnten Trägers 27 befestigt, der aus einem blattförmigen Kunststoff besteht, wofür ebenfalls eine flexible Folie verwendet werden sollte. Dieses Vorprodukt 27, 43 wird nun, wie in Fig. 10 dargestellt, dem bereits erwähnten Siebdruckverfahren unterzogen, wo auf die beiden Stegenden 32, 33 der aufgedampften Metallschicht 40 eine Auflageschicht 45, 46 aufgebracht wird, welche aus dem bereits erwähnten Metall-Leitkleber besteht und welche die bereits beschriebenen Anschluß- und Meßleitungen 35, 36 gleich miterzeugt, deren Verlauf sich prinzipiell aus der Vorderansicht des Trägers von Fig. 3 ergibt. Im oberen Bereich des Trägers 27 ist ein freies Feld 49 angeordnet, wo die beschriebenen Leiterenden 37, 38 liegen und über nicht näher gezeigte Schaltverbindungen mit dem bereits in Fig. 2 erwähnten IC-Baustein 21 in Verbindung stehen. Beim Aufdrucken des Metall-Leitklebers 46 wird gemäß Fig. 3, so verfahren, daß die erwähnte Anschlußleitung 35 auf dem in Fig. 9 ersichtlichen, beschriebenen Kamm-Längsholm 44 längs verläuft und dadurch alle Fußpunkte der Sensoren verbindet, an welchen die Verbindungsstellen 32 von Fig. 5 entstehen. Dadurch ergibt sich unter anderem auch eine Reduzierung des Leiterbahn-Widerstandes.

Aus dem gleichen Metall-Leitkleber wird auch auf der Trägerrückseite 29 der bereits erwähnte Heizleiter 26 aufgedruckt, der, wie die Rückseite 29 von Fig. 4 in Verbindung mit der Vorderseite 28 von 3 zeigt, in Ausrichtung mit den erwähnten freien Enden 32 der einzelnen Stege 34 steht. In manchen Fällen empfiehlt es sich aber auch umgekehrt zu verfahren. Außer dem Heizleiter 26 wird ebenfalls durch Bedrucken mittels des zweckmäßigerweise aus gleichem Metall bestehenden Leitklebers die aus Fig. 4 ersichtliche Rückleitung 47 auf der Trägerrückseite 29 aufgebracht, die aber gegenüber dem Heizleiter 26 eine wesentlich größere Schichtbreite 48 aufweist. Beide Leitungen 26, 47 werden zwar von dem gleichen Strom durchflossen, doch erwärmt sich wegen der wesentlich geringeren Breitenbemessung nur der Heizleiter 26, während die Rückleitung 47 kalt bleibt. Oberhalb des in Fig. 3 und 4 markierten Feldes 49 zum Anschluß des IC-Bausteins 21 befindet sich ein Anschlußelement 78, das den Träger 27 fortsetzt. Dort verlaufen Bahnen 52, 52′, die als Ausgangsleitungen für die im IC-Baustein 21 verarbeiteten Signale dienen.

Nach Anbringung des IC-Bausteins 21 wird sowohl über die Vorderseite 28 als auch über die Rückseite 29 des Trägers 27 eine Abdeckfolie 50, 51 auflaminiert, und zwar kraftstoffdicht und blasenfrei durch Verwendung von Epoxidharz, was aus dem in starker Vergrößerung gezeichneten Bruchstück des fertigen Folienpakets 20 in Fig. 7 zu erkennen ist. Der verwendete Träger 27 und die Abdeckfolien 50, 51 besitzen in Wirklichkeit nur eine Dicke in der Größenordnung von 30 µm. Zur Abschirmung des so entstehenden Meßglieds 20 dient eine Metallkaschierung 59 der Abdeckfolien 50, 51. Wie anhand des Ausführungsbeispiels von Fig. 11, betreffend ein abgewandeltes Meßglied 20′, zu erkennen ist, sind die Metallkaschierungen 59 über Kontaktelemente mit der System-Masse 71 verbunden. Im Bereich des Anschlußelements 78, dessen Aufbau noch näher beschrieben werden wird, muß allerdings die Metallkaschierung 59 zur Vermeidung von Kurzschlüssen ausgespart sein, wie bei 80 in Fig. 7 angedeutet ist.

Für den leichten elektrischen Anschluß des fertigen Meßglieds verwendet man metallische, klammerartige Kontaktelemente 53, deren Querschnittaufbau in Fig. 7 erkennbar ist. Sie besitzen zwei Klammerenden 54, die durch das Folienpaket 20 im Bereich seines Anschlußelements 78 die Bahnen 52, 52′ von Fig. 3 und 4 durchstoßen und umgebördelt werden. Die Klammerenden 54 durchdringen gemäß Fig. 7 alle Schichten und sorgen einerseits für eine mechanische Verbindung und andererseits auch für die elektrische Verbindung beim Durchdringen der ihnen jeweils zugeordneten Leiterbahn 52, 52′. Einstückig mit den Kontaktelementen 53 entstehen die in Fig. 3 und 4 angedeuteten Steckerteile 55. Die Steckerteile 55 überragen die obere Kante des Anschlußelements 78. Im Verwendungsfall werden die Steckerteile 55 in komplementäre Hülsen eingekuppelt, die Bestandteile der in Fig. 1 angedeuteten Verbindungleitung 18 sind, die sich in folgende Teil-Leitungen gliedert. An Anschlußelement 78 gibt es Steckerteile 73 für die Heizleitung, ferner einen oder mehrere Steckerteile 74 für eine bzw. mehrere Meßleitungen, dann einen Steckerteil 75 für den Spannungsanschluß des IC-Bausteins, ferner einen Steckerteil 76 für die Steuerleitung des IC-Bausteins und schließlich den bereits erwähnten Steckerteil 71 für den Anschluß der System-Masse. Um die empfindlichen Kontaktelemente 53 aus dem korrosiven und halbleitenden Bereich des Kraftstoffs herauszuhalten, wird das Meßglied nach dieser Kontaktierung mit seinem Anschlußelement 78 durch einen Montageschlitz eines in Fig. 3 und 4 angedeuteten Deckels 77 des Behälters 11 gesteckt, bis das Anschlußelement 78 mit seiner aus Fig. 3 erkennbaren Anschlagschulter 81 an den Deckel 77 stößt und anschließend maßhaltig durch einen Epoxydharz-Verguß 72 allseitig verbunden. Durch das allseitige Vergießen 72 des Anschlußelements 78 erhalten die Kontaktelemente 53 sowie deren Steckerteile 55 die notwendige Stabilität für einen sicheren Anschluß. Es liegt jetzt das fertige Meßglied 20 vor, das im Inneren 25 des in Fig. 2 gezeigten Tauchrohres 22 in einer Strecklage durch z. B. nicht näher gezeigte Halteglieder positioniert wird. Es gibt aber auch die bereits oben erwähnten alternativen Möglichkeiten für eine raumsparende Gestaltung des Meßglieds 20.

Die Flexibilität des als Folienpaket 20 ausgebildeten Meßglieds kann dazu genutzt werden, die geometrischen Abmessungen zu reduzieren. Hierzu dienen Faltungen und/oder Rollverformungen des Folienpakets 20. In gerolltem Zustand läßt sich ein solches Folienpaket 20 formgerecht in dem Tauchrohr 22 positionieren. Darüber hinaus kann eine solche gerollte Form zugleich zum Aufbau oder zur Unterstützung eines Tauchrohres 22 mitgenutzt werden. Damit bildet die Erfindung nicht nur ein äußerst dünnes Folienpaket 20, sondern auch die Breiten eines solchen Pakets lassen sich durch diese Verformungen wesentlich reduzieren, so daß im wesentlichen ein langgestrecktes Gebilde besteht, dessen Sensoren 30 in dem bereits beschriebenen definierten Höhenabstand 31, 31′ von Fig. 5 bzw. 6 angeordnet bleiben und sich über die gesamte zu überwachende Füllstandshöhe 16 im Behälterinneren 19 von Fig. 1 erstrecken.

Obwohl wegen der vorbeschriebenen Werkstoffkombination beim Aufbau der Thermoelemente 30 eine unerwartet hohe Thermospannung anfällt, läßt sich diese durch eine Reihenschaltung von wenigstens zwei Sätzen von Sensoren 30, 30′ verdoppeln bzw. von mehreren Sensor-Sätzen um ein Mehrfaches erhöhen. Die Fig. 11 zeigt dazu eine Möglichkeit anhand eines abgewandelt ausgebildeten Folienpakets 20′, welches in starker Vergrößerung, aber nicht maßstabsgerecht, im Querschnitt gezeigt ist. Zur Bezeichnung entsprechender Bauteile sind die gleichen Bezugszeichen wie im vorausgehenden Ausführungsbeispiel verwendet, weshalb insoweit die bisherige Beschreibung gilt. Es genügt, lediglich auf die Unterschiede einzugehen.

Beim Folienpaket 20′ der Fig. 11 werden zwei Stanzlinge 43, 43′ der in Fig. 9 beschriebenen Art verwendet, die in zwei nebeneinanderliegenden Längszonen 56, 57 auf einem gemeinsamen Träger 27 aufgebracht werden. Dann werden nicht nur die bereits im Zusammenhang mit Fig. 10 beschriebenen Metall-Leitkleber 45, 46 aufgedruckt, welche die im Zusammenhang mit Fig. 3 und 5 bereits beschriebenen weitergehenden Anschluß- und Meßleitungen 35, 36 erzeugen, sondern es werden zwischen den beiden Stanzlingen 43, 43′ als Verbindungen 58 die beidseitigen Kamm-Zinken einzelweise kontaktierende weitere Streifen eines Leitklebers aufgebracht, wie aus Fig. 11 zu entnehmen ist. Derjenige Kamm-Zinken, der mit den Meßleitungen 36 verbunden ist, erhält Unterbrechungen 63, wie sie bei einem weiteren Ausführungsbeispiel 20′′ in Fig. 12 dargestellt sind. Dadurch entstehen zwei Sätze von Thermoelementen 30, 30′, die paarweise in gleicher Höhe im Folienpaket 20′ liegen und miteinander in Reihe geschaltet sind. Bei diesem Folienpaket 20′ sind zwei Heizleiter 26, 26′ angeordnet, die an den beiden Thermoelementen 30, 30′ die warmen Verbindungsstellen erzeugen, wie dies für eine einzelne Schar bereits im Zusammenhang mit Fig. 10 erläutert worden ist. Zu diesem Folienpaket 20′ gehören wieder die bereits beschriebenen äußeren Abdeckfolien 50, 51, die zweckmäßigerweise, wie Fig. 11 erkennen läßt, mit einer vorzugsweise nach außen weisenden Metallschicht 59 kaschiert sind. Diese Metallkaschierung 59 ist, wie bereits erwähnt wurde, bei 71 an die System-Masse angeschlossen. Diese Metallschicht 59 kann eine Dicke von 0,01 bis 1,5 µm aufweisen und z. B. aus Aluminium oder Kupfer bestehen. Sie dient zur Abschirmung der elektrischen Leitungen im Inneren dieses Folienpakets 20′.

Die Fig. 12 zeigt eine alternative Ausführung eines Folienpakets 20′′ mit einer Reihenschaltung von zwei Sätzen von Thermoelementen 30, 30′, wobei der Verlauf der auch hier durch Druck mit Metall-Leitkleber erzeugten Leitungen und Verbindungen lediglich durch Strichlinien eingezeichnet ist, welche die Schaltverbindungen zu verdeutlichen haben. Hier sind auf der gemeinsamen Vorderseite 28 eines Trägers 27 die beiden Stanzlinge 43, 43′ spiegelbildlich zueinander angeordnet, also die Längsholme 44, 44′ voneinander weggerichtet. Die freien Enden 33, 33′ der entstehenden Kamm-Zinken 34, 34′ sind dabei einander zugekehrt und befinden sich in einer Längszone 61, auf welcher sich trägerrückseitig ein gemeinsamer Heizleiter 26 befindet. Es werden also die beiden zu erwärmenden Enden 33, 33′ zwar elektrisch isoliert nebeneinanderliegend angeordnet, aber zugleich von demselben Heizleiter 26 erwärmt. Dies hat im Gebrauchsfall den Vorteil eines minimalen Energieverbrauchs und einer geringen Erwärmung der zu überwachenden Flüssigkeit. Man muß allerdings das Aufdrucken der durch Metall-Leitkleber erzeugenden Leitungen mehrstufig ausführen und eine Zwischenfolie 60 zur Isolierung sich kreuzender Leitungszüge einsetzen.

In einer ersten Verfahrensstufe wird sowohl auf den Holm 44 des einen Stanzlings 43 als auch auf den Holm 44′ des anderen Stanzlings 43′ der aus Fig. 12 ersichtlichen beiden Auflageschichten 45, 58 aufgebracht, von denen die Auflageschicht 45 als gemeinsame Anschlußleitung 35 weitergeführt ist und im Sinne der Fig. 5 bei der Messung fungiert. Bei bestimmungsgemäßen Gebrauch dieses Folienpakets 20′′ entstehen an diesen Stellen die kalten Verbindungsstellen 32, 32′. Von den kalten Verbindungsstellen 32′ des dem Kammlängsholms 44′ gehen individuelle Verbindungsleitungen 58 zu den warmen Verbindungsstellen 33 des benachbarten Stanzlings 43 und sorgen so für die spätere elektrische Reihenschaltung je einer warmen Verbindungsstelle 33 und der gegenüberliegenden kalten Verbindungsstelle 32′. Unterbrechungen 63, die nach dem Aufkleben des Stanzlings 43′ auf dem Träger z. B. durch Ausstanzen erzeugt werden, vereinzeln die Kamm-Zinken 34′ am Kammlängsholm 44′.

Nach Fertigstellung dieses Vorprodukts wird eine Zwischenfolie 60 gemäß Fig. 12 so auf den einen, am Träger 27 befestigten Stanzling 43′ aufgeklebt, daß seine Folienkante 62 gegenüber den erwähnten warmen Verbindungsstellen 33′ zurückgesetzt ist und diese frei läßt. Dann erst werden, auf der nach oben weisenden Vorderseite der Zwischenfolie 60, in einer weiteren Verfahrensstufe, die individuellen Auflageschichten 46 des Metall-Leitklebers aufgedruckt, die über die Bandkante 62 der Zwischenfolie 60 hinweg die warmen Verbindungsstellen 33′ überdecken und dort die erforderliche Thermoelement-Kontaktierung erzeugen. Diese Auflageschichten 46 können dann im Sinne der Fig. 5 durch die jeweiligen Meßleitungen 36 fortgeführt werden.

In Fig. 13 ist eine besonders raum- und kostensparende Ausführung eines Meßglieds 20′′′ dargestellt. Auch hier gibt es zwei Sätze von Sensoren 30, 30′, doch werden hier alle hintereinander, d. h. in Serie geschaltet. Es wird eine summative, aber reziproke Meßspannung generiert, die sich analog zur Füllstandshöhe 16 im Behälter 11 ändert. Die Sensoren 30, 30′ entstehen durch ebenfalls kammförmige Stanzlinge 43, 43′, die zueinander spiegelbildlich angeordnet sind. Diese Spiegelbildlichkeit erfolgt aber im Versatz um eine halbe Kammteilung 70 zueinander, wodurch eine Verschachtelung der einzelnen Stege 34, 34′ möglich ist. Die warmen Verbindungsstellen 33, 33′ liegen in linienförmiger Ausrichtung und bestimmen die Längszone 61 zur Anordnung eines Heizleiters. Die Breite der Längszone 61 kann dadurch minimiert werden. In jedem Fall ist ein einzelner Heizleiter erforderlich, dessen Vorteile bereits im Zusammenhang mit Fig. 12 erläutert wurden.

Entlang der beidseitigen Holme 44, 44′ der aufgeklebten Stanzlinge 43, 43′ werden Unterbrechungen 63 eingestanzt, wodurch L-förmige Abschnitte aus den ursprünglich kammförmigen Stanzlingen 43, 43′ entstehen, die für eine Vereinzelung der Sensoren 30, 30′ sorgen. Durch diese winkelförmige Sensor-Geometrie und die ineinandergeschachtelte Sensor-Anordnung liegen die warmen Verbindungsstellen 33, 33′ den kalten Verbindungsstellen 32, 32′ direkt gegenüber, wodurch äußerst kurze Verbindungsleitungen 58 aus dem erwähnten Metall-Leitkleber ausreichen. Durch den kreuzungsfreien Aufbau der Schaltung wird der Einsatz einer Zwischenfolie vermieden. Damit ist die Anzahl der Arbeitsgänge zur Herstellung dieses Meßglieds 20′′′ reduziert. Wie bereits erwähnt wurde, sind wegen der Hintereinanderschaltung aller Sensoren 30, 30′ nur eine Anschlußleitung 35 und eine Meßleitung 36 erforderlich, die zum Auswertegerät 13 bzw. zu einem Bord-Computer geführt werden. Durch die Einsparung aller weiteren Meßleitungen und der zugehörigen Kontaktelemente 53 gemäß Fig. 3 und 4 wird eine bedeutende Kostenreduzierung erreicht.

Bezugszeichenliste

10 Vorrichtung
11 Behälter, Tank
12 Meßgerät
13 Auswertegerät
14 Anzeigegerät
15 Flüssigkeit in 11
16 Füllstandshöhe von 15
17 Flüssigkeitsspiegel von 16
18, 18′ Verbindungsleitungen
19 Behälterinneres
20 Meßglied, Folienpaket (Fig. 3 bis 9)
20′ Meßglied, Folienpaket (Fig. 11)
20′′ Meßglied, Folienpaket (Fig. 12)
20′′′ Meßglied, (Fig. 13)
21 IC-Baustein, Mikrochip
22 Tauchrohr
23 verengte Öffnung in 22
24 Flüssigkeitsströmung
25 Rohrinneres
26, 26′ Heizleiter
27 Träger
28 Trägervorderseite
29 Trägerrückseite
30, 30′ Thermoelement, Sensor
31, 31′ Höhenabstand zwischen 30
32, 32′ Stegende, Verbindungsstelle (kalt)
33, 33′ Stegende, Verbindungsstelle (warm)
34, 34′ Steg, Kamm-Zinken
35 Anschlußleitung
36 Meßleitung
37 Leitungsende von 35
38, 38′ Leitungsende von 36
39 Selbstklebeschicht von 42
40, 40′ Metallschicht von 42
41, 41′ Kunststoff-Folie
42 Flächengebilde der Sensoren (Fig. 8)
43, 43′ Stanzling, Satz von Sensoren
44, 44′ Kamm-Längsholm
45 Metall-Leitkleber-Auflageschicht
46 Metall-Leitkleber-Auflageschicht
47 Rückleitung
48 Schichtbreite von 47
49 freies Feld auf 27
50 obere Abdeckfolie
51 untere Abdeckfolie
52, 52′ Ausgangsleitungs-Bahn
53 Kontaktelement
54 Klammerende
55 Steckerteil
56 Längszone
57 Längszone
58 Verbindungsleitungen
59 Metallkaschierung
60 Zwischenfolie
61 Längszone für Heizleiter
62 Folienkante
63 Unterbrechungen
70 Kammteilung
71 System-Masse-Anschluß (Fig. 11)
72 Epoxidharz-Verguß
73 Steckerteil für Heizleitung
74 Steckerteil für Meßleitung
75 Steckerteil für Spannungsanschluß des IC-Bausteins
76 Steckerteil für Steuerleitung des IC-Bausteins
77 Deckel des Behälters 11
78 Anschlußelement
79 Verbindungsleitungen
80 Aussparung von 59
81 Anschlagschulter von 78

Claims (28)

1. Vorrichtung (10) zum elektronischen Messen der Füllstandshöhe (16) einer Flüssigkeit (15) in einem Behälter (11), insbesondere im Kraftstofftank eines Fahrzeugs,
mit einer Schar von Thermoelementen (30) als Sensoren, die zwei Verbindungsstellen (32, 33) zwischen zwei unterschiedlichen Werkstoffen (Thermopaar) aufweisen, auf der Vorderseite (28) eines elektrisch isolierenden, blattförmigen Trägers (27) angebracht und mit diesem in unterschiedlicher, definierter Höhe (31; 31′) im Behälterinneren (19) angeordnet sind,
wobei auf der Rückseite (29) des Trägers (27) ein elektrischer Heizleiter (26) im Bereich der einen Verbindungsstelle aller Thermoelemente (30) angeordnet ist,
ferner die Verbindungsstellen (32; 33) der Thermoelemente (30) durch Leitungen (35, 36) mit einem Auswertegerät (13) verbunden sind, das eine Anzeige (14) der Füllstandshöhe (16) bewirkt,
dadurch gekennzeichnet, daß
der eine Werkstoff der Thermoelemente (30) durch Aufdampfen eines Materials (40), wie z. B. Tellur, erzeugt ist und in Form einer Schar von in Abstand (31) zueinander angeordneten Stegen (34) am Träger (27) sitzt,
die Leitungen (35; 36) als auch die Schar der Meßleitungen (36) durch linienförmiges Bedrucken des Trägers auf der Vorderseite (28) mit einem Metall-Leitkleber (45, 46) erzeugt sind, und
die Leitungen einerseits auf dem einen (32) und andererseits auf dem anderen Ende (33) der einzelnen Stege (Sensoren) eine Auflageschicht (45, 46) aus ihrem Metall-Leitkleber erzeugen sowie, außer der Kontaktierung, dort gleichzeitig den für die Generierung einer Thermospannung erforderlichen anderen Werkstoff bilden und folglich die Stege (Sensoren) zu Thermoelementen (30) komplettieren.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Heizleiter (26) bzw. deren Rückleitungen (47) durch streifenförmiges bzw. bahnförmiges Bedrucken der Trägerrückseite (29) mit einem Metall-Leitkleber erzeugt sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß alle Sensoren (30, 30′) hintereinander, d. h. in Serie geschaltet sind, (vergl. Fig. 6; 13).

4. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das den ersten Werkstoff des Thermoelements (30) bildende, auf dem Träger (27) befindliche Material einen kammförmigen Umriß (Kamm 43) aufweist, dessen Kamm-Zinken (34) die Stege (Sensoren) erzeugen.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die eine aufgedruckte Leitung (35) lediglich den Endbereich des Kamm-Längsholms (44) überdeckt.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die eine aufgedruckte Leitung (35) im wesentlichen über die ganze Länge des Kamm-Längsholms (44) sich erstreckt.

7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das den ersten Werkstoff des Thermoelements bildende Material (40) auf einer vom Träger (27) getrennten Folie (41) aufgedampft und das so beschichtete Flächengebilde (42) am Träger (27) befestigt wird.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Folie (41) zwar vollflächig mit dem Material (40) bedampft ist, aber aus der so beschichteten Folie (42) ein den Kamm (44, 34) bildender Stanzling (Kamm-Stanzling 43) ausgeschnitten und auf dem Träger (27) befestigt ist.

9.Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Stege (Sensoren) bzw. der Kamm mit in Pastenform vorliegendem Halbleitermaterial durch ein Siebdruckverfahren direkt auf dem Träger (27) aufgebracht sind.

10. Vorrichtung nach Anspruch 7, 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die den Kamm bildende Folie (41) bzw. der aus der beschichteten Folie (42) geschnittene Kamm-Stanzling (43) auf der Folien-Rückseite mit einem Kleber (39) beschichtet ist, der zur Befestigung am Träger (27) dient.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Kleber (39) ein durch Wärme sich verflüssigender Schmelzkleber ist.

12. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens zwei Sätze (43, 43′) von Stegen (34, 34′) am Träger (27) nebeneinander liegen, wobei beim die Thermoelemente (30, 30′) erzeugenden Bedrucken mit dem Metall-Leitkleber (45, 46) zugleich streifenförmige Verbindungsleitungen (58) zwischen den Stegen (34, 34′) entstehen, welche, zwecks Erhöhung der Thermospannung, die aus diesen Stegen erzeugten Thermoelemente (30, 30′) in Serie schalten, (vergl. Fig. 11, 13).

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß ein gemeinsamer Heizleiter (61) zur Erwärmung der Verbindungsstellen (33; 33′) von mehreren Sätzen (43; 43′) von Sensoren (30; 30′) dient.

14. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die im wesentlichen höhengleich angeordneten Stege (30, 30′) in getrennten Längszonen (56, 57) des Trägers liegen und eigene Heizleiter (26, 26′) aufweisen, (vergl. Fig. 10).

15. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Strom, der nach dem Einschalten der Zündung den bzw. die Heizleiter (26, 26′; 61) durchfließt, konstant gehalten wird im Sinne der gleichbleibenden Heizleistung.

16. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß zur Minimierung der Leitungswege zwei kammförmige Stanzlinge (43; 43′) spiegelbildlich zueinander angeordnet sind und mit ihren Stegen (34; 34′) um ca. eine halbe Kammteilung (70) gegeneinander versetzt angeordnet sind sowie im Sinne einer Verschachtelung wechselseitig in die freien Abstände zwischen den Stegen (34, 34′) ineinander greifen.

17. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung von zwei kammförmigen Stanzlingen (43, 43′) der eine oder beide Holme (44; 44′) durch Ausstanzungen (63) oder Trennschnitte (63) unterbrochen und die zugehörigen Stege (34, 34′) vereinzelt sind, (vergl. Fig. 12; 13).

18. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 12 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die auf dem Träger (27) angebrachten Stanzlinge (43; 43′) mit ihren Verbindungsstellen (33; 33′) im wesentlichen linienförmig ausgerichtet sind und ihnen ein gemeinsamer Heizleiter (61) zugeordnet ist, (vergl. Fig. 13).

19. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß äußere Abdeckfolien (50, 51) auf die Vorder- und/oder Rückseite des Thermoelement-Trägers (27) bzw. eines Verbunds (20′′) mit Epoxidharz auflaminiert sind, (vergl. Fig. 7, 11).

20. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die auflaminierten Abdeckfolien (50, 51) kraftstoffbeständig sowie kraftstoffdicht sind.

21. Vorrichtung nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckfolien (50, 51) mit einer Metallschicht (59) kaschiert sind, wobei im Bereich der Kontaktelemente (53) die Metallschicht (59) ausgespart ist, (vergl. Fig. 7; 11).

22. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallschicht (59) über Kontaktelemente (53, 54, 55) elektrisch leitend mit der System-Masse (71) verbunden ist.

23. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß der Thermoelement-Träger (27) bzw. der Verbund (20, 20′, 20′′, 20′′′) mit einem solchen Träger (27) wenigstens durch bereichsweises Falten und/oder Rollen in seinen Abmessungen verkleinerbar ist.

24. Vorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß der Thermoelement-Träger (27) bzw. der Verbund (20 bis 20′′′) nach dem Rollen entlang seiner überlappenden Längsseite zu einem rohrförmigen Gebilde verbunden ist.

25. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß das Folien-Material (41, 41′, 60, 50, 51) und ggf. das Trägermaterial (27) temperaturbeständig sind.

26. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Träger (27) ein IC-Baustein (Mikrochip 21) für die elektronische Signalverarbeitung der ermittelten Meßwerte sitzt, der mit den Leitungen (35, 36) über deren Endpunkte (37, 38) verbunden und unter die Abdeckfolie (50, 51) mit einlaminiert ist, (vergl. Fig. 2 bis 4).

27. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktelemente (53) des Meßglieds (20 bis 20′′′) außerhalb der Flüssigkeit (15) im Behälter (11) angeordnet sind.

28. Vorrichtung nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß die am Anschlußelement (78) des Meßglieds (20 bis 20′′′) angebrachten Kontaktelemente (53) in einem Gießharz eingebettet sind.