DE4237039A1 - Temperaturmeßeinrichtung mit aufgesetzter Kappe - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf die Herstellung und auf eine elektrische Temperaturmeßeinrichtung mit einem temperaturempfindlichen Element, insbesondere einem temperaturabhängigen Widerstandselement in Form einer Scheibe, Pille oder dergleichen, das in einem Fühler­ gehäuse angeordnet ist, zur Erzeugung eines sich in Abhängigkeit von der Temperatur stetig ändernden Signals.

Es sind bereits elektrische Temperaturmeßeinrichtungen und Temperaturschalteinrichtungen bekannt, bei denen in einem mit einem Schraubgewinde versehenen, metal­ lischen rohrförmigen Fühlergehäuse ein temperaturab­ hängiges Widerstandselement angeordnet ist. Das Wider­ standselement ist hierbei entweder ein Widerstandsdraht, der zu einer das rohrförmige Fühlergehäuse längsaxial durchsetzenden Zylinderspule gewickelt ist, oder ein Halbleiter vom sogenannten Kalt- oder Heißleiter-Typ, der scheiben- oder pillenförmig ausgebildet und am Boden des Fühlergehäuses angeordnet ist. Das Wider­ standselement ist mit den im Deckel des Fühlergehäu­ ses befindlichen Anschlußkontakten verbunden, an die eine Schaltungsanordnung angeschlossen sein kann, die im allgemeinen an einem fühlerfernen Ort unterge­ bracht ist. Ist die Einrichtung für eine Temperatur­ überwachung vorgesehen, so wird die elektronische Schaltung einen Schwellenwertschalter und gegebenen falls einen Verstärker umfassen, soll sie dagegen zur kontinuierlichen Temperaturmessung dienen, so wird sie eine Brückenschaltung, gegebenenfalls mit einem Differenzverstärker enthalten.

Diese bekannten Temperaturmeßeinrichtungen und Tempe­ raturschalteinrichtungen haben den Nachteil, daß ihre Herstellung umständlich und zeitraubend ist.

Aus der DE-OS 38 22 533 ist ein Herstellungsverfahren für eine Temperaturfühler-Vorrichtung bekannt.
In einer ersten Phase wird ein Verbindungselement 5 zur mechanischen Verbindung von zwei an die Brücke 3 angrenzenden Abschnitten der Stecker 2 zwischen der Brücke 3 und den Abschnitten 4 aus Kunststoff spritz­ gepreßt (Fig. 2),
in einer zweiten Phase wird die Brücke 3 durch einen Schneidvorgang durchtrennt, um die Lamellenstecker 2 elektrisch zu isolieren (Fig. 3),
in einer dritten Phase werden die Enden von zwei Anschlüssen eines Temperaturfühlers 6 an entspre­ chenden, vom Verbindungselement 5 freigelassenen Stel­ len der Stecker 2 angelötet (Fig. 4) und
in einer vierten Phase wird um die Stecker 2 das Verbindungselement 5 und den Fühler 6 ein Kunststoff­ gehäuse 8 spritzgepreßt, welches die Halterung der Stecker 2 und des Temperaturfühlers 6 darstellt (Fig. 5 und 6).

Ein derartiges Herstellungsverfahren ist äußerst auf­ wendig und für eine wirtschaftliche Massenfertigung von Temperaturfühlern absolut ungeeignet.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung einen Temperaturfühler sowie ein Herstellungsverfahren da­ für vorzuschlagen, welches einen sehr sicher und lang­ fristige einwandfrei arbeitenden Temperaturfühler er­ gibt und der äußerst einfach und sehr wirtschaftlich als Massenprodukt hergestellt werden kann.

Die Aufgabe wird gelöst in Übereinstimmung mit den Merkmalen der Patentansprüche.

In eine Spritzgießform wird ein Steckkontaktpaar mit an dem einen Ende zwischen beiden Kontakten gelöteter Heißleitertablette eingelegt. Dann wird durch einen Spritzhub zwecks Füllung der Form

• - der Steckerflansch und
• - das das Steckkontaktpaar(e) führende mittlere Halterungsteil gespritzt.

In einem weiteren Spritzgießvorgang wird dann eine Kappe hergestellt, die sehr einfach über die Steck­ kontaktpaare mit der dazwischen gelöteten Heißleiter­ tablette gestülpt wird, so daß durch zwei sehr ein­ fache Herstellungsvorgänge ein sehr kompakter Tem­ peraturfühler erhalten wird, der noch dazu entschei­ dende Vorteile aufweist. Zu erwähnen ist in dieser Beziehung zunächst die äußerst robuste Ausführung, die sich insbesondere sehr gut in stark vibrierenden Verbrennungsmotoren als Temperaturfühler eignen.

Da das Kunststoffgehäuse und auch die Kappe aus z. B. glas- oder kohlefaserhaltiges Polyamid hergestellt werden kann und somit so gut wie keinem Verschleiß unterliegt und hochsäurebeständig ist wird ein Tem­ peraturfühler erhalten, der sowohl hinsichtlich sei­ ner Qualität aber insbesondere hinsichtlich seiner äußerst einfachen Herstellung in jeder Hinsicht den bekannten Temperaturfühlern weit überlegen ist und keinerlei Korrosionserscheinungen an der Fühler­ seite unterliegt.

Der Temperaturfühler mit der die Heißleitertablette und die Steckkontaktpaare umhüllenden Kappe ist auch vorteilhaft, weil eine sehr dünne Abdeckungsmöglich­ keit geschaffen wird, die die Temperaturerfassung aufgrund ihrer äußerst geringen thermischen Isolie­ rung nicht beeinträchtigt, ohne daß die elektrische Isolierung bzw. der Korrosionsschutz darunter leidet.

In dem Spritzgießvorgang können ebenfalls ohne einen wesentlichen zusätzlichen Aufwand mehrere Steckkontakt­ paare mit unterschiedlichen Heißleitertabletten für verschiedene Funktionen in einem Temperaturfühler ver­ einigt werden, wodurch die Vorteile des erfindungs­ gemäßen Herstellungsverfahrens noch deutlicher werden.

Auch ist mit einem geringen Mehraufwand das Anformen von Einraststegen an das mittlere Halterungsteil mög­ lich, um den Fühler in Heiß- oder Kühlwasserkanäle einrasten zu können. Danach braucht lediglich noch auf die äußeren Steckkontakte ein Kabelschuh aufge­ schoben werden.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird in der Zeichnung schematisiert dargestellt.

Es zeigen:

Fig. 1 einen Temperaturfühler mit einer elastischen Kappe,

Fig. 2 einen Temperaturfühler mit einer starren Kappe.

Zwischen dem Steckkontakt 1, 2 ist eine Heißleiter­ tablette 3 gelötet. Die aus diesen Bauteilen gefer­ tigte Einheit wird in die Form einer Spritzgieß­ maschine gelegt.

Die Form weist eine Ausbildung auf entsprechend der in der Zeichnung gezeigten Konturen der Kunststoff­ teile.

Dann wird durch Befüllen der Form in einem Arbeits­ gang der Temperaturfühler mit den Bauteilen 1, 2, 3, 4 und 5 hergestellt.

In diesem Arbeitsgang wird der beispielsweise zylin­ derförmige Steckerflansch 4, das mittlere Halterungs­ teil 5 für die Stabilisierung der Steckkontakte 1 und 2 gespritzt.

In einem separaten Spritzgießvorgang wird dann die Kappe 6 beispielsweise aus Silikon oder einem Elastomer gespritzt mit einer ringförmigen Verdickung 6a.

Die ringförmige Verdickung greift in eine Nut 8 ein, die in dem Halterungsteil 5 eingespritzt wird, so daß die Kappe 6 über das Gehäuseteil 5a gespannt und somit auf eine sehr einfache Weise befestigt werden kann. Bei der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform wird der Heißleiter 3 und die Steckkontaktpaare 1a und 2a mit einer starren im Spritzgießverfahren hergestellten Kappe 7 abgedeckt. Die separate Herstellung der Kappen 6 und 7 hat den Vorteil, daß sehr dünnwandige Kappen mit einer äußerst gleichmäßigen Wanddicke herstellbar sind.

Um den Temperaturfühler beispielsweise in einem Ther­ mostatventilgehäuse einsetzen und befestigen zu können ist an dem mittleren Halterungsteil 5 ein Flanschteil 9 angespritzt mit einem ringförmigen Einraststeg.

Es kann jedoch auch eine ringförmige im Querschnitt halbkreisförmige Nut in das Flanschteil eingeformt sein für die Aufnahme eines O-Ringes als Abdichtungs­ ring.

Je nach Einsatzgebiet des Temperaturfühlers wird die Dicke der Kappen 6, 7 gewählt, um einen schnellen Tem­ peraturübergang von beispielsweise einem Kühlwasser auf die Heißleitertablette nicht zu beeinträchtigen.

Claims (7)

1. Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Tempe­ raturmeßeinrichtung mit einem temperaturempfindlichen Element, insbesondere einem temperaturabhängigen zwi­ schen Steckkontaktpaaren gelötetem Widerstandselement in Form einer Scheibe, Pille oder dergleichen, das in einem Fühlergehäuse angeordnet ist, zur Erzeugung ei­ nes sich in Abhängigkeit von der Temperatur stetig ändernden Ohmwertes, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Kunststoffspritzgießvorgang das aus einem Steckerflansch (4) und aus einem die Steckkontaktpaare (1, 2) führende Halterungsteil (5) bestehende Gehäuse gespritzt wird und daß in einem weiteren Spritzgieß­ vorgang eine, die Steckkontaktpaare (1a, 2a) mit an deren einem Ende dazwischen gelöteter Heiß- oder Kaltleitertablette (3) aufnehmende, isolierende Kappe (6, 7) hergestellt wird.

2. Nach dem Verfahren nach Anspruch 1 hergestellte Tempe­ raturfühlervorrichtung bestehend aus einem oder mehre­ ren, in einem Kunststoffgehäuse angeordneten Steck­ kontaktpaaren mit daran angelöteter Heiß- oder Kaltleitertablette, dadurch gekennzeichnet, daß das aus einem Steckerflansch (4) und einem mitt­ lerem Halterungsteil (5) bestehende Kunststoffgehäuse einstückig ausgebildet ist und das an dem die Steckkon­ taktpaare (1, 2) führenden Halterungsteil (5) an dem einen Ende ein, die Steckkontaktpaare (1, 2) freige­ bender Gehäuseflansch (4) angeordnet ist und an dem gegenüberliegenden Ende eine, die Steckkontaktpaare (1, 2) mit zwischen den Enden (1a, 2a) gelöteter Heiß- oder Kaltleitertablette (3) aufnehmende, abnehmbare Kappe (6, 7) angeordnet ist.

3. Temperaturfühlervorrichtung nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kappe (6) aus einem elastischen, elektrische Isoliereigenschaften aufweisenden Gummi, Kunststoff oder Elastomer besteht und daß an dem offenen Ende der sackartigen Kappe (6) eine ringförmige, span­ nende Verdickung (6a) angeordnet ist.

4. Temperaturfühlervorrichtung nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kappe (7) aus einem thermoplastischen Kunst­ stoff oder einem kohle- oder glasfaserverstärkten Kunststoff besteht.

5. Temperaturfühlervorrichtung nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Kunststoffgehäuse (4, 5) aus mit kohle- oder glasfasern verstärktes Thermoplast besteht.

6. Temperaturfühlervorrichtung nach Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die die Steckkontaktpaare (1, 2) und die Heiß- bzw. Kaltleitertablette (3) umhüllende Kappe (6, 7) 0,2 bis 2 mm dick ausgebildet ist.

7. Temperaturfühlervorrichtung nach Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Halterungsteil (5) Einrast- oder Be­ festigungsstege angeformt sind.