DE4329029A1 - Temperaturfühler für die Abtastung von luft- oder gasförmigen Medien - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf die Herstellung und auf eine elektrische Temperaturabtasteinrichtung mit einem temperaturempfindlichen Element, insbesondere einem temperaturabhängigen Widerstandselement in Form einer Scheibe, Pille oder dergleichen zur Erzeugung eines sich in Abhängigkeit von der Temperatur stetig ändernden Signals gemäß dem Hauptpatent Nr. (Patentanmeldung Nr. P 42 37 038. 6-52).

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 teuer 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 also 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.

Aus der DE-OS 41 08 789 ist ein Temperatursensor bekannt zum Abtasten von Luft. Aufgrund dessen ist es erwünscht, daß das abzutastende Medium in die­ sem Fall Luft in direktem Kontakt mit der Heiß­ leitertablette und Anschlußdrähten tritt. Der Heißleiter mit den Anschlußdrähten wird mittels eines Bügels gegen Beschädigungen geschützt. Die Herstellung dieses Temperaturfühlers erfordert zwei Lötvorgänge (Löten der Isolierdrähte an die Heißleitertablette und Löten der An­ schlußdrähte 6, 7 an die Kontaktfahnen 2, 3, einen Klebevorgang für die Tablette 8 in die Einbuchtung 12, diverse Montagevorgänge nämlich:

• a) Aufschieben und Einrasten des Schutzbügels 15 an das Gehäuse
• b) teilweisen Entfernen der Isolierung von Drähten 6, 7
• c) Montieren der Einheit Drähte 6, 7 und Heißleiter­ tablette 8 durch den Durchlaß 17 des Bügels hindurch
• d) Durchführen der Drähte 6, 7 durch die Löcher 20
• e) Anlöten der Anschlußdrähte 6, 7 an die Kontaktfahnen 2, 3
• f) Einkleben der Tablette in die Einbuchtung 12

Auch die Herstellung dieses Temperaturfühlers ist sehr zeitaufwendig und unwirtschaftlich.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung einen Temperaturfühler für die Abtastung von luft- oder gas­ förmigen Medien sowie ein Herstellungsverfahren da­ für vorzuschlagen, welches einen sehr sicher und lang­ fristig 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 ge­ löteter Heißleitertablette eingelegt. Dann wird durch einen einzigen Spritzhub zwecks Füllung der Form

• - der Steckerflansch,
• - das das Steckkontaktpaar(e) führende mittlere Halterungsteil gespritzt sowie
• - der Kunststoffmantel, der die gegenüberliegen­ den Enden des Steckkontaktpaares mit der zwischen beiden gelöteten Heißleitertablette unter Frei­ lassung der Spitzen der Steckkontakte und des dazwischen gelöteten Heißleiters, umhüllt.

In nur einem sehr kurz dauernden Spritzhub wird somit ein kompletter Temperaturfühler erhalten, der noch da­ zu entscheidende Vorteile aufweist. Zu erwähnen ist in dieser Beziehung zunächst die äußerst robuste Aus­ führung, die sich z. B. sehr gut in stark vibrierenden Verbrennungsmotoren als Temperaturfühler für die Ab­ tastung des Luftstromes eines Turbodiesels eignet.

Da das Kunststoffgehäuse (z. B. glas- oder kohle­ faserhaltiges Polyamid) so gut wie keinem Verschleiß unterliegt wird ein Temperaturfühler erhalten, der sowohl hinsichtlich seiner Qualität aber insbesondere hinsichtlich seiner äußerst einfachen Herstellung in jeder Hinsicht den bekannten Temperaturfühlern weit überlegen ist und keinerlei Korrosionserscheinungen unterliegt.

In dem Spritzgießvorgang können ebenfalls ohne einen zusätzlichen Aufwand mehrere Steckkontaktpaare mit unterschiedlichen Heißleitertabletten für verschiedene Funktionen in einem Temperaturfühler vereinigt werden, wodurch die Vorteile des erfindungsgemäßen Herstellungs­ verfahrens 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 Kühlluftströme 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.

Zwischen dem Steckkontakt 1,2 ist eine Heißleiter­ tablette 3 gelötet. Die aus diesen Bauteilen ge­ fertigte 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 einzigen Arbeitsgang der Temperaturfühler fertiggestellt.

In diesem Arbeitsgang wird der z. B. zylinderförmige Steckerflansch 4, das mittlere Halterungsteil 5 für die Stabilisierung der Steckkontakte 1 und 2 und der die Steckkontakte 1 und 2 und die Heißleitertablette 3 teilweise umhüllende Kunststoffmantel gespritzt.

Die Spitze der Heißleitertablette 3 ist nicht mit Kunststoff ummantelt, so daß ein unmittelbarer Kontakt zur abzutastenden Luft stattfindet.

Die Heißleitertablette ist zwischen den Enden 1a und 2a des Steckkontaktpaares angeordnet, wo­ bei die Enden 1a und 2a komplett ummantelt sind und nicht mit dem abzutastenden Medium in Ver­ bindung kommen. Die Abschnitte 6a und 6b des Mantels 6 werden bis unter die Enden 1a und 2a geführt.

Um den Temperaturfühler beispielsweise in einem Thermostatventilgehäuse einsetzen und befestigen zu können ist an dem mittleren Halterungsteil 5 ein Flanschteil 7 angespritzt mit einem ring­ förmigen Einraststeg 8, es kann jedoch auch eine ringförmige im Querschnitt halbkreisförmige Nut in das Flanschteil 7 eingeformt sein für die Auf­ nahme eines O-Ringes als Abdichtungsring.

Claims (5)

1. Verfahren zum Herstellen eines Temperaturfühlers für die Abtastung von luft- oder gasförmigen Me­ dien der ein, durch einen Spritzgießvorgang her­ gestelltes Kunststoffgehäuse sowie Steckkontakt­ paare mit dazwischen angeordneten Kalt- oder Heiß­ leitertabletten aufweist gemäß dem Hauptpatent Nr. (Patent Anmeldung Nr. P 42 37 038.6-52) gekennzeichnet durch die Verfahrensschritte:

• - Einlegen eines oder mehrerer Steckkontakt­ paare mit an dem einen Ende zwischen den Kontakten angeordneter Heiß- oder Kaltleiter­ tablette (4) in eine Spritzgießform, wobei die einzelnen Kontaktstreifen aus einem Teil bestehen,
• - Füllen der Spritzgießform mit fließfähigem Kunststoff durch einen einzigen Spritzhub unter Bildung der folgenden die Steckkontakt­ paare aufnehmenden Teile aus einem Guß
• - des Steckerflansches (4)
• - des die Steckkontaktpaare (1, 2) führenden mittleren Halterungsteiles (5)
• - des, die Steckkontaktpaare (1, 2) umhüllen­ den die Spitze des Heißleiter jedoch freige­ benden Kunststoffmantels (6),
• - Entfernen des fertigen Temperaturfühlers aus der Spritzgießform.

2. Temperaturfühler hergestellt nach dem Verfahren gemäß Anspruch 1 bestehend aus einem oder mehre­ ren, in einem Kunststoffgehäuse angeordneten Steckkontaktpaaren mit dazwischen angeordneter Heiß- oder Kaltleitertablette, wobei das Kunst­ stoffgehäuse aus einem mittleren Halterungsteil und aus einem Steckerflansch besteht, dadurch gekennzeichnet,
daß das bzw. die Enden (1a, 2a) der Steckkontakt­ paare mit der unmittelbar dazwischen angeordneten Heiß- oder Kaltleitertablette aufnehmende die Spitze des Heißleiter jedoch freigebenden Mantel­ teil (6) zusammen mit dem mittleren, die Steck­ kontaktpaare (1, 2) führenden Halterungsteil (5) und dem Gehäusesteckerflansch (4) aus einem, ein­ stückigen Kunststoffteil, ausgebildet ist, und daß die einzelnen Streifen der Steckkontakt­ paare (1, 2) als durchgehende aus einem Metall­ teil bestehende Kontaktstreifen (1, 1a, 2, 2a) ausgebildet sind.

3. Temperaturfühler nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet,
daß das Kunststoffgehäuse (4, 5, 6, 7, 8) aus mit Kohle- oder Glasfasern verstärktes Polyamid besteht.

4. Temperaturfühler nach Ansprüchen 2 und dadurch gekennzeichnet,
daß der die Enden (1a, 2a) der Steckkontaktpaare (1, 2) und die Heiß- bzw. Kaltleitertablette (3) freigebende Kunststoffmantel (6) 0,2 bis 5mm dick ausgebildet ist.

5. Temperaturfühler nach Ansprüchen 2 und 3 dadurch gekennzeichnet,
daß an dem Halterungsteil (5) Einrast- oder Befestigungsstege angeformt sind.