WO2007074054A2 - Vorrichtung zur ausgabe eines sensorelements und verfahren zur herstellung eines messgeräts - Google Patents

Vorrichtung zur ausgabe eines sensorelements und verfahren zur herstellung eines messgeräts Download PDF

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WO2007074054A2
WO2007074054A2 PCT/EP2006/069601 EP2006069601W WO2007074054A2 WO 2007074054 A2 WO2007074054 A2 WO 2007074054A2 EP 2006069601 W EP2006069601 W EP 2006069601W WO 2007074054 A2 WO2007074054 A2 WO 2007074054A2
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magazine
sensor
output
unit
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Magnus GMÜR
Marco Koch
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Innovative Sensor Technology Ist Ag
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Publication date
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/483—Physical analysis of biological material
    • G01N33/487—Physical analysis of biological material of liquid biological material
    • G01N33/4875—Details of handling test elements, e.g. dispensing or storage, not specific to a particular test method
    • G01N33/48757—Test elements dispensed from a stack
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N35/00—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor
    • G01N35/00029—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor provided with flat sample substrates, e.g. slides
    • G01N2035/00089—Magazines

Definitions

  • the invention relates to a device for storage and output of at least one sensor element. Furthermore, the invention relates to a method for producing a measuring device.
  • Sensor elements are assembled with corresponding components and components to complete measuring devices or control units. Semit is the control of the measurement, the evaluation of the measured data, the power supply or just given the possibility of mounting. For the production, it is very advantageous if the individual sensor elements are designed for quick and easy processing and present accordingly. Sensor elements are designed, among other variants, for example in thin-film techniques and are therefore very filigree. Moreover, the sensor elements are relatively small in size. The body is usually between (2 * 2.3) mm and (2 * 10) mm. This is followed by connecting wires or connecting bands, e.g. made of silver, nickel, nickel / platinum or platinum with a length of up to 15 mm or even longer. Sensors without wire connections can also be used. For production, the sensor elements are removed individually from containers and contacted appropriately. This is time and cost consuming.
  • the object of the invention semit is the processing of
  • the invention achieves the object by a device for storing and dispensing at least one sensor element, with at least one magazine in which the at least one sensor element can be introduced, and with at least one ejection unit which outputs the at least one sensor element from the magazine.
  • the invention solves the problem semit by a dispenser, which has at least a magazine.
  • the sensor elements are insertable and in they are also kept, that is kept.
  • the ejection unit the sensor elements are output, for example, during production one or more times.
  • the sensor elements are housed in the device and can be spent individually or in larger groups repeatedly.
  • a plurality of sensor elements of the same or different type are incorporated in the magazine.
  • Magazine and the sensor element are designed and matched to one another such that the sensor element is oriented in the magazine oriented in at least one preferred orientation of the sensor element, and / or that the sensor element with respect to at least one preferred orientation of the sensor element oriented from the ejection unit can be output from the magazine ,
  • the magazine and the sensor element or the sensor elements are matched to one another such that the sensor elements are held in a certain order in the magazine or at least in a certain order from the device, i. the dispenser can be dispensed.
  • Semit ensures that the output sensor elements are always aligned in the same direction. By adhering to this orientation semit the production is easier because the sensor elements themselves no longer oriented, for example, must be rotated in the right direction for the production.
  • An embodiment of the device according to the invention provides that the sensor element has at least one sensor body, and that the preferred orientation of the sensor element is predetermined by the configuration of the sensor body.
  • a structure is applied, which serves to measure a process variable. This is for example a resistance temperature for a temperature measurement or a capacitor for a moisture measurement.
  • a process variable for example a resistance temperature for a temperature measurement or a capacitor for a moisture measurement.
  • Sensor element has a sensor body and at least one electrical contacting unit, and that the preferred orientation of the sensor element by the electrical contacting unit and / or by the relative position between the sensor body and contacting unit is predetermined.
  • the sensor elements usually consist of a sensor body having such dimensions such as (2 * 2.3) mm, (2 * 10) mm, (0.8 * 3) mm, (1.2 * 1.6) mm or for example (3.8 * 5) mm. This is the actual sensor.
  • For electrical contacting Griffiniericaen ie in the simplest case connecting wires, for example, made of silver, nickel, nickel / platinum or platinum.
  • the preferred direction can be given, for example, by the sensor elements being output with the body in front in order to possibly detect them with a positioning unit and bring them into a holding position which allows the electrical and / or mechanical contacting. It may also be advantageous if the sensor elements are output in such a way that they fall downwards with the wires and thus into suitable recesses for the contacting. However, it is essential to all embodiments that the sensor elements are output with a predeterminable and known orientation, so that the appropriate further processing is known.
  • Magazine has at least one guide rail, and that the guide rail and the sensor element are designed and matched to one another such that the sensor element along the guide rail is displaceable.
  • the sensor elements are arranged one behind the other or one above the other and are each pushed forward or downward for the output.
  • the sensor elements are already inserted into the magazine in a suitably aligned manner before being scit.
  • Magazine is designed such that the magazine is rotatable about at least one axis of rotation.
  • the magazine is a kind of rotatable carousel. The advantage is that so a larger number of sensor elements can be stored and output in a given space and using a relatively simple mechanism.
  • An embodiment of the device according to the invention provides that the at least one guide rail is disposed radially starting from the axis of rotation in the magazine.
  • the guide rail or in a further embodiment, the plurality of guide rails are scmit arranged radially in the magazine.
  • Different or identical sensor elements are located on the different guide rails.
  • the output of a sensor element is therefore designed in such a magazine such that the magazine is rotated about its axis of rotation until the desired guide rail is oriented to match the ejection unit. Then, the sensor elements on the guide rail is moved axially until it is issued.
  • the ejection unit conveys in one Another embodiment, the sensor elements by means of an air or gas shock from the magazine, ie the sensor elements are blown out.
  • An embodiment of the device according to the invention includes that at least one housing is provided, and that the magazine and the housing are designed and matched to one another such that the magazine can be introduced into the housing and / or removed from the housing.
  • the magazine can be removed scmit from the housing and equipped outside, for example, with the sensor elements.
  • An embodiment of the device according to the invention provides that the housing has at least one output opening for the output of the sensor element. It is provided with at least one opening for the output of the sensor elements.
  • An embodiment of the device according to the invention includes that the sensor element and / or the magazine has / have at least one data storage unit, in which data on the sensor element and / or on the magazine can be stored.
  • the magazine or the individual sensor is provided with a memory unit in which data are stored via the magazine or via the sensor element.
  • the data are, for example, the sensor type, the manufacturing and calibration data of the sensor element, the solder used for the attachment of the contacting units of the sensor element.
  • the sensor element is connected either directly or via the magazine carrying it with the data which are essential to it.
  • An embodiment of the device according to the invention provides that at least one readout unit is provided, which reads the data from the data storage unit.
  • the dispenser scmit itself has a read-out unit which reads out the sensor or magazine data and processes it appropriately. This may mean, for example, that an adaptation to the type of magazine or sensor element is made, or that only special magazines and sensor elements vcm dispenser are processed.
  • An embodiment of the device according to the invention includes that at least one display unit is provided which displays the data from the data storage unit.
  • the dispenser outputs the data to the user and thus allows control or adaptation.
  • An embodiment of the device according to the invention provides that at least one comparison unit is provided, which compares the data from the data storage unit with stored in at least one storage unit data.
  • the device data about the sensor elements or magazines are deposited, which can be issued by the device, which are scmit example of a special type, a special nature or a special manufacturer. If the comparison is negative, the processing of the sensor elements or of the magazine by the dispenser device is prevented in one embodiment.
  • the invention further achieves the object by a method for producing a measuring device, wherein at least one sensor element is output from a magazine by means of an ejection unit, and wherein the sensor element is electrically and / or mechanically contacted.
  • the invention simplifies the processing of sensor elements in the manufacture of measuring devices by outputting the sensor element from a magazine via an ejection unit.
  • the output can be coupled directly to the other manufacturing steps or it is triggered by a suitable pulse, for example.
  • Sensor element is held in the magazine according to at least one preferred orientation of the sensor element.
  • the sensor elements are already sorted in the magazine and are scmit preferably also according to a preferred direction, which may be based on the configuration of the sensor element or according to the requirements of further processing, oriented.
  • Sensor element is output from the magazine such that substantially directly after the output, the sensor element is contacted.
  • the type of output is coupled with the further processing in such a way that no further intermediate steps are required, that is, for example, the sensor elements are output in such a way that alignment is no longer necessary, ie the sensor element is output as directly as possible at its destination ,
  • FIGS. 2a and b a spatial representation of two different sensor elements
  • FIG. 3 is a perspective view of a first variant of a magazine for sensor element
  • FIG. 4 is an enlarged view of the dispensing area of the first variant of the magazine in FIG. 3;
  • FIG. 5 shows a spatial representation of a second variant of a magazine
  • Fig. 6 a housing for a magazine according to FIGS. 5, and
  • Fig. 7 a schematic representation of a measuring device, manufactured by the method according to the invention.
  • a dispenser according to the invention that is a dispenser is shown schematically.
  • a magazine 2 is introduced, which here, for example, six sensor elements 1 carries.
  • the sensor elements 1 are arranged here in the magazine 2 such that they hang down with their sensor body.
  • the sensor elements 1 are axially displaced along the guide rail 4 by the ejection unit 3, which is a kind of hook or movable punch. As a result, they reach the dispensing opening 6 and are dispensed there or can be removed there.
  • the advantage according to the invention is that the sensor elements 1 are output individually, that this happens automatically in this case, and that the sensor elements 1 are all aligned in accordance with a predeterminable and predefined manner via magazine 2 or ejection device 3.
  • the magazine 2 verfjt here via a data storage unit 7, in which data on the sensor elements 1 are deposited. These data are read by the readout unit 8 and displayed via the display unit 9. Thus, for example, it is possible to check whether the correct sensor elements 1 have been inserted in the dispenser. Furthermore, the read-out data are also transferred to the comparison unit 10, which compares the read-out data with the data stored in the memory unit 11. The comparison can serve to adapt the device to the special sensor elements 1 or the magazine 2 used or, for example, to inhibit the output because they are the wrong sensor elements 1. Thus, therefore, an additional control or regulation of the sensor element supply can be realized.
  • Fig. 2 a shows a typical sensor 1, for which the device is designed in particular.
  • the sensor element 1 serves for example for the measurement of temperature or humidity. It consists of a body 1.1, in which, for example via a thin-film technique, an active layer for the measurement was generated.
  • the sensor elements are usually relatively small dimensions.
  • the body is usually between (2 * 2.3) mm and (2 * 10) mm.
  • the following dimensions are also known: (2 * 2.3) mm, (2 * 10) mm, (0.8 * 3) mm, (1.2 * 1.6) mm or for example (3.8 * 5) mm.
  • connection wires or connecting bands for example, made of silver, nickel, nickel / platinum or platinum with a length of up to 15 mm or even longer than contacting units 1.2. Sensors without wire connections can also be used.
  • the sensor 1 shown in FIG. 2b) has only one body 1.1. On this sensor 1 is, for example, a resistance structure for measuring the temperature. Such a sensor element 1 is preferably output from the dispenser according to the invention in a certain direction, for example, by a preferred direction of the measuring structure or by connecting pads.
  • the magazine 2 has an elongated or rectangular configuration in which the - not shown for clarity - sensor elements are arranged one behind the other.
  • the sensor body 1.1 can be positioned here resting on the guide rail 4, so that the connection wires 1.2 hang down laterally.
  • the axial mobility is given scmit.
  • this magazine 2 shows the dispensing area of the first variant of the magazine 2.
  • this magazine 2 is arranged horizontally in the dispenser, and the sensor elements are pushed forward on the guide rail 4 until they appear in this dispensing area.
  • the magazine 2 is vertical in the dispenser, and the sensor elements slip down virtually on the guide rail 4 automatically down.
  • the ejection unit 3 then expels the sensor element out of the opening area of the magazine 2 out of the dispenser. This can be done by a hook which pushes or pulls out the sensor element.
  • the sensor element is blown out through a gas shock. This variant avoids the mechanical contact and the risk of injury to the sensor element.
  • the magazine 2 is designed in such a way that the sensor elements on the guide rail 4 are always completely protected in the magazine 2 and scit there except for the illustrated dispensing area.
  • Fig. 5 demonstrates a second variant of the magazine 2. The
  • Guide rails 4 are radially arranged here starting from a rotation axis D.
  • the magazine 2 is itself rotatable about the axis D in the dispenser, or arranged in the associated housing.
  • the ejector is therefore expanded by turning the magazine 2 to the appropriate position, respectively, and then displacing the sensor elements 1 on the guide rail 4 which is in front of the ejection opening.
  • This refinement makes it possible to store a larger number of sensor elements 1, moreover enables the targeted output of different sensor elements 1, which are arranged, for example, on different guide rails 4, and makes it relatively easy to realize the output via a rotary movement and an axial displacement.
  • the housing 5 is also executed here round and has exactly one discharge opening 6.
  • FIG. 7 shows a measuring device 15 which can be produced by the method according to the invention. It is a temperature sensor. Further embodiments provide that it is a humidity sensor or a mass flow sensor.
  • the sensor element 1, which is used for the actual measurement, is ejected automatically or semi-automatically from a magazine, for example via one of the dispenser embodiments discussed above. The output is effected in such a way that preferably the sensor element 1 can be contacted directly afterwards.
  • the sensor element 1 is properly and mechanically output from a magazine.

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Aufbewahrung und Ausgabe mindestens eines Sensorelements (1), mit mindestens einem Magazin (2), in welchem das mindestens eine Sensorelement (1) einbringbar ist, und mit mindestens einer Ausstoßeinheit (3), welche das mindestens eine Sensorelement (1) aus dem Magazin (2) ausgibt. Weiterhin bezieht sich die Erfindung auf ein Herstellungsverfahren eines Messgerätes.

Description

Beschreibung
Vorrichtung zur Ausgabe eines Sensorelements und Verfahren zur
Herstellung eines Messgeräts
[0001] Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Aufbewahrung und Ausgabe mindestens eines Sensorelements. Weiterhin bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zur Herstellung eines Messgerätes.
[0002] Im Stand der Technik sind Sensorelemente bekannt, welche beispielsweise die
Temperatur, die Feuchtigkeit, die Dichte oder auch den Massedurchfluss oder generell eine beliebige physikalische oder diemische Messgröße eines Mediums messen. Solche Sensorelemente werden mit entsprechenden Bauteilen und Komponenten zu vollständigen Messgeräten oder Steuergeräten zusammengesetzt. Semit ist die Steuerung der Messung, die Auswertung der Messdaten, die Stromversorgung oder auch einfach nur die Möglichkeit zur Montage gegeben. Für die Fertigung ist es dabei sehr vorteilhaft, wenn die einzelnen Sensorelemente für eine schnelle und einfache Verarbeitung ausgestaltet sind und entsprechend vorliegen. Sensorelemente sind unter anderen Varianten beispielsweise in Dünnschichttechniken ausgestaltet und sind daher sehr filigran. Überdies sind die Sensorelemente relativ klein dimensioniert. Der Körper liegt üblicherweise zwischen (2 * 2.3) mm und (2 * 10) mm. Daran schließen sich Anschlussdrähte oder Anschlussbänder z.B. aus Silber, Nickel, Nickel/Platin oder Platin mit einer Länge von bis zu 15 mm oder auch länger an. Es können auch Sensoren ohne Drahtanschlüsse zum Einsatz kommen. Für die Fertigung werden die Sensorelemente einzeln aus Behältnissen entnommen und passend kontaktiert. Dies ist semit zeit- und kostenauf wändig.
[0003] Die Aufgabe der Erfindung besteht semit darin, die Verarbeitung von
Sensorelementen zu vereinfachen. Diese Aufgabe löst die Erfindung zum einen mit einer Vorrichtung zur Aufbewahrung und Ausgabe von Sensorelementen und zum anderen durch eine Herstellungsverfahren von Messgeräten mit solchen Sensorelementen.
[0004] Die Erfindung löst die Aufgabe durch eine Vorrichtung zur Aufbewahrung und Ausgabe mindestens eines Sensorelements, mit mindestens einem Magazin, in welchem das mindestens eine Sensorelement einbringbar ist, und mit mindestens einer Ausstoßeinheit, welche das mindestens eine Sensorelement aus dem Magazin ausgibt. Die Erfindung löst die Aufgabe semit durch einen Dispenser, welcher zumindest über ein Magazin verfügt. In dem Magazin sind die Sensorelemente einbringbar und in diesem werden sie auch gehalten, also aufbewahrt. Durch eine Ausstoßeinheit werden die Sensorelemente beispielsweise bei der Fertigung einzeln oder mehrfach ausgegeben. Somit sind die Sensorelemente in der Vorrichtung untergebracht und lassen sich einzeln oder in größeren Gruppen mehrfach wieder ausgeben. In einer Ausgestaltung sind mehrere Sensorelemente des gleichen oder unterschiedlichen Typs in dem Magazin eingebracht.
[0005] Eine Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung sieht vor, dass das
Magazin und das Sensorelement derartig ausgestaltet und aufeinander abgestimmt sind, dass das Sensorelement in dem Magazin in mindestens einer Vorzugsorientierung des Sensorelements orientiert angeordnet ist, und/oder dass das Sensorelement in Bezug auf mindestens eine Vorzugsorientierung des Sensorelements orientiert von der Ausstoßeinheit aus dem Magazin ausgebbar ist. In dieser Ausgestaltung sind das Magazin und das Sensorelement bzw. die Sensorelemente derartig aufeinander abgeglichen, dass die Sensorelemente in einer bestimmten Ordnung in dem Magazin gehalten werden oder zumindest in einer bestimmten Ordnung aus der Vorrichtung, d.h. dem Dispenser ausgebbar sind. Semit wird gewährleistet, dass die ausgegebenen Sensorelemente stets in der gleichen Richtung ausgerichtet sind. Durch die Einhaltung dieser Orientierung ist semit die Fertigung einfacher, da die Sensorelemente selbst nicht mehr orientiert, beispielsweise in die für die Fertigung richtige Richtung gedreht werden müssen.
[0006] Eine Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung sieht vor, dass das Sensorelement mindestens einen Sensorkörper aufweist, und dass die Vorzugsorientierung des Sensorelements durch die Ausgestaltung des Sensorkörpers vorgegeben ist. Auf dem Sensorkörper ist beispielsweise eine Struktur aufgebracht, die der Messung einer Prozessgröße dient. Dies ist beispielsweise eine Widerstandstemperatur für eine Temperaturmessung oder ein Kondensator für eine Feuchtigkeitsmessung. Je nach der Ausgestaltung des Sensorelements und je nach der Weiterverarbeitung des Sensorelements gibt des mindestens eine bevorzugte Ausgaberichtung des Sensorelements für eine einfache Weiterverarbeitung.
[0007] Eine Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung beinhaltet, dass das
Sensorelement einen Sensorkörper und mindestens eine elektrische Kontaktiereinheit aufweist, und dass die Vorzugsorientierung des Sensorelements durch die elektrische Kontaktiereinheit und/oder durch die relative Lage zwischen Sensorkörper und Kontaktiereinheit vorgegeben ist. Wie bereits beschrieben, bestehen die Sensorelemente üblicherweise aus einem Sensorkörper, welcher solche Abmessungen wie (2 * 2.3) mm, (2 * 10) mm, (0.8 * 3) mm, (1.2 * 1.6) mm oder beispielsweise (3.8 * 5) mm aufweist. Dies ist der eigentliche Sensor. Für die elektrische Kontaktierung sind Kontaktiereinheiten, also im einfachsten Fall Anschlussdrähte, beispielsweise aus Silber, Nickel, Nickel/Platin oder Platin vorgesehen. Die Vorzugsrichtung kann beispielsweise dadurch gegeben sein, dass die Sensorelemente mit dem Körper voran ausgegeben werden, um sie ggf. mit einer Positioniereinheit zu erfassen und in eine Halteposition zu bringen, welche die elektrische und/oder mechanische Kontaktierung erlaubt. Es kann auch vorteilhaft sein, wenn die Sensorelemente derartig ausgegeben werden, dass sie mit den Drähten voran nach unten und so in passende Aussparungen für die Kontaktierung fallen. Wesentlich ist jedoch allen Ausgestaltungen, dass die Sensorelemente mit einer vorgebbaren und scmit bekannten Orientierung ausgegeben werden, so dass die passende Weiterverarbeitung bekannt ist.
[0008] Eine Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung sieht vor, dass das
Magazin mindestens eine Führungsschiene aufweist, und dass die Führungsschiene und das Sensorelement derartig ausgestaltet und aufeinander abgestimmt sind, dass das Sensorelement entlang der Führungsschiene verschiebbar ist. In dieser Ausgestaltung sind die Sensorelemente hintereinander oder übereinander angeordnet und werden für die Ausgabe jeweils nach vorne bzw. nach unten geschoben. Scmit werden also die Sensorelemente vorher bereits passend ausgerichtet in das Magazin eingebracht.
[0009] Eine Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung beinhaltet, dass das
Magazin derartig ausgestaltet ist, dass das Magazin um mindestens eine Drehachse drehbar ist. In dieser Ausgestaltung ist das Magazin eine Art drehbares Karussell. Der Vorteil ist, dass so eine größere Anzahl von Sensorelementen auf einem vorgegebenen Raum und unter der Anwendung einer relativ einfachen Mechanik aufbewahrt und ausgegeben werden kann.
[0010] Eine Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung sieht vor, dass die mindestens eine Führungsschiene radial von der Drehachse ausgehend im Magazin angeordnet ist. Die Führungsschiene oder in einer weiteren Ausgestaltung die Mehrzahl von Führungsschienen sind scmit strahlenförmig in dem Magazin angeordnet. Auf den unterschiedlichen Führungsschienen sind dabei unterschiedliche oder gleiche Sensorelemente befindlich. Die Ausgabe eines Sensorelements gestaltet sich daher bei einem solchen Magazin derart, dass das Magazin so lange um seine Drehachse gedreht wird, bis die gewünschte Führungsschiene passend zur Ausstoßeinheit orientiert ist. Dann wird das Sensorelemente auf der Führungsschiene soweit axial verschoben, bis es ausgegeben ist. Die Ausstoßeinheit befördert in einer weiteren Ausgestaltung die Sensorelemente mittels eines Luft- oder Gasstoßes aus dem Magazin, d.h. die Sensorelemente werden heraus geblasen.
[0011] Eine Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung beinhaltet, dass mindestens ein Gehäuse vorgesehen ist, und dass das Magazin und das Gehäuse derartig ausgestaltet und aufeinander abgestimmt sind, dass das Magazin in das Gehäuse einbringbar und/oder aus dem Gehäuse entnehmbar ist. Das Magazin lässt sich scmit aus dem Gehäuse herausnehmen und außerhalb beispielsweise mit den Sensorelementen bestücken. Es können jedoch auch bereits - beispielsweise von Hersteller der Sensorelemente - bestückte Magazin in das Gehäuse und scmit in die Dispenser- Vorrichtung eingesetzt werden.
[0012] Eine Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung sieht vor, dass das Gehäuse mindestens eine Ausgabeöffnung für die Ausgabe des Sensorelements aufweist. Es ist scmit zumindest eine Öffnung zur Ausgabe der Sensorelemente vorgesehen.
[0013] Eine Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung beinhaltet, dass das Sensorelement und/oder das Magazin mindestens eine Datenspeichereinheit aufweisen/aufweist, in welcher Daten über das Sensorelement und/oder über das Magazin speicherbar sind. In dieser Ausgestaltung ist das Magazin oder der einzelne Sensor mit einer Speichereinheit versehen, in welcher Daten über das Magazin bzw. über das Sensorelement hinterlegt sind. Bei den Daten handelt es sich beispielsweise um den Sensortyp, um die Herstellungs- und Kalibrierungsdaten des Sensorelements, über das verwendete Lot für die Befestigung der Kontaktiereinheiten des Sensorelements. Das Sensorelement ist scmit entweder direkt oder über das ihn tragende Magazin mit den für ihn wesentlichen Daten verbunden.
[0014] Eine Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung sieht vor, dass mindestens eine Ausleseeinheit vorgesehen ist, welche die Daten aus der Datenspeichereinheit ausliest. In dieser Ausgestaltung verfüjt die Ausgabevorrichtung scmit selbst über eine Ausleseeinheit, welche die Sensor- oder Magazindaten ausliest und passend verarbeitet. Dies kann beispielsweise bedeuten, dass eine Adaption auf den Typ von Magazin oder Sensorelement vorgenommen wird, oder dass nur spezielle Magazine und Sensorelemente vcm Dispenser verarbeitet werden.
[0015] Eine Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung beinhaltet, dass mindestens eine Anzeigeeinheit vorgesehen ist, welche die Daten aus der Datenspeichereinheit anzeigt. Eine Variante ist, dass der Dispenser für den Benutzer die Daten ausgibt und scmit eine Kontrolle oder eine Anpassung ermöglicht. [0016] Eine Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung sieht vor, dass mindestens eine Vergleichseinheit vorgesehen ist, welche die Daten aus der Datenspeichereinheit mit in mindestens einer Speichereinheit hinterlegten Daten vergleicht. In dieser Ausgestaltung sind beispielsweise in der Vorrichtung Daten über die Sensorelemente oder Magazine hinterlegt, welche sich durch die Vorrichtung ausgeben lassen, welche scmit beispielsweise von einem speziellen Typ, einer speziellen Beschaffenheit oder einem speziellen Hersteller sind. Fällt der Vergleich negativ aus, so wird in einer Ausgestaltung die Verarbeitung der Sensorelemente oder des Magazins durch die Dispenser- Vorrichtung verhindert.
[0017] Die Erfindung löst die Aufgabe weiterhin durch ein Verfahren zur Herstellung eines Messgerätes, wobei mindestens ein Sensorelement aus einem Magazin mittels einer Ausstoßeinheit ausgegeben wird, und wobei das Sensorelement elektrisch und/oder mechanisch kontaktiert wird. Die Erfindung vereinfacht scmit die Verarbeitung von Sensorelementen bei der Fertigung von Messgeräten dadurch, dass das Sensorelement über eine Ausstoßeinheit aus einem Magazin ausgegeben wird.
[0018] Eine Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass das
Sensorelement automatisch oder halb-autcmatisch aus dem Magazin ausgegeben wird. Die Ausgabe kann scmit direkt mit den anderen Fertigungsschritten gekoppelt sein oder sie wird jeweils beispielsweise durch einen passenden Impuls ausgelöst.
[0019] Eine Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens beinhaltet, dass das
Sensorelement in dem Magazin gemäß mindestens einer Vorzugsorientierung des Sensorelements gehalten wird. In dieser Ausgestaltung sind die Sensorelemente bereits im Magazin sortiert gehalten und werden scmit vorzugsweise auch entsprechend einer Vorzugsrichtung, die sich nach der Ausgestaltung des Sensorelements oder nach den Erfordernissen der weiteren Verarbeitung richten kann, orientiert.
[0020] Eine Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass das
Sensorelement derartig aus dem Magazin ausgegeben wird, dass im Wesentlichen direkt nach der Ausgabe das Sensorelement kontaktierbar ist. In dieser Ausgestaltung wird die Art der Ausgabe mit der weiteren Verarbeitung derartig gekoppelt, dass keine weiteren Zwischenschritte erforderlich sind, dass also beispielsweise die Sensorelemente derartig ausgegeben werden, dass ein Ausrichten nicht mehr erforderlich ist, dass also das Sensorelement möglichst direkt an seinem Bestimmungsort ausgegeben wird.
[0021] Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt: [0022] Fig. 1: ein Schnitt durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung,
[0023] Fign. 2a und b: eine räumliche Darstellung zweier unterschiedlicher Sensorelemente,
[0024] Fig. 3: eine räumliche Darstellung einer ersten Variante eines Magazins für Sensorelements,
[0025] Fig. 4: eine vergrößerte Darstellung des Ausgabebereichs der ersten Variante des Magazins in Fig. 3,
[0026] Fig. 5: eine räumliche Darstellung einer zweiten Variante eines Magazins,
[0027] Fig. 6: ein Gehäuse für ein Magazin gemäß der Fig. 5, und
[0028] Fig. 7: eine schematische Darstellung eines Messgerätes, gefertigt mit dem erfindungsgemäßen Verfahren.
[0029] In der Fig. 1 ist schematisch eine erfindungsgemäße Ausgabevorrichtung, also ein Dispenser dargestellt. Innerhalb des Gehäuses 5 ist ein Magazin 2 eingebracht, welches hier beispielsweise sechs Sensorelemente 1 trägt. Die Sensorelemente 1 sind hier derart in dem Magazin 2 angeordnet, dass sie mit ihren Sensorkörper nach unten hängen. Die Sensorelemente 1 werden durch die Ausstoßeinheit 3, bei welcher es sich um eine Art von Haken oder beweglichen Stempel handelt, entlang der Führungsschiene 4 axial verschoben. Dadurch gelangen sie zu der Ausgabeöffnung 6 und werden dort ausgegeben oder können dort entnommen werden. Der erfindungsgemäße Vorteil besteht darin, dass die Sensorelemente 1 einzeln ausgegeben werden, dass dies in diesem Fall automatisch geschieht und dass die Sensorelemente 1 alle entsprechend einer vorgebbaren und über Magazin 2 bzw. Ausstoßvorrichtung 3 vorgegeben Art ausgerichtet sind.
[0030] Das Magazin 2 verfüjt hier über eine Datenspeichereinheit 7, in welcher Daten über die Sensorelemente 1 hinterlegt sind. Diese Daten werden von der Ausleseeinheit 8 gelesen und über die Anzeigeeinheit 9 angezeigt. Semit ist also beispielsweise eine Kontrolle darüber möglich, ob die richtigen Sensorelemente 1 in den Dispenser eingelegt worden sind. Weiterhin werden die ausgelesenen Daten auch an die Vergleichseinheit 10 übergeben, welche die ausgelesenen Daten mit den in der Speichereinheit 11 hinterlegten Daten vergleicht. Der Vergleich kann dazu dienen, dass die Vorrichtung auf die speziellen Sensorelemente 1 oder das verwendete Magazin 2 adaptiert wird, oder dass beispielsweise die Ausgabe gesperrt wird, weil es sich um die falschen Sensorelemente 1 handelt. Somit kann also auch eine zusätzliche Kontrolle bzw. Regelung der Sensorelementzufuhr realisiert werden.
[0031] Die Fig. 2 a) zeigt einen typischen Sensor 1, für welchen die Vorrichtung insbesondere ausgestaltet ist. Das Sensorelement 1 dient beispielsweise der Messung von Temperatur oder Feuchtigkeit. Es besteht aus einem Körper 1.1, bei welchem beispielsweise über eine Dünnschichttechnik eine für die Messung aktive Schicht erzeugt wurde. Die Sensorelemente sind üblicherweise relativ klein dimensioniert. Der Körper liegt üblicherweise zwischen (2 * 2.3) mm und (2 * 10) mm. Bekannt sind aber auch folgende Abmessungen: (2 * 2.3) mm, (2 * 10) mm, (0.8 * 3) mm, (1.2 * 1.6) mm oder beispielsweise (3.8 * 5) mm. Daran schließen sich in einigen Ausgestaltungen Anschlussdrähte oder Anschlussbänder z.B. aus Silber, Nickel, Nickel/Platin oder Platin mit einer Länge von bis zu 15 mm oder auch länger als Kontaktiereinheiten 1.2 an. Es können auch Sensoren ohne Drahtanschlüsse zum Einsatz kommen. Der in Fig. 2b) dargestellte Sensor 1 weist nur einen Körper 1.1 auf. Auf diesem Sensor 1 befindet sich beispielsweise eine Widerstands struktur zur Messung der Temperatur. Ein solches Sensorelement 1 ist beispielsweise durch eine Vorzugsrichtung der Messstruktur oder durch Anschlusspads vorzugsweise in einer bestimmten Richtung aus dem erfindungsgemäßen Dispenser auszugeben.
[0032] Die Fig. 3 stellt eine erste Variante des Magazins 2 dar. Das Magazin 2 hat dabei eine längliche oder rechteckige Ausgestaltung, in welcher die - für die Übersichtlichkeit hier nicht dargestellten - Sensorelemente hintereinander angeordnet sind. Die Sensorkörper 1.1 lassen sich hier auf der Führungsschiene 4 ruhend positionieren, so dass die Anschlussdrähte 1.2 seitlich herabhängen. Die axiale Verschieblichkeit ist scmit gegeben.
[0033] Die Fig. 4 zeigt den Ausgabebereich der ersten Variante des Magazins 2. Dieses Magazin 2 wird in einer Ausgestaltung horizontal im Dispenser angeordnet, und die Sensorelement werden auf der Führungsschiene 4 soweit nach vorne geschoben, bis sie in diesem Ausgabebereich erscheinen. In einer anderen Ausgestaltung steht das Magazin 2 vertikal im Dispenser, und die Sensorelemente rutschen quasi auf der Führungsschiene 4 automatisch nach unten. Die Ausstoßeinheit 3 expediert die Sensorelement anschließend aus dem Öffnungsbereich des Magazins 2 heraus aus dem Dispenser. Dies kann durch einen Haken geschehen, welcher das Sensorelement heraus stößt oder herauszieht. In einer weiteren Variante wird das Sensorelement durch einen Gasstoß heraus geblasen. Diese Variante vermeidet den mechanischen Kontakt und die Gefahr einer Verletzung des Sensorelements. Wie zu sehen, ist das Magazin 2 derartig ausgestaltet, dass sich die Sensorelemente auf der Führungsschiene 4 bis auf den dargestellten Ausgabebereich stets vollständig in dem Magazin 2 und scmit dort geschützt befinden. [0034] Die Fig. 5 demonstriert eine zweite Variante des Magazins 2. Die
Führungsschienen 4 sind hier strahlenförmig von einer Drehachse D ausgehend angeordnet. Das Magazin 2 ist selbst drehbar um die Achse D im Dispenser, bzw. im zugehörigen Gehäuse angeordnet. Die Ausstoßvorrichtung ist daher erweitert, indem das Magazin 2 jeweils in die passende Position gedreht wird und dann die Sensorelemente 1 auf der Führungsschiene 4, welche vor der Ausgabeöffnung liegt, verschoben wird. Diese Ausgestaltung ermöglicht scmit die Aufbewahrung einer größeren Anzahl von Sensorelementen 1, ermöglicht überdies die gezielte Ausgabe von unterschiedlichen Sensorelementen 1, die beispielsweise auf unterschiedlichen Führungsschienen 4 angeordnet sind, und lässt dabei die Ausgabe über eine Drehbewegung und eine axiale Verschiebung relativ einfach realisieren.
[0035] Ein zugehöriges Gehäuse zu dem Magazin 4 in Fig. 5 zeigt die Fig. 6. Das Gehäuse 5 ist hier ebenfalls rund ausgeführt und weist genau eine Ausgabeöffnung 6 auf.
[0036] In der Fig. 7 ist ein Messgerät 15 dargestellt, welches mit dem erfindungsgemäßen Verfahren herstellbar ist. Dabei handelt es sich um einen Temperatursensor. Weitere Ausgestaltungen sehen vor, dass es sich um einen Feuchtsensor oder um einen Massendurchflusssensor handelt. Das Sensorelement 1, welches der eigentlichen Messung dient, wird beispielsweise über eine der oben besprochenen Ausführungen des Dispensers aus einem Magazin automatisch oder halbautomatisch ausgestoßen. Die Ausgabe erfolgt dabei derart, dass vorzugsweise das Sensorelement 1 direkt anschließend kontaktierbar ist. Beispielsweise wird das Sensorelement 1 mit der hier gezeigten Leiterplatte 16 resp. den darauf befindlichen Leiterbahnen verlötet. Anstelle der im Stand der Technik üblichen Entnahme des Sensorelements 1 aus einem Behälter und der Orientierung des Sensorelements 1 für die Kontaktierung, wird hier das Sensorelement 1 ordentlich und maschinell aus einem Magazin ausgegeben.
[0037] Bezugszeichenliste
Tabelle 1
Figure imgf000010_0001
[0038]

Claims

Ansprüche
[0001] Vorrichtung zur Aufbewahrung und Ausgabe mindestens eines Sensorelements
(1), mit mindestens einem Magazin (2), in welchem das mindestens eine Sensorelement (1) einbringbar ist, und mit mindestens einer Ausstoßeinheit (3), welche das mindestens eine Sensorelement (1) aus dem Magazin (2) ausgibt.
[0002] Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Magazin (2) und das Sensorelement (1) derartig ausgestaltet und aufeinander abgestimmt sind, dass das Sensorelement (1) in dem Magazin (2) in mindestens einer Vorzugsorientierung des Sensorelements (1) orientiert angeordnet ist, und/oder dass das Sensorelement (1) in Bezug auf mindestens eine Vorzugsorientierung des Sensorelements (1) orientiert von der Ausstoßeinheit (3) aus dem Magazin (2) ausgebbar ist.
[0003] Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei das Sensorelement (1) mindestens einen
Sensorkörper (1.1) aufweist, und wobei die Vorzugsorientierung des Sensorelements (1) durch die Ausgestaltung des Sensorkörpers (1.1) vorgegeben ist.
[0004] Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, wobei das Sensorelement (1) einen
Sensorkörper (1.1) und mindestens eine elektrische Kontaktiereinheit (1.2) aufweist, und wobei die Vorzugsorientierung des Sensorelements (1) durch die elektrische Kontaktiereinheit (1.2) und/oder durch die relative Lage zwischen Sensorkörper (1.1) und Kontaktiereinheit (1.2) vorgegeben ist.
[0005] Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Magazin (2) mindestens eine
Führungsschiene (4) aufweist, und wobei die Führungsschiene (4) und das Sensorelement (1) derartig ausgestaltet und aufeinander abgestimmt sind, dass das Sensorelement (1) entlang der Führungsschiene (4) verschiebbar ist.
[0006] Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 5, wobei das Magazin (2) derartig ausgestaltet ist, dass das Magazin (2) um mindestens eine Drehachse (D) drehbar ist.
[0007] Vorrichtung nach Anspruch 6, wobei die mindestens eine Führungsschiene (4) radial von der Drehachse (D) ausgehend im Magazin (2) angeordnet ist.
[0008] Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei mindestens ein Gehäuse (5) vorgesehen ist, und wobei das Magazin (2) und das Gehäuse (5) derartig ausgestaltet und aufeinander abgestimmt sind, dass das Magazin (2) in das Gehäuse (5) einbringbar und/oder aus dem Gehäuse (5) entnehmbar ist.
[0009] Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei das Gehäuse (5) mindestens eine Ausgabeöffnung (6) für die Ausgabe des Sensorelements (1) aufweist. [0010] Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Sensorelement (1) und/oder das
Magazin (2) mindestens eine Datenspeichereinheit (7) aufweisen/aufweist, in welcher Daten über das Sensorelement (1) und/oder über das Magazin (2) speicherbar sind. [0011] Vorrichtung nach Anspruch 10, wobei mindestens eine Ausleseeinheit (8) vorgesehen ist, welche die Daten aus der Datenspeichereinheit (7) ausliest. [0012] Vorrichtung nach Anspruch 11, wobei mindestens eine Anzeigeeinheit (9) vorgesehen ist, welche die Daten aus der Datenspeichereinheit (7) anzeigt. [0013] Vorrichtung nach Anspruch 11, wobei mindestens eine Vergleichseinheit (10) vorgesehen ist, welche die Daten aus der Datenspeichereinheit (7) mit in mindestens einer Speichereinheit (11) hinterlegten Daten vergleicht. [0014] Verfahren zur Herstellung eines Messgerätes (15), wobei mindestens ein
Sensorelement (1) aus einem Magazin (2) mittels einer Ausstoßeinheit (3) ausgegeben wird, und wobei das Sensorelement (1) elektrisch und/oder mechanisch kontaktiert wird. [0015] Verfahren nach Anspruch 14, wobei das Sensorelement (1) automatisch oder halb-automatisch aus dem Magazin ausgegeben wird. [0016] Verfahren nach Anspruch 14, wobei das Sensorelement (1) in dem Magazin (2) gemäß mindestens einer Vorzugsorientierung des Sensorelements (1) gehalten wird. [0017] Verfahren nach Anspruch 14, wobei das Sensorelement (1) derartig aus dem
Magazin (2) ausgegeben wird, dass im Wesentlichen direkt nach der Ausgabe das Sensorelement (1) kontaktierbar ist.
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