WO2017102765A1 - Sensor und verfahren zur herstellung eines sensors zur andwendung in einem abgasstrang - Google Patents

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Christian Kiefl
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Aumovio Germany GmbH
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Continental Automotive Technologies GmbH
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Definitions

  • the invention relates to a sensor for use in an exhaust system of a motor vehicle, said sensor having a sensor element, which is connected to at least one electrical feed-through, wherein the electrical conducting supplies the sensor element with electrical energy and / or the electrical conducting the by the Sensorele ⁇ ment signals generated at a subsequent electronic wei ⁇ termony.
  • the measuring devices offer, in which the measuring element, for example in the form Pla ⁇ tinsonde which changes its resistance as a function of the tempering temperature ⁇ be introduced into the exhaust line a.
  • Measuring probe itself is thermally highly loaded in the exhaust system, the signals of the probe must be performed in the thermally low ⁇ burdened environment of the exhaust system in order to evaluate them.
  • Soot sensors are used to measure the currently emitted soot in the exhaust system, so that the engine management in a power ⁇ vehicle in a current driving situation information to come to reduce the emission values with regulatory adjustments.
  • the engine management in a power ⁇ vehicle in a current driving situation information to come to reduce the emission values with regulatory adjustments.
  • Soot sensors an active exhaust gas purification are initiated by exhaust soot filter or an exhaust gas recirculation to the engine done.
  • soot filtering regenerable filters are used, which filter out a significant portion of the carbon black content from the exhaust gas.
  • Needed soot ⁇ sensors for the detection of carbon black to monitor the function of the soot filter or to control their regeneration cycles.
  • the soot sensors also operate at high temperatures in the exhaust system and transmit the determined data to control devices which are arranged outside the exhaust gas line.
  • solder gaps are formed according to the prior art as ra ⁇ dial circumferential, axially parallel and coaxially formed Spal ⁇ te, the circumferential solder gap should have a tolerance of 30 to lOOym to ensure good filling with the brazing without it An undesired overfilling of the solder gap with brazing material occurs.
  • the object is achieved by sensors with features according to the independent claims.
  • the electrical feedthrough and the ceramic, electrically insulating material are rotationally symmetrical, wherein the electrical feedthrough is arranged on ei ⁇ ner axis of rotation and the ceramic, electrically ⁇ insulating material is formed coaxially as a hollow cylinder around the electrical feedthrough along an axis of rotation wherein the wood cylinder has at least a first inner diameter, which is adapted to an outer diameter of the electrical feedthrough, so that the electrical feedthrough can be arranged in the wood cylinder and in the wood cylinder has at least a second inner diameter which is greater than the first inner diameter, wherein in the hollow cylinder in the region of the second inner diameter steatite between the ceramic, electrically insulating material and the electrical feedthrough is pressed and where ⁇ in a ceramic cover with a the central bore is arranged on the electrical feedthrough, which closes the hollow cylinder on the side of the second inner diameter so that the steatite is protected, wherein the cover is pressed with a spring element against the steatit
  • the ceramic, elekt ⁇ driven insulating material can directly after firing so "as fired” be used and does not even consuming ge ⁇ ground or polished.
  • the electrical bushing can easily be produced without having to use complex turning and grinding process .
  • the production of the sensor according to the invention is considerably simplified and the cost of manufacture of the invention shown SEN sensor considerably lower than in the manufacture of a conventional sensor.
  • the metallic sheath and the ceramic, electrically insulating material ⁇ are rotationally symmetrical, the rotationally symmetrical, metallic sheath and the ceramic, electrically insulating material on a rotation axis ko ⁇ are axially arranged and the rotationally symmetric, metallic jacket is formed coaxially around the designed as a hollow cylinder ke ⁇ ramic, electrically insulating material, wherein the wood cylinder at least a first outer diameter ser having adapted internal diameter of rotationssymmet ⁇ step, the metallic shell such that the ro ⁇ tationssymmetrische metallic shell is disposed around the hollow cylinder, and wherein the hollow cylinder has at least a second outer diameter which is smaller than the first outside diameter, whereby in Hollow cylinder is pressed in the region of the second outer diameter steatite between the ceramic, electrically insulating material and the rotationally symmetrical, metallic shell and wherein a ceramic cover is arranged in the rotationally symmetrical, metallic shell,
  • FIGS. 1 to 3. 1 shows an elongated high-temperature sensor
  • FIG. 2 shows a soot sensor
  • FIG. 3 shows a schematically illustrated oxygen sensor
  • FIG. 4 shows part of a sensor for use in an exhaust gas system
  • FIG. 5 shows the structure with a stamper packing known from FIG. 4,
  • Figure 6 is known from Figure 5 structure, expanded egg ⁇ NEN rotationally symmetrical metallic shell, figure 7 known from Figure 6 structure further having a
  • FIG. 8 shows the structure known from FIGS. 4 to 7, completed with a sensor element
  • Figure 10 is a motor vehicle with an exhaust system.
  • FIG. 1 shows an elongated high-temperature sensor 6.
  • the high-temperature sensor 6 is suitable for use in an exhaust gas system of a motor vehicle.
  • the Hochtemperatursen ⁇ sor 6 consists of a protective tube 9, which is closed on one side with the protective tube cap 2.
  • the temperature sensor element 7 can be seen.
  • This Tempe ⁇ ratursensorelement 7 is typically a resistive sensor element, its resistance value is either increased or decreased with increasing temperature.
  • These sensor elements are known, for example, under the name NTC or PTC.
  • the space between the sensor element 7 and the protective tube cap 2 is filled with a material 8 which conducts heat well. This can be, for example, a fine silicon powder.
  • the electrical lines 1 can be seen, which produce an electrical connection between the sensor element 7 and a subsequent evaluation electronics, not shown here.
  • the electrical lines 1 forms a passage through a mounting base 4.
  • the mounting base 4 may consist of a ceramic, electrically insulating material.
  • the electrical lines 1 are mounted in a line carrier 3, which usually produces the electrical insulation between the electrical lines and the metallic protective tube 9.
  • the protective tube 9 is fixedly connected to a part of the stiffening tube 5.
  • the stiffening tube 5 may be formed as a rotationally symmetrical metallic sheath.
  • the mounting base 4 for the high-temperature sensor 12 is to be produced. know. With the mounting base 4, the high temperature sensor 6 can be mounted in the exhaust system.
  • FIG. 2 shows a soot sensor 11.
  • the soot sensor 11 is geeig ⁇ net for use in an exhaust system of a motor vehicle.
  • the soot sensor 11 consists of a measuring electrode 12, which is arranged in the interior of an outer electrode 13.
  • the outer ⁇ electrode 13 may be formed as a rotationally symmetrical, metallic sheath.
  • Between the measuring electrode 12, which forms a sensor element, and the outer electrode is the exhaust gas of the internal combustion engine, in which soot particles 14 are contained.
  • the concentration of the soot particles 14 in the exhaust gas is to be measured by the soot sensor 11.
  • a measuring voltage is applied by the voltage supply 16 between the measuring electrode 12 and the outer electrode 13.
  • Measuring electrode 12 is electrically insulated from the outer electrode 13 by means of the insulating body 15.
  • the Isolationskör ⁇ per 15 can be constructed as a disc of a ceramic, electrically insulating material.
  • Wei ⁇ terhin can be seen in Figure 1, that between the power supply 16 and the outer electrode 13, an ohmic resistor 17 is connected, which is designed high impedance to measure the relatively small currents can , which form due to the soot particles 14 between the measuring electrode 12 and the outer electrode 13.
  • the measurement of these currents is carried out by the current measuring element 18, which is connected to a Auswer ⁇ teelektronik 19.
  • Such soot sensors are used for on-board diagnostics in motor vehicles with diesel engines.
  • the oxygen sensor 28 shown schematically in FIG. 3 has a sensor element 22 which is arranged on the front end of a rod-shaped carrier element 25. This may be, for example, an interdigital electrode.
  • the electrical conductors 21 of the sensor element 22 extend in FIG. 3 to the right into a contact region of the Oxygen sensor plug 29.
  • a sensor housing 23 forms a holder for the sensor element 22 and has an evaluation electronics for the sensor element 22, not shown here.
  • the sensor housing 23 may be formed as a rotationally symmetrical, metallic mantel.
  • the sensor element 22 may be surrounded by a metal cap 26, which may be formed as a protective tube.
  • the sensor element 22 extends coaxially with the metal cap 26, which is provided with a plurality of openings 27, so that the sensor element
  • the plate-shaped member 24 is provided, which is designed as a gas-tight closure of the oxygen sensor 28.
  • the plate-shaped component 24 can be constructed as a ceramic, electrically insulating material.
  • the electrical conductors 21 of the sensor element 22 form a passage 25 through the plate-shaped ceramic component 24.
  • All of the sensors presented in FIGS. 1 to 3 are suitable for applications in the exhaust gas system, that is to say under very high temperature loads.
  • All presented in Figures 1 to 3 sensors comprise electrical feedthroughs, which must be permanent gas-tight, wherein the must through ⁇ guides their electrical insulating properties in the operation of the sensors remain unchanged.
  • the sensors shown in Figures 1 to 3 show rotationally symmetrical, metallic shells, which are connected to the ceramic, electrically insulating material. In this case, a gap having a defined width between the rota tion ⁇ symmetrical metallic shell and the ceramic, electrically insulating material is formed and this gap is filled with the Hochtemperaturhartlot. These connections must also be permanently gas-tight. In order to meet these requirements, very costly sealing concepts are usually necessary.
  • FIG. 4 shows part of a sensor 31 for use in an exhaust gas system of a motor vehicle 50.
  • the sensor element 32 of the sensor 31 is not included in this illustration. In the sensor element 32, however, it may be a well-known from the figures 1 to 3 sensor element or to each ⁇ which can be used in the exhaust train of a motor driving ⁇ tool 50 of the other sensor element.
  • Figure 4 shows the electrical ⁇ specific implementation 33.
  • the electrical leadthrough 33 is formed ro- tationssymmetrisch, wherein in Figure 4, the Rotati ⁇ onsachse 36 of the electrical feedthrough 33 is to recognize.
  • the electrical feedthrough 33 leads through a ceramic, electrically insulating material 35.
  • the ceramic, electrically insulating material 35 is also formed rotationally symmetrically about the axis of rotation 36. Both the electrical feedthrough 33 and the ceramic electrically isolie ⁇ Rende material 35 are on the rotation axis 36 coaxially on ⁇ sorted.
  • the ceramic, electrically insulating material 35 is formed as a hollow cylinder 37, wherein the hollow cylinder receives the electrical feedthrough 33.
  • the hollow cylinder has at least one first inner diameter 38, which is adapted to the outer diameter 41 of the electrical feedthrough 33.
  • the hollow cylinder has at least one second inner diameter 39 which is larger than the first inner diameter 38.
  • Steatite 44 is an inorganic material based on natural raw materials, which contains predominantly magnesium silicate.
  • Steatite 44 is characterized by a high temperature resistance, creepage and dielectric strength and is therefore used as insulation Fabric well suited in electrical engineering.
  • Steatite 44 is me ⁇ chanisch very strong, resistant to aging and UV radiation.
  • steatite 44 is dimensionally accurate and dimensionally stable up to 1000 ° C. Steatite 44 is based on soapstone with a content of 75 - 90%. In addition to soapstone can still clays and
  • Steatite 44 is very resistant to creepage and temperature and therefore particularly well suited for applications as an insulator in the exhaust system of motor vehicles.
  • a ceramic cover 42 with a central bore 43 can be seen in FIG.
  • the ceramic cover 42 is placed ⁇ advanced so that the ceramic cover 42 closes the hollow cylinder on the side of the second inside diameter 39, so that the steatite 44 is protected from external influences on the electrical feedthrough 33rd
  • the ceramic cover 42 is pressed against the steatite 44 with a spring element 45. In this way an extremely durable and highly heat-resistant implementation will ge ⁇ create that guarantees a gas-tight seal of the sensor 31 overall.
  • FIG. 6 shows the structure known from FIG. 5, expanded by a rotationally symmetrical metallic shell 40.
  • the ceramic, electrically insulating material 35 is arranged in the metallic shell 40 in FIG.
  • Sheath 40 is also designed to be rotationally symmetrical about the Rotati ⁇ onsachse 36 and thus coaxial with the implementation and the ceramic, electrically insulating material 35th
  • the hollow cylinder formed from the ceramic, electrically insulating material 35 has a first outer diameter 46, which is adapted to an inner diameter 48 of the rotationally symmetrical, metallic shell 40, then that the rotationally symmetrical, metallic shell 40 is arranged around the hollow cylinder.
  • the hollow cylinder has at least one second outer diameter 47, which is smaller than the first outer diameter 46.
  • FIG. 7 shows the structure known from FIG. 6, wherein a steatite packing 44 is arranged in the hollow cylinder in the region of the second outer diameter 47.
  • the steatite 44 is pressed between the ceramic, electrically insulating material 35 and the rotationally symmetrical, metallic shell 40.
  • a further ceramic cover 42 can be seen, which is arranged in the rotationally symmetrical metallic shell 40, and closes the hollow cylinder on the side of the second outer diameter 47 such that the steatite 44 is protected against external influences.
  • the further ceramic cover is pressed 42 overall with a further spring element 45 against the steatite 44th
  • Dielectric ⁇ guide 33 in connection with the ceramic electrically insulating state material 35 and the rotationally symmetrical metallic casing 40 has high-temperature resistant, durable as well as absolutely gas-tight properties.
  • Figure 8 shows the prior art of Figures 4 to 7 structure, complete with a sensor element 32, an outer Kera ⁇ mix envelope and a subsequent electronics 34.
  • the sensor thus prepared for use in the exhaust system of a motor vehicle is gas-tight and durable. These properties are needed to prevent the uncontrolled escape of exhaust gases from the exhaust system into the environment.
  • FIG. 9 shows a perspective view of the sensor 31 known from FIG. 8.
  • the gas-tight design of the sensor is achieved by the combination of the leadthrough 33 with the ceramic, electrically insulating material 35 and the steatite packing 44 arranged therein, as well as the rotationally symmetrical, metallic sheath 40 and the steatite pack between see the rotationally symmetrical, metallic shell and the ceramic, electrically insulating material 35 to recognize.
  • Figure 10 shows a motor vehicle 50 having an exhaust line 49.
  • the exhaust line leads from the exhaust gases of the internal combustion engine 51, he testified ⁇ .
  • at least one sensor 6, 11, 28, 31 is arranged for use in an exhaust line 49 of a motor vehicle 50. Since in the exhaust gas line 49 Tempera ⁇ temperatures between - 40 ° C during the cold start of the motor driving persuasion up to about 1000 ° C can prevail in a high-load operations of the rennkraftma- machine 51, are supplied to the electrical feedthroughs 25, 33 of the sensor particularly high demands ge ⁇ represents, which has become fair with the sensor according to the invention.

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Sensor zur Anwendung in einem Abgasstrang eines Kraftfahrzeuges, wobei der Sensor ein Sensorelement aufweist, das mit mindestens einer elektrischen Durchführung verbunden ist, wobei die elektrische Durchführung das Sensorelement mit elektrischer Energie versorgt, wobei die elektrische Durchführung durch ein keramisches, elektrisch isolierendes Material führt und wobei die elektrische Durchführung mit dem keramischen, elektrisch isolierenden Material gasdicht verbunden ist. Um einen dauerhaft gasdichten Sensor zur Anwendung im Abgasstrang anzugeben, der kostengünstig herstellbar ist, sind die elektrische Durchführung und das keramische, elektrisch isolierenden Material rotationssymmetrisch ausgebildet, wobei die elektrische Durchführung auf einer Rotationsachse angeordnet ist und das keramische, elektrisch isolierende Material koaxial als Hohlzylinder um die elektrische Durchführung herum entlang der Rotationsachse ausgebildet ist, wobei der Holzylinder mindestens einen ersten Innendurchmesser aufweist, der einem Außendurchmesser der elektrischen Durchführung angepasst ist, so dass die elektrischen Durchführung in dem Holzylinder anordenbar ist und wobei der Holzylinder mindestens einen zweiten Innendurchmesser aufweist, der großer als der ersten Innendurchmesser ist, wobei im Hohlzylinder im Bereich des zweiten Innendurchmessers Steatit zwischen dem keramischen, elektrisch isolierenden Material und der elektrische Durchführung verpresst ist und wobei eine keramische Abdeckung mit einer zentralen Bohrung auf der elektrischen Durchführung angeordnet ist, die den Hohlzylinder auf der Seite des zweiten Innendurchmessers derart verschließt, dass das Steatit geschützt ist, wobei die Abdeckung mit einem Federelement gegen das Steatit gepresst ist.

Description

SENSOR UND VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG EINES SENSORS ZUR ANDWENDUNG IN EINEM ABGASSTRANG
Die Erfindung betrifft einen Sensor zur Anwendung in einem Abgasstrang eines Kraftfahrzeuges, wobei der Sensor ein Sensorelement aufweist, das mit mindestens einer elektrischen Durchführung verbunden ist, wobei die elektrische Durchführung das Sensorelement mit elektrischer Energie versorgt und/oder die elektrische Durchführung das die vom Sensorele¬ ment erzeugten Signale an eine nachfolgende Elektronik wei¬ terleitet .
In der Automobilindustrie wird der Abgasnachbehandlung seit vielen Jahren hohe Bedeutung zugemessen, was die Erfassung physikalischer und chemischer Parameter im Abgasstrang notwendig macht. Zur Erfassung dieser Parameter werden Sensoren eingesetzt, die bei sehr hohen Temperaturen zuverlässig ar¬ beiten müssen, die dabei jedoch immer eine Verbindung zur wesentlich kälteren Umgebung des Abgasstranges aufweisen, wobei diese Verbindung in der Regel dauerhaft gasdicht ausgeführt sein muss .
Zur Messung hoher Temperaturen im Bereich von 1000 °C und mehr haben existieren berührungslose Verfahren, die beispielsweise die spektrale Strahlungsdichte des Körpers, des¬ sen Temperatur bestimmt werden soll, vermessen. Diese Verfahren eignen sich sehr gut zur Bestimmung von Temperaturen unter Laborbedingungen. Im großtechnischen Einsatz und vor allem im Kraftfahrzeug sind diese Verfahren in der Regel zu aufwendig, zu empfindlich und zu teuer.
Gerade in der Automobilindustrie, in der sehr große Stückzah¬ len von Sensoren benötigt werden, wären berührungslose Verfahren zur Temperaturmessung ungeeignet. Dem gegenüber steht ein großes Interesse, zum Beispiel die im Abgasstrang von Kraftfahrzeugen herrschende Temperatur preisgünstig und prä- zise zu bestimmen. Hierfür bieten sich Messvorrichtungen an, bei denen die Messelemente, zum Beispiel in Form einer Pla¬ tinsonde, die ihren Widerstand in Abhängigkeit von der Tempe¬ ratur ändert, in den Abgasstrang eingebracht werden. Bei die- sen Vorrichtungen tritt jedoch das Problem auf, dass die
Messsonde selber im Abgasstrang thermisch hoch belastet wird, wobei die Signale der Messsonde in die thermisch gering be¬ lastete Umgebung des Abgasstrangs geführt werden müssen, um sie auswerten zu können.
Rußsensoren dienen der Messung des aktuell ausgestoßenen Rußes im Abgasstrang, damit dem Motormanagement in einem Kraft¬ fahrzeug in einer aktuellen Fahrsituation Informationen zukommen, um mit regelungstechnischen Anpassungen die Emissi- onswerte zu reduzieren. Darüber hinaus kann mit Hilfe der
Rußsensoren eine aktive Abgasreinigung durch Abgas-Rußfilter eingeleitet werden oder eine Abgasrückführung zur Brennkraftmaschine erfolgen. Im Falle der Rußfilterung werden regenerierbare Filter verwendet, die einen wesentlichen Teil des Rußgehaltes aus dem Abgas herausfiltern. Benötigt werden Ru߬ sensoren für die Detektion von Ruß, um die Funktion der Rußfilter zu überwachen bzw. um deren Regenerationszyklen zu steuern. Auch die Rußsensoren arbeiten bei hohen Temperaturen im Abgasstrang und übertragen die ermittelten Daten an Steu- ergeräte, die außerhalb des Abgasstrangs angeordnet sind.
Wiederum ist dazu eine hohe Temperaturdifferenz gasdicht zu überbrücken .
Bei Verbrennungsmotoren ist es seit geraumer Zeit üblich den Sauerstoffgehalt im Abgastrakt des Verbrennungsmotors zu er¬ fassen, um eine optimale Verbrennung des Kraftstoffes in dem Brennräumen des Verbrennungsmotors zu gewährleisten. Dazu werden SauerstoffSensoren im Abgasstrang des Kraftfahrzeuges eingesetzt, die ebenfalls bei hohen Temperaturen arbeiten und gasdicht gegen die Umgebung des Abgasstranges ausgebildet sein müssen. An die elektrischen Durchführungen dieser SauerstoffSensoren werden daher hohe Anforderungen gestellt, die nach dem Stand der Technik nur mit teuren und aufwendigen Lösungen erfüllt werden können.
Bei all diesen Sensoren müssen Keramik-Keramik-Verbindungen und auch Keramik-Metall-Verbindungen gasdicht ausgeführt werden. Dies geschieht in der Regel durch Hochtemperaturhartlö¬ ten, wobei bei Temperaturen über 800 °C das Hochtemperaturhartlot aufgeschmolzen wird und einen Lotspalt zwischen die Teile fließt, die verbunden werden und abgedichtet werden sollen. Die Lotspalte sind nach dem Stand der Technik als ra¬ dial umlaufende, achsparallele und koaxial ausgebildete Spal¬ te ausgebildet, wobei der umlaufende Lotspalt eine Toleranz von 30 bis lOOym aufweisen durfte, um eine gute Füllung mit dem Hartlot zu gewährleisten, ohne dass es zu eine uner- wünschten Überfüllung des Lotspaltes mit Hartlot kommt.
Diese hohen Anforderungen an die Fertigungstoleranzen sowohl der Metallbauteile als auch der Keramikbauteile führt zu ho¬ hen Herstellungskosten, die vermieden werden sollen.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen dauerhaft gasdichten Sensor zur Anwendung im Abgasstrang anzugeben, der kostengünstig herstellbar ist. Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch Sensoren mit Merkmalen nach den unabhängigen Ansprüchen gelöst.
Dadurch, dass die elektrische Durchführung und das keramische, elektrisch isolierenden Material rotationssymmetrisch ausgebildet sind, wobei die elektrische Durchführung auf ei¬ ner Rotationsachse angeordnet ist und das keramische, elekt¬ risch isolierende Material koaxial als Hohlzylinder um die elektrische Durchführung herum entlang einer Rotationsachse ausgebildet ist, wobei der Holzylinder mindestens einen ers- ten Innendurchmesser aufweist, der einem Außendurchmesser der elektrischen Durchführung angepasst ist, so dass die elektrischen Durchführung in dem Holzylinder anordenbar ist und wo- bei der Holzylinder mindestens einen zweiten Innendurchmesser aufweist, der größer als der ersten Innendurchmesser ist, wobei im Hohlzylinder im Bereich des zweiten Innendurchmessers Steatit zwischen dem keramischen, elektrisch isolierenden Ma- terial und der elektrische Durchführung verpresst ist und wo¬ bei eine keramische Abdeckung mit einer zentralen Bohrung auf der elektrischen Durchführung angeordnet ist, die den Hohlzylinder auf der Seite des zweiten Innendurchmessers derart verschließt, dass das Steatit geschützt ist, wobei die Abde- ckung mit einem Federelement gegen das Steatit gepresst ist, kann sowohl das keramische, elektrisch isolierende Material als auch elektrische Durchführung ohne aufwendige Nachbear¬ beitungsschritte hergestellt werden. Das keramische, elekt¬ risch isolierende Material kann direkt nach dem Brennen also „as fired" verwendet werden und muss nicht noch aufwendig ge¬ schliffen oder poliert werden. Auch die elektrische Durchführung kann einfach hergestellt werden, ohne aufwendige Dreh- und Schleifverfahren einsetzen zu müssen. Dadurch wird die Herstellung des erfindungsgemäßen Sensors erheblich verein- facht und die Kosten für die Herstellung des erfindungsgemä¬ ßen Sensors erheblich geringer als bei der Herstellung eines konventionellen Sensors. Durch die Verwendung des Steatits kann eine gasdichte Verbindung hergestellt werden, die durch die keramische Abdeckung vor Feuchtigkeit und Verschmutzungen geschützt wird. Dadurch behält das Steatit seine dichtenden und elektrisch isolierenden Eigenschaften auch während des Einsatzes des Sensors für eine lange Zeit.
Die soeben beschriebenen Vorteile ergeben sich auch, wenn der metallische Mantel und das keramische, elektrisch isolieren¬ den Material rotationssymmetrisch ausgebildet sind, wobei der rotationssymmetrische, metallische Mantel und das keramische, elektrisch isolierenden Material auf einer Rotationsachse ko¬ axial angeordnet sind und der rotationssymmetrische, metalli- sehe Mantel koaxial um das als Hohlzylinder ausgebildete ke¬ ramische, elektrisch isolierenden Material ausgebildet ist, wobei der Holzylinder mindestens einen ersten Außendurchmes- ser aufweist, der einem Innendurchmesser des rotationssymmet¬ rischen, metallischen Mantels angepasst ist, so dass der ro¬ tationssymmetrische, metallische Mantels um den Holzylinder angeordnet ist und wobei der Holzylinder mindestens einen zweiten Außendurchmesser aufweist, der kleiner als der ersten Außendurchmesser ist, wobei im Hohlzylinder im Bereich des zweiten Außendurchmessers Steatit zwischen dem keramischen, elektrisch isolierenden Material und dem rotationssymmetrischen, metallischen Mantel verpresst ist und wobei eine kera- mische Abdeckung in dem rotationssymmetrischen, metallischen Mantel angeordnet ist, die den Hohlzylinder auf des Seite des zweiten Außendurchmessers derart verschließt, dass das Stea¬ tit geschützt ist, wobei die Abdeckung mit einem Federelement gegen das Steatit gepresst ist.
Weitere Merkmale, Vorteile und Weiterbildungen ergeben sich aus dem nachfolgenden in Verbindung mit den Figuren 1 bis 3 erläuterten Beispiel. Es zeigen: Figur 1 einen langgestreckten Hochtemperatursensor,
Figur 2 einen Rußsensor,
Figur 3 einen schematisch dargestellten Sauerstoffsensor,
Figur 4 einen Teil eines Sensors zur Anwendung in einem Abgasstrang,
Figur 5 den aus Figur 4 bekannte Aufbau mit einer Staetit- packung,
Figur 6 den aus Figur 5 bekannten Aufbau, erweitert um ei¬ nen rotationssymmetrischen, metallischen Mantel, Figur 7 den aus Figur 6 bekannten Aufbau mit einer weiteren
Staetitpackung, Figur 8 den aus den Figuren 4 bis 7 bekannten Aufbau, komplettiert mit einem Sensorelement,
Figur 9 perspektivische Ansicht des aus Figur 8 bekannten
Sensors,
Figur 10 ein Kraftfahrzeug mit einem Abgasstrang.
Figur 1 zeigt einen langgestreckten Hochtemperatursensor 6. Der Hochtemperatursensor 6 ist zur Anwendung in einem Abgasstrang eines Kraftfahrzeuges geeignet. Der Hochtemperatursen¬ sor 6 besteht aus einem Schutzrohr 9, das einseitig mit der Schutzrohrkappe 2 verschlossen ist. In der Schutzrohrkappe 2 ist das Temperatursensorelement 7 zu erkennen. Dieses Tempe¬ ratursensorelement 7 ist in der Regel ein Widerstandssensorelement, das mit zunehmender Temperatur seinen Widerstandswert entweder erhöht oder verringert. Diese Sensorelemente sind zum Beispiel unter den Namen NTC oder PTC bekannt. Der Raum zwischen dem Sensorelement 7 und der Schutzrohrkappe 2 ist mit einem gut Wärme leitenden Material 8 ausgefüllt. Dies kann zum Beispiel ein feines Siliziumpulver sein. Im Schutzrohr 9 sind die elektrischen Leitungen 1 zu erkennen, die eine elektrische Verbindung zwischen dem Sensorelement 7 und einer hier nicht dargestellten nachfolgenden Auswerteelektronik herstellen. Die elektrischen Leitungen 1 bildet eine Durchführung durch einen Befestigungssockel 4. Der Befestigungssockel 4 kann aus einem keramischen, elektrisch isolierenden Material bestehen. Die elektrischen Leitungen 1 sind in einem Leitungsträger 3 gelagert, der in der Regel die elektrische Isolation zwischen den elektrischen Leitungen und dem metallischen Schutzrohr 9 herstellt. Das Schutzrohr 9 ist fest mit einem Teil des Versteifungsrohres 5 verbunden. Das Versteifungsrohr 5 kann als rotationssymmetrischer, metalli- scher Mantel ausgebildet sein. Am Versteifungsrohr 5 ist der Befestigungssockel 4 für den Hochtemperatursensor 12 zu er- kennen. Mit dem Befestigungssockel 4 kann der Hochtemperatursensor 6 im Abgasstrang befestigt werden.
Figur 2 zeigt einen Rußsensor 11. Der Rußsensor 11 ist zur Anwendung in einem Abgasstrang eines Kraftfahrzeuges geeig¬ net. Der Rußsensor 11 besteht aus einer Messelektrode 12, die im Inneren einer Außenelektrode 13 angeordnet ist. Die Außen¬ elektrode 13 kann als rotationssymmetrischer, metallischer Mantel ausgebildet sein. Zwischen der Messelektrode 12, die ein Sensorelement bildet, und der Außenelektrode befindet sich das Abgas des Verbrennungsmotors, in dem Rußpartikel 14 enthalten sind. Die Konzentration der Rußpartikel 14 im Abgas soll durch den Rußsensor 11 gemessen werden. Dazu wird eine Messspannung durch die Spannungsversorgung 16 zwischen der Messelektrode 12 und der Außenelektrode 13 angelegt. Die
Messelektrode 12 ist von der Außenelektrode 13 mithilfe des Isolationskörpers 15 elektrisch isoliert. Der Isolationskör¬ per 15 kann als Scheibe aus einem keramischen, elektrisch isolierenden Material aufgebaut sein. Die Messelektrode 12 bildet eine Durchführung durch den Isolationskörpers 15. Wei¬ terhin ist in Figur 1 zu erkennen, dass zwischen der Spannungsversorgung 16 und der Außenelektrode 13 ein Ohmscher Widerstand 17 geschaltet ist, der hochohmig ausgeführt ist, um die relativ kleinen Ströme messen zu können, die sich auf- grund der Rußpartikel 14 zwischen der Messelektrode 12 und der Außenelektrode 13 ausbilden. Die Messung dieser Ströme erfolgt durch das Strommesselement 18, das mit einer Auswer¬ teelektronik 19 verbunden ist. Derartige Rußsensoren werden zur On-Board-Diagnose in Kraftfahrzeugen mit Dieselmotoren eingesetzt.
Der in Figur 3 schematisch dargestellte Sauerstoffsensor 28 besitzt ein Sensorelement 22, das auf dem vorderen Ende eines stabförmigen Trägerelementes 25 angeordnet ist. Hierbei kann es sich beispielsweise um eine Interdigitalelektrode handeln. Die elektrischen Leiter 21 des Sensorelementes 22 erstrecken sich in Figur 3 nach rechts bis in einen Kontaktbereich des Sauerstoffsensorsteckers 29. Ein Sensorgehäuse 23 bildet eine Halterung für das Sensorelement 22 und weist eine hier nicht dargestellte Auswerteelektronik für das Sensorelement 22 auf. Das Sensorgehäuse 23 kann als rotationssymmetrischer, metal- lischer Mantel ausgebildet sein.
Das Sensorelement 22 kann von einer Metallkappe 26, die als Schutzrohr ausgebildet sein kann, umgeben sein. Das Sensorelement 22 erstreckt sich coaxial zur Metallkappe 26, die mit mehreren Öffnungen 27 versehen ist, damit das Sensorelement
22 mit dem Abgas-Luft-Gemisch 30 in Kontakt treten kann, dessen Sauerstoffgehalt gemessen werden soll.
Es ist ein plattenförmiges Bauteil 24 vorgesehen, das als gasdichter Abschluss des Sauerstoffsensors 28 ausgebildet ist. Das plattenförmige Bauteil 24 kann als aus keramischen, elektrisch isolierenden Material aufgebaut sein. Die elektrischen Leiter 21 des Sensorelementes 22 bilden eine Durchführung 25 durch das plattenförmige keramische Bauteil 24.
Alle in den Figuren 1 bis 3 vorgestellten Sensoren sind für Anwendungen im Abgasstrang, also unter sehr hohen Temperaturbelastungen, geeignet. Alle in den Figuren 1 bis 3 vorgestellten Sensoren weisen elektrische Durchführungen auf, die dauerhaft gasdicht ausgebildet sein müssen, wobei die Durch¬ führungen ihre elektrisch isolierenden Eigenschaften im Betrieb der Sensoren unverändert beibehalten müssen. Darüber hinaus zeigen die in den Figuren 1 bis 3 dargestellten Sensoren rotationssymmetrische, metallische Mäntel, die mit dem keramischen, elektrisch isolierenden Material verbunden sind. Dabei ist ein Spalt mit definierter Breite zwischen dem rota¬ tionssymmetrischen, metallischen Mantel und dem keramischen, elektrisch isolierenden Material ausgebildet und dieser Spalt ist mit dem Hochtemperaturhartlot ausgefüllt. Auch diese Ver- bindungen müssen dauerhaft gasdicht ausgeführt sein. Um diese Anforderungen zu erfüllen, sind in der Regel sehr aufwendigen Abdichtungskonzepte notwendig. Figur 4 zeigt einen Teil eines Sensors 31 zur Anwendung in einem Abgasstrang eines Kraftfahrzeuges 50. Das Sensorelement 32 des Sensors 31 ist in dieser Darstellung nicht enthalten. Bei dem Sensorelement 32 kann es sich jedoch um ein aus den Figuren 1 bis 3 bekanntes Sensorelement handeln, oder um je¬ des andere Sensorelement, das im Abgasstrang eines Kraftfahr¬ zeuges 50 eingesetzt werden kann. Figur 4 zeigt die elektri¬ sche Durchführung 33. Die elektrische Durchführung 33 ist ro- tationssymmetrisch ausgebildet, wobei in Figur 4 die Rotati¬ onsachse 36 der elektrischen Durchführung 33 zu erkennen ist. Die elektrische Durchführung 33 führt durch ein keramisches, elektrisch isolierendes Material 35. Auch das keramische, elektrisch isolierende Material 35 ist rotationssymmetrisch um die Rotationsachse 36 ausgebildet. Sowohl die elektrische Durchführung 33 als auch das keramische, elektrisch isolie¬ rende Material 35 sind auf der Rotationsachse 36 koaxial an¬ geordnet. Das keramische, elektrisch isolierende Material 35 ist als Hohlzylinder 37 ausgebildet, wobei der Hohlzylinder die elektrische Durchführung 33 aufnimmt. Der Hohlzylinder weist mindestens einen ersten Innendurchmesser 38 auf, der dem Außendurchmesser 41 der elektrischen Durchführung 33 an- gepasst ist. Darüber hinaus weist der Hohlzylinder mindestens einen zweiten Innendurchmesser 39 auf, der größer als der erste Innendurchmesser 38 ist.
In Figur 5 ist der aus Figur 4 bekannte Aufbau aus der elekt¬ rischen Durchführung 33 und dem keramischen, elektrisch isolierenden Material 35 gezeigt, wobei im Hohlzylinder 37 im Bereich des zweiten Innendurchmessers 39 eine Steatitpackung 44 ausgebildet ist. Das Steatit 44 ist zwischen dem kerami¬ schen, elektrisch isolierenden Material 35 und der elektrischen Durchführung 33 verpresst. Steatit 44 ist ein anorganischer Werkstoff auf der Basis natürlicher Rohstoffe, der überwiegend Magnesiumsilikat enthält. Steatit 44 zeichnet sich durch eine hohe Temperaturbeständigkeit, Kriechstrom- und Durchschlagfestigkeit aus und ist deshalb als Isolier- Stoff in der Elektrotechnik gut geeignet. Steatit 44 ist me¬ chanisch sehr fest, beständig gegen Alterung und UV-Strahlung. Darüber hinaus ist Steatit 44 maßgenau und formstabil bis 1000 °C. Steatit 44 basiert auf Speckstein mit einem An- teil von 75 - 90 %. Neben Speckstein können noch Tone und
Flussmittel enthalten sein. Durch einen Zusatz von Zirkonoxid können die mechanischen Festigkeitswerte von Steatit erhöht werden. Die typischen Formgebungsverfahren für Steatit 44 sind Trockenpressen, Extrudieren und Keramikspritzgießen. Steatit 44 ist sehr kriechstromfest und Temperaturbeständig und daher besonders gut für Anwendungen als Isolator im Abgasstrang von Kraftfahrzeugen geeignet.
Darüber hinaus ist in Figur 5 eine keramische Abdeckung 42 mit einer zentralen Bohrung 43 zu erkennen. Die keramische Abdeckung 42 ist auf die elektrische Durchführung 33 aufge¬ schoben, so dass die keramische Abdeckung 42 den Hohlzylinder auf der Seite des zweiten Innendurchmessers 39 verschließt, so dass das Steatit 44 vor äußeren Einflüssen geschützt ist. Darüber hinaus ist in Figur 5 zu erkennen, dass die keramische Abdeckung 42 mit einem Federelement 45 gegen das Steatit 44 verpresst ist. Auf diese Art und Weise wird eine extrem langlebige und sehr temperaturbeständige Durchführung ge¬ schaffen, die einen gasdichten Abschluss des Sensors 31 ge- währleistet.
Figur 6 zeigt den aus Figur 5 bekannten Aufbau, erweitert um einen rotationssymmetrischen, metallischen Mantel 40. Das keramische, elektrisch isolierende Material 35 ist in Figur 6 in dem metallischen Mantel 40 angeordnet. Der metallische
Mantel 40 ist ebenfalls rotationssymmetrisch um die Rotati¬ onsachse 36 ausgebildet und damit koaxial zur Durchführung und dem keramischen, elektrisch isolierenden Material 35 angeordnet. Der aus dem keramischen, elektrisch isolierenden Material 35 gebildete Hohlzylinder weist einen ersten Außendurchmesser 46 auf, der einen Innendurchmesser 48 des rotationssymmetrischen, metallischen Mantels 40 angepasst ist, so dass der rotationssymmetrische, metallische Mantel 40 um den Hohlzylinder herum angeordnet ist. Darüber hinaus weist der Hohlzylinder mindestens einen zweiten Außendurchmesser 47 auf, der kleiner als der erste Außendurchmesser 46 ist.
Figur 7 zeigt den aus Figur 6 bekannten Aufbau, wobei im Hohlzylinder im Bereich des zweiten Außendurchmessers 47 eine Steatitpackung 44 angeordnet ist. Das Steatit 44 ist zwischen dem keramischen, elektrisch isolierenden Material 35 und dem rotationssymmetrischen, metallischen Mantel 40 verpresst. In Figur 7 ist eine weitere keramische Abdeckung 42 zu erkennen, die in dem rotationssymmetrischen, metallischen Mantel 40 angeordnet ist, und die den Hohlzylinder auf der Seite des zweiten Außendurchmessers 47 derart verschließt, dass das Steatit 44 gegen äußere Einflüsse geschützt ist. Darüber hin¬ aus ist zu erkennen, dass die weitere keramische Abdeckung 42 mit einem weiteren Federelement 45 gegen das Steatit 44 ge- presst wird. Die in Figur 7 dargestellte elektrische Durch¬ führung 33 in Verbindung mit dem keramischen, elektrisch iso- lierenden Material 35 und dem rotationssymmetrischen, metallischen Mantel 40 hat hochtemperaturbeständige, langlebige sowie absolut gasdichte Eigenschaften.
Figur 8 zeigt den aus den Figuren 4 bis 7 bekannten Aufbau, komplettiert mit einem Sensorelement 32, einer äußeren kera¬ mischen Hülle sowie einer nachfolgenden Elektronik 34. Der so hergestellte Sensor zur Anwendung im Abgasstrang eines Kraftfahrzeuges ist gasdicht und langlebig. Diese Eigenschaften werden benötigt, um ein unkontrolliertes Entweichen von Abga- sen aus dem Abgasstrang in die Umwelt zu vermeiden.
Figur 9 zeigt eine perspektivische Ansicht des aus Figur 8 bekannten Sensors 31. Auch hier ist die gasdichte Ausbildung des Sensors durch die Kombination der Durchführung 33 mit dem keramischen, elektrisch isolierenden Material 35 und der darin angeordneten Steatitpackung 44 sowie dem rotationssymmetrischen, metallischen Mantel 40 und der Steatitpackung zwi- sehen dem rotationssymmetrischen, metallischen Mantel und dem keramischen, elektrisch isolierenden Material 35 zu erkennen.
Figur 10 Zeigt ein Kraftfahrzeug 50 mit einem Abgasstrang 49. Der Abgasstrang führt die von der Brennkraftmaschine 51 er¬ zeugten Abgase ab. Im Abgasstrang 49 ist mindestens ein Sensor 6, 11, 28, 31 zur Anwendung in einem Abgasstrang 49 eines Kraftfahrzeuges 50 angeordnet. Da in Abgasstrang 49 Tempera¬ turen zwischen - 40°C beim Kaltstart des Kraftfahrzeugens bis zu über 1000°C bei einem Hochlastbetriebe der rennkraftma- schine 51 herrschen können, werden an die elektrischen Durchführungen 25, 33 des Sensors besonders hohe Anforderungen ge¬ stellt, denen mit dem erfindungsgemäßen Sensor gerecht geworden wird.

Claims

Sensor (6, 11, 28, 31) zur Anwendung in einem Abgasstrang (49) eines Kraftfahrzeuges (50), wobei der Sensor
(6, 11, 28, 31) ein Sensorelement (7, 12, 22, 32) auf¬ weist, das mit mindestens einer elektrischen Durchführung (25, 33) verbunden ist, wobei die elektrische
Durchführung (25, 33) das Sensorelement (7, 12, 22, 31) mit elektrischer Energie versorgt und/oder die elektrische Durchführung (25, 33) die vom Sensorelement (7, 12, 22, 31) erzeugten Signale an eine nachfolgende Elektro¬ nik (18, 19, 34) weiterleitet, wobei die elektrische Durchführung (25, 33) durch ein keramisches, elektrisch isolierendes Material (4, 15, 24, 35) führt und wobei die elektrische Durchführung (25, 33) mit dem kerami¬ schen, elektrisch isolierenden Material (4, 15, 24, 35) gasdicht verbunden ist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die elektrische Durchführung (25, 33) und das keramische, elektrisch isolierenden Material
(4, 15, 24, 35) rotationssymmetrisch ausgebildet sind, wobei die elektrische Durchführung (25, 33) auf einer Rotationsachse (36) angeordnet ist und das keramische, elektrisch isolierende Material (4, 15, 24, 35) koaxial als Hohlzylinder (37) um die elektrische Durchführung
(25, 33) herum entlang einer Rotationsachse (36) ausge¬ bildet ist, wobei der Holzylinder mindestens einen ers¬ ten Innendurchmesser (38) aufweist, der einem Außendurchmesser (41) der elektrischen Durchführung (25, 33) angepasst ist, so dass die elektrischen Durchführung
(25, 33) in dem Holzylinder anordenbar ist und wobei der Holzylinder mindestens einen zweiten Innendurchmesser
(39) aufweist, der größer als der ersten Innendurchmes¬ ser (38) ist, wobei im Hohlzylinder im Bereich des zweiten Innendurchmessers Steatit (44) zwischen dem keramischen, elektrisch isolierenden Material und der elektrische Durchführung (25, 33) verpresst ist und wobei eine keramische Abdeckung (42) mit einer zentralen Bohrung (43) auf der elektrischen Durchführung (25, 33) angeordnet ist, die den Hohlzylinder auf der Seite des zweiten Innendurchmessers derart verschließt, dass das Steatit
(44) geschützt ist, wobei die Abdeckung mit einem Feder¬ element (45) gegen das Steatit (44) gepresst ist.
Sensor (6, 11, 28, 31) zur Anwendung in einem Abgasstrang (49) eines Kraftfahrzeuges (50), wobei der Sensor (6, 11, 28, 31) ein Sensorelement (7, 12, 22, 32) auf¬ weist, das von mindestens einem metallischen Mantel (5, 13, 23, 40) umgeben ist, wobei in dem metallischen Mantel (5, 13, 23, 40) ein keramisches, elektrisch isolie¬ rendes Material (4, 15, 24, 35) angeordnet ist und wobei der metallischen Mantel (5, 13, 23, 40) mit dem keramischen, elektrisch isolierenden Material (4, 15, 24, 35) gasdicht verbunden ist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der metallische Mantel (5, 13, 23, 40) und das keramische, elektrisch isolierenden Ma¬ terial (4, 15, 24, 35) rotationssymmetrisch ausgebildet sind, wobei der rotationssymmetrische, metallische Man¬ tel (5, 13, 23, 40) und das keramische, elektrisch iso¬ lierenden Material (4, 15, 24, 35) auf einer Rotations¬ achse (36) angeordnet sind und der rotationssymmetrische, metallische Mantel (5, 13, 23, 40) koaxial um das als Hohlzylinder (37) ausgebildete keramische, elektrisch isolierenden Material (4, 15, 24, 35) ausgebildet ist, wobei der Holzylinder mindestens einen ersten Außendurchmesser (46) aufweist, der einem Innendurchmesser (48) des rotationssymmetrischen, metallischen Mantels (5, 13, 23, 40) angepasst ist, so dass der rotationssym¬ metrische, metallische Mantels (5, 13, 23, 40) um den Holzylinder angeordnet ist und wobei der Holzylinder mindestens einen zweiten Außendurchmesser (47) aufweist, der kleiner als der ersten Außendurchmesser ist, wobei im Hohlzylinder im Bereich des zweiten Außendurchmessers Steatit (44) zwischen dem keramischen, elektrisch isolierenden Material (4, 15, 24, 35) und dem rotationssym- metrischen, metallischen Mantel (5, 13, 23, 40) ver- presst ist und wobei eine keramische Abdeckung (42) in dem rotationssymmetrischen, metallischen Mantel (5, 13, 23, 40) angeordnet ist, die den Hohlzylinder auf des Seite des zweiten Außendurchmessers (47) derart ver¬ schließt, dass das Steatit (44) geschützt ist, wobei die Abdeckung (42) mit einem Federelement (45) gegen das Steatit (44) gepresst ist.
Sensor (6, 11, 28, 31) zur Anwendung in einem Abgasstrang (49) eines Kraftfahrzeuges (50) nach den Ansprü¬ chen 1 und 2
Verfahren zur Herstellung eines Sensors (6, 11, 28, 31) zur Anwendung in einem Abgasstrang (49) eines Kraftfahrzeuges (50), wobei der Sensor (6, 11, 28, 31) ein Sen¬ sorelement (7, 12, 22, 32) aufweist, das mit mindestens einer elektrischen Durchführung (25, 33) verbunden ist, wobei die elektrische Durchführung (25, 33) das Sensor¬ element (7, 12, 22, 31) mit elektrischer Energie versorgt und/oder die elektrische Durchführung (25, 33) die vom Sensorelement (7, 12, 22, 31) erzeugten Signale an eine nachfolgende Elektronik (18, 19) weiterleitet, wo¬ bei die elektrische Durchführung (25, 33) durch ein ke¬ ramisches, elektrisch isolierendes Material (4, 15, 24, 35) führt und wobei die elektrische Durchführung (25, 33) mit dem keramischen, elektrisch isolierenden Material (4, 15, 24, 35) gasdicht verbunden ist, d a ¬ d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die elektri¬ sche Durchführung (25, 33) und das keramische, elekt¬ risch isolierenden Material (4, 15, 24, 35) rotations¬ symmetrisch ausgebildet werden, wobei die elektrische Durchführung (25, 33) auf einer Rotationsachse (36) an¬ geordnet wird und das keramische, elektrisch isolierende Material (4, 15, 24, 35) koaxial als Hohlzylinder um die elektrische Durchführung (25, 33) herum entlang der Rotationsachse (36) ausgebildet wird, wobei der Holzylin- der mindestens einen ersten Innendurchmesser (38) aufweist, der einem Außendurchmesser (41) der elektrischen Durchführung (25, 33) angepasst wird, so dass die elekt¬ rischen Durchführung (25, 33) in dem Holzylinder angeordnet wird und wobei der Holzylinder mindestens einen zweiten Innendurchmesser (39) aufweist, der großer als der ersten Innendurchmesser (38) ist, wobei im Hohlzylinder im Bereich des zweiten Innendurchmessers (39) Steatit (44) zwischen dem keramischen, elektrisch isolierenden Material (4, 15, 24, 35) und der elektrische Durchführung (25, 33) verpresst wird und wobei eine ke¬ ramische Abdeckung (42) mit einer zentralen Bohrung (43) auf der elektrischen Durchführung (25, 33) angeordnet wird, die den Hohlzylinder auf des Seite des zweiten Innendurchmessers (39) derart verschließt, dass das Stea¬ tit (44) geschützt wird, wobei die Abdeckung (42) mit einem Federelement (45) gegen das Steatit (44) gepresst wird .
Verfahren zur Herstellung eines Sensors (6, 11, 28, 31) zur Anwendung in einem Abgasstrang (49) eines Kraftfahrzeuges (50), wobei der Sensor (6, 11, 28, 31) ein Sen¬ sorelement (7, 12, 22, 32) aufweist, das von mindestens einem, metallischen Mantel (5, 13, 23, 40) umgeben ist, wobei in dem metallischen Mantel (5, 13, 23, 40) ein ke¬ ramisches, elektrisch isolierendes Material (4, 15, 24, 35) angeordnet ist und wobei der metallischen Mantel (5, 13, 23, 40) mit dem keramischen, elektrisch isolierenden Material (4, 15, 24, 35) gasdicht verbunden ist, d a ¬ d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der metalli¬ sche Mantel (5, 13, 23, 40) und das keramische, elekt¬ risch isolierenden Material (4, 15, 24, 35) rotations¬ symmetrisch ausgebildet werden, wobei der rotationssymmetrische, metallische Mantel (5, 13, 23, 40) und das keramische, elektrisch isolierenden Material (4, 15, 24, 35) auf einer Rotationsachse (36) angeordnet werden und der rotationssymmetrische, metallische Mantel (5, 13, 23, 40) koaxial um das als Hohlzylinder ausgebildete ke¬ ramische, elektrisch isolierenden Material (4, 15, 24, 35) ausgebildet wird, wobei der Holzylinder mindestens einen ersten Außendurchmesser (46) aufweist, der einem Innendurchmesser (48) des rotationssymmetrischen, metallischen Mantels (5, 13, 23, 40) angepasst wird, so dass der rotationssymmetrische, metallische Mantels (5, 13, 23, 40) um den Holzylinder angeordnet wird und wobei der Holzylinder mindestens einen zweiten Außendurchmesser
(47) aufweist, der kleiner als der ersten Außendurchmes¬ ser (46) ist, wobei im Hohlzylinder im Bereich des zweiten Außendurchmessers (47) Steatit (44) zwischen dem ke¬ ramischen, elektrisch isolierenden Material (4, 15, 24, 35) und dem rotationssymmetrischen, metallischen Mantel
(5, 13, 23, 40) verpresst wird und wobei eine keramische Abdeckung (42) in dem rotationssymmetrischen, metallischen Mantel (5, 13, 23, 40) angeordnet wird, die den Hohlzylinder auf des Seite des zweiten Außendurchmessers
(47) derart verschließt, dass das Steatit (44) geschützt wird, wobei die Abdeckung (42) mit einem Federelement
(45) gegen das Steatit (44) gepresst wird.
6. Verfahren zur Herstellung eines Sensors (6, 11, 28, 31) zur Anwendung in einem Abgasstrang (49) eines Kraftfahrzeuges (50) nach den Ansprüchen 4 und 5.
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