AT12799U1 - Temperatursensor-anordnung und herstellungsverfahren dafür - Google Patents

Abstract

Temperatursensor - Anordnung und Verfahren zur Herstellung dafür, mit einem Temperaturfühler (12) einer Montage-Steckverbindung (18), einem Kabelsatz (264), einem Übergangselement (22), einem Gehäuse (28) und einer Schaltung (62). Der Temperaturfühler (12) weist einen Fühlerhauptteil (16), einen Temperatursensor und mindestens einen Leiter (90) auf, der so konfiguriert ist, dass er ein Temperatursignal liefert, das eine Temperatur über dem mindestens einen Leiter anzeigt. Die Schaltung (62) ist in dem Gehäuse (28) eingeschlossen und so konfiguriert, dass sie das Temperatursignal von dem Temperaturfühler (12) empfängt und die Temperaturkurve als Reaktion auf das empfangene Temperatursignal erzeugt.

Description

österreichisches Patentamt AT12 799 U1 2012-11-15

Beschreibung

GEBIET

[0001] Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf Sensoren und insbesondere auf Temperatursensor-Anordnungen mit einem Temperatursensor oder mehreren Temperatursensoren und das Verfahren zur Herstellung dieser Temperatursensor-Anordnungen.

HINTERGRUND

[0002] Die Angaben in diesem Abschnitt liefern lediglich Hintergrundinformationen in Bezug auf die vorliegende Offenbarung und stellen unter Umständen nicht den Stand der Technik dar.

[0003] Sensoren werden in einer großen Vielzahl von Betriebsumgebungen verwendet, um Betriebseigenschaften und Umwelteigenschaften zu überwachen. Bei diesen Sensoren kann es sich beispielsweise um Temperatursensoren, Drucksensoren, Geschwindigkeitssensoren, Positionssensoren, Bewegungssensoren, Stromsensoren, Spannungssensoren und Impedanzsensoren handeln. Sie werden in der Betriebsumgebung platziert oder mit der Betriebsumgebung verbunden, die überwacht wird, und sind so konstruiert, dass sie ein elektrisches Signal erzeugen oder eine elektrische Eigenschaft, wie eine Impedanz, Spannung oder Strom besitzen, die als Reaktion auf die Veränderungen in den Werten variiert, wenn sich die übenwachten Betriebseigenschaften oder Umwelteigenschaften verändern.

[0004] Temperatur-Messfühler besitzen zahlreiche Komponenten, wie beispielsweise ein Temperaturmesselement, verschiedene elektrische Leitungen, Widerstände, Dioden und Schalter. Im allgemeinen sind die Temperatur-Messfühler einer rauen Umgebung ausgesetzt, die die Komponenten der Temperatur-Messfühler leicht beschädigen kann. Außerdem ist der Temperatur-Messfühler aufgrund von Vibrationen von umgebenden Maschinen mechanischer Beanspruchung ausgesetzt. Um mögliche Beschädigungen der Sonde durch mechanische Beanspruchung oder Belastungen aus der Umgebung zu reduzieren, wurden verschiedene Verpackungsmaßnahmen durchgeführt, um die Messschaltungen der Sonde zu schützen. Doch diese Verpackungsmaßnahmen und die verwendeten Herstellungsmethoden führen oft zu einem vorzeitigen Ausfall oder einer Leistungsverminderung der Temperatur-Messfühler.

ZUSAMMENFASSUNG

[0005] Die vorliegende Offenbarung enthält im allgemeinen Temperatursensor-Anordnungen und Verfahren zur Herstellung von Temperatursensor-Anordnungen, die in rauer Umgebung eine verbesserte Leistung bei der Temperaturmessung erbringen können, und die kostengünstig in der Herstellung sind.

[0006] Gemäß einem Aspekt besitzt eine Temperatursensor-Anordnung einen Temperaturfühler, eine Montage-Steckverbindung, einen Kabelsatz, ein Übergangselement, ein Gehäuse und eine Schaltung, der Temperatur-Fühler besitzt ein Fühler-Hauptteil, einen Temperatursensor und mindestens einen Leiter, der so konfiguriert ist, dass er ein Temperatursignal liefert, das eine Temperatur über dem mindestens einen Leiter anzeigt, die Montage-Steckverbindung ist so ausgebildet, dass der Fühler-Hauptteil an einer Montagevorrichtung befestigt ist, wobei der Kabelsatz mindestens ein Kabel besitzt, das jedem des mindestens einen Leiters entspricht, wobei jedes Kabel ein erstes Ende und ein zweites Ende besitzt, das Übergangselement so ausgebildet ist, dass es jeden des mindestens einen Leiters an ein erstes Ende des mindestens einen Kabels des Kabelsatzes koppelt, wobei das Gehäuse einen Eingang besitzt, um ein zweites Ende der Kabel des Kabelsatzes aufzunehmen, und einen Ausgang für die Kopplung an ein Temperaturmesssystem und die Lieferung einer Temperaturkurve besitzt, und die eine Schaltung innerhalb des Gehäuses eingeschlossen ist und so konfiguriert ist, dass sie das Temperatursignal von dem Temperaturfühler erhält und die Temperaturkurve als Reaktion auf das erhaltene Temperatursignal erzeugt.

[0007] Nach einem weiteren Aspekt besitzt eine Temperatursensor-Anordnung einen ersten 1 /47 österreichisches Patentamt AT 12 799 U1 2012-11-15

Temperaturfühler, einen zweiten Temperaturfühler und eine Adapter-Schaltungsanordnung, wobei der erste Fühler einen ersten Temperatursensor und einen oder mehrere erste Leiter besitzt, die mit dem ersten Temperatursensor gekoppelt sind, und so konfiguriert sind, dass sie ein erstes Temperatursignal liefern, das eine erste Temperatur anzeigt; wobei der zweite Fühler einen zweiten Temperatursensor und einen oder mehrere zweite Leiter besitzt, die mit dem zweiten Temperatursensor gekoppelt sind, und so konfiguriert sind, dass sie ein zweites Temperatursignal liefern, das eine zweite Temperatur anzeigt, und die Adapter-Schaltungsanordnung direkt mit einem Leiter oder mehreren Leitern des ersten Temperaturfühlers und einem Leiter oder mehreren Leitern des zweiten Temperaturfühlers fest gekoppelt ist, und einen ersten Eingang besitzt, um das erste Temperatursignal zu empfangen und einen zweiten Eingang besitzt, um das zweite Temperatursignal zu empfangen, und einen Ausgang für die Kopplung an ein Temperaturmesssystem und die Lieferung einer ersten Temperaturkurve und einer zweiten Temperaturkurve besitzt, und eine Schaltung konfiguriert ist, um das erste Temperatursignal zu empfangen und die erste Temperaturkurve als Reaktion auf das erste Temperatursignal zu erzeugen, und das zweite Temperatursignal zu empfangen und die zweite Temperaturkurve als Reaktion auf das zweite Temperatursignal zu erzeugen.

[0008] Nach einem weiteren Aspekt beinhaltet ein Verfahren zur Herstellung einer Thermoelementsensor-Anordnung das Befestigen eines ersten Kabels an einem ersten Ende eines ersten Leiters, das Befestigen eines zweiten Kabels an einem ersten Ende eines zweiten Leiters, das Anbringen einer Durchführungshülse mit einem ersten Kanal über der Halterung des ersten Kabels an dem ersten Leiter und mit einem zweiten Kanal über der Halterung des zweiten Kabels an dem zweiten Leiter, das Anbringen eines Übergangselementes über dem ersten Leiter und über dem zweiten Leiter und um die Durchführungshülse herum, um die Durchführungshülse und die Halterungen innerhalb eines Hohlraumes des Übergangselementes zu befestigen, das Verbinden eines ersten Endes des ersten Leiters an ein erstes Ende des zweiten Leiters, um an einem zweiten Ende der Leiter eine Thermoelement-Verbindung zu bilden, das Befestigen des Übergangselementes an einem zweiten Ende des Fühlerhauptteils, das Positionieren einer Montage-Steckverbindung um die Außenseite des Fühlerhauptteils herum zwischen dem ersten Ende und dem zweiten Ende des Fühlerhauptteils, das Befestigen einer Manschette an einer mittleren Außenseite des Fühlerhauptteils zwischen dem ersten Ende des Fühlerhauptteils und der Montage-Steckverbindung, das Befestigen eines zweiten Endes des ersten Kabels an einer Leiterplatte, und das Befestigen eines zweiten Endes des zweiten Kabels an der Leiterplatte.

[0009] Nach einem weiteren Aspekt beinhaltet ein Verfahren zur Herstellung einer Thermoelementsensor-Anordnung das Abisolieren eines ersten Endes eines mineralisolierten Kabels zum Freilegen eines ersten Leiters und eines zweiten Leiters, die Bildung einer Thermoelement-Verbindung an einem zweiten Ende des mineralisolierten Kabels, die Befestigung einer Manschette um einen Zwischenabschnitt des Fühlerhauptteils, das Umschließen des zweiten Endes des Fühlerhauptteils, das Positionieren einer Montage-Steckverbindung um eine Außenseite des Fühlerhauptteils zwischen dem ersten Ende des Fühlerhauptteils und der Manschette, das Anbringen eines Übergangselementes über dem ersten Ende des Fühlerhauptteils, die Befestigung eines ersten Kabels an den freigelegten ersten Leiter und des zweiten Kabels an den freigelegten zweiten Leiter, das Anbringen einer Durchführungshülse mit einem ersten Kanal über der Halterung des ersten Kabels an dem ersten Leiter und mit einem zweiten Kanal über der Halterung des zweiten Kabels an dem zweiten Leiter, die Befestigung des Übergangselementes in einer Position in der Nähe des ersten Endes des Fühlerhauptteils, wobei das Übergangselement die Durchführungshülse im wesentlichen abdeckt, die Befestigung eines zweiten Endes des ersten Kabels an eine Leiterplatte, und die Befestigung eines zweiten Endes des zweiten Kabels an der Leiterplatte.

[0010] Weitere Aspekte der vorliegenden Offenbarung sind teilweise offensichtlich und werden teilweise weiter unten erläutert. Es sollte klar sein, dass verschiedene Aspekte der Offenbarung einzeln oder in Verbindung miteinander ausgeführt werden können. Es sollte ebenfalls klar sein, dass die detaillierte Beschreibung und die Zeichnungen zwar bestimmte beispielhafte Ausfüh- 2/47 österreichisches Patentamt AT12 799U1 2012-11-15 rungsformen zeigen, doch dass sie nur der Veranschaulichung dienen, und dass der Schutzbereich der Offenbarung damit nicht eingeschränkt werden soll.

ZEICHNUNGEN

[0011] Die hierin beschriebenen Zeichnungen dienen nur der Veranschaulichung. Der Schutzbereich der vorliegenden Offenbarung soll damit in keinster Weise eingeschränkt werden.

[0012] Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht einer Temperatursensor-Anordnung [0013] Fig. 2A mit einem einzigen Temperaturfühler, der nach den Prinzipien dieser Offenbarung aufgebaut ist; ist eine perspektivische Ansicht einer Temperatursensor-Anordnung mit zwei Temperaturfühlern und Bleimantel, die nach den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung konstruiert sind; [0014] Fig. 2B ist teilweise eine Explosionsdarstellung der Temperatursensor-Anordnung mit zwei Temperaturfühlern aus Fig. 2 A gemäß den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung. [0015] Fig. 3A ist eine perspektivische Ansicht einer Explosionsdarstellung einer Adapter-Schaltungsanordnung und von Verbindungskabeln für eine Temperatursensor-Anordnung, die gemäß den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung konstruiert ist; [0016] Fig. 3B ist eine perspektivische Ansicht der Adapter-Schaltungsanordnung und der angeschlossenen Verbindungskabel aus Fig. 3 A gemäß den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung. [0017] Fig. 4A ist eine perspektivische Ansicht von Temperaturfühlern, die gemäß den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung konstruiert sind; [0018] Fig. 4B ist eine Seitenansicht einer Explosionsdarstellung der Temperaturfühler aus Fig. 4 A gemäß den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung. [0019] Fig. 4C ist eine Seitenansicht eines der Temperaturfühler aus Fig. 4 A, die gemäß den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung konstruiert ist. [0020] Fig. 5 ist eine perspektivische Ansicht einer Explosionsdarstellung von verschiedenen Komponenten, auch als Bausatz bezeichnet, für den Zusammenbau eines Temperaturfühlers gemäß den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung; [0021] Fig. 6 ist eine vergrößerte perspektivische Ansicht einer elektrischen Steckverbindung für ein Ubergangselement eines Temperaturfühlers, die gemäß den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung konstruiert ist; [0022] Fig. 7A bis 7L sind aufeinander folgende perspektivische Ansichten der Anordnung, die ein Verfahren für den Zusammenbau eines Temperaturfühlers gemäß den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung zeigen; [0023] Fig. 8 ist ein Ablaufplan, der ein Verfahren für den Zusammenbau eines Temperatursensors gemäß den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung zeigt; [0024] Fig. 9 ist eine Seitenansicht einer Explosionsdarstellung von verschiedenen Komponenten, auch als Bausatz bezeichnet, für den Zusammenbau eines Temperaturfühlers gemäß einer anderen Form der vorliegenden Offenbarung; [0025] Fig. 10Abis 10N sind aufeinander folgende Seitenansichten der Anordnung der verschiedenen Komponenten und eines Verfahrens für den Zusammenbau des Temperaturfühlers aus Fig. 9 gemäß den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung; und 3/47 österreichisches Patentamt AT 12 799 Ul 2012-11-15 [0026] Fig. 11 ist ein Ablaufplan, der ein Verfahren für den Zusammenbau einer anderen Form einer Temperatursensor-Anordnung gemäß den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung zeigt.

[0027] Es sollte klar sein, dass gleiche oder entsprechende Teile und Merkmale in den Zeichnungen durchgehend mit denselben Bezugsziffern bezeichnet sind.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG

[0028] Die folgende Beschreibung ist nur beispielhaft und soll die vorliegende Offenbarung oder die Anwendungen oder den Gebrauch der Offenbarung nicht einschränken.

[0029] Unter Bezugnahme auf Fig. 1 wird eine Temperatursensor- Anordnung gemäß der vorliegenden Offenbarung gezeigt und allgemein mit der Bezugsziffer 10 bezeichnet. Die Temperatursensor-Anordnung 10 besitzt allgemein einen Temperaturfühler 12, der eine Spitzenkappe 14 (vorzugsweise eine Metalllegierung) an einem Ende eines Fühlerhauptteils 16 (vorzugsweise ein mineralisoliertes (Ml)-Kabel) aufweist. Eine Montage-Steckverbindung 18 ist an dem Fühlerhauptteil 16 befestigt und eine Manschette 20 ist zwischen der Spitzenkappe 14 und der Montage-Steckverbindung 18 positioniert. Ein Übergangselement 22 deckt ein zweites Ende 24 des Fühlerhauptteils 16 ab und besitzt ein Hauptstück 27, das eine in Fig. 1 nicht gezeigte Durchführungshülse 23 (siehe Fig. 5) einschließt. Die Durchführungshülse besitzt zwei Kanäle, die Steckverbindungen umschließen, welche Leiter des Temperaturfühlers 12 zu den Verbindungskabeln 26 abschließen. Die genaueren Details der Durchführungshülse, ihrer Kanäle, der Steckverbindungen und der Leiter sind weiter unten genauer beschrieben.

[0030] Ein Gehäuse nimmt die Verbindungskabel 26 auf und besitzt einen Ausgangsteil für den Anschluss an ein Temperaturmesssystem und die Lieferung einer Temperaturkurve. Eine nicht gezeigte Schaltungsanordnung ist in dem Gehäuse 28 eingeschlossen und ist so konfiguriert, dass sie das Temperatursignal von dem Temperaturfühler 12 empfängt und als Reaktion auf das empfangene Temperatursignal eine Temperaturkurve erzeugt.

[0031] Der Temperaturfühler 12 kann ein mineralisoliertes (Ml)-Kabel 16 aufweisen, in dem ein Leiter oder mehrere Leiter enthalten sind, oder es kann sich um einen Leiter handeln, der von einem Leiter, wie beispielsweise verdichtetem Pulver, umgeben ist. Das Ml-Kabel kann ein Widerstandsheizelement oder zwei Widerstandsheizelemente oder Leiter aufweisen, die in hoch verdichtetem Magnesiumoxid eingebettet sind, das beispielsweise von einer Ummantelung aus Kupfer oder von einer Legierung 825 aus rostfreiem Stahl überzogen ist. Die Spezifikation des Ml-Kabels 16 basiert zumindest teilweise auf den Anforderungen für die Anwendung und der damit verbundenen Leitfähigkeit, dem Widerstand und dem Werkstoff für die Ummantelung.

[0032] Die Montage-Steckverbindung 18 ist geeignet, den Temperaturfühler 12 an einer Montagevorrichtung in einer Arbeitsumgebung zu befestigen. Bei einer solchen Anordnung kann es sich um so etwas einfaches wie einen Bügel oder eine Halterung handeln oder sie kann eine Schraubenmutter, einen Flansch, eine drehbare Verbindungseinrichtung oder eine andere Vorrichtung aufweisen. In einigen Ausführungsformen besitzt die Montage-Steckverbindung 18 beispielsweise einen Dichtungsring oder eine Manschette 20, um den Temperatursensor in einer Umgebung zur Temperaturmessung anzubringen, die dann durch die Montage-Steckverbindung 18 abgedichtet wird. In einer Ausführungsform kann es sich bei der Montage-Steckverbindung 18 um eine hochfeste Schraubenmutter (in Form einer Sechskantmutter oder in Form einer anderen Geometrie) aus Pulvermetall handeln. In diesen Ausführungsformen kann die Schraubenmutter aus Pulvermetall für eine kostengünstige Befestigung des Temperaturfühlers 12 in einer rauen oder umschlossenen Umgebung, wie beispielsweise in einem Motor, in einer Kraftanlage, in einer Strömung oder in einem chemischen Prozess sorgen.

[0033] Die Verbindungskabel 26 weisen ein Kabel oder mehrere Kabel auf, die einem Leiter oder mehreren Leitern innerhalb des Temperaturfühlers 12 entsprechen. Jedes Verbindungskabel 26 besitzt ein erstes Ende 32 und ein zweites Ende 34 und es kann sich dabei unter anderem um Litzendraht oder Massivdraht handeln. Das Übergangselement 22 ist derart aus- 4/47 österreichisches Patentamt AT 12 799 Ul 2012-11-15 gebildet, um jeden der Leiter an ein Ende des Verbindungskabels 26 anzuschließen oder den Anschluss zu unterstützen, wie dies weiter unten genauer beschrieben wird.

[0034] Das Gehäuse 28 besitzt auch einen Eingangsteil 36 zur Aufnahme eines Endes der Verbindungskabel 26. Der Ausgangsteil 30 des Gehäuses 28 schließt an ein Temperaturmesssystem an und liefert eine Temperaturkurve oder mehrere Temperaturkurven. Eine nicht gezeigte Schaltungsanordnung ist in dem Gehäuse 28 eingeschlossen und ist so konfiguriert, dass sie das Temperatursignal von einem Temperaturfühler 12 oder von mehreren Temperaturfühlern 12 (und/oder Temperatursensoren) erhält und als Reaktion auf die empfangenen Temperatursignale die Temperaturkurven erzeugt.

[0035] Bei dem Temperatursensor kann es sich um jeden beliebigen Sensortyp handeln, u.a. ein Thermoelement, ein Thermistor oder ein Widerstandstemperatur-Detektor. In einem Beispiel handelt es sich bei dem Sensor um ein Thermoelement, das gebildet werden kann, indem die Leiter verbunden werden (nicht geerdetes Thermoelement), oder eine Verbindung zu dem Fühlerhauptteil hergestellt wird (geerdetes Thermoelement). Das Temperatursignal enthält meistens einen Spannungspegel, der von dem Thermoelement erzeugt wird. Bei einer solchen beispielhaften Ausführungsform kann eine Kaltstellen-Kompensationsschaltung innerhalb der Fühler-Anordnung oder innerhalb der Schaltung oder innerhalb des Gehäuses 28 implementiert werden. Bei der erzeugten Temperaturkurve kann es sich um jede beliebige Kurve handeln, die wünschenswert und praktisch ist, um Informationen in Abhängigkeit von dem Temperatursignal zu liefern, und wie dies durch die Anwendung erforderlich oder erwünscht ist. Dies kann beispielsweise einen Widerstandswert, eine Frequenz, einen digitalen Impulsstrom, einen Strom, eine Impedanz oder eine Spannung beinhalten.

[0036] Die Schaltungsanordnung erhält das eine Temperatursignal oder die mehreren Temperatursignale von einem Sensor und/oder Temperaturfühler 12 oder mehreren Sensoren und/oder Temperaturfühlern 12 und sie kann ein Ausgangssignal oder eine Ausgangskennlinie als Reaktion auf die Signale erzeugen. Diese Ausgangskennlinien können beispielsweise ein radiometrisches analoges Spannungssignal (RAVS), ein Impulsbreite-moduliertes Signal, ein variables Frequenzsignal, eine variable Ausgangsimpedanz, ein variables Spannungssignal und ein variables Stromsignal aufweisen.

[0037] In einigen Ausführungsformen kann die Schaltungsanordnung so konfiguriert sein, dass sie ein digitales Signal einschließlich der Temperaturkurve erzeugt, wobei die Schaltung und das Gehäuse jeweils für die Verbindung an eine angeschlossene Komponente, an ein angeschlossenes Netzwerk, an ein angeschlossenes Messgerät oder an einen angeschlossenen Controller, wie beispielsweise ein Motorsteuermodul, geeignet sind. So können sie beispielsweise geeignet sein für die Verbindung über jede beliebige bekannte Fernmeldeeinrichtung einschließlich Kabelverbindung oder drahtlose Verbindung. Außerdem kann dies beispielsweise Kommunikationsprotokolle wie CAN (Controller Area Network) einschließen, soll aber nicht darauf beschränkt sein. Bei CAN handelt es sich einfach nur um ein Beispiel eines bekannten und weit verbreiteten Kommunikationsprotokolls, das durch die Schaltung und das Gehäuse implementiert werden kann. Außerdem können auch firmeneigene Schnittstellen und Kommunikationsprotokolle implementiert werden. Die Schaltungsanordnung und weitere Details des Gehäuses sind in der gleichzeitig anhängigen Patentanmeldung mit dem Titel "Sensor-Adapter-Schaltung-und Gehäuse-Anordnung und Herstellungsverfahren dafür" genauer beschrieben, die gleichzeitig mit der vorliegenden Anmeldung am 22. Juni 2007eingereicht worden ist, und die zusammen mit der vorliegenden Anmeldung zugeteilt worden ist, und deren Inhalt durch Verweis in seiner Gesamtheit in diese Patentbeschreibung integriert ist.

[0038] Unter Bezugnahme auf die Fig. 2 A und 2 B wird nun eine weitere Form einer Temperatursensor-Anordnung, die gemäß den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung konstruiert ist, veranschaulicht und allgemein mit der Bezugsziffer 50 bezeichnet. In dieser Form sind die Verbindungskabel 54 in den Kabel-Schutzabdeckungen 58 enthalten und die Spitzenkappen 60 liegen in entgegengesetzten Richtungen, um die Temperatur in zwei unterschiedlichen Bereichen zu messen. Demzufolge besitzt die Temperatursensor-Anordnung 50 einen ersten Tempe- 5/47 österreichisches Patentamt AT12 799U1 2012-11-15 raturfühler 52, einen zweiten Temperaturfühler 53 und eine Adapter-Schaltungsanordnung 62. Jeder Messfühler 52, 53 kann einen Fühlerhauptteil, wie beispielsweise ein Kabel 80, aufweisen, das einen nicht gezeigten Temperatursensor und einen Leiter oder mehrere Leiter enthält, die mit dem Temperatursensor verbunden sind. Jeder Messfühler 52, 53 ist so konfiguriert, dass er ein Temperatursignal oder mehrere Temperatursignale liefert, die eine Temperatur um einen Außenteil des Messfühlers 53, 53 herum anzeigen. Die Adapter-Schaltungsanordnung 62 besitzt Eingänge für den Empfang der Temperatursignale und einen Ausgang 53 für den Anschluss an ein Temperaturmesssystem und die Lieferung von einer Temperaturkurve oder mehreren Temperaturkurven als Reaktion auf die empfangenen Temperatursignale. Eine Schaltung ist innerhalb des Gehäuses 56 eingeschlossen und ist mit elektronischen Schaltungskomponenten und Software, wie beispielsweise von dem Computer ausführbaren Anweisungen, konfiguriert, um die Temperatursignale zu empfangen und die Temperaturkurven als Reaktion auf das eine Temperatursignal oder die mehreren Temperatursignale zu erzeugen.

[0039] Wie in Fig. 2 B gezeigt, können die Kabel-Schutzabdeckungen 58 in manchen Ausführungsformen entfernt werden, da diese Abdeckung freigestellt ist. Die Kabel-Schutzabdeckungen 58 können sämtliche Kabel oder auch nur einen Teil der Kabel zwischen den Temperaturfühlern 12 und dem Gehäuse 56 abdecken. Unter Bezugnahme auf Fig. 2 A sind die Kabel-Schutzabdeckungen 58 gezeigt, die von dem Gehäuse 56 über die Übergangselemente 86 bis zu einem Bereich in der Nähe der Manschetten 84 verlaufen.

[0040] Wie in den Fig. 3 A und 3 B gezeigt, wird eine Adapter-Schaltungsanordnung 62 aus Doppelader-Verbindungskabeln 54 zusammengebaut, die zu Steckverbindungen 70 führen, welche durch das Gehäuseunterteil 72 und in einen Hohlraum 73 führen, der in dem Gehäuseunterteil 72 gebildet ist. Die Steckverbindungen 70 stehen in elektrischem Kontakt mit der Leiterplatte 66 und ihren Schaltungskomponenten 68, um die Temperatursignale zu liefern, wie oben erläutert. Auch der Hohlraum 73 ist von einer Abdeckung 74 umgeben, bei der es sich um eine Vergussmasse in einer anderen Form der vorliegenden Offenbarung handeln kann, oder die mit einer Vergussmasse in einer noch anderen Form verwendet wird, und die auf diese Art und Weise den Hohlraum und die darin enthaltene Elektronik schützt.

[0041] Unter Bezugnahme auf die Fig. 4 A bis 4 C werden die beiden Messfühler 52 und 53 zusammen mit ihren verschiedenen Komponenten und ihr Zusammenbau vor Befestigung an den Verbindungskabeln 54 veranschaulicht. Die Messfühler 52, 53 sind vorzugsweise mit Kabeln 80 oder Sensorrohren konstruiert, die Zwischenbögen von etwa 90 Grad von der Spitzenkappe 60 bis zu dem Übergangselement 86 besitzen. Die Komponenten der Messfühler 52, 53 weisen das Kabel 80, vorzugsweise Ml-Kabel, auf, das eine Krümmung von etwa 90 Grad besitzt, eine Montage-Steckverbindung 82, eine Manschette 84 und ein Übergangselement 86, wobei das Übergangselement 86 ein Hauptstück 87und eine Durchführungshülse 88 besitzt. Die Verbindungskabel 54 sind durch das Übergangselement 86 für den Anschluss an das nicht gezeigte Gehäuse verbunden, was weiter unten genauer beschrieben ist.

[0042] In Fig. 5 sind verschiedene Komponenten der Temperatursensor-Anordnung 50 veranschaulicht und unter Bezugnahme auf ihren aufeinander folgenden Zusammenbau beschrieben. Die Messfühler 52, 53 können, wie in Fig. 4 A bis 4 C beispielhaft gezeigt, aus einer Auswahl von Komponenten zusammengebaut werden, die in einer beispielhaften Ausführungsform eines nicht zusammengebauten Bausatzes in Fig. 5 gezeigt ist. Der Bausatz aus Fig. 5 weist Leiter 90, Steckverbindungen 92, Verbindungskabel 54 mit Anschlussdrähten 55, einen Isolator 96, ein Rohr 94, ein Übergangselement 22/86 mit Hauptstück 27/87und einer Durchführungshülse 23/88, eine Montage-Steckverbindung 18, eine Manschette 20/84, eine Spitzenkappe 14/60 und eine Scheibe für die Spitze 93 auf. Der Zusammenbau oder die Montage dieser Komponenten, die einen Bausatz bilden können, wird weiter unten beschrieben.

[0043] Fig. 6 veranschaulicht eine Ausführungsform von Steckverbindungen 92 für einen Anschluss der Leiter 90 des Temperaturfühlers durch Crimpen und das Crimpen der Anschlussdrähte 55 des Sensors an ein zweites, gegenüberliegendes Ende einer jeden Steckverbindung 92. Wie in Fig. 6 gezeigt, können die Steckverbindungen 92 für ein inline crimp zwischen den 6/47 österreichisches Patentamt AT12 799U1 2012-11-15

Anschlussdrähten 55 und den Leitern 90 eine gerade Konfiguration aufweisen. Wenn sie montiert sind, befinden sich die Steckverbindungen 92 jeweils innerhalb ihres eigenen Kanals in der Durchführungshülse 88, die in dem Übergangselement 86 eingeschlossen ist. In einigen Ausführungsformen weist die Steckverbindung 92 ein Metall auf, das verschweißt werden kann, so dass ein Leiter 90 und/oder ein Kabel 54 nach Kompressionseingriff in die Steckverbindung 92, wie beispielsweise durch Crimpen, an die Steckverbindung 92 geschweißt werden kann.

[0044] Unter Bezugnahme auf die Fig. 7A bis 7L und den Ablaufplan von Fig. 8 werden verschiedene beispielhafte Ausführungsformen der Teile eines Bausatzes für die Temperatursensor-Anordnung, wie der Bausatz aus Fig. 5, und Verfahren für die Herstellung von Temperatursensor-Anordnungen veranschaulicht.

[0045] Fig. 7A veranschaulicht die nicht montierte Verbindung der gebildeten Leiter 90 des Sensors zu den Steckverbindungen 92, und der Steckverbindungen 92 zu den Verbindungskabeln 26/54. Fig. 7B veranschaulicht die Verbindung der Leiter 90 des Sensors nach dem Crimpen zu den Steckverbindungen 92, die zeigt, wie durch den Herstellungsschritt eine physikalische Trennung zwischen jeder der Steckverbindungen 92 aufrechterhalten wird. Fig. 7C veranschaulicht die Montage der Leiter 90 des Sensors, der Steckverbindungen 92 und der Verbindungskabel 26/54 nach dem Crimpen der Verbindungskabel 26/54 an ein zweites Ende jeder Steckverbindung 92. Die anderen Komponenten für die Temperatursensor-Anordnung 10, 50 sind ebenfalls in ihrem nicht zusammengebauten Zustand als eine weitere Ausführungsform der Komponenten des Sensor-Bausatzes veranschaulicht. Diese Komponenten weisen einen Isolator 96, ein Rohr 94, ein Übergangselement 22/86 mit einem Hauptstück 27/87und einer Durchführungshülse 23/88, eine Montage-Steckverbindung 18, eine Manschette 20/84, eine Spitzenkappe 14/60 und eine Scheibe für die Spitze 93 auf. In den nachfolgenden Absätzen wird beschrieben, wie jede dieser Komponenten zu der Anordnung hinzugefügt werden kann.

[0046] Fig. 7D veranschaulicht die Anordnung nach dem Befestigen der Leiter 90 an den Verbindungskabeln 54 über die Steckverbindungen 92 und dem Anbringen der befestigten Teile innerhalb einzelner Kanäle der Durchführungshülse 23/88, wobei weiterhin eine physikalische Trennung der Steckverbindungen 92 voneinander aufrechterhalten bleibt. In anderen Ausführungsformen können die Leiter 90 an die Verbindungskabel 26/54 angeschweißt oder auf Art und Weise direkt an den Verbindungskabeln 26/88 befestigt werden, und diese Befestigungen können innerhalb der Kanäle der Durchführungshülse 23/88 eingeschlossen sein. Als eine beispielhafte Ausführungsform zeigt Fig. 7E Details der Durchführungshülse 23/88 im Querschnitt, die die einzelnen Kanäle 89 innerhalb der Durchführungshülse 23/88 veranschaulicht, um die physikalische Trennung der Steckverbindungen 92 aufrechtzuerhalten. Wie gezeigt, können die Kanäle 89 abgestuft sein, wobei jeweils zwei Abschnitte in Reihe gekoppelt sind und jeder einen anderen Durchmesser oder eine andere Kanalbreite hat.

[0047] Fig. 7F zeigt weiterhin eine Ausführungsform eines Temperatursensors mit zwei Leitern 90 des Sensors, die an nicht gezeigten Steckverbindungen befestigt sind, und Verbindungskabeln 26/54, die an den Steckverbindungen 92 befestigt sind, wobei die Befestigungen innerhalb der abgestuften Kanäle 89 der Durchführungshülse 23/88 angeordnet sind. Die Leiter 90 aus Fig. 7F sind jeweils so gebildet, dass sie von einer Längsachse nach außen verlaufen, was das Crimpen der Leiter 90 an die Steckverbindungen 92 erleichtern kann.

[0048] Fig. 7G zeigt die Montage eines Isolators 96 über Sensor-Leitern 90. Der Fühler kann ein Rohr 94 oder eine Ummantelung besitzen, das bzw. die an dem Isolator 96 in einer Ausführungsform montiert werden kann, bei der kein gebogenes Ml-Kabel 80 für das Fühlerhauptteil verwendet wird. Fig. 7H zeigt das Hauptstück 27/87, das über der Durchführungshülse 23/88 und an einem Ende des Isolators 96 montiert wird.

[0049] Fig. 7I zeigt die Anordnung von Fig. 7G und 7H mit dem Rohr 94, das über dem Isolator 96 positioniert ist. Das Hauptstück 27/87 kann beispielsweise durch Anschweißen an dem Metallkörper des Rohres 94 befestigt sein.

[0050] Fig. 7J zeigt die Montage-Steckverbindung 18/82, die drehbar um den Hauptteil des 7/47 österreichisches Patentamt AT 12 799 U1 2012-11-15 Fühlers angeordnet ist, bei dem es sich in diesem Beispiel um das Rohr 94 handelt, und Fig. 7K zeigt die Manschette 20/84, die zwischen dem Abtastende 21 des Fühlers und der Montage-Steckverbindung 18/82 angeordnet ist. Die Manschette 20/84 ist an dem Fühlerhauptteil (Rohr 94) beispielsweise durch Schweißen oder auf andere Art und Weise befestigt. Die Manschette 20/84 ist vorzugsweise an der Oberfläche des Fühlerhauptteils oder Rohres 94 befestigt und bildet in einigen Ausführungsformen eine luftdichte Abdichtung. Die Montage-Steckverbindung 18/82 und die Manschette 20/84 sind jeweils geeignet für die Montage des Temperaturfühlers 12/52 an eine Montagefläche, wie beispielsweise durch Einschrauben der Montage-Steckverbindung 18/82 in eine Gewindebohrung und beispielsweise Abdichten der Manschette 20/84 und der Montage-Steckverbindung 18/82 gegen die Montagefläche.

[0051] Fig. 7L zeigt die Platzierung einer Spitzenkappe 14/60 und/oder einer Scheibe für die Spitze 93, die beispielsweise durch Anschweißen an dem Ende des Metallrohres 94 des Fühlers oder an dem Ml-Kabel befestigt werden kann, um den Temperatursensor zu umschließen. In einigen Ausführungsformen können das Ende des Ml-Rohres 94 oder der Fühlerhauptteil offen gelassen und nicht abgedichtet werden.

[0052] Dieses Verfahren wird auch in Fig. 8 als eine beispielhafte Ausführungsform eines Her-stellungs- und Montagevorganges beschrieben. Das Verfahren 3000 beinhaltet einen Schritt 3002 der Befestigung eines ersten Kabels an ein erstes Ende eines ersten Leiters und der Befestigung eines zweiten Kabels an ein erstes Ende eines zweiten Leiters, einen weiteren Schritt 3004 der Anbringung einer Durchführungshülse mit einem ersten Kanal über der Befestigung des ersten Kabels an den ersten Leiter und mit einem zweiten Kanal über der Befestigung des zweiten Kabels an den zweiten Leiter, einen weiteren Schritt 3006 der Anbringung eines Übergangshauptstückes über dem ersten und dem zweiten Leiter und um die Durchführungshülse herum zur Befestigung der Durchführungshülse und der Befestigungen innerhalb eines Hohlraums des Übergangshauptstückes, einen weiteren Schritt 3008 des Einschiebens eines jeden Leiters in einen Kanal eines Isolators, einen weiteren Schritt 301 Ödes Verbindens des ersten Endes des ersten Leiters mit dem ersten Ende des zweiten Leiters zur Bildung einer Thermoelementverbindung an einem ersten Ende des Isolators, einen weiteren Schritt 3014 der Befestigung des Übergangshauptstücks an einem zweiten Ende eines Fühlerhauptteils, einen weiteren Schritt 3016 der Positionierung einer Montage-Steckverbindung um die Außenfläche des Fühlerhauptteils zwischen einem ersten Ende und dem zweiten Ende des Fühlerhauptteils, und einen weiteren Schritt 3018 der Befestigung einer Manschette an der Außenfläche des Fühlerhauptteils zwischen dem ersten Ende des Fühlerhauptteils und der Montage-Steckverbindung. Das Verfahren 3000 kann auch einen Schritt 3020 der Befestigung eines zweiten Endes des ersten Kabels an einen Eingang eines Gehäuses und der Befestigung eines zweiten Endes des zweiten Kabels an einen Eingang des Gehäuses beinhalten. Dieser Schritt 3020 kann auch die Befestigung eines zweiten Endes des ersten Kabels an eine Leiterplatte und die Befestigung eines zweiten Endes des zweiten Kabels an die Leiterplatte beinhalten.

[0053] In weiteren Ausführungsformen kann das Verfahren 3000 einen Schritt 3022 der Befestigung einer Abdeckung über den Kabeln oder über einen Teil der Kabel beinhalten. Beispielsweise könnte die Abdeckung von dem Übergangshauptstück oder dem Fühler zu einem Eingang des Gehäuses verlaufen, wobei ein Teil des ersten und zweiten Kabels innerhalb der Abdeckung zwischen dem Übergangshauptstück und dem Gehäuse eingeschlossen ist. In noch weiteren Ausführungsformen kann das Verfahren 3000 einen Schritt 3024 der Biegung eines Zwischenabschnittes des Fühlerhauptteils zwischen dem Übergangshauptstück und der Montage-Steckverbindung beinhalten, um einen Winkel, wie beispielsweise einen 90 Grad Winkel, zu bilden.

[0054] Das Verfahren 3000 kann auch einen Schritt 3026 der Verbindung des ersten Kabels und des zweiten Kabels mit einer Schaltung aufweisen, die in einer Gehäuse-Anordnung eingeschlossen ist, welche einen Eingang zur Aufnahme eines zweiten Endes der Kabel besitzt, wobei die Schaltung so konfiguriert ist, dass sie ein Temperatursignal von dem Temperatursensor empfängt, beispielsweise einem Thermoelement, und die Temperaturkurve als Reaktion auf das empfangene Temperatursignal erzeugt. Außerdem kann das Verfahren 3000 einen 8/47 österreichisches Patentamt AT12 799 U1 2012-11-15

Schritt 3028 der Verbindung eines Ausgangs der Schaltung an einen Ausgangs-Pin der Gehäuse-Anordnung aufweisen, der so konfiguriert ist, dass der die erzeugte Temperaturkurve an ein Temperatur-Messsystem liefert, das mit dem Ausgangs-Pin verbunden ist.

[0055] Unter Bezugnahme auf Fig. 9, 10A bis 10N und den Ablaufplan von Fig. 11 sind verschiedene Ausführungsformen von Teilen der Temperatursensor-Anordnung (oder ein Bausatz wie in Fig. 9 gezeigt) und die Verfahren zur Herstellung und zum Zusammenbau der Temperatursensor-Anordnungen (wie in Fig. 10A bis 20 N) gezeigt, die nun beschrieben werden. Der Bausatz aus Fig. 9 weist Leiter 290, Steckverbindungen 292, ein Ml-Kabel 294, ein Übergangshauptstück 227, eine Durchführungshülse 223, eine Montage-Steckverbindung 218, eine Manschette 220 und eine Spitzenkappe 214 auf. Die Montage bzw. der Zusammenbau dieser Komponenten, die einen Bausatz bilden können, wird nachstehend beschrieben.

[0056] Wie in Fig. 11 gezeigt, wird ein weiteres Beispiel eines Verfahrens 3100 der Montage oder des Zusammenbaus einer Temperatursensor-Anordnung veranschaulicht. Das Verfahren 3100 beginnt mit einem Ml-Kabel 294, wie in Fig. 10A gezeigt, mit einem abisolierten Ende zum Freilegen eines ersten Leiters 290 und eines zweiten Leiters 290, wie in Fig. 10B gezeigt. Somit beinhaltet das Verfahren 3100 einen Schritt 3102 des Abisolierens eines ersten Endes eines Ml-Kabels 294 zum Freilegen eines ersten und eines zweiten Leiters 290. Das Verfahren 3100 beinhaltet auch einen Schritt 3104 der Bildung einer Thermoelementverbindung oder eines anderen Temperatursensors oder Fühlerelementes an einem zweiten Ende 209 des mineralisolierten Kabels 294. In Fig. 10C ist eine Manschette 220 um einen Zwischenabschnitt 208 des Fühlerhauptteils (Ml-Kabel 294 in diesem Beispiel) herum befestigt. Somit beinhaltet das Verfahren 3100 auch einen Schritt 3106 der Befestigung der Manschette 220 um den Fühlerhauptteil herum (Ml-Kabel 294). Ein Ende des Fühlerhauptteils kann auch, wie oben besprochen und beispielhaft gezeigt, als befestigte Spitzenkappe 214 oder Scheibe (wie in Fig. 10D gezeigt) oder durch ein anderes Mittel, wie oben beschrieben, geschlossen sein. Somit kann das Verfahren 3100 einen Schritt 3108 des Umschließen des zweiten Endes 209 des Fühlerhauptteils beinhalten. Das Verfahren 3100 beinhaltet auch einen Schritt 311 Oder Positionierung einer Montage-Steckverbindung 218 um eine Außenfläche des Fühlerhauptteils herum (Ml-Kabel 2 94) zwischen dem ersten Ende 211 des Fühlerhauptteils und der Manschette 220, wie in Fig. 10D gezeigt, und einen Schritt 3112 des Anbringens eines Übergangshauptstücks 227über dem ersten Ende 211 des Fühlerhauptteils. Die Leiter 290 können zum Crimpen oder Befestigen, wie in Fig. 10E-10F gezeigt, gebildet sein, wobei die Leiter 290 gebogen sind, so dass sie von der Längsachse des Ml-Kabels 2 94 aus nach außen gerichtet sind.

[0057] Das Verfahren 3100 beinhaltet weiterhin einen Schritt 3114 der Befestigung der Leiter 290 an die freigelegten Anschlussdrähte 255 der Kabel 254. Die Leiter 290 könnten direkt mit den Anschlussdrähten 255 der Kabel 254 verbunden sein oder sie können durch Crimpen, Anschweißen, Anlöten oder durch eine andere mechanische Verbindung oder eine andere geeignete Verbindung, wie sie dem Fachmann bekannt ist, befestigt sein. Dieser Schritt 3114 kann beinhalten, dass ein Ende eines jeden Leiters 290 zum Crimpen hergestellt wird und dies kann, wie oben beschrieben, beinhalten, dass das Ende des Leiters 290 abisoliert wird, um einen leitenden Abschnitt freizulegen, dass der leitende Abschnitt in eine gewünschte Position oder Form gebogen oder geformt wird, und die sonstige Vorbereitung des leitenden Abschnittes zur Kompression und/oder zum Schweißen, Löten oder Verbinden, wie dies dem Fachmann bekannt ist. In einigen Ausführungsformen können Leiter 290 angeschweißt, angelötet oder auf andere Art und Weise mit dem Ende eines der Leiter 290 verbunden werden. Unter Bezugnahme auf die Fig. 10G-10H sind die Leiter 290 durch Crimpen mechanisch mit den Steckverbindungen 292 verbunden. Unter Bezugnahme auf Fig. 101-10J sind die Anschlussdrähte 255 der Kabel 254 ebenfalls durch Crimpen mechanisch mit den Steckverbindungen 292 verbunden. Während bei einigen Ausführungsformen die mechanische Kopplung durch Crimpen ausreichend sein mag, kann bei anderen Ausführungsformen die Kopplung durch Crimpen zwischen dem Leiter 290, dem Kabel 254 und der Steckverbindung 292 auch angeschweißt oder angelötet werden. Unter Bezugnahme auf Fig. 10K-10L kann Schweißmaterial oder Lötmaterial der Steckverbindung 292 an einem Abschnitt 295 oder einem anderen geeigneten Abschnitt der 9/47 österreichisches Patentamt AT 12 799 U1 2012-11-15

Steckverbindung 292 beispielsweise noch hinzugefügt werden. Bei dem hierin beschriebenen Schweißen kann es sich um jede bekannte oder in der Technik entwickelte Schweißart oder jedes bekannte oder in der Technik entwickelte Schweißverfahren handeln. In diesen Ausführungsformen kann die Kombination der mechanischen Kopplung über eine Steckverbindung 2 92 durch Crimpen und ein Verschweißen der Steckverbindung 292 mit dem Leiter 290 und/oder Kabel 254 Vorteile bieten. Die Kombination kann beispielsweise eine verbesserte Leitfähigkeit, eine stärkere Bindung und weniger Ausfälle bei dieser Befestigung und Kopplung liefern.

[0058] Das Verfahren 3100 beinhaltet auch einen Schritt 3116 des Anbringens einer Durchführungshülse 223 mit einem Kanal oder mehreren nicht gezeigten Kanälen über den Befestigungen der Kabel 254 an den Leitern 290, wie in Fig. 10M gezeigt. Das Verfahren 3100 beinhaltet weiterhin einen Schritt 3118 des Schiebens des Übergangshauptstückes 227 über die Durchführungshülse 223 und der Befestigung des Übergangshauptstücks 227, z.B. durch Schweißen, an einem Ende des Fühlerhauptteils, wobei das Übergangshauptstück 227 im wesentlichen die Durchführungshülse 223 abdeckt, wie in Fig. 10N gezeigt. Wie in Bezug auf die Fig. 3 A und 3 B oben beschrieben, kann das Verfahren 3100 auch einen Schritt 3120 der Befestigung eines zweiten Endes des ersten Kabels an einer Leiterplatte beinhalten, und einen Schritt 3122 der Befestigung eines zweiten Endes des zweiten Kabels an der Leiterplatte.

[0059] Wie in dem Beispiel oben in Bezug auf Fig. 3 beschrieben, kann das Verfahren zur Herstellung außerdem auch die Verbindung des ersten Kabels 54 und des zweiten Kabels 54 mit einer Schaltung beinhalten, die in dem Gehäuse 28 einer Adapter-Schaltungsanordnung 62 eingeschlossen ist, welche einen Eingang für die Aufnahme eines zweiten Endes der Kabel 54 besitzt. Wie oben angegeben, kann die Schaltung mit elektronischen Komponenten 68 konfiguriert sein, und Schaltungen, Speicher, ein Prozessor und von einem Computer ausführbare Anweisungen für den Empfang eines Temperatursignals oder mehrerer Temperatursignale von Temperatursensoren, wie z.B. einem Thermoelement, einem Thermistor oder einem Wider-standstemperatur-Detektor (RTD), und die Erzeugung einer Temperaturkurve oder mehrerer Temperaturkurven als Reaktion auf die empfangenen Temperatursignale konfiguriert sein. Das Verfahren kann auch die Verbindung eines Ausgangs der Schaltung mit einer Ausgangs-Steckverbindung oder einem Pin der Adapter-Schaltungsanordnung 62 beinhalten, die für die Lieferung der erzeugten Temperaturkurve an ein Temperatur-Messsystem, das mit der Ausgangs-Steckverbindungen gekoppelt ist, konfiguriert ist.

[0060] Wie dem Fachmann bekannt ist, kann jedes der hierin beschriebenen Verfahren wiederholt werden, um einen Fühler oder mehrere Fühler herzustellen. Nachdem diese Fühler hergestellt worden sind, können ein Fühler oder mehrere Fühler, z.B. zwei Fühler, mit einer gemeinsamen Schaltung verbunden werden, um eine Vielzahl von Temperatursignalen zu empfangen. In diesen Ausführungsformen kann die Sensor-Adapterschaltung für die Erzeugung und Lieferung einer Temperaturkurve oder mehrerer Temperaturkurven am Ausgang konfiguriert sein. Jede Temperaturkurve kann je nach der gewünschten Anwendung und der Betriebsumgebung für die Temperatursensor-Anordnung auf einem oder mehreren der Temperatursignale basieren.

[0061] Verschiedene Vorzüge werden durch eine Ausführungsform oder durch mehrere Ausführungsformen der Temperatursensor-Anordnungen und Verfahren zur Herstellung dieser Temperatursensor-Anordnungen, wie sie allgemein in dieser Offenbarung beschrieben sind, bereitgestellt. Eine oder mehrere dieser Ausführungsformen können eine sehr kompakte Konstruktion, eine Anordnung mit hoher Schwingungsfestigkeit und Stoßfestigkeit bereitstellen, so dass eine längere Nutzungsdauer vorhanden ist. Die hierin beschriebenen Temperatursensor-Anordnungen können in weiten Temperaturbereichen einschließlich Flammentemperatur und Temperaturen von mehr als 900 Grad Celsius verwendet werden. Es hat sich erwiesen, dass sie aufgrund der Verwendung der Legierung 600 bei der Herstellung bis zu Temperaturen von 1200 Grad Celsius sehr gut funktionieren. Die Konstruktion und das Verfahren der Herstellung sieht die Verwendung eines Verbindungskabels entweder moderater Last oder bis zu einer besonderen Schwerlast vor, was die Quelle vieler Fehler und Ausfälle bei Temperatursensor-Anordnungen darstellt. Ebenso können die Anordnungen der vorliegenden Offenbarung in einer 10/47 österreichisches Patentamt AT12 799 U1 2012-11-15 weiten Vielfalt von Temperaturmess-Anwendungen verwendet werden, einschließlich Niedrigtemperatur-Anwendungen wie Kühlmittel-, Bremsflüssigkeits-, Ansaugluft-, Meerwasser- und Öltemperatur.

[0062] In einigen Ausführungsformen kann mehr als ein Temperaturfühler 12 in der Temperatursensor-Anordnung 10 vorhanden sein oder mehr als ein Temperatursensor kann in einem Temperaturfühler 12 oder in mehreren Temperaturfühlern 12 vorhanden sein. In diesen Fällen können ein Temperaturfühler 12 oder mehrere Temperaturfühler 12 oder Sensoren separate Temperatursignale an die Schaltung liefern, die mit einer gemessenen oder abgetasteten Temperatur oder mehreren gemessenen oder abgetasteten Temperaturen verbunden ist. In einer solchen Ausführungsform beinhaltet die Anordnung einen zweiten Kabelsatz, der einem Satz zweiter Leiter 90 entspricht, und ein zweites Übergangselement 22 zur Verbindung eines jeden der zweiten Leiter 90 an mindestens eines der Kabel 26 des zweiten Kabelsatzes. In diesen Fällen besitzt das Gehäuse 28 einen zweiten Eingang zur Aufnahme des zweiten Satzes an Kabeln 26. Die Schaltung nimmt die zweiten Temperatursignale auf und erzeugt eine zweite Temperaturkurve, die die Temperatur um das Äußere des zweiten Temperaturfühlers 12 herum anzeigt.

[0063] In einer Ausführungsform wird der Temperaturfühler 12 aus einem mineralisolierten Kabel mit Leitern, einem Metall-Hauptteil und Isoliermaterial montiert. In anderen Ausführungsformen kann der Temperaturfühler 12 aus Leitern 90 und dem Hauptteil 16 bestehen. In einigen Ausführungsformen befindet sich eine Manschette 20 um eine Außenfläche des Fühlerhauptteils 16 herum, in die die Befestigung eingreift, um den Temperaturfühler 12 an der Montageanordnung zu befestigen. Die Manschette 20 ist wie beim Schweißen an der Außenseite des Fühlerhauptteils 16 befestigt. Die Manschette 20 kann durch jede bekannte oder künftige Methode an der Außenseite der Fühlerhauptteils 16 befestigt werden, wie beispielsweise durch Laserschweißen, Rotationsschweißen, elektronisches Strahlschweißen, Widerstandsschweißen und Ultraschallschweißen.

[0064] In einigen Ausführungsformen besitzt das Übergangselement 22 eine Durchführungshülse 23 und ein Übergangshauptstück 27. Die Durchführungshülse 23 kann einen inneren Hohlraum oder mehrere innere Hohlräume 89 aufweisen, die jeweils so dimensioniert sind, dass er bzw. sie ein Ende des einen der Leiter 90 und ein Ende 34 von mindestens einem des mindestens einen Kabels 26 des Kabelsatzes aufnimmt bzw. aufnehmen, wobei das Übergangshauptstück 27einen Hohlraum besitzt, der im wesentlichen die Durchführungshülse 23 umschließt und an das Fühlerhauptteil 16 angeschweißt ist. Jeder der inneren Hohlräume 89 der Durchführungshülse 23 kann auch so konfiguriert sein, dass er einen ersten Abschnitt und einen zweiten Abschnitt besitzt, der mit dem ersten Abschnitt in Reihe gekoppelt und positioniert ist. Der zweite Abschnitt kann eine Breite des Hohlraums aufweisen, die größer oder kleiner ist als die Breite des Hohlraums des ersten Abschnittes.

[0065] In einigen Ausführungsformen sind die Leiter 90/290 durch Anschweißen oder Anlöten oder andere bekannte Formen der direkten Verbindung von Leitern 90/290 direkt mit den Kabeln 26/54/254 verbunden. In anderen Ausführungsformen wird eine elektrische Steckverbindung 92/292 verwendet, um die Leiter 90/290 mit den Kabeln 26/54/254 zu verbinden. Eine elektrische Steckverbindung 92/292 kann z.B. ein erstes Ende aufweisen, das mit einem Leiter 90/290 in Kompressionseingriff steht, und/oder ein zweites Ende besitzen, das mit einem Kabel 26/54/254 in Kompressionseingriff steht. Es kann sich dabei um einen Kompressionseingriff mit Crimpen oder um eine ähnliche Kopplung handeln. In diesen Fällen kann die elektrische Steckverbindung 92/292 in einem der inneren Hohlräume 89 der Durchführungshülse 23/223 positioniert sein, wenn diese vorhanden ist. In einigen Ausführungsformen kann der Kompressionseingriff durch Schweißen oder Löten ergänzt sein. In diesen Fällen ist die elektrische Steckverbindung 92/292 vorzugsweise aus einem schweißbaren Material, wie z.B. einer Legierung 42, hergestellt. In anderen Ausführungsformen kann das Übergangselement 22/86/222 die Leiter 90/290 mit den Kabeln 26/54/2554 durch Aufrechterhaltung einer mechanischen Verbindung zwischen den Anschlussdrähten 55/255 und den Leitern 90/290 verbinden. 11 /47 österreichisches Patentamt AT12 799 U1 2012-11-15 [0066] In einigen Ausführungsformen wird der Fühlerhauptteil 16 aus einem Metallrohr 94/294 gebildet. Dies kann in dem Herstellungsverfahren helfen und dazu beitragen, die Kosten zu reduzieren. In diesen Ausführungsformen kann ein Ende 209 der Metallrohres 94/294 um den Temperatursensor herum durch Crimpen, Schweißen, Rollformen und/oder Stauchen eines Endes 209 des Metallrohres 94/294 geschlossen werden. In anderen Ausführungsformen kann eine Spitzenkappe 14/60/214 oder Scheibe 93 in der Nähe des Endes 209 des Metallrohres 94/294, einschließlich des Temperatursensors, positioniert werden, und mit dem Ende 209 des Metallrohres 94/294 verschweißt, verlötet oder auf andere Art und Weise verbunden werden, um das Ende 209 des Metallrohres 94/294 zu verschließen und es für Temperaturmess-Anwendungen abzudichten.

[0067] Wie oben erwähnt, kann der Fühlerhauptteil 16/80 geformt, gebogen oder auf andere Art und Weise für die Montage an der gewünschten Temperaturmess-Anordnung angeordnet sein. So kann der Fühlerhauptteil 15/80 z.B. derart geformt oder gebogen sein, dass er jeden beliebigen, benötigten Winkel aufweist, und, wie in den Beispielen einiger der Figuren gezeigt, einen Zwischenabschnitt besitzt, der einen abgewinkelten Abschnitt aufweist, so dass das erste Ende des Fühlerhauptteils 80 ungefähr 90 Grad von dem zweiten Ende des Fühlerhauptteils 80 entfernt liegt.

[0068] In einigen Ausführungsformen kann eine Abdeckung 58 bereitgestellt werden, die den gesamten Kabelsatz 54 oder einen Teil des Kabelsatzes 54 von dem Übergangsabschnitt 22 oder dem Fühlerhauptteil 16 bis zu dem Gehäuseeingang 36 abdeckt, um der Temperatursensor-Anordnung einen ästhetischen oder praktischen Vorzug zu verleihen. In manchen Fällen z.B. kann die Temperatursensor-Anordnung 10, 50 in einer Umgebung mit starker Hitze platziert sein, wo es wünschenswert sein kann, dass die Abdeckung 58 als Hitzeschutz oder Umlenkma-terial ausgebildet ist. In anderen Ausführungsformen kann es wünschenswert sein, die Anschlussdrähte 55 vor beweglichen Teilen oder der Wahrscheinlichkeit zu schützen, dass die Anschlussdrähte 55 in der Arbeitsumgebung bzw. Betriebsumgebung einreißen oder herausgezogen werden.

[0069] Jeder der Temperaturfühler 12/52/53/212 kann einen Kabelsatz mit einem Kabel oder mit mehreren Kabeln 26/54/254 und einem Übergangselement 22/86/222 besitzen, die mit einem Ende des Fühlerhauptteils 16/80/94/294 verbunden sind. Eine Durchführungshülse 23/88/223 mit einem Kanal oder mit mehreren Kanälen 89, die einen Leiter oder mehrere Leiter 90/290 und eines der Kabel oder mehrere der Kabel 26/54/254 aufnehmen kann, liefert zumindest teilweise einen Übergang zwischen der Fühler-Anordnung und dem Kabelsatz. Die Durchführungshülse 23/88/223 kann auch so konfiguriert sein, dass sie die Verbindung eines jeden Kabels 26/54/254 mit jedem Leiter 90/290 umschließt.

[0070] In einigen Ausführungsformen kann jeder Temperaturfühler 12/52/212 eine Manschette 20/84/220 aufweisen, die an der Außenseite des Fühlerhauptteils 16/80/94/294 befestigt ist, und eine Steckverbindung 18/82/218, die drehbar mit dem Fühlerhauptteil 16/80/94/294 verbunden ist, welcher für den Eingriff der Manschette 20/84/220 und zur Befestigung des Temperaturfühlers 12/52/212 an einer ersten Montageanordnung in der Arbeitsumgebung konfiguriert ist.

[0071] In einigen Ausführungsformen sind die Anschlussdrähte von den Temperaturfühlern 12/52/212 direkt mit der Adapter-Schaltungsanordnung 62 verbunden, so dass es sich bei der Anordnung um eine integrierte Einheit handelt, d.h. die Temperaturfühler 12/52/212 sind nicht herausnehmbar. Bei diesen Ausführungsformen ist der erste Anschlussdraht fest mit der Schaltung verbunden und der zweite Anschlussdraht ist fest mit der Schaltung verbunden. Diese feste Verbindung weist vorzugsweise einen Verbindungsmechanismus auf, der ein Herausziehen oder Herausnehmen oder eine anderweitige Trennung des Kabels 26/54/254 von der Adapter-Schaltungsanordnung 62 oder dem Adapter-Schaltungsgehäuse 28 nicht ermöglicht.

[0072] Die Adapter-Schaltungsanordnung 62 weist ein Gehäuse 28 auf, das aus zwei Teilen oder mehr Teilen zusammengesetzt werden kann, bei dem es sich um integrierte Teile handeln kann, oder das ein integriertes oder einheitliches System sein kann. In manchen Fällen können 12/47

Claims (16)

1. österreichisches Patentamt AT 12 799 Ul 2012-11-15 die Kabel 26/54/254 durch das Gehäuse 28 selbst, wie z.B. als integrierter Bestandteil der geformten Anordnung, gehalten werden. [0073] Bei der Beschreibung von Elementen oder Merkmalen und/oder Ausführungsformen der Offenbarung bedeuten die Artikel "ein", "einer", "eine" und "diese", dass ein Element oder Merkmal oder mehrere Elemente oder Merkmale vorhanden sind. Die Begriffe "aufweisen" und "besitzen" gelten als eingeschlossen und bedeuten, dass es über die besonders beschriebenen Elemente oder Merkmale hinaus weitere Elemente oder Merkmale geben kann. [0074] Der Fachmann wird erkennen, dass an den oben beschriebenen beispielhaften Ausführungsformen und Umsetzungen verschiedene Änderungen vorgenommen werden können, ohne dass man sich dadurch aus dem Schutzbereich der Offenbarung entfernt. Die obige Beschreibung und die Begleitzeichnungen sollten daher als Veranschaulichung angesehen werden und sind nicht einschränkend zu verstehen. [0075] Es sollte außerdem klar sein, dass die hierin beschriebenen Verfahren oder Schritte nicht so zu verstehen sind, dass sie zwangsläufig in der speziellen Reihenfolge durchgeführt werden müssen, die besprochen oder veranschaulicht worden ist. Es sollte auch klar sein, dass jedes Verfahren oder jeder Schritt mehr als ein Mal wiederholt werden kann, und dass weitere oder alternative Verfahren oder Schritte angewendet werden können, womit man sich immer noch innerhalb des Schutzbereichs der vorliegenden Offenbarung befindet. Ansprüche 1. Temperatursensor-Anordnung (10) mit: mindestens einem Temperaturfühler (12), der einen Fühlerhauptteil (16) und einen Temperatursensor und mindestens einen Leiter (90) besitzt, der so konfiguriert ist, dass er ein Temperatursignal liefert, das eine Temperatur über dem mindestens einen Leiter (90) anzeigt; einem Kabelsatz (264), der mindestens ein Kabel (26) aufweist, das jedem des mindestens einen Leiters (90) entspricht, wobei das mindestens eine Kabel (26) ein erstes Ende (32) und ein zweites Ende (34) aufweist, wobei das erste Ende (32) des mindestens einen Kabels (26) an einem gekoppelten Abschnitt an den mindestens einen Leiter (90) gekoppelt ist; einem Übergangselement (22), das den gekoppelten Abschnitt des mindestens einen Leiters (90) und das mindestens eine Kabel (26) des Kabelsatzes (26) umgibt; einem Gehäuse (28), das einen Eingang (36) besitzt, der so konfiguriert ist, dass er das zweite Ende (34) des mindestens einen Kabels (26) des Kabelsatzes (26) aufnimmt; und einer Schaltung (62), die in dem Gehäuse (28) eingeschlossen ist, wobei die Schaltung (62) so konfiguriert ist, dass sie das Temperatursignal von dem Temperaturfühler (12) empfängt und die Temperaturcharakteristik als Reaktion auf das empfangene Temperatursignal erzeugt, wobei der Temperatursensor (12) außerhalb vom Gehäuse (28) ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatursensoranordnung (10) ferner umfasst: eine Montage-Steckverbindung (18), die so konfiguriert ist, dass sie um den Fühlerhauptteil (16) herum befestigt ist und so angepasst ist, dass sie den Temperaturfühler (12) in einer Betriebsumgebung an einer Montageanordnung befestigt; und dass das Gehäuse (28) einen Ausgang (30) für die Verbindung mit einem Temperatur-Messsystem, welches außerhalb vom Gehäuse (28) ist, und die Lieferung einer Temperaturcharakteristik aufweist.
2. 2. Anordnung (10) nach Anspruch 1, wobei in dem Fühlerhauptteil (16) ein Hohlraum gebildet ist, und der Temperatursensor in dem Hohlraum angeordnet ist, und der mindestens eine Leiter (90) in dem Hohlraum angeordnet ist. 13/47 österreichisches Patentamt AT12 799U1 2012-11-15
3. 3. Anordnung (10) nach Anspruch 1, wobei der Temperaturfühler (12) ein mineralisoliertes Kabel besitzt, das den mindestens einen Leiter (90), den Fühlerhauptteil (16) und ein Isoliermaterial einschließt.
4. 4. Anordnung (10) nach Anspruch 1, wobei es sich bei dem Temperatursensor um ein Thermoelement handelt und wobei das Temperatursignal einen Spannungspegel beinhaltet, der von dem Thermoelement erzeugt wird, und wobei die Schaltung (62) eine Kaltstellen-Kompensationsschaltung aufweist, und wobei die Temperaturcharakteristik ein Wider-standswert ist, und wobei der Temperaturfühler (12) ein mineralisoliertes Kabel aufweist, in dem sich der mindestens eine Leiter (90) befindet, wobei es sich bei dem mindestens einen Leiter um zwei Leiter (90) handelt, und wobei die beiden Leiter (90) gekoppelt sind und eine Thermoelement-Verbindung des Thermoelementes bilden.
5. 5. Anordnung (10) nach Anspruch 1, wobei die Schaltung (62) so konfiguriert ist, dass sie ein Signal einschließlich der Temperaturcharakteristik erzeugt, wobei es sich bei dem Signal um ein Signal handelt, das aus der Gruppe bestehend aus einem ratiometrischen analogen Spannungssignal (RAVS), einem Impulsbreite-modulierten Signal, einem variablen Frequenzsignal, einer variablen Ausgangsimpedanz, einem variablen Spannungssignal und einem variablen Stromsignal ausgewählt ist.
6. 6. Anordnung (10) nach Anspruch 1, wobei die Schaltung (62) so konfiguriert ist, dass sie ein digitales Signal einschließlich der Temperaturcharakteristik erzeugt, und wobei die Anordnung (10) angepasst ist, um sich mit einer Komponente zu verbinden, die mit einem CAN-Netzwerk, einem Messgerät, einem Motorsteuermodul oder einer digitalen Kommunikationseinrichtung in Verbindung steht.
7. 7. Anordnung (50) nach Anspruch 1, wobei der Temperaturfühler, der einen Fühlerhauptteil und einen Temperatursensor und mindestens einen Leiter aufweist, ein erster Temperaturfühler (52) mit einem ersten Fühlerhauptteil (80), einer ersten Temperatur-Messvorrichtung und mindestens einem ersten Leiter (90) ist, wobei die Anordnung (50) weiterhin einen zweiten Temperaturfühler (53) mit einem zweiten Fühlerhauptteil (80) und einer zweiten Temperatur-Messvorrichtung und mindestens einem zweiten Leiter (90) aufweist, die so konfiguriert sind, dass sie ein zweites Temperatursignal liefern, das eine zweite Temperatur um ein Äußeres des zweiten Temperaturfühlers (53) herum anzeigt.
8. 8. Anordnung (50) nach Anspruch 7, die weiterhin Folgendes umfasst: einen zweiten Kabelsatz mit mindestens einem zweiten Kabel (54), das jedem des mindestens einen zweiten Leiters (90) entspricht, wobei das mindestens eine zweite Kabel (54) mit dem mindestens einen zweiten Leiter (90) an einem zweiten gekoppelten Abschnitt verbunden ist; und ein zweites Übergangselement (86), das den zweiten gekoppelten Abschnitt des mindestens einen zweiten Leiters (90) und das mindestens eine zweite Kabel (54) umgibt; wobei das Gehäuse (28) einen zweiten Eingang (36) aufweist, der so konfiguriert ist, dass er den zweiten Kabelsatz (54) aufnimmt, und wobei die Schaltung (62) so konfiguriert ist, dass sie das zweite Temperatursignal empfängt und eine zweite Temperaturcharakteristik erzeugt, die die Temperatur um das Äußere des zweiten Temperaturfühlers (53) herum anzeigt, und wobei der Ausgang (53) so konfiguriert ist, dass er die zweite Temperaturcharakteristik liefert.
9. 9. Anordnung (10) nach Anspruch 1, wobei die Montage-Steckverbindung (18) eine Befestigung aus Pulvermetall mit Gewinde umfasst, die in eine mit Gewinde versehene Montageanordnung eingeschraubt werden kann.
10. 10. Anordnung (10) nach Anspruch 9, wobei der Fühlerhauptteil (16) aus Metall hergestellt ist, und die Anordnung (10) weiterhin eine Manschette (20) besitzt, die um eine Außenseite des Fühlerhauptteils (16) herum angeordnet ist, wobei die Manschette (20) so konfiguriert ist, dass sie in die Befestigung eingreift, um den Temperaturfühler (12) an der Montagean-ordnung zu befestigen, und wobei die Manschette (20) an der Außenseite des Fühlerhaupt- 14/47 österreichisches Patentamt AT 12 799 U1 2012-11-15 teils (16) befestigt ist, und zwar mittels eines Verfahrens, das aus der Gruppe des Laserschweißens, des Rotationsschweißens, des elektronischen Strahlschweißens, des Widerstandsschweißens und des Ultraschallschweißens aus gewählt ist.
11. 11. Anordnung (10) nach Anspruch 1, wobei das Übergangselement (22) eine Durchführungs-hülse (23) und ein Übergangshauptstück (27) aufweist, wobei die Durchführungshülse (23) mindestens einen inneren Hohlraum (89) besitzt, der für die Aufnahme eines Endes eines des mindestens einen Leiters (90) und für die Aufnahme des ersten Endes (32) des mindestens einen Kabels (26) des Kabelsatzes (26) ausgelegt ist, und wobei das Übergangshauptstück (27) einen Hohlraum besitzt, der die Durchführungshülse (23) im Wesentlichen umschließt, und an den Fühlerhauptteil (16) angeschweißt ist.
12. 12. Anordnung (10) nach Anspruch 11, die weiterhin mindestens eine elektrische Steckverbindung (92) besitzt, mit der der mindestens eine Leiter (90) mit dem mindestens einen Kabel (26) an dem gekoppelten Abschnitt verbunden ist, und wobei der mindestens eine innere Hohlraum (89) der Durchführungshülse (23) einen ersten Abschnitt und einen zweiten Abschnitt aufweist, der in Reihe mit dem ersten Abschnitt verbunden ist, wobei der zweite Abschnitt eine Breite des Hohlraumes besitzt, die größer ist als eine Breite des Hohlraums des ersten Abschnittes.
13. 13. Anordnung (10) nach Anspruch 12, wobei die mindestens eine elektrische Steckverbindung (92) ein erstes Ende besitzt, das mit dem mindestens einen Leiter (90) in Kompressionseingriff steht, und ein zweites Ende aufweist, das mit dem mindestens einen Kabel (26) in Kompressionseingriff steht, wobei die mindestens eine elektrische Steckverbindung (92) in dem mindestens einen inneren Hohlraum (89) der Durchführungshülse (23) positioniert ist.
14. 14. Anordnung (10) nach Anspruch 13, wobei der mindestens eine Leiter (90) durch Laserschweißung an das erste Ende der mindestens einen elektrischen Steckverbindung (92) angeschweißt ist, und das mindestens eine Kabel (26) durch Laserschweißung an das zweite Ende der mindestens einen elektrischen Steckverbindung (92) angeschweißt ist, und wobei die mindestens eine elektrische Steckverbindung (92) aus einem schweißbaren Material hergestellt ist.
15. 15. Anordnung (10) nach Anspruch 1, wobei der Temperaturfühler (12) eine Spitzenkappe (14) besitzt, die in der Nähe des Temperatursensors angebracht ist, wobei die Spitzenkappe (14) um ein erstes Ende des Fühlerhauptteils (16) herum angeschweißt ist, um den Temperatursensor in dem Fühlerhauptteil (16) einzuschließen.
16. 16. Anordnung (10) nach Anspruch 1, die weiterhin eine Abdeckung (58) besitzt, welche mindestens einen Teil des Kabelsatzes (26) abdeckt. Hierzu 32 Blatt Zeichnungen 15/47