DE2815879C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Über­ wachung der Zusammensetzung der Abgase eines Verbrennungs­ prozesses gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine derartige Vorrichtung ist aus der DE-PS 25 40 030 bekannt. Dort werden die elektrischen Verbindungen durch herkömmliche Drahtleitungen hergestellt, welche in die Bestimmungslage geschweißt oder gelötet werden. Daraus ergibt sich eine schwierige und zeitaufwendige Montage. Auch ist das Substrat im Bedarfsfall nur sehr schwierig auszutauschen.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der durch einfache Mittel und bei einfacher und schneller Montage eine genaue Abgasüberwachung möglich ist, und zwar unab­ hängig von extremen Umgebungstemperaturen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Durch diese Lösung werden Mittel zum schnelleren und ein­ facheren Herstellen und Einrichten der notwendigen elek­ trischen Verbindungen geschaffen, insbesondere im Gegen­ satz zu dem herkömmlichen Verfahren des Anbringens von Leitungsdrähten. Durch die bewirkte Klemmkontaktierung ist es auf einfache Weise möglich, das Substrat auszutauschen, und zwar ohne dabei irgendwelche Teile der Gesamtanordnung zu beschädigen.

Durch den Kanal in der Hülse wird eine weitere Verbesse­ rung des neuen Klemmsystems für die Kontaktierung geschaf­ fen. Durch dieses besondere System wird sichergestellt, daß beim Montieren der Vorrichtung die ersten leitenden Bereiche automatisch auf dem Substrat mit den zweiten leitenden Bereichen der flexiblen gedruckten Schalttafel ausgerichtet werden. Die Verwendung eines vorgeformten Musters der leitenden Bereiche auf der flexiblen, gedruck­ ten Schalttafel stellt sicher, daß die Ausgangsanschlüsse richtig ausgerichtet werden können, um dadurch die Mög­ lichkeit von falschen Verbindungen zu den Ausgangsan­ schlußteilen zu vermeiden.

Es sind keine eigenen Befestigungsmittel notwendig, um das Substrat zu positionieren. Es bedarf erfindungsgemäß kei­ ner Lötarbeiten, um die ersten und zweiten leitenden Be­ reiche elektrisch miteinander zu verbinden. Schließlich besteht kein Risiko eines falschen Anschlusses während der Montage.

Der in der Hülse ausgebildete Kanal ist an beiden Enden offen und nimmt ein paar von Klemmgliedern auf, die von den gegenüberliegenden Enden des Kanals her unter der Wirkung einer bestimmten Einrichtung in Anlage an die abgebogenen Bereiche der Schaltungselemente bewegbar sind, um die abgebogenen Bereiche gegen das zuerst genannte Substrat zu drücken.

Die erfindungsgemäße Einrichtung weist zusammenwirkende Nockenflächen auf, von denen jeweils eine an dem oder den Klemmgliedern bzw. am hohlen Körper vorgesehen sind. Das Substrat ist vorzugsweise als längliche Keramikplatte ausgebildet.

Die Erfindung wird in der nachfolgenden Beschreibung der in den Zeichnungen rein schematisch dargestellten Ausfüh­ rungsbeispiele näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Draufsicht auf eine Oberfläche eines Kera­ mikformstückes einer Vorrichtung zur Überwachung der Abgase der Verbrennungsmaschine eines Stra­ ßenfahrzeuges,

Fig. 2 eine Draufsicht der gegenüberliegenden Fläche des Keramikformstückes,

Fig. 3 eine Draufsicht auf ein flexibles Träger­ material zur Aufnahme einer gedruckten Schal­ tung zur Schaffung der elektrischen Verbin­ dungen für das Keramikformstück, und zwar im gegenüber Fig. 1 und 2 verkleinerten Maß­ stab,

Fig. 4 eine perspektivische Ansicht eines Teils der Vorrichtung vor der Anbringung im Gehäuse und

Fig. 5 einen Längsschnitt eines Teils der zusammenge­ fügten Vorrichtung.

Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen umfaßt die Vorrichtung ein Metalloxidsensorelement 11 für die Abgase, ein Wider­ standsheizelement 12 und einen Temperatursensor 13, welche alle als aufgedruckte Schichten auf einem Ende eines länglichen isolierten Substrats 14 vorgesehen sind. Das die Abgase prüfende Sensorelement 11 und der Temperatursensor 13 sind auf einer Hauptfläche des Substrats 14 gedruckt (Fig. 1), wogegen das Heizelement 12 auf der gegenüberliegenden Hauptfläche des Substrats (Fig. 2) derart aufgedruckt ist, daß dieses Heizele­ ment mit dem Sensorelement 11 und dem Sensor 13 ausgerichtet ist.

Das Substrat 14 hat die Form eines Keramikformstückes und be­ steht aus einer Platte auf Aluminiumbasis mit ei­ nem geringen Gehalt an Glas, um eine hohe mechanische Festig­ keit und eine hohe elektrische Resistivität zu schaffen. Um einen angemessenen spezifischen elektrischen Widerstand si­ cherzustellen, wird ein Minimumgehalt an Aluminium von 99% bevorzugt.

Das Sensorelement 11 besteht aus einer gesinterten Mischung von Titandioxid mit 1 mol% Tantaloxid und 1 atom% Platin. Zur Herstellung dieser Mischung werden die einzelnen Kom­ ponenten miteinander in Luft für 2 Stunden auf 1100°C er­ hitzt, wobei das Platin bevorzugterweise in das Anfangs­ material als Platinchlorid eingeführt wird. Das gesinterte Produkt wird dann zu einem Pulver zermahlen, welches durch Absetzen in Wasser oder in einer anderen geeigneten, nicht reagierenden Flüssigkeit abgesondert wird, um Partikel einer Größe von mehr als 10 micron zu beseitigen. Das aus­ gesonderte Pulver, welches natürlich Partikel einer Größe von 10 micron und weniger enthält, wird dann mit einer or­ ganischen Trägerflüssigkeit vermischt, wonach die dann er­ haltene Suspension mittels einer herkömmlichen Dickfilmsieb­ drucktechnik auf das Keramikformstück bzw. die Keramikplatte aufgebracht wird. Dabei kann jede geeignete Trägerflüssig­ keit als Suspensionsgrundflüssigkeit verwendet werden. Es wurde herausgefunden, daß beispielsweise die Träger­ flüssigkeit der Firma Englehard Sales Limited als Medium 4/730 zufriedenstellende Ergebnisse schafft. Es wird je­ doch bevorzugt, sicherzustellen, daß die Suspension zwischen 30 und 35 Vol.-% der Trägerflüssigkeit enthält.

Nachdem die Pulversuspension auf das Formstück 14 gedruckt wurde, wird die dadurch erhaltene Schicht für eine Zeit von einer halben bis zu einer Stunde bei 120°C getrocknet. Dann wird die Schicht bei 1200°C gebrannt, um die Mischung in das erforderliche Sensorelement 11 zu sintern. Der Hochtemperatur-Sintervorgang schafft eine feste Verbindung zwischen dem Sensorelement 11 und dem Substrat 14, ohne das Erfordernis, zur Verbesserung der Haftung Glas einzu­ setzen. So wurde bei der Verwendung der zuvor beschriebenen Mischung herausgefunden, daß das Element sogar bei hohen Temperaturen von 900°C, die das Element bei der Verwendung annimmt, stabil und fest mit dem Keramikformstück verbunden bleibt. Es wurde festgestellt, daß das gesinterte Element porös ist, was hinsichtlich der sich ergebenden Vergrößerung des Oberflächenbereichs eine verbesserte Ansprechzeit der Vorrichtung und verbesserte elektrische Verbindungen mit dem Element schafft.

Das Sensorelement 11 hat einen Widerstandswert in Luft von 1 MOhm und ist so dimensioniert, daß es ein niedriges Seitenverhältnis aufweist (zwischen den lei­ tenden Verbindern oder galvanischen Verbindern gemessene Länge: parallel zu den Verbindern gemessene Breite). So weist das Sensorelement 11 in der dargestellten Ausführungsform eine rechteckige Gestaltung auf.

Der Sensor 13 ist ein Platinwiderstandsthermometer, welches auf das Substrat 14 gedruckt ist, und zwar auf dieselbe Weise wie das Sensorelement 11, obwohl in diesem Fall das Druck­ medium eine Platinfarbe ist, in der Platin-Partikel vorzugs­ weise eine Partikelgröße von nicht mehr als 2 micron haben, so daß die Möglichkeit besteht, ein Muster mit einer exakt feinen Linienbreite zu drucken. Die sich ergebende Schicht wird dann bei 120°C getrocknet und danach für eine Stunde bei 1200°C bis 1300°C gebrannt. Der Brennvorgang ist ein längerer heißerer Prozeß als dies normalerweise für Platindickfilme erforderlich ist. Dies ist jedoch wünschenswert, um Aushärt­ prozesse im Film zu fördern, so daß der Widerstand des Films im Betrieb stabil ist. Der erhaltene Sensor 13 ist so ausge­ bildet, daß er einen Widerstandswert in Luft bei 20°C von 10 Ohm hat und vorzugsweise ein hohes Seitenverhältnis auf­ weist. Dieses hohe Seitenverhältnis wird bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel dadurch erreicht, daß der Sensor 13 in Form eines schmalen Streifens ausgebildet ist, der die in Fig. 2 gezeigte Zick-Zack-Form aufweist und an jedem Ende mit einem vergrößerten Endbereich 13 a versehen ist. Nach dem Brennen wird der Sensor 13 vornehmlich durch Überdrucken einer glas­ passivierenden Schicht geschützt.

Wenn die Ausbildung des Sensorelements 11 und des Sensors 13 ver­ vollständigt ist, werden erste und zweite Paare von leitenden Bereichen 15, 16 auf das Substrat 14 gedruckt und zwar zur Schaffung der notwendigen elektrischen Verbindungen mit dem Sensorelement 11 bzw. dem Sensor 13. Jeder leitende Bereich ver­ läuft entlang der Länge einer Oberfläche des Substrats 14, wobei die Bereiche 16, die Endbereiche 13 a bzw. die Be­ reiche 15 das rechteckige Sensorelement 11 überlappen. Die Bereiche 15, 16 werden auf geeignete Weise durch direktes Bedrucken des Substrats 14 mit einer reaktionsfreundlich klebenden Dickfilmfarbe auf Goldbasis (von E.M.C.A. als Type 3264) her­ gestellt, wobei die gedruckten Schichten nacheinander getrock­ net und dann bei 1000°C gebrannt werden. Der Widerstand der dadurch entstehenden Bereiche 15, 16 ist ausreichend niedrig, um die erforderlichen elektrischen Verbindungen des Sensorelementes 11 und des Sensors 13 zu schaffen.

Wie sich aus Fig. 2 ergibt, weist das Heizelement 12 eine Zick-Zack-Form auf und verläuft über die gesamte Breite des einen Endes des Substrats 14. Das Heizelemente 12 wird durch Siebdrucken des erforderlichen Musters auf dieser gegen­ überliegenden Oberfläche des Keramikformstückes hergestellt, indem entweder eine Platinfarbmischung der Firma Englehard Limited, Nr. 6082, oder die Platin/Gold-Zusammensetzung von E.M.C.A als Type 180 verwendet wird. Der Druckvorgang erfolgt so, daß ein Paar im Abstand voneinander angeordnete Verbinder­ streifen 17 hergestellt werden, die entlang der Länge des Keramikformstückes in der Nähe der gegenüberliegenden Ränder verlaufen und die mit den jeweiligen Enden des Heizelementes 12 verbunden sind. Nach dem Drucken wird die Farbschicht getrock­ net und im Fall der Platin/Gold-Zusammensetzung bei 1200°C oder im Fall der Platin-Zusammensetzt bei 1150°C gebrannt. Sodann werden leitende Bereiche 18 jeweils über die Streifen 17 gedruckt, um so die erforderlichen elektrischen Verbindun­ gen mit dem Heizelement 12 zu schaffen. Die leitenden Bereiche werden mit einer ungeschmolzenen Reingold-Druckzusammensetzung von E.M.C.A. als Type 213 U hergestellt. Die gedruckten Schich­ ten werden dann bei 800°C gebrannt, um die erforderlichen leitenden Bereiche 18 herzustellen, welche einen geeigneten Widerstand von ungefähr 150 m Ohm haben. Das Heizelement 12 wird dann vorzugsweise mit einer Glasschicht beschichtet, um seine lange thermische Stabilität zu verbessern.

Entsprechend der Darstellung in Fig. 4 und 5 bilden das Substrat 14 und die mit diesem in Verbindung stehenden Schal­ tungselemente einen Teil einer Schaltungsanordnung 21, welche bei vollständigen Abgasfeststellvorrichtungen in einem wärme­ festen, hohlen, zylindrischen Körper 22 befestigt ist. Die Anordnung 21 umfaßt ein längliches, flexibles Schaltungssub­ strat 23 mit einem im wesentlichen kreisförmigen Zentralbereich 24 und einem Paar von Endbereichen der Schaltungselemente 25, 26, die von diametral gegenüberliegenden Teilbereichen des Zentralbereiches 24 weg verlaufen und im wesentlichen dieselbe Breite wie das Keramik­ formstück 14 aufweisen. Entlang einer Oberfläche des Endbe­ reiches 25 verlaufen vier quer im Abstand voneinander ange­ ordnete, längliche leitende Bereiche 27, welche hinsichtlich der Form und der relativen Stellung zueinander den leitenden Bereichen 15, 16 entsprechen, und welche in den zentralen Be­ reich 24 verlaufen, um dort jeweils vergrößerte Endflächen 28 zu bilden. In gleicher Weise ist der Endbereich 26 mit einem Paar von quer im Abstand zueinander angeordneten, länglichen weiteren leitenden Bereichen 29 versehen, welche entlang einer Oberfläche des Substrates in den Bereich 24 verlaufen und dort weitere Endflächen 30 bilden, die in Form und der Stellung zu­ einander den leitenden Bereichen 18 entsprechen. Das Schaltungssubstrat 23 besteht aus Polyamid, welches, wie angewendet, über der einen Oberfläche mit einer Kupferschicht beschichtet ist, die durch ein fluoriertes Äthylpropylencopolymer auf das Polyamid geklebt wurde. Um die leitenden Bereiche 27 bis 30 herauszustellen, wird das so verwendete Substrat durch eine Maske geätzt, so daß auf der einen Oberfläche des Substra­ tes ein Kupfermuster verbleibt, welches die Form der gewünsch­ ten leitenden Bereiche bildet, wonach die Kupferschichten mit einer 5 micron dicken Goldschicht plattiert werden. Der Zentralbereich 24 des Schaltungssubstraßtes 23 wird auf eine Endober­ fläche der im wesentlichen kreisförmigen Trägerscheibe 31 befestigt, wobei die andere, von den leitenden Bereichen weg gerichtete Oberfläche des Substrates auf den Träger gerich­ tet ist, wobei die Endbereiche der Schaltungselemente 25 und 26 von dem Träger weg stehen. Von dem Träger 31 werden eine Vielzahl von mit Köp­ fen versehenen Endglieder 32 gehalten, welche durch den Trä­ ger 31 und jeweilige Löcher in den Endflächen 28 und 30 ver­ laufen. Dabei sind die Stifte mittels einer Hochtemperatur­ lötung an den jeweiligen Endflächen 28, 30 befestigt. So bil­ den die Endglieder 32 elektrische Steckverbindungen mit den leitenden Bereichen 27 und 29 und bei Verwendung der Vorrich­ tung die äußeren Steckverbindungen.

Die vorstehenden Endbereiche 25, 26 des Substrates 23 werden nach innen gebogen, so daß die leitenden Bereiche 27, 29 aufeinander zugerichtet sind und so daß die Endbereiche 25, 26 durch eine Hülse 33 geführt werden können, welche an einem Ende des Trägers 31 befestigt ist. Die Hülse 33 bildet an ih­ ren gegenüberliegenden Enden einen parallele Seiten bilden­ den Kanal 43, welcher ein Paar von getrennten Klemmgliedern 34 aufnimmt, die im wesentlichen dieselbe Höhe haben, wie der Kanal 43 und welche von gegenüberliegenden Enden des Ka­ nals in den Kanal bewegbar sind, um gegenseitig parallele Anlageflächen 44 zu bilden. Das von den Betriebselementen 11 bis 13 abgelegene Ende des Keramikformstückes 14 verläuft durch das andere Ende der Hülse 13 und ist zwischen den abge­ bogenen Endbereichen des Schaltungssubstrates 23 eingebettet. Die Brei­ te des Kanals 43 ist im wesentlichen gleich der Breite des Substrats 14 und der Endbereiche 25, 26. Daher dient die Hülse 33 der Festlegung des Substrats 14 und der Bereiche 25, 26 gegen relative seitliche Bewegung. Darüber hinaus ist das Substrat 14 zwischen die abgebogenen Bereiche 25, 26 über eine genügende Länge eingesetzt, um sicherzustellen, daß die leitenden Bereiche 27 mit den leitenden Bereichen 15, 16 über eine genügende Länge der Bereiche 27 ausgerichtet sind, und daß die leitenden Bereiche 18 über eine ausreichende Länge mit den leitenden Bereichen 29 ausgerichtet sind.

Entsprechend der Darstellung in Fig. 5 besteht die Anordnung 21 aus der Hülse 33, der Trägerscheibe 31, dem Schaltungssubstrat 23 und dem Substrat 14 und ist in einem Ende des Gehäuses 22 befe­ stigt, wobei der über die Hülse 33 vorstehende Teil des Substrats 14 in Richtung auf das andere Ende 42 des Gehäuses ge­ richtet ist, aber in einem kurzen Abstand von diesem endet. Am anderen Ende 42 weist das Gehäuse ein äußeres Schraubengewinde auf, um die Befestigung der Vorrichtung am Auspuffsystem des entsprechenden Fahrzeuges anzubringen, während ein weiterer äußerer Schraubengewindebereich 35 am einen Ende des Gehäuses vor­ gesehen ist. In dieses Gewinde 35 greift eine mit einem Innen­ gewinde versehene Mutter 36 ein, welche eine nach innen gerich­ tete Lippe 37 aufweist, die die Anordnung 21 in das Gehäuse 22 drückt und eine O-Ring-Dichtung 38 zwischen die Hülse 33 und die Innenwände des Gehäuses einfaßt. In der Innenwandung des Gehäuses ist eine die Hülse 33 berührende Nockenfläche 39 aus­ gebildet, welche komplementär mit weiteren Nockenflächen 41 ausgebildet ist, die durch die Glieder 34 und den entsprechen­ den Bereich der Hülse 33 gebildet werden. Die Anordnung der Nockenflächen 39 und 41 ist derart, daß bei auf den Gewindebe­ reich 35 aufgeschraubter Mutter 36 die Glieder 34 entlang dem Kanal 43 aufeinander zu gedrückt werden, so daß die Anlage­ flächen 44 die abgebogenen Bereiche 25, 26 unelastisch gegen das Substrat 14 klemmen. Die leitenden Bereiche 27, 29 werden dabei in Berührung mit den entsprechenden Bereichen auf dem Substrat 14 gedrückt, und zwar im wesentlichen über die gesamte Höhe des Kanals 43, um so elektrische Ver­ bindungen zwischen den Endgliedern 32 und dem Sensorelement 11, dem Heizelement 12 und dem Temperatursensor 13 zu schaffen.

Wenn die zuvor beschriebene Vorrichtung dazu verwendet wird, die Zusammensetzung der Abgase eines Verbrennungsmotors zu überwachen, wird mittels der Endglieder 32 und der leiten­ den Bereiche 28, 29 Strom zum Heizelement 12 zugeführt, um so das Sensorelement 11 auf die erforderliche Betriebstem­ peratur, d. h. normalerweise 900°C zu erwärmen. Bei dieser Temperatur verändert sich die elektrische Leitfähigkeit des Sensorelementes 11 in Übereinstimmung mit der Menge der oxidieren­ den oder reduzierenden Bestandteile im Abgas. Somit kann durch Verbindung der mit dem Sensorelement 11 verbundenen Stecker­ stifte mit einer Spannungsquelle und einer darauf folgenden Messung des Stromflusses durch das Sensorelement 11 eine Messung der Abgaszusammensetzung erzielt werden. Um eine genaue Feststellung der Bestandteile zu erzielen, ist es jedoch notwendig, sicherzustellen, daß das Sensorelement 11 auf eine im wesentlichen konstante Temperatur gehalten wird. Dies wird exakt durch das beschriebene Ausführungsbeispiel erzielt, da der Temperatursensor 13 in der Nähe des Sensorelementes 11 ange­ ordnet ist und daher bei der Verwendung des Gerätes durch das Heizelement 12 auf im wesentlichen dieselbe Temperatur erwärmt wird, die auch das Sensorelement 11 aufweist. So kann bei der Überwachung des Widerstandes des Sensors 13, welcher natürlich temperaturabhängig ist, die Temperatur des Sensorelemen­ tes 11 sorgfältig verfolgt werden und wenn nötig der zum Heizelement geleitete Strom variiert werden, um das Sensorelement 11 auf der erforderlichen Betriebstemperatur zu halten.

Es wurde herausgefunden, daß es durch die zuvor beschriebene Vorrichtung beim Betrieb ermöglicht wird, die Zusammen­ setzung der Abgase eines für Straßenfahrzeuge verwendeten Verbrennungsmotors genau über ausgedehnte Perioden zu be­ stimmen, und zwar trotz erschwerter Temperatur- und anderer Umgebungsbedingungen, der die Vorrichtung unterworfen ist. Darüber hinaus kann das übermäßig und am meisten einer Ab­ nutzung unterworfene Teil der Vorrichtung, nämlich das Ke­ ramikformstück ersetzt werden, indem einfach die Mutter 36 abgeschraubt und die Anordnung 21 von dem Gehäuse 22 ent­ fernt wird.

Bei einer nicht dargestellten abgewandelten Ausführungsform ist das Schaltungssubstrat 33 derart auf dem Träger 31 befestigt, daß die leitenden Bereiche 27, 29 auf den Träger weisen, und die vorstehenden Endbereiche 25, 26 nach innen gebogen und dann derart voneinander zurückgebogen werden, daß die lei­ tenden Bereiche 27, 29 immer nocht auf die mit diesen zu­ sammenwirkenden Bereiche des Substrats 14 hinweisen. Bei der Verwendung dieser Anordnung wird es vorgezogen, die Hülse 33 und die Klemmglieder 34 aus isolierendem Material, wie beispielsweise Keramik, herzustellen.

Als eine weitere Alternative kann das flexible Schaltungs­ substrat 23 durch zwei separate Schaltungselemente ersetzt werden, wobei eines der Elemente einen Endbereich 25, die leitenden Bereiche 27 und die Endflächen 28 und das andere Element den Endbereich 26, die leitenden Bereiche 29 und die Endflächen 30 aufweist. Falls der Kanal 43 an einem Ende geschlossen ist, kann anstatt des Paares von Klemmglie­ dern bei der dargestellten Ausführungsform ein einzelnes Klemmglied 34 vorgesehen werden. Das einzelne Glied 34 würde dann durch die Nockenflächen 39, 41 gedrückt, um die ab­ gebogenen Bereiche 25, 26 und das Keramikformstück gegen das geschlossene Ende des Kanals zu drücken, so daß der erforder­ liche elektrische Kontakt zwischen den leitenden Bereichen 27, 29 und den entsprechenden Bereichen auf dem Keramikformstück 14 hergestellt wird. Entsprechend einer weiteren Alternativlö­ sung des Substrates kann das Keramikformstück 14 durch eine längliche Metallplatte ersetzt werden, die mit einer isolieren­ den Beschichtung versehen ist. Obwohl das Abgasfühlelement, wie es beschrieben wurde, als Metalloxid ausgebildet ist, dessen elektrische Leitfähigkeit sich in Übereinstimmung mit der Zu­ sammensetzung der Abgase ändert, können andere Fühlelemente verwendet werden. So wäre es beispielsweise möglich, ein Metall­ oxidfühlelement zu verwenden, welches eine veränderbare thermo­ elektrische Wirkung zeigt und daher als Reaktion auf die Zu­ sammensetzung der Abgase eine veränderliche Spannung aufweist. Als weitere Alternative könnte das Abgas durch eine Einrich­ tung einer elektrochemischen Zelle getestet werden, die eine Bezugselektrode aufweist, die einer kontrollierten gasförmigen Substanz, beispielsweise Sauerstoff, ausgesetzt ist und die eine dem Abgas ausgesetzte Testelektrode aufweist. Solch eine elektrochemische Zelle könnte geeigneterweise als eine mehr­ schichtige Dickfilmablage auf einem Substrat hergestellt werden, welches gegenüber dem Abgas inert ist.

Claims (8)

1. Vorrichtung zur Überwachung der Zusammensetzung der Ab­ gase eines Verbrennungsprozesses, mit einem in einem hoh­ len, an einem Ende offenen, länglichen Körper (22) ange­ ordneten länglichen Substrat (14), welches am dem offenen Ende (42) des Körpers (22) benachbarten Ende ein Sensor­ element (11) und ein Widerstandsheizelement (12) aufweist, wobei das Sensorelement (11) und das Widerstandsheizele­ ment (12) auf gegenüberliegenden Seiten des Substrats (14) in der Nähe eines Endes des Substrats (14) aufgedruckt sind und mit zum entgegengesetzten Ende des Substrats (14) verlaufenden ersten leitenden Bereichen (15, 18) elektrisch verbunden sind, wobei das Sensorelement (11) derart ange­ ordnet ist, daß, wenn es durch das Heizelement (12) auf eine erhöhte Betriebstemperatur gebracht wird, sich sei­ ne elektrischen Eigenschaften mit der Konzentration der oxidierenden oder reduzierenden Bestandteile der zu te­ stenden Abgase verändern, wobei im anderen Ende des hoh­ len Körpers (22) ein Träger (31) befestigt ist und wobei zumindest zwei Endglieder (32) durch den Körper gehalten sind und mit elektrisch leitenden Mitteln (27, 29), die elektrisch die Endglieder (32) mit den ersten leitenden Bereichen (15 und 18) verbinden und dadurch jeweils die Endglieder (32) mit dem Sensorelement (11) bzw. dem Wi­ derstandsheizelement (12) verbinden, dadurch gekennzeichnet, daß

• a) die elektrisch leitenden Mittel (27 und 29) auf einer Oberfläche von ersten und zweiten länglichen flexib­ len Schaltungselementen (25, 26) vorgesehen sind und von einem Ende des Elementes ausgehen,
• b) das eine Ende der ersten und zweiten Schaltungsele­ mente (25, 26) derart am Träger (31) befestigt ist, daß die entgegengesetzten Enden der Elemente (25, 26) von dem Träger abstehen und so nach innen gebogen sind, daß die zweiten leitenden Bereiche (27, 29) aufeinander zu gerichtet sind,
• c) die Endglieder (32) mit den zweiten leitenden Be­ reichen (27 und 29) jeweils elektrisch verbunden sind,
• d) das andere Ende des Substrats (14) zwischen den abge­ bogenen Endbereichen der ersten und zweiten Schaltungs­ elemente (25, 26) derart eingebettet sind, daß die zweiten leitenden Bereiche (27, 29) mit den jeweiligen ersten leitenden Bereichen (15, 18) ausgerichtet sind
• e) eine Lokalisierhülse (33) am Träger (31) derart anliegt, daß das Substrat (14) und die abgebogenen Be­ reiche der ersten und zweiten Schaltungselemente (25, 26) durch die Hülse (33) ragen,
• f) zumindest ein Klemmglied (34) vorgesehen ist, welches in einem in der Hülse (33) ausgebildeten Kanal (43) bewegbar ist und zumindest an einem der abgebogenen Bereiche der ersten und zweiten Schaltungselemente (25, 26) anliegt, und
• g) Mittel (35, 36, 37, 39, 41) auf das Klemmglied (34) drücken, um so die abgebogenen Bereiche gegen das Substrat (14) zu klemmen, wodurch die ersten und zwei­ ten leitenden Bereiche (15, 18; 27, 29) in elektrische Berührung miteinander gedrückt werden.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Schaltungselemente als Teile eines einzel­ nen flexiblen Schaltungssubstrats (23) ausgebildet sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der in der Hülse (33) befindliche Ka­ nal (43) an gegenüberliegenden Enden offen ist und ein Paar von Klemmgliedern (34) aufnimmt, welche von den gegenüber­ liegenden Enden des Kanals unter Einwirkung der besagten Ein­ richtung (39, 41, 37) in Anlage mit den abgebogenen Bereichen bewegbar sind, um die abgebogenen Bereiche (25, 26) gegen das zuerst genannte Substrat (14) zu drücken.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte Einrichtung zusammenwirkende Nockenflächen (39, 41) aufweist, welche auf dem oder jedem Klemmglied (34) bzw. auf dem hohlen Körper (22) angeordnet sind.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das oder jedes Klemmglied (34) die ersten und zweiten leitenden Bereiche (15, 16, 18; 27, 29) über im wesentlichen die gesamte Höhe des Kanals in elektrischen Kontakt miteinander drückt.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (33) das Sub­ strat (14) und die abgebogenen Bereiche (25, 26) gegen eine seitliche Relativbewegung sichert.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das zuerst genannte Substrat (14) eine längliche Keramikplatte ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Substrat (14) in der Nähe des Sensorelementes (11) auf derselben Seite des Substrates (14), auf der das Sensorelement angebracht ist, ein Temperatursensor (13) aufgedruckt ist.