DE4117290C2 - Temperaturgeber - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Temperaturgeber gemäß dem Oberbegriff des Patentan­ spruchs 1.

Bei einem bekannten Temperaturgeber der vorgenannten Art führt von jedem der beiden Anschlüsse jeweils als Verbindungselement ein elektrisch leitendes Kabel (z. B. Litzendraht usw.) zu dem Meßelement. Dort sind die beiden Kabel auf übliche Weise mit dem Meßelement verlötet. Nachteilig bei einem solchen Temperaturgeber ist es, daß die vormontierte Baueinheit durch die Kabel flexibel ist. Deshalb entste­ hen beim Umspritzen der Baueinheit mit Kunststoff dadurch Schwierigkeiten, daß die Baueinheit aufgrund ihrer Biegsamkeit sehr leicht aus der erforderlichen mittigen Position in der Spritzgußform zu einer Seite hin auswandert. Ein weiterer Nachteil liegt darin, daß das Verlöten des Meßelementes mit den beiden Kabeln einen relativ teuren Arbeitsgang darstellt, der die Herstellungskosten des Temperaturgebers unerwünscht erhöht.

Es ist auch schon bekannt, bei einem mit Kunststoff zu umspritzenden Gebereinsatz für einen Temperaturgeber ein formstabiles, elektrisch leitendes Stanzteil vorzuse­ hen, welches nach einer Seite hin zwei Kontaktfahnen und zur anderen Seite zwei Kontaktschienen aufweist, an welchen das Meßelement mit Anschlußdrähten angelötet ist. Auch bei diesem Temperaturgeber besteht die Gefahr, daß das Meßelement beim Umspritzen in der Form nach einer Seite hin auswandert. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß die Kontaktfahnen des Stanzteiles zunächst durch einen Steg des Stanzteiles elektrisch miteinander verbunden sind. Dieser Steg wird durchtrennt und entfernt, nachdem um das Stanzteil ein Ring gespritzt wurde, der dafür sorgt, daß die nach dem Durchtrennen des Steges voneinander getrennten Stanzteilhälften zusammengehalten bleiben. Die mit dem Ring umspritzte und einem angelöteten Meßelement versehene Baueinheit kann in eine Form eingelegt werden, um darin die Baueinheit als Ganzes zu umspritzen. Durch diese vielen Arbeitsgänge ist die Herstellung eines solchen Temperaturgebers aufwendig und deshalb teuer.

Gemäß DE 87 16 868 U1 ist ein Temperaturfühler mit einem Isolierformteil bekannt, bei welchem das Sensorelement kontaktierende Anschlußelemente und die eine Steckeinrichtung bildenden Kontaktstifte in einer Halbschale aus Isoliermaterial angeordnet sind. Durch Einpassung der Kontaktstifte der Anschlußelemente und des Sensorelementes in diese Halbschale werden die einzelnen Elemente fixiert und durch eine zweite Halbschale verschlossen. Die Anschlußelemente sind dabei zur Kontaktierung des Sensorelementes gebogen und liegen an diesem an. Auch hier sind zahlreiche Arbeitsgänge notwendig, um die vormontierte Einheit herzustellen.

Aus der DE 24 23 117 A1 ist ein Gehäuse für einen elektrischen Temperaturfühler mit Anschlußleitung bekannt, wobei das Gehäuse aus einer Kunststoffumspritzung des Fühlers besteht.

Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, einen Temperaturgeber der eingangs genannten Art so auszubilden, daß er möglichst kostengünstig herstellbar ist.

Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Kennzeichens des Patentanspruchs 1 gelöst.

Durch diese Gestaltung ist der Gebereinsatz äußerst kostengünstig herstellbar. Insbesondere kann auf die bisher bei vergleichbaren Temperaturgebern erforderliche Verlötung des Meßelementes mit elektrischen Leitern verzichtet werden. Weiterhin ist vorteilhaft, daß der Gebereinsatz als Ganzes biegesteif ist, so daß er zum Umspritzen zuverlässig in der Spritzform fixiert werden kann und sich nicht beim Spritzen zu einer Seite hin wegdrückt. Gegenüber üblichen Temperaturgebern, bei denen ein Gebereinsatz in einem Messingrohr eingegossen ist, hat der erfindungs­ gemäße Temperaturgeber den Vorteil, aus weit weniger Teilen zu bestehen und besonders massearm zu sein.

Die Kontaktschienen können auf beliebige Weise am Halter befestigt sein. Der Aufwand für diese Befestigung ist besonders gering, wenn gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung die beiden Kontaktschienen jeweils in eine in Längs­ richtung durch den Halter hindurchführende Ausnehmung gehalten sind. Dadurch werden die Kontaktschienen einfach durch Einsetzen in die Ausnehmungen fixiert.

Auch ein Fixieren der Kontaktschienen in Längsrichtung ist ohne separat anzuord­ nende Fixiermittel, wie beispielsweise Klemmschrauben, möglich, wenn jede Kon­ taktschiene im montierten Zustand einen gegen eine Stirnseite des Halters anliegen­ den, festen Vorsprung und eine widerhakenartig gegen die andere Stirnseite des Halters anliegende Federzunge aufweist. Solche Kontakt­ schienen brauchen nur von einer Seite her in die jeweilige Ausnehmung eingezogen zu werden, bis sie in der richtigen Stellung verrasten und dadurch fixiert sind.

Der feste Vorsprung ist besonders einfach zu erzeugen, wenn er durch eine kugel­ kalottenförmige Eindrückung der Kontaktschiene gebildet ist.

Wenn es sich bei den Ausnehmungen um durch den Halter axial hindurchführende, allseitig geschlossene Schlitze handelt, dann muß man die Kontaktschienen von einer Stirnseite des Halters her in diese Ausnehmungen einschieben, bis sie nach beiden Seiten hin weit genug aus dem Halter herausragen. Die Kontaktschienen können rascher montiert werden, wenn gemäß einer anderen Weiterbildung der Erfindung die beiden Ausnehmungen des Halters als zur Mantelfläche des Halters hin offene, T-förmige Nuten ausgebildet sind und die Kontaktschienen einen von der Mantelfläche des Halters her in die Ausnehmung einsetzbaren Einsetzbereich und daran anschließend auf der Seite der Kontaktfeder einen der Breite der Ausneh­ mung im Bereich des Nutgrundes entsprechenden Haltebereich aufweist, welcher durch den festen Vorsprung und die widerhakenartige Federzunge begrenzt ist.

Der Temperaturgeber kann durch eine übliche Steckverbindung an eine elektrische Leitung angeschlossen werden, wenn der jeweilige elektrische Anschluß jeder Kontaktschiene ebenfalls eine größere Breite aufweist als der Einsetzbereich und als Kontaktstecker ausgebildet ist.

Das Meßelement, bei dem es sich um einen üblichen NTC oder PTC handeln kann, läßt sich besonders einfach vom Halter fixieren, wenn das Meßelement als zylindri­ sche Scheibe aus­ gebildet ist und am Halter zur Fixierung des Meßelementes zwei von gegenüberliegenden Seiten her über die Mantel­ fläche des Meßelementes greifende klemmschellenartige Haltebacken angeformt und die beiden Kontaktfedern zwi­ schen den Haltebacken in einer zu ihnen quer verlaufenden Ebene angeordnet sind.

Die Erfindung läßt zahlreiche Ausführungsformen zu. Zur weiteren Verdeutlichung ihres Grundprinzips ist eine da­ von in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend be­ schrieben. Diese zeigt in

Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Temperaturgeber, gemäß der Erfindung,

Fig. 2 einen gegenüber Fig. 1 um 90° verdrehten Längs­ schnitt durch den Temperaturgeber,

Fig. 3 eine teilweise geschnitten dargestellte Vor­ deransicht eines Halters des Temperaturge­ bers nach den Fig. 1 und 2,

Fig. 4 eine teilweise geschnitten dargestellte Seitenansicht des Halters nach Fig. 3,

Fig. 5 eine Draufsicht auf den Halter,

Fig. 6 eine Vorderansicht einer Kontaktschiene des Temperaturgebers,

Fig. 7 eine Seitenansicht der Kontaktschiene.

Die Fig. 1 zeigt einen Temperaturgeber, welcher inner­ halb einer Kunststoffumspritzung 1 einen Gebereinsatz 2 hat. Diese Kunststoffumspritzung 1 ist so ausgebildet, daß sie mit einem Außengewinde 3 in ein übliches, nicht gezeigtes Gewindeloch, beispielsweise eines Rohrstückes, geschraubt werden kann. Zum Einschrauben ist der obere Bereich der Kunststoffumspritzung 1 als Sechskant ausge­ bildet.

Der Gebereinsatz 2 hat einen Halter 5 aus elektrisch nicht leitendem Kunststoff, in welchem zwei Kontaktschie­ nen 6, 7 befestigt sind. Diese Kontaktschienen 6, 7 ragen nach oben hin aus der oberen Stirnfläche der Kunststoff­ umspritzung 1 heraus und bilden dort zwei elektrische An­ schlüsse 8, 9, bei denen es sich um übliche Kontakt­ stecker handeln kann.

Die nach unten hin aus dem Halter 5 herausführenden Enden der Kontaktschienen 6, 7 sind als Kontaktfedern 10, 11 ausgebildet, welche mit Vorspannung gegen jeweils eine Stirnfläche eines zylinderscheibenförmigen Meßelementes 12, vorzugsweise einer NTC-Scheibe, anliegen und dieses da­ durch in einer Ebene fixieren.

Um zu verhindern, daß die Kontaktschienen 6, 7 nach unten hin aus dem Halter 5 herausrutschen können, hat jede Kon­ taktschiene 6, 7 eine Federzunge 13, 14, welche sich von oben her widerhakenartig gegen die obere Stirnfläche des Halters 5 abstützt.

Die Fig. 2 läßt erkennen, daß das Meßelement 12 die Form einer zylindrischen Scheibe hat. Über die Mantelfläche dieses zylinderscheibenförmigen Meßelementes 12 greifen von gegenüberliegenden Seiten zwei Haltebacken 15, 16 des Halters 5 und fixieren dadurch das Meßelement 12 in einer rechtwinklig zur Ebene der Kontaktfedern 10, 11 liegenden Ebene.

Die Fig. 3 bis 5 verdeutlichen die Gestaltung des Hal­ ters 5. Die Fig. 5 zeigt, daß in seiner Außenmantelflä­ che zwei T-nutförmige Ausnehmungen 17, 18 verlaufen, in welche im montierten Zustand die in Fig. 1 gezeigten Kontaktschienen 6, 7 sitzen. Fig. 3 zeigt die Haltebac­ ken 15, 16. Weiterhin ist in Fig. 3 zu erkennen, daß die untere Begrenzung der Ausnehmung 18 - und übereinstimmend auch die der dort nicht zu sehenden Ausnehmung 17 - halb­ kreisförmig verläuft. Gegen diesen halbkreisförmigen Be­ reich liegt jeweils eine Kontaktschiene 6 oder 7 mit einem kugelkalottenförmigen, in den Fig. 6 und 7 ge­ zeigten und durch eine Eindrückung erzeugten Vorsprung 19 an. Eine in den Fig. 4 und 5 positionierte, durchge­ hende Längsbohrung 20 verhindert eine unerwünscht starke Materialanhäufung.

Die Fig. 6 und 7 zeigen am Beispiel der Kontaktschiene 6, daß die Kontaktschienen 6, 7 einen in der Breite her­ abgesetzten Einsetzbereich 21 aufweisen. Diesem Einsetz­ bereich 21 schließt sich nach oben hin der breitere An­ schluß 8 und nach unten hin ein ebenfalls breiterer Hal­ tebereich 22 an, welcher in die Kontaktfeder 10 übergeht. Im Haltebereich 22 sind die Federzunge 13 und der Vor­ sprung 19 vorgesehen.

Claims (7)

1. Temperaturgeber mit einem vormontierten Gebereinsatz, welcher ein auf Tempe­ ratur ansprechendes Meßelement, elektrische Anschlüsse und vom Meßelement zu den Anschlüssen führende elektrische Verbindungselemente hat, welche zur Fixierung des Meßelementes in einer Ebene und zur Fixierung in einer hierzu quer verlaufenden Ebene zwei spannzangenartig mit Vorspannung gegen das Meßelement federnd anliegende und gleichzeitig der Kontaktierung des Meßele­ mentes dienende, in einem Halter aus nichtleitendem Kunststoff befestigte Kon­ taktfedern hat, dadurch gekennzeichnet, daß als elektrische Verbindungsele­ mente einteilige Kontaktschienen (6, 7) dienen, welche nach oben hin aus der Stirnfläche einer den vormontierten Gebereinsatz (2) umhüllenden Kunststoffum­ spritzung (1) herausragen und dort jeweils einen der elektrischen Anschlüsse (8, 9) bilden, wobei die Kontaktfedern (10, 11) jeweils durch die nach unten aus dem Halter (5) herausgeführten Enden der Kontaktschienen (6, 7) gebildet sind.

2. Temperaturgeber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Kontaktschienen (6, 7) jeweils in einer in Längsrichtung durch den Halter (5) hin­ durchführende Ausnehmung (17, 18) gehalten sind.

3. Temperaturgeber nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede Kon­ taktschiene (6, 7) im montierten Zustand einen gegen eine Stirnseite des Halters (5) anliegenden, festen Vorsprung (19) und eine widerhakenartig gegen die ande­ re Stirnseite des Halters (5) anliegende Federzunge (13, 14) aufweist.

4. Temperaturgeber nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der feste Vorsprung (19) durch eine kugelkalottenförmige Eindrückung der Kontaktschiene (6, 7) gebildet ist.

5. Temperaturgeber nach zumindest einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Ausnehmungen (17, 18) des Halters (5) als zur Mantelfläche des Halters (5) hin offene, T-förmige Nuten ausgebildet sind und die Kontaktschienen (6, 7) einen von der Mantelfläche des Halters (5) her in die Aus­ nehmung (17, 18) einsetzbaren Einsetzbereich (21) und daran anschließend auf der Seite der Kontaktfeder (10, 11) einen der Breite der Ausnehmung (17, 18) im Bereich des Nutgrundes entsprechenden Haltebereich (22) aufweist, welcher durch den festen Vorsprung (19) und die widerhakenartige Federzunge (13, 14) begrenzt ist.

6. Temperaturgeber nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der jeweilige elektrische Anschluß (8, 9) jeder Kontaktschiene (6, 7) ebenfalls eine größere Breite aufweist als der Einsetzbereich (21) und als Kontaktstecker ausgebildet ist.

7. Temperaturgeber nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß das Meßelement (12) z. B. ein NTC- oder PTC-Element als zylindrische Scheibe ausgebildet ist und am Halter (5) zur Fixierung des Meßele­ mentes (12) zwei von gegenüberliegenden Seiten her über die Mantelfläche des Meßelementes (12) greifende klemmschellenartige Haltebacken (15, 16) ange­ formt und die beiden Kontaktfedern (10, 11) zwischen den Haltebacken (15, 16) zu einer zu ihnen quer verlaufenden Ebene angeordnet sind.