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Title:
CABLE, TEMPERATURE DEVICE, AND METHOD FOR PRODUCING A CABLE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2018/060435
Kind Code:
A9
Abstract:
The invention relates to a cable (10), in particular for making contact with a sensor (50), comprising a sheath (11), a dielectric (12) and at least one conductor (13), the at least one conductor (13) being arranged in the sheath (11) in such a manner that the conductor (13) is spatially separated from the sheath (11) with the aid of the dielectric (12), the at least one conductor (13) having at least one exposed conductor section (15) which comprises a bent expansion-compensating section (20). According to the invention, the expansion-compensating section (20) has, at least in some sections, an embossed portion which optimises the spring effect and the stiffness of the expansion-compensating section (20).

Inventors:
DIETMANN STEFAN (DE)
MUZIOL MATTHIAS (DE)
WIENAND KARLHEINZ (DE)
TEUSCH DIETER (DE)
JAENEN JEAN-PAUL (BE)
VEULEMANS JAN (BE)
Application Number:
PCT/EP2017/074794
Publication Date:
May 31, 2018
Filing Date:
September 29, 2017
Export Citation:
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Assignee:
HERAEUS SENSOR TECHNOLOGY GMBH (DE)
MI SENSE BVBA (BE)
International Classes:
G01K1/08; G01K7/02
Attorney, Agent or Firm:
KILCHERT, Jochen (DE)
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Claims:
Ansprüche

1. Kabel (10), insbesondere zum Kontaktieren eines Sensors (50),

insbesondere eines Temperatursensors, umfassend einen Mantel (11), ein Dielektrikum (12) und mindestens einen Leiter (13), wobei der

mindestens eine Leiter (13) in dem Mantel (11) derart angeordnet ist, dass der Leiter (13) von dem Mantel (11) mit Hilfe des Dielektrikums (12) räumlich getrennt ist, wobei der mindestens eine Leiter (13) mindestens einen freiliegenden Leiterabschnitt (15) aufweist, der einen gebogenen Dehnungsausgleichsabschnitt (20) umfasst,

d a d u rch g e ke n n ze i ch n et, dass

der Dehnungsausgleichsabschnitt (20) zumindest abschnittsweise eine die Federwirkung und die Steifigkeit des Dehnungsausgleichsabschnitts (20) optimierende Prägung aufweist.

2. Kabel (10) nach Anspruch 1,

d a d u rch g e ke n n ze i ch n et, dass

die Prägung als Plättung, insbesondere als eine im Querschnitt

ausgebildete mindestens zweiseitige Abflachung eines runden

Leiterquerschnitts, ausgebildet ist.

3. Kabel (10) nach Anspruch 1 oder 2,

d a d u rch g e ke n n ze i ch n et, dass

der Dehnungsausgleichsabschnitt (20) S-förmig oder lyraschleifenartig oder federartig ausgebildet ist.

4. Kabel (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3,

d a d u rch g e ke n n ze i ch n et, dass

der Leiterendenabschnitt (45) des freiliegenden Leiterabschnitts (15), insbesondere im Längsschnitt, L-förmig ausgebildet ist.

5. Kabel (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4,

g e ke n n ze i ch n et d u rch mindestens zwei Leiter (13, 13'), die aus unterschiedlichen Materialien gefertigt sind, wobei die freiliegenden Leiterabschnitte (15) an den Leiterenden (46) miteinander verbunden, insbesondere miteinander verschweißt, sind und ein Thermoelement (80) bilden.

6. Temperaturmessvorrichtung (60), insbesondere zur Anwendung in einem

Turbo-Ottomotor,

d a d u rch g e ke n n ze i ch n et, dass

die Temperaturmessvorrichtung (60) einen Temperatursensor (50) umfasst, der mit mindestens einem Kabel (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 5 verbunden ist.

7. Temperaturmessvorrichtung (60) nach Anspruch 6,

d a d u rch g e ke n n ze i ch n et, dass

der Temperatursensor (50) mindestens einen Anschlussdraht (51) aufweist, wobei der Anschlussdraht (51) mit mindestens einem

freiliegenden Leiterabschnitt (15) eines Leiters (13) des Kabels (10) verbunden, insbesondere verschweißt, vorzugsweise laserverschweißt, ist.

8. Temperaturmessvorrichtung (60) nach Anspruch 6 oder 7,

g e ke n n ze i ch n et d u rch

eine Schutzhülse (70) in der der Temperatursensor (50), insbesondere der Temperatursensor (50) und die Verbindungsstelle (52) des

Anschlussdrahts (51) mit dem freiliegenden Leiterabschnitt (15), angeordnet ist/sind, wobei die Schutzhülse (70) zumindest

abschnittsweise mit einem Schutzmaterial (71) befüllt ist.

9. Verfahren zum Herstellen eines Kabels (10), insbesondere eines Kabels nach einem der Ansprüche 1 bis 5,

g e ke n n ze i ch n et d u rch

folgende Verfahrensschritte:

a) Bereitstellen eines Mantels (11), insbesondere eines rohrförmigen Mantels, mit der Länge LI;

b) Bereitstellen mindestens eines Leiters (13) mit der Länge L2, wobei L2 > LI;

c) Durchführen des mindestens einen Leiters (13) durch den Mantel (11) derart, dass mindestens ein Leiterabschnitt als in Relation zum Mantel (11) freiliegender Leiterabschnitt (15) angeordnet wird;

d) Befüllen des Mantels (11) mit einem Dielektrikum (12), insbesondere mit einem mineralischen, pulverförmigen und/oder granulierten

Dielektrikummaterial, und Verdichten des Dielektrikums (12);

e) Ausbilden eines gebogenen Dehnungsausgleichsabschnitts (20) im freiliegenden Leiterabschnitt (15), wobei Schritt e) bereits vor Schritt b) und/oder nach Schritt c) durchgeführt wird.

10. Verfahren nach Anspruch 9,

d a d u rch g e ke n n ze i ch n et, dass

im Schritt e) ein Prägungsvorgang, insbesondere ein Plättungsvorgang, durchgeführt wird.

11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10,

d a d u rch g eke n n ze i c h n et, dass

im Schritt c) der mindestens eine Leiter (13) mittels eines

leitungsführenden Stampfers in den Mantel (11) eingebracht wird und die mindestens eine Leitung (13) außerhalb des Mantels (11) auf einer Seite fixiert und auf der anderen Seite geklemmt wird, wobei währenddessen in den freiliegenden Leiterabschnitt (15) der Dehnungsausgleichsabschnitt (20) eingearbeitet wird.

12. Verfahren nach Anspruch 11,

d a d u rch g e ke n n ze i ch n et, dass

nach Durchführen des Schrittes c) der Stampfer hochgefahren wird und zum Verdichten des Dielektrikums im Schritt d) der Stampfer zunächst gesenkt und anschließend zum Verdichten verwendet wird.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 12,

d a d u rch g e ke n n ze i ch n et, dass

der mindestens eine Leiter (13) nach dem Schritt e) abgelängt wird.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 13,

d a d u rch g e ke n n ze i ch n et, dass

mindestens zwei freiliegende Leiterabschnitte (15) von mindestens zwei durch den Mantel (11) durchgeführten Leitern (13, 13') an den Leiterenden (46) miteinander verbunden, insbesondere miteinander verschweißt, werden und ein Thermoelement (80) gebildet wird.

15. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 14,

g e ke n n ze i ch n et d u rch

einen Sintervorgang, der nach Schritt d), insbesondere nach Schritt e), durchgeführt wird, sodass das Dielektrikum (12) verfestigt wird.

16. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 15,

dadurch gekennzeichnet, dass

der Schritt d) in mehreren Teilschritten und/oder mit abschnittsweise unterschiedlichen Dielektrikummaterialien durchgeführt wird.

Description:
Kabel, Temperaturmessvorrichtung und Verfahren zum Herstellen eines Kabels

Beschreibung

Die Erfindung betrifft ein Kabel, insbesondere zum Kontaktieren eines Sensors, insbesondere eines Temperatursensors, umfassend einen Mantel, ein Dielektrikum und mindestens einen Leiter, wobei der mindestens eine Leiter in dem Mantel derart angeordnet ist, dass der Leiter von dem Mantel mit Hilfe des Dielektrikums räumlich getrennt ist, wobei der mindestens eine Leiter mindestens einen freiliegenden Leiterabschnitt aufweist, der einen gebogenen

Dehnungsausgleichsabschnitt umfasst. Außerdem bezieht sich die Erfindung auf eine Temperaturmessvorrichtung, die einen Temperatursensor und mindestens ein erfindungsgemäßes Kabel umfasst. Des Weiteren bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zum Herstellen eines Kabels.

Temperaturmessvorrichtungen, insbesondere im Automobilbereich, bestehen insbesondere aus einem Kabel und einem mit dem Kabel verbundenen

Temperatursensor. Es ist vorteilhaft, den Leiterabschnitt des Kabels, der direkt oder indirekt mit dem Temperatursensor verbunden wird, mit einem

Dehnungsausgleichsabschnitt zu versehen. Ein Dehnungsausgleichselement muss dabei den schnellen Temperaturwechseln mit 1.500 K/s, Vibrationen bis 50 g und Temperaturen von größer 1.000 °C standhalten. Mechanische Spannungen entstehen insbesondere aufgrund unterschiedlicher

Wärmeausdehnungskoeffizienten der verschiedenen Materialien der

Temperaturmessvorrichtung oder aufgrund des Temperaturunterschieds zwischen Drähten der Temperaturmessvorrichtung und einer Temperaturmessvorrichtungs- Ummantelung.

Zur Herstellung der beschriebenen Temperaturmessvorrichtungen, insbesondere der Kabel von Temperaturmessvorrichtungen, werden die Kabel bislang inklusive der Länge für die zu schaffenden freiliegenden Leiterabschnitte abgelängt. Die derart erzeugten stumpfen Enden müssen in aufwändigen Folgearbeitsschritten konfektioniert werden. Dabei werden innenliegende Leiter freigelegt, indem der Mantel des Kabels und das Dielektrikum entfernt werden. Insbesondere erfordert eine anschließende Umformung mindestens eines freiliegenden Leiterabschnitts zu einem Dehnungsausgleichsabschnitt einen erheblichen Arbeitsaufwand an einer feinteiligen Zuleitung . In Fällen, in denen für das

Dehnungsausgleichselement bzw. für den Dehnungsausgleichsabschnitt ein separates Bauelement verwendet wird, entstehen Kosten für die Beschaffung und die Montage des separaten Bauelements bzw. für den damit einhergehenden Verbindungsvorgang zur Verbindung des separaten Bauelements mit dem Kabel.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein weiterentwickeltes Kabel anzugeben, das den eingangs beschriebenen Anforderungen in verbesserter Art und Weise standhält. Des Weiteren ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine weiterentwickelte Temperaturmessvorrichtung anzugeben, die ebenfalls hinsichtlich der Dauerbelastbarkeit weiterentwickelt ist. Die

Temperaturmessvorrichtung soll dabei ein erfindungsgemäßes Kabel umfassen.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein weiterentwickeltes

Verfahren zum Herstellen eines Kabels, insbesondere eines erfindungsgemäßen Kabels, anzugeben.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe im Hinblick auf das Kabel durch die

Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Im Hinblick auf eine

Temperaturmessvorrichtung wird die Aufgabe durch die Merkmale des Anspruches 6 gelöst. Im Hinblick auf ein Verfahren zum Herstellen eines Kabels wird die Aufgabe durch die Merkmale des Anspruches 9 gelöst.

Die Erfindung beruht auf dem Gedanken, ein Kabel, insbesondere zum

Kontaktieren eines Sensors, besonders bevorzugt zum Kontaktieren eines

Temperatursensors, anzugeben, wobei das Kabel einen Mantel, ein Dielektrikum und mindestens einen Leiter umfasst. Der mindestens eine Leiter ist in dem Mantel derart angeordnet, dass der Leiter von dem Mantel mit Hilfe des

Dielektrikums räumlich getrennt ist, wobei der mindestens eine Leiter mindestens einen freiliegenden Leiterabschnitt aufweist, der einen gebogenen

Dehnungsausgleichsabschnitt umfasst. Erfindungsgemäß weist der Dehnungsausgleichsabschnitt zumindest

abschnittsweise eine die Federwirkung und die Steifigkeit des

Dehnungsausgleichsabschnitts optimierende Prägung auf. Als freiliegender Leiterabschnitt ist ein derartiger Abschnitt des Leiters zu verstehen, der nicht von einem Dielektrikum des Kabels abgedeckt ist.

Vorzugsweise ist der freiliegende Leiterabschnitt außerdem nicht von dem Mantel des Kabels abgedeckt oder von dem Mantel radial umgeben. Als eine Prägung ist ein derartiger Abschnitt des Dehnungsausgleichsabschnitts zu verstehen, der nicht nur gebogen sondern zusätzlich bearbeitet ist. Mit anderen Worten kann der gebogene Dehnungsausgleichsabschnitt zumindest

abschnittsweise eine zusätzliche Materialumformung aufweisen.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann die Prägung als Plättung ausgebildet sein. Besonders bevorzugt ist eine Plättung als eine im Querschnitt ausgebildete mindestens zweiseitige Abflachung eines runden

Leiterquerschnitts ausgebildet. Vorzugsweise handelt es sich bei den mindestens zwei Seiten, die in Relation zu einem runden Leiterquerschnitt eine Abflachung aufweisen, um gegenüberliegende Seiten. Vorzugsweise ist eine Plättung derart ausgebildet, dass im Querschnitt des Dehnungsausgleichsabschnitts vier Seiten eine Abflachung aufweisen. Diese Abflachungen sind als Abflachungen in Relation zu einem runden

Leiterquerschnitt zu verstehen. Die zumindest abschnittsweise ausgebildete optimierende Prägung des Dehnungsausgleichsabschnitts kann als Plättung in horizontaler Richtung und/oder vertikaler Richtung ausgebildet sein.

Vorzugsweise ist die Plättung sowohl in horizontaler als auch in vertikaler

Richtung ausgebildet.

Die optimierende Prägung bewirkt, dass einerseits alle mechanischen Spannungen zwischen dem erfindungsgemäßen Kabel und einem mit dem Kabel verbundenen Sensor, welcher wiederum vorzugsweise von einer Vergussmasse umgeben ist, aufgenommen werden. Die Prägung bewirkt somit eine maximale Federwirkung des Dehnungsausgleichsabschnitts. Andererseits bewirkt die optimierende

Prägung eine Steifigkeit des Dehnungsausgleichsabschnitts, so dass bei einem Kabel mit mehreren Leitern auch bei einer hohen Vibration, die Leiter,

insbesondere die freiliegenden Leiterabschnitte, nicht miteinander in Kontakt kommen. Eine Erhöhung der Steifigkeit des Dehnungsausgleichsabschnitts bewirkt außerdem, dass der Leiter, insbesondere der freiliegende Leiterabschnitt, nicht mit einem (separaten) Rohrabschnitt in Kontakt kommen kann. Der Dehnungsausgleichsabschnitt ist zumindest abschnittsweise derart geprägt, insbesondere derart profiliert, besonders bevorzugt derart geplättet, dass die Federwirkung in Längsrichtung des Kabels ideale Werte erreicht und gleichzeitig in Querrichtung, d . h. in Querrichtung des Kabels, eine maximale Steifigkeit des Dehnungsausgleichsabschnitts entsteht. Eine Resonanzfrequenz einer

Temperaturmessvorrichtung mit einem erfindungsgemäßen Kabel liegt somit weit oberhalb des Vibrationsspektrums von 0 Hz bis 5.000 Hz.

Der Dehnungsausgleichsabschnitt kann S-förmig oder lyraschleifenartig oder federartig ausgebildet sein. In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist es denkbar, dass bei der Verwendung von zwei Leitern in einem Kabel jedem Leiter einen andersartig ausgebildeten Dehnungsausgleichsabschnitt aufweist.

Der Leiterendenabschnitt des freiliegenden Leiterabschnitts kann, insbesondere im Längsschnitt, L-förmig ausgebildet sein. Als Längsschnitt ist ein Schnitt entlang der Längsachse bzw. parallel zur Längsachse des Kabels zu verstehen. Als L-Form ist eine derartige Form zu verstehen, wonach sich an einen ersten

Abschnitt ein zweiter Abschnitt anschließt, wobei der zweite Abschnitt in etwa senkrecht zum ersten Abschnitt ausgebildet ist. Dabei ist es möglich, dass die beiden Abschnitte einen gerundeten Zwischenabschnitt aufweisen. Von der senkrechten Ausrichtung der beiden Abschnitte kann +/- 15 Grad, insbesondere +/- 10 Grad, insbesondere +/- 5 Grad, abgewichen werden.

Eine derartige L-Form bewirkt, dass das Leiterende derart flach ausgebildet ist, dass ein anzubringender Sensor, insbesondere ein damit zu verbindender

Temperatursensor, möglichst einfach positioniert werden kann. Auch das

Verbinden des Temperatursensors, insbesondere mittels Chip-Drähten, wird durch eine derartige L-Form erleichtert. Insbesondere ist eine sichere und gut automatisierbare Verbindung, insbesondere eine sichere und gut automatisierbare Schweißung, möglich.

Die L-Form des Leiterendenabschnitts ist vorzugsweise derart ausgebildet, dass der tatsächlich äußerste Abschnitt des Leiterendenabschnitts, nämlich das

Leiterende, auf der gleichen Achse oder auf einer parallelen Achse des

Leiteranfangs des freiliegenden Leiterabschnitts liegt. Demnach ist es vorteilhaft, sowohl das Leiterende als auch den Leiteranfang des freiliegenden

Leiterabschnitts gerade oder ebenförmig auszubilden und zwischen dem Leiterende und dem Leiteranfang den mindestens einen gebogenen Abschnitt des Dehnungsausgleichsabschnitts auszubilden. Dies erleichtert die Herstellung des Kabels. Außerdem wird dadurch die Wirkung des Dehnungsausgleichsabschnitts positiv beeinflusst. In einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kabels ist es möglich, dass mindestens zwei Leiter aus unterschiedlichen Materialien gefertigt sind . Die freiliegenden Leiterabschnitte derartiger Leiter können an den Leiterenden miteinander verbunden, insbesondere miteinander verschweißt, sein und bilden somit ein Thermoelement aus. Eine derartige Ausführungsform hat den Vorteil, dass aus den Leitern des Kabels selbst ein Thermoelement gebildet wird . Das Thermoelement wird sozusagen„in situ" gebildet. Mit anderen Worten kann das Kabel ein Thermoelement aufweisen, das aus einem abschnittsweise

verschweißten Thermodrahtpaar besteht. Vorzugsweise ist das Thermodrahtpaar an den Drahtenden verschweißt. Der Mantel des Kabels kann aus Edelstahl oder Inconel oder Alloy 800 oder Alloy 800 H oder Alloy 600 oder Alloy 601 oder Alloy 602 oder Alloy 602 MCA gebildet sein.

Der mindestens eine Leiter des Kabels kann aus Edelstahl oder Inconel oder Alloy 800 oder Alloy 800 H oder Alloy 600 oder Alloy 601 oder Alloy 602 oder Alloy 602 MCA gebildet sein. Sofern das Kabel ein Thermoelement aufweist, das aus einem Thermodrahtpaar gebildet ist, weisen die beiden Leiter jeweils ein anderes Material auf. Das Material ist vorzugsweise jeweils aus einem Material aus vorheriger Aufzählung möglicher Materialien für einen Leiter des Kabels ausgewählt. Das Dielektrikum des Kabels kann beispielsweise mineralisches Pulver oder Granulat sein. Vorzugsweise ist das Dielektrikum aus Magnesiumoxid (MgO) und/oder Aluminiumoxid (AI2O3) gebildet. Des Weiteren ist es möglich, dass das Dielektrikum einen Glasanteil aufweist. Ein derartiger Glasanteil verhindert Isolationsverluste durch das Eindringen von Feuchtigkeit in das Kabel .

Es ist möglich, dass unterschiedliche Pulver, Granulate, Glas oder verschiedene Gemische an verschiedenen Positionen innerhalb des Mantels eingebracht sind. Mit anderen Worten ist es möglich, dass unterschiedliche Dielektrikummaterialien in den Mantel eingebracht und verdichtet sind.

Es ist möglich, dass mindestens an einem Ende des Mantels ein Dielektrikumma- terial eingfüllt ist, das sich von dem restlichen oder hauptsächlich eingefüllten Dielektrikum unterscheidet.

Ein/das mindestens an einem Ende des Mantels eingefüllte(s) Dielektrikummaterial kann hydrophobe Eigenschaften aufweisen. Ein/das mindestens an einem Ende des Mantels eingefüllte(s) Dielektrikummaterial kann Bestandteile eines aufschmelzbaren Glases aufweisen.

Ein/das mindestens an einem Ende des Mantels eingefüllte(s) Dielektrikummaterial kann durch mindestens einen Brennvorgang oder durch mindestens einen Sintervorgang das Ende des Mantels wasserdicht abschließen. Das Dielektrikummaterial/die Dielektrikummaterialien kann/können zusammengesintert und verfestigt sein.

Das Dielektrikummaterial/die Dielektrikummaterialien kann/können an den Mantel angesintert werden.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft eine Temperaturmessvorrichtung, insbesondere zur Anwendung in einem Turbo-Ottomotor. Die erfindungsgemäße Temperaturmessvorrichtung umfasst einen Temperatursensor, der mit mindestens einem erfindungsgemäßen Kabel verbunden ist. Es ergeben sich ähnliche Vorteile, wie diese bereits in Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Kabel angegeben sind. Der Temperatursensor weist vorzugsweise mindestens einen Anschlussdraht auf, wobei der Anschlussdraht mit mindestens einem freiliegenden Leiterabschnitt eines Leiters des Kabels verbunden, insbesondere verschweißt, vorzugsweise laserverschweißt, ist. In einer bevorzugten Ausführungsform der

Temperaturmessvorrichtung ist der Temperatursensor mit anderen Worten nicht direkt mit dem Leiter, insbesondere dem freiliegenden Leiterabschnitt, des Kabels verbunden, sondern indirekt über einen Anschlussdraht. Sofern das Kabel zwei Leiter aufweist weist der Temperatursensor ebenfalls zwei Anschlussdrähte auf, so dass jeder Anschlussdraht mit mindestens einem freiliegenden Leiterabschnitt des Kabels verbunden, insbesondere verschweißt, werden kann.

Bei dem Temperatursensor handelt es sich vorzugsweise um ein Platin- Sensorelement oder ein NTC-Element. Beispielsweise kann es sich bei dem Sensorelement um einen Pt-200-Temperaturwiderstand handeln. Als

Temperatursensor ist im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen

Temperaturmessvorrichtung auch ein zuvor beschriebenes Thermoelement zu verstehen, das aus einem Thermodrahtpaar, insbesondere aus einem

abschnittsweise miteinander verschweißten Thermodrahtpaar, gebildet ist. In diesem Fall sind keine zusätzlichen Anschlussdrähte notwendig.

Die erfindungsgemäße Temperaturmessvorrichtung kann des Weiteren eine Schutzhülse umfassen, in der der Temperatursensor, insbesondere der

Temperatursensor und die Verbindungsstelle des Anschlussdrahts mit dem freiliegenden Leiterabschnitt, angeordnet ist/sind, wobei die Schutzhülse zumindest abschnittsweise mit einem Schutzmaterial befüllt ist. Bei der

Verbindungsstelle des Anschlussdrahts mit dem freiliegenden Leiterabschnitt handelt es sich vorzugsweise um die Schweißstelle. Die Schutzhülse ist vorzugsweise eine tiefgezogene Schutzhülse, die beispielsweise aus Edelstahl oder Inconel oder Alloy 800 oder Alloy 800 H oder Alloy 600 oder Alloy 601 oder Alloy 602 oder Alloy 602 MCA besteht.

Bei dem Schutzmaterial, mit dem die Schutzhülse befüllt ist, kann es sich beispielsweise um eine Potting-Masse oder Zement handeln. Insbesondere kann es sich bei dem Schutzmaterial um Aluminiumoxid-Pulver, insbesondere um gesintertes Aluminiumoxid-Pulver, handeln. Die Verbindungsstelle des

Anschlussdrahts mit dem mindestens einen freiliegenden Leiterabschnitt kann mit anderen Worten im Schutzmaterial, insbesondere in einem Verguss, fixiert sein. Vorzugsweise ist die Schutzhülse nicht vollständig mit einem Schutzmaterial gefüllt. Ein weiterer nebengeordneter Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Kabels, insbesondere eines erfindungsgemäßen Kabels. Das Verfahren ist durch folgende Verfahrensschritte gekennzeichnet: a) Bereitstellen eines Mantels, insbesondere eines rohrförmigen Mantels, mit der Länge LI ; b) Bereitstellen mindestens eines Leiters mit der Länge L2,

wobei L2 > LI ; c) Durchführen des mindestens einen Leiters durch den Mantel derart, dass mindestens ein Leiterabschnitt als in Relation zum Mantel freiliegender Leiterabschnitt angeordnet wird; d) Befüllen des Mantels mit einem Dielektrikum, insbesondere mit einem mineralischen, pulverförmigen und/oder granulierten

Dielektrikummaterial, und Verdichten des Dielektrikums; e) Ausbilden eines gebogenen Dehnungsausgleichsabschnitts im

freiliegenden Leiterabschnitt, wobei Schritt e) bereits vor Schritt b) und/oder nach Schritt c) durchgeführt wird.

Im Schritt e) kann ein Prägungsvorgang, insbesondere ein Plättungsvorgang, durchgeführt werden. Demnach kann bei dem Ausbilden eines

Dehnungsausgleichsabschnitts zeitgleich ein Prägungsvorgang, insbesondere ein Plättungsvorgang, durchgeführt werden. In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist es möglich, dass zunächst ein gebogener

Dehnungsausgleichsabschnitt ausgebildet wird und in einem weiteren, separaten Verfahrensschritt ein Prägungsvorgang, insbesondere ein Plättungsvorgang, durchgeführt wird . Außerdem ist es möglich, dass zunächst ein Prägungsvorgang, insbesondere ein Plättungsvorgang, durchgeführt wird und anschließend der Dehnungsausgleichsabschnitt geformt wird .

Das erfindungsgemäße Verfahren hat den Vorteil, dass ein Prozessschritt der Konfektionierung eines herzustellenden Kabels entfällt und kein Verlust an Dielektrikum und/oder Mantelmaterial entsteht. Es ist daher nicht mehr nötig, die mindestens eine Leitung an mindestens einem Ende von dem Dielektrikum und/oder dem Mantel zu befreien bzw. zu trennen, um die Leitung zur späteren Kontaktierung freizulegen. Da der Dehnungsausgleichsabschnitt direkt in den Leiterabschnitt eingearbeitet wird, wird kein separates Ausgleichselement inklusive der zur Verbindung notwendigen Fügung benötigt. Ebenfalls können aufwändige Prozessschritte der mechanischen Umformung der mindestens einen Leitung zu einer S-Form oder Lyraschleife oder Feder deutlich reduziert oder vereinfacht werden.

Der Schritt e), nämlich das Ausbilden eines gebogenen

Dehnungsausgleichsabschnitts im freiliegenden Leiterabschnitt kann bereits vor Schritt b) durchgeführt werden. In diesem Fall weist der bereitgestellte Leiter mit der Länge L2 bereits einen Dehnungsausgleichsabschnitt auf.

Alternativ oder zusätzlich ist es möglich, dass das Ausbilden eines

Dehnungsausgleichsabschnitts im freiliegenden Leiterabschnitt nach Schritt c), d. h. nach dem Durchführen des mindestens einen Leiters durch den Mantel, durchgeführt wird . Es ist möglich, dass der Dehnungsausgleichsabschnitt in zwei Schritten hergestellt wird . In diesem Fall ist es möglich, dass der Schritt e) bereits vor Schritt b) und außerdem nach dem Schritt c) durchgeführt wird . Das Durchführen des Schritts e) zeitlich nach dem Schritt c) bedeutet auch, dass der Schritt e) auch erst nach Schritt d) durchgeführt werden kann. In diesem Fall wird der Dehnungsausgleichsabschnitt im freiliegenden Leiterabschnitt nach dem Befüllen des Mantels mit einem Dielektrikum und dem Verdichten des

Dielektrikums durchgeführt.

Im Schritt c) kann der mindestens eine Leiter mittels eines leitungsführenden Stampfers in den Mantel eingebracht werden und die mindestens eine Leitung außerhalb des Mantels auf einer Seite fixiert und auf der anderen Seite geklemmt werden, wobei währenddessen in dem freiliegenden Leiterabschnitt der

Dehnungsausgleichsabschnitt eingearbeitet wird . Mit anderen Worten wird mittels eines leitungsführenden Stampfers die mindestens eine Leitung in den Mantel eingebracht, so dass mindestens ein freiliegender Leiterabschnitt über das

Mantelende hinausragt. Außerhalb des Mantels wird auf einer Seite die Leitung fixiert und auf der anderen Seite geklemmt. Dabei kann direkt ein

Prägungsvorgang, insbesondere ein Plättungsvorgang, durchgeführt werden. Nach Durchführen des Schrittes c) kann der Stampfer hochgefahren werden und zum Verdichten des Dielektrikums im Schritt d) zunächst gesenkt und

anschließend zum Verdichten verwendet werden. Mit anderen Worten wird der Stampfer hochgefahren. Der Stampfer wird vollständig aus dem Mantel entfernt. Der mindestens eine Draht wird währenddessen jedoch weiter durch den

Stampfer geführt. Das Dielektrikum, insbesondere das mineralische Pulver oder Granulat, wird in den Mantel gefüllt und anschließend mit dem Stampfer verdichtet.

Der Schritt d), d.h. das Befüllen des Mantels mit einem Dielektrikum, kann in mehreren Teilschritten und/oder mit abschnittsweise unterschiedlichen

Dielektrikummaterialien durchgeführt wird.

Das Einfüllen und Verdichten des Dielektrikums kann in mehreren Schritten durchgeführt bzw. mehrmals wiederholt werden. Hierbei ist es möglich, dass unterschiedliche Pulver, Granulate, Glas oder verschiedene Gemische an verschiedenen Positionen innerhalb des Mantels eingebracht werden.

Insbesondere ist es möglich, dass unterschiedliche Dielektrikummaterialien in den Mantel eingebracht und verdichtet werden.

Es ist möglich, dass mindestens an einem Ende des Mantels ein

Dielektrikummaterial verwendet oder eingefüllt wird, das sich von dem restlichen oder hauptsächlich verwendeten oder eingefüllten Dielektrikum unterscheidet.

Ein/das mindestens an einem Ende des Mantels verwendete(s) oder eingefüllte(s) Dielektrikummaterial kann hydrophobe Eigenschaften aufweisen.

Ein/das mindestens an einem Ende des Mantels verwendete(s) oder eingefüllte(s) Dielektrikummaterial kann Bestandteile eines aufschmelzbaren Glases aufweisen. Dieser Bestandteil eines aufschmelzbaren Glases schmilzt vorzugsweise bei mindestens einem Brennvorgang oder bei mindestens einem Sintervorgang an oder auf. Ein/das mindestens an einem Ende des Mantels verwendete(s) oder eingefüllte(s) Dielektrikummaterial kann durch mindestens einen Brennvorgang oder durch mindestens einen Sintervorgang das Ende des Mantels wasserdicht abschließen.

Das Dielektrikummaterial/die Dielektrikummaterialien kann/können mittels mindestens eines Brennvorganges zusammengesintert und verfestigt werden.

Das Dielektrikummaterial/die Dielektrikummaterialien kann/können mittels mindestens eines Brennvorganges an den Mantel angesintert werden.

Es ist möglich, dass im Schritt c) mindestens ein Leiter derart durch den Mantel geführt wird, dass zwei Leiterabschnitte als in Relation zum Mantel freiliegende Leiterabschnitte angeordnet werden. Mit anderen Worten kann der Leiter über beide Enden des Mantels überstehen.

Der mindestens eine Leiter kann nach dem Schritt e) abgelängt werden. Der mindestens eine Leiter kann dabei auf Sollmaß abgelängt werden. Nach einem Hochfahren des Stampfers kann somit der Draht geschnitten werden. Sofern ein Kabel mit einem Thermoelement, das insbesondere aus einem

Thermodrahtpaar gebildet ist, hergestellt werden soll, werden mindestens zwei freiliegende Leiterabschnitte von mindestens zwei durch den Mantel

durchgeführten Leitern an den Leiterenden miteinander verbunden, insbesondere miteinander verschweißt, wobei dabei ein Thermoelement gebildet wird. Es ist möglich, dass nach Schritt d), insbesondere nach Schritt e), ein

Sintervorgang durchgeführt wird, so dass das Dielektrikum verfestigt wird.

Vorzugsweise wird der Sintervorgang bei Temperaturen von 800 °C bis 1.100 °C durchgeführt.

Eine Temperaturmessvorrichtung, insbesondere eine erfindungsgemäße

Temperaturmessvorrichtung, kann dadurch hergestellt werden, dass der mindestens eine Leiter des Kabels, insbesondere der freiliegende Leiterabschnitt durch Punkt- oder Laserschweißen mit dem Sensorelement verbunden wird.

Vorzugsweise ist das Sensorelement mittels eines Anschlussdrahtes mit dem mindestens einen Leiter elektrisch verbunden. Anschließend kann über den Sensor eine Hülse geschoben werden. Die

Schutzhülse ist vorzugsweise mit Schutzmaterial befüllt. Bei dem Schutzmaterial kann es sich um eine isolierende Masse oder um Pulver handeln. Das

Schutzmaterial kann ein Verguss sein. Das Schutzmaterial dient beispielsweise der Fixierung des Sensorelements.

Die Schutzhülse kann mit dem Mantel, insbesondere mit einem rohrförmigen Mantel, verbunden werden. Beispielsweise ist die Schutzhülse mit dem Mantel mittels Punktschweißung (vor)fixiert.

Zum Härten des in der Schutzhülse befindlichen Schutzmaterials kann ein

Sinterprozess durchgeführt werden. Zu einem vollständigen Verbinden der Schutzhülse mit dem Mantel des Kabels kann ein weiterer Schweißvorgang durchgeführt werden. Vorzugsweise wird die Schutzhülse mit dem Mantel des Kabels mittels einer Rundschweißung verbunden.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezug auf die beigefügten schematischen Zeichnungen näher erläutert.

In diesen zeigen :

Fig . 1 ein erfindungsgemäßes Kabel als Teil einer erfindungsgemäßen

Temperaturmessvorrichtung;

Fig. 2a u . 2b Schnittdarstellungen durch den Schutzhülsenbereich einer

Temperaturmessvorrichtung mit erfindungsgemäßem Kabel; und

Fig . 3 eine alternative Ausführungsform eines erfindungsgemäßen

Kabels mit integriertem Thermoelement.

Im Folgenden werden für gleiche und gleichwirkende Teile gleiche Bezugsziffern verwendet. In Fig . 1 ist ein erfindungsgemäßes Kabel 10 als Teil einer erfindungsgemäßen Temperaturmessvorrichtung 60 dargestellt. Das Kabel 10 dient zum Kontaktieren eines Sensors 50. Bei dem Sensor 50 handelt es sich um einen Temperatursensor. Das Kabel 10 umfasst einen Mantel 11, ein Dielektrikum 12 und einen in Fig. 1 erkennbaren Leiter 13. Das Kabel 10 kann auch zwei Leiter 13 umfassen. Im dargestellten Längsschnitt durch das Kabel 10 ist lediglich ein Leiter 13 zu erkennen. Der Leiter 13 ist in dem Mantel 11 derart angeordnet, dass der Leiter 13 von den Mantel 11 mit Hilfe des Dielektrikums 12 räumlich getrennt ist. Der Leiter 13 weist einen ersten freiliegenden Leiterabschnitt 15 und einen zweiten freiliegenden Leiterabschnitt 16 auf. Als freiliegender Leiterabschnitt ist ein derartiger Abschnitt des Leiters 13 zu verstehen, der nicht von einem

Dielektrikum 12 oder dem Mantel 11 umgeben ist. Der erste freiliegende

Leiterabschnitt 15 umfasst einen gebogenen Dehnungsausgleichsabschnitt 20. Der Dehnungsausgleichsabschnitt 20 ist S-förmig ausgebildet.

Der Temperatursensor 50 ist mittels eines Anschlussdrahtes 51 mit dem ersten freiliegenden Leiterabschnitt 15 verbunden. Hierzu ist der Anschlussdraht 51 an der Verbindungsstelle 52 mit dem Leiterende 46 des freiliegenden

Leiterabschnitts 15 verschweißt. Die Temperaturmessvorrichtung 60 umfasst des Weiteren eine Schutzhülse 70, in der der Temperatursensor 50 und die

Verbindungsstelle 52 des Anschlussdrahts 51 mit dem freiliegenden

Leiterabschnitt 15 angeordnet sind . Die Schutzhülse 70 ist mit einem

Schutzmaterial 71 befüllt. Bei dem Schutzmaterial handelt es sich beispielsweise um einen Aluminiumoxid-Verguss. Die Vergussmasse oder die Schutzmasse dient u.a. zur Fixierung der Verbindungsstelle 52. Wie außerdem zu erkennen ist, ist die Schutzhülse 70 nicht vollständig mit einem Schutzmaterial 71 befüllt.

Insbesondere im Bereich des ausgebildeten Dehnungsausgleichsabschnitts 20 ist keine Vergussmasse bzw. kein Schutzmaterial 71 ausgebildet. Somit wird eine Ausdehnung des Dehnungsausgleichsmaterials 20 ermöglicht. Der zweite freiliegende Leiterabschnitt 16 dient zur Verbindung des Kabels 10 mit einer Auswerteeinheit. Beispielsweise kann der zweite freiliegende Leiterabschnitt 16 mit einer Steuereinheit eines Fahrzeugs, insbesondere eines Fahrzeugs mit einem Turbo-Ottomotor, verbunden sein.

Die Fig . 2a und 2b zeigen Schnitte durch den Bereich der Schutzhülse 70 der Temperaturmessvorrichtung 60. Die Fig . 2b ist dabei in etwa eine Vergrößerung der Schutzhülse 70 der Fig. 1. Bei der Fig. 2a handelt es sich um eine um 90 Grad gedrehte Darstellung des Hülsenbereichs. In diesem Zusammenhang wird klar, dass das Kabel 10 zwei Leiter 13 mit freiliegenden Leiterabschnitten 15 und entsprechenden ausgebildeten Dehnungsausgleichsabschnitten 20 aufweist. Der Dehnungsausgleichsabschnitt 20 weist eine die Federwirkung und die Steifigkeit des Dehnungsausgleichsabschnitts 20 optimierende Prägung auf. Die Prägung ist als Plättung ausgebildet. Im Vergleich zu einem runden Leiterquerschnitt weist der freiliegende Leiterabschnitt vier Seiten mit Abflachungen auf. In Fig . 2a ist eine Leiterunterseite 41 zu erkennen. In Fig. 2b sind die

Leiterunterseite 41, die Leiteroberseite 40 sowie eine Seitenfläche 44 zu erkennen. Der Leiterquerschnitt ist somit nahezu rechteckig ausgebildet. Die jeweiligen Seiten 40, 41, 43 und 44 können an den Ecken Abrundungen aufweisen. Die Plättung des Dehnungsausgleichsabschnitts 20 erfolgt durch ein Pressen des freien Leiterabschnitts 15 sowohl in horizontaler als auch in vertikaler Richtung .

In Fig . 2b ist zu erkennen, dass der Dehnungsausgleichsabschnitt 20 im

Wesentlichen S-förmig ausgebildet ist. Die S-Form ist um die Längsachse L leicht verdreht. Der Leiterendenabschnitt 45 des freiliegenden Leiterabschnitts 15 ist im

Wesentlichen L-förmig ausgebildet. Das Leiterende 46 und ein Teil 47 der Form bilden im Wesentlichen eine L-Form. Dabei ist der Abschnitt des Ls, nämlich der Teil des S-förmigen Abschnitts 47, nicht vollständig senkrecht zum Leiterende 46 sondern ist 15 Grad abweichend von der senkrechten Ausrichtung zum Leiterende 46 angeordnet.

Das Leiterende 46 und der Leiteranfang 48 erstrecken sich somit auf einer Parallelen zur Längsachse L.

Die L-Form bewirkt, dass der Temperatursensor 50 mittels des Anschlussdrahtes 51 einfach in Relation zum freiliegenden Leiterabschnitt 15 positionierbar ist und einfach mit dem bereitgestellten Leiterabschnitt 15 verbunden, insbesondere verschweißt werden kann.

Die Prägung des Dehnungsausgleichsabschnitts 20 optimiert die Federwirkung und die Steifigkeit des Dehnungsausgleichsabschnitts 20.

In Fig . 3 ist eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Kabels 10 dargestellt. Der erste Leiter 13 besteht aus einem Material A, wohingegen der zweite Leiter 13' aus einem Material B besteht. Beide Leiter 13, 13' weisen einen ersten freiliegenden Leiterabschnitt 15 sowie einen zweiten freiliegenden

Leiterabschnitt 16 auf. Der jeweils erste freiliegende Leiterabschnitt 15 umfasst einen Dehnungsausgleichsabschnitt 20. Die freiliegenden Leiterabschnitte 15 sind an den Leiterenden 46 miteinander verschweißt und bilden ein Thermoelement 80. Ein derartiges Kabel 10 hat den Vorteil, dass kein zusätzlicher

Temperatursensor als separates Bauteil benötigt wird. Das Thermoelement 80 wirkt in diesem Fall als Temperatursensor.

Ein wie in Fig . 3 dargestelltes Kabel 10 oder ein Kabel 10, wie dieses in Fig. 1 abgebildet ist, kann gemäß dem im Folgenden beschriebenen Verfahren hergestellt werden :

Zunächst wird der Mantel 11 mit einer Länge LI bereitgestellt. Bei dem Mantel 11 kann es sich um einen rohrförmigen Mantel handeln. Es folgt das Bereitstellen mindestens eines Leiters 13 mit der Länge L2. Die Länge L2 ist größer als LI . Mindestens ein Leiter 13 wird zunächst durch den Mantel 11 geführt, so dass mindestens ein Leiterabschnitt als in Relation zum Mantel 11 freiliegender Leiterabschnitt 15 angeordnet wird . Es ist möglich, dass an beiden Enden des Mantels 11 freiliegende Leiterabschnitte 15 und 16 gebildet werden. Anschließend folgt ein Befüllen des Mantels 11 mit einem Dielektrikum 12. Dabei kann insbesondere mineralisches, pulverförmiges und/oder granuliertes

Dielektriummaterial in den Mantel 11 gefüllt werden. Außerdem erfolgt ein Verdichten des Dielektrikums 12.

Das Ausbilden des Dehnungsausgleichsabschnitts 20 im freiliegenden

Leiterabschnitt 15 kann bereits vor der Bereitstellung des mindestens einen Leiters 13 erfolgen. Alternativ oder zusätzlich ist es möglich, dass der

Dehnungsausgleichsabschnitt nach dem Durchführen des mindestens einen Leiters und der Positionierung des Leiters 13 derart, dass ein freiliegender Leiterabschnitt 15 gebildet wird, erfolgt.

Das Ausbilden eines Dehnungsausgleichsabschnitts 20 kann das Ausbilden einer Prägung, insbesondere einer Plättung umfassen. Allerdings ist es möglich, dass zunächst die Grundform des Dehnungsausgleichsabschnitts hergestellt wird und diese Grundform anschließend geprägt, insbesondere geplättet, wird . Zur Verfestigung des Dielektrikums kann ein Sintervorgang, insbesondere bei Temperaturen von 800 °C bis 1.100 °C, durchgeführt werden.

Bezugszeichenliste

10 Kabel

11 Mantel

12 Dielektrikum

13, 13' Leiter

15 Erster freiliegender Leiterabschnitt

16 Zweiter freiliegender Leiterabschnitt

20 Dehnungsausgleichsabschnitt

40 Leiteroberseite

41 Leiterunterseite

43 Seitenfläche

44 Seitenfläche

45 Leiterendenabschnitt

46 Leiterende

47 Teil der S-Form

48 Leiteranfang

50 Temperatursensor

51 Anschlussdraht

52 Verbindungsstelle

60 Temperaturmessvorrichtung

70 Schutzhülse

71 Schutzmaterial

80 Thermoelement

L Längsachse

LI Länge Mantel