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Title:
METHOD FOR PRODUCING PH PROBES
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2004/015408
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method for producing a pH measuring probe, said method consisting of the following steps: (a) an extruded electrode wire protruding out of both sides of the recording device is provided in order to form said recording device: the electrode wire is fixed to the recording device with the first end thereof in order to form the first electrode, a small glass tube is placed over a second end of the electrode wire until it reaches a cavity of the recording device, and the small glass tube and the recording device are fixed to each other; (b) another extruded electrode wire protruding out of both sides of the base plate is provided in order to form a base plate comprising a recess in the shape of the recording device, said other electrode wire being fixed to the base plate with its end protruding out of the same; (c) a casing comprising a first opening in the shape of the base plate and a second opening in the shape of the small glass tube is provided, and the casing and the base plate are sealed to each other in order to form the housing; and (d) the small glass tube is guided through the recess in the base plate, until it protrudes out of an opening in the casing and the recording device is inserted into the base plate.

Inventors:
DERR ANDREAS (DE)
Application Number:
PCT/EP2003/006715
Publication Date:
February 19, 2004
Filing Date:
June 25, 2003
Export Citation:
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Assignee:
TESTO AG (DE)
DERR ANDREAS (DE)
International Classes:
G01N27/36; G01N27/403; (IPC1-7): G01N27/30
Foreign References:
DE10004583A12001-08-16
EP0247535A21987-12-02
US4783250A1988-11-08
US4252124A1981-02-24
Attorney, Agent or Firm:
Schmuckermaier, Bernhard (Mussgnug & Partner Mozartstrasse 8, München, DE)
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Claims:
Patentansprüche :
1. Verfahren zur Herstellung einer Messsonde (1), insbesonde re einer pHMesssonde, bestehend aus einem Gehäuse (3) sowie zwei Elektroden (2, 15) mit den Verfahrensschritten : (a) zur Bildung einer Aufnahmevorrichtung (23) wird ein Kunststoff umspritzter Elektrodendraht (7), der beidsei tig aus der Aufnahmevorrichtung (23) herausragt, bereit gestellt, der Elektrodendraht (7) wird mit seinem ersten Ende (7') an der Aufnahmevorrichtung (23) fixiert, zur Bildung der ersten Elektrode (2) wird ein Glas röhrchen (8) über ein zweites Ende (7'') des Elektro dendrahtes (7) geschoben, bis das Glasröhrchen (8) in Anlage mit einer Aussparung (26) der Aufnahmevorrich tung (23) gelangt, Glasröhrchen (8) und Aufnahmevorrichtung (23) werden miteinander befestigt ; (b) zur Bildung einer Bodenplatte (12), die eine Ausnehmung (17) in Gestalt der Aufnahmevorrichtung (23) aufweist, wird ein weiterer Kunststoff umspritzter Elektrodendraht (15), der beidseitig aus der Bodenplatte (12) herausragt, bereitgestellt, der weitere Elektrodendraht (15) wird mit seinem aus der Bodenplatte (12) herausragenden Ende (15') an der Bodenplatte (12) fixiert ; (c) Eine Ummantelung (11) mit einem erster Öffnung in Gestalt der Bodenplatte (12) und einer zweiten Öffnung (5) in Gestalt des Glasröhrchens (8) wird bereitgestellt, zur Bildung des Gehäuses (3) werden Ummantelung (11) und Bodenplatte (12) miteinander verschlossen ; (d) Das Glasröhrchen (8) wird durch die Ausnehmung (17) in der Bodenplatte (12) geschoben, bis das Glasröhrchen (8) aus einer Öffnung (5) der Ummantelung (11) herausragt und die Aufnahmevorrichtung (23) in Anlage mit der Bodenplat te (12) gelangt.
2. Verfahren nach Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass zur Fixierung des Elektrodendrahtes (7) dieser mit sei nem ersten Ende (7') durch eine in der Aufnahmevorrichtung (23) vorgesehenen Querbohrung (45) geschoben, festgezogen und ein aus der Querbohrung (45) herausragendes Ende (7') abge schnitten wird.
3. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Fixierung des Elektrodendrahtes (7,15) dieser mit seinem ersten Ende (7', 15') in einer eigens in der Boden platte (12) und/oder in der Aufnahmevorrichtung (23) vorgese henen Aufnahmemitteln (56), beispielsweise einer Öse (56), eingefädelt und festgezogen und ein überstehendes Ende abge schnitten wird.
4. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verschließen von Ummantelung (11) und Bodenplatte (12) mittels UltraschallSchweißen erfolgt.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine doppelte Schweißnaht (57,58) hergestellt wird.
6. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Verschließen von Bodenplatte (12) und Ummante lung (11) eine ElektrolytFlüssigkeit, insbesondere eine Po lymerprotolytlösung, in das Gehäuse (3) gefüllt wird.
7. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bildung der ersten Elektrode (2,47) eine Elektro lytFlüssigkeit, insbesondere eine Polymerprotolytlösung, in das Glasröhrchen (32) gefüllt wird.
8. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmevorrichtung (23) an ihrem der Aussparung (26) gegenüberliegenden Ende eine an seiner Außenfläche ver laufende Nut (44) aufweist, in die der Elektrodendraht (7) eingelegt wird.
9. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmevorrichtung (23) Außennuten (40) und/oder Innennuten aufweist, in die ein Elastomer zur Erzeugung von Gumminasen (41,43) zum Abdichten und Fixieren der ersten Elektrode (2) eingespritzt wird.
10. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmevorrichtung (23) eine zentrische Ausnehmung (26) aufweist, in die ein Elastomer zur Erzeugung eines Gum mipuffers (42) zum Abpuffern und Abdichten der ersten Elekt rode (2) eingespritzt wird.
11. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine zwischen Aufnahmevorrichtung (23) und Bodenplatte (12) gebildete Nut (60) durch einen ORing (61) abgedichtet wird und durch eine Fixierschraube (62) oder ein Einrastmit tel verschlossen wird.
12. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Fixierung der ersten Elektrode (2) und/oder der zweiten Elektrode (15) diese am Gehäuse (3) angeklebt, ange schweißt oder mit dem Gehäuse (3) umspritzt werden.
13. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bildung eines Temperatursensors in der Bodenplatte (12) ein Röhrchen (50) mit Kunststoff (51) überzogen wird, eine Wärmeleitpaste in eine Spitze des Röhrchen (50) gefüllt wird und anschließend ein doppeladriger Draht (52), vorzugs weise ein NTCDraht (52), in das Innere des Röhrchen (50) eingeführt wird, wobei die beiden aus dem Röhrchen (50) her ausragenden Enden des Drahtes (52) mit Kontaktstiften (55) verlötet werden.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der Bodenplatte (12) eine Ausnehmung (54) zur Aufnahme einer Kontaktplatte (53) vorgesehen ist und die Kon taktstifte (55) in die in der Ausnehmung (54) angeordneten Kontaktplatte (53) gesteckt werden.
15. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die innerhalb des Gehäuses (3) angeordneten Teile (7'') des Elektrodendrahtes (7,15) zumindest teilweise chloriert werden.
16. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die von außerhalb des Gehäuses (3) zugänglichen Teile (7', 15') des Elektrodendrahtes (7,15) zumindest teilweise vergoldet werden.
17. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bodenplatte (12) und/oder die Ummantelung (11) und/oder die Aufnahmevorrichtung (23) durch Einlegen in ein Werkzeug und durch Umspritzen mit Kunststoff hergestellt wer den.
Description:
VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG VON PH-SONDEN Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstel- lung einer pH-Sonde.

Derartige Sonden können beispielsweise pH-Messsonden zur Mes- sung des pH-Wertes einer Flüssigkeit oder von Lebensmitteln, wie z. B. Fleisch, sein und beispielsweise in tragbaren Mess- geräten eingebaut sein. In der einfachsten Ausgestaltung wei- sen solche Messsonden zwei in einem Gehäuse angeordnete E- lektroden auf. Üblicherweise ist zwischen der ersten Elektro- de und dem Gehäuse eine Kammer gebildet, in der eine, bei- spielsweise aus einem Polymerprotolytgel ausgebildete, zweite Elektrode untergebracht ist.

Bei der Herstellung solcher Messsonden kommt es darauf an, dass die innere Elektrode hochohmig gegenüber der äußeren Elektrode ist und dass möglichst kein Flüssigkeitsaustausch der Messflüssigkeit der ersten Elektrode gegenüber der Mess- flüssigkeit der zweiten Elektrode stattfinden kann. Für sol- che Polymerelektrolyt-Messsonden sind im wesentlichen zwei unterschiedliche Konstruktionen bekannt : Einerseits gibt es Messsonden, die vollständig aus Glas sind, andererseits exis- tieren auch Messsonden aus Kunststoff, bei der aber die inne- re Elektrode in einem Glasröhrchen angeordnet ist. Der Aufbau und die Funktionsweise dieser wird nachfolgend kurz erläu- tert.

Bei der Herstellung von Glaselektroden werden zunächst zwei Elektrodenkammern durch Glasbläserei hergestellt, wobei die innere Elektrode durch eine pH-Glasmembran verschlossen ist und die äußere Elektrode in einer Elektrodenkammer angeordnet ist, die auf das verschlossene Ende der inneren Elektrode aufgeschmolzen wird. Dadurch entsteht gewissermaßen ein dop- pelwandig ausgebildeter Glasbecher.

In die Kammer der inneren Elektrode wird flüssiges Elektrolyt eingegossen. Die innere Kammer wird mit einem Schaumstoffzy- linder verschlossen und durch den Schaumstoffzylinder, der als Pfropfen die innere Kammer verschließt, wird ein Silber- draht gestochen und bis zum Elektrodenboden geschoben. Zur weiteren Abdichtung der inneren Kammer wird Silikon in den hinteren Bereich des Glasröhrchens eingespritzt. Die so vor- montierten Messsonden müssen anschließend ein paar Stunden aushärten, um den Silberdraht in der inneren Kammer zu fixie- ren.

Der Silberdraht der inneren Elektrode wird nun mit einer Ko- axialleitung verbunden, wobei aus Schirmungsgründen darauf geachtet werden muss, dass das verlötete Ende des Silberdrah- tes zusammen mit der inneren Isolierung der Koaxialleitung in das Glasröhrchen der inneren Elektrode eintaucht. Da aufgrund des geringen Durchmessers des Glasröhrchens in seinem Innen- raum nicht gelötet werden kann, muss typischerweise in das aus dem Glasröhrchen herausragende Ende des Silberdrahtes ei- ne Wendel in Form einer mechanischen Feder oder Spirale gewi- ckelt werden. Nach dem Löten wird dieses, das Ende des Sil- berdrahtes bildende Wendel beim Einschieben einer Isolation durch die Isolation zusammengedrückt.

Die Kammer der äußeren Elektrode wird in gleicher Weise mit einem Schaumstoff verschlossen und über ein Silikonmaterial abgedichtet. Für die Zugentlastung des Elektrodenstiftes wird eine Kunststoffkappe auf das Ende der Sonde geschoben und mit einem Kleber, typischerweise einem 2-Komponenten Epoxydharz, vergossen. Unter Vakuum wird in die äußere Kammer der Mess- sonde ein Polymerelektrolyt gefüllt.

Die Fertigung solcher Glaselektroden ist aufgrund der Viel- zahl unterschiedlicher Herstellungsschritte außerordentlich aufwendig. Erschwerend kommt hinzu, dass aufgrund des Materi- als der Glaselektrode sowie des geringen zur Verfügung ste-

henden Raumes während der Montage der Glaselektroden sehr viele komplizierte Fertigungsschritte erforderlich sind, die eine automatisierte Fertigung mit einer zufrieden stellenden Ausbeute kaum zulassen. Problematisch ist hier insbesondere die Verwendung der Glasröhrchen, da die Montage der unter- schiedlichen Komponenten häufig innerhalb der bruchempfindli- chen Glaselektroden oder zumindest in deren unmittelbarer Nä- he stattfindet. Dies verhindert in den häufigsten Fällen den Einsatz von Fertigungsmaschinen zur Automatisierung des Her- stellungsprozesses. Das bedeutet jedoch gleichermaßen, dass aufgrund der Vielzahl unterschiedlicher Fertigungsprozesse und der Notwendigkeit, diese weitestgehend manuell vorzuneh- men, die entsprechenden Glasmesssonden sehr teuer in der Her- stellung sind.

Mithin besteht somit der Bedarf, Messsonden für Messgeräte bereitzustellen, die ohne Einschränkung ihrer Funktionalität konstruktiv einfacher und damit kostengünstiger in der Her- stellung sind.

Sehr viel einfacher als die eben beschriebenen Messsonden aus Glas lassen sich Kunststoffmesssonden herstellen. Der Aufbau einer solchen Kunststoffmesssonde ist beispielsweise in dem deutschen Patent DE 100 04 583 C2 beschrieben.

Grundsätzlich sind für die Herstellung solcher Kunststoffson- den im wesentlichen die gleichen Herstellungsschritte wie zur Herstellung einer Messsonde aus Glas erforderlich. Da hier einerseits die teure Glasbläserei zur Herstellung der Glasum- mantelung der Elektrode entfallen kann, können einige Her- stellungsschritte durch Automation vereinfacht werden. Nichts desto Trotz ist es auch hier erforderlich, eine Vielzahl von Herstellungsschritten manuell vorzunehmen, die die Kunst- stoffmesssonde unerwünschterweise verteuern.

Wie bereits in der DE 100 04 583 C2 beschrieben sind Kunst- stoffsonden gegenüber Glassonden sehr viel robuster, jedoch

sind sie insbesondere in Axialrichtung sehr stoßempfindlich.

Darüber hinaus ist es insbesondere für die Wirtschaftlichkeit einer Messsonde erforderlich, dass von Zeit zu Zeit die E- lektrolytflüssigkeit im Inneren der Messsonde nachgefüllt wird oder ausgetauscht wird. Dies ist allerdings bei Messson- den aus Kunststoff nicht oder wenig zufriedenstellend mög- lich. Darüber hinaus zeichnen sich Glasmesssonden gegenüber Kunststoffmesssonden dadurch aus, dass sie auch dann verwen- det werden können, wenn hohe hygienische Anforderungen er- füllt werden müssen oder wenn beispielsweise das Messmedium eine sehr hohe Temperatur aufweist. In beiden Fällen eignen sich Glassonden wegen der geringen Ausgasung von Fremdstoffen und wegen der hohen thermischen Stabilität sehr viel besser als Kunststoffmesssonden.

Ausgehend davon liegt der vorliegenden Erfindung daher die Aufgabe zugrunde, hochwertige Messsonden möglichst ohne Ver- wendung von Klebe-und Vergussvorgänge herzustellen. Eine weitere Aufgabe besteht darin, ein möglichst einfaches, wei- testgehend automatisierbares Verfahren zur Herstellung hoch- wertiger Sonden bereitzustellen. Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren zur Her- stellung einer Messsonde zu schaffen, durch welches es mög- lich ist, dass die Messsonde nach der Herstellung wieder ge- öffnet werden kann.

Diese Aufgaben werden erfindungsgemäß durch ein Verfahren zur Herstellung einer Messsonde mit den Merkmalen des Patentan- spruchs 1 gelöst.

Demgemäß ist ein Verfahren zur Herstellung einer Messsonde, insbesondere einer pH-Messsonde, bestehend aus einem Gehäuse sowie zwei Elektroden mit den folgenden Verfahrensschritten vorgesehen : (a) zur Bildung einer Aufnahmevorrichtung wird ein Kunststoff umspritzter Elektrodendraht, der beidseitig aus der Auf- nahmevorrichtung herausragt, bereitgestellt, der Elektro-

dendraht wird mit seinem ersten Ende an der Aufnahmevor- richtung fixiert, zur Bildung der ersten Elektrode wird ein Glasröhrchen über ein zweites Ende des Elektroden- drahtes geschoben, bis das Glasröhrchen in Anlage mit ei- ner Aussparung der Aufnahmevorrichtung gelangt, Glasröhr- chen und Aufnahmevorrichtung werden miteinander befes- tigt ; (b) zur Bildung einer Bodenplatte, die eine Ausnehmung in Gestalt der Aufnahmevorrichtung aufweist, wird ein weite- rer Kunststoff umspritzter Elektrodendraht, der beidsei- tig aus der Bodenplatte herausragt, bereitgestellt, der weitere Elektrodendraht wird mit seinem aus der Boden- platte herausragenden Ende an der Bodenplatte fixiert ; (c) Eine Ummantelung mit einem erster Öffnung in Gestalt der Bodenplatte und einer zweiten Öffnung in Gestalt des Glasröhrchens wird bereitgestellt, zur Bildung des Gehäu- ses werden Ummantelung und Bodenplatte miteinander ver- schlossen ; (d) Das Glasröhrchen wird durch die Ausnehmung in der Boden- platte geschoben, bis das Glasröhrchen aus einer Öffnung der Ummantelung herausragt und die Aufnahmevorrichtung in Anlage mit der Bodenplatte gelangt.

Die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Idee besteht darin, den Silberdraht für die innere Elektrode direkt, d. h. ohne ein zusätzliches Verlöten und ohne Bereitstellung einer zusätzlichen Leitung, direkt vom Inneren des Glasröhrchens nach außen zu führen und dort zu fixieren. Der Silberdraht wird dann so bearbeitet, dass er gleichermaßen den Außenkon- takt der Messelektrode bildet. Der besondere Vorteil des er- findungsgemäßen Verfahrens besteht darin, dass ein aufwendi- ges Verlöten einer von außen zugeführten Leitung und ein Ver- drillen des Silberdrahtes nicht mehr erforderlich ist. Jede Kammer für eine Elektrode wird vorteilhafterweise separat hergestellt. Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird ferner ein sehr hochwertiger Kontakt bereitgestellt, für den im Ver-

gleich zu bekannten Herstellungsverfahren deutlich weniger Arbeitsschritte erforderlich sind.

Für eine Endmontage ist es dann nur noch erforderlich, dass die beiden Elektroden ineinander geschoben und durch ein Elektrolyt aufgefüllt werden.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen sowie der Beschreibung un- ter Bezugnahme auf die Zeichnung entnehmbar.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in den Figuren der Zeichnung angegebenen Ausführungsbeispiele näher erläutert.

Es zeigt dabei : Figur 1 eine schematische Querschnittsdarstellung eines ers- ten Messmoduls ; Figur 2 anhand von Teilbildern (1)- (10) ein erstes erfin- dungsgemäßes Verfahren zur Herstellung eines Messmo- duls entsprechend Figur 1 ; Figur 3 eine schematische Querschnittsdarstellung eines zweiten Messmoduls ; Figur 4 anhand von Teilbildern (1)- (4) ein zweites erfin- dungsgemäßes Verfahren zur Herstellung eines Messmo- duls entsprechend Figur 3.

In allen Figuren der Zeichnung sind gleiche bzw. funktions- gleiche Elemente-sofern nichts anderes angegeben ist-mit gleichen Bezugszeichen versehen worden.

Figur 1 zeigt in einer schematischen Querschnittsdarstellung eine mit Bezugszeichen 1 bezeichnete Messvorrichtung. Die Messvorrichtung 1 ist hier als pH-Messmodul zur Messung des pH-Wertes von Flüssigkeiten, Lebensmitteln, Abwässern und

dergleichen ausgebildet. Das Messmodul 1 kann Bestandteil ei- nes in Figur 1 nicht dargestellten Messgerätes sein oder das Messgerät selbst sein. Das Messmodul 1 weist eine langge- streckte erste Elektrode 2 und ein die erste Elektrode 2 we- nigstens teilweise umgebendes Gehäuse 3 auf. Eine Messspitze 4 der ersten Elektrode ragt aus einer eigens dafür vorgesehe- nen Öffnung 5 am oberen Ende 6 des Gehäuses 3 heraus.

Das Gehäuse 3 setzt sich aus einer Ummantelung 11 sowie einer Bodenplatte (Trägerplatte) 12 zusammen. Ummantelung 11 und Bodenplatte 12 bestehen vorzugsweise aus einem mehr oder we- niger elastischen Kunststoff. Das Gehäuse 3 ist, mit Ausnahme eines nicht dargestellten Einlasses für die Messflüssigkeit und der Öffnung 5, nach außen hin dicht verschlossen. Zusätz- lich oder alternativ kann das Gehäuse 3 an seinem oberen Ende 6 eine ebenfalls nicht dargestellte Schutzhülle aufweisen, welche das Messmoduls 1 nach außen hin, beispielsweise gegen mechanische Belastung, Feuchtigkeit oder dergleichen, schützt.

Die erste Elektrode 2 enthält einen Silberdraht 7, der in ei- ner vorteilhaften Ausgestaltung teilvergoldet ist, sowie eine Ummantelung aus Glas, die zumindest im Bereich der Messspitze 4 ein den Silberdraht 7 umgebendes Glasröhrchen 8 bildet. Das Glasröhrchen 8 enthält eine gängige Elektrolytflüssigkeit und ist nach außen hin abgedichtet. Die erste Elektrode 2 ist an ihrem zur Bodenplatte 12 gerichteten Ende 13 beispielsweise durch Einkleben in die Bodenplatte 12 mit dieser fest verbun- den, während ihr anderes Ende im Bereich der Messspitze 4 aus der Ummantelung 11 herausragt.

Die Bereiche zwischen der ersten Elektrode 2 und dem Gehäuse 3 definieren eine Kammer 14. Das Messmodul 1 weist ferner ei- ne zweite, als Silberelektrode ausgebildet Elektrode 15 auf, die mit der Bodenplatte 12 verbunden ist und die in die Kam- mer 14 hineinragt. Die Kammer 14 ist vorteilhafterweise mit einer Polymerprotolytlösung gefüllt. Die erste Elektrode 2

bildet somit die innere Elektrode und die zweite Elektrode 15 die äußere Elektrode. Der Silberdraht 7 der inneren Elektrode 2 ist somit in einer inneren Kammer 16 und die äußere Elekt- rode 15 in einer äußeren Kammer 14 angeordnet.

Die Bodenplatte 12 weist eine Aussparung 17 auf, die der Auf- nahme der ersten Elektrode 2 dient. Dabei ist das Ende 13 der ersten Elektrode 2 mehr oder weniger formschlüssig in diese Aussparung 17 eingefügt und durch geeignete Mittel, bei- spielsweise Dichtringe, Einrastvorrichtungen, Klebstoffe, etc., fixiert.

Die Bodenplatte 12 weist ferner an ihrer Außenseite elektri- sche Kontaktflächen 18,19 auf. Die erste und die zweite Elektrode 2,15 sind mit diesen Kontakten 18,19 elektrisch leitend verbunden.

Zusätzlich weist das Gehäuse 3 an seinem oberen Ende 6 Schutzstege 20 zum Schutz der Messspitze 4 auf. Die Messspit- ze 4 kann aus diesem Grunde abgerundet sein. Das Messmodul 1 ist hier besonders gut für Messungen in Flüssigkeiten geeig- net und findet daher vorteilhaft Verwendung in Labormessgerä- ten.

Zusätzlich ist in Figur 1 ein zur Messspitze 4 hin spitz zu- laufendes Röhrchen 50 vorgesehen, welches einerends mit der Bodenplatte 12 fest verbunden ist und welches andererends im Bereich 6 aus dem Gehäuse 3 herausragt. Dieses spitze Röhr- chen 50, welches typischerweise aus rostfreien Stahl besteht, enthält einen Temperatursensor und dient der Temperaturbe- stimmung des Messguts.

Ein Messmodul 1 gemäß Figur l funktioniert wie folgt : Für eine Messung wird die Messsonde 1 in ein nicht darge- stelltes Messgut eingebracht. Mittels geeigneter, hier nicht näher dargestellter Maßnahmen, beispielsweise einem Diaphrag-

ma im Öffnungsbereich des Messmoduls 1, gelangt Flüssigkeit des Messguts in den Bereich zwischen der ersten und der zwei- ten Elektrode 2,15. Je nach pH-Wert des zu messenden Messgu- tes entsteht ein Potentialgefälle zwischen den beiden Elekt- roden 2,15, welches an den Kontakten 18,19 abgreifbar ist.

Die so abgegriffene Spannung ist ein Maß für den pH-Wert.

Nachfolgend wird anhand von Teilbildern (1)- (10) der Figur 2 ein vorteilhaftes Verfahren zur Herstellung des pH- Messmoduls 1 entsprechend Figur 1 beschrieben. Die nachfol- gende Nummerierung entspricht den entsprechenden Teilbildern in Figur 2 : 1. Ein Silberdraht 7, der in einem hinteren Bereich 7' vergoldet ist, wird bereitgestellt. Der vergoldete Be- reich 7'des Silberdrahtes 7 wird abgewinkelt. Der teil- vergoldete Silberdraht 7 wird mit der vergoldeten Seite nach außen in ein (nicht dargestelltes) Werkzeug gelegt und mit einem Kunststoffmaterial umspritzt, so dass die Aufnahmevorrichtung 23 gebildet wird.

2. Die Aufnahmevorrichtung 23 wird anschließend in ein weiteres Werkzeug zur Erzeugung von Dichtungen 41,42, 43 eingelegt. Zu diesem Zweck weist die Aufnahmevorrich- tung 23 an ihrer Außenfläche Nuten 40 auf. In diese Nu- ten 40 wird ein Elastomer zur Bildung von Dichtnasen 41 eingespritzt. Die Aufnahmevorrichtung 23 weist ferner eine zentrische Aussparung 26 auf, aus der der Silber- draht 7 herausragt. Im Bereich der Aussparung 26 sowie am oberen Ende der Aussparung 26 wird ebenfalls ein E- lastomer zur Bildung eines Gummipuffers 42 sowie einer Innendichtung 43 eingespritzt.

3. Die Aufnahmevorrichtung 23 weist ferner an ihrem der Aussparung 26 gegenüberliegenden Ende eine an der Außen- fläche der Aufnahmevorrichtung 23 verlaufende Nut 44 auf. In diesem Bereich der Aufnahmevorrichtung 23 ist

außerdem eine durchgehende Querbohrung 45 vorgesehen.

Zur Fixierung des Silberdrahtes 7 wird dieser mit seinem Bereich 7'durch die Querbohrung 45 geschoben und fest- gezogen, so dass der Draht 7'fest in der Nut 44 an- liegt.

4. Ein überstehendes Ende des Silberdrahtes 7', welches aus der Querbohrung 45 herausragt, wird abgeschnitten.

Der aus der Aussparung 26 herausragende Bereich 7''des Silberdrahtes 7 wird-vorzugsweise 20 Minuten lang- chloriert.

5. Ein Glasröhrchen 8 zur Bildung der ersten Elektrode 2 wird bereitgestellt. In das Glasröhrchen 8 wird zunächst eine Elektrolytflüssigkeit gefüllt. Anschließend wird das Glasröhrchen 8 mit seinem nach einer Seite offenen Ende in die Aussparung 26 der Aufnahmevorrichtung 23 ge- schoben. Über die Innendichtung 43 sowie den Gummipuffer 42 werden das Glasröhrchen 8 und die Aufnahmevorrichtung 23 gegeneinander fixiert und die gesamte Anordnung nach außen hin abgedichtet. Der Silberdraht 7 wird dabei in die innere Kammer 16 des Glasröhrchens 8 mit der darin enthaltenen Elektrolytflüssigkeit geschoben.

6. Der Silberdraht 15 der zweiten Elektrode 15 sowie ein Edelstahlrohr 50 für den Temperatursensor werden in ein weiteres Werkzeug eingelegt und mit einem Kunststoff ge- eignet umspritzt. Dabei wird die Bodenplatte 12 gebil- det. Nach dem Umspritzen ragen der Silberstift 15 sowie das Edelstahlrohr 50 aus der Bodenplatte 12 heraus. An- schließend wird der Silberdraht 15 mit seinem aus der Bodenplatte 12 herausragenden Ende 15'chloriert.

Das Edelrohr 50 ist zusätzlich oder alternativ an seiner Außenfläche mit einem Kunststoff 51 überzogen.

7. Zur Bildung des Temperatursensors wird eine gängige Wärmeleitpaste in eine Spitze des Edelstahlrohres 50 ge- füllt. Anschließend wird ein doppeladriger NTC-Draht 52 (negativer Temperaturkoeffizient) in das Innere des Edelstahlröhrchens 50 eingeführt. Die beiden Enden des NTC-Drahtes 52 ragen auf der Seite der Bodenplatte 12 aus dem Röhrchen 50 heraus. Im Bereich der Bodenplatte 12 wird eine Kontaktplatte 53 durch Umspritzen erzeugt.

Zu diesem Zweck weist die Bodenplatte 12 vorteilhafter- weise eine Ausnehmung 54 auf, in die die Kontaktplatte 53 fest eingesteckt oder eingerastet wird. Die Kontakt- platte 53 weist zwei durch die Kontaktplatte 53 durchge- hende Kontaktstifte 55 auf, die in einem dem Edelstahl- rohr 50 zugewandten Bereich mit den aus diesem herausra- genden NTC-Drahtenden 52 verlötet sind.

Der Silberdraht 15 der zweiten Elektrode 15 wird an sei- nem aus der Bodenplatte 12 herausragenden Ende in einer eigens in der Bodenplatte 12 vorgesehenen Aufnahmevorrichtung 56, beispielsweise eine Öse, eingefädelt. Der Silberdraht 15 ist dort somit fest fixiert. Außerdem bildet der Silberdraht 15 dort eine Kontaktfläche 19. Das überstehende Ende des Silberdrahtes 15 wird wiederum abgeschnitten.

8. Die Ummantelung 11 der Messsonde 1 wird in einem geeig- net ausgebildeten Werkzeug durch Umspritzen hergestellt.

Anschließend wird die Bodenplatte 12 mit dem Temperatur- sensor sowie der zweiten Elektrode 15 in das Innere 14 der Ummantelung 11 geschoben. Das nach außen hin offene Ende der Ummantelung 11 wird anschließend mit den ent- sprechenden Bereichen der Bodenplatte 12, beispielsweise mittels Ultraschall, verschweißt und so verschlossen.

Vorteilhafterweise ist hier eine doppelte Schweißnaht 57, 58 vorgesehen, die ein späteres Herausfließen der Polymerprotolytflüssigkeit verhindern soll. In den ver- größerten Teilansichten (8a) - (8c) ist ein entsprechen-

des Schweißverfahren zur Herstellung der beiden Schweiß- nähte 57,58 anhand von drei Schritten verdeutlicht.

Alternativ wären selbstverständlich auch andere Verbin- dungsmöglichkeit-wie zum eine Einrastverbindung, ein Gewinde oder dergleichen-denkbar, wenngleich das Ult- raschallverschweißen gepaart mit einer doppelten Schweißnaht 57,58 (siehe (8a)- (8c)) ein besonders be- vorzugtes Verfahren ist.

9. Die Bodenplatte 12 weist eine Öffnung 17 auf, durch die die erste Elektrode 2 durchsteckbar und die Aufnahmevor- richtung 23 formschlüssig einlegbar ist. Die Elektrode 2 samt Aufnahmevorrichtung 23 wird dabei durch diese Öff- nung 17 durchgeschoben, bis die erste Elektrode 2 am an- deren Ende des Gehäuses 3 aus der Öffnung 5 der Ummante- lung 11 herausragt. Die in den Außennuten 40 der Aufnah- mevorrichtung 23 angeordneten Gumminasen 41 gewährleis- ten ein Abdichten und Fixieren der ersten Elektrode 2 bzw. der Aufnahmevorrichtung 23 in der dafür vorgesehe- nen Ausnehmung 17 der Bodenplatte 12.

10. Nach dem Einschieben der ersten Elektrode 2 samt Bo- denplatte 12 ergibt sich in einem äußeren Bereich der Ausnehmung 17 eine zwischen der Aufnahmevorrichtung 23 und der Bodenplatte 12 gebildete Nut 60. In diese Nut 60 wird zunächst ein O-Ring 61 zur Abdichtung eingelegt.

Anschließend wird eine Fixierschraube 62 in ein eigens in der Bodenplatte 12 oder der Aufnahmevorrichtung 23 vorgesehenes Gewinde eingedreht. Alternativ wäre es auch denkbar, statt einer Stellschraube 62 ein anderes Ver- schlussmittel, beispielsweise ein Einrastmittel, vorzu- sehen.

11. Abschließend wird durch eine eigens zu diesem Zweck im Gehäuse 3 des Messmoduls 1 vorgesehene Öffnung (in Figur

2 nicht dargestellt) die Polymerprotolytlösung in die äußere Kammer 14 eingefüllt.

Figur 3 zeigt ein zweites Beispiel eines erfindungsgemäß her- gestellten Messmoduls 1. Im Unterschied zum Ausführungsbei- spiel in Figur 1 zeichnet sich das Messmodul 1 in Figur 3 durch einen einfacheren, konstruktiv kompakteren Aufbau aus.

Im Bereich der Bodenplatte 12 ist die Dichtvorrichtung weni- ger aufwendig ausgestaltet. Hier ist lediglich eine Einrast- vorrichtung vorgesehen.

Ferner wurde auf einen Temperatursensor 50 verzichtet.

Darüber hinaus weist das Gehäuse 3 auch keine Schutzstege 20 zum Schutz der Messspitze 4 auf. Die Messspitze 4 ist hier zum vorderen Ende 6 hin spitz zulaufend ausgebildet und ist damit geeignet zum Einstechen in ein festes Messgut, zum Bei- spiel Fleisch.

Vorteilhafterweise ist das Messmodul 1 aus Stabilitäts-, Dichte-und Hygienegründen mit einer nicht dargestellten elastischen Schutzhülle ausgestattet.

Figur 4 zeigt anhand von Teilbildern (1)- (4) ein zweites erfindungsgemäßes Verfahren zur Herstellung eines Messmoduls 1 entsprechend Figur 3. Das Verfahren zur Herstellung des Messmoduls 1 entspricht hier im wesentlichen dem anhand von Figur 2 beschriebenen Verfahren. Daher wurden in Figur 4 le- diglich einige Prozessschritte exemplarisch herausgegriffen : Die Verfahrensschritte (1)- (4) unterscheiden sich von den Schritten (1)- (5) im wesentlichen dadurch, dass die Aufnah- mevorrichtung 23 in Figur 4 sehr viel einfacher ausgebildet ist. Insbesondere fehlen hier die Dichtnasen 41, der Gummi- puffer 42 sowie die Innendichtung 43. In die Nut 40 ist hier lediglich ein einfacher O-Ring 46 vorgesehen. Dafür ist die Aufnahmevorrichtung 23 elastisch ausgebildet. Beim Einschie-

ben des Glasröhrchen 8 in die Ausnehmung 26 kommt es somit zu Reibungskräfte, über die das Glasröhrchen 8 und die Ausneh- mung 26 gegeneinander fixiert werden.

Im Unterschied zu Figur 2 wird hier auf die Herstellung des Temperatursensors 50 (Schritte (6) und (7)) verzichtet.

Zusammenfassend kann festgestellt werden, dass durch das neue Verfahren auf sehr viel einfachere Weise ein Messmodul 1 her- stellbar ist, bei dem trotz weitergehender Automatisierung des Herstellungsprozesses die bisherige Problematik der Bruchgefahr des Glasröhrchens 50 während der Herstellung mi- nimiert werden konnte.

Die vorliegende Erfindung wurde anhand der vorstehenden Aus- führungsbeispiele so dargestellt, um das Prinzip der Erfin- dung und dessen praktische Anwendung bestmöglichst darzule- gen, jedoch lässt sich das erfindungsgemäße Verfahren selbst- verständlich geeignet abwandeln.

Bezugszeichenliste 1 Messvorrichtung, Messmodul, Messgerät, pH- Messsonde 2 erste Elektrode 3 Gehäuse 4 Messspitze 5 Öffnung 6 oberes Ende des Gehäuses 7, 7', 7" Silberdraht 8 Glasröhrchen 11 Ummantelung 12 Bodenplatte, Trägerplatte 13 Ende der ersten Elektrode 14 (äußere) Kammer 15, 15' zweite Elektrode, Silberelektrode 16 (innere) Kammer 17 Öffnung, Aussparung 18, 19 Kontaktflächen 20 Schutzstege 23 Aufnahmevorrichtung 26 Aussparung 40 Nut 41 Dichtnase 42 Gummipuffer 43 Innendichtung 44 Nut 45 Querbohrung 46 O-Ring 50 Röhrchen für den Temperatursensor 51 Kunststoff 52 NTC-Draht 53 Kontaktplatte

54 Ausnehmung 55 Kontaktstifte 56 Aufnahmevorrichtung 57,58 Schweißnähte 59 Einrastvorrichtung 60 Nut 61 O-Ring 62 Fixierschraube, Stellschraube