DE102023201896A1 - Method for producing a sensor assembly, sensor assembly and tank valve with sensor assembly - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Sensorbaugruppe (1), insbesondere einer Temperatursensorbaugruppe, mit einem Anschlussdrähte (2) aufweisenden Sensorelement (3) zum Einsetzen in eine Bohrung (4) eines Ventilblocks (5), umfassend die Schritte(a) Verbinden der Anschlussdrähte (2) im Bereich ihrer freien Enden mit Kontaktelementen (6), beispielsweise in Form von Leiterbahnen, zur Ausbildung eines Steck-, Streif- oder Schleifkontakts,(b) Ausbilden einer die Anschlussdrähte (2) zumindest abschnittsweise ummantelnden Umspritzung (7) mit einem umlaufenden Absatz (8), so dass ein erster Umspritzungsabschnitt (7.1) mit einer definierten Länge (L1) zum Einsetzen in eine Sensorhülse (9) und ein zweiter Umspritzungsabschnitt (7.2) mit einer definierten Länge (L2) zum Einsetzen in die Bohrung (4) des Ventilblocks (5) ausgebildet werden,(c) Einsetzen des Sensorelements (3) und des ersten Umspritzungsabschnitts (7.1) in die Sensorhülse (9), so dass der Absatz (8) zur Anlage an der Sensorhülse (9) gelangt.Die Erfindung betrifft ferner eine Sensorbaugruppe (1) sowie ein Tankventil mit einer erfindungsgemäßen Sensorbaugruppe (1).The invention relates to a method for producing a sensor assembly (1), in particular a temperature sensor assembly, with a sensor element (3) having connecting wires (2) for insertion into a bore (4) of a valve block (5), comprising the steps of (a) connecting the connecting wires (2) in the region of their free ends to contact elements (6), for example in the form of conductor tracks, to form a plug-in, touch or sliding contact, (b) forming an overmolding (7) which encases the connecting wires (2) at least in sections and has a circumferential shoulder (8), so that a first overmolding section (7.1) with a defined length (L1) for insertion into a sensor sleeve (9) and a second overmolding section (7.2) with a defined length (L2) for insertion into the bore (4) of the valve block (5) are formed, (c) inserting the sensor element (3) and the first overmolding section (7.1) into the sensor sleeve (9), so that the shoulder (8) comes to rest on the sensor sleeve (9).The invention further relates to a sensor assembly (1) and a tank valve with a sensor assembly (1) according to the invention.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Sensorbaugruppe, insbesondere einer Temperatursensorbaugruppe. Ferner betrifft die Erfindung eine Sensorbaugruppe, insbesondere eine Temperatursensorbaugruppe, für ein Tankventil sowie ein Tankventil mit einer erfindungsgemäßen Sensorbaugruppe.The invention relates to a method for producing a sensor assembly, in particular a temperature sensor assembly. The invention further relates to a sensor assembly, in particular a temperature sensor assembly, for a tank valve and a tank valve with a sensor assembly according to the invention.
Bevorzugter Anwendungsbereich sind Brenngastanks, beispielsweise Wasserstoff- oder Erdgastanks, in die ein Tankventil mit einem Sensor, insbesondere mit einem Temperatursensor, eingesetzt ist.The preferred area of application is fuel gas tanks, for example hydrogen or natural gas tanks, in which a tank valve with a sensor, in particular with a temperature sensor, is inserted.
Stand der TechnikState of the art
Ein Tankventil für einen Brenngastank dient in der Regel der Entnahme von Brenngas aus dem Brenngastank sowie dem Befüllen des Brenngastanks mit Brenngas. Hierzu sind in das Tankventil mehrere Ventile integriert, so dass es sich bei dem Tankventil nicht um ein einzelnes Ventil, sondern um eine Ventilbaugruppe handelt. Zum Erfassen der Temperatur im Brenngastank, kann ferner ein Temperatursensor in das Tankventil integriert sein. Damit der Temperatursensor innerhalb des Brenngastanks zu liegen kommt, wird er üblicherweise in einen Verbindungsabschnitt eines Ventilblocks des Tankventils integriert, welcher zur Verbindung mit dem Brenngastank in diesen eingesetzt wird. Über den Verbindungsabschnitt können dann die elektrischen Anschlüsse des Temperatursensors aus dem Brenngastank herausgeführt werden, so dass diese elektrisch kontaktiert werden können.A tank valve for a fuel gas tank is generally used to remove fuel gas from the fuel gas tank and to fill the fuel gas tank with fuel gas. For this purpose, several valves are integrated into the tank valve, so that the tank valve is not a single valve, but a valve assembly. A temperature sensor can also be integrated into the tank valve to record the temperature in the fuel gas tank. So that the temperature sensor is located inside the fuel gas tank, it is usually integrated into a connecting section of a valve block of the tank valve, which is inserted into the fuel gas tank to connect it. The electrical connections of the temperature sensor can then be led out of the fuel gas tank via the connecting section, so that they can be electrically contacted.
Im Stand der Technik wird die elektrische Kontaktierung zum Beispiel über sogenannte Molex-Stecker realisiert. Ein Molex-Stecker weist einen Female-Steckkontakt und einen Male-Steckkontakt auf. Über den Male-Steckkontakt wird der Molex-Stecker mit dem Sensor bzw. mit dessen Anschlusskabeln verbunden, wobei der Molex-Stecker und der Temperatursensor innerhalb des Ventilblocks in der Regel in einem Winkel von 90° zueinander orientiert sind. Der Ventilblock weist hierzu zwei rechtwinklig zueinander liegende Bohrungen auf, die über eine Bohrungsverschneidung miteinander verbunden sind. Während der Montage werden die Anschlusskabel des Sensors in die Bohrung für den Sensor eingeführt und über die Bohrungsverschneidung hinweg bis in die Bohrung für den Molex-Stecker geschoben. Über die Bohrung für den Molex-Stecker können die Anschlusskabel dann herausgezogen und mit dem Male-Steckkontakt des Molex-Steckers verbunden werden. Anschließend werden Male-Steckkontakt und Female-Steckkontakt verbunden und in die Bohrung für den Molex-Stecker eingesetzt, wobei die Anschlusskabel des Sensors - wiederum über die Bohrungsverschneidung hinweg - in die Bohrung für den Sensor zurückgeschoben werden müssen. Beim Einsetzen des Molex-Steckers ist dabei darauf zu achten, dass die Anschlusskabel des Sensors nicht zwischen dem Stecker und dem Ventilblock eingeklemmt werden, da andernfalls die Gefahr eines Kurzschlusses oder einer Leitungsunterbrechung besteht.In the current state of the art, electrical contact is made using so-called Molex connectors, for example. A Molex connector has a female plug contact and a male plug contact. The Molex connector is connected to the sensor or its connection cables via the male plug contact, with the Molex connector and the temperature sensor within the valve block generally oriented at an angle of 90° to one another. The valve block has two holes at right angles to one another that are connected to one another via a hole intersection. During assembly, the sensor's connection cables are inserted into the hole for the sensor and pushed over the hole intersection into the hole for the Molex connector. The connection cables can then be pulled out via the hole for the Molex connector and connected to the male plug contact of the Molex connector. The male plug contact and the female plug contact are then connected and inserted into the hole for the Molex plug, whereby the sensor connection cable must be pushed back into the hole for the sensor - again over the hole intersection. When inserting the Molex plug, care must be taken that the sensor connection cable is not trapped between the plug and the valve block, as otherwise there is a risk of a short circuit or a line break.
Diese Art der elektrischen Kontaktierung eines Sensors, insbesondere eines Temperatursensors, innerhalb eines Ventilblocks eines Tankventils ist nicht nur stark fehleranfällig, sondern darüber hinaus auch sehr zeitaufwendig, da viele Schritte nur manuell ausführbar sind.This type of electrical contacting of a sensor, especially a temperature sensor, within a valve block of a tank valve is not only highly error-prone, but also very time-consuming, since many steps can only be carried out manually.
Generelles Ziel ist daher das Erreichen eines hohen Automatisierungsgrads durch Verwendung einer Sensorbaugruppe, die vormontiert und als vormontierte Einheit in die Bohrung des Ventilblocks eingesetzt werden kann. Durch Verwendung von Gleichteilen sollen zudem die Kosten bei der Herstellung der Sensorbaugruppe reduziert werden.The general aim is therefore to achieve a high degree of automation by using a sensor assembly that is pre-assembled and can be inserted into the bore of the valve block as a pre-assembled unit. The use of identical parts should also reduce the costs of manufacturing the sensor assembly.
Zur Lösung der Aufgabe werden das Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie die Sensorbaugruppe mit den Merkmalen des Anspruchs 7 vorgeschlagen. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind den jeweiligen Unteransprüchen zu entnehmen. Darüber hinaus wird ein Tankventil mit einer erfindungsgemäßen Sensorbaugruppe angegeben.To solve the problem, the method with the features of
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Vorgeschlagen wird ein Verfahren zur Herstellung einer Sensorbaugruppe, insbesondere einer Temperatursensorbaugruppe, mit einem Anschlussdrähte aufweisenden Sensorelement zum Einsetzen in eine Bohrung eines Ventilblocks. Das Verfahren umfasst umfassend die Schritte:
- (a) Verbinden der Anschlussdrähte im Bereich ihrer freien Enden mit Kontaktelementen, beispielsweise in Form von Leiterbahnen, zur Ausbildung eines Steck-, Streif- oder Schleifkontakts,
- (b) Ausbilden einer die Anschlussdrähte zumindest abschnittsweise ummantelnden Umspritzung mit einem umlaufenden Absatz, so dass ein erster Umspritzungsabschnitt mit einer definierten Länge L1 zum Einsetzen in eine Sensorhülse und ein zweiter Umspritzungsabschnitt mit einer definierten Länge L2 zum Einsetzen in die Bohrung des Ventilblocks ausgebildet werden,
- (c) Einsetzen des Sensorelements und des ersten Umspritzungsabschnitts in die Sensorhülse, so dass der Absatz zur Anlage an der Sensorhülse gelangt.
- (a) Connecting the connecting wires in the area of their free ends to contact elements, for example in the form of conductor tracks, to form a plug-in, touch-contact or sliding contact,
- (b) forming an overmolding which encloses the connecting wires at least in sections and has a circumferential shoulder, so that a first overmolding section with a defined length L 1 for insertion into a sensor sleeve and a second overmolding section with a defined length L 2 for insertion into the bore of the valve block are formed,
- (c) Inserting the sensor element and the first overmolded section into the sensor sleeve, so that the heel comes into contact with the sensor sleeve.
Die vorgeschlagenen Schritte führen zur Ausbildung einer Sensorbaugruppe, die aufgrund der die Anschlussdrähte ummantelnden Umspritzung und der mit den Anschlussdrähten verbundenen Kontaktelemente eine hinreichende Steifigkeit aufweist, um maschinell gefügt und in die Bohrung des Ventilblocks eingesetzt zu werden. Beim Einsetzen können die mit den Anschlussdrähten verbundenen Kontaktelemente bis in einen Verschneidungsbereich der Bohrung mit einer weiteren Bohrung geschoben werden, so dass über die weitere Bohrung die Kontaktierung der Kontaktelemente vorgenommen werden kann. Das heißt, dass keine Anschlussdrähte mehr über eine Bohrungsverschneidung geführt werden müssen. Die Kontaktierung erfolgt stattdessen über einen einfachen Steck-, Streif- oder Schleifkontakt.The proposed steps lead to the formation of a sensor assembly which, due to the overmolding that encases the connecting wires and the contact elements connected to the connecting wires, has sufficient rigidity to be machine-assembled and inserted into the bore of the valve block. When inserted, the contact elements connected to the connecting wires can be pushed into an intersection area of the bore with another bore, so that the contact elements can be contacted via the other bore. This means that connecting wires no longer have to be routed over a bore intersection. Contact is made instead via a simple plug-in, touch-contact or sliding contact.
Das Fügen der Sensorbaugruppe, insbesondere die Montage der Sensorhülse, wird ebenfalls vereinfacht, da die die Anschlussdrähte ummantelnde Umspritzung einen umlaufenden Absatz ausbildet, der beim Fügen als Anschlag dient. Durch den Anschlag ist die Position der Sensorhülse in axialer Richtung genau festgelegt. Der erste Umspritzungsabschnitt ist demnach bis zum Absatz bzw. Anschlag in der Sensorhülse aufgenommen. Der sich vom Absatz bis zu den Kontaktelementen erstreckende weitere Umspritzungsabschnitt bildet den Teil der Sensorbaugruppe aus, der später in die Bohrung des Ventilblocks eingesetzt wird.The joining of the sensor assembly, in particular the assembly of the sensor sleeve, is also simplified because the overmolding that encases the connecting wires forms a circumferential shoulder that serves as a stop during joining. The stop precisely defines the position of the sensor sleeve in the axial direction. The first overmolding section is therefore accommodated in the sensor sleeve up to the shoulder or stop. The further overmolding section extending from the shoulder to the contact elements forms the part of the sensor assembly that is later inserted into the bore of the valve block.
Bei gegebenen Abmessungen des Ventilblocks, insbesondere der hierin ausgebildeten Bohrung zur Aufnahme der Sensorbaugruppe, kann hieraus die Länge L2 des Umspritzungsabschnitts abgeleitet werden. Liegt die Sensorhülse bei montierter Sensorbaugruppe außen am Ventilblock an, entspricht die Länge L2 des im Ventilblock aufgenommenen Umspritzungsabschnitts im Wesentlichen der Länge der im Ventilblock ausgebildeten Bohrung. Ist die Sensorhülse abschnittsweise in der Bohrung aufgenommen, ist die Länge L2 des Umspritzungsabschnitts um dieses Maß kürzer als die Länge der Bohrung. Ob die Sensorhülse abschnittsweise im Ventilblock aufgenommen ist, gibt wiederum der Ventilblock vor. Die Gesamtlänge der Sensorhülse kann dabei variieren, so dass der Ventilblock mit unterschiedlich langen Sensorbaugruppen kombiniert werden kann, ohne dass sich die Länge der Umspritzung ändert. Dies wiederum ermöglicht die Verwendung von Gleichteilen, insbesondere bei der Verwendung von Spritz- und/oder Gießformen, so dass sich die Herstellungskosten reduzieren.Given the dimensions of the valve block, in particular the bore formed therein to accommodate the sensor assembly, the length L 2 of the overmolded section can be derived from this. If the sensor sleeve rests on the outside of the valve block when the sensor assembly is mounted, the length L 2 of the overmolded section accommodated in the valve block essentially corresponds to the length of the bore formed in the valve block. If the sensor sleeve is accommodated in the bore in sections, the length L 2 of the overmolded section is shorter than the length of the bore by this amount. Whether the sensor sleeve is accommodated in sections in the valve block is again determined by the valve block. The total length of the sensor sleeve can vary so that the valve block can be combined with sensor assemblies of different lengths without the length of the overmold changing. This in turn enables the use of identical parts, in particular when using injection molds and/or casting molds, which reduces manufacturing costs.
Das für die Sensorbaugruppe verwendete Sensorelement kann bereits eine Ummantelung aus Kunststoff oder Glas aufweisen, die sich nicht nur über das Sensorelement, sondern abschnittsweise auch über die Anschlussdrähte erstreckt. Ist diese Ummantelung nicht lang genug, so dass die auszubildende Umspritzung keinen Überlappungsbereich mit der Ummantelung aufweist, muss ggf. die Ummantelung vor der Ausbildung der Umspritzung verlängert werden. Zur Verlängerung kann ebenfalls eine Umspritzung vorgesehen werden. Auf diese Weise ist sichergestellt, dass die Anschlussdrähte über ihre gesamte Länge umspritzt und/oder ummantelt sind.The sensor element used for the sensor assembly can already have a plastic or glass sheath that extends not only over the sensor element but also over the connecting wires in sections. If this sheath is not long enough so that the overmolding to be formed does not have an overlap area with the sheath, the sheath may have to be extended before the overmolding is formed. Overmolding can also be provided for the extension. This ensures that the connecting wires are overmolded and/or sheathed over their entire length.
Da nicht nur die Länge der Sensorhülse variieren kann, sondern auch die Länge der Anschlussdrähte des Sensorelements, wird in Weiterbildung der Erfindung vorgeschlagen, dass in Schritt (a) vor oder nach dem Verbinden der Anschlussdrähte mit den Kontaktelementen die Anschlussdrähte gekürzt werden. Auf diese Weise kann ein Längenausgleich erzielt werden, der sicherstellt, dass die Umspritzung die korrekte Länge aufweist und die Kontaktelemente im Bereich der Bohrungsverschneidung zu liegen kommen.Since not only the length of the sensor sleeve can vary, but also the length of the connecting wires of the sensor element, it is proposed in a further development of the invention that in step (a) the connecting wires are shortened before or after the connecting wires are connected to the contact elements. In this way, a length compensation can be achieved that ensures that the overmolding has the correct length and the contact elements are located in the area of the hole intersection.
Bevorzugt werden in Schritt (a) die Anschlussdrähte des Sensorelements stoff- und/oder formschlüssig mit den Kontaktelementen verbunden, beispielsweise durch Löten, Schweißen, insbesondere Widerstandsschweißen, oder Crimpen. Der Stoff- und/oder Formschluss erhöht die Robustheit des elektrischen Kontakts zwischen den Anschlussdrähten und den Kontaktelementen.Preferably, in step (a), the connecting wires of the sensor element are connected to the contact elements in a material and/or form-fitting manner, for example by soldering, welding, in particular resistance welding, or crimping. The material and/or form-fitting connection increases the robustness of the electrical contact between the connecting wires and the contact elements.
Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass in Schritt (b) eine die Anschlussdrähte zumindest abschnittsweise ummantelnde Umspritzung ausgebildet wird, die zumindest im zweiten Umspritzungsabschnitt einen kreisrunden Querschnitt aufweist. Der kreisrunde Querschnitt des zweiten Umspritzungsabschnitts ermöglicht eine Zentrierung beim Einsetzen in die Bohrung des Ventilblocks. Der zweite Umspritzungsabschnitt kann zudem ein Pressübermaß gegenüber der Bohrung aufweisen, so dass die Sensorbaugruppe über einen Presssitz sicher im Ventilblock gehalten ist. Weist der erste Umspritzungsabschnitt ebenfalls einen kreisrunden Querschnitt auf, gilt das Gleiche beim Einsetzen des ersten Umspritzungsabschnitts in die Sensorhülse. Alternativ oder ergänzend wird vorgeschlagen, dass die in Schritt (b) ausgebildete Umspritzung im ersten Umspritzungsabschnitt mindestens eine außenumfangseitige Abflachung aufweist. Vorteilhafterweis sind mehrere Abflachungen vorgesehen, die weiterhin vorzugsweise in gleichem Winkelabstand zueinander ausgebildet sind. Die mindestens eine Abflachung erleichtert das Einsetzen des ersten Umspritzungsabschnitts in die Sensorhülse, da sie eine Entlüftung der Sensorhülse beim Einsetzen ermöglicht.It is further proposed that in step (b) an overmolding is formed which at least partially encases the connecting wires and which has a circular cross-section at least in the second overmolding section. The circular cross-section of the second overmolding section enables centering when inserted into the bore of the valve block. The second overmolding section can also have a press fit relative to the bore so that the sensor assembly is held securely in the valve block by a press fit. If the first overmolding section also has a circular cross-section, the same applies when inserting the first overmolding section into the sensor sleeve. Alternatively or additionally, it is proposed that the overmolding formed in step (b) has at least one flattened area on the outer circumference in the first overmolding section. Advantageously, several flattened areas are provided, which are also preferably formed at the same angular distance from one another. The at least one flattened area makes it easier to insert the first overmolding section into the sensor sleeve, since it enables the sensor sleeve to be vented when inserted.
Bei gegebenen Abmessungen des Ventilblocks, in den die Sensorbaugruppe eingesetzt werden soll, sowie bei gegebener Länge der Umspritzung der Anschlussdrähte ist auch die Länge der Kontaktelemente vorgegeben. Demzufolge wird vorgeschlagen, dass in Schritt (b) bei der Ausbildung der Umspritzung jeweils ein Endabschnitt der Kontaktelemente mit einer definierten Länge a freigelassen wird. Hierüber wird sichergestellt, dass beim Einsetzen der Sensorbaugruppe in den Ventilblock die freien Enden der Kontaktelemente im Verschneidungsbereich enden und über die weitere Bohrung, die im Verschneidungsbereich endet, kontaktiert werden können.Given the dimensions of the valve block into which the sensor assembly is to be inserted, and given the length of the overmolding of the connecting wires, the length of the contact elements is also predetermined. It is therefore proposed that in step (b) when forming the overmolding, an end section of the contact elements with a defined length a is left free. This ensures that when the sensor assembly is inserted into the valve block, the free ends of the contact elements end in the intersection area and can be contacted via the further hole that ends in the intersection area.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird ein NTC- oder PTC-Element, insbesondere ein NTC- oder PTC-Element mit einer Ummantelung aus Kunststoff oder Glas, als Sensorelement verwendet. Diese sind besonders kleinvolumig und zudem sehr robust, so dass sie für den vorgesehenen Anwendungsbereich besonders gut geeignet sind. Letzteres gilt insbesondere, wenn das NTC- oder PTC-Element eine Ummantelung aus Kunststoff oder Glas aufweist.According to a preferred embodiment of the invention, an NTC or PTC element, in particular an NTC or PTC element with a plastic or glass casing, is used as a sensor element. These are particularly small in volume and also very robust, so that they are particularly well suited for the intended application. The latter applies in particular if the NTC or PTC element has a plastic or glass casing.
Darüber hinaus wird eine Sensorbaugruppe, insbesondere eine Temperatursensorbaugruppe, zum Einsetzen in eine Bohrung eines Ventilblocks vorgeschlagen. Die vorgeschlagene Sensorbaugruppe umfasst:
- - ein Anschlussdrähte aufweisendes Sensorelement, insbesondere ein NTC- oder PTC-Element,
- - mit den freien Enden der Anschlussdrähten des Sensorelements verbundene Kontaktelemente, beispielsweise in Form von Leiterbahnen, zur Ausbildung eines Steck-, Streif- oder Schleifkontakts,
- - eine die Anschlussdrähte zumindest abschnittsweise ummantelnde Umspritzung mit einem umlaufenden Absatz, so dass ein erster Umspritzungsabschnitt mit einer definierten Länge L1 und ein zweiter Umspritzungsabschnitt mit einer definierten Länge L2 ausgebildet werden,
- - eine Sensorhülse, in welcher der erste Umspritzungsabschnitt der Umspritzung aufgenommen ist und an welcher der Absatz der Umspritzung anliegt.
- - a sensor element having connecting wires, in particular an NTC or PTC element,
- - contact elements connected to the free ends of the connecting wires of the sensor element, for example in the form of conductor tracks, to form a plug-in, touch or sliding contact,
- - an overmolding which encases the connecting wires at least in sections and has a circumferential shoulder, so that a first overmolding section with a defined length L 1 and a second overmolding section with a defined length L 2 are formed,
- - a sensor sleeve in which the first overmolding section of the overmolding is accommodated and against which the shoulder of the overmolding rests.
Die vorgeschlagene Sensorbaugruppe kann insbesondere nach dem zuvor beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt werden, wobei die Verwendung von Gleichteilen bei der Verwendung von Spritz- und/oder Gießformen sowie ein hoher Automatisierungsgrad die Herstellungskosten senken. Denn durch die aussteifende Umspritzung ist die Sensorbaugruppe leicht zu handhaben, insbesondere maschinell zu greifen, so dass sie automatisiert gefügt und weiterverarbeitet, beispielsweise in die Bohrung des Ventilblocks eingesetzt werden kann. Beim vorhergehenden Fügen erleichtert der umlaufende Absatz der Umspritzung das Einsetzen des Sensorelements in die Sensorhülse, da der Absatz als Anschlag eingesetzt werden kann. Beim Einsetzen der vormontierten Sensorbaugruppe in die Bohrung des Ventilblocks kann über die endseitig angeordneten „steifen“ Kontaktelemente die Sensorbaugruppe in einfacher Weise elektrisch kontaktiert werden.The proposed sensor assembly can be manufactured in particular according to the method according to the invention described above, whereby the use of identical parts when using injection molds and/or casting molds and a high degree of automation reduce the manufacturing costs. This is because the stiffening overmolding makes the sensor assembly easy to handle, in particular to grip by machine, so that it can be joined and further processed automatically, for example inserted into the bore of the valve block. During the previous joining, the circumferential shoulder of the overmolding makes it easier to insert the sensor element into the sensor sleeve, since the shoulder can be used as a stop. When inserting the pre-assembled sensor assembly into the bore of the valve block, the sensor assembly can be easily electrically contacted via the "rigid" contact elements arranged at the end.
Bevorzugt sind die Anschlussdrähte des Sensorelements stoff- und/oder formschlüssig mit den Kontaktelementen verbunden, beispielsweise durch Löten, Schweißen, insbesondere Widerstandsschweißen, oder Crimpen. Durch diese Maßnahme kann die Robustheit der elektrischen Kontaktierung zwischen den Anschlussdrähten und den Kontaktelementen erhöht werden, was sich insbesondere beim automatisierten Einsetzen der vormontierten Sensorbaugruppe in die Bohrung des Ventilblocks sowie beim anschließenden Kontaktieren der Kontaktelemente als Vorteil auswirkt.Preferably, the connecting wires of the sensor element are connected to the contact elements in a material and/or form-fitting manner, for example by soldering, welding, in particular resistance welding, or crimping. This measure can increase the robustness of the electrical contact between the connecting wires and the contact elements, which is particularly advantageous when automatically inserting the pre-assembled sensor module into the bore of the valve block and when subsequently contacting the contact elements.
Ferner bevorzugt weist die Umspritzung der Sensorbaugruppe zumindest im zweiten Umspritzungsabschnitt einen kreisrunden Querschnitt auf. Die kreisrunde Form erleichtert das Einsetzen in die Bohrung des Ventilblocks, da diese üblicherweise ebenfalls einen kreisrunden Querschnitt besitzt. Der zweite Umspritzungsabschnitt kann dabei ein Pressübermaß gegenüber der Bohrung aufweisen, um einen Presssitz zu ermöglichen, der die Sensorbaugruppe sicher im Ventilblock hält.Furthermore, the overmolding of the sensor assembly preferably has a circular cross-section at least in the second overmolding section. The circular shape makes it easier to insert into the bore of the valve block, since this usually also has a circular cross-section. The second overmolding section can have a press fit relative to the bore in order to enable a press fit that holds the sensor assembly securely in the valve block.
Der erste Umspritzungsabschnitt kann ebenfalls einen kreisrunden Querschnitt aufweisen, der in diesem Fall an den Innendurchmesser der Sensorhülse angepasst ist. Da die Sensorhülse endseitig geschlossen ist, muss sichergestellt sein, dass beim Einsetzen des Sensorelements in der Sensorhülse vorhandene Luft entweichen kann. In Weiterbildung der Erfindung wird daher vorgeschlagen, dass die Umspritzung im ersten Umspritzungsabschnitt mindestens eine außenumfangseitige Abflachung aufweist, über welche die Sensorhülse beim Einsetzen des Sensorelements entlüftet werden kann.The first overmolding section can also have a circular cross-section, which in this case is adapted to the inner diameter of the sensor sleeve. Since the sensor sleeve is closed at the end, it must be ensured that air present in the sensor sleeve can escape when the sensor element is inserted. In a further development of the invention, it is therefore proposed that the overmolding in the first overmolding section has at least one flattened area on the outer circumference, via which the sensor sleeve can be vented when the sensor element is inserted.
Da der bevorzugte Anwendungsbereich Tankventile für Brenngastanks sind, wird darüber hinaus ein Tankventil mit einem Ventilblock und einer erfindungsgemäßen Sensorbaugruppe vorgeschlagen. Die Sensorbaugruppe ist in eine Bohrung des Ventilblocks eingesetzt, wobei die Bohrung über einen Verschneidungsbereich mit einer weiteren Bohrung verbunden ist, die winklig, insbesondere rechtwinklig, zur ersten Bohrung angeordnet ist. Über die weitere Bohrung kann dann das Sensorelement in einfacher Weise elektrisch kontaktiert werden.Since the preferred application area is tank valves for fuel gas tanks, a tank valve with a valve block and a sensor assembly according to the invention is also proposed. The sensor assembly is inserted into a bore of the valve block, the bore being connected via an intersection area to another bore which is angled, in particular at right angles to the first hole. The sensor element can then be easily electrically contacted via the additional hole.
Die Verwendung einer erfindungsgemäßen Sensorbaugruppe ermöglicht einen hohen Automatisierungsgrad bei der Herstellung des Tankventils, so dass dieses einfach und kostengünstig herstellbar ist.The use of a sensor assembly according to the invention enables a high degree of automation in the production of the tank valve, so that it can be manufactured easily and cost-effectively.
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Diese zeigen:
-
1 zwei erfindungsgemäße Sensorbaugruppen unterschiedlicher Länge, jeweils in einem Längsschnitt, -
2 zwei erfindungsgemäße Sensorbaugruppen, jeweils in einem Querschnitt, a) mit kreisrundem Querschnitt und b) mit mehreren außenumfangseitigen Abflachungen, -
3 eine Seitenansicht eines Sensorelements für eine erfindungsgemäße Sensorbaugruppe, -
4 eine Seitenansicht eines weiteren Sensorelements für eine erfindungsgemäße Sensorbaugruppe nach dem Verbinden der Anschlussdrähte mit Kontaktelementen, -
5 jeweils eine Seitenansicht der Sensorelemente der3 und4 nach dem Umspritzen und -
6 einen Längsschnitt durch einen Ventilblock mit hierin eingesetzter erfindungsgemäßer Sensorbaugruppe.
-
1 two sensor assemblies of different lengths according to the invention, each in a longitudinal section, -
2 two sensor assemblies according to the invention, each in a cross-section, a) with a circular cross-section and b) with several flattened areas on the outer circumference, -
3 a side view of a sensor element for a sensor assembly according to the invention, -
4 a side view of another sensor element for a sensor assembly according to the invention after connecting the connecting wires to contact elements, -
5 a side view of the sensor elements of the3 and4 after overmolding and -
6 a longitudinal section through a valve block with a sensor assembly according to the invention inserted therein.
Ausführliche Beschreibung der ZeichnungenDetailed description of the drawings
Der
Jede der beiden Sensorbaugruppen 1 umfasst ein mit Anschlussdrähten 2 versehenes Sensorelement 3 mit einer Ummantelung 11, die vorliegend aus Kunststoff besteht (siehe
Nach dem Verbinden der Anschlussdrähte 2 mit den Kontaktelementen 6 kann die Umspritzung 7 ausgebildet werden. Wie beispielhaft in der
Zum Einsetzen in die Bohrung 4 des Ventilblocks 5 weist der zweite Umspritzungsabschnitt 7.2 vorzugsweise einen kreisrunden Querschnitt auf. Der erste Umspritzungsabschnitt 7.1 kann - wie beispielhaft in der
In der
Claims (10)
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