DE102011079234A1

DE102011079234A1 - Setting a double tube, comprises e.g. pushing inner tube to base body, pushing outer tube to inner tube and base body, and spacing base body side ends of both outer- and inner tube in direction of outer side of base body by distance

Info

Publication number: DE102011079234A1
Application number: DE201110079234
Authority: DE
Inventors: Juergen Wilde
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2011-07-15
Filing date: 2011-07-15
Publication date: 2013-01-17

Abstract

Setting a double tube (12) comprising an outer tube (14) and an inner tube (16) on a base body (18) by a compound, which is produced by a welding, comprises (i) pushing the inner tube to the base body, (ii) pushing the outer tube to the inner tube and the base body, (iii) spacing the base body side end of the outer tube and the base body side end of the inner tube in the direction of the outer side of the base body by a distance, (iv) welding the base body side end of the inner tube to the base body, and (v) welding the base body side end of the outer tube with the inner tube. Setting a double tube (12) comprising an outer tube (14) and an inner tube (16) on a base body (18) by a compound, which is produced by a welding, comprises (i) pushing the inner tube to the base body, (ii) pushing the outer tube to the inner tube and the base body, (iii) spacing the base body side end of the outer tube and the base body side end of the inner tube in the direction of the outer side of the base body by a distance, (iv) welding the base body side end of the inner tube to the base body, and (v) welding the base body side end of the outer tube with the inner tube, where the double tube is pushed at least on a cylindrical section (20) of the base body. An independent claim is also included for a measuring sensor, preferably gas sensor for determining a physical property of a measurement gas, preferably the temperature or concentration of a gas component in the exhaust gas of an internal combustion engine, comprising the base body and the double tube having the outer tube and the inner tube, which is fixed to the base body, where the double tube is fixed on the base body by the above mentioned method.

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung geht einerseits aus von einem Verfahren zum Festlegen eines Doppelrohrs, umfassend ein äußeres Rohr und ein inneres Rohr, an einem Grundkörper mittels einer per Schweißen hergestellten Verbindung, wobei das Doppelrohr auf den Grundkörper, zumindest auf einen zylindrischen Abschnitt des Grundkörpers, aufschiebbar ist. Des Weiteren geht die Erfindung aus von einem Messfühler nach der Gattung des Anspruchs 9. On the one hand, the invention is based on a method for fixing a double tube, comprising an outer tube and an inner tube, to a base body by means of a welded connection, wherein the double tube can be pushed onto the base body, at least on a cylindrical portion of the base body. Furthermore, the invention is based on a sensor according to the preamble of claim 9.

Aus dem Stand der Technik sind eingangs genannte Verfahren zum Festlegen eines Doppelrohrs an einem Grundkörper bekannt. Solche Verfahren betreffen insbesondere die Herstellung von Messfühlern der ebenfalls bereits genannten Art, sind jedoch nicht auf diese beschränkt. Daher wird im Folgenden zur Erläuterung bekannter Verfahren lediglich beispielhaft auf den Aufbau und die Herstellung bereits bekannter Messfühler Bezug genommen. Anhand der Erläuterung bekannter Messfühler werden auch relevante Verfahrensschritte zu deren Herstellung, nämlich insbesondere in Bezug auf die Festlegung eines Doppelrohrs an einem Grundkörper, offensichtlich. From the prior art initially mentioned method for fixing a double tube to a base body are known. Such methods relate in particular to the production of sensors of the type already mentioned, but are not limited to these. Therefore, in order to explain known methods, reference will be made below, by way of example only, to the construction and manufacture of already known sensors. On the basis of the explanation of known sensors also relevant process steps for their production, namely in particular in relation to the definition of a double tube to a base body, obviously.

Bekannte Messfühler mit einem an einem Grundkörper festgelegten Doppelrohr sind insbesondere in einer Ausgestaltung als so genannte Lambdasonden bekannt. Sie können dabei als Grundkörper ein Fühlergehäuse aufweisen, mit einem Sensorelement, das mit einem dem Messgas ausgesetzten, gasseitigen Endabschnitt aus dem Fühlergehäuse herausragt. Das genannte Doppelrohr kann dabei ein den gasseitigen Endabschnitt des Sensorelements umgebendes Doppelschutzrohr umfassen, welches als äußeres Rohr ein äußeres Schutzrohr und als inneres Rohr ein inneres Schutzrohr aufweist. Known measuring sensors with a double tube fixed to a basic body are known as so-called lambda sensors, in particular in one embodiment. In this case, they may have a sensor housing as the base body, with a sensor element which protrudes from the sensor housing with a gas-side end section exposed to the measurement gas. The said double tube can comprise a double protective tube surrounding the gas-side end section of the sensor element, which has an outer protective tube as the outer tube and an inner protective tube as the inner tube.

Solche Lambdasonden werden verbreitet zur Bestimmung der Sauerstoffkonzentration im Abgas einer Brennkraftmaschine eingesetzt. Dabei ragt das Sensorelement im Allgemeinen in einer Längserstreckungsrichtung des Messfühlers aus dem Fühlergehäuse heraus. Diese Längserstreckungsrichtung oder auch Längsachse des Messfühlers kann dabei gleichzeitig eine Symmetrieachse des Messfühlers vorgeben, da bekannte Messfühler oft einen rotationssymmetrischen Aufbau in Bezug auf die Längsachse aufweisen. Such lambda probes are widely used for determining the oxygen concentration in the exhaust gas of an internal combustion engine. In this case, the sensor element generally projects out of the sensor housing in a longitudinal direction of extension of the sensor. This longitudinal direction or longitudinal axis of the probe can simultaneously pretend an axis of symmetry of the probe, since known probes often have a rotationally symmetrical structure with respect to the longitudinal axis.

Des Weiteren ist entscheidend, dass das Sensorelement in einen direkten Kontakt mit dem Messgas bringbar sein muss. Daher weisen das äußere Schutzrohr sowie das innere Schutzrohr und ein gegebenenfalls zusätzlich vorhandenes zentrales Schutzrohr bei bekannten Messfühlern stets geeignete Öffnungen auf, um einen Durchtritt des umströmenden Messgases zu ermöglichen. Furthermore, it is crucial that the sensor element must be able to be brought into direct contact with the measurement gas. Therefore, the outer protective tube and the inner protective tube and an optionally additionally present central protective tube always have suitable openings in known measuring sensors, in order to allow passage of the measuring gas flowing around.

Derartige Messfühler sind bereits in WO 2010/015445 A1 , WO 2006/005641 A1 und DE 10 2007 040 507 A1 beschrieben worden. Such sensors are already in WO 2010/015445 A1 . WO 2006/005641 A1 and DE 10 2007 040 507 A1 been described.

WO 2010/015445 A1 offenbart einen Messfühler, bei dem der gasseitige Endabschnitt des Sensorelements ausschließlich von einem Doppelschutzrohr, bestehend aus einem inneren sowie einem äußeren Schutzrohr, umgeben wird. WO 2010/015445 A1 discloses a sensor in which the gas-side end portion of the sensor element is surrounded exclusively by a double protection tube consisting of an inner and an outer protective tube.

WO 2006/005641 A1 sowie DE 10 2007 040 507 A1 hingegen zeigen Vorrichtungen, in denen das Sensorelement zusätzlich von einem zentralen Schutzrohr umgeben wird, welches wiederum innerhalb des Doppelschutzrohrs, bestehend aus äußerem und innerem Schutzrohr, angeordnet ist. WO 2006/005641 A1 such as DE 10 2007 040 507 A1 however, show devices in which the sensor element is additionally surrounded by a central protective tube, which in turn is disposed within the double protection tube, consisting of outer and inner protective tube.

Die genannten Schriften offenbaren des Weiteren ein Verfahren zum Festlegen eines Doppelrohrs, nämlich des Doppelschutzrohrs bestehend aus äußerem Schutzrohr und innerem Schutzrohr, an dem Grundkörper, nämlich dem Fühlergehäuse des Messfühlers. Der gehäuseseitige Endabschnitt des inneren Schutzrohrs ist dabei auf einen zylindrischen Abschnitt des Fühlergehäuses, nämlich einen Ringabsatz, aufgeschoben. Der gehäuseseitige Endabschnitt des äußeren Schutzrohrs ist wiederum in Längserstreckungsrichtung des Messfühlers gesehen auf den genannten Endabschnitt des inneren Schutzrohrs und damit ebenfalls, allerdings mittelbar, auf den Ringabsatz des Fühlergehäuses aufgeschoben. Zur Festlegung des Doppelschutzrohrs an dem Fühlergehäuse wird gemäß Stand der Technik schließlich eine Schweißnaht gesetzt, welche vom gehäuseseitigen Endabschnitt des äußeren Schutzrohrs durch den darunterliegenden Endabschnitt des inneren Schutzrohrs bis in das Fühlergehäuse, insbesondere einen Ringabsatz des Fühlergehäuses, reicht. The cited documents further disclose a method for fixing a double tube, namely the double protection tube consisting of outer protective tube and inner protective tube, to the base body, namely the sensor housing of the measuring probe. The housing-side end portion of the inner protective tube is pushed onto a cylindrical portion of the sensor housing, namely an annular shoulder. The housing-side end portion of the outer protective tube is again seen in the longitudinal direction of the probe on said end portion of the inner protective tube and thus also, but indirectly, pushed onto the annular shoulder of the sensor housing. Laying down the double protection tube to the sensor housing, a weld is finally set according to the prior art, which extends from the housing-side end portion of the outer protective tube through the underlying end portion of the inner protective tube into the sensor housing, in particular an annular shoulder of the sensor housing.

Im Ergebnis wird das Doppelrohr gemäß Stand der Technik mittels einer Überlappverbindung bzw. einer Überlappnaht mit dem Fühlergehäuse verbunden. Solche vorzugsweise laserstrahlgeschweißten Überlappverbindungen sind einfach und prozesssicher herstellbar.As a result, the double tube according to the prior art is connected to the sensor housing by means of an overlap connection or an overlap seam. Such preferably laser-welded overlap connections can be produced easily and reliably.

Das Prinzip des Überlappverschweißens von Rohren auf zylindrischen Grundkörpern ist dabei auch aus DE 102 58 614 B4 sowie WO 2010/100851 A1 bekannt. Diese Schriften betreffen jedoch nicht das Festlegen von Doppelrohren, sondern lediglich von einfach ausgebildeten Rohren an Grundkörpern.The principle of Überklappverschweißens of tubes on cylindrical bodies is also out DE 102 58 614 B4 such as WO 2010/100851 A1 known. However, these documents do not relate to the setting of double tubes, but only of simply trained tubes to basic bodies.

Allerdings ist die oben beschriebene Festlegung des äußeren Rohrs sowie des inneren Rohrs an dem Grundkörper gemäß Stand der Technik mit Nachteilen behaftet. Diese Nachteile betreffen insbesondere die Herstellung sowie die Haltbarkeit der Verbindung. However, the above-described fixing of the outer tube and the inner tube to the main body according to the prior art has disadvantages. These disadvantages relate in particular to the production and the durability of the compound.

Zunächst ist das Anbringen einer Schweißnaht, welche ausgehend von dem äußeren Rohr durch das innere Rohr bis in den Grundkörper verläuft, kompliziert und fehlerbehaftet, da mehrere benachbarte bzw. überlappende Teile miteinander zu verschweißen sind. First, the attachment of a weld, which extends from the outer tube through the inner tube to the base body, complicated and error-prone, since several adjacent or overlapping parts are to be welded together.

Darüber hinaus ist in der Praxis festzustellen, dass eine wie oben beschriebene Verbindung des Doppelrohrs mit dem Grundkörper oft nur eine unbefriedigende Stabilität und Haltbarkeit aufweist. So ist insbesondere das Festlegen des inneren Rohrs durch eine sich von der Außenseite des äußeren Rohrs durch das innere Rohr bis in den Grundkörper erstreckende Schweißnaht schwierig. In addition, it can be observed in practice that a connection of the double tube to the base body as described above often has only unsatisfactory stability and durability. Specifically, it is difficult to secure the inner tube by a weld extending from the outside of the outer tube through the inner tube to the body.

Verbreitet kommt es daher zu einem Versagen der Verbindung des Doppelrohrs mit dem Grundkörper. Dies betrifft insbesondere Anwendungsfälle, bei denen ein Messfühler sehr hohen Temperaturen ausgesetzt ist, beispielsweise im Falle eines Einbaus des Messfühlers vor einem Turbolader. Dabei entstehen hohe Belastungen durch Abgas-Druckstöße und generell durch einwirkende Fahrzeugschwingungen. Des Weiteren erweisen sich beschriebene Verbindungen als ausgesprochen empfindlich gegenüber Temperaturwechseln mit großen Temperaturhüben und/oder großen Temperaturgradienten. Therefore, there is a widespread failure of the connection of the double tube with the main body. This applies in particular to applications in which a sensor is exposed to very high temperatures, for example in the case of installation of the sensor in front of a turbocharger. This results in high loads due to exhaust gas pressure surges and generally by acting vehicle vibrations. Furthermore, compounds described prove to be extremely sensitive to temperature changes with large temperature fluctuations and / or large temperature gradients.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Es wird daher zunächst ein Verfahren zum Festlegen eines Doppelrohrs vorgeschlagen, welches die oben genannten Nachteile vermeidet und eine optimierte Festlegung eines Doppelrohrs an einem Grundkörper bereitstellt. Dazu umfasst das eingangs genannte Verfahren die Schritte:

a) Aufschieben des inneren Rohrs auf den Grundkörper,
b) Aufschieben des äußeren Rohrs auf das innere Rohr und den Grundkörper,
c) Beabstanden des grundkörperseitigen Endes des äußeren Rohrs von dem grundkörperseitigen Ende des inneren Rohrs in Richtung der Außenseite des Grundkörpers um einen Abstand A,
d) Verschweißen des grundkörperseitigen Endes des inneren Rohrs mit dem Grundkörper, und
e) Verschweißen des grundkörperseitigen Endes des äußeren Rohrs mit dem inneren Rohr.

It is therefore first proposed a method for fixing a double tube, which avoids the disadvantages mentioned above and provides an optimized definition of a double tube on a base body. For this purpose, the method mentioned at the beginning comprises the steps:

a) pushing the inner tube onto the base body,
b) sliding the outer tube onto the inner tube and the base body,
c) spacing of the base-body-side end of the outer tube from the base-body-side end of the inner tube in the direction of the outer side of the main body by a distance A,
d) welding the body-side end of the inner tube to the base body, and
e) welding the body-side end of the outer tube to the inner tube.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens ergeben sich aus den hierzu nachgeordneten Ansprüchen. Advantageous embodiments and further developments of the method according to the invention will become apparent from the claims subordinate thereto.

In überraschender Weise führt das Beabstanden der grundkörperseitigen Enden des äußeren Rohrs und des inneren Rohrs und das nacheinander ausgeführte Verschweißen der beiden grundkörperseitigen Enden der Rohre insgesamt zu einer Schweißverbindung mit hervorragender Festigkeit, Dauerschwingfestigkeit und Haltbarkeit bei gleichzeitig unkomplizierter und fertigungsgerechter Herstellung. Surprisingly, the spacing of the base-body-side ends of the outer tube and the inner tube and the successive welding of the two base-body-side ends of the tubes result in a welded joint with excellent strength, fatigue strength and durability combined with uncomplicated and production-friendly manufacture.

Die beiden Verschweißschritte des vorgeschlagenen Verfahrens können dabei bevorzugt mit bekannten Laserschweißverfahren ausgeführt werden. Des Weiteren kann sowohl das Verschweißen des inneren Rohrs mit dem Grundkörper als auch das Verschweißen des äußeren Rohrs mit dem inneren Rohr für sich gesehen als besonders einfach und fertigungsgerecht ausführbare Überlappnaht bzw. Überlapp-Schweißverbindung ausgeführt werden. The two welding steps of the proposed method can preferably be carried out using known laser welding methods. Furthermore, both the welding of the inner tube to the base body and the welding of the outer tube to the inner tube per se can be performed as a particularly simple and production-executable overlap seam or overlapping welded joint.

Aufgrund der Beabstandung der beiden grundkörperseitigen Enden der Rohre und des danach ausgeführten, stufenweisen Verschweißens kann insgesamt ein Schweißverbindungsbereich mit einer Breite entstehen, welche gegenüber einer einzigen, durch beide Rohre bis in den Grundkörper reichenden Überlappnaht vergrößert ist. Die Stabilität ist bereits dadurch erhöht. Due to the spacing of the two base-body-side ends of the tubes and the subsequently performed, stepwise welding, a total of one weld joint region can arise with a width which is increased compared with a single overlapping seam extending through both tubes into the main body. The stability is already increased by this.

In besonders raffinierter Weise ist jedoch auch eine besonders wirksame Optimierung der Form eines entstehenden Schweißverbindungsbereichs gelungen. Im Gegensatz zu bekannten Überlappnähten bildet sich eine Nahtform, welche sich nicht nur (bezogen auf die Längsachse des Doppelrohrs) in radialer, sondern auch in axialer Richtung erstreckt. So kann ein schräg angeordneter Nahtquerschnitt des Schweißverbindungsbereichs erzielt werden, welcher eine Erhöhung der Festigkeit, der Dauerfestigkeit, einen verbesserten Kraftfluss und ein reduziertes Spannungsniveau in der Verbindung, insbesondere auch bei hohen Temperaturen und/oder großen Temperaturhüben und/oder Dauerschwingungsbelastung, bereitstellt.In a particularly sophisticated manner, however, a particularly effective optimization of the shape of a resulting weld joint area has succeeded. In contrast to known lap seams, a seam shape is formed, which extends not only (relative to the longitudinal axis of the double tube) in the radial but also in the axial direction. Thus, an obliquely arranged seam cross section of the weld joint region can be achieved, which provides an increase in strength, fatigue strength, improved force flow and a reduced stress level in the joint, especially at high temperatures and / or high temperature strokes and / or fatigue loading.

Bevorzugt kann ein entstehender Schweißverbindungsbereich der Form einer so genannten Kehlnaht gleichen oder sogar die Form einer Kehlnaht annehmen. Eine Kehlnaht bezeichnet dabei eine Nahtform, welche insbesondere bei einem Verschweißen von Teilen entstehen kann, welche in einem T-Stoß zusammengefügt sind. Solche Nähte werden in: Fahrenwaldt et al., Praxiswissen Schweißtechnik, Vieweg, 2. Aufl. 2006, S. 231 ff. , und in U. Krüger, Stahlbau, Teil 1 – Grundlagen, Ernst & Sohn, 4. Aufl. 2008, S. 99 ff. , beschrieben. Preferably, a resulting weld joint area may be the same as a fillet weld or may even take the form of a fillet weld. A fillet weld in this case denotes a seam shape, which may arise in particular during welding of parts which are joined together in a T-joint. Such seams are in: Fahrenwaldt et al., Practical Knowledge Welding Technology, Vieweg, 2nd ed. 2006, p. 231 ff. , and in U. Krüger, Stahlbau, Part 1 - Fundamentals, Ernst & Sohn, 4th ed. 2008, p. 99 ff. , described.

Im Ergebnis ist ein Verfahren zum Festlegen eines Doppelrohrs an einem Grundkörper angegeben, mit dem die Festigkeit, Dauerschwingfestigkeit und Haltbarkeit der mittels des Verfahrens geschaffenen Verbindung verbessert ist. Des Weiteren ist der Kraftfluss in dem erfindungsgemäß herstellbaren Schweißverbindungsbereich optimiert. Andererseits kann im Rahmen des Verfahrens eine einfach herzustellende und fertigungsgerechte Überlappnaht als Grundelement beibehalten werden. As a result, a method for fixing a double tube to a base body is given, with which the strength, fatigue strength and durability of the compound provided by the method is improved. Furthermore, the power flow is optimized in the inventively weld joint area. On the other hand, in the context of the method, an easy-to-produce and manufacturing-compatible lap seam can be retained as a basic element.

In einer vorteilhaften Weiterbildung des Verfahrens beträgt der Abstand A 0,4mm bis 0,8mm, und/oder beträgt die Wandstärke des äußeren Rohrs und/oder die Wandstärke des inneren Rohrs 0,5mm bis 0,6mm, und/oder beträgt der Außendurchmesser des äußeren Rohrs 10mm bis 15mm. Diese Dimensionsbereiche sind, insbesondere in ihrer Kombination, besonders optimal im Hinblick auf die Herstellung bereits beschriebener Messfühler, welche als so genannte Lambdasonden zur Bestimmung der Sauerstoffkonzentration im Abgas insbesondere im Automobilbau eingesetzt werden. In an advantageous development of the method, the distance A is 0.4 mm to 0.8 mm, and / or the wall thickness of the outer tube and / or the wall thickness of the inner tube 0.5 mm to 0.6 mm, and / or is the outer diameter of outer tube 10mm to 15mm. These dimensional ranges, in particular in their combination, are particularly optimal with regard to the production of previously described sensors, which are used as so-called lambda sensors for determining the oxygen concentration in the exhaust gas, in particular in the automotive industry.

Bei dem Verschweißen gemäß Schritt d) und/oder gemäß Schritt e) des erfindungsgemäßen Verfahrens kann bevorzugt jeweils eine Schweißnaht, insbesondere eine den Grundkörper vollständig umgebende Schweißnaht, angelegt werden. Mit anderen Worten ist im Hinblick auf eine erhöhte Stabilität und Haltbarkeit bevorzugt, dass einer oder beide der genannten Verschweißschritte das Anlegen einer den Grundkörper vollständig umgebenden Schweißnaht umfasst bzw. umfassen. Je nach konstruktiven oder fertigungstechnischen Erfordernissen kann ein Verschweißen gemäß Schritt d) und/oder Schritt e) auch das Anlegen einer Schweißnaht mit begrenzter Länge umfassen. In the welding according to step d) and / or in accordance with step e) of the method according to the invention, it is possible in each case preferably to apply a weld, in particular a weld completely surrounding the main body. In other words, with regard to increased stability and durability, it is preferred that one or both of the aforementioned welding steps comprises or include the application of a weld completely surrounding the main body. Depending on design or manufacturing requirements, welding according to step d) and / or step e) may also include the application of a weld of limited length.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird während des Verschweißens gemäß Schritt e) eine Wärmenachbehandlung der gemäß Schritt d) angelegten Schweißverbindung durchgeführt. Besonders bevorzugt ist eine Ausgestaltung, in der aufgrund einer zweckmäßigen Wahl des Abstands A automatisch eine solche Wärmebehandlung der gemäß d) angelegten Schweißverbindung durchgeführt wird, wenn ein Verschweißen gemäß Schritt e) erfolgt. Eine solche in einen Schweißprozess, insbesondere in einen Laserschweißprozess, integrierte Wärmenachbehandlung bewirkt eine Gefügeverbesserung und reduziert die Spannungen im Bereich einer etwaigen Überlappung der nachfolgend angelegten Schweißverbindungen. Dadurch wird das Spannungsniveau in dem insgesamt entstehenden Schweißverbindungsbereich weiter reduziert, woraus eine nochmalige Erhöhung der Festigkeit und der Dauerfestigkeit auch bei hohen Temperaturen und großen Belastungen erreichbar ist. Im Stand der Technik wird auf eine wünschenswerte Wärmenachbehandlung von Überlappnähten aus Kosten- und Zeitgründen im Allgemeinen verzichtet. Im Unterschied hierzu kann im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens sogar eine automatische Wärmenachbehandlung ohne jeden zusätzlichen Aufwand vorgenommen werden. In a particularly preferred embodiment of the method according to the invention, during the welding according to step e), a post-heat treatment of the welded joint applied in accordance with step d) is carried out. Particularly preferred is a configuration in which due to an expedient choice of the distance A, such a heat treatment of the welded joint applied according to d) is automatically carried out, if a welding according to step e) takes place. Such an after-heat treatment integrated in a welding process, in particular in a laser welding process, effects a structural improvement and reduces the stresses in the region of any overlap of the subsequently applied welded joints. As a result, the stress level is further reduced in the overall resulting Schweißverbindungsbereich, from which a further increase in strength and fatigue strength is reached even at high temperatures and high loads. In the prior art, a desirable post heat treatment of lap seams for cost and time reasons is generally dispensed with. In contrast, in the context of the method according to the invention even an automatic post-heat treatment can be carried out without any additional effort.

Vorzugsweise wird bei dem Verschweißen gemäß Schritten d) und e) zwischen den jeweils gemäß Schritt d) und Schritt e) angelegten Schweißverbindungen, insbesondere zwischen jeweils angelegten Schweißnähten, ein Überlappungsbereich gebildet. Mit anderen Worten ist bevorzugt, dass die gemäß Schritt d) gebildete Schweißverbindung in die gemäß Schritt e) gebildete Schweißverbindung übergeht, und umgekehrt. So kann sich ein gemeinsamer Schweißverbindungsbereich mit optimalen Eigenschaften in Bezug auf die genannten Anforderungen bilden. Preferably, in the welding according to steps d) and e), an overlapping region is formed between the welded joints respectively applied according to step d) and step e), in particular between respectively applied welds. In other words, it is preferable that the welded joint formed according to step d) merges into the welded joint formed in step e), and vice versa. Thus, a common weld joint area can form with optimum properties in relation to the requirements mentioned.

Es kann ein Überlappungsbereich gebildet werden, der sich nicht bis in den Grundkörper erstreckt. Dies bedeutet, dass die Einschweißtiefe reduziert werden kann. Dadurch sinkt die in den Schweißverbindungsbereich eingebrachte Streckenergie. Für eine geringere Einschweißtiefe können leistungsschwächere und damit günstigere Schweißanlagen, insbesondere Laserschweißanlagen, eingesetzt werden. Im Hinblick auf die entstehende Verbindung zwischen Doppelrohr und Grundkörper wird bei einer geringeren Einschweißtiefe der Kraftfluss über den Schweißverbindungsbereich verbessert, falls der Überlappungsbereich nicht bis in den Grundkörper hineinreicht. So kann das Spannungsniveau in dem Schweißverbindungsbereich sinken und die Haltbarkeit der Verbindung ansteigen. An overlapping area can be formed which does not extend into the main body. This means that the welding depth can be reduced. As a result, the path energy introduced into the weld joint area decreases. For a lower welding depth weaker and thus cheaper welding systems, in particular laser welding systems can be used. With regard to the resulting connection between the double pipe and the base body, the power flow over the welded joint area is improved at a lower welding depth if the overlapping area does not reach into the main body. Thus, the stress level in the weld joint area may decrease and the durability of the joint may increase.

Alternativ kann ein Überlappungsbereich gebildet werden, der sich bis in den Grundkörper erstreckt. So lässt sich eine besonders feste Schweißverbindung realisieren. Alternatively, an overlap region can be formed which extends into the main body. This makes it possible to realize a particularly strong welded joint.

Im Allgemeinen ist eine Ausführungsform des Verfahrens bevorzugt, in der durch das Verschweißen gemäß Schritten d) und e) ein einziger, räumlich nicht getrennter Schweißverbindungsbereich zwischen dem Doppelrohr und dem Grundkörper gebildet wird. In general, an embodiment of the method is preferred in which, by welding according to steps d) and e), a single, spatially non-separate welded joint region is formed between the double tube and the main body.

Wie bereits erörtert, ist diesbezüglich die Ausbildung eines Schweißverbindungsbereichs bevorzugt, welcher als Kehlnaht, insbesondere als Hohlkehlnaht, ausgebildet ist. Eine Hohlkehlnaht weist eine konkave, einwärts gewölbte, d.h. in Richtung der verbundenen Teile gewölbte Oberfläche auf und stellt so einen besonders optimierten Kraftfluss innerhalb des Schweißverbindungsbereichs bereit. As already discussed, in this regard, the formation of a weld joint region is preferred, which is designed as a fillet weld, in particular as a fillet weld. A fillet weld has a concave, inwardly curved, i. curved surface towards the connected parts, thus providing a particularly optimized flow of force within the weld joint area.

Es wird des Weiteren ein Messfühler der eingangs genannten Art vorgeschlagen, der so ausgestaltet und weitergebildet ist, dass das Doppelrohr durch ein erfindungsgemäßes Verfahren an dem Grundkörper festgelegt ist. It is further proposed a sensor of the type mentioned, which is designed and developed such that the Double tube is determined by an inventive method on the body.

Die Vorteile des erfindungsgemäßen Messfühlers gegenüber den oben erörterten, aus dem Stand der Technik bekannten Messfühlern ergeben sich dabei bereits aus den obigen Ausführungen zu Vorteilen des erfindungsgemäßen Verfahrens, auf welche zur Vermeidung von Wiederholungen vollumfänglich verwiesen wird. Des Weiteren ergeben sich durch die obigen Erläuterungen vorteilhafter Ausgestaltungen und Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens gleichzeitig vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Messfühlers. Dabei lassen sich Merkmale vorteilhafter Ausgestaltungen auch innerhalb vorteilhafter Weiterbildungen des Messfühlers kombinieren. The advantages of the sensor according to the invention over the sensors discussed above, which are known from the prior art, already result from the above statements on advantages of the method according to the invention, to which reference is made in order to avoid repetition. Furthermore, as a result of the above explanations of advantageous refinements and developments of the method according to the invention, advantageous configurations and further developments of the measuring probe according to the invention result at the same time. In this case, features of advantageous embodiments can also be combined within advantageous developments of the sensor.

Eine besonders bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Messfühlers bezieht sich auf einen Gassensor, insbesondere eine so genannte Lambdasonde, und insbesondere eine Lambdasonde für den Einsatz in Automobilen. Gemäß dieser Ausgestaltung weist der Messfühler als Grundkörper ein Fühlergehäuse auf, und weist der Messfühler ein Sensorelement auf, das mit einem dem Messgas ausgesetzten, gasseitigen Endabschnitt aus dem Fühlergehäuse herausragt, wobei das Doppelrohr ein den gasseitigen Endabschnitt des Sensorelements umgebendes Doppelschutzrohr umfasst, welches als äußeres Rohr ein äußeres Schutzrohr und als inneres Rohr ein inneres Schutzrohr aufweist.A particularly preferred embodiment of the sensor according to the invention relates to a gas sensor, in particular a so-called lambda probe, and in particular a lambda probe for use in automobiles. According to this embodiment, the sensor has a sensor housing as the base body, and the sensor has a sensor element which projects out of the sensor housing with a gas-side end section exposed to the measurement gas, the double pipe comprising a double protection pipe surrounding the gas-side end section of the sensor element, which is designed as an outer Pipe has an outer protective tube and inner tube than an inner protective tube.

Bezüglich einer vorteilhaften Ausgestaltung des Messfühlers als Lambdasonde wird des Weiteren auf die eingangs gegebenen Erläuterungen verwiesen. With regard to an advantageous embodiment of the sensor as a lambda probe is further made to the explanations given at the outset.

Insbesondere in einer Ausgestaltung als Lambdasonde kann der erfindungsgemäße Messfühler ein zusätzliches zentrales Schutzrohr aufweisen, welches von dem Doppelrohr, nämlich einem Doppelschutzrohr, umgeben wird. Dabei kann ein zentrales Sensorelement zusätzlich und innerhalb des genannten Doppelschutzrohrs von einem weiteren zentralen Schutzrohr umgeben sein. Derartige Ausgestaltungen sind beispielsweise in den genannten WO 2006/005641 A1 oder DE 10 2007 040 507 A1 gezeigt. In particular, in an embodiment as a lambda probe, the sensor according to the invention may have an additional central protection tube, which is surrounded by the double tube, namely a double protection tube. In this case, a central sensor element may additionally be surrounded by a further central protective tube within the said double protective tube. Such embodiments are, for example, in the mentioned WO 2006/005641 A1 or DE 10 2007 040 507 A1 shown.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im Folgenden näher erläutert. Embodiments of the invention are illustrated in the drawings and will be explained in more detail below.

Es zeigen: Show it:

1 in einer schematischen, seitlichen und ausschnittsweisen Schnittdarstellung die Verdeutlichung eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Festlegen eines Doppelrohrs an einem Grundkörper und gleichzeitig einen Ausschnitt eines erfindungsgemäßen Messfühlers, 1 in a schematic, side and partial sectional view of the clarification of a method according to the invention for fixing a double tube to a base body and at the same time a section of a sensor according to the invention,

2 die schematische seitliche Schnittdarstellung eines Details aus 1, welche den erfindungsgemäß hergestellten Schweißverbindungsbereich vergrößert darstellt, 2 the schematic side sectional view of a detail 1 which enlarges the weld joint area produced according to the invention,

3 eine entsprechende Darstellung mit einem alternativ ausgeführten Schweißverbindungsbereich, und 3 a corresponding representation with an alternatively executed Schweißverbindungsbereich, and

4 eine weitere Darstellung gemäß 2 und 3, wobei der Schweißverbindungsbereich alternativ als Hohlkehlnaht ausgeführt ist. 4 a further representation according to 2 and 3 , Wherein the Schweißverbindungsbereich is alternatively designed as a hollow fillet.

Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention

1 zeigt in einer seitlichen, geschnittenen und ausschnittsweisen Ansicht die schematische Darstellung einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens und gleichzeitig einen Ausschnitt einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Messfühlers 10. 1 shows in a side, sectional and fragmentary view of the schematic representation of a preferred embodiment of the method according to the invention and at the same time a section of a preferred embodiment of the sensor according to the invention 10 ,

Dargestellt ist zunächst ganz allgemein eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Festlegen eines Doppelrohrs 12, umfassend ein äußeres Rohr 14 und ein inneres Rohr 16, an einem Grundkörper 18 mittels einer per Schweißen hergestellten Verbindung. First of all, a preferred embodiment of the method according to the invention for fixing a double tube is shown 12 comprising an outer tube 14 and an inner tube 16 , on a base body 18 by means of a welded connection.

Der Grundkörper 18 ist vorliegend zylindrisch und rotationssymmetrisch ausgeformt und weist zusätzlich einen abgesetzten, dem Doppelrohr 12 zugewandten zylindrischen Abschnitt 20 auf. The main body 18 is presently cylindrical and rotationally symmetrical and additionally has a remote, the double tube 12 facing cylindrical section 20 on.

Anhand dieser Figur soll nun der Ablauf einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens verdeutlicht werden. Zunächst wird das innere Rohr 16 auf den Grundkörper 18, hier den zylindrischen Abschnitt 20 des Grundkörpers 18, aufgeschoben. Dabei kann in zweckmäßiger Weise zwischen dem grundkörperseitigen Ende 161 des inneren Rohrs 16 und dem Absatz zwischen zylindrischem Abschnitt 20 und sonstigem Grundkörper 18 ein Freiraum gelassen werden, um ein späteres Verschweißen des inneren Rohrs 16 zu erleichtern und eine vorteilhafte Ausformung des zwischen dem Doppelrohr 12 und dem Grundkörper 18 herzustellenden Schweißverbindungsbereichs zu begünstigen. On the basis of this figure, the course of a preferred embodiment of the method according to the invention will now be clarified. First, the inner tube 16 on the main body 18 , here the cylindrical section 20 of the basic body 18 , postponed. It may suitably between the base body end 161 of the inner tube 16 and the paragraph between cylindrical section 20 and other basic body 18 leaving a free space for later welding of the inner tube 16 to facilitate and an advantageous shaping of the between the double tube 12 and the body 18 favoring welded joint area.

Danach wird das äußere Rohr 14 auf das innere Rohr 16 und somit mittelbar auch auf den Grundkörper 18 aufgeschoben. Zwischen dem grundkörperseitigen Ende 161 des inneren Rohrs 16 und dem grundkörperseitigen Ende 141 des äußeren Rohrs 14 wird dann ein Abstand A 22 eingestellt. Dieser beträgt vorliegend 0,4 mm bis 0,8 mm, und beträgt bevorzugt 0,6 mm. After that, the outer tube 14 on the inner tube 16 and thus indirectly on the base body 18 postponed. Between the base end 161 of the inner tube 16 and the body-side end 141 of the outer tube 14 then becomes a distance A 22 set. This is presently 0.4 mm to 0.8 mm, and is preferably 0.6 mm.

Danach wird zunächst das grundkörperseitige Ende 161 des inneren Rohrs 16 mit dem Grundkörper 18 verschweißt. Dabei entsteht eine erste Schweißverbindung 24. Die erste Schweißverbindung 24 lässt sich vorzugsweise mittels einer einfach herstellbaren und für sich gesehen bekannten Überlappverbindung, bevorzugt mit einem Laserschweißverfahren, herstellen. Im vorliegenden Fall bildet die erste Schweißverbindung 24 eine um den gesamten Grundkörper 18 umlaufende erste Schweißnaht 25. Thereafter, the body-side end is first 161 of the inner tube 16 with the main body 18 welded. This creates a first weld 24 , The first weld 24 can preferably be produced by means of an easily produced and known per se overlap connection, preferably with a laser welding process. In the present case, the first welded joint forms 24 one around the entire body 18 circumferential first weld 25 ,

Danach wird in entsprechender Weise das grundkörperseitige Ende 141 des äußeren Rohrs 14 mit dem inneren Rohr 16 verschweißt. Dadurch wird eine zweite Schweißverbindung 26 gebildet, welche ebenfalls als eine den Grundkörper 18 vollständig umgebende, zweite Schweißnaht 27 realisiert ist. Auch das Verschweißen des grundkörperseitigen Endes 141 des äußeren Rohrs 14 wird vorzugsweise als Überlappverbindung, und insbesondere durch ein Laserschweißverfahren, hergestellt. Thereafter, in a corresponding manner, the body-side end 141 of the outer tube 14 with the inner tube 16 welded. This will make a second weld 26 formed, which also as a body 18 completely surrounding, second weld 27 is realized. Also, the welding of the body-side end 141 of the outer tube 14 is preferably produced as an overlap connection, and in particular by a laser welding process.

Aufgrund der beschriebenen Beabstandung der grundkörperseitigen Enden 161, 141 um den Abstand A 22 bildet sich während des zweistufigen Verschweißvorgangs der grundkörperseitigen Enden 161, 141 aus der ersten Schweißverbindung 24 sowie der zweiten Schweißverbindung 26 ein gemeinsamer Schweißverbindungsbereich 28. Dabei kann während des Anlegens der zweiten Schweißverbindung 26 automatisch eine Wärmenachbehandlung der ersten Schweißverbindung 24 realisiert werden. Due to the described spacing of the body-side ends 161 . 141 around the distance A 22 forms during the two-stage welding process of the body-side ends 161 . 141 from the first weld 24 and the second weld joint 26 a common weld joint area 28 , It can during the creation of the second weld 26 automatically a heat after treatment of the first weld 24 will be realized.

Sofern die zweite Schweißverbindung 26 nicht nur bis in das innere Rohr 16, sondern bis in den Grundkörper 18 reicht, wird das äußere Rohr 14 nicht nur mit dem inneren Rohr 16, sondern auch mit dem Grundkörper 18 verschweißt. Diesbezügliche Alternativen sind Gegenstand der Darstellungen in 2 und 3. If the second weld 26 not only into the inner tube 16 but up into the main body 18 enough, the outer tube becomes 14 not only with the inner tube 16 but also with the main body 18 welded. Related alternatives are the subject of the representations in 2 and 3 ,

Der erfindungsgemäß realisierbare Schweißverbindungsbereich 28 weist im Ergebnis nicht mehr die Form einer Überlappverbindung auf, obwohl er aus solchen gebildet worden ist. Vielmehr ist der Schweißverbindungsbereich 28 quasi als Kehlnaht 29 ausgeformt. Dementsprechend erstreckt sich der Schweißverbindungsbereich 28 in Bezug auf die Längsachse des Doppelrohrs 12 nicht nur in radialer, sondern auch in axialer Richtung. Dies sorgt für eine besonders günstige Krafteinleitung durch den Schweißverbindungsbereich 28. Der Schweißverbindungsbereich 28 weist entgegen bekannter Überlappverbindungen eine hohe Festigkeit, Dauerschwingfestigkeit und eine große Haltbarkeit auf. Der Kraftfluss innerhalb des Schweißverbindungsbereichs 28 ist dabei optimiert. Andererseits kann bei der Herstellung des Schweißverbindungsbereichs 28 eine einfach herstellbare und fertigungsgerechte Überlappnaht, insbesondere mittels Laserschweißverfahren hergestellt, als Grundelement beibehalten werden. The inventively feasible Schweißverbindungsbereich 28 As a result, it no longer has the form of an overlap connection, although it has been formed from such. Rather, the weld joint area 28 almost as a fillet weld 29 formed. Accordingly, the weld joint area extends 28 with respect to the longitudinal axis of the double tube 12 not only in the radial but also in the axial direction. This ensures a particularly favorable introduction of force through the weld joint area 28 , The weld joint area 28 has contrary to known overlap on a high strength, fatigue strength and high durability. The force flow within the weld joint area 28 is optimized. On the other hand, in the manufacture of the weld joint area 28 an easily manufacturable and production-compatible lap seam, in particular produced by laser welding, are retained as a basic element.

Gleichzeitig zeigt 1 einen Ausschnitt einer bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Messfühlers 10. Der Messfühler 10 ist so ausgestaltet, dass das Doppelrohr 12 durch ein bereits beschriebenes erfindungsgemäßes Verfahren an den Grundkörper 18 festgelegt ist. Der Messfühler 10 weist als Grundkörper 18 ein Fühlergehäuse 30 auf. In der schematischen Darstellung gemäß 1 ist des Weiteren ein Sensorelement 32 dargestellt, das mit einem dem Messgas ausgesetzten Endabschnitt aus dem Fühlergehäuse 30 herausragt. At the same time shows 1 a section of a preferred embodiment of a sensor according to the invention 10 , The sensor 10 is designed so that the double tube 12 by an inventive method already described to the main body 18 is fixed. The sensor 10 points as a basic body 18 a sensor housing 30 on. In the schematic representation according to 1 is further a sensor element 32 shown, with an end portion exposed to the measurement gas from the sensor housing 30 protrudes.

Dieses Sensorelement 32 wird von dem Doppelrohr 12 umgeben, welches als Doppelschutzrohr 34 realisiert ist. Das Doppelschutzrohr 34 weist als äußeres Rohr 14 ein äußeres Schutzrohr 36 und als inneres Rohr 16 ein inneres Schutzrohr 38 auf. Das Sensorelement 32 kann zusätzlich von einem zentralen Schutzrohr, welches innerhalb des Doppelschutzrohrs 34 angeordnet ist, umgeben sein. Ein solches zentrales Schutzrohr ist hier nicht dargestellt. This sensor element 32 is from the double pipe 12 surrounded, which as a double protection tube 34 is realized. The double protection tube 34 points as an outer tube 14 an outer protective tube 36 and as an inner tube 16 an inner protective tube 38 on. The sensor element 32 can additionally from a central protection tube, which within the double protection tube 34 is arranged to be surrounded. Such a central protective tube is not shown here.

Das in 1 ausschnittsweise dargestellte, bevorzugte Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Messfühlers 10 ist als Lambdasonde zur Messung der Konzentration des Sauerstoffgehalts im Abgas einer Brennkraftmaschine ausgestaltet. This in 1 shown in detail, preferred embodiment of a sensor according to the invention 10 is designed as a lambda probe for measuring the concentration of oxygen content in the exhaust gas of an internal combustion engine.

In 1 nicht dargestellte Teile des Messfühlers 10 können anhand bekannter Messfühler ausgestaltet sein, wozu auf die diesbezüglich genannten Schriften verwiesen wird. In 1 not shown parts of the probe 10 can be designed using known sensors, for which reference is made to the documents mentioned in this regard.

Der erfindungsgemäße Messfühler 10 zeichnet sich dadurch aus, dass die oben beschriebene Festlegung des Doppelschutzrohrs 34 an dem Fühlergehäuse 30 eine hohe Festigkeit und Dauerschwingfestigkeit und eine große Haltbarkeit aufweist, wobei der Kraftfluss im Schweißverbindungsbereich 28 optimiert ist. Daher eignet sich der erfindungsgemäße Messfühler 10 insbesondere für den Einsatz bei hohen Temperaturen und/oder großen Temperaturschwankungen und/oder großen Druckstößen, und zwar insbesondere für den Einsatz vor dem Turbolader in modernen Turbomotoren. The sensor according to the invention 10 is characterized in that the above-described determination of the double protection tube 34 on the sensor housing 30 has a high strength and fatigue strength and a high durability, wherein the power flow in the weld joint area 28 is optimized. Therefore, the sensor according to the invention is suitable 10 in particular for use at high temperatures and / or large temperature fluctuations and / or large pressure surges, in particular for use in front of the turbocharger in modern turbo engines.

2 zeigt schematisch in einer seitlichen Schnittdarstellung eine vergrößerte Darstellung des Schweißverbindungsbereichs 28 aus 1. Hier ist gut zu erkennen, dass sich zwischen der ersten Schweißverbindung 24 und der zweiten Schweißverbindung 26 ein Überlappungsbereich 40 bildet. Aufgrund der benachbarten Anordnung von erster Schweißverbindung 24, Überlappungsbereich 40 und zweiter Schweißverbindung 26 kann sich in besonders bevorzugter Weise ein Schweißverbindungsbereich 28 mit der bereits beschriebenen Form ausbilden, nämlich insbesondere in Form einer Kehlnaht 29. 2 shows schematically in a side sectional view an enlarged view of the weld joint area 28 out 1 , Here is good to see that between the first weld 24 and the second welded joint 26 an overlap area 40 forms. Due to the adjacent arrangement of first weld joint 24 , Overlap area 40 and second welded joint 26 For example, in a particularly preferred manner, a welded joint area can be used 28 form with the form already described, namely in particular in the form of a fillet weld 29 ,

Gemäß Darstellung in 2 reicht der Überlappungsbereich 40 bis in den Grundkörper 18. Demzufolge ist gemäß Schritt e) des erfindungsgemäßen Verfahrens das grundkörperseitige Ende 141 des äußeren Rohrs 14 nicht nur mit dem inneren Rohr 16, sondern auch mit dem Grundkörper 18 verschweißt worden. So bildet sich ein besonders stabiler Schweißverbindungsbereich 28. Allerdings können aufgrund der breiten Anbindung an den Grundkörper 18 innerhalb des Schweißverbindungsbereichs 28 gegebenenfalls unerwünscht hohe Spannungen auftreten.As shown in 2 extends the overlap area 40 to the body 18 , Accordingly, according to step e) of the method according to the invention is the base end 141 of the outer tube 14 not only with the inner tube 16 but also with the main body 18 welded. This forms a particularly stable welded joint area 28 , However, due to the wide connection to the main body 18 within the weld joint area 28 possibly unwanted high voltages occur.

3 zeigt daher eine alternative Ausgestaltung des Schweißverbindungsbereichs 28, die hinsichtlich einer minimalen Streckenergie und möglichst geringer Spannungen innerhalb des Schweißverbindungsbereichs 28 zweckmäßig ist. Hier reicht der Überlappungsbereich 40 nicht bis in den Grundkörper 18, sondern lediglich in das innere Rohr 16. Dadurch ist das Spannungsniveau innerhalb des Schweißverbindungsbereichs 28 größtmöglich reduziert. 3 therefore shows an alternative embodiment of the weld joint area 28 for a minimum track energy and the lowest possible stresses within the weld joint area 28 is appropriate. Here, the overlap area extends 40 not to the body 18 but only in the inner tube 16 , As a result, the stress level is within the weld joint area 28 reduced as much as possible.

Allerdings bewirkt sowohl die Formgebung des Schweißverbindungsbereichs 28 gemäß 3 als auch gemäß 4 eine wünschenswerte Nahtverbreiterung, eine integrierte Wärmenachbehandlung der ersten Schweißverbindung 24 und einen verbesserten Kraftfluss durch das Erreichen der Form einer Kehlnaht 29. However, both the shaping of the weld joint area 28 according to 3 as well as according to 4 a desirable seam broadening, an integrated heat post-treatment of the first welded joint 24 and an improved power flow by achieving the shape of a fillet weld 29 ,

4 schließlich zeigt gemäß einer weiteren schematischen Darstellung wie in 2 und 3 eine ganz besonders bevorzugte Nahtform bzw. eine besonders bevorzugte Form des Schweißverbindungsbereich 28. Hier ist der Schweißverbindungsbereich 28 nicht nur als Kehlnaht 29, sonder als Hohlkehlnaht 42 mit einer einwärts gerichteten Wölbung ausgestaltet. Die Hohlkehlnaht 42 ist ganz besonders bevorzugt im Hinblick auf ein möglichst geringes Spannungsniveau innerhalb der Naht und hinsichtlich einer optimalen Krafteinleitung, Festigkeit, Dauerschwingfestigkeit und Haltbarkeit der Festlegung des Doppelrohrs 12 an dem Grundkörper 18. 4 Finally, according to another schematic representation as in 2 and 3 a very particularly preferred seam shape or a particularly preferred form of the welded joint area 28 , Here is the weld joint area 28 not just as a fillet weld 29 , but as a fillet weld 42 designed with an inward curvature. The fillet weld 42 is particularly preferred with regard to the lowest possible stress level within the seam and with regard to an optimal introduction of force, strength, fatigue strength and durability of the determination of the double tube 12 on the body 18 ,

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

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Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

Fahrenwaldt et al., Praxiswissen Schweißtechnik, Vieweg, 2. Aufl. 2006, S. 231 ff. [0022] Fahrenwaldt et al., Practical Knowledge Welding Technology, Vieweg, 2nd ed. 2006, p. 231 ff. [0022]
U. Krüger, Stahlbau, Teil 1 – Grundlagen, Ernst & Sohn, 4. Aufl. 2008, S. 99 ff. [0022] U. Krüger, Stahlbau, Part 1 - Fundamentals, Ernst & Sohn, 4th ed. 2008, p. 99 ff. [0022]

Claims

Verfahren zum Festlegen eines Doppelrohrs (12), umfassend ein äußeres Rohr (14) und ein inneres Rohr (16), an einem Grundkörper (18) mittels einer per Schweißen hergestellten Verbindung, wobei das Doppelrohr (12) auf den Grundkörper (18), zumindest auf einen zylindrischen Abschnitt (20) des Grundkörpers (18), aufschiebbar ist, umfassend die Schritte: a) Aufschieben des inneren Rohrs (16) auf den Grundkörper (18), b) Aufschieben des äußeren Rohrs (14) auf das innere Rohr (16) und den Grundkörper (18), c) Beabstanden des grundkörperseitigen Endes (141) des äußeren Rohrs (14) von dem grundkörperseitigen Ende (161) des inneren Rohrs (16) in Richtung der Außenseite des Grundkörpers (18) um einen Abstand A (22), d) Verschweißen des grundkörperseitigen Endes (161) des inneren Rohrs (16) mit dem Grundkörper (18), und e) Verschweißen des grundkörperseitigen Endes (141) des äußeren Rohrs (14) mit dem inneren Rohr (16).Method for defining a double tube ( 12 ) comprising an outer tube ( 14 ) and an inner tube ( 16 ), on a base body ( 18 ) by means of a welded connection, wherein the double tube ( 12 ) on the basic body ( 18 ), at least on a cylindrical section ( 20 ) of the basic body ( 18 ), can be pushed on, comprising the steps of: a) pushing on the inner tube ( 16 ) on the basic body ( 18 ), b) pushing on the outer tube ( 14 ) on the inner tube ( 16 ) and the basic body ( 18 ), c) spaced from the base end ( 141 ) of the outer tube ( 14 ) from the base end ( 161 ) of the inner tube ( 16 ) in the direction of the outside of the main body ( 18 ) by a distance A ( 22 ), d) welding the base end ( 161 ) of the inner tube ( 16 ) with the basic body ( 18 ), and e) welding the base end ( 141 ) of the outer tube ( 14 ) with the inner tube ( 16 ).

Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand A (22) 0,4mm bis 0,8mm beträgt, und/oder dass die Wandstärke des äußeren Rohrs (14) und/oder die Wandstärke des inneren Rohrs (16) 0,5mm bis 0,6mm beträgt, und/oder dass der Außendurchmesser des äußeren Rohrs (14) 10mm bis 15mm beträgt.Method according to claim 1, characterized in that the distance A ( 22 ) 0.4mm to 0.8mm, and / or that the wall thickness of the outer tube ( 14 ) and / or the wall thickness of the inner tube ( 16 ) Is 0.5 mm to 0.6 mm, and / or that the outer diameter of the outer tube ( 14 ) Is 10mm to 15mm.

Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei dem Verschweißen gemäß Schritt d) und/oder gemäß Schritt e) jeweils eine Schweißnaht (25, 27), insbesondere eine den Grundkörper (18) vollständig umgebende Schweißnaht (25, 27), angelegt wird.A method according to claim 1 or 2, characterized in that in the welding according to step d) and / or according to step e) each have a weld ( 25 . 27 ), in particular one the main body ( 18 ) completely surrounding weld ( 25 . 27 ) is created.

Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass während des Verschweißens gemäß Schritt e) eine Wärmenachbehandlung der gemäß Schritt d) angelegten Schweißverbindung (24) durchgeführt wird.Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that, during the welding according to step e), a heat post-treatment of the welded connection (d) applied according to step d) ( 24 ) is carried out.

Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass bei dem Verschweißen gemäß Schritten d) und e) zwischen den jeweils gemäß Schritt d) und Schritt e) angelegten Schweißverbindungen (24, 26), insbesondere Schweißnähten (25, 27), ein Überlappungsbereich (40) gebildet wird.Method according to one of claims 1 to 4, characterized in that in the welding according to steps d) and e) between the respectively according to step d) and step e) applied welds ( 24 . 26 ), in particular welds ( 25 . 27 ), an overlap area ( 40 ) is formed.

Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Überlappungsbereich (40) gebildet wird, der sich nicht bis in den Grundkörper (18) erstreckt. Method according to claim 5, characterized in that an overlapping area ( 40 ), which does not extend into the main body ( 18 ).

Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass durch das Verschweißen gemäß Schritten d) und e) ein einziger, räumlich nicht getrennter Schweißverbindungsbereich (28) zwischen dem Doppelrohr (12) und dem Grundkörper (18) gebildet wird.Method according to one of claims 1 to 6, characterized in that by the welding according to steps d) and e) a single, spatially non-separate welded joint area ( 28 ) between the double tube ( 12 ) and the basic body ( 18 ) is formed.

Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Schweißverbindungsbereich (28) als Kehlnaht (29), insbesondere als Hohlkehlnaht (42), ausgebildet wird.Method according to claim 7, characterized in that the welded joint area ( 28 ) as fillet weld ( 29 ), in particular as a fillet weld ( 42 ) is formed.

Messfühler (10), insbesondere Gassensor zur Bestimmung einer physikalischen Eigenschaft eines Messgases, insbesondere der Temperatur oder der Konzentration einer Gaskomponente, insbesondere im Abgas einer Brennkraftmaschine, umfassend einen Grundkörper (18) und ein daran festgelegtes Doppelrohr (12), welches ein äußeres Rohr (14) und ein inneres Rohr (16) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass das Doppelrohr (12) durch ein Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche an dem Grundkörper (18) festgelegt ist.Sensor ( 10 ), in particular gas sensor for determining a physical property of a measurement gas, in particular the temperature or the concentration of a gas component, in particular in the exhaust gas of an internal combustion engine, comprising a main body ( 18 ) and a double tube ( 12 ), which is an outer tube ( 14 ) and an inner tube ( 16 ), characterized in that the double tube ( 12 ) by a method according to any one of the preceding claims on the base body ( 18 ).

Messfühler (10) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass – der Grundkörper (18) ein Fühlergehäuse (30) aufweist, und – der Messfühler (10) ein Sensorelement (32) aufweist, das mit einem dem Messgas ausgesetzten, gasseitigen Endabschnitt aus dem Fühlergehäuse (30) herausragt, und – das Doppelrohr ein den gasseitigen Endabschnitt des Sensorelements (32) umgebendes Doppelschutzrohr (34) umfasst, welches als äußeres Rohr (14) ein äußeres Schutzrohr (36) und als inneres Rohr (16) ein inneres Schutzrohr (38) aufweist. Sensor ( 10 ) according to claim 9, characterized in that - the main body ( 18 ) a sensor housing ( 30 ), and - the sensor ( 10 ) a sensor element ( 32 ), which with a measurement gas exposed to the gas side end portion of the sensor housing ( 30 protrudes, and - the double tube a the gas-side end portion of the sensor element ( 32 ) surrounding double protection tube ( 34 ), which as an outer tube ( 14 ) an outer protective tube ( 36 ) and as an inner tube ( 16 ) an inner protective tube ( 38 ) having.