CH669258A5

CH669258A5 - Temperaturfuehler fuer einen trocknungsaufsatz auf einer waage sowie die anordnung des temperaturfuehlers im trocknungsaufsatz der waage.

Info

Publication number: CH669258A5
Application number: CH1991/85A
Authority: CH
Inventors: Robert Villiger
Original assignee: Mettler Instrumente Ag
Priority date: 1985-05-10
Filing date: 1985-05-10
Publication date: 1989-02-28
Also published as: US4762428A; JPS61260133A; DE8606298U1

Description

BESCHREIBUNG

Gegenstand der Erfindung ist ein Temperaturfühler für einen Trocknungsaufsatz auf einer Waage gemäss Oberbegriff des Patentanspruches 1 sowie die Anordnung des Temperaturfühlers im Trocknungsaufsatz der Waage gemäss Oberbegriff des Patentanspruches 9.

Ein Temperaturfühler zur Regelung der Strahlungstemperatur einer Infrarotheizung ist aus der DE-OS 2 647 119 bekannt und weist zwei an den Enden verschweisste Drähte oder Streifen aus unterschiedlichen Metallegierungen auf, die in einem Quarzschutzröhrchen eingelegt sind, wobei der Schweissbereich der Drähte die Innenwand des Röhrchens berührt.

Quarzschutzröhrchen haben den Nachteil, dass sie sehr zerbrechlich sind und infolge schlechter thermischer Leitfähigkeit eine grosse Trägheit aufweisen.

Der vorliegenden Erfindung ist daher die Aufgabe gestellt, die vorgenannten Nachteile des bekannten Temperaturfühlers zu beheben. Zudem besteht die Aufgabe, den Temperaturfühler in einem Trocknungsaufsatz einer Waage anzuordnen.

Diese Aufgaben werden durch die Erfindung gemäss den kennzeichnenden Merkmalen der Patentansprüche 1 und 9 gelöst.

Das geschützt auf einem thermisch gutleitenden Träger anliegend gehaltene Temperatur-Sensorelement ermöglicht die Messung der mittleren Temperatur am Montageort im wesentlichen unabhängig von örtlich höheren Strahlungsdichten des Heizelementes.

In den Kennzeichen der abhängigen Ansprüche sind weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung beschrieben.

Mit der Feder kann das Temperatur-Sensorelement fest am Träger angedrückt gehalten werden. Dies auch, wenn durch unterschiedliches Ausdehnungsverhalten der Materialien des Trägers und des Temperatur-Sensorelementes bei deren Erwärmung diese sich unterschiedlich stark ausdehnen und verschieben. In der Ausführungsform nach Anspruch 3 ist die Feder Teil des Trägers, was eine kostengünstige Herstellung erlaubt.

Wenn das Temperatur-Sensorelement in einem Metallrohr eingesetzt ist, kann man die Feder in einfacher Weise in das Rohr einschieben, um so das Temperatur-Sensorelement festzuhalten. Ist, wie in Anspruch 5 dargelegt, eine Öffnung im Rohr vorhanden, so kann die Feder exakt auf dem Temperatur-Sensorelement positioniert und an der Öffnung verhakt werden.

Die zusammengequetschten Rohrteile verhindern das seitliche Verrutschen des Temperatur-Sensorelementes im Träger sowohl infolge von Wärmedehnung, als auch durch Erschütterungen und bilden gleichzeitig eine Zugentlastung für die Anschlussdrähte. Die hohe Leitfähigkeit des Trägermaterials begünstigt einen raschen Ausgleich von unterschiedlichen Temperaturen innerhalb des Raumes über der Waagschale.

Im folgenden werden einige Ausführungsbeispiele von Temperaturfühlern nach der Erfindung anhand von Zeichnungen beschrieben. Es zeigen :

Figur 1 eine Ansicht eines Temperaturfühlers, teilweise im Schnitt,

Figur 2 einen Grundriss des im Temperaturfühler nach Figur 1 eingebauten Temperatur-Sensorelementes,

Figur 3 einen Querschnitt längs Linie III-III in Figur 1,

Figur 4 einen Querschnitt längs Linie IV-IV in Figur 1,

Figur 5 einen Querschnitt durch einen Träger aus gefaltetem Blech,

Figur 6 einen Grundriss eines streifenförmigen Trägers,

Figur 7 einen Querschnitt längs Linie VII-VII in Figur 6,

Figur 8 eine perspektivische Darstellung einer Waage mit einem Trockner und

Figur 9 eine Ansicht des Trockners in Richtung der Pfeile IX-IX.

In der Abbildung der Ausführung eines Temperaturfühlers 1 nach Figur 1 ist ein beispielsweise aus einer temperaturempfindlichen Diode, einem Silizium-Halbleiterwiderstand, einem Thermoelement, einem NCT- oder einem PCT-Wider-stand bestehendes Temperatur-Sensorelement 5 in einem rohrförmigen Träger 7 eingelegt und mittels einer Feder 9 an die Wandung des Trägers 7 satt angepresst. Die beiden Anschlussdrähte 11,13 des Temperatur-Sensorelementes 5 sind mit einem Teil 16 und einer Litze 17 verpresst in isolierende Materialien eingebettet und werden über die beiden Enden des Trägers 7 hinausgeführt, wo sie direkt an ein Regel- oder Schaltgerät anschliessbar sind.

Die das Temperatur-Sensorelement 5 an den Träger 7

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anpressende Feder 9 ist bogenförmig ausgebildet und durch eine schlitzförmige Öffnung 15 in den Träger 7 eingesetzt. An der Stelle, an der die Anschlussdrähte 11,13 in die Isolation eingeführt werden, kann der rohrförmige Träger 7 auf einen nierenförmigen Querschnitt zusammengequetscht sein (Figur 3). Sowohl durch die Feder 9 als auch durch die Quetschung wird sichergestellt, dass bei jeder Temperatur das Temperatur-Sensorelement 5 satt an der Wandung des Trägers 7 anliegt und damit die Temperatur des Trägers 7 exakt erfassen kann.

An den Enden ist der rohrförmige Träger 7 abgeplattet, damit ein Verdrehen nach dem Einstecken in entsprechende Halterungen am Einsatzort ausgeschlossen ist (Figur 4).

In der Figur 2 ist ein Temperatur-Sensorelement 5 ohne den Träger 7 dargestellt. Die Anschlussdrähte 11,13 sind dort nur gerade wenige Zentimeter lang, z. B. 1,5 - 2,0 cm, und deren Enden sind mit den Litzen 17 verschweisst, die in den Träger 7 eingeschoben werden können.

Anstelle eines Trägers 7 mit kreisrundem Querschnitt kann ein vieleckiger oder ovaler treten; er kann auch aus einem Blech 19 bestehen, das im Bereich des Temperatur-Sensorelementes 5 umgeschlagen ist, wobei der umgeschlagene Abschnitt oder Lappen 21 das Temperatur-Sensorele-ment 5 elastisch festklemmt (Figüren 5,6 und 7).

In den Figuren 8/9 sind zwei in einen über einer Waage 23 angeordneten Trockner 25 eingebaute Temperaturfühler 1 ersichtlich, wobei die Figur 8 die zwei Temperaturfühler 1 und die vier Infrarotheizelemente 27 nur andeutungsweise in gebrochenen Linien zeigt, um die Ansicht in Figur 9 besser verständlich zu machen.

Die IR-Heizelemente 27 bestehen aus paarweise unter einem vorzugsweise vergoldeten Hohlspiegel 29 angeordneten Heizdrähten. Die beiden rohrförmigen Träger 7 mit den Temperatur-Sensorelementen 5 liegen versetzt zu und unterhalb den IR-Heizelementen 27 über der Waagschale 31. Die Enden der Träger 7 sind in Kontaktsockel 33 aus Kunst-5 stoff oder Keramik eingesetzt, welche am Trockner 35 befestigt und mit einer elektronischen Steuerung für die Speisung der IR-Heizelemente 27 verbunden sind.

Die Träger 7 der Temperaturfühler 1 bestehen aus einem thermisch gut leitenden Material, z. B. Kupfer, und sind vor-lo zugsweise mattschwarz beschichtet, damit eine Reflexion der Wärmestrahlung nach oben vermieden werden und eine möglichst gleichmässige Aufnahme von Wärme im Raum über der Waagschale 31 erfolgen kann.

Da die Öffnungen 15 in den Trägern 7 gegen das Trock-15 nungsgut auf der Waagschale 31, d. h. nach unten gerichtet sind, erfolgt keine direkte Bestrahlung des Temperatur-Sensorelementes 5 auf dem Träger 7. Die jeweilige Temperatur am Temperatur-Sensorelement 5 ist deshalb ein Mittelwert aus der vom Träger 7 absorbierten Strahlungswärme der IR-20 Heizelemente 27 und der absorbierten Wärme im Raum. Infolge der guten thermischen Leitfähigkeit des Trägers 7 ergibt sich auch ein Mittelwert über die gesamte Breite des Raumes.

Der Temperaturfühler 1 kann mit einer elektronischen 25 Steuerung verbunden sein, die den Strom für die IR-Heizelemente 27 bei Erreichen eines oberen Temperaturwertes unterbricht und bei Erreichen eines unteren Temperaturwertes wieder einschaltet. Der Temperaturfühler 1 kann selbstverständlich auch mit einem elektronischen Tempera-30 turregler verbunden sein, der die Leistung der IR-Heizelemente 27 nach einem gegebenen Programm regelt.

B

1 Blatt Zeichnungen

Claims

669 258 PATENTANSPRÜCHE

1. Temperaturfühler zum Messen der Temperatur über dem Wägegut auf der Waagschale einer Präzisionswaage mit einem auf einem Träger angeordneten Temperatur-Sensorelement, dadurch gekennzeichnet, dass das Temperatur-Sensorelement (5) mit einem elastischen Glied an die Oberfläche des Trägers (7) angedrückt und festgehalten ist.

2. Temperaturfühler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als elastisches Glied eine Feder (9) in den Träger (7) eingesetzt ist.

3. Temperaturfühler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als elastisches Glied eine am Träger (7) angebrachte umgeschlagene Lasche (21) verwendet ist.

4. Temperaturfühler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (7) als Rohr ausgebildet ist und das Temperatur-Sensorelement (5) und die Feder (9) im Innern des Rohres eingesetzt sind.

5. Temperaturfühler nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohr an der der Auflagestelle des Temperatur-Sensorelementes (5) gegenüberliegenden Seite eine Öffnung (15) aufweist.

6. Temperaturfühler nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (7) seitlich des Temperatur-Sensor-elementes (5) zusammengequetscht ist und die beiden Anschlussdrähte des Temperatur-Sensorelementes (5) festklemmt.

7. Temperaturfühler nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (7) aus einem thermisch gutleitenden Material besteht und auf der Aussenseite eine dunkle, nicht reflektierende Beschichtung aufweist.

8. Temperaturfühler nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Temperatur-Sensorelement (5) aus einer Diode, einem Silizium-Halbleiterwiderstand, einem Thermoelement, einem NCT- oder einem PCT-Widerstand besteht.

9. Fühleranordnung, mit einem Temperaturfühler nach Anspruch 1 im Trocknungsaufsatz einer Waage, dadurch gekennzeichnet, dass der Temperaturfühler (1) zwischen dem Wägegut und Infrarot-Heizelementen angeordnet ist, und dass die Rückseite des Trägers (7) zur Seite der Infrarot-Heizelemente (27) und das Temperatur-Sensorelement (5) zur Seite des Wägegutes hin gerichtet ist.

10. Anordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Temperaturfühler (1) parallel zu den Infrarot-Heizelementen liegend im Trocknungsaufsatz eingesetzt ist.