[0001] Gegenstand der Erfindung ist eine Montagevorrichtung für Temperatursensoren gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
[0002] Zur Montage von Sensoren an Anlage- oder Maschinenteilen ist eine Vielzahl unterschiedlicher Vorrichtungen bekannt. Sensoren wie z.B. Temperatursensoren, insbesondere Mantel- oder Einsteckthermoelemente, die in der Regel eine zylindrische Sonde bzw. Messspitze umfassen, sind für den Einsatz in Bohrungen an Anlage- oder Maschinenteilen geeignet. Zur Befestigung von Temperatursensoren an Maschinenteilen werden üblicherweise hülsenartige Adapter mittels gängiger Verbindungstechniken mit den Anlage- oder Maschinenteilen verbunden. Anschliessend werden die Messsonden durch diese Adapterhülsen zur jeweiligen Messstelle geführt und an den Adapterhülsen befestigt.
Verbreitet werden dabei Bajonettverschlusssysteme verwendet, wobei ein hülsenartiger Einschraubadapter aus Messing mit radial vorstehenden Haltenocken aus Stahl zum Befestigen einer Bajonettverschlusskappe am Maschinenteil festgeschraubt wird. Der im hinteren Bereich von einer Schraubenfeder ummantelte Temperatursensor kann mit definierbarem Anpressdruck am Maschinenteil befestigt werden. Dabei wird die Messspitze durch die Adapterhülse an die jeweilige Messstelle geführt. Die an der Schraubenfeder gehaltene Bajonettverschlusskappe wird auf die Adapterhülse aufgesteckt und mit dieser durch eine Drehbewegung verbunden, wobei die Haltenocken in Führungsschlitze oder Führungsnuten der Bajonettverschlusskappe eingreifen.
Die Schraubenfeder wird dabei vorgespannt und drückt die Messspitze mit definierter Federkraft an die Messstelle, sodass ein optimaler, gleich bleibender Kontakt zwischen der Messspitze und der Messstelle sichergestellt ist. Unterschiedliche Baulängen und Durchmesser der Temperatursensoren sowie unterschiedliche Schraubgewinde führen zu einer Vielzahl unterschiedlicher Adapterhülsen, die bei einem Anbieter solcher Produkte entsprechend hohe Lagerhaltungskosten verursachen.
[0003] Bei herkömmlichen Adapterhülsen sind die Haltenocken als Schwerspannstifte aus Stahl ausgebildet, die nachträglich in entsprechenden Bohrungen an den Adapterhülsen befestigt werden. Der Sitz solcher Schwerspannstifte ist insbesondere wegen der unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten von Stahl und Messing unsicher, sodass sich Haltenocken lösen und herausfallen und entsprechende Schäden verursachen können.
[0004] Es ist deshalb Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine kostengünstige und sichere Montagevorrichtung für Temperatursensoren zu schaffen.
[0005] Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Montagevorrichtung gemäss den Merkmalen des Patentanspruchs 1.
[0006] Erfindungsgemäss umfasst die Montagevorrichtung eine Adapterhülse mit einstückig daran ausgebildeten Haltenocken. Die Adapterhülsen sind gratfrei, vorzugsweise aus Messing mit angefrästen Haltenocken ausgebildet. Sie können in einem Arbeitsgang hergestellt werden, sodass der Aufwand für ein nachträgliches Anbringen von Schwerspannstiften entfällt. Die Haltenocken können sich selbst bei grossen Temperaturschwankungen nicht von der Adapterhülse lösen. Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist die Adapterhülse als Einschraubadapter ausgebildet und umfasst einen Gewindezapfen mit einem Aussengewinde. Dieser Einschraubadapter kann direkt an einem Maschinenteil festgeschraubt werden.
Der Einschraubadapter kann alternativ durch Aufschrauben eines oder mehrerer aufeinander abgestimmter hülsenartiger Übergangsstücke verlängert und so an unterschiedlich lange Thermoelemente bzw. Temperatursensoren angepasst werden. Die Übergangsstücke umfassen am einen Ende ein Innengewinde und am anderen Ende ein Aussengewinde. Somit können entsprechend ausgebildete Übergangsstücke auch zur Anpassung der Montagevorrichtung an unterschiedliche Gewindearten am jeweiligen Maschinenteil angepasst werden.
[0007] Anhand einiger Figuren wird die Erfindung im Folgenden näher beschrieben. Dabei zeigen
<tb>Fig. 1<sep>eine perspektivische Ansicht einer Adapterhülse mit zwei sich diametral gegenüberliegenden, an einem zylindrischen Anschlussstutzen radial hervorragenden Haltenocken,
<tb>Fig. 2<sep>eine zur Adapterhülse aus Fig. 1passende Bajonettverschlusskappe,
<tb>Fig. 3<sep>eine erste Seitenansicht der Adapterhülse aus Fig. 1,
<tb>Fig. 4<sep>eine zweite Seitenansicht der Adapterhülse aus Fig. 1,
<tb>Fig. 5<sep>einen Temperatursensor mit einer teilweise aufgeschnittenen Bajonettverschlusskappe und einer Schraubenfeder.
[0008] Fig. 1 zeigt eine rohrartige Adapterhülse 1 einer Montagevorrichtung zum Befestigen eines Temperatursensors 3 (Fig. 5) an einem Maschinenteil in perspektivischer Darstellung. Die Fig. 3und 4 zeigen zwei orthogonale Seitenansichten der Adapterhülse 1 aus Fig. 1. Die Adapterhülse 1 hat eine Länge L1 von z.B. 25 mm und ist in drei Abschnitte gegliedert: Am hinteren Ende umfasst sie einen zylindermantelförmigen Anschlussstutzen 5 mit einem ersten Aussendurchmesser D1 und mit zwei daran radial hervorragenden, sich diametral gegenüberliegenden Haltezapfen 7a, 7b. Am vorderen Ende der Adapterhülse 1 ist ein Gewindezapfen 9 mit einer Länge L2 von z.B. 10 mm und mit einem Aussengewinde ausgebildet. Dazwischen ist ein mittlerer Mantelabschnitt 11 ohne Aussengewinde angeordnet.
Die Adapterhülse 1 ist einstückig ausgebildet und kann in einem Arbeitsgang gefertigt werden: Bei der Herstellung der Adapterhülse 1 wird - vorzugsweise ausgehend von einem Messingrohr oder einem Messingstab - zuerst ein zylindrisches Rohr gedreht, dessen Aussendurchmesser dem Aussendurchmesser D2 des mittleren Mantelabschnitts 11 entspricht. Ausgehend von diesem Rohr werden durch spanende Bearbeitung die Aussenseite des Anschlussstutzens 5 mit den aus dem Vollmaterial herausgearbeiteten Haltezapfen 7a, 7b gebildet und das Aussengewinde am Gewindezapfen 9 geschnitten. Aufwändige Nacharbeiten sind nicht erforderlich. Zusätzlich können am Anschlussstutzen 5 zwischen den Haltezapfen 7a, 7b Bohrungen 8 ausgenommenen werden. Der Durchmesser der Adapterhülse 1 ist im Bereich des mittleren Mantelabschnitts 11 maximal.
Am Gewindezapfen 9 ist im Grenzbereich zum mittleren Mantelabschnitt 11 eine Taille 13 mit geringerem Aussendurchmesser ausgebildet. Die Adapterhülse 1 ist gratfrei und kann selbstverständlich auch aus einem anderen Material gefertigt sein. Verglichen mit herkömmlichen Ausführungsformen, z.B. solchen mit Schwerspannstiften, können die erfindungsgemässen Adapterhülsen 1 auch dünnwandiger (insbesondere auch im Bereich des Anschlussstutzens 5) und in kleineren Baugrössen mit entsprechend geringerem Materialverbrauch gefertigt werden. Die erfindungsgemässen Adapterhülsen 1 können je nach Ausführungsform auch drei oder mehrere Haltezapfen 7a, 7b umfassen, wobei deren Form und Anordnung am Anschlussstutzen 5 entsprechend unterschiedlicher Erfordernisse vorgegeben werden können (keine Darstellung).
[0009] Die Montagevorrichtung umfasst eine an den Anschlussstutzen 5 angepasste Bajonettverschlusskappe 15 mit einer Anschlusshülse 17, wobei ausgehend von deren vorderem Rand 19 Führungen 21a, 21b für die Haltezapfen 7a, 7b ausgenommenen sind. Das hintere Ende der Bajonettverschlusskappe 15 bildet ein vorzugsweise einstückig an der Anschlusshülse 17 ausgebildeter Ringkörper 23 mit einer axialen Durchgangsöffnung 25 und mit mantel- bzw. aussenseitiger Riffelung für einen besseren Griff.
[0010] Fig. 5 zeigt einen Temperatursensor 27 mit einer Messspitze 29 und einer angrenzend an die Messpitze 29 von einer Schraubenfeder 33 umhüllten Anschlussleitung 31. Hinter der Messspitze 29 ist die Schraubenfeder 33 mit der Anschlussleitung 31 durch die Durchgangsöffnung 25 am Ringkörper 23 hindurchgeführt. Die Oberfläche der Durchgangsöffnung 25 ist z.B. durch eine an die Abmessungen der Schraubenfeder 33 angepasste Nut so strukturiert, dass die Bajonettverschlusskappe 15 an der Schraubenfeder 33 gehalten werden kann und ihre Lage relativ zur Schraubenfeder 33 auch bei Druck- oder Zugbelastung in Richtung der Schraubenfederachse nicht verändert. Bei der Darstellung in Fig. 5 sind die Schraubenfeder 33 und die Bajonettverschlusskappe teilweise aufgeschnitten.
[0011] Der entsprechend Fig. 5vorbereitete Temperatursensor 27 wird mit der Messspitze voran von hinten her in eine Adapterhülse 1 eingeführt, die an einer Bohrung mit Innengewinde bei einer Messstelle am Maschinenteil festgeschraubt ist. Die Bajonettverschlusskappe 15 wird auf den Anschlussstutzen 5 aufgesteckt und durch eine Drehbewegung mit diesem verriegelt. Dabei wird die Schraubenfeder 33 vorgespannt und drückt die Messspitze 29 mit definiertem Anpressdruck an die Messstelle. Die Adapterhülse 1 kann durch Aufschrauben einer oder mehrerer Verlängerungshülsen (nicht dargestellt) mit je einem Innengewinde am hinteren Ende und einem Aussengewinde am vorderen Ende verlängert und so entsprechend der Anforderungen verschiedener Temperatursensoren 27 und Messstellen angepasst werden.
Die Verlängerungshülsen können unterschiedliche Gewinde mit unterschiedlichen Durchmessern und Steigungen aufweisen, sodass eine Adapterhülse 1 nicht nur bezüglich der Länge, sondern auch bezüglich des Durchmessers und der Gewindeart angepasst werden kann.
[0012] Der Anwendungsbereich solcher Montagevorrichtungen ist nicht nur auf Temperatursensoren 27 beschränkt. Grundsätzlich können auch andere Sensoren zur Erfassung anderer Messgrössen in dieser Weise befestigt werden.