DE102018104896B4 - Cartridge heater with thermocouple and method for manufacturing such a cartridge heater - Google Patents

Cartridge heater with thermocouple and method for manufacturing such a cartridge heater Download PDF

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Abstract

Heizpatrone (1,101) mit einem rohrförmigen Metallmantel (10,110), mit einem mit einem elektrischen Heizelement (30,130) bewickelten Wickelkörper (20,120), der im Inneren des rohrförmigen Metallmantels (10,110) angeordnet und vom rohrförmigen Metallmantel (10,110) elektrisch isoliert ist, und mit einem Thermoelement (40,60,140),bei der das Thermoelement (40,60,140) mindestens drei Thermoschenkel (41,43,45,61,63,65,141,143,145,147), und mindestens einen ersten Kontaktpunkt (44,64,146) und entweder einen zweiten Kontaktpunkt (42,62) oder weitere Kontaktpunkte (142,144) zwischen jeweils zwei Thermoschenkeln (41,43,45, 61,63,65,141,143,145,147) aufweist, wobei nur der erste Kontaktpunkt (44,64,146) so ausgestaltet ist, dass eine Änderung der Temperatur des Kontaktpunkts das Messergebnis des Thermoelements (40,60,140) bestimmt,dadurch gekennzeichnet, dass der mit dem elektrischen Heizelement (30,130) bewickelte Wickelkörper (20,120) mindestens eine Bohrung (21,22,121,122) aufweist, wobei durch eine der Bohrungen (21,121) mindestens zwei Thermoschenkel (43,45,63,65), die durch einen Kontaktpunkt (44,64) miteinander verbunden sind, geführt sind, wobei der erste Kontaktpunkt (44,64,146), der so ausgestaltet ist, dass eine Änderung der Temperatur des Kontaktpunkts (44,64,146) das Messergebnis des Thermoelements (40,60,140) beeinflusst, im Inneren des Wickelkörpers (20,120) liegt und mindestens ein zweiter oder weiterer Kontaktpunkt (42,62,142, 144) an einer den Anschlüssen gegenüberliegenden Seite des Wickelkörpers (20,120) angeordnet ist und zumindest Abschnitte von sich an den dort angeordneten zweiten oder weiteren Kontaktpunkt (42,62, 142,144) mittelbar oder unmittelbar anschließenden Thermoschenkeln (41,43,45,61,63, 65,141,143,145,147) durch die Bohrungen im Wickelkörper (20, 120) zu einer anschlussseitigen Seite des Wickelkörpers (20,120) geführt sind, so dass die Thermoschenkel (41,43,45,61,63,65,141,143,145, 147) bei der Herstellung der Heizpatrone (1,101) von der anschlussseitigen Seite des Wickelkörpers (20,120) her gesteckt und dann am zweiten oder weiteren Kontaktpunkt (42,62,142,144) verbunden werden können.Heating cartridge (1,101) with a tubular metal casing (10,110), with a winding body (20,120) wound with an electric heating element (30,130), which is arranged inside the tubular metal casing (10,110) and is electrically insulated from the tubular metal casing (10,110), and with a thermocouple (40,60,140),wherein the thermocouple (40,60,140) has at least three thermocouple legs (41,43,45,61,63,65,141,143,145,147), and at least one first contact point (44,64,146) and either one second contact point ( 42,62) or further contact points (142,144) between two thermocouples (41,43,45, 61,63,65,141,143,145,147), wherein only the first contact point (44,64,146) is designed such that a change in the temperature of the contact point the measurement result of the thermocouple (40,60,140) is determined, characterized in that the winding body (20,120) wound with the electric heating element (30,130) has at least one bore (21,22,121,122), with at least two thermolegs ( 43,45,63,65), which are connected to one another by a contact point (44,64), the first contact point (44,64,146) being designed in such a way that a change in the temperature of the contact point (44, 64,146) influences the measurement result of the thermocouple (40,60,140), is located inside the winding body (20,120) and at least one second or further contact point (42,62,142, 144) is arranged on a side of the winding body (20,120) opposite the connections and at least Sections of thermal legs (41,43,45,61,63, 65,141,143,145,147) directly or indirectly connected to the second or further contact point (42,62, 142,144) arranged there through the bores in the winding body (20, 120) to a connection-side side of the winding body (20,120) so that the thermal legs (41,43,45,61,63,65,141,143,145, 147) are inserted during manufacture of the heating cartridge (1,101) from the connection side of the winding body (20,120) and then on the second or another contact point (42,62,142,144) can be connected.

Description

Die Erfindung betrifft eine Heizpatrone mit Thermoelement mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Schutzanspruchs 1.The invention relates to a heating cartridge with a thermocouple having the features of the preamble of claim 1.

Heizpatronen werden häufig mit einem Temperatursensor, versehen, um die abgegebene Heizleistung zu verifizieren und gegebenenfalls nachzuregeln. Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, als Temperatursensor Thermoelemente einzusetzen. Solche Thermoelemente weisen üblicherweise zwei metallische Leiter aus unterschiedlichem Material auf, die sogenannten Thermoschenkel, die an einem Ende verbunden sind, so dass der an diesem Ende auftretende thermoelektrische Effekt zur Temperaturmessung verwendet werden kann.Cartridge heaters are often provided with a temperature sensor in order to verify the heat output and, if necessary, to adjust it. It is known from the prior art to use thermocouples as temperature sensors. Such thermocouples usually have two metallic conductors made of different materials, the so-called thermolegs, which are connected at one end so that the thermoelectric effect occurring at this end can be used to measure temperature.

Insbesondere bei einer Heizpatrone mit aus dem Rohrmund herausgeführten isolierten Anschlüssen wird in der Praxis Ein solches Thermoelement wird in der in einer Heizpatrone mit Wickelkörper, auf dem das elektrische Heizelement, z.B. ein Heizdraht oder Widerstandsdraht, aufgewickelt ist, angeordnet, indem seine Thermoschenkel von der Anschlussseite der Heizpatrone her durch Bohrungen im Wickelkörper hindurchgeschoben werden und dann die Spitzen miteinander elektrisch leitend verbunden, insbesondere verschweißt oder vercrimpt werden, um die Messstelle des Thermoelements zu bilden. Dies bedeutet aber, dass die Lage der Messstelle des Thermoelements in einer Heizpatrone nicht frei wählbar ist, sondern dass sie in der Regel an der der Anschlussseite gegenüberliegenden Seite eines Wickelkörpers angeordnet sein muss.In practice, such a thermocouple is placed in the in a cartridge heater with a winding body on which the electrical heating element, e.g. a heating wire or resistance wire, is wound, by removing its thermoleg from the connection side of the heating cartridge are pushed through holes in the winding body and then the tips are connected to one another in an electrically conductive manner, in particular welded or crimped, in order to form the measuring point of the thermocouple. However, this means that the position of the measuring point of the thermocouple in a heating cartridge cannot be freely selected, but that it generally has to be arranged on the side of a winding body opposite the connection side.

Solange man nur einen Wickelkörper verwendet, ist das Thermoelement also zwingend an der Spitze dieses Wickelkörpers und damit an einem Ende der Heizpatrone angeordnet. Will man beispielsweise für eine gegebene Anwendung einer elektrischen Heizpatrone eine Temperaturüberwachung in deren mittlerem Abschnitt gewährleisten, bleibt nur die Möglichkeit, zwei oder mehr bewickelte Wickelkörper hintereinander anzuordnen und miteinander zu verbinden.As long as only one winding body is used, the thermocouple must be arranged at the tip of this winding body and thus at one end of the heating cartridge. For example, if you want to ensure temperature monitoring in the middle section of an electric heating cartridge for a given application, the only option left is to arrange two or more wound winding bodies one behind the other and to connect them to one another.

Dies erhöht zwar die Flexibilität hinsichtlich der Position, an der die Messstelle des Thermoelements angebracht werden kann ein Stück weit (auch wenn noch immer keine freie Positionierbarkeit geschaffen wird), bringt mehrere signifikante Probleme mit sich:

  • Erstens wird die Fehleranfälligkeit spürbar erhöht, da die einzelnen mit dem elektrischen Heizelement bewickelten Wickelkörper jeweils miteinander kontaktiert werden müssen. Zweitens wird der Zusammenbau der Heizpatrone komplexer, was die Prozesssicherheit senkt. Und drittens verliert man Freiheitsgrade bei der Gestaltung eines Temperaturprofils, da die Übergangsbereiche zwischen den einzelnen Wickelkörpern quasi zwangsweise unbeheizte Zonen darstellen, was zudem auch noch die Bauraumerfordernisse für das Erreichen einer gegebenen Heizleistung erhöht. Die Oberflächenbelastung auf dem Mantel und auf dem Widerstandsdraht steigt. Darüber hinaus werden die Kosten wegen der signifikant größeren Zahl von Arbeitsschritten deutlich erhöht.
Although this increases the flexibility in terms of the position at which the measuring point of the thermocouple can be attached to some extent (even if free positioning is still not created), it brings with it several significant problems:
  • Firstly, the susceptibility to errors is noticeably increased, since the individual winding bodies wound with the electric heating element must each be contacted with one another. Second, assembling the cartridge heater becomes more complex, which lowers process reliability. And thirdly, you lose degrees of freedom in the design of a temperature profile, since the transition areas between the individual winding bodies are almost inevitably unheated zones, which also increases the space requirements for achieving a given heating output. The surface load on the sheath and on the resistance wire increases. In addition, the costs are significantly increased because of the significantly larger number of work steps.

Aus der US 6 104 011 A ist eine Heizpatrone mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1 bekannt. Weitere Heizpatronen offenbaren die EP 2 966 933 A1 und die DE 10 2013 212 205 A1 .From the U.S. 6,104,011 A a heating cartridge with the features of the preamble of patent claim 1 is known. More cartridge heaters reveal the EP 2 966 933 A1 and the DE 10 2013 212 205 A1 .

Die Aufgabe der Erfindung besteht daher darin, mit erhöhter Prozesssicherheit einen kostengünstigen Aufbau für eine Heizpatrone mit Thermoelement bereitzustellen, bei dem eine freiere Positionierbarkeit der Messstelle des Thermoelements gegeben ist, ohne dass die oben genannten Nachteile eintreten.The object of the invention is therefore to provide a cost-effective design for a heating cartridge with a thermocouple with increased process reliability, in which the measuring point of the thermocouple can be positioned more freely without the disadvantages mentioned above occurring.

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Heizpatrone mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Heizpatrone mit den Merkmalen des Patentanspruchs 15. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.This object is achieved by a heating cartridge having the features of patent claim 1 and a method for producing such a heating cartridge having the features of patent claim 15. Advantageous developments of the invention are the subject matter of the dependent claims.

Eine erfindungsgemäße Heizpatrone hat einen rohrförmigen Metallmantel, einen mit einem elektrischen Heizelement bewickelten Wickelkörper, der im Inneren des rohrförmigen Metallmantels angeordnet und vom rohrförmigen Metallmantel isoliert ist, und ein Thermoelement. Der Vollständigkeit halber wird darauf hingewiesen, dass ein Rohr unterschiedliche Querschnittsgeometrien, insbesondere auch von der Kreisform abweichende Querschnittsgeometrien haben kann.A cartridge heater according to the present invention has a tubular metal shell, a bobbin wound with an electrical heating element disposed inside the tubular metal shell and insulated from the tubular metal shell, and a thermocouple. For the sake of completeness, it is pointed out that a tube can have different cross-sectional geometries, in particular cross-sectional geometries that deviate from the circular shape.

Erfindungswesentlich ist, dass das Thermoelement mindestens drei Thermoschenkel und mindestens einen ersten Kontaktpunkt und einen zweiten Kontaktpunkt oder weiteren Kontaktpunkten zwischen jeweils zwei Thermoschenkeln aufweist, wobei nur der erste Kontaktpunkt so ausgestaltet ist, dass eine Änderung der Temperatur des Kontaktpunkts das Messergebnis des Thermoelements beeinflusst.It is essential to the invention that the thermocouple has at least three thermocouples and at least a first contact point and a second contact point or further contact points between two thermocouples, with only the first contact point being configured such that a change in the temperature of the contact point affects the measurement result of the thermocouple.

Der Vollständigkeit halber wird darauf hingewiesen, dass die hier verwendeten Begriffe „erster“ bzw. „zweiter“ nicht eine bestimmte Reihenfolge oder Abfolge dieser Kontaktpunkte festlegen, sondern einer Kategorisierung bzw. Referenzierung der unterschiedlichen Arten von Kontaktpunkten dient. Wenn beispielsweise drei Kontaktpunkte vorhanden sind, kann also durchaus der mittlere Kontaktpunkt der erste Kontaktpunkt sein.For the sake of completeness, it is pointed out that the terms "first" and "second" used here do not define a specific order or sequence of these contact points, but serve to categorize or refer to the different types of contact points. For example, if there are three contact points are, so the middle contact point can definitely be the first contact point.

Dadurch, dass man ein Thermoelement mit mindestens einem zusätzlichen Kontaktpunkt, bei dem aber sichergestellt ist, dass zusätzliche Kontaktpunkte das Messergebnis nicht beeinflussen, verwendet, erhält man mindestens eine zusätzliche Stelle, an der man nach dem Einführen von einzelnen oder durch Verbindung miteinander vorkonfigurierten Thermoschenkeln in zwei separate Bohrungen des bewickelten Wickelkörpers durch Kontaktierung, insbesondere Verschweißen zu dem zusätzlichen Kontaktpunkt das Thermoelement funktionsfähig machen kann. Es wird also gemäß der Erfindung ein für die Funktion des Thermoelements nicht benötigter, aber sie auch nicht beeinträchtigender zusätzlicher Kontaktpunkt verwendet, um einen zusätzlichen Montagefreiheitsgrad zu erlangen.By using a thermocouple with at least one additional contact point, which ensures that additional contact points do not affect the measurement result, you get at least one additional point where, after inserting individual thermocouples or thermocouples preconfigured by connecting them to one another, you can two separate bores of the wound bobbin can make the thermocouple functional by contacting, in particular welding to the additional contact point. According to the invention, an additional contact point that is not required for the function of the thermocouple but also does not impair it is used in order to achieve an additional degree of freedom in assembly.

Der erste Kontaktpunkt kann zwischen Thermoschenkeln einer der typischen Materialpaarungen für Thermoelemente, z.B. Nickel-Chrom/Nickel, Eisen/Kupfer-Nickel, Platin-Rhodium/Platin hergestellt sein und stellt die eigentliche Funktionalität des Thermoelements bereit.The first contact point can be made between thermolegs of one of the typical material pairings for thermocouples, e.g. nickel-chromium/nickel, iron/copper-nickel, platinum-rhodium/platinum and provides the actual functionality of the thermocouple.

Eine Möglichkeit, den zweiten Kontaktpunkt funktionslos zu gestalten, so dass er das Messergebnis nicht beeinflusst, besteht darin, dass am zweiten Kontaktpunkt zwei Thermoschenkel aus demselben Material oder aus einer Paarung von Materialien mit im Wesentlichen gleichen thermoelektrischen Koeffizienten miteinander in Kontakt stehen, so dass eine Änderung der Temperatur des zweiten Kontaktpunkts das Messergebnis des Thermoelements nicht beeinflusst.One way to make the second contact point non-functional so that it does not affect the measurement result is that two thermocouples made of the same material or a pair of materials with essentially the same thermoelectric coefficients are in contact with each other at the second contact point, so that a Changing the temperature of the second contact point does not affect the measurement result of the thermocouple.

Denkbar wäre also beispielsweise, einen ersten Nickel-Thermoschenkel und zweite und dritte Nickel-Chrom-Thermoschenkel zu verwenden und diese an zwei Kontaktpunkten miteinander zu verbinden. Am ersten Kontaktpunkt liegt dann praktisch ein übliches Typ K-Thermoelement vor. Am zweiten Kontaktpunkt ist die Metallpaarung Nickel-Chrom/ Nickel-Chrom, was natürlich das Messergebnis des ersten Kontaktpunkts nicht verfälscht. Natürlich können nach diesem Prinzip noch weitere Kontaktpunkte bereitgestellt werden, wenn man weitere Thermoschenkel aus jeweils identischem Material hinzufügt und mit Kontaktpunkten, die dann immer Thermoschenkel gleichen Materials verbinden und deshalb auf Temperaturänderungen unempfindlich sind, verbindet.It would therefore be conceivable, for example, to use a first nickel thermocouple and second and third nickel-chromium thermocouples and to connect them to one another at two contact points. A standard Type K thermocouple is then practically present at the first contact point. At the second contact point, the metal pairing is nickel-chromium/nickel-chromium, which of course does not falsify the measurement result for the first contact point. Of course, further contact points can be provided according to this principle if further thermocouples made of identical material are added and connected with contact points, which then always connect thermocouples of the same material and are therefore insensitive to temperature changes.

Eine dazu alternative Möglichkeit, die aber stets eine Zerlegung des Thermoelements in mehr Thermoschenkel und mehr Kontaktpunkte erfordert, besteht darin, dass auch am ersten weiteren, d.h. einem zweiten, Kontaktpunkt zwei Thermoschenkel aus unterschiedlichen Materialien, die verschiedene thermoelektrische Koeffizienten aufweisen, miteinander in Kontakt stehen und dass es einen zweiten weiteren, d.h. einen dritten Kontaktpunkt gibt, der den Effekt einer Änderung der Temperatur des zweiten Kontaktpunkts kompensiert. Die einfachste Möglichkeit, dies zu erreichen, besteht in einer Sequenz von Materialübergängen mit relativ zueinander umgekehrter Richtung, wobei dann sichergestellt sein sollte, dass die so korrespondierenden Kontaktpunkte an Stellen angeordnet sind, an denen die Temperatur als gleich angesehen werden kann.An alternative possibility, which always requires the thermocouple to be broken down into more thermocouples and more contact points, is that two thermocouples made of different materials, which have different thermoelectric coefficients, are also in contact with one another at the first additional, i.e. a second, contact point and that there is a second further, i.e. third, contact point which compensates for the effect of a change in temperature of the second contact point. The simplest way to achieve this is to use a sequence of material transitions of opposite direction relative to each other, then ensuring that the contact points so corresponding are located at locations where the temperature can be considered equal.

Ein denkbares Beispiel wäre ein System mit einem ersten Thermoschenkel aus Fe, einem zweiten und vierten Thermoschenkel aus CuNi und einem dritten Thermoschenkel aus NiCr. Am ersten Kontaktpunkt zwischen dem ersten und dem zweiten Thermoschenkel erhält man ein Typ J-Thermoelement. Am zweiten Kontaktpunkt zwischen dem zweiten und dem dritten Thermoschenkel und am dritten Kontaktpunkt zwischen dem dritten und vierten Thermoschenkel entsprechen die Materialpaarungen jeweils Typ E-Thermoelementen, die einander aber wegen der jeweils vertauschten Materialabfolge kompensieren, wenn gewährleistet ist, dass die Temperatur an diesen Kontaktpunkten gleich ist. Bei einer Heizpatrone ist diese Bedingung in der Regel leicht zu erfüllen, wenn man die Kontaktpunkte an derselben axialen Position der Heizpatrone anordnet.A conceivable example would be a system with a first thermal leg made of Fe, a second and fourth thermal leg made of CuNi and a third thermal leg made of NiCr. A Type J thermocouple is obtained at the first point of contact between the first and second thermolegs. At the second contact point between the second and the third thermal leg and at the third contact point between the third and fourth thermal leg, the material pairings correspond to type E thermocouples, which, however, compensate each other because of the swapped material sequence, if it is ensured that the temperature at these contact points is the same is. In the case of a heating cartridge, this condition is usually easy to meet if the contact points are arranged at the same axial position of the heating cartridge.

Besonders bevorzugt ist es, wenn der erste Kontaktpunkt in axialer Richtung des rohrförmigen Metallmantels betrachtet zwischen den beiden Enden des mit dem elektrischen Heizelement bewickelten Wickelkörpers liegt.It is particularly preferred if the first contact point, viewed in the axial direction of the tubular metal jacket, lies between the two ends of the winding body on which the electrical heating element is wound.

Wenn mindestens ein Thermoschenkel, bevorzugt alle Thermoschenkel aus gebildet sind, ergeben sich fertigungstechnische Vorteile. Insbesondere können dann Kontaktpunkte einfach gebildet werden, indem man das Flachband mit Überlapp bereitstellt und dann einen Punktschweißprozess durchführt.If at least one thermal limb, preferably all thermal limbs, are formed, there are manufacturing advantages. In particular, contact points can then be easily formed by providing the flat strip with an overlap and then carrying out a spot welding process.

Erfindungsgemäß ist, dass der mit dem elektrischen Heizelement bewickelte Wickelkörper mindestens eine Bohrung aufweist. In diesem Fall können durch die Bohrung ein Thermoschenkel oder durch die Bohrung mindestens zwei Thermoschenkel, die durch einen Kontaktpunkt miteinander verbunden sind, geführt werden. Besonders bevorzugt sind zwei Bohrungen, die zueinander parallel und symmetrische angeordnet sind. Dann kann in jede dieser Bohrungen eine vorkonfigurierte „Hälfte“ des Thermoelements, die jeweils einen oder mehrere Thermoschenkel und die entsprechende Anzahl von Kontaktpunkten aufweist, von der Anschlussseite des Wickelkörpers her eingeführt werden und das Thermoelement dann durch Schaffung des noch fehlenden Kontaktpunkts im Spitzenbereich gebrauchsfertig gemacht werden, während zugleich der „aktive“ erste Kontaktpunkt insbesondere an einer beliebigen Stelle der Bohrung angeordnet sein kann, so dass gemäß der Erfindung der Kontaktpunkt, der so ausgestaltet ist, dass eine Änderung der Temperatur des Kontaktpunkts das Messergebnis des Thermoelements beeinflusst, im Inneren des Wickelkörpers liegt.According to the invention, the winding body on which the electric heating element is wound has at least one bore. In this case, a thermocouple or at least two thermocouples, which are connected to one another by a contact point, can be guided through the bore. Two bores which are arranged parallel and symmetrically to one another are particularly preferred. A preconfigured "half" of the thermocouple, each with one or more thermocouples and the corresponding number of contact points, can then be inserted into each of these bores from the connection side of the winding body and that Thermocouple can then be made ready for use by creating the missing contact point in the tip area, while at the same time the "active" first contact point can be arranged in particular at any point in the bore, so that according to the invention the contact point, which is designed in such a way that a change in the Temperature of the contact point influences the measurement result of the thermocouple, is inside the winding body.

Wenn man sicherstellt, dass ein Kontaktpunkt durch ein Fenster oder eine Ausnehmung im Wickelkörper zugänglich ist, können weitere fertigungstechnische Vorteile erreicht werden, weil diese es erlauben, den Kontaktpunkt an der einer gegebenen Stelle erst nach dem Einfädeln herzustellen. Das Einfädeln langer Abschnitte von Thermoschenkeln oder von mehreren bereits durch Kontaktpunkte miteinander verbundenen Thermoschenkeln kann so vereinfacht oder vermieden werden.If one ensures that a contact point is accessible through a window or a recess in the bobbin, further manufacturing advantages can be achieved because this allows the contact point to be made at a given point only after threading. The threading in of long sections of thermal legs or of several thermal legs that are already connected to one another by contact points can thus be simplified or avoided.

Vorteilhaft ist es, wenn die Wicklung des elektrischen Heizelements im Bereich des ersten Kontaktpunkts und insbesondere im Bereich eines solchen Fensters im Vergleich zur Wicklung in anderen Bereichen des Wickelkörpers variiert.It is advantageous if the winding of the electrical heating element varies in the area of the first contact point and in particular in the area of such a window compared to the winding in other areas of the winding body.

Natürlich kann, wenn dies gewünscht ist, auch eine erfindungsgemäß ausgestaltete elektrische Heizpatrone mehrere Wickelkörper, die miteinander elektrisch verbunden, insbesondere in parallel oder in Reihe verschaltet sind, aufweisen.Of course, if desired, an electric heating cartridge designed according to the invention can also have a plurality of winding bodies which are electrically connected to one another, in particular connected in parallel or in series.

Erfindungsgemäß ist eine Ausführungsform, bei der mindestens ein zweiter oder weiterer Kontaktpunkt an einer den Anschlüssen gegenüberliegenden Seite des Wickelkörpers angeordnet ist und bei der ferner zumindest Abschnitte von sich an den dort angeordneten zweiten oder weiteren Kontaktpunkt mittelbar oder unmittelbar anschließenden Thermoschenkeln durch Öffnungen im Wickelkörper zu einer anschlussseitigen Seite des Wickelkörpers geführt sind, so dass die Thermoschenkel bei der Herstellung der Heizpatrone von der anschlussseitigen Seite des Wickelkörpers her gesteckt und dann am zweiten oder weiteren Kontaktpunkt verbunden werden können.According to the invention, there is an embodiment in which at least one second or further contact point is arranged on a side of the winding body opposite the connections and in which at least sections of the thermal legs directly or indirectly adjoining the second or further contact point arranged there are connected through openings in the winding body to form a connection-side side of the bobbin are guided, so that the thermal legs can be plugged into the production of the heating cartridge from the connection-side side of the bobbin and then connected to the second or further contact point.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung einer derartigen Heizpatrone unterscheidet sich von des bisher bekannten Vorgehensweisen bei der Herstellung von Heizpatronen dadurch, dass bei der Herstellung der Heizpatrone die Thermoschenkel von der anschlussseitigen Seite des Wickelkörpers her durch Öffnungen gesteckt und dann an einem zweiten oder weiteren Kontaktpunkt, der an der der anschlussseitigen Seite gegenüberliegenden Seite des Wickelkörpers liegt, verbunden werden.The method according to the invention for the production of such a heating cartridge differs from the previously known procedure for the production of heating cartridges in that during the production of the heating cartridge the thermal legs are inserted through openings from the connection side of the winding body and then at a second or further contact point, the on the opposite side of the winding body to the connection-side side.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Figuren, die Ausführungsbeispiele darstellen, näher erläutert. Es zeigen:

  • 1: eine geöffnete Ansicht einer ersten elektrischen Heizpatrone mit Thermoelement,
  • 2: einen Querschnitt durch den Wickelkörper der Heizpatrone aus 1,
  • 3: eine Ansicht eines alternativ ausgestalteten Thermoelements,
  • 4: einen Querschnitt durch eine zweite elektrischen Heizpatrone mit Thermoelement,
  • 5: den Wickelkörper der Heizpatrone aus 4, und
  • 6: eine Ansicht des Thermoelements aus 4.
The invention is explained in more detail below with reference to figures that represent exemplary embodiments. Show it:
  • 1 : an opened view of a first electrical cartridge heater with thermocouple,
  • 2 : a cross section through the coil body of the heating cartridge 1 ,
  • 3 : a view of an alternatively configured thermocouple,
  • 4 : a cross section through a second electric heating cartridge with thermocouple,
  • 5 : the coil body of the heating cartridge 4 , and
  • 6 : a view of the thermocouple 4 .

1 zeigt eine geöffnete Ansicht einer elektrischen Heizpatrone 1 mit rohrförmigem Metallmantel 10, der in diesem Fall mit einem Boden 11 ausgestattet ist. Im Inneren des rohrförmigen Metallmantels 10 ist ein Wickelkörper 20, auf den das als Widerstandsdraht ausgeführte elektrische Heizelement 30 gewickelt ist, angeordnet, der über eine elektrische Versorgungsleitung 31 mit Strom versorgt werden kann und durch optional verdichtetes MgO-Pulver 50 gegenüber dem rohrförmigen Metallmantel 10 elektrisch isoliert ist. Im Inneren des Wickelkörpers 20 ist ein Thermoelement 40 angeordnet. Nähere Details zum Aufbau des Thermoelements 40 und dessen Anordnung im Wickelkörper 20 lassen sich der 2 entnehmen. 1 shows an opened view of an electric heating cartridge 1 with a tubular metal casing 10, which in this case is equipped with a base 11. Inside the tubular metal jacket 10 is a winding body 20, onto which the electrical heating element 30 designed as a resistance wire is wound, which can be supplied with electricity via an electrical supply line 31 and electrically by optionally compacted MgO powder 50 opposite the tubular metal jacket 10 is isolated. A thermocouple 40 is arranged inside the winding body 20 . Further details on the structure of the thermocouple 40 and its arrangement in the bobbin 20 can be the 2 remove.

Wie man in 2 erkennt, weist das Thermoelement 40 abweichend von bisher üblichen Thermoelementen drei Thermoschenkel 41,43,45 auf, die an zwei Kontaktpunkten, einem ersten Kontaktpunkt 44 und einem zweiten Kontaktpunkt 42 z.B. durch Verschweißen elektrisch leitend miteinander verbunden sind. Dabei sind die Materalien der Thermoschenkel 43 und 45 so gewählt, dass sie mit dem ersten Kontaktpunkt 44 ein Thermoelement eines gewünschten Typs bilden, mit dem auf gewohnte Weise die Temperatur an diesem Kontaktpunkt bestimmt werden kann. Das Material des Thermoschenkels 41 ist identisch zu dem Material des Thermoschenkels 43, was dazu führt, dass der Kontaktpunkt 42 zwischen den Thermoschenkeln 41,43 das Ergebnis der Temperaturmessung mit dem ersten Kontaktpunkt 44 nicht beeinflusst. Der Sinn des zusätzlichen zweiten Kontaktpunkts 42 wird deutlich, wenn man sich vergegenwärtigt, dass die Thermoschenkel 43,45 mit dem zwischen ihnen vorhandenen Kontaktpunkt 44 in einer ersten, den Wickelkörper 20 in seinem Inneren in axialer Richtung durchsetzenden Bohrung 21 angeordnet sind und am anschlussseitigen Ende des Wickelkörpers 20 in ein isolierte, vorzugsweise flexibles Verbindungselement 47 übergehen und der Thermoschenkel 41 in einer zweiten, den Wickelkörper 20 in seinem Inneren in axialer Richtung durchsetzenden Bohrung 22 angeordnet sind und am anschlussseitigen Ende des Wickelkörpers 20 in ein isoliertes, vorzugsweise flexibles Verbindungselement 46 übergeht. Das bedeutet, dass die Bestandteile des Thermoelements 40 von der Anschlussseite des Wickelkörpers 20 her in die Bohrungen 20,21 eingefädelt werden müssen, was nur bei aufgetrenntem Thermoelement 40 geht. Mit anderen Worten ist es daher zwingend erforderlich, einen Kontaktpunkt des Thermoelements 40 an der den Anschlüssen gegenüberliegenden Seite des Wickelkörpers bereitzustellen, auch wenn der eigentliche Messpunkt, an einer anderen Stelle liegen soll.how to get in 2 recognizes that the thermocouple 40 differs from previously conventional thermocouples in three thermolegs 41,43,45, which are electrically conductively connected to one another at two contact points, a first contact point 44 and a second contact point 42, for example by welding. The materials of the thermolegs 43 and 45 are selected in such a way that they form a thermocouple of a desired type with the first contact point 44, with which the temperature at this contact point can be determined in the usual way. The material of the thermal leg 41 is identical to the material of the thermal leg 43, which means that the contact point 42 between the thermal legs 41, 43 does not affect the result of the temperature measurement with the first contact point 44. The purpose of the additional second contact point 42 becomes clear when one realizes that the thermal legs 43, 45 with the contact point 44 between them are arranged in a first bore 21 penetrating the winding body 20 in its interior in the axial direction and on the connection-side end of the bobbin 20 in an insulated, preferably flexible connecting element 47 go over and the Thermolegs 41 are arranged in a second bore 22 penetrating the winding body 20 in its interior in the axial direction and merges into an insulated, preferably flexible connecting element 46 at the connection-side end of the winding body 20 . This means that the components of the thermocouple 40 must be threaded into the bores 20, 21 from the connection side of the winding body 20, which is only possible if the thermocouple 40 is separated. In other words, it is therefore absolutely necessary to provide a contact point of the thermocouple 40 on the side of the winding body opposite the connections, even if the actual measuring point is to be at a different point.

3 zeigt eine Ansicht eines alternativ ausgestalteten Thermoelements 60. Wie das oben diskutierte Thermoelement 40, weist das Thermoelement 60 abweichend von bisher üblichen Thermoelementen drei Thermoschenkel 61,63,65 auf, die an zwei Kontaktpunkten, einem ersten Kontaktpunkt 64 und einem zweiten Kontaktpunkt 62 z.B. durch Verschweißen elektrisch leitend miteinander verbunden sind. Dabei sind die Materalien der Thermoschenkel 63 und 65 so gewählt, dass sie mit dem ersten Kontaktpunkt 64 ein Thermoelement eines gewünschten Typs bilden, mit dem auf gewohnte Weise die Temperatur an diesem Kontaktpunkt bestimmt werden kann. Das Material des Thermoschenkels 61 ist identisch zu dem Material des Thermoschenkels 63, was dazu führt, dass der Kontaktpunkt 62 zwischen den Thermoschenkeln 61,63 das Ergebnis der Temperaturmessung mit dem ersten Kontaktpunkt 64 nicht beeinflusst. 3 shows a view of an alternatively configured thermocouple 60. Like the thermocouple 40 discussed above, the thermocouple 60 has three thermocouples 61,63,65, which differ from the previously customary thermocouples and are connected to two contact points, a first contact point 64 and a second contact point 62, for example by Welding are electrically connected to each other. The materials of the thermolegs 63 and 65 are selected in such a way that they form a thermocouple of a desired type with the first contact point 64, with which the temperature at this contact point can be determined in the usual way. The material of the thermal leg 61 is identical to the material of the thermal leg 63, which means that the contact point 62 between the thermal legs 61, 63 does not affect the result of the temperature measurement with the first contact point 64.

Ein erster wesentlicher Unterschied zwischen dem Thermoelement 40 und dem Thermoelement 60 besteht darin, dass die Thermoschenkel 61,63,65 aus einem Flachbandmaterial gefertigt sind, was zu flächig ausgeführten Kontaktpunkten 62,64 führt. Wie insbesondere der Kontaktpunkt 62 zeigt, kann hier ein ganz erheblicher Überlapp von Thermoschenkeln zur Bildung eines Kontaktpunkts 62 verwendet werden.A first significant difference between the thermocouple 40 and the thermocouple 60 is that the thermolegs 61,63,65 are made of a flat strip material, which leads to flat contact points 62,64. As the contact point 62 in particular shows, a very significant overlap of thermal legs can be used to form a contact point 62 here.

Ein zweiter wesentlicher Unterschied besteht darin, dass der Thermoschenkel 63 u-förmig gebogen ist. Dies ermöglicht besonders einfach ein Einführen der bereits mit den Verbindungselementen 67 bzw. 68 verbundenen Thermoschenkel 61,65 von der einen Seite und des u-förmig gebogenen Thermoschenkels 63 von der andere Seite des Wickelkörpers her.A second major difference is that the thermal leg 63 is bent into a U-shape. This makes it particularly easy to insert the thermocouples 61, 65 already connected to the connecting elements 67 or 68 from one side and the U-shaped thermocouple 63 from the other side of the winding body.

4 zeigt einen Querschnitt durch eine zweite elektrische Heizpatrone 101 mit rohrförmigem Metallmantel 110, der in diesem Fall mit einem Boden 111 ausgestattet ist. Im Inneren des rohrförmigen Metallmantels 110 ist ein Wickelkörper 120, auf den das als Widerstandsdraht ausgeführte elektrische Heizelement 130 gewickelt ist, angeordnet, der über eine elektrische Versorgungsleitung 131 mit Strom versorgt werden kann und durch optional verdichtetes MgO-Pulver 150 gegenüber dem rohrförmigen Metallmantel 110 elektrisch isoliert ist. Im Inneren des Wickelkörpers 120 ist ein Thermoelement 140 angeordnet. Nähere Details zum Aufbau des Thermoelements 140 lassen sich besonders gut der 6 entnehmen. 4 shows a cross section through a second electric heating cartridge 101 with a tubular metal jacket 110, which is equipped with a base 111 in this case. Inside the tubular metal jacket 110 is a winding body 120, onto which the electrical heating element 130 designed as a resistance wire is wound, which can be supplied with electricity via an electrical supply line 131 and electrically by optionally compacted MgO powder 150 opposite the tubular metal jacket 110 is isolated. A thermocouple 140 is arranged inside the winding body 120 . More details about the structure of the thermocouple 140 can be particularly good 6 remove.

6 zeigt eine weitere alternative Ausgestaltung für ein Thermoelement 140, mit dem die Erfindung realisiert werden kann. Das Thermoelement 140 hat einen ersten Thermoschenkel 141, einen u-förmig gestalteten zweiten Thermoschenkel 143, einen dritten Thermoschenkel 145 und einen vierten Thermoschenkel 147 mit einem ersten Kontaktpunkt 146 und zwei weiteren Kontaktpunkten 142,144 und weist isolierte, vorzugsweise flexible Verbindungselemente 148,149 auf. Dabei sind der erste Thermoschenkel 141 und der dritte Thermoschenkel 145, die gemeinsam mit dem zweiten Thermoschenkel 143 die weiteren Kontaktpunkte 142,144 bilden, aus demselben Material hergestellt, während die Materialien, aus denen der zweite Thermoschenkel 143 und der vierte Thermoschenkel 147 bestehen, sich voneinander und von dem Material des ersten Thermoschenkels 141 und des dritten Thermoschenkels 145 unterscheiden und so gewählt sind, dass sich insbesondere am ersten Kontaktpunkt 146 eine Materialpaarung für ein Thermoelement gewünschten Typs ergibt. 6 shows another alternative embodiment for a thermocouple 140 with which the invention can be implemented. The thermocouple 140 has a first thermocouple 141, a U-shaped second thermocouple 143, a third thermocouple 145 and a fourth thermocouple 147 with a first contact point 146 and two further contact points 142,144 and has insulated, preferably flexible connecting elements 148,149. The first thermal leg 141 and the third thermal leg 145, which together with the second thermal leg 143 form the further contact points 142,144, are made from the same material, while the materials from which the second thermal leg 143 and the fourth thermal leg 147 are made differ from each other and differ from the material of the first thermal leg 141 and of the third thermal leg 145 and are selected such that a material pairing for a thermocouple of the desired type results, in particular at the first contact point 146 .

Zwei in 4 dargestellte Aspekte sollten dabei besonders hervor gehoben werden: Erstens erkennt man, dass alle Thermoschenkel 141,143,145,147 in Form eines Flachbands ausgebildet sind, was eine besonders einfache Herstellung der Kontaktpunkte 146,144,142 durch Punktschweißen von einander überlappenden Flachbandabschnitten ermöglicht, was im Ergebnis zu einem sehr guten, reproduzieren Kontakt führt.two in 4 Aspects shown should be particularly emphasized: First, it can be seen that all thermal legs 141,143,145,147 are designed in the form of a flat strip, which makes it particularly easy to manufacture the contact points 146,144,142 by spot welding overlapping flat strip sections, which results in a very good, reproducible contact leads.

Zweitens ist durch den Aufbau des Thermoelements 140 sichergestellt, dass sich der Effekt der weiteren Kontaktpunkte 142,144 kompensiert, weil sie so symmetrisch zueinander positioniert sind, dass sicher zu erwarten ist, dass sie in der Einbausituation derselben Temperatur ausgesetzt sind und ein Materialübergang AB von einem Materialübergang BA gefolgt wird. Auch bei diesem Aufbau ist also gewährleistet, dass die Weiteren Kontaktpunkte 142,144 die Ergebnisse der Temperaturmessung am Kontaktpunkt 146 nicht verfälschen.Second, the structure of the thermocouple 140 ensures that the effect of the other contact points 142, 144 is compensated because they are positioned so symmetrically to one another that it can be safely expected that they will be exposed to the same temperature in the installation situation and a material transition AB from a material transition BA is followed. This structure also ensures that the further contact points 142, 144 do not falsify the results of the temperature measurement at the contact point 146.

Zudem kann durch das Vorsehen des U-förmigen zweiten Thermoschenkels 143 der Fädelweg durch Bohrungen des Wickelkörpers 120 weiter verkürzt werden, was die Produktionszeit positiv beeinflusst. Dazu werden dann vorteilhafterweise im Wickelkörper 120 Fenster angeordnet, die es erlauben, nach dem Einführen der Thermoschenkel in die Bohrungen die Kontaktpunkte 142,144 zu erzeugen, z.B. durch Punktschweißen. Es können aber auch ohne Fenster insbesondere bei Thermoschenkeln aus Flachmaterial durch Verpressen Kontaktpunkte hergestellt werden.In addition, the provision of the U-shaped second thermal leg 143 allows the threading path through bores in the winding body 120 to be further shortened, which has a positive effect on the production time flows. For this purpose, windows are then advantageously arranged in the winding body 120, which allow the contact points 142, 144 to be produced after the insertion of the thermal legs into the bores, for example by spot welding. However, contact points can also be produced by pressing without windows, particularly in the case of thermal legs made of flat material.

Ein weiterer wesentlicher Unterschied zwischen der Heizpatrone 1 und der Heizpatrone 101 lässt sich besonders gut der 4 in Zusammenschau mit der 5 entnehmen: Betrachtet man die Wicklung des elektrischen Heizelements 130 im Bereich des Kontaktpunkts 146, der für die eigentliche Messung verantwortlich ist, fällt auf, dass dieser Messpunkt mit einer größeren Wendelsteigung überwickelt ist.Another significant difference between the heating element 1 and the heating element 101 can be seen particularly well 4 in synopsis with the 5 If you look at the winding of the electrical heating element 130 in the area of the contact point 146, which is responsible for the actual measurement, it is noticeable that this measuring point is overwound with a larger helix pitch.

Damit wird verdeutlicht, dass bei einer erfindungsgemäß ausgestalteten Heizpatrone 1,101 eine Anpassung der Leistung in diesem Bereich möglich ist und damit das Ansprechen/Verhalten des Thermoelements der jeweiligen Einbausituation der jeweiligen Anwendung und/oder der jeweiligen Oberflächenbelastung angepasst werden kann, was nach dem Stand der Technik so nicht möglich war.This makes it clear that with a heating cartridge 1,101 designed according to the invention, an adjustment of the power in this area is possible and thus the response/behaviour of the thermocouple can be adjusted to the respective installation situation of the respective application and/or the respective surface load, which according to the prior art that was not possible.

BezugszeichenlisteReference List

1,1011.101
Heizpatronecartridge heater
10,11010.110
rohrförmiger Metallmanteltubular metal jacket
11,11111.111
BodenFloor
20,12120.121
Wickelkörperwinding body
21,22,121,12221,22,121,122
Bohrungdrilling
30,13030,130
elektrisches Heizelementelectric heating element
31,13131,131
Versorgungsleitungsupply line
40,60,14040,60,140
Thermoelementthermocouple
41, 43, 45, 61, 63, 65, 141,143,145,14741, 43, 45, 61, 63, 65, 141, 143, 145, 147
Thermoschenkelthermal legs
42,6242.62
zweiter Kontaktpunktsecond point of contact
44,64,14644,64,146
erster Kontaktpunktfirst point of contact
47,48,67,68,148,14947,48,67,68,148,149
Verbindungselementfastener
50,15050,150
MgO-PulverMgO powder
142,144142,144
weitere Kontaktpunktemore contact points

Claims (11)

Heizpatrone (1,101) mit einem rohrförmigen Metallmantel (10,110), mit einem mit einem elektrischen Heizelement (30,130) bewickelten Wickelkörper (20,120), der im Inneren des rohrförmigen Metallmantels (10,110) angeordnet und vom rohrförmigen Metallmantel (10,110) elektrisch isoliert ist, und mit einem Thermoelement (40,60,140), bei der das Thermoelement (40,60,140) mindestens drei Thermoschenkel (41,43,45,61,63,65,141,143,145,147), und mindestens einen ersten Kontaktpunkt (44,64,146) und entweder einen zweiten Kontaktpunkt (42,62) oder weitere Kontaktpunkte (142,144) zwischen jeweils zwei Thermoschenkeln (41,43,45, 61,63,65,141,143,145,147) aufweist, wobei nur der erste Kontaktpunkt (44,64,146) so ausgestaltet ist, dass eine Änderung der Temperatur des Kontaktpunkts das Messergebnis des Thermoelements (40,60,140) bestimmt, dadurch gekennzeichnet, dass der mit dem elektrischen Heizelement (30,130) bewickelte Wickelkörper (20,120) mindestens eine Bohrung (21,22,121,122) aufweist, wobei durch eine der Bohrungen (21,121) mindestens zwei Thermoschenkel (43,45,63,65), die durch einen Kontaktpunkt (44,64) miteinander verbunden sind, geführt sind, wobei der erste Kontaktpunkt (44,64,146), der so ausgestaltet ist, dass eine Änderung der Temperatur des Kontaktpunkts (44,64,146) das Messergebnis des Thermoelements (40,60,140) beeinflusst, im Inneren des Wickelkörpers (20,120) liegt und mindestens ein zweiter oder weiterer Kontaktpunkt (42,62,142, 144) an einer den Anschlüssen gegenüberliegenden Seite des Wickelkörpers (20,120) angeordnet ist und zumindest Abschnitte von sich an den dort angeordneten zweiten oder weiteren Kontaktpunkt (42,62, 142,144) mittelbar oder unmittelbar anschließenden Thermoschenkeln (41,43,45,61,63, 65,141,143,145,147) durch die Bohrungen im Wickelkörper (20, 120) zu einer anschlussseitigen Seite des Wickelkörpers (20,120) geführt sind, so dass die Thermoschenkel (41,43,45,61,63,65,141,143,145, 147) bei der Herstellung der Heizpatrone (1,101) von der anschlussseitigen Seite des Wickelkörpers (20,120) her gesteckt und dann am zweiten oder weiteren Kontaktpunkt (42,62,142,144) verbunden werden können.Heating cartridge (1,101) with a tubular metal casing (10,110), with a winding body (20,120) wound with an electric heating element (30,130), which is arranged inside the tubular metal casing (10,110) and is electrically insulated from the tubular metal casing (10,110), and with a thermocouple (40,60,140), wherein the thermocouple (40,60,140) has at least three thermolegs (41,43,45,61,63,65,141,143,145,147), and at least one first contact point (44,64,146) and either one second contact point ( 42,62) or further contact points (142,144) between two thermocouples (41,43,45, 61,63,65,141,143,145,147), wherein only the first contact point (44,64,146) is designed such that a change in the temperature of the contact point the measurement result of the thermocouple (40,60,140) is determined, characterized in that the winding body (20,120) wound with the electric heating element (30,130) has at least one bore (21,22,121,122), with at least two thermolegs ( 43,45,63,65), which are connected to one another by a contact point (44,64), the first contact point (44,64,146) being designed in such a way that a change in the temperature of the contact point (44, 64,146) affects the measurement result of the thermocouple (40,60,140), is located inside the winding body (20,120) and at least one second or further contact point (42,62,142, 144) is arranged on a side of the winding body (20,120) opposite the connections and at least Sections of thermal legs (41,43,45,61,63, 65,141,143,145,147) directly or indirectly connected to the second or further contact point (42,62, 142,144) arranged there through the bores in the winding body (20, 120) to a connection-side side of the winding body (20,120) so that the thermal legs (41,43,45,61,63,65,141,143,145, 147) are inserted during manufacture of the heating cartridge (1,101) from the connection side of the winding body (20,120) and then on the second or another contact point (42,62,142,144) can be connected. Heizpatrone (1,110) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Anschlussleitungen flexibel an einer Seite der Heizpatrone (1,101) aus der Heizpatrone (1,101) herausgeführt sind, so dass eine Einschubrichtung beim Zusammenbau der Heizpatrone (1,101) vorgegeben ist.Heater cartridge (1.110) after claim 1 , characterized in that connecting lines are led out flexibly on one side of the heating cartridge (1.101) from the heating cartridge (1.101), so that an insertion direction when assembling the heating cartridge (1.101) is specified. Heizpatrone (1,101) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass alle Kontaktpunkte (42,44,62,64,142,144,146) innerhalb des rohrförmigen Metallmantels (10,110) angeordnet und bevorzugt in einen Isolierstoff, vorzugsweise MgO-Pulver (50,150), eingebettet und optional verdichtet sind.Heater cartridge (1.101) after claim 1 or 2 , characterized in that all contact points (42,44,62,64,142,144,146) are arranged within the tubular metal jacket (10,110) and preferably embedded in an insulating material, preferably MgO powder (50,150), and optionally compacted. Heizpatrone (1,101) nach einem vorstehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass am zweiten Kontaktpunkt (42,62) zwei Thermoschenkel (41,43,61,63) aus demselben Material oder aus einer Paarung von Materialien mit im Wesentlichen gleichen thermoelektrischen Koeffizienten miteinander in Kontakt stehen, so dass eine Änderung der Temperatur des zweiten Kontaktpunkts (42,62) das Messergebnis des Thermoelements (40,60) nicht beeinflusst.A heating cartridge (1,101) according to any preceding claim, characterized in that at the second contact point (42,62) two thermocouples (41,43,61,63) of the same material or of a pair of materials having substantially the same thermoelectric coefficients are in contact with each other stand, so that a change in the temperature of the second contact point (42,62) does not affect the measurement result of the thermocouple (40,60). Heizpatrone (1,101) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass an einem ersten weiteren Kontaktpunkt (142) zwei Thermoschenkel (141,143) aus unterschiedlichen Materialien, die verschiedene thermoelektrische Koeffizienten aufweisen, miteinander in Kontakt stehen und dass es einen zweiten weiteren Kontaktpunkt (144) gibt, der den Effekt einer Änderung der Temperatur des ersten weiteren Kontaktpunkts (142) kompensiert.Heater cartridge (1.101) according to one of Claims 1 until 3 , characterized in that at a first further contact point (142) two thermal legs (141,143) made of different materials which have different thermoelectric coefficients are in contact with one another and that there is a second further contact point (144) which has the effect of a change in the Temperature of the first further contact point (142) compensated. Heizpatrone (1,101) nach einem vorstehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Kontaktpunkt (44,146) in axialer Richtung des rohrförmigen Metallmantels (10,110) betrachtet zwischen den beiden Enden des mit dem elektrischen Heizelement bewickelten Wickelkörpers (20,120) liegt.Heating cartridge (1,101) according to a preceding claim, characterized in that the first contact point (44,146) viewed in the axial direction of the tubular metal jacket (10,110) lies between the two ends of the winding body (20,120) wound with the electric heating element. Heizpatrone (1,101) nach einem vorstehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Thermoschenkel (41,43,45,61,63,65,141,143,145, 147) aus Flachband gebildet ist.A heating cartridge (1, 101) according to any preceding claim, characterized in that at least one thermo leg (41, 43, 45, 61, 63, 65, 141, 143, 145, 147) is formed from flat strip. Heizpatrone (1,101) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Kontaktpunkt (44,64,142,144) durch ein Fenster im Wickelkörper (20,120) oder eine Ausnehmung im Wickelkörper (20,120) zugänglich ist.Heating cartridge (1,101) according to one of the preceding claims, characterized in that at least one contact point (44,64,142,144) is accessible through a window in the winding body (20,120) or a recess in the winding body (20,120). Heizpatrone (1,101) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Wicklung des elektrischen Heizelements (30,130) im Bereich des Fensters im Vergleich zur Wicklung in anderen Bereichen des Wickelkörpers (20,120) variiert.Heater cartridge (1.101) after claim 8 , characterized in that the winding of the electrical heating element (30,130) in the area of the window varies in comparison to the winding in other areas of the winding body (20,120). Heizpatrone (1,101) nach einem vorstehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass Thermoschenkel (41,43,45,61,63,65,141,143,145,147), die einen Kontaktpunkt (42,44,62,64,142,144,146) bilden, überlappen und vorzugsweise fixiert, insbesondere verlötet oder verschweißt, insbesondere punktverschweißt sind.Heating cartridge (1,101) according to a preceding claim, characterized in that thermo-legs (41,43,45,61,63,65,141,143,145,147), which form a contact point (42,44,62,64,142,144,146), overlap and are preferably fixed, in particular soldered or welded, especially spot welded. Verfahren zur Herstellung einer Heizpatrone (1,101) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Herstellung der Heizpatrone (1,101) die Thermoschenkel (41,43,45,61,63,65,141,143,145,147)von der anschlussseitigen Seite des Wickelkörpers (20,120) her durch Öffnungen gesteckt und dann an einem zweiten oder weiteren Kontaktpunkt (42,62,142,144), der an der der anschlussseitigen Seite gegenüberliegenden Seite des Wickelkörpers (20,120) liegt, verbunden werden.Method for producing a heating cartridge (1.101) according to one of Claims 1 until 10 , characterized in that during the manufacture of the heating cartridge (1,101) the thermal legs (41,43,45,61,63,65,141,143,145,147) are inserted through openings from the connection side of the winding body (20,120) and then at a second or further contact point ( 42,62,142,144), which is on the opposite side of the winding body (20,120) to the connection side.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US6104011A (en) 1997-09-04 2000-08-15 Watlow Electric Manufacturing Company Sheathed thermocouple with internal coiled wires
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