DE1523425A1 - Temperature and level sensors - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft einen Temperatur-und Niveaufühler, wie er bei elektrischen Überwachungsschaltkreisen für Maschinen und dgl. verwendet wirde The invention relates to a temperature and level sensor, as used in electrical monitoring circuits for machines and the like e.
Bei Maschinen mit relativ zueinander bewegten Teilen, insbesondere bei Schwermaschinen oder schnellaufenden Mas-cbinen, ist man bestrebt, die Reibung zwischen den relativ zueinander bewegten Flächen, wie Lagerflächen und dgl«, herabzusetzen. Normalerweise erreicht man dieses ausreichend durch Verwendung von Kühlmitteln oderöchmiermitteln«, Treten aufgrund von störungen an der Maschine Sehmiermittel- oder Kühlmittelverluste auf, so kann dieses schwere Schäden wegen dann auftretender überhitzung an den relativ zueinander bewegten Teilen zur Folge haben.For machines with parts moving relative to each other, especially for heavy machines or high-speed machines, the aim is to reduce the friction between the surfaces that are moved relative to one another, such as bearing surfaces and the like. Usually this is sufficiently achieved by using coolants or lubricants ”, kicking due of malfunctions in the machine, loss of airborne fluid or coolant this can cause severe damage due to overheating of the parts moving relative to one another have as a consequence.
BAD ORKWNALBAD ORKWNAL
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_ 2 - 1A"31 257 _ 2 - 1A " 31 257
Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines Temperatur- u nd Niveaufühlers zur rechtzeitigen Peststellung von Überhitzungen an rotierenden, reibenden oder anderen zueinander bewegten Maschinenteilen aufgrund von zu starker Erwärmung oder von Kühlmittel- oder Schmiermittelverlust, wobei im letzteren Fall deren Standhöhe mittelbar gemessen wird. Ferner soll ein Temperatur- und Niveaufühler der genannten Art geschaffen werden, der direkt einen elektrischen Warnschaltkreis bei auftretender Überhitzung oder bei Kühlmitteloder Schmiermittelverlust schließen kann«The aim of the invention is to create a temperature and level sensor for timely detection from overheating of rotating, rubbing or other machine parts moving towards each other due to excessive Heating or loss of coolant or lubricant, in the latter case, their standing height is measured indirectly. Furthermore, a temperature and level sensor of the mentioned Kind be created that directly an electrical warning circuit in the event of overheating or coolant or Loss of lubricant can close "
Die Erfindung sieht einen temperaturempfindlichen Quecksilberschalter vor, der in einem in das Kühlmittel oder Schmiermittel der Maschine hineinragenden Gehäuse angeordnet ist, und der dazu dient, einen elektrischen WarnschaltkreisThe invention provides a temperature sensitive Mercury switch in front of which is arranged in a housing protruding into the coolant or lubricant of the machine and which serves to provide an electrical warning circuit
dergleichen
zu schließen oder ·/-.., wenn die Temperatur des Kühl- oder
Schmiermittels eine bestimmte normale Betriebstemperatur um einen bestimmten Wert übersteigt oder wenn die Standhöhe
des Kühlmittels oder des Schmiermittels unter die Höhe des Quecksilberschalters fällt.like that
to close or · / - .. if the temperature of the coolant or lubricant exceeds a certain normal operating temperature by a certain value or if the level of the coolant or lubricant falls below the level of the mercury switch.
Der erfingungsgemäße Fühler weist eine Heizwendel auf, mit der eine bestimmte Wärmemenge, die größer als die an das Umgebungsmedium bei normaler Betriebstemperatur abgebbare Menge ist, erzeugt v/erden kann. Bei normalem Betrieb wird ein Teil der von der Heizwendel über das Wärmeniveau des Strömungsmittels hinaus erzeugten Wärmemenge an das Ümgebungsmedium The inventive sensor has a heating coil, with a certain amount of heat that is greater than that which can be given off to the surrounding medium at normal operating temperature Quantity is generated and can be grounded. During normal operation, a Part of the amount of heat generated by the heating coil beyond the heat level of the fluid to the surrounding medium
BAD ORIGINALBATH ORIGINAL
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abgegeben, während ein weiterer Teil der überschüssigen Wärme zum Quecksilberschalter geleitet wird. Diese letztere Wärmeir^nge zusammen mit der vom Umgebungsmedium bei normaler Betriebstemperatur herrührenden Wärmemenge reicht nicht aus, den Quecksilberschalter zu schließen. Tritt jedoch Kühlmittel- oder Sehmiermittelverlust um das Fühlergehäuse herum auf, so daß die von der Heizwendel erzeugte Wärmemenge, die normalerweise von diesem Umgebutogsmedium aufgenommen wird, nicht an dieses abgegeben werden kann, wird die gesamte von der Heizwendel erzeugte Wärme an den Quecksilberschalter geleitet, wodurch er geschlossen wird.while some of the excess heat is directed to the mercury switch. This latter Warmth together with that of the surrounding medium at normal The amount of heat resulting from the operating temperature is not sufficient to close the mercury switch. However, occurs Loss of coolant or Sehmiermittel around the sensor housing, so that the amount of heat generated by the heating coil, which is normally taken up by this conversion medium, cannot be transferred to it all the heat generated by the heating coil is conducted to the mercury switch, which closes it.
Der erfindungsgemäße Fühler weist den Vorteil auf, daß er abgesehen von der anzulegenden Betriebsspannung des elektrischen Warnschaltkreises unabhängig von jeder Art von Verstärkern zur Erzeugung eines ausreichend starken Signals ist, um stromempfindliche Signal-oder Steuereinrichtungen zu erregen, die in den Warnschaltkreis eingeschaltet sind.The sensor according to the invention has the advantage that apart from the operating voltage to be applied to the electrical warning circuit, it is independent of any type of Amplifiers to generate a sufficiently strong signal is to current-sensitive signal or control devices energize, which are switched into the warning circuit.
Die Erfindung ist anhand von Zeichnungen an einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel näher erläutert.The invention is based on drawings of an advantageous Embodiment explained in more detail.
Es zeigen:Show it:
Fig. 1 eine Seitenansicht des erfindungsgemäßen Temperatur- und Niveaufühlers, der durch die Wandung eines Sumpfes oder Tankes in einem Maschinengehäuse reicht;Fig. 1 is a side view of the temperature and level sensor according to the invention, which through the wall of a Sump or tank in a machine housing is enough;
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Fig. 2 einen Längsmittelschnitt des -6'ühlers nach 1;2 shows a longitudinal center section of the radiator according to FIG 1;
Pig. 3 eine Aufsicht auf den i'ühler nach Pig. 1;Pig. 3 a plan view of the i'ühler after Pig. 1;
S1Ig. 4 einen Querschnitt entlang der Linie 4-4 in Mg. 2 undS 1 Ig. Fig. 4 is a cross-section along line 4-4 in Figs. 2 and 4
Mg. 5 einen Schaltplan eines Schaltkreises, in dem der erfindungsgemäße i'ühler verwendet ist.Mg. 5 is a circuit diagram of a circuit in which the inventive sensor is used.
Der erfindungsgemäße Temperatur- und Niveaufühler oder elektrische Temperaturwächter ist mit dem Bezugszeichen 10 gekennzeichnet. Sein längliches, rohrförmiges Gehäuse 12 ist am einen Ende 14 verschlossen und am anderen Ende mit einem Gewinde 16 versehen, mit dem es in die Wandung eines Sumpfes oder Tanks 18 einer Maschine, in die er eingebaut werden soll, eingesehraubt werden kann. Der Fühler wird so angeordnet, daß sein Gehäuse 12 in das Kühl-oder Schmiermittel oder dgl· im Sumpf oder Tank 18 hineinragt. Im Gehäuse 12 ist längsausgeriehtet ein temperaturempfindlicher Quecksilberschalter 20 angeordnet. Er besteht aus einem Glasgehäuse 22, einem integral damit verbundenen Quecksilberkolben 24 und einem Kapillarröhrchen 26 innerhalb des Gehäuses 22 sowie einem Kontaktpaar 28, 30, vorzugsweise in Form durch das Kapillarröhrchen 26 reichender Platindrähte . Der Kolben 24 ist mit Quecksilber 32 gefüllt. Es kann sich innerhalb des Kapillarröhrchene 26 in Abhängigkeit von der Temperatur ausdehnen. Ferner können Anschlußstreifen 34 und 36 vorgesehen sein, die amThe temperature and level sensor or electrical temperature monitor according to the invention is denoted by the reference number 10 marked. Its elongated, tubular housing 12 is closed at one end 14 and provided at the other end with a thread 16 with which it is in the wall of a Sump or tank 18 of a machine in which it is to be installed can be dusted. The feeler becomes like this arranged that its housing 12 in the coolant or lubricant or the like protrudes into the sump or tank 18. A temperature-sensitive mercury switch is longitudinally aligned in the housing 12 20 arranged. It consists of a glass housing 22, an integrally connected mercury bulb 24 and a Capillary tubes 26 within the housing 22 and a pair of contacts 28, 30, preferably in the form of the capillary tube 26 reaching platinum wires. The piston 24 is filled with mercury 32. It can get inside the capillary tube 26 expand depending on the temperature. Furthermore, connecting strips 34 and 36 can be provided, which on
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oberen Ende um das Gehäuse 22 für einen noch zu erläuternden Zweck angebracht sind«upper end around the housing 22 for a yet to be explained Purpose are appropriate "
Am unteren Ende 14 des Gehäuses 12 ist eine Heizung 38 angeordnet, die aus einen abgesetzten, das Ende des Gehäuses umfassenden träger 40 und einer Heizwendel 42 besteht. Zwischen der Innenwandung des Gehäuses 12 und dem Schaltergehäuse 22 in Höhe des Quecksilberkolbens 24 ist ein Paar abgebogener Y/ärmemetallbänder 44 angeordnet, die beispielsweise aus Beryllium-Kup— ; fer bestehen. Die Bänder sind an einem Ende in einer Isolierschei—« be 46 neben der Heizung 38 und am anderen Ende in einer Stütze 48 gehaixen. Am oberen Ende des -^ühlergehäuses 12, das nicht in den Su$pf oder Tank hineinragt, weist das Gehäuse einen Endanschluß 50 mit zwei Anschlußstiften 52 und 54 auf. Innen ist das Gehäuse 12 mit einer geeigneten Vergussmasse 56 ausgefüllt. A heater 38 is located at the lower end 14 of the housing 12 arranged, which consists of a remote, the end of the housing encompassing carrier 40 and a heating coil 42. Between the inner wall of the housing 12 and the switch housing 22 at the level of the mercury bulb 24 is a pair of bent Y / ärmemetallband 44 arranged, for example from beryllium-Kup-; fer exist. The tapes are in an insulating sheet at one end. be 46 next to the heater 38 and in a support 48 at the other end. At the upper end of the - ^ ühlergehäuses 12, which is not protrudes into the soup or tank, the housing has a End connection 50 with two connection pins 52 and 54. The inside of the housing 12 is filled with a suitable potting compound 56.
Pig. 5 entnimmt mar., daß der eine Anschlußkontakt 52 mit dem einen .finde der Heizwendel 42 über den -^nschlußstreifen verbunden ist, während das andere Enae der Heizwendel 42 mit dem Kontakt 28 über den Anschlußstreifen 36 in Verbindung steht ο Der Kontakt 28 ist über das Gehäuse 12 geerdet. 3m Kontakt 30 liegt direkt der Anschlußstift 54. An die Heizwendel 42 läßt sich über den Anschlußstift 52 und das Gehäuse 12 die Betriebsspannung anlegen. Am Anschlußstift 54 liegt ein nicht dargestellter Notschalter oder eine Warneinrichtung·Pig. 5 reveals that one connection contact 52 is connected to the one .find the heating coil 42 via the connecting strip, while the other end of the heating coil 42 is connected to the contact 28 via the connecting strip 36 ο the contact 28 is over the housing 12 grounded. 3m contact 30 is directly the connecting pin 54. The operating voltage can be applied to the heating coil 42 via the connecting pin 52 and the housing 12. An emergency switch (not shown) or a warning device is attached to the connection pin 54
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Die Einbauten des Fühlers 10 sind so angeordnet und ausgelegt, daß bei normaler Betriebstemperatur des Umgebungsmediums, entweder Kühl- oder Schmiermittel im Sumpf, sich das Quecksilber 32 in der Kapillare 26 bis in die Nähe des Eontaktes 28 ausdehnt. Zusätzlich wird durch die Heiawendel 42, solange sie eingeschaltet ist, eine bestimmte Wärmemenge erzeugt } die größer als die von dem Umgebungsniedium bei normaler Betriebstemperatur abführbare Wärmemenge ist. Im Normalfall wird der Teil der von des? Heizwendel erzeugten Wärmemgen, der nicht an das ümgebungsme~ dium abgeleitet wird, an das Quecksilber 32 abgegeben, das sich innerhalb der Kapillare 26 über die Höhe hinaus ausdehnt t die der normalen Betriebstemperatur de3 Umgebungsmediums entspricht. Dieses liegt zwischen den Kontakten 28 and 3ü. Die gesamte von der Heizwendel 42 erzeugte Wärme-The internals of the sensor 10 are arranged and designed in such a way that at normal operating temperature of the ambient medium, either coolant or lubricant in the sump, the mercury 32 in the capillary 26 expands into the vicinity of the contact 28. In addition, as long as it is turned on by the Heiawendel 42, a certain amount of heat generated} that is greater than the dissipated from the Umgebungsniedium at normal operating quantity of heat. Usually the part of the? , Issued heating coil Wärmemgen generated which is not dissipated to the ümgebungsme ~ dium to the mercury 32 that t expands within the capillary 26 over the height corresponding to the normal operating temperature, the ambient medium de3. This lies between contacts 28 and 3ü. The entire heat generated by the heating coil 42
mengs hängt von deren Größe und der angelegten Spannung ab.mengs depends on their size and the applied voltage.
' Steigt nun die Temperatur des Strömungsmediums im Sumpf 18 über die normale Betriebstemperatur aufgrund einer Maschinenstörung oder dgl. an, dann dehnt sich das Quecksilber 32 innerhalb der Kapillare 26 weiter aus. Fach Anstieg der •Temperatur des ^mgebungsmediums über einen bestimmten Betrag hinaus überbrückt das Quecksilber die Kontakte 2b und 30, wodurch die an den Anschlußstiften 54 angeschlossene Steueroder Warneinrichtung erregt wird. Auch wenn ein Verlust an Umgebungsmedium, wie Kühlflüssigkeit oder Schmiermittel im'The temperature of the flow medium in the sump now rises 18 above normal operating temperature due to a machine malfunction or the like. Then the mercury 32 expands within the capillary 26 further. Tray increase in • Temperature of the ambient medium over a certain amount In addition, the mercury bridges the contacts 2b and 30, whereby the control or connected to the connecting pins 54 Warning device is energized. Even if a loss of the surrounding medium, such as coolant or lubricant in the
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Sumpf 18 und damit eine Senkung dessen Spiegels unter das Niveau, auf dem Fühler 10 angebracht ist, eintritt, wird die von der Heizwendel 42 erzeugte Wärmemenge nicht mehr durch das Gehäuse12 an das Umgebungsmedium abgegeben. Yielmehr wird die gesamte von der Heizwendel erzeugte Wärmemenge durch das Gehäuse 12 und die Wärmeleitstreifen 44 zum Quecksilberkolben 24 geleitet, was die Ausdehnung des Quecksilbers 32 innerhalb der Kapillare 26 beschleunigt und die Überbrückung der Kontakte 28 und 30 und damit schließlich die Schließung des Warnschaltkreises bewirkt.Sump 18 and thus a lowering of the level below the level on which the sensor 10 is attached, occurs The amount of heat generated by the heating coil 42 is no longer released through the housing 12 to the surrounding medium. Rather, the total amount of heat generated by the heating coil through the housing 12 and the heat conducting strips 44 to the mercury bulb 24 guided, which accelerates the expansion of the mercury 32 within the capillary 26 and the bridging of the contacts 28 and 30 and thus finally causes the warning circuit to close.
Durch die Erfindung ist ein. lemperaturwächter oder Temperatur- und Niveaufühler als geschlossene Baueinheit geschaffen, mit der eine Überhitzung oder ein Kühlmitteloder Schmiermittelverlust oder zu starke Erwärmung rechtzeitig erkannt werden können, wie sie bei relativ zueinander bewegten Maschinenteilen auftreten können· Auf diese Weise läßt sich eine Zerstoruhg der Maschine verhindern·Through the invention is a. temperature monitor or Temperature and level sensor created as a closed unit with which overheating or a coolant or Loss of lubricant or excessive heating can be detected in time, as they are when moving relative to one another Machine parts can occur in this way a destruction of the machine can be prevented
Beträgt beispielsweise die normale Betriebetemperatur des Umgebungsmediums im Sumpf 18 95° G, dann wird der Kontakt 28 an die Stelle gelegt, die der Quecksilberausdehnung von 950C entspricht, während der Kontakt 30 beispielsweise an die Stelle gelegt wird, die der Queoksilberausdehnung bei 125°C entspricht. Bei diesen Einstellungen wird die Heizwendel 42 so ausgelegt sein, daß bei Anwesenheit von ümgebungamedium normaler Betriebstemperatur außerhalb des Wühlers diese soviel zusätzliche Wärme erzeugt, daß das Quecksilber 32 sich bis zuFor example, if the normal operations temperature of the ambient medium in the sump 18 to 95 ° G, the contact 28 is applied to the position corresponding to the mercury expansion of 95 0 C, while the contact 30 is, for example, applied to the position corresponding to the Queoksilberausdehnung at 125 ° C corresponds to. With these settings, the heating coil 42 is designed so that in the presence of ambient medium normal operating temperature outside of the burrower, this generates so much additional heat that the mercury 32 is up to
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einem Punkt ausdehnt, der etwa einer Temperatur von 11O0C entspricht. Dieser Punkt liegt gerade in der Mitte zwischen den Kontakten 28 und 30. Bei Verlust von ümgebungsmedium um den Fühler 10 herum ist die Heizwendel dann in der lage, das Quecksilber so weit zu erwärmen, daß es sich bis zum Kontakt 30 ausdehnt. Dies bewirkt ein Schließen der Kontakte 28 und 30 und damit eines angeschlossenen Warnschaltkreises. Das Schließen kann auch durch Überhitzen des Umgebungsmediums um 15°C auf 115°0 erfolgen. Selbstverständlich kann der erfindungsgemäße Temperatur- und Niveaufühler ohne weiteres so eingestellt werden, daß er für andere Temperaturen und Temperaturdifferenzen für andere Standhöhe- und Temperaturüberwachungen verwendbar ist. Sr ist in der Lage, direkt (über direkte Verbindungen oder elektromechanisch^ Verbindungen) jede Art von Signal-, Warn- oder Kontrolleinrichtungen zur visuellen, hörbaren, elektrischen, mechanischen und elektromechanischen Anzeige zu betätigen·a point expands, which corresponds approximately to a temperature of 11O 0 C. This point is just in the middle between the contacts 28 and 30. If the ambient medium around the sensor 10 is lost, the heating coil is then able to heat the mercury so far that it expands to the contact 30. This causes the contacts 28 and 30 to close and thus a connected warning circuit. Closing can also be done by overheating the surrounding medium by 15 ° C to 115 ° 0. Of course, the temperature and level sensor according to the invention can easily be adjusted so that it can be used for other temperatures and temperature differences for other level and temperature monitoring. Sr is able to operate directly (via direct connections or electromechanical connections) any type of signal, warning or control device for visual, audible, electrical, mechanical and electromechanical display
Patentansprüche:Patent claims:
(So Ii 903808/0940(Sun II 903808/0940
Claims (1)
Applications Claiming Priority (1)
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Cited By (1)
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- 1966-03-24 GB GB13025/66A patent/GB1076268A/en not_active Expired
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- 1966-08-02 DE DE19661523425 patent/DE1523425A1/en active Pending
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Also Published As
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