DE1844155U

DE1844155U - TEMPERATURE SENSOR.

Info

Publication number: DE1844155U
Application number: DEST12316U
Authority: DE
Inventors: Kurt Dipl Ing Schoen
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1960-04-07
Filing date: 1960-04-07
Publication date: 1961-12-28

Description

Temperaturfühler Die Neuerung bezieht sich auf die Ausgestaltung von fremdbeheizten bzw. fremd-und teilweise eigenbeheizten temperaturempfindlichen Widerständen oder Thermo-Elementen als temperaturempfindliches Organ elektrischer Temperatur-Schaltvorrichtungen in (Haushalt) Elektro-Wärme-und Kühlgeräten.Temperature sensor The innovation relates to the design of externally heated or externally and partially self-heated temperature-sensitive resistors or thermocouples as a temperature-sensitive organ of electrical temperature switching devices in (household) electrical heating and cooling equipment.

Temperaturfühler, die in das Innere von Heißwasserbehältern, Kühlräumen usw. hineinragen, müssen bekanntlich wasser-bzw. feuchtigkeitsdicht und-insoweit dieselben von elektrischem Strom durchflossen werden-auch einwandfrei elektrisch isoliert sein. Bei punktförmigen Temperaturfühlern-und auf solche bezieht sich praktisch wie oben erwähnt die Neuerung im engeren Sinne-kommt hinzu, daß dieselben längere Halte -und Befestigungsvorrichtungen sowie längere Zuleitungen benötigen. Temperature sensors that go into the interior of hot water tanks, cold rooms etc. protrude, must known to be water or. moisture-proof and insofar the same are traversed by electric current - also perfectly electric be isolated. With punctiform temperature sensors-and refers to such practically As mentioned above, the innovation in the narrower sense is added that the same is longer Hold and need fastening devices and longer cables.

Diese Forderungen konnte man bisher nur durch entsprechende, spezielle und separate Mittel erfüllen, wie beispielsweise kupferne Wasserschutz-und Stützrohre, die am freien Ende zugelötet und dort nicht bei allen Wässern garantiert dicht sind sowie Elektro-Isolationslacke und-textilien ; letztere auch für die praktisch durchweg flexiblen und daher anfälligen Zuleitungen. Diese Mittel an-und aufzubringen ist zudem mit umfangreicher und genauer (Hand) Arbeit bei jedem Temperaturfühler aufs Neue verbunden. Up to now, these demands could only be met through appropriate, special ones and meet separate means, such as copper water protection and support pipes, which are soldered shut at the free end and are not guaranteed to be leak-proof there for all types of water as well as electrical insulation paints and textiles; the latter also for practically all of them flexible and therefore susceptible supply lines. These funds are to be raised and raised also with extensive and precise (manual) work on each temperature sensor New connected.

Der Neuerung liegt eine allen aufgeführten Forderungen mit Sicherheit gerecht werdende Temperaturfühlerausbildung zugrunde, bei welcher alle hierzu notwendigen Maßnahmen praktisch durch ein einziges, einfaches Konstruktionsmerkmal erfüllt werden. The innovation is one of all the listed requirements with certainty is based on a fair temperature sensor training, in which all necessary Measures are practically fulfilled by a single, simple design feature.

All dies wird erreicht, wenn man den temperaturempfindlichen Widerstand bzw. das Thermo-Element einschließlich seiner mitunter weit in den Einbauraum hineinreichenden Zuleitungen mit wasser-und feuchtigkeitsdichtem, korrosionsfestem und für obige Zwecke hinreichend temperaturbeständigem Kunststoff wie Polyäthylen, Polypropylen, insbesondere Hostalen PPN oder PPH (eingetragene Warenzeichen), umspritzt bzw. umpreßt und am Austrittsende der Zuleitungen zu Ein-und Ausbauzwecken mit einem Befestigungsgewinde versieht. All of this is achieved using the temperature sensitive resistor or the thermocouple including its sometimes reaching far into the installation space Supply lines with waterproof and moisture-proof, corrosion-resistant and for the above Purposes of sufficiently temperature-resistant plastic such as polyethylene, polypropylene, especially Hostalen PPN or PPH (registered trademarks), overmoulded or overmolded and at the outlet end of the supply lines for installation and removal purposes with a fastening thread provides.

Um mit einem Minimum an Kunststoffmasse auskommen zu können, wird weiterhin empfohlen, die elektrischen Zuleitungen parallel zueinander und in der Längsachse eines vorzugsweise stabförmig auszubildenden temperaturempfindlichen Widerstandes verlaufen zu lassen. In order to be able to get by with a minimum of plastic mass, it is also recommended to keep the electrical leads parallel to each other and in the Longitudinal axis of a preferably rod-shaped to be trained temperature-sensitive To let resistance run.

Bildet man in diesem Zusammenhang noch die Wandstärke im Bereich des Widerstandes entsprechend gering aus, d. h. ca. In this context, if you also calculate the wall thickness in the area of the resistance accordingly low, d. H. approx.

0,5 mm, so spielt der (relativ schlechte) Wärmeleitwert des Kunststoffes eine untergeordnete Rolle.0.5 mm, that is the (relatively poor) thermal conductivity of the plastic a subordinate role.

Bei der normalerweise unter großem Druck in einer entsprechend ausgebildeten Spritzform erfolgenden Kunststoffummantelung des temperaturempfindlichen Widerstandes bzw. Thermo-Elementes nebst Zuleitungen kann es aber passieren, daß der temperaturempfindliche Widerstand bzw. das Thermo-Element selbst und/oder die Zuleitungen aus ihrer Lage gedrängt werden oder die dünnen und daher flexiblen Kupferzuleitungen bereits vor dem Umspritzen sich nicht in der gewünschten Lage befinden, so daß die diese Teile schützende und stützende Kunststoffummantelung nicht an allen Stellen vorhanden ist. When normally under great pressure in a suitably trained Injection mold plastic coating of the temperature-sensitive resistor or thermocouple and leads, it can happen that the temperature-sensitive Resistance or the thermocouple itself and / or the leads from their position be pushed or the thin and therefore flexible copper leads already in front the encapsulation are not in the desired position, so that these parts protective and supportive plastic coating not available in all places is.

Aus dem letztgenannten Grunde wird weiterhin vorgeschlagen, die Zuleitungen und/oder den temperaturempfindlichen Widerstand bzw. das Thermo-Element vor Beginn der in einer Spritz-oder Preßform erfolgenden Kunststoffummantelung mit einer aus dem gleichen Material wie der Kunststoffmantel bestehenden Schutzhülle oder-hülse zu umgeben, so daß während der Ummantelung die Oberflächenschicht der festen Hülle oder Hülse mit der heißen und flüssigen Kunststoffmasse sich nahtlos verbindet und letztere dort ersetzen kann, wo die elektrischen Teile sich sonst gegen die Wandung der Spritz-oder Preßform lehnen oder dorthin verdrängt werden könnten. For the latter reason, it is also proposed that the supply lines and / or the temperature-sensitive resistor or the thermocouple before the start the plastic coating taking place in an injection or compression mold with a the same material as the existing protective sheath or sleeve to surround, so that during the sheathing the surface layer of the solid shell or sleeve with the hot and liquid plastic mass connects seamlessly and the latter can replace where the electrical parts would otherwise be against the wall lean against the injection or compression mold or could be displaced there.

Der Kunststoffmantel bietet aber noch weitergehende Vorteile, insbesondere der zur Befestigung des Temperaturfühlers dienende Gewindeteil. Schneidet man nämlich das Gewinde nur vor, so schneidet sich dasselbe beim Eindrehen des Temperaturfühlers in die Gewindeöffnung der (Behälter) Wand selbst. Solche selbstschneidenden Gewinde pflegen bekanntlich dicht zu sein, folglich kann man auf die sonst üblichen speziellen Dichtungmittel und-ringe einschließlich der Auflageflächen für letztere, d. h. einen Anschlagbund oder (weniger zuverlässige) Kontermuttern statt letzteren verzichten. Damit hat man aber auch die Möglichkeit in der Hand, einen auswechselbaren Temperaturfühler dicht und je nach Wunsch ungleich mehr oder weniger weit in den Einbauraum und dies ohne weitere Hilfsmittel hineinreichen zu lassen, d. h. hineindrehen zu können, sei es von diesseits oder jenseits der Befestigungswand aus. However, the plastic jacket offers even more advantages, in particular the threaded part used to attach the temperature sensor. Because if you cut If the thread is only in front, it will cut when the temperature sensor is screwed in into the threaded opening of the (container) wall itself. Such self-tapping threads are known to be tight, so you can rely on the usual special Sealing means and rings including the bearing surfaces for the latter, d. H. a Avoid the stop collar or (less reliable) lock nuts instead of the latter. This also gives you the option of using an exchangeable temperature sensor tight and, depending on your requirements, more or less far into the installation space and this to be handed in without further aids, d. H. to be able to turn in, be it from this side or the other side of the fortification wall.

Umgekehrt kann man den Temperaturfühler mit fertig ausgebildetem Gewinde in entsprechend zugeordnete, jedoch praktisch gewindelose Kunststoffbehälter-Offnungen hineindrehen. Dies ist insofern von Bedeutung, da Kunststoffbehälter fast ausnahmslos in Spritzformen hergestellt und folglich Gewinde praktisch nicht mit eingespritzt werden können, wenn man sich nicht vielteiliger, d. h. komplizierter, Spritzformen bedienen will. Conversely, you can use the temperature sensor with a ready-made Thread in appropriately assigned, but practically threadless plastic container openings screw in. This is important because almost all plastic containers are used Manufactured in injection molds and consequently threads are practically not injected with can become, if one is not more divided, d. H. more complicated, injection molding wants to serve.

Schließlich tragen Kunststoffmantel und-halterung des Temperaturfühlers zur Verminderung der Elementenbildung in flüssigkeitsgefüllten Behältern bei, die aus Metall bestehen und/ oder Teile unterschiedlicher Metalle enthalten. In Heißwasserbereitern zum Beispiel, deren Behälter aus Kunststoff bestehen und mit in der aufzuheizenden Flüssigkeit liegenden elektrischen, einen Kupfermantel besitzenden Heizkörpern versehen sind, kann bei so beschaffenen Temperaturfühlern praktisch überhaupt keine wirksame Potentialdifferenz auftreten. Finally, wear a plastic jacket and holder for the temperature sensor to reduce the formation of elements in liquid-filled containers which made of metal and / or contain parts of different metals. In water heaters, for example, whose containers are made of plastic and with electrical, copper jacket lying in the liquid to be heated own radiators can be provided with temperature sensors made in this way practically no effective potential difference occurs at all.

Im folgenden wird der Neuerungsgegenstand anhand eines Ausführungsbeispieles unter Bezugnahme auf die in der Zeichnung enthaltene Figur näher erläutert. The subject of the innovation is described below using an exemplary embodiment explained in more detail with reference to the figure contained in the drawing.

In eine Gewindeöffnung 1 eines Behälters 2, dessen als bekannt vorausgesetzte und-weil nicht zum Verständnis der Neuerung wesentlich-nicht gezeichnete elektrische Heiz-oder Kühlvorrichtung über einen Temperaturregler oder Temperaturbegrenzer gesteuert werden soll, ist ein zu letzterem gehöriger Temperaturfühler 3 eingeschraubt. Das temperaturempfindliche Organ des Temperaturfühlers 3 ist in Form eines stabartigen NTC-Widerstandes 4, d. h. eines temperaturempfindlichen, elektrischen Widerstandes, ausgebildet und zusammen mit seinen elektrischen Zuleitungen 5 eigens in einem wasser-und feuchtigkeitsdichten Kunststoffvollzylinder 6 als mechanische Halte- und elektrische Isoliervorrichtung eingebettet, der an seinem dem NTC-Widerstand 4 abgewandten Ende im Durchmesser verstärkt und dort mit einem Außengewinde 7 zwecks Befestigung in der Gewindeöffnung 1 und Höhenverstellbarkeit des Temperaturfühlers 3 im Behälter 2 versehen ist.A temperature sensor 3 belonging to the latter is screwed into a threaded opening 1 of a container 2 whose electrical heating or cooling device, which is assumed to be known and is not shown because it is not essential for understanding the innovation, is to be controlled via a temperature regulator or temperature limiter. The temperature-sensitive element of the temperature sensor 3 is designed in the form of a rod-like NTC resistor 4, ie a temperature-sensitive, electrical resistor and, together with its electrical leads 5, is specially designed in a water- and moisture-tight plastic cylinder 6 as a mechanical holding- and embedded electrical insulation device attached to his the end facing away from the NTC resistor 4 is reinforced in diameter and is provided there with an external thread 7 for the purpose of fastening in the threaded opening 1 and the height adjustment of the temperature sensor 3 in the container 2.

Innerhalb des Kunststoffvollzylinders 6 ist der NTC-Widerstand mit einem aus dem gleichen Werkstoff wie dieser bestehendem Hohlzylinder 8 umgeben. Dieser Hohlzylinder 8 wird vor Beginn der eigentlichen Kunststoffummantelung über den Nu Widerstand 4 geschoben und verhütet, daß der NTC-Widerstand 4 und/oder seine elektrischen Zuleitungen 5 sich bei der Herstellung des Kunststoffvollzylinders 6 innerhalb der (nicht gezeichneten) Spritz-oder Preßform unmittelbar gegen die Wandung derselben legen kann und folglich an jeder Stelle von schützendem Kunststoff umgeben ist. Da die Masse des Kunststoffvollzylinders 6 beim Herstellungsprozeß desselben, d. h. im flüssigen Zustand eine nahtlose Oberflächenverbindung mit dem Kunststoffhohlzylinder 8 eingeht, bleibt auf diese Weise eine wasser-und feuchtigkeitsdichte sowie elektrisch isolierende Kapselung des NTO-Widerstandes 4, die zugleich als Halte-und Befestigungsvorrichtung des letzteren dient, voll und ganz erhalten. Inside the full plastic cylinder 6 is the NTC resistor with a hollow cylinder 8 made of the same material as this surrounded. This hollow cylinder 8 is over before the start of the actual plastic coating pushed the Nu resistor 4 and prevents the NTC resistor 4 and / or his electrical leads 5 in the manufacture of the plastic full cylinder 6 within the (not shown) injection or compression mold directly against the Wall of the same can put and consequently at every point of protective plastic is surrounded. Since the mass of the full plastic cylinder 6 in the manufacturing process the same, d. H. in the liquid state a seamless surface connection with the Plastic hollow cylinder 8 is received, in this way remains watertight and moisture-tight and electrically insulating encapsulation of the NTO resistor 4, which is also used as Holding and fastening device of the latter is used, fully preserved.

- Schutzansprüche-- protection claims-

Claims

Protection claims W i:

1. Temperature sensor electrical temperature switching devices in (household) electric heating and cooling devices, in particular electric water heaters, whose temperature-sensitive organ is designed in the form of a temperature-sensitive electrical resistor or a thermocouple, as characterized in that the temperature-sensitive resistor or the thermocouple with Water- and moisture-proof, corrosion-resistant and, for the above purposes, sufficiently temperature-resistant plastic such as polyethylene, polypropylene, in particular Hostalen PPN or PPH (registered trademarks) etc. is encapsulated or pressed on all sides and the plastic body thus created is also designed as a mechanical holding and fastening device .

2. Temperature sensor according to claim 1, d a d u r c h g ek e n n z e I do not believe that the plastic body surrounding the temperature-sensitive organ is too Fixing purposes is provided with a thread.

3. Temperature sensor according to claim 2, d a d u r c h g ek e n n z e I n e t that the thread of a possibly desired height adjustability of the temperature-sensitive organ is designed to be correspondingly long.

4. Temperature sensor according to claim 2 and 3, d a d u r c h g e k e n It is not indicated that the thread is only pre-cut.

5. Temperature sensor according to claim 1 to 4, d a d u r c h g e k e n It is not indicated that those located within the temperature sensor installation space are also included electrical leads of the temperature-sensitive organ within the plastic body are housed.

6. Temperature sensor according to claim 1 to 5, d a d u r c h g e k e n nz e i n e t that the wall thickness of the plastic body is in the range of the temperature-sensitive Organ is about 0.5 mm or less.

7. Temperature sensor according to claim 1 to 6, but only in the form a temperature-sensitive resistor formed temperature-sensitive Organ that indicates that the temperature-sensitive resistor Is rod-shaped and the electrical leads of the same parallel are laid to each other and in the longitudinal axis direction of the resistor.

8. Temperature sensor according to claim 1 to 7, d a d u r c h g e k e n It is not noted that the temperature-sensitive organ and possibly the electrical ones Supply lines with a sleeve or sleeve made of electrically insulating, waterproof and moisture-proof as well as corrosion-resistant material are surrounded before the extrusion or extrusion coating this Parts with plastic.

9. Temperature sensor according to claim 8, d a d u r c h g ek e n n z e i c h n e t that the sheath or sleeve is made of the same material as that Plastic bodies produced by the overmolding or overmolding.