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Temperaturmeßanordnung fUr ein in einem Strömungs-
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rohr geführtes Fluid Die Erfindung betrifft eine Temperaturmeßanordnung
für ein in einem Strömungsrohr geführtes Fluid, mit einer ins Strömungsrohr ragenden
und mit diesem verbundenen, den einsteckbaren Meßeinsatz, bestehend aus elektrischem
Temperatursensor und Signalkabel, beinhaltenden Tauchhülse, sowie mit einer Sicherungseinrichtung,
die bei einer unbefugten Entnahme des Meßeinsatzes zerstört wird.
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Derartige Temperaturmeßanordnungen finden beispielsweise bei Wärmemengenmessern
von Heizanlagen Verwendung, wobei die zu erfassende verbrauchte Wärmemenge als das
zeitliche Integral des Produktes aus der Vorlauf-RUcklauf-Temperaturdifferenz und
der Strömungsgeschwindig keit gewonnen wird. Hierbei ist es erforderlich, die Vorlauftemperatur
und die Rücklauftemperatur zu erfassen. Zur Temperaturerfassung werden üblicherweise
elektrische Widerstandsthermometer als Meßeinsatz verwendet, die in einer in das
Fluid eintauchenden Tauchhülse angebracht sind. Die Tauchhülse selbst ist in einem
als Fitting bezeichneten Rohrverbindungsstück angeordnet, das in der Vorlaufleitung
bzw. Rücklaufleitung eingefügt ist. Um eine exakte Wäreverbrauchsmessung zu gewährleisten
und Manipulationen des Meßergebnisses auszuschließen, ist üblicherweise eine Sicherheitseinrichtung
vorgesehen, die eine Plombierung des Meßeinsatzes ermöglicht. Eine unbefugte Entnahme
des Meßeinsatzes wird damit durch Zerstörung der Plombierung kenntlich gemacht.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Temperaturmeßeinrichtung
der eingangs genannten Art anzugeben, die einerseits eine exakte Halterung des Meßeinsatzes
gewährleistet und andererseits die Aufgabe der Plombierung, nämlich die Verhinderung
einer unbefugten Entnahme des Meßeinsatzes, in einfacher Weise übernimmt.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Strömungsrohr
am Ort der Tauchhülse einen radial zum Strömungsrohr verlaufenden Führungsansatz
zur Aufnahme eines Lagesicherungselementes aufweist, das nach Einführen in den FUhrungsansatz
aufgrund des Eingriffs mindestens eines ersten federnden Formschlußelementes nicht
mehr zerstörungsfrei entnehmbar ist und daß auch zwischen dem Lagesicherungselement
und dem Meßeinsatz mindestens ein zweites federndes Formschlußelement wirksam ist,
das die zerstörungsfreie Entnahme des Meßeinsatzes ausschließt.
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Durch die Formschlußelemente wird eine zuverlässige Lagesicherung
des Meßeinsatzes gewährleistet. Darüber hinaus ist aus einer Zerstörung der Formschlußelemente
der Rückschluß auf eine versuchte unbefugte Entnahme des Meißeinsatzes ermöglicht.
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Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Die Erfindung wird im folgenden anhand eines in den Figuren 1 und
2 dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Dabei zeigt: Fig. 1 die erfindungsgemäße
Meßanordnung in Form eines Querschnittes senkrecht zur Achse des Strömungsrohres
und Fig. 2 die Meßanordnung in Form einer Draufsicht.
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In Fig. 1 ist ein Querschnitt durch die Temperaturmeßanordnung senkrecht
zur Achse des Strömungsrohres 1 dargestellt, wobei von dem Strömungsrohr 1 aus Gründen
der Einfachheit nur die obere Hälfte dargestellt ist.
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-Das Strömungsrohr 1 besitzt nach oben hin einen Führungsansatz 2,
der vorzugsweise topfförmig gestaltet ist.
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Anstelle des kreisrunden Strömungsrohres 1 können auch solche mit
anderen Querschnittsformen, beispielsweise mit rechteckigem Querschnitt verwendet
sein.
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In dem Führungsansatz 2 befindet sich ein Lagesicherungselement 3,
das nach Einführung in den Führungsansatz 2 aufgrund des Eingriffs eines als Sperrnase
4 ausgebildeten ersten federnden Formschlußelementes in eine als Durchbruch ausgebildete
Ausnehmung 5 in der Wandung 6 des Führungsansatzes 2 nicht mehr entnehmbar ist,
ohne daß das Lagesicherungselement 3 zumindest teilweise zerstört wird.
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Das Lagesicherungselement 3 dient der Lagesicherungeines Meßeinsatzes
7 und soll durch die Wirkung von zwischen dem Lagesicherungselement 3 und dem Meßeinsatz
7 wirksamen zweiten Formschlußelementen nach dem Einbau des Meßeinsatzes dessen
Entnahme aus der Einsatzlage zumindest insoweit unmöglich machen, als'eine solche
Entnahme nicht ohne die Zerstörung oder teilweise Beschddigung der Formschlußelemente
bzw. des Meßeinsatzes möglich ist. Aus etwaigen Beschädigungen des Lagesicherungselementes
3 bzw. des Meßeinsatzes 7 kann dann auf eine versuchte unbefugte Entnahme des Meßeinsatzes
zurückgeschlossen werden.
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Der Meßeinsatz 7 befindet sich in einer becherartigen Tauchhülse 8,
die aus einem gut wärmeleitenden Werkstoff, vorzugsweise einem korrosionsfestem
Metall, besteht und durch eine kreisrunde Öffnung 9 des Mantels des Strömzungsrohres
1 in dessen Inneres ragt und bei-
spielsweise durch Verlöten oder
Verschweißen mit dem Stromungsrohr 1 verbunden ist. Der Meßeinsatz 7 besteht aus
einem elektrischen Temperatursensor 10, insbesondere einem Widerstandsthermometer,
dem zugehörigen zweiadrigen Signalkabel 11 sowie einer annähernd flaschenförmigen
Ummantelung 12, die in ihrem unteren topfförmigen Teil den Temperatursensor 10 enthält
und die in einer halsartigen Verengung 13 an dem unteren Ende des Signalkabels unter
Druck anliegt und nach oben hin in Form radial leicht abgesnreizter federnder Zungen
14 ausläuft.
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Als Werkstoff für die dünnwandige Ummantelung 12 kommt beispielsweise
ein thermisch gut leitender Kunststoff oder ein elastisches Metall infrage. Die
federnden Zungen 14 der Ummantelung 12 des Meßeinsatzes 7 dienen als zweite Formschlußelemente.
Sie entfalten ihre Sperrwirkung gegen die unbefugte Entnahme des Meßeinsatzes 7
in Zusammenwirkung mit dem Lagesicherungselement 3, das im wesentlichen hohlzylinderische
Form aufweist. Die zylindrische Innenmantelfläche 15 weist auf der Höhe h eine abrupte
stufenartige Verringerung des Innendurchmessers auf, so daß oberhalb der Höhe h
eine zylindrische Innenmantelteilfläche 16 mit verringertem Innendurchmesser zustande
kommt. Die auf der Höhe h damit entstehende radiale Teilfläche 17, die auch als
umlaufende Hohlkehle ausgebildet sein kann, dient als Stützfläche für die Enden
18 der abgespreizten Zungen 14 der Ummantelung 12 des Meßeinsatzes 7. Damit ist
es im eingesetzten Zustand des Meßeinsatzes 7 völlig unmöglich, diesen aus dem Lagesicherungselement
3 heraus zuziehen, ohne daß Beschädigungen an den Zungen 14 oder am Lagesicherungselement
7 auftreten.
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Das Lagesicherungselement 3 besteht vorzugsweise aus Kunststoff, da
dieser Werkstoff preisgUnstig und fertigungsfreundlich ist. Die als erstes Formschlußelement
4 dienende Sperrnase kann sich direkt auf dem Außenmantel
des Lagesicherungselementes
3 befinden, wobei die erforderliche Federwirkung durch die Form- und Materialelastizität
dieses Elements erreicht wird. Alternativ kann durch zwei achsparallele im unteren
Bereich des Lagesicherungselementes 3 liegende Trennschnitte durch den links liegenden
Teil des Lagesicherungselementes 3 zu beiden Seiten der Sperrnase 4 auch eine diese
Sperrnase tragende- in radialer Richtung bewegliche Federzunge gebildet sein.
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Die Ausnehmung 5 ist - wie bereits erwahnt - im Fall des Ausführungsbeispiels
als Durchbruch ausgebildet.
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Dies ist aus fertigungstechnischen Gründen günstiger als eine im Innenmante1
des Führungsansatzes 2 angebrachte nicht durchgebrochene Ausnehmung. Allerdings
besteht bei der Ausführung der Ausnehmung 5 als Durchbruch an sich die Möglichkeit,
durch ein spitzes Werkzeug von außen das Formschlußelement 4 radial nach innen zu
drücken. Ein vollständiges Herausdrücken der Sperrnase 4 aus dem Durchbruch 5 ist
jedoch dadurch ausgeschlossen, daß die Ummantelung 12 auf Höhe des ersten Formschlußelementes
4 so dimensioniert ist, daß sie als im Federweg des als Sperrnase 4 ausgebildeten
ersten Formschlußelementes liegender Anschlag wirkt und ein vollständiges Herausdrücken
der sperrhakenartigen Sperrnase 4 aus dem Durchbruch 5 ausschließt. Wenn die Ausnehmung
5 nicht durchbrochen ist, kann auf die Anschlagsfunktion der Ummantelung 12 verzichtet
werden.
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Die zylindrische Innenmantelteilfläche 16 des Lagesicherungselementes
3 ist im Ausfuhrungsbeispiel bezüglich ihres Durchmessers so dimensioniert, daß
der Meßeinsatz 7 gerade noch hindurchgeschoben werden kann.
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Da die Ummantelung 12 des Meßeinsatzes 7 dünnwandig gehalten werden
kann, ist das Signalkabel 11 über die gesamte axiale Länge der zylindrischen Innenmantelteil-
fläche
relativ gut umschlossen, so daß diese Innenmantelteilfläehe als Knickschutz für
das Signalkabel 11 wirksam wird. In diesem Fall kann der Zusammenbau der Temperaturmeßanordnung
so erfolgen, daß zunächst das Lagesicherungselement 3 in den Führungsansatz 2 eingefügt
wird und anschließend der Meßeinsatz 7 von oben her durch die durch die zylindrische
Innenmantelteilfläche 16 gebildete Öffnung in das Lagesicherungselement 3 soweit
eingeschoben wird, bis die Enden 18 der federnden Zungen 14 geringfügig unterhalb
der Höhe h zu liegen kommen und sich aufspreizen können, so daß sie den oberhalb
der Höhe h liegenden verengten Teil des Lagesicherungselementes hintergreifen. Damit
ein guter Knickschutz zustande kommt, darf die axiale Länge der verengten Innenmantelteilfläche
16 nicht zu kurz sein.
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Durch die Anpassung des Außendurchmessers des Lagesicherungselementes
3 an den Innendurchmesser des Führungsansatzes 2 kommt eine stabile Halterung des
Lagesicherungselementes 3 -zustande. Diese stabile Halterung des Lagesicherungselementes
3 wird noch dadurch verbessert, daß es mit einem kreisringförmigen konzentrischen
Ansatz oder Kragen 19 versehen ist, der sich nach Einfügen des Lagesicherungselementes
3 in den Führungsansatz 2 an dessen oberer Stirnfläche 20 abstützt.
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Um das Lagesicherungselement 3 leicht in den Führungsansatz 2 einführen
zu können, sind das als Sperrnase ausgeführte erste Formschlußelement 4 am Lagesicherungselement
3 sowie die Wandung des Führungsansatzes 2 mit die Einführung des Lagesicherungselementes
begünstigenden Schrägen versehen, so daß im Querschnitt jeweils eine leichte Keilform
erreicht wird..
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Das Lagesicherungselement 3 ragt nach oben in axialer Richtung aus
dem FUhrungsansatz heraus. Der Umriß des herausragenden Teils ist - wie in Fig.
- 2 veranschaulicht
wird - als Sechskant ausgebildet. Damit kann
mit Hilfe eines Schraubenschlüssels - wenn eine legitime Entnahme des Meßeinsatzes
erforderlich lt - ein derartiges Drehmoment auf das Lagesicherungselement 3 ausgeübt
werden, daß das als Sperrnase 4 ausgebildete erste Formschlußelement abgeschert
wird und damit die Entnahme des Lagesicherungselementes 3 und des Meßeinsatzes 7
ermöglicht ist.
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Das zur vorliegenden Temperaturmeßanordnung gehörende Strömungsmeßrohr
kann als Fitting, d.h. als liohrverbindungsstück ausgebildet sein, das in axialer
Richtung mit Rohrverbindungselementen, beispielsweise Flanschen ausgerüstet ist
und somit leicht in das zu einem Heizungssystem gehörige Strömungsrohrsystem einsetzbar
ist.
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Zur Vermeidung von Meßungenauigkeiten durch Wärmeverluste kann das
Strömungsrohr 1 sowie der Führungsansatz 2 durch einen umgreifenden Isoliermantel
21 für die thermische Isolation umschlossen sein. Dies ist in Fig. 1 für die linke
Hälfte der Temperaturmeßanordnung angedeutet.
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Es ist darauf hinzuweisen, daß es im Rahmen der vorliegenden Erfindung
gleichgültig ist, ob das erste Formschlußelement 4 am Lagesicherungselement 3 oder
am Führungsansatz 2 angebracht ist. Wesentlich ist lediglich, daß eine zerstörungsfrei
nicht mehr lösbare Formschlui3verbindung zwischen Formschlußelement 3 und Führungsansatz
2 zustande kommt. Dies gilt in gleicher Weise für die formschlussige Verbindung
zwischen Lage--sicherungselement 3 und Meßeinsatz 7. Aus diesem Grunde ist auch
die flaschenförmige Ummantelung 12 des Meßeinsatzes 7 zumindest teilweise verzichtbar.
Es würde beispielsweise auch genügen, wenn die Ummantelung 12
des
Meßeinsatzes 7 lediglich aus dem oberhalb des offenen Endes der Tauchhülse 8 gelegenen
Teil in Fig. 1 besteht.
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10 Patentansprüche 2 Figuren
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