DE3639820C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen, mit metallummantelten Thermoele­ ment ausgerüsteten Temperaturfühler gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Bekannte, zum Regeln und Überwachen der Betriebstemperaturen, beispielsweise von Kunststoffverarbeitungswerkzeugen od. dergl. dienende Temperaturfühler enthalten ein Thermoelement, das mittels verdichtetem Metalloxydpulver in einem Metallmantel eingebettet ist. Diese, sogenannten Mantelthermoelemente wer­ den dann in einer, zu diesem Zweck in dem zu überwachenden Werk­ zeug vorgesehenen Gewindebohrung eingesetzt und, beispielsweise mittels Bajonettverschluß befestigt, wobei eine eingelegte Fe­ der bewirkt, daß das Thermoelement unter Vorspannung auf der Meßstelle des Werkzeugs aufliegt.

Derartige Temperaturfühler haben infolge ihrer relativ geringen Wärmekapazität eine hohe Ansprechempfindlichkeit und geben ge­ naue Meßdaten. Andererseits weisen diese Art Temperaturfühler verhältnismäßig große Abmessungen auf und erfordern einen ziem­ lich hohen Aufwand beim Montieren des Fühlers am Werkzeug.

Durch die US-PS 35 70 312 ist außerdem ein Temperaturfühler zum Messen der Temperatur der menschlichen Haut bekanntgewor­ den, bei dem ein Thermistor, ebenfalls federnd, im Mantel des Fühlers angeordnet ist. Auch dieser Temperaturfühler ist rela­ tiv aufwendig und wäre für die Verwendung bei Verarbeitungs­ werkzeugen nicht geeignet, da es nicht für ausgeschlossen er­ scheint, daß durch unkontrollierte Wärmeableitungen Meßfehler auftreten können.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, einen Temperatur­ fühler zu schaffen, der unter Ausnutzung der vorgenannten guten Eigenschaften der Mantelthermoelemente, geringere Abmessungen aufweist und damit auch eine besonders genaue Bestimmung der Meßstelle ermöglicht und außerdem einfach zu montieren ist.

Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Patent­ anspruchs 1 beschriebenen Merkmale gelöst.

Dieser neuartige Temperaturfühler hat eine besonders geringe wärmeleitfähige Masse und eine dementsprechend hohe Ansprech­ empfindlichkeit und läßt sich ohne Probleme so montieren, daß das Thermoelement genau an der vorgegebenen Meßstelle aufliegt und somit sehr genaue Meßdaten liefert.

Der Gegenstand der Erfindung ist in einem Ausführungsbeispiel in der Zeichnung dargestellt und nachfolgend beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 den vollständigen Temperaturfühler, teilwei­ se im Längsschnitt und

Fig. 2 eine vergrößerte Darstellung der Spitze des Temperaturfühlers gemäß Fig. 1.

Der Temperaturfühler besteht aus einem als Gehäuse für das Thermoelement dienenden, zylindrischen Gewindemantel 1 mit zwei zur Befestigung des Fühlers vorgesehenen Muttern 2, ei­ ner im Gewindemantel 1 verschiebbar gelagerten, das Thermo­ element enthaltenden Metallbüchse 3, einer im Gewindemantel 1 geführten Druckfeder 4, die sich gegen den Boden der Metall­ büchse 3 einerseits und gegen einen fest im Gewindemantel 1 befestigten Anschlagring 5 andererseits abstützt, sowie aus einem Knickschutz 6 an sich bekannter Art, der im hinteren Ende des Gewindemantels 1 befestigt ist und die Anschlußdräh­ te 12 für das Thermoelement umfaßt.

Das Mantelthermoelement 10 als solches besteht, wie insbeson­ dere die Fig. 2 zeigt, aus einem Metallmantel 9, in den das eigentliche Thermoelement 8 und seine Zuführelektroden 7 mit­ tels eines Metalloxydpulvers 11 unter Verdichtung eingebettet sind. Als Metalloxydpulver wird vorzugsweise Bornitrit verwen­ det. Die genannten Zuführelektroden 7 des Thermoelements sind mit den schon genannten Anschlußdrähten 12 verbunden.

Zwischen dem Mantelthermoelement 8 bis 10 und der Metallbüch­ se 3 ist eine Büchse 13 aus wärmebeständigem Isoliermaterial fest eingepreßt, so daß diese Teile 8 bis 10, 13 und 3 eine im Gewindemantel 1 verschiebbare Einheit bilden. Mit dieser Anord­ nung der Isolierbüchse 13 wird eine erhebliche Minderung der wärmeleitfähigen Masse im Bereich des Mantelthermoelements er­ reicht. Die gegen die Metallbüchse 3 anliegende Druckfeder 4 hat die Wirkung, daß die Fühlerspitze des Mantelthermoelements stets unter einem bestimmten Druck auf der Meßstelle des zu ü­ berwachenden Werkzeugs od. dgl. aufliegt.

Einem ähnlichen Zweck dient die besonders in Fig. 2 dargestell­ te Ausführungsart, wonach die Spitze des Mantelthermoelements und das vordere, abgeschrägte Ende 14 der dieses umhüllenden Isolierbüchse 13 innerhalb eines Winkels W von weniger als 100° liegen. Damit ist bei einem, bei der Herstellung der Aufnahme­ bohrung für den Temperaturfühler üblichen Bohrerwinkel von 118 bis 140° sichergestellt, daß die Spitze des Mantelthermoele­ ments stets das Ende der Befestigungsbohrung erreicht und damit genau die Meßstelle.

Diese Anordnung, sowie die federnde, axiale Verschiebbarkeit des Mantelthermoelements innerhalb des Befestigungsgehäuses, ge­ bildet durch den Gewindemantel 1, gewährleisten einen sicheren und stets konstanten Anpreßdruck des Fühlers auf der Meßstelle und eine problemlose Montage des Temperaturfühlers am Werkzeug.

Claims (2)

1. Temperaturfühler mit einem, mittels Metalloxyd in einem Me­ tallmantel eingebetteten Thermoelement, einem sogenannten Mantelthermoelement, welcher axial federn in einem Gewinde­ mantel od. dergl. gelagert ist, der zur Befestigung des Füh­ lers an dem zu überwachenden Werkzeug oder Maschinenteil dient, dadurch gekennzeichnet, daß das Mantelthermoelement (10) in einer Büchse (13) aus wärme­ beständigem Isoliermaterial aufgenommen ist, die ihrerseits in einer Metallbüchse (3) sitzt, die axial verschiebbar im Gewindemantel (1) lagert, und daß die Spitze des Mantelther­ moelements (10) und das vorderen, abgeschrägte Ende (14) der Isolierbüchse (13) innerhalb eines Winkels (W) von weniger als 100° liegen.

2. Temperaturfühler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zur Einbettung des eigentlichen Thermoelements (7, 8) dienende Metalloxyd Bornitrit ist.