DE4122361A1 - Temperaturindikator zum messen von temperaturen, insbesondere waehrend des schrumpfvorgangs bei waermeschrumpfbaren produkten - Google Patents

Description

Temperaturindikator zum Messen von Temperaturen, insbesondere während des Schrumpfvorgangs bei wärmeschrumpfbaren Produkten.

Die Erfindung betrifft einen Temperaturindikator zum Messen von Temperaturen an nicht zugänglichen Stellen, insbesondere während des Schrumpfvorganges bei Schrumpfprodukten.

Aus der DE-PS 29 00 518 ist eine Abzweigklammer für schrumpf­ bare Gegenstände bekannt, bei der zur Feststellung der während des Schrumpfvorganges herrschenden Temperaturen im Innenbereich der Muffe eine Temperaturanzeigeeinrichtung eingesetzt ist. Diese Temperatureinrichtung enthält ein wärmeschmelzbares Ma­ terial, durch dessen Erschmelzen ein Anzeigeelement betätig­ bar ist. Eine derartige Klammer ist jedoch nur für den Einsatz im Zweigbereich einer Kabelmuffe verwendbar, wobei durch das Erschmelzen der Auslösewert sehr variieren kann.

Aufgabe vorliegender Erfindung ist, die Funktionssicherheit bei schmelzbaren Abdichtungen zu erhöhen und hierfür einen Temperaturindikator zu schaffen, der universell einsetzbar ist. Die gestellte Aufgabe wird mit einem ersten Temperatur­ indikator der eingangs beschriebenen Art dadurch gelöst, daß am Meßende des Temperaturindikators ein Bewegungselement, vor­ zugsweise eine Feder, durch ein Auslöseelement arretiert ist, daß das Auslöseelement bei Erreichen einer auf das Auslöse­ element eingestellten Temperatur so zerstörbar ist, daß das Bewegungselement nach der Zerstörung des Auslöseelements auf ein Anzeigeelement einwirken kann und daß das Anzeigeelement nach der Zerstörung den Zustand anzeigend sichtbar ist.

Die gestellte Aufgabe wird mit einem zweiten Temperaturindika­ tor der eingangs beschriebenen Art dadurch gelöst, daß am Meß­ ende des den Temperaturindikator bildenden Röhrchens als Be­ wegungselement ein bei Wärmezufuhr stark expandierender Füll­ stoff angeordnet ist, daß daran anschließend ein kolbenarti­ ges Auslöseelement angeordnet ist, welches mit dem Anzeigeele­ ment gekoppelt ist.

Die gestellte Aufgabe wird außerdem mit einem dritten Tempera­ turindikator der eingangs beschriebenen Art dadurch gelöst, daß mindestens eine flüssige, chemische Substanz in einem bei Wärmezufuhr zerstörbaren Behälter, vorzugsweise jeweils ein Glaskörper, in einem Röhrchen an dessen Meßende angeordnet ist, daß zwischen dem Meßende und dem Anzeigeende eine hygro­ skopische Substanz als Flüssigkeitsträger für die chemische Substanz angeordnet ist.

Vielfach werden auch Farbumschläge von chemischen Substanzen als Anzeige für das Erreichen einer bestimmten Temperatur ver­ wendet, doch eignen sich solche Mittel nicht, wenn die Tempe­ ratur an einer nicht einsichtbaren Stelle interessiert. Hier­ für ist zur Anwendung bei Verzweigungsmuffen eine Klammer mit fest eingebrachter Temperaturanzeigeeinrichtung entwickelt worden, bei der es darauf ankommt, daß ein entsprechendes Mittel im interessierenden Bereich erschmolzen wird. Bei vor­ liegender Erfindung ist nun dagegen ein Temperaturindikator gefunden worden, mit dem eine äußerst genaue Temperaturbe­ stimmung erfolgen kann; denn hier wird bei Erreichen des zu­ grundegelegten Temperaturwertes eine plötzliche Freigabe des Anzeigeelementes erreicht, wobei die Anzeige irreversibel ist. Ferner kann der Temperaturindikator gemäß der Erfindung als selbständiges Bauteil mit allen Funktionsteilen herge­ stellt werden, so daß ein universeller Einsatzbereich zur Ver­ fügung steht. Dieses komplette Bauteil kann nun auch als Gan­ zes an eine nicht einsichtbare Stelle eingebracht werden, zum Beispiel in Dichtungsbereiche jeder Art bei Kabelmuffen. Der Temperaturindikator kann aber auch in andere Baugruppen einge­ setzt werden, die dann ihrerseits an die unzugängliche Stelle gebracht werden, wie es zum Beispiel der Fall ist bei soge­ nannten Abzweigklammern mit drei Schenkeln, wobei der Mittel­ schenkel in den stirnseitigen Dichtungsbereich einer Abzweig­ muffe eingeführt wird.

Als Anzeigeelemente werden mechanische Signalstifte, chemisch reagierende Substanzen oder auch elektrische Widerstandsände­ rungen eingesetzt bzw. gemessen, durch die das Erreichen einer bestimmten Temperatur sichtbar gemacht wird.

Bei den Ausführungsbeispielen gemäß der Erfindung werden Aus­ lösesysteme verwendet, die zunächst das Anzeigeelement in Ruhe­ stellung halten und die bei Wärmeeinwirkung nach Erreichen des systembezogenen Temperaturwertes ein optisch sichtbares An­ zeigeelement freigeben. Bei einer der erfindungsgemäßen Aus­ führungsformen wird bei Erreichen des bestimmten Temperaturwer­ tes das Auslöseelement zerstört, worauf es möglich wird, daß ein Bewegungselement auf ein Anzeigeelement einwirken kann, das dann sichtbar in Erscheinung tritt.

Bei einem anderen Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung wird zumindest ein Bimetallfederelement verwendet, welches das Be­ wegungselement im Kaltzustand arretiert. Bei Erreichen des Tem­ peraturschwellwertes schnappt das Bimetallfederelement um und gibt das Bewegungselement frei, so daß dieses auf das Anzeige­ element einwirken kann. Diese Wirkung kann auch mit einem nor­ malen Federelement erreicht werden, wenn es im ersten Zustand von einem bei Wärmeeinwirkung zerstörbaren Halteelement ge­ halten wird. Bei Zerstörung durch Wärmeeinwirkung erfolgt die Freigabe des Anzeigeelementes.

Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung werden chemische Substanzen verwendet, wobei diese chemischen Substanzen zum Beispiel in Behältern eingefüllt sind, die bei Wärmeeinwirkung zerstört werden. Bei Zerstörung dieser Behäl­ ter kann dann die chemische Substanz austreten und wird in einem Sichtfenster sichtbar. Es können in diesem Fall auch verschiedene chemische Substanzen verwendet werden, die in verschiedenen Behältern gekapselt sind und die sich nach dem Zerstören der Kapseln miteinander vermischen. Aufgrund die­ ser Mischung ergeben sich dann entsprechende farbliche Kenn­ zeichnungen, die von der ursprünglichen Farbe verschieden sind.

Ferner können auch die einzelnen Elemente des Temperaturin­ dikators direkt in die verschiedensten Bauteile eingesetzt werden, so daß dadurch ein dem Verwendungszweck zugedachtes Bauteil mit entsprechender Temperaturanzeige gebildet ist.

Die Erfindung wird nun anhand von sieben Figuren näher er­ läutert.

Fig. 1 zeigt ein Meßsystem, bei dem die Freigabe der An­ zeige durch ein zerstörbares Auslöseelement erfolgt.

Fig. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel mit einem bei Wärmeein­ wirkung sich stark expandierenden Mittel.

Fig. 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem die Auslösung bei Erreichen des bestimmten Temperaturwertes durch ein Bimetallelement erfolgt.

Fig. 4 zeigt das Bimetallelement in nicht ausgelöster Form.

Fig. 5 zeigt den Aufbau eines Temperaturindikators, bei dem chemische Substanzen verwendet werden, die zunächst in zerstörbaren Behältern untergebracht sind.

Fig. 6 zeigt den Endbereich einer Kabelabzweigmuffe, bei der im Abzweigbereich eine Abzweigklammer mit der Möglich­ keit zum Einsatz eines kompletten Temperaturindika­ tors gegeben ist.

Fig. 7 zeigt eine Abzweigklammer mit einem direkt im Mittel­ schenkel eingebauten Temperaturindikator.

Die Fig. 1 zeigt einen Temperaturindikator, der aus einem Röhrchen 1 besteht, in dem alle nötigen Funktionsteile, das Bewegungselement 6, das Auslöseelement 5 und das Anzeigeele­ ment 3 mit der Markierung 4 untergebracht sind. Das Auslöse­ element 5 besteht aus einem, durch Wärme zerstörbaren Hohl­ körper, zum Beispiel einer Glaskugel, der zwischen einer Ver­ engung des Röhrchens 1 und dem Bewegungselement 6, das aus einer Druckfeder besteht, eingelagert ist. Nach der Verengung ist das stabförmige Anzeigeelement 3 beweglich eingebracht. Das Meßende des Röhrchens 1, in dem sich das Auslöseelement 5 befindet, ist abgeschlossen, während das zweite Ende des Röhr­ chens mit einer Öffnung 2 versehen ist, durch die im Meßfall als Anzeige die Markierung 4 des Anzeigeelementes 3 austritt. Bei Wärmeeinwirkung wird schließlich dann, wenn am Meßpunkt die erforderliche Temperatur erreicht ist, das Auslöseelement 5 zerstört. Auf diese Weise wird die Verengung des Röhrchens 1 frei und das Bewegungselement 6 in Form der Druckfeder kann durch diese kleine Öffnung hindurchtreten und das stabförmi­ ge Anzeigeelement 3 in Richtung Öffnung 2 zur Anzeige schie­ ben.

Die Fig. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung, bei dem am Meßende eines Röhrchens 7 ein Füllstoff einge­ bracht ist, der bei Erwärmung sehr stark expandiert wird. Als Abschluß zur Anzeigeseite hin ist ein Kolben eingebracht, der auf das Anzeigeelement 9 und dessen Markierungsende 10 ein­ wirkt, das heißt, bei Erwärmung wird dieses Anzeigeelement 9 aus der Öffnung 8 hinausgeschoben, so daß die Markierung 10 sichtbar wird. Hier kann sogar anhand der Verschiebung fest­ gestellt werden, inwieweit die Temperatur angestiegen ist, da die Expandierung kontinuierlich erfolgt.

Die Fig. 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem das Aus­ löseelement 16 aus einer Bimetallfeder besteht, die so aus­ gebildet ist, daß sie das Einwirken des Bewegungselementes 17 in Form einer Feder auf das Anzeigeelement 14 verhindert. Nach Erreichen der zugrundegelegten Auslösetemperatur biegt sich die Bimetallfeder 16 auswärts und gibt das Bewegungs­ element 17 frei. Dadurch wird das Anzeigeelement 14 mit sei­ nem Markierungsteil 15 durch die Öffnung 13 des Röhrchens 12 nach außen geschoben, so daß erkennbar ist, daß nun die er­ forderliche Temperatur an der inneren Meßstelle erreicht ist.

Die Fig. 4 zeigt die Ausbildung der Bimetallfeder, wie sie unter IV in Fig. 3 angedeutet ist. So geht daraus hervor, daß Bimetallfedern 16 bei Normaltemperatur, also unterhalb der Aus­ löseschwelle, an ihren freien Enden zusammenliegen und daß an diesen Enden das Bewegungselement in Form einer Feder 17 in zusammengepreßtem Zustand ansteht. Auf diese Weise kann das An­ zeigeelement 14 zwischen den Bimetallfedern 16 in Ruhestellung verharren. Wenn nun die erforderliche Temperatur erreicht ist, biegen sich die darauf abgestimmten Bimetallfedern 16 ausein­ ander und das Bewegungselement 17 kann durch die gebildete Öffnung hindurch auf das Anzeigeelement 14 einwirken und es nach auswärts schieben. In dieser Figur ist außerdem ange­ deutet, daß sich die gleiche Grundkonstruktion auch mit nor­ malen Blattfedern ausrüsten läßt, wenn diese in Ruhestellung durch ein weiteres, durch Wärmeeinwirkung zerstörbares Rück­ halteelement 32 gehalten werden. Wenn das Zurückhalteelement 32 die Blattfedern 16 freigibt, kann wiederum die Anzeige in der beschriebenen Weise erfolgen.

Die Fig. 5 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem als Anzei­ geelement chemische Substanzen verwendet werden, die wiederum in durch Wärme zerstörbaren Behältern untergebracht sind, die bei Erreichen der kritischen Temperatur zerstört werden und damit freigegeben werden. Diese chemischen Substanzen kön­ nen dann zu einem Anzeigefenster gelangen, wo infolge entspre­ chender Einfärbung erkennbar wird, daß die gewünschte Tempe­ ratur an der Meßstelle erreicht ist. Diese chemischen Substan­ zen sind beispielsweise in Glaskugeln untergebracht, die bei einer bestimmten Temperatur platzen, wobei die chemische Subs­ tanz sowie die Glaskugeln so aufeinander abgestimmt sind, daß die Freisetzung gerade bei der geforderten Temperatur erfolgt.

Da jedoch die Behälter 25 mit den chemischen Substanzen, zum Beispiel farbige Flüssigkeiten, an der nicht einsichtbaren Meßstelle sind, müssen sie durch ein geeignetes Übertragungs­ mittel zum Anzeigefenster gebracht werden. Hier werden geeig­ nete hygroskopische Substanzen, zum Beispiel Salze, verwendet, über die der Flüssigkeitstransport erfolgt. Es kann beispiels­ weise eine einzige Farbsubstanz, zum Beispiel eingefärbter Al­ kohol, verwendet werden; es ist jedoch auch vorgesehen, daß in verschiedenen Behältern 25 verschiedene chemische Substan­ zen, zum Beispiel Amonium und Cu-Salze, eingebracht sind, die beim Zusammentreffen nach dem Zerstören der Behälter 25 mitein­ ander reagieren und dann erst eine auffällige Farberscheinung entwickeln.

Die Fig. 6 zeigt einen Verwendungszweck für einen Temperatur­ indikator gemäß der Erfindung. Es handelt sich hier um eine Abzweigklammer 26, wie sie im Abzweigbereich einer schrumpfba­ ren Kabelmuffe 30 verwendet wird. Eine solche Abzweigklammer 26 besteht aus zwei Außenschenkeln 27, die auf der Außenwan­ dung der Kabelmuffe 30 aufliegen, und aus einem Innenschen­ kel 28, der ins Innere der Kabelmuffe 30 hineinreicht. Zum Schrumpfen der Kabelmuffe 30 wird Wärme zugeführt, so daß sie sich dicht an die eingeführten Kabel anschmiegt. Zur Ab­ dichtung wird Schmelzkleber verwendet, der als Innenbeschich­ tung der Kabelmuffe aufgebracht ist. Außerdem ist der Innen­ schenkel 28 mit Schmelzkleber versehen, der den Zwickelbe­ reich der Kabelmuffe zwischen den eingeführten Kabeln ab­ dichtet. Dazu muß jedoch ausreichende Wärme ins Innere der Kabelmuffe 30 eindringen, um eine gleichmäßige und voll­ kommene Aufschmelzung des Schmelzklebers zu gewährleisten. Aus diesem Grunde ist es wichtig, daß man über die Temperatur­ verhältnisse in diesem Abzweigbereich Bescheid weiß. Gemäß der Erfindung ist in diesem Fall in dem Mittelschenkel 28 der Ab­ zweigklammer 26 eine Längsbohrung 29 vorgesehen, in der ein Temperaturindikator 31 gemäß der Erfindung eingesetzt werden kann. Dieser wird mit seiner Meßstelle voraus in die Längsboh­ rung 29 eingeschoben. Bei ausreichender Erwärmung tritt dann das Anzeigeelement des eingeführten Temperaturindikators 31 am Ende der Längsbohrung 29 hervor. Daraus wird geschlossen, daß die Temperatur im Inneren so hoch ist, daß der darin be­ findliche Schmelzkleber völlig aufgeschmolzen ist und daß die Zuführung von Wärme beendet werden kann.

Die Fig. 7 zeigt eine Abzweigklammer 21 mit einem Mittelschen­ kel 28 und zwei Außenschenkeln 18, wobei zwischen diesen je­ weils ein Schlitz 20 zur Aufnahme der Wandung der Kabelmuffe verläuft. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist nun ein Tempera­ turindikator direkt in einer Bohrung 19 des Mittelschenkels 28 angeordnet. Hierbei ist die Bohrung 19 am Schenkelende zur Aufnahme des Bewegungselementes 17 in Form einer Feder und des Auslöseelementes 16 in Form von Bimetallstreifen erwei­ tert. Das Anzeigeelement 14 mit seinem Markierungsende 15 verläuft in der Bohrung 19 und tritt am Querschenkel der Ab­ zweigklammer 21 heraus, wenn das Auslöseelement 16 durch Über­ schreitung der Temperaturschwelle ausgelöst worden ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel werden zum Beispiel die gleichen Grundelemente verwendet wie im Ausführungsbeispiel nach Fig. 3, wobei hier der bereits ausgelöste Zustand des Tempe­ raturindikators dargestellt ist; denn die Bimetallstreifen 16 sind bereits ausgespreizt und haben somit das Bewegungsele­ ment 17 in Form einer Druckfeder freigegeben, so daß dieses auf das Anzeigeelement 14 einwirken und die Markierung 15 aus der Bohrung 19 als Anzeige hinausschieben konnte.

Claims (13)

1. Temperaturindikator zum Messen von Temperaturen an nicht zu­ gänglichen Stellen, insbesondere während des Schrumpfvorganges bei Schrumpfprodukten, dadurch gekennzeichnet, daß am Meßende des Temperaturindikators (1, 12) ein Bewegungs­ element (6, 17), vorzugsweise eine Feder, durch ein Auslöse­ element (5, 16) arretiert ist, daß das Auslöseelement (5, 16) bei Erreichen einer auf das Auslöseelement (5, 16) eingestell­ ten Temperatur so zerstörbar ist, daß das Bewegungselement (6, 17) nach der Zerstörung des Auslöseelementes (5, 16) auf ein Anzeigeelement (3, 14) einwirken kann und daß das Anzeige­ element (3, 14) nach der Zerstörung den Zustand anzeigend sichtbar ist.

2. Temperaturindikator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Auslöseelement (5) ein durch Wärme zerstörbarer Hohl­ körper ist, der mit einem bei Wärmezufuhr sich stark expan­ dierendem Mittel gefüllt ist.

3. Temperaturindikator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlkörper (5) vorzugsweise ein Glaskörper ist, daß der Hohlkörper in einer Verengung eines den Temperaturindi­ kator bildenden Röhrchens (1) zwischen dem Bewegungselement (6) und dem Anzeigeelement (3) eingelagert ist.

4. Temperaturindikator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am Meßende eines den Temperaturindikator bildenden Röhr­ chens (12) ein Auslöseelement (16) aus mindestens einem Bi­ metallelement gebildet ist, welches bei Erreichen eines ein­ gestellten Temperaturwertes ein Bewegungselement (17) so frei löst, daß dieses auf das Anzeigeelement (14) einwirken kann.

5. Temperaturindikator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Auslöseelement (16) aus mindestens einem Federelement besteht, das durch ein bei Wärmezufuhr zerstörbares Element (32) bis zu dessen Zerstörung arretiert ist und daß dann nach der Zerstörung das Bewegungselement (17) zur Einwirkung auf das Anzeigeelement (14) aktiviert ist.

6. Temperaturindikator zum Messen von Temperaturen an nicht zugänglichen Stellen, insbesondere während des Schrumpfvor­ ganges bei Schrumpfprodukten, dadurch gekennzeichnet, daß am Meßende des den Temperaturindikator bildenden Röhr­ chens (7) als Bewegungselement (11) ein bei Wärmezufuhr stark expandierender Füllstoff angeordnet ist, daß daran anschlie­ ßend ein kolbenartiges Auslöseelement (9) angeordnet ist, welches mit dem Anzeigeelement (10) gekoppelt ist.

7. Temperaturindikator zum Messen von Temperaturen an nicht zugänglichen Stellen, insbesondere während des Schrumpfvor­ ganges bei Schrumpfprodukten, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine flüssige, chemische Substanz in einem bei Wärmezufuhr zerstörbaren Behälter (25), vorzugsweise jeweils ein Glaskörper, in einem Röhrchen (12) an dessen Meßende ange­ ordnet ist, daß zwischen dem Meßende und dem Anzeigeende (23) eine hygroskopische Substanz (24) als Flüssigkeitsträger für die chemische Substanz angeordnet ist.

8. Temperaturindikator nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere zerstörbare Behälter (25) mit verschiedenen Sub­ stanzen angeordnet sind.

9. Temperaturindikator nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß er (1, 7, 12, 22, 31) als geschlossene Baueinheit ausgebil­ det ist, in welcher alle Funktionselemente angeordnet sind.

10. Temperaturindikator nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Baueinheit in den zu überprüfenden Objekten (26) ein­ führbar ist.

11. Temperaturindikator nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Funktionselemente direkt in den zu überprü­ fenden Objekten (21) eingesetzt sind.

12. Temperaturindikator nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß das zu überprüfende Objekt eine Abzweigklammer (21, 26) für schrumpfbare Abzweigmuffen (30) ist.

13. Temperaturindikator nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Abzweigklammer (21, 26) drei Schenkel (27-28-27, 18-28-18) aufweist, daß der Temperaturindikator (31, 16-17) im mittleren Schenkel (28) eingesetzt ist, wobei der mittlere Schenkel (28) mit der Meßstelle des Temperaturindikators (31) im Inneren der Abzweigmuffe (30) zwischen den eingeführten Kabeln angeordnet ist.