DE8127650U1 - Temperaturfuehler - Google Patents
TemperaturfuehlerInfo
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Description
Temperaturfühler
Die Neuerung bezieht sich auf einen Temperaturfühler nach dem Oberbegriff des Schutzanspruchs 1 .
Für den Einbau von Temperatur-Reglern in Kesselanlagen ist
es bekannt, in das Muttergewinde einer Bohrung an einer Heizkesselwand ein Schutzrohr einzuschrauben, das aus einem einseitig
verschlossenen Rohrstück mit einem Gewindenippel besteht, und das im eingebauten Zustand mit dem Rohrstück in das Innere
des Kessels vorsteht und zur Aufnahme eines Messeinsatzes, zum Beispiel eines Temperatur-Reglers, dient. Der Messeinsatz kann
so in das Schutzrohr eingesteckt und damit der Temperatur des Kesselwassers ausgesetzt werden, ohne dass der Messeinsatz mit
dem Medium direkt in Berührung kommt, dessen Temperatur zu regulieren ist. Das Schutzrohr bildet dann zusammen mit dem
Messeinsatz den Temperaturfühler des Temperatur-Reglers (Handliste
16613-D.1 .63, Kesselregler RAK3 von LANDIS & GYR). Bei den relativ langsamen Temperaturänderungen solcher Kesselanlagen
genügt die auf diese Weise erzielte Messgenauigkeit vollauf, umsomehr als die dort verwendeten flüssigkeitsgefüllten
Messelemente für sich allein schon eine relativ grosse Zeitkonstante aufweisen.
Grössere Temperatur-Aenderungsgeschwindigkeiten und höhere
Messgenauigkeiten erfordern Fühler mit einer kleineren Zeitkonstante
und eine bessere thermische Ankopplung an das zu messende Medium. Als Messelemente werden dann beispielsweise Thermoelemente,
Halbleiterpillen oder in Glas eingeschmolzene Metalldrähte
verwendet.
Die bekannte Temperaturfühler-Anordnung genügt dann nicht
mehr, weil die durch das Schutzrohr an die kältere Kesselwand sowie durch den Messeinsatz selbst abfliessende Wärmemenge
das Messresultat in unzulässiger Weise verfälscht, was sich insbesondere dann ungünstig auswirkt, wenn aus räumlichen Grün-
den nur eine kleine Eintauchtiefe des Schutzrohres in das zu messende Medium möglich ist.
Der Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, mit einem Messelement, das in einem Schutzrohr eingebaut ist, auch bei kleiner Eintauchtiefe
eine bestmögliche thermische Ankopplung an das zu überwachende Medium und damit eine hohe Messgenauigkeit durch
möglichst geringe Wärmeableitung am Messelement zu erreichen.
Die Erfindung ist im Schutzanspruch 1 gekennzeichnet.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Neuerung anhand der Zeichnung näher erläutert.
Es zeigen: Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Temperaturfühler,
bestehend aus einem Schutzrohr und einem darin eingesetzten Messeinsatz, und Fig. 2 als Detail einen Schnitt längs der Linie
A-A der Fig. 1 .
In der Fig. 1 bedeutet 1 einen Gewindenippel mit einem Gewindebolzen
2, der in ein nicht dargestelltes Muttergewinde einer Behälterwand dichtend einschraubbar ist. Ein einseitig geschlossenes
Rohrstück 3 dringt dann in das Innere des Behälters ein. Zwischen dem Gewindenippel 1 und dem Rohrstück 3 befindet
sich ein thermisch gut isolierendes Zwischenstück 4, das den Gewindenippel 1 und das Rohrstück 3 dichtend zusammenhält
und diese zu einem Schutzrohr vereint. Das Zwischenstück 4 sitzt zu diesem Zweck in einer zentrischen Bohrung 5 des Gewindenippels
1, der einen mit dem Zwischenstück 4 gemeinsamen Absatz 6 aufweist. Der Absatz 6 begrenzt die Lage des Zwischenstücks
4 in Längsrichtung gegen das Innere des Behälters. Das Zwischenstück 4 wird in seiner zentrischen Bohrung 7 vom offenen
Ende des Rohrstückes 3, das als Hülse 8 ausgebildet ist, durchdrungen. Die Hülse 8 besitzt an ihrem im Innern des Gewindenippels
1 liegenden Ende einen Kragen 9. Zwischen dein Kragen 9 und der einen Stirnseite 10 des Zwischenstücks 4 ist
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I · · ■
* β
' ein das Rohrstück 3 und den Gewindenippel 1 gegeneinander
dichtender O-Ring 11 vorhanden. Die in Längsrichtung nötige
Quetschung des O-Ringes 11 wird dadurch erreicht, dass die
dem O-Ring abgewandte Seite des Kragens 9 von einem zweiten, ringförmigen Isolierteil 12 abgestützt ist, das seinerseits durch
einen Sprengring 13 in seiner achsialen Lage gehalten ist. Zur Aufnahme des Sprengringes 13 ist in der Bohrung 5 eine Nute
14 vorhanden.
Ein in das beschriebene Schutzrohr eingebauter Messeinsatz 24 besteht aus einem thermisch schlecht leitenden Isolierteil 15,
an dessen einem Ende sich ein die Temperatur erfassendes Messelement 16 befindet, das passend in das Innere der Hülse 17
eingefügt bzw. eingeklebt ist.
15
An die zum Messelement 16 führenden Drähte 18 kann innerhalb des Isolierteiles 15 ein Zuleitungskabel angeschlossen und zum
Beispiel durch Vergiessen mit einer Giessmasse befestigt sein.
Die Hülse 17 mit dem Messelement 16 muss nach dem Einschieben des Messeinsatzes 24 in das beschriebene Schutzrohr mit einer
ε..τι Ende des Rohrstückes 3 angeordneten Bohrung 19 möglichst
gut wärmeleitend verbunden sein. Zu diesem Zweck kann die Hülse 17 mit ihrer Stirnseite zwangsläufig am das Rohrstück 3
abschliessenden Boden der Bohrung 19 anliegen. LJm dies zu erreichen
und auch am Umfang einen guten Wärmeübergang zu sichern, ist es vorteilhaft, wenn die Hülse 17 als Gewindebolzen
ausgebildet ist und die Bohrung 19 ein dazu passendes Muttergewinde aufweist. Beim Einsetzen des Messeinsatzes 24 in das
Schutzrohr muss dann eine Drehbewegung erfolgen.
Beim Vorhandensein eines kurzen Zuleitungskabels kann dies jedoch nachteilig sein. Zur Gewährleistung einer metallischen
Wärmebrücke zwischen der Hülse 17 und der Bohrung 19 ist es zweckmässig, die Bohrung 19 im Durchmesser etwas grosser als
die Hülse 17 zu machen und in die Bohrung 19 ein Wärmeleit-
PA 2120
blech 20 einzulegen. Das Wärmeleitblech 20 ist aus einem Metallstreifen
guter Wärmeleitfähigkeit, geformt und seine Breite entspricht etwa der Tiefe der Bohrung 19. Der erst flache Metallstreifen
ist über dessen Länge gleichmässig verteilt an drei Stellen senkrecht zu seinen Breitseiten rechtwinklig abgebogen
und bildet so in Richtung auf eine Breitseite betrachtet, ein in einer Ecke offenes Quadrat, das sich in die Bohrung 19 einlegen
lässt. Beim darauf folgenden Einschieben der Hülse 17 in die Bohrung 19 verformt sich das Wärmeleitblech 20 elastisch zwischen
der Hülse 17 und der Bohrung 19 (Fig. 2) und gewährleistet dadurch einen guten Wärmeübergang zum Messelement 16.
Als Massnahme zur Erhöhung des Wärmeüberganges zum Messelement 16 ist es insbesondere bei senkrecht angeordnetem Temperaturfühler
auch zweckmässig, den Raum zwischen der Hülse 17 und der Bohrung 19 mit einem OeI zu füllen. Damit dieses weder
entweichen noch sich verflüchtigen kann, dient eine am Isolierteil
12 angeordnete Dichtungslippe 21. Die Bohrung des Isolierteils 12 ist zu diesem Zweck gegen das Innere des Schutzrohres
leicht konisch verengt und weist kreisringförmig um die konische Partie eine Ausnehmung 22 auf, so dass die entstehende Dichtungslippe
21 federnd auf dem Umfang des Isolierteils 15 gleiten kann. Dadurch ergibt sich ein genügend dichter Abschluss gegen
aussen.
Zur Vergrösserung der Wärmeübergangsfläche dienen am Umfang
des Rohrstückes 3 und im Bereich der Messstelle angeordnete Einstiche 23.
Als Isoliermaterial für die schlecht wärmeleitenden Teile 12,
4, 15 eignet sich der Kunststoff PVDF.
Die beschriebene Fühleranordnung erlaubt den Einbau des Fühlers auch an einem geraden Stück eines 3/4"-Rohres. Zu diesem
Zweck wird senkrecht zum Rohr eine Gewindemuffe zur Aufnahme des Gewindebolzens 2 angeschweisst. Das Messelement 16 liegt
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4
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dann direkt im Zentrum des Rohrquerschnittes und wird vom allenfalls strömenden Medium allseitig umspült, was eine hohe
Messgenauigkeit und eine kleine Zeitkonstante bewirkt. Der einfache Ausbau des Temperaturfühlers ist trotzdem jederzeit gewähr-5
leistet.
Dadurch, dass keine direkte metallische Verbindung, weder vom Messelement 16 noch vom Rohrstück 3 zum Gewindenippel 1 vorhanden
ist, resultiert eine geringe Wärmeableitung am Messelement 10 und damit ein geringer Messfehler.
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ZUSAMMENFASSUNG
Ein in einem Schutzrohr angeordneter Messeinsatz (24) besteht aus einem thermisch isolierenden Isolierteil (15), an dessen einem
Ende eine gut wärmeleitende Hülse (17) ein Temperatur-Messelement (16) trägt. Das Schutzrohr besteht aus einem Gewindenippel
(1) und einem Rohrstück (3), die durch ein thermisch isolierendes Zwischenstück (4) verbunden, durch einen O-Ring (11) abgedichtet
und mit einem weiteren Isolierteil (12) und einem Sprengring (13) in ihrer gegenseitigen Lage gehalten sind. Die Hülse
(17) sitzt, mit dem verschlossenen Ende des Rohrstückes (3)
wärmeleitend verbunden, in einer Bohrung (19) des Rohrstückes (3).
(Fig. 1)
HS/k u
Claims (5)
1. Temperaturfühler mit einem Messeinsatz, der ein temperaturempfindliches
Messelement trägt, das in einem aus einem Gewindenippel und einem einseitig verschlossenen Rohrstück bestehenden
Schutzrohr angeordnet ist, wobei das Schutzrohr in das Muttergewinde einer Oeffnung in einem Behälter dichtend einschraubbar
ist, so dass das Rohrstück mit dem Messelement zur Messung der Temperatur In das im Behälter vorhandene Medium eindringt,
dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Gewindenippel (1) und dem Rohrstück (3) ein die beiden Teile zusammenhaltendes
und gegeneinander dichtendes, thermisch isolierendes Zwischenstück (4) vorhanden ist und dass der Messeinsatz (24) aus einem
Isolierteil (15) besteht, an dessen äusserem Ende sich das Messelement
(16) in einer Hülse (17) befindet, wobei die Hülse (17) gut wärmeleitend in einer Bohrung (19) am verschlossenen Ende
des Rohrstückes (3) angeordnet ist.
2. Temperaturfühler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Zwischenstück (4) in einer zentrischen Bohrung (5) des
Gewindenippels (1) steckt und einen Absatz (6) aufweist, der die Lage des Zwischenstückes (4) in Längsrichtung gegen das Innere
des Behälters begrenzt, dass das Zwischenstück (4) von einer das Rohrstück (3) bildenden Hülse (8) durchdrungen ist und die Hülse
(8) an dem im Gewindenippel (1) liegenden Ende einen Kragen (9) zur Längsbegrenzung eines zwischen der Hülse (8) und der Bohrung
(5) des Gewindenippels (1) dichtenden O-Ring (11) aufweist, während die dem O-Ring (11) abgewandte Seite des Kragens (9)
von einem zweiten ringförmigen Isolierteil (12) abgestützt ist, das seinerseits durch einen Sprengring (13) in seiner achsialen Lage
gehalten ist.
3. Temperaturfühler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (17) ein Gewindebolzen ist, der in ein Muttergewinde
in der Bohrung (19) passt.
4. Temperaturfühler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
dass zwischen de?· Hülse (17) und der Bohrung (19) ein Wärmeleitblech
(20) vorhanden ist.
5. Temperaturfühler nach einem der vorangehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass die innere Bohrung des zweiten
Isolierteils (12) leicht konisch ist und mit ihrer auf der inneren Seite des Schutzrohres liegenden engsten Stelle eine auf dem
Umfang des Isolierteiles (15) gleitende Dichtungslippe (21) bildet.
Applications Claiming Priority (1)
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1981
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Also Published As
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