DE29506386U1 - Temperature sensor for installation in pressurized media - Google Patents
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Description
M.K. Juchheim GmbH & Co.
Moitkestraße13-31MK Juchheim GmbH & Co.
Moitkestrasse13-31
36039 Fulda36039 Fulda
Temperaturfühler für den Einbau in unter
Druck stehende MedienTemperature sensor for installation in
Print media
Die Neuerung betrifft einen Temperaturfühler für den Einbau in unter Druck stehende Medien, insbesondere für Wärmemengen-Meßgeräte, mit einer dichten Fühierhülse, die einen Temperaturgeber umschließt, eine zylindrische Hüllfläche besitzt und im Bereich ihrer Anschlußleitung mit mindestens einer einwärts gerichteten Sicke sowie mit einer Dichtverschraubung versehen ist.The innovation concerns a temperature sensor for installation in pressurized media, in particular for heat quantity measuring devices, with a sealed guide sleeve that encloses a temperature sensor, has a cylindrical envelope surface and is provided with at least one inward-facing bead and a sealing screw connection in the area of its connecting line.
Derartige Temperaturfühler sind bekannt; sie besitzen beispielsweise drei einwärts gerichtete Sicken, durch die die Anschiußleitung unverrückbar und abgedichtet in der Fühierhülse gehalten wird. Die Sicken dienen also auch zur Zugentlastung der Anschlußleitung gegenüber dem empfindlichen Temperaturgeber.Such temperature sensors are well known; they have, for example, three inward-facing beads through which the connecting cable is held immovably and sealed in the guide sleeve. The beads also serve to relieve strain on the connecting cable from the sensitive temperature sensor.
Durch das DE 88 02 130 U1 ist ein Temperaturfühler bekannt, dessen Dichtverschraubung auf eine nach außen gerichtete Sicke der Fühlerhülse einwirkt, wobei diese Sicke sich über einen Dichtring auf einer Schulterfläche einer Aufnahmebohrung abstützt. Wegen der nach außen gerichteten Sicke eignet sich dieser Temperaturfühler nicht für den Einbau in eine genormte Schutzhülse. Die Dichtverschraubung, eine axial durchbohrte Sechskantschraube mit einem Außengewinde, läßt sich außerdem nicht von der Fühierhülse abziehen, weil dies durch einen Schrumpfschlauch verhindert wird, der die Anschlußleitung mit der Fühlerhülse verbindet.DE 88 02 130 U1 describes a temperature sensor whose sealing screw acts on an outward-facing bead of the sensor sleeve, whereby this bead is supported by a sealing ring on a shoulder surface of a receiving hole. Because of the outward-facing bead, this temperature sensor is not suitable for installation in a standardized protective sleeve. The sealing screw, an axially drilled hexagon screw with an external thread, cannot be removed from the guide sleeve because this is prevented by a shrink tube that connects the connecting cable to the sensor sleeve.
Nun besteht häufig der Wunsch, den Temperaturfühler wahlweise mit und ohne Schutzhülse verwenden zu können. Der Einbau ohne Schutzhülse hat den Vorteil eines geringeren Wärmewiderstandes zwischen dem zu messenden Medium und dem Temperaturfühler, aber den Nachteil, daß das betreffende Medium bei einem Ausbau des Temperaturfühler aus dem System austritt, in dem das Medium, in der Regel eine Flüssigkeit wie beispielsweise Wasser, eingeschlossen ist. Beim Einbau in ein geschlossenes System unter Zwischenschaltung einer Schutzhülse besteht diese Gefahr nicht, andererseits ist jedoch der Wärmewiderstand höher. Die wahlweise Einbaumögiichkeit mit und ohne Schutzhülse macht es erforderlich, daß die mit dem Temperaturfühler mitgeiieferte Dichtverschraubung ohne großen Aufwand von dem Temperaturfühler entfernt werden kann.Now, there is often a desire to be able to use the temperature sensor with or without a protective sleeve. Installation without a protective sleeve has the advantage of lower thermal resistance between the medium to be measured and the temperature sensor, but the disadvantage that if the temperature sensor is removed, the medium in question will escape from the system in which the medium, usually a liquid such as water, is enclosed. When installed in a closed system with an intermediate protective sleeve, this risk does not exist, but on the other hand the thermal resistance is higher. The optional installation option with or without a protective sleeve means that the sealing screw connection supplied with the temperature sensor can be removed from the temperature sensor without great effort.
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Es ist durch einen auf dem Markt befindlichen Temperaturfühler bekannt, die Fühierhülse ohne Schutzhülse dadurch direkt in eine Leitung einzubauen, daß man die Fühlerhülse mit einer Sicke versieht und sie mit zwei halbzylindrischen Spannbacken umgibt, die mittels innerer halbkreisförmiger Stege in die Sicke eingreifen. Damit die Spannbacken zusammengehalten werden, sind sie von einem elastomeren Ring umgeben. Die Spannbacken sind an einem ihrer Enden mit Haibkegelstumpffiächen versehen und werden zwischen einem Einschraubnippei mit einem ersten Gewinde für die Leitung und mit einem zweiten Gewinde für eine Überwurfmutter festgelegt. Vor dem ersten Gewinde befindet sich noch ein Dichtungsring für die Abdichtung gegenüber der Leitung. Zwecks Abdichtung gegenüber dem Medium sind aiso sechs Teile erforderlich, nämlich die beiden Spannbacken, der elastomere Ring, der Einschraubnippei, die Überwurfmutter und der Dichtungsring. Soll der gleiche Fühler unter Zwischenschaltung einer Schutzhülse in die Leitung eingebaut werden, dann sind die vorstehend beschriebenen sechs Teile überflüssig, da der Einschraubnippei durch eine Schutzhülse mit einem Gewinde für die Leitung ersetzt werden muß. Die vorstehend beschriebenen sechs Teiie entstammen einer Präzisionsfertigung und sind daher entsprechend teuer. Sofern sie durch eine Schutzhülse ersetzt werden, werden sie in der Regel weggeworfen, haben aber naturgemäß den Verkaufspreis des Temperaturfühlers entscheidend beeinflußt.It is known from a temperature sensor on the market that the guide sleeve can be installed directly into a line without a protective sleeve by providing the sensor sleeve with a bead and surrounding it with two semi-cylindrical clamping jaws that engage in the bead by means of internal semi-circular webs. In order to hold the clamping jaws together, they are surrounded by an elastomer ring. The clamping jaws have semi-truncated cone surfaces at one end and are fixed between a screw-in nipple with a first thread for the line and a second thread for a union nut. In front of the first thread there is a sealing ring for sealing against the line. In order to seal against the medium, six parts are required: the two clamping jaws, the elastomer ring, the screw-in nipple, the union nut and the sealing ring. If the same sensor is to be installed in the line with a protective sleeve in between, then the six parts described above are superfluous, as the screw-in nipple must be replaced by a protective sleeve with a thread for the line. The six parts described above are precision manufactured and are therefore correspondingly expensive. If they are replaced by a protective sleeve, they are usually thrown away, but naturally they have a decisive influence on the selling price of the temperature sensor.
Der Neuerung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Temperaturfühler der eingangs beschriebenen Gattung anzugeben, der in seiner Grundausstattung mit weniger Teilen auskommt, von denen die Mehrzahl aus genormten Massenartikeln besteht. Dadurch soil die Zahl der Wegwerfteile beim Einbau in eine Schutzhülse deutlich verringert werden.The innovation is therefore based on the task of specifying a temperature sensor of the type described above, which in its basic configuration requires fewer parts, the majority of which are standardized mass-produced items. This should significantly reduce the number of disposable parts when installed in a protective sleeve.
Die Lösung der gestellten Aufgabe erfolgt bei dem eingangs angegebenen Temperaturfühler neuerungsgemäß dadurch, daß die DichtverschraubungThe solution to the problem is achieved with the temperature sensor specified at the beginning by the fact that the sealing screw connection
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über ein lösbares Verriegeiungseiement formschlüssig in die mindestens eine Sicke eingreift.via a detachable locking element that engages positively into at least one bead.
Beim Gegenstand der Neuerung wird ais Dichtverschraubung beispielhaft nur noch eine axial durchbohrte Sechskantmutter mit Außengewinde benötigt, aiso nicht mehr die übliche Baugruppe aus Spannbacken, elastomerem Ring, Einschraubnippel und Überwurfmutter. Durch die formschlüssige Verbindung der Dichtverschraubung und der Fühierhülse über ein lösbares Verriegelungselement ist die Dichtverschraubung zunächst unverlierbar auf der Führerhülse gehalten, kann aber durch ein einfaches Werkzeug leicht geiöst werden, so daß die Dichtverschraubung von der Fühlerhülse abnehmbar ist. Die unverlierbare aber lösbare Verriegelung hat den zusätzlichen Vorteil, daß der Temperaturfühler bei einer Lockerung der Dichtverschraubung durch den Druck im System nicht herausgetrieben werden kann, was mit einem entsprechenden Flüssigkeitsverlust verbunden wäre.In the case of the innovation, for example, only an axially drilled hexagon nut with an external thread is required as a sealing screw connection, and therefore no longer the usual assembly of clamping jaws, elastomer ring, screw-in nipple and union nut. Due to the positive connection of the sealing screw connection and the guide sleeve via a detachable locking element, the sealing screw connection is initially held captive on the guide sleeve, but can easily be loosened using a simple tool so that the sealing screw connection can be removed from the sensor sleeve. The captive but detachable locking has the additional advantage that if the sealing screw connection is loosened, the temperature sensor cannot be driven out by the pressure in the system, which would result in a corresponding loss of fluid.
Der neuerungsgemäße Temperaturfühler wird aiso für den Fall eines Einbaus in eine Schutzhülse nur noch mit drei Wegwerfteiien geliefert, nämlich mit der Dichtverschraubung, dem lösbaren Verriegelungselement und mit einem Dichtring. Die beiden zuletzt genannten Teile sind ausgesprochene Massenartikel, die genormt und daher preiswert zu erhalten sind.The new temperature sensor is therefore only supplied with three disposable parts if it is installed in a protective sleeve, namely the sealing screw connection, the removable locking element and a sealing ring. The last two parts are mass-produced items that are standardized and therefore inexpensive to obtain.
In besonders vorteilhafter Weise ist das Verriegelungselement ein aus der Dichtverschraubung heraustreibbarer Zylinderstift, der tangential in eine der Sicken eingreift.In a particularly advantageous manner, the locking element is a cylindrical pin that can be driven out of the sealing screw connection and that engages tangentially in one of the beads.
Nach dem Heraustreiben des Zyiinderstifts und dem Entfernen der Dichtverschraubung kann der Temperaturfühler ohne weiteres in eine eng anliegende Schutzhülse eingesetzt und in dieser beispielhaft durch eine Klemmschraube gehalten werden, die in die gleiche oder in eine andere Sicke eingreift.After driving out the cylinder pin and removing the sealing screw connection, the temperature sensor can be easily inserted into a tight-fitting protective sleeve and held in place by a clamping screw, for example, which engages in the same or another groove.
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Ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Neuerung wird nachfolgend anhand der Figuren 1 bis 6 näher erläutert.An embodiment of the subject matter of the innovation is explained in more detail below using Figures 1 to 6.
Es zeigen:Show it:
Figur 1 eine Seitenansicht von Fühlerhülse, Anschiußieitung undFigure 1 a side view of the sensor sleeve, connection cable and
Dichtungsring sowie einen Axialschnitt durch die Dichtverschraubung,Sealing ring and an axial section through the sealing screw connection,
Figur 2 einen Radiaischnitt durch den Gegenstand von Figur 1 entlangFigure 2 shows a radial section through the object of Figure 1 along
der Linie H-Il,the line H-Il,
Figur 3 den Gegenstand nach den Figuren 1 und 2 in eingebautemFigure 3 shows the object according to Figures 1 and 2 in built-in
Zustand in einem Kugelhahn,Condition in a ball valve,
Figur 4 den Gegenstand nach Figur 1 nach dem Entfernen von Dichtverschraubung und Dichtungsring,Figure 4 shows the object according to Figure 1 after removal of the sealing screw connection and sealing ring,
Figur 5 einen Axialschnitt durch eine Schutzhülse für den GegenstandFigure 5 shows an axial section through a protective sleeve for the object
nach Figur 4, undaccording to Figure 4, and
Figur 6 eine Kombination der Gegenstände nach den Figuren 4 und 5 inFigure 6 shows a combination of the objects according to Figures 4 and 5 in
eingebautem Zustand in einem Kugelhahn.installed in a ball valve.
In Figur 1 ist ein Temperaturfühler 1 dargestellt, dessen aktiver Teil eine Fühlerhülse 2 mit einem eingebauten Temperaturgeber 3 ist, der hier nur gestrichelt dargestellt ist. Wie aus Figur 4 hervorgeht, ist im ursprünglich offenen Ende des Fühlerhülse 2 eine Anschlußleitung 4 durch drei Sicken 5 festgelegt, abgedichtet und zugentlastet, die ausschließlich radial einwärts gerichtet sind, so daß die Fühlerhülse 2 keinerlei Vorsprünge aufweisen. Die ideeile Hüllfläche der Fühierhüise 2 ist also eine Zylinderfläche.Figure 1 shows a temperature sensor 1, the active part of which is a sensor sleeve 2 with a built-in temperature sensor 3, which is only shown in dashed lines here. As can be seen from Figure 4, a connecting line 4 is fixed, sealed and strain-relieved in the originally open end of the sensor sleeve 2 by three beads 5, which are directed exclusively radially inwards, so that the sensor sleeve 2 has no projections whatsoever. The ideal envelope surface of the sensor sleeve 2 is therefore a cylindrical surface.
Gemäß Figur 1 ist auf die Fühlerhülse 2 eine Dichtverschraubung 6 aufgeschoben, die aus einer axial durchbohrten Sechskantmutter mit einem Außengewinde 7 besteht. Zur Dichtverschraubung gehört ferner ein als Rundschnurring ausgebildeter Dichtungsring 8. Die Dichtverschraubung 6 schließt bündig mit dem ursprünglich offenen Ende der Fühlerhülse 2 ab und besitzt gemäß Figur 2 eine Querbohrung 9 mit einer solchen Raumlage im Kopfteil der Dichtverschraubung 6, daß ein in der Querbohrung 9 befindlicher Zylinderstift 10 tangential in die äußerste Sicke 5 eingreift. Auf diese Weise w ist die Dichtverschraubung 6 axial gegenüber der Fühlerhülse 2 festgelegt,According to Figure 1, a sealing screw connection 6 is pushed onto the sensor sleeve 2, which consists of an axially drilled hexagon nut with an external thread 7. The sealing screw connection also includes a sealing ring 8 designed as a round cord ring. The sealing screw connection 6 is flush with the originally open end of the sensor sleeve 2 and, according to Figure 2, has a cross hole 9 with such a spatial position in the head part of the sealing screw connection 6 that a cylinder pin 10 located in the cross hole 9 engages tangentially in the outermost bead 5. In this way, the sealing screw connection 6 is fixed axially relative to the sensor sleeve 2.
kann sich gegenüber dieser aber frei drehen. Nach dem Herausschlagen des Zylinderstifts 10, das ein Verriegelungselement darstellt, kann die Dichtverschraubung 6 von der Fühlerhülse 2 abgezogen werden, so daß der Zustand gemäß Figur 4 entsteht.can rotate freely relative to it. After knocking out the cylinder pin 10, which is a locking element, the sealing screw connection 6 can be pulled off the sensor sleeve 2, so that the state according to Figure 4 is created.
Figur 3 zeigt den Einbau eines Temperaturfühlers 1 nach den Figuren 1 und 2 in einen sogenannten Kugelhahn 11, der aus einem Gehäuse 12 mit zwei Innengewinden 13 und 14 besteht, zwischen denen eine axial durchbohrte Ventilkuge! 15 drehbar angeordnet ist. Zum Antrieb der Ventiikugel 15 ist eine Antriebswelle 16 vorgesehen, die in einem Lagerkörper 17 drehbar und abgedichtet gelagert ist. Derartige Kugeihähne sind bekannt, so daß sich &agr; weitere Ausführungen erübrigen.Figure 3 shows the installation of a temperature sensor 1 according to Figures 1 and 2 in a so-called ball valve 11, which consists of a housing 12 with two internal threads 13 and 14, between which an axially drilled valve ball 15 is arranged so that it can rotate. A drive shaft 16 is provided to drive the valve ball 15, which is mounted so that it can rotate and is sealed in a bearing body 17. Ball valves of this type are known, so that further explanations are unnecessary.
Auf der der Antriebsweile 16 gegenüberliegenden Seite ist der Temperaturfühler 1 mittels der Dichtverschraubung 6 soweit eingesetzt, daß der Temperaturgeber 3 etwa mittig in einem Strömungskanal liegt, der bei geöffnetem Kugelhahn zwischen den Innengewinden 13 und 14 verläuft. Bei geschlossenem Kugelhahn ist dieser Strömungsweg gesperrt, und der Temperaturfühler 1 kann ausgebaut werden, ohne daß ein nennenswerter Flüssigkeitsverlust eintritt.On the side opposite the drive shaft 16, the temperature sensor 1 is inserted by means of the sealing screw connection 6 so that the temperature sensor 3 is located approximately in the middle of a flow channel which, when the ball valve is open, runs between the internal threads 13 and 14. When the ball valve is closed, this flow path is blocked and the temperature sensor 1 can be removed without any significant loss of fluid occurring.
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Zum Einbau des Temperaturfühlers 1 besitzt das Gehäuse 12 einen Gewindestutzen 19 mit einem Innengewinde 20 sowie eine Zylinderbohrung 21, die radial zur Achse A-A des Gehäuses 12 verläuft. Zwischen dem Innengewinde 20 und der Zylinderbohrung 21 befindet sich eine Schulterfläche 18, auf der sich der Dichtungsring 8 {Figur 1) abstützt. Es ergibt sich aus Figur 3, daß die Fühlerhülse 2 auch dann nicht aus der Dichtverschraubung 6 hinausgeschoben werden kann, wenn die Dichtverschraubung 6 gelockert wird.For installation of the temperature sensor 1, the housing 12 has a threaded socket 19 with an internal thread 20 and a cylinder bore 21 that runs radially to the axis A-A of the housing 12. Between the internal thread 20 and the cylinder bore 21 there is a shoulder surface 18 on which the sealing ring 8 (Figure 1) rests. It can be seen from Figure 3 that the sensor sleeve 2 cannot be pushed out of the sealing screw connection 6 even if the sealing screw connection 6 is loosened.
Um den Temperaturfühler 1 nach den Figuren 1 und 2 in einen Zustand gemäß Figur 4 zu versetzen, ist es lediglich erforderlich, den Dichtungsring 8, den Zylinderstift 10 und die Dichtverschraubung 6 zu entfernen, also insgesamt drei Teile, von denen der Dichtungsring 8 und der Zylinderstift 10 billige Massenteile sind.In order to put the temperature sensor 1 according to Figures 1 and 2 into a state according to Figure 4, it is only necessary to remove the sealing ring 8, the cylindrical pin 10 and the sealing screw connection 6, i.e. a total of three parts, of which the sealing ring 8 and the cylindrical pin 10 are cheap mass-produced parts.
Figur 5 zeigt eine Schutzhülse 22, die aus einem Hülsenteil 23 mit einem geschlossenen Boden 24 und einem Schraubkörper 25 besteht, der ein Außengewinde 26 besitzt, das mit dem Außengewinde 7 der Dichtverschraubung 6 übereinstimmt. Die Teile 23 und 25 sind dicht miteinander verbunden, beispielsweise durch einen Lötvorgang. Am Ende des Außengewindes 26 befindet sich ein Dichtungsring 27, der geringfügig andere Abmessungen hat als der Dichtungsring 8 in Figur 1. Der Kopfteil des Schraubkörpers 25 besitzt eine radiale Bohrung, in die eine Klemmschraube 28 so eingesetzt ist, daß ihr kalottenförmiges Ende 29 in die äußerste Sicke 5 der Fühlerhülse 2 eingreift.Figure 5 shows a protective sleeve 22, which consists of a sleeve part 23 with a closed base 24 and a screw body 25, which has an external thread 26 that corresponds to the external thread 7 of the sealing screw connection 6. The parts 23 and 25 are tightly connected to one another, for example by a soldering process. At the end of the external thread 26 there is a sealing ring 27, which has slightly different dimensions than the sealing ring 8 in Figure 1. The head part of the screw body 25 has a radial bore into which a clamping screw 28 is inserted so that its dome-shaped end 29 engages in the outermost bead 5 of the sensor sleeve 2.
Figur 6 zeigt den Einbau der Schutzhülse 22 nach Figur 5 und der Fühlerhülse 2 nach Figur 5 in dem gleichen Kugeihahn 11, wie er in Figur 3 gezeigt ist. Zunächst wird in das Innengewinde 20 des Gewindestutzens 19 der Hülsenteil 23 der Schutzhülse 22 mittels des Schraubkörpers 25 eingeschraubt, bis der Dichtungsring 27 hinreichend komprimiert ist und eine sichere Abdichtung gewährleistet. Der Kugelhahn 11 ist bereits durch denFigure 6 shows the installation of the protective sleeve 22 according to Figure 5 and the sensor sleeve 2 according to Figure 5 in the same ball valve 11 as shown in Figure 3. First, the sleeve part 23 of the protective sleeve 22 is screwed into the internal thread 20 of the threaded connector 19 using the screw body 25 until the sealing ring 27 is sufficiently compressed and a secure seal is ensured. The ball valve 11 is already secured by the
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jaußen
Einbau der Schutzhülse 22 vollständig nach1 hin abgedichtet. Alsdann wird in
den Hülsenteii 23 die Fühlerhülse 2 soweit eingeschoben, daß die äußerste Sicke 5 im Bereich der Klemmschraube 28 liegt. Durch Festziehen dieser
Klemmschraube wird die Fühlerhülse 2 in der Schutzhülse 22 festgelegt.jaußen
Installation of the protective sleeve 22 completely seals it towards 1. Then the sensor sleeve 2 is pushed into the sleeve part 23 until the outermost bead 5 is in the area of the clamping screw 28. By tightening this clamping screw the sensor sleeve 2 is fixed in the protective sleeve 22.
Es ist aus einem Vergleich der Figurengruppen 1 bis 3 und 4 bis 6 leicht feststellbar, daß es für die alternative Verwendung der Fühlerhülse 2 mit der Anschlußleitung 4 lediglich erforderlich ist, die in den Figuren 1 bis 3 gezeigten zusätzlichen drei Teile zu demontieren und durch die Schutzhülse 22 mit dem Dichtungsring 27 nach den Figuren 5 bis 6 zu ersetzen. Auf diese Weise wird mit einer kleinstmöglichen Anzahl von Wegwerfteilen ein universeller Einbau eines Temperaturfühlers mit und ohne Schutzhülse ermöglicht.It is easy to see from a comparison of the groups of figures 1 to 3 and 4 to 6 that for the alternative use of the sensor sleeve 2 with the connecting cable 4 it is only necessary to dismantle the additional three parts shown in figures 1 to 3 and replace them with the protective sleeve 22 with the sealing ring 27 according to figures 5 to 6. In this way, a universal installation of a temperature sensor with and without a protective sleeve is made possible with the smallest possible number of disposable parts.
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