DE29517032U1

DE29517032U1 - Probe with head housing protruding on one side

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Publication number: DE29517032U1
Application number: DE29517032U
Authority: DE
Original assignee: Gestra AG
Current assignee: Gestra AG
Priority date: 1995-10-27
Filing date: 1995-10-27
Publication date: 1997-01-02
Anticipated expiration: 2005-10-28

Description

GESTRA Aktiengesellschaft Bremen, den 18. Oktober 1995GESTRA Aktiengesellschaft Bremen, 18 October 1995

- 3533DEG -- 3533DEG -

Sonde mit einseitig vorkragendem KopfgehäuseProbe with one-sided projecting head housing BeschreibungDescription

Die Erfindung betrifft eine Sonde der im Oberbegriff des Hauptanspruches spezifizierten Art.The invention relates to a probe of the type specified in the preamble of the main claim.

In Behältern, an denen derartige Sonden zum Einsatz kommen sollen, herrschen zum Teil sehr hohe Betriebstemperaturen, z. B. 300 "C. Die maximal zulässige Einsatztemperatur der im Kopfgehäuse der Sonden befindlichen elektronischen Schaltungseinheit liegt aber wesentlich niedriger, z. B. 70 'C. Der Umfang der Schaltung und damit die Baugröße von Schaltungseinheit und Kopfgehäuse kann relativ groß sein. Um das Meßsignal des Sensors für die Auswertung bzw. die Weiterleitung zu konditionieren, ist häufig eine umfangreiche Schaltung erforderlich. Sie ergibt sich aber beispielsweise auch dann, wenn ein Schaltverstärker"oder ein ähnliches Auswertegerät in die Schaltungseinheit integriert wird.In containers in which such probes are to be used, very high operating temperatures can sometimes prevail, e.g. 300 °C. However, the maximum permissible operating temperature of the electronic circuit unit in the head housing of the probe is much lower, e.g. 70 °C. The scope of the circuit and thus the size of the circuit unit and head housing can be relatively large. In order to condition the sensor's measurement signal for evaluation or forwarding, an extensive circuit is often required. However, this also occurs, for example, when a switching amplifier or a similar evaluation device is integrated into the circuit unit.

Bei einer bekannten derartigen Sonde (DE-GM 82 16 323) trägt der Halsteil an seinem behälterfernen Ende ein topfförmiges Kopfgehäuse. Der rohrförmige Halsteil dient dazu, zwischen der elektronischen Schaltung und dem Behälter einen temperaturreduzierenden Abstand zu schaffen. Die radialen Kühlrippen am Halsteil der bekannten Sonde haben sich als nicht vorteilhaft erwiesen. Durch den für die Sonden verfügbaren Einbauraum bestehen Grenzen für die Länge des Halsteiles. Gezeigt hat sich, daß trotz der üblichen Wärmedämmung des Behälters innerhalb der bestehenden Längengrenzen bei hohen Betriebstemperaturen nicht die erforderliche niedrige Temperatur an der Schaltungseinheit erreicht wird, dies gilt insbesondere bei großen Kopfgehäusen.In a known probe of this type (DE-GM 82 16 323), the neck part has a pot-shaped head housing at the end remote from the container. The tubular neck part serves to create a temperature-reducing distance between the electronic circuit and the container. The radial cooling fins on the neck part of the known probe have not proven to be advantageous. The installation space available for the probes places limits on the length of the neck part. It has been shown that despite the usual thermal insulation of the container, the required low temperature at the circuit unit is not achieved within the existing length limits at high operating temperatures; this is particularly true for large head housings.

Einige der Einsatzfälle erfordern zwei Sonden zugleich, beispielsweise eine Sonde zur kontinuierlichen Überwachung des Flüssigkeitsniveaus und eine zweite Sonde zur Sicherheitsüberwachung eines Mindestflüssigkeitsstandes im Behälter. Vielfach besteht dabei der Wunsch, beide Sonden an einem FlanschSome of the applications require two probes at the same time, for example one probe for continuous monitoring of the liquid level and a second probe for safety monitoring of a minimum liquid level in the tank. In many cases there is a desire to mount both probes on one flange

zu montieren und dann diesen an einem Anschlußflansch des Behälters anzubringen, so daß an dem Behälter für beide Sonden nur ein einziger Anschluß erforderlich ist. Um dies mit einem Flansch der dort üblichen Nennweite realisieren zu können, müssen beide Sonden mit sehr geringem Mittenabstand nebeneinander angeordnet werden. Die bekannten Sonden mit ausladendem Kopfgehäuse ermöglichen dies nicht.and then attach it to a connection flange on the container, so that only one connection is required for both probes on the container. In order to achieve this with a flange of the usual nominal width, both probes must be arranged next to each other with a very small center distance. The known probes with a protruding head housing do not allow this.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Sonde der eingangs genannten Art zu schaffen, deren Kopfgehäuse umfangreiche Schaltungen aufnehmen kann und die dennoch für den Einsatz bei hohen Betriebstemperaturen geeignet ist. Außerdem soll eine Anordnung von zwei Sonden mit geringem Mittenabstand möglich sein.The invention is based on the object of creating a probe of the type mentioned above, the head housing of which can accommodate extensive circuits and which is nevertheless suitable for use at high operating temperatures. In addition, an arrangement of two probes with a small center distance should be possible.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.This object is achieved by the features specified in claim 1.

Anders als ein allseits radial über den Halsteil hinauskragendes Kopfgehäuse behindert das gegenüber dem Halsteil mit einseitigem Versatz angeordnete Kopfgehäuse nicht die Konvektionsströmung der Luft, die den Halsteil umgibt. Die Luftkonvektion kann vielmehr weitgehend ungehindert erfolgen. Unter dem Kopfgehäuse bildet sich kein Luft- und damit auch kein Hitzestau aus, der das Kopfgehäuse und die darin befindliche Schaltungseinheit erwärmen würde. Auch mit großem Kopfgehäuse ist daher ein Einsatz bei hohen Betriebstemperaturen möglich. Sollen zwei Sonden nebeneinander angeordnet werden, kann dies geschehen, indem die beiden Kopfgehäuse sich jeweils zu der der benachbarten Sonde abgewandten Seite erstrecken. Ungeachtet der Größe des Kopfgehäuses können dadurch die Sonden mit dem geforderten geringen Mittenabstand ihrer Befestigungsgehäuse angeordnet werden.Unlike a head housing that protrudes radially from the neck section on all sides, the head housing that is offset from the neck section does not hinder the convection flow of the air that surrounds the neck section. Air convection can instead take place largely unhindered. No air build-up and therefore no heat build-up occurs under the head housing, which would heat up the head housing and the circuit unit located therein. Even with a large head housing, use at high operating temperatures is therefore possible. If two probes are to be arranged next to each other, this can be done by extending the two head housings to the side facing away from the adjacent probe. Regardless of the size of the head housing, the probes can thus be arranged with the required small center distance between their mounting housings.

Die Unteransprüche haben vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung zum Gegenstand.The subclaims relate to advantageous further developments of the invention.

Gemäß Anspruch 2 ist das Kopfgehäuse als Flachkörper aufgebildet und hochkant angeordnet. Es bietet dem Konvektionsstrom mit seiner behälterzugewandten Schmalseite sehr wenig Anströmfläche. Nur der in unmittelbarer Nähe des Halsteiles gelegene Teil der Schmalseite liegt imAccording to claim 2, the head housing is designed as a flat body and is arranged upright. With its narrow side facing the container, it offers the convection flow very little inflow area. Only the part of the narrow side located in the immediate vicinity of the neck part is in the

Konvektionsstrom. Infolge der zum Halsteil radialen Ausrichtung des Kopfgehäuses befindet sich - zumal bei großen, weit vorkragenden Kopfgehäusen - ein wesentlicher Teil der Schmalseite außerhalb der Luftströmung. Eine besonders große Temperaturdifferenz zwischen dem Behälter und der Schaltungseinheit resultiert daraus.Convection current. Due to the radial alignment of the head housing to the neck part, a significant part of the narrow side is outside the air flow - especially in the case of large, widely projecting head housings. This results in a particularly large temperature difference between the container and the circuit unit.

Der Anspruch 3 gibt eine besonders vorteilhafte Gestaltung des Kopfgehäuses an. Die Schaltungseinheit befindet sich völlig neben dem Halsteil, was hinsichtlich der Temperatur sehr vorteilhaft ist. Zudem ermöglicht diese Gehäuseform eine besonders gute Nutzung des Innenraumes durch die Schaltungseinheit.Claim 3 specifies a particularly advantageous design of the head housing. The circuit unit is located completely next to the neck part, which is very advantageous in terms of temperature. In addition, this housing shape enables particularly good use of the interior space by the circuit unit.

Nach Anspruch 4 ist der Innenraum des Kopfgehäuses von zwei Seiten zugänglich, es muß nur jeweils der entsprechende Deckel abgenommen werden. Dies ist beispielsweise von Vorteil, wenn das Kopfgehäuse im einen Einbaufall nur von seiner einen und im anderen nur von seiner anderen Seite zugänglich ist. Werden zwei Sonden mit geringem Mittenabstand nebeneinander angeordnet, dann sind die Innenräume beider Sonden von derselben Seite her zugänglich, trotz gegensätzlicher Ausrichtung der Kopfgehäuse. Ergänzend ist hierbei von Vorteil, wenn - wie der Anspruch 5 vorsieht - die Schaltungseinheit ohne Änderung oder zusätzliche Mittel wahlweise von der einen oder der anderen Seite im Kopfgehäuse befestigt werden kann.According to claim 4, the interior of the head housing is accessible from two sides, only the corresponding cover has to be removed in each case. This is advantageous, for example, if the head housing is only accessible from one side in one installation case and only from the other side in the other. If two probes are arranged next to each other with a small center distance, then the interiors of both probes are accessible from the same side, despite the opposite orientation of the head housings. In addition, it is advantageous if - as provided in claim 5 - the circuit unit can be attached to the head housing from one side or the other without modification or additional means.

Der Anspruch 6 macht es durch die symmetrische Form der Deckel möglich, für beide Breitseiten des Kopfgehäuses baugleiche Deckel zu verwenden. Gleichgültig, ob das Kopfgehäuse vom Halsteil aus nach rechts oder nach links vorkragt, es kann ein und derselbe Deckel zum Verschließen der Breitseite verwendet werden. Von besonderem Vorteil ist dies, wenn das Kopfgehäuse an der Breitseite Anzeige- und/oder Bedienelemente aufweist. Für die Anordnung von Anzeige- und/oder Bedienelementen am Kopfgehäuse haben die Anspüche 7 bis 9 bevorzugte Weiterbildungen zum Gegenstand.Claim 6 makes it possible to use identical covers for both broad sides of the head housing due to the symmetrical shape of the covers. Regardless of whether the head housing protrudes from the neck part to the right or to the left, one and the same cover can be used to close the broad side. This is particularly advantageous if the head housing has display and/or operating elements on the broad side. Claims 7 to 9 deal with preferred developments for the arrangement of display and/or operating elements on the head housing.

Die Merkmale des Anspruches 10 ermöglichen ein besonders leichtbauendes und dennoch formstabiles Kopfgehäuse. Mit den Merkmalen des Anspruches 11 wird ohne zusätzliche bauliche Maßnahmen eine wirksame Abschirmung gegen eineThe features of claim 10 enable a particularly lightweight and yet dimensionally stable head housing. The features of claim 11 provide effective shielding against a

Strahlung elektromagnetischer Wellen von außen in das Kopfgehäuse hinein sowie auch gegen eine Strahlung aus dem Kopfgehäuse heraus erzielt.Radiation of electromagnetic waves from outside into the head housing as well as against radiation from outside the head housing.

Die Ansprüche 12 und 13 haben vorteilhafte Befestigungen des Kopfgehäuses an dem Halsteil zum Gegenstand. Die der Befestigung dienenden Schraubmittel sind leicht zugänglich, da sie sich außerhalb des Bereiches der Schaltungseinheit befinden. Nach erfolgtem Anbau der Sonde an den Behälter kann das Kopfgehäuse nötigenfalls in einfacher Weise in die gewünschte Stellung geschwenkt und dort fixiert werden.Claims 12 and 13 relate to advantageous fastenings of the head housing to the neck part. The screw means used for fastening are easily accessible since they are located outside the area of the circuit unit. After the probe has been attached to the container, the head housing can, if necessary, be easily pivoted into the desired position and fixed there.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Sonde dargestellt. Es zeigtThe drawing shows embodiments of the probe according to the invention. It shows

Fig. 1 eine Sonde in Ansicht mit teilweiser Schnittdarstellung, Fig. 2 das Kopfgehäuse der Sonde nach Fig. 1 in Draufsicht bei teilweiser Schnittdarstellung,Fig. 1 a probe in view with partial sectional view, Fig. 2 the head housing of the probe according to Fig. 1 in plan view with partial sectional view,

Fig. 3 eine Einzelheit des Kopfgehäuses aus Fig. 2 in anderem Maßstab, Fig. 4 zwei nebeneinander angeordnete Sonden in anderem Maßstab, Fig. 5 ausschnittweise eine Sonde mit Anzeigeelement und nach rechts vorkragendem Kopfgehäuse,Fig. 3 a detail of the head housing from Fig. 2 on a different scale, Fig. 4 two probes arranged next to each other on a different scale, Fig. 5 detail of a probe with display element and head housing protruding to the right,

Fig. 6 die Sonde nach Fig. 5 mit nach links vorkragendem Kopfgehäuse, Fig. 7 einen Deckel der Sonde nach Fig. 5 im Querschnitt, Fig. 8 ausschnittweise eine erste Sonde mit Anzeige- und Bedienelementen und nach rechts vorkragendem Kopfgehäuse,Fig. 6 the probe according to Fig. 5 with the head housing projecting to the left, Fig. 7 a cover of the probe according to Fig. 5 in cross section, Fig. 8 detail of a first probe with display and control elements and the head housing projecting to the right,

Fig. 9 die Sonde nach Fig. 8 mit nach links vorkragendem Kopfgehäuse, Fig. 10 ausschnittweise eine zweite Sonde mit Anzeige- und BedienelementenFig. 9 the probe according to Fig. 8 with the head housing projecting to the left, Fig. 10 a section of a second probe with display and control elements

und nach rechts vorkragendem Kopfgehäuse und Fig. 11 die Sonde nach Fig. 10 mit nach links vorkragendem Kopfgehäuse,and head housing projecting to the right and Fig. 11 the probe according to Fig. 10 with head housing projecting to the left,

In Fig. 1 weist die Sonde ein Befestigungsgehäuse 1 auf, mit dem sie an einem Behälter 2 angebracht ist, der außenseitig eine Wärmedämmung 3 aufweist. An dem Befestigungsgehäuse 1 ist ein in den Behälter 2 hineinragender Sensor 4 vorgesehen, mit dem der Mediumfüllstand im Behälter 2 überwacht werden soll. Außerhalb des Behälters 2 trägt das Befestigungsgehäuse 1 einen sich vom Behälter 2 wegerstreckenden, aus der Wärmedämmung 3 herausragenden, rohrförmigen Halsteil 5, an dessenIn Fig. 1, the probe has a mounting housing 1, with which it is attached to a container 2, which has a thermal insulation 3 on the outside. A sensor 4 protruding into the container 2 is provided on the mounting housing 1, with which the medium level in the container 2 is to be monitored. Outside the container 2, the mounting housing 1 has a tubular neck part 5 extending away from the container 2 and protruding from the thermal insulation 3, on whose

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behälterfernem, freiem Ende ein Kopfgehäuse 6 angeordnet ist. In dessen Innenraum 7 befindet sich eine elektronische Schaltungseinheit 8. Ein elektrischer Leiter 9 erstreckt sich durch den Halsteil 5 und verbindet den Sensor 4 mit der Schaltungseinheit 8, die wiederum mit einer elektrischen Anschlußleitung 10 verbunden ist.A head housing 6 is arranged at the free end remote from the container. In its interior 7 there is an electronic circuit unit 8. An electrical conductor 9 extends through the neck part 5 and connects the sensor 4 to the circuit unit 8, which in turn is connected to an electrical connecting line 10.

Das Kopfgehäuse 6 ist als hochkant angeordneter Flachkörper ausgebildet, dessen dem Befestigungsgehäuse 1 und dem Behälter 2 zugewandte Schmalseite sich in radialer Richtung zum Halsteil 5 erstreckt. Dabei weist das Kopfgehäuse 6 einen kleineren und einen größeren quaderförmigen Abschnitt auf. Der kleinere Abschnitt ist stirnseitig vor dem Halsteil 5 angeordnet. Der größere Abschnitt hingegen befindet sich auf einer Seite neben dem Halsteil 5; das Kopfgehäuse 6 kragt also auf einer Seite des Halsteiles 5 radial vor.The head housing 6 is designed as a flat body arranged on edge, the narrow side of which, facing the fastening housing 1 and the container 2, extends in the radial direction to the neck part 5. The head housing 6 has a smaller and a larger cuboid section. The smaller section is arranged on the front side in front of the neck part 5. The larger section, on the other hand, is located on one side next to the neck part 5; the head housing 6 therefore projects radially on one side of the neck part 5.

Die Schmalseiten des Kopfgehäuses 6 werden von einem umlaufenden, dünnwandigen Rahmen 11 gebildet. Zwei Deckel 12, 13 verschließen den Rahmen 11 beidseitig; sie bilden die Breitseiten des Kopfgehäuses 6. Die beiden Deckel 12, 13 sind baugleich. Sie und die angrenzenden Bereiche des Rahmens 11 weisen eine symmetrische Form und Außenkontur auf, bezogen auf eine quer zum Halsteil 5 verlaufende Symmetrieachse 14. Im übrigen sind beide Deckel 12, 13 an ihrem dem Rahmen 11 zugewandten Rand jeweils mit einer umlaufenden Aufnahmenut 15 versehen, in die der Rahmen 11 jeweils mit einer umlaufenden Leiste 16 hineingreift (Fig. 3), so daß das Kopfgehäuse &dgr; trotz geringer Wandstärke des Rahmens 11 sehr formstabil ist. Eine Dichtung 17 in der Aufnahmenut 15 eines jeden Deckels 12, 13 gewährleistet ein dichtes Verschließen des Kopfgehäuses 6. Beide Deckel 12, 13 und der Rahmen 11 bestehen aus Metall; sie sind elektrisch leitend und überdies auch elektrisch leitend miteinander verbunden. Somit ist eine Strahlung elektromagnetischer Wellen von außen in das Kopfgehäuse 6 hinein oder aus dem Kopfgehäuse 6 heraus unterbunden.The narrow sides of the head housing 6 are formed by a circumferential, thin-walled frame 11. Two covers 12, 13 close the frame 11 on both sides; they form the broad sides of the head housing 6. The two covers 12, 13 are identical in construction. They and the adjacent areas of the frame 11 have a symmetrical shape and outer contour, based on an axis of symmetry 14 running transversely to the neck part 5. In addition, both covers 12, 13 are each provided with a circumferential receiving groove 15 on their edge facing the frame 11, into which the frame 11 engages with a circumferential strip 16 (Fig. 3), so that the head housing δ is very dimensionally stable despite the low wall thickness of the frame 11. A seal 17 in the receiving groove 15 of each cover 12, 13 ensures that the head housing 6 is tightly closed. Both covers 12, 13 and the frame 11 are made of metal; they are electrically conductive and are also electrically connected to one another. This prevents the radiation of electromagnetic waves from the outside into or out of the head housing 6.

Die Schaltungseinheit 8 befindet sich im Innenraum 7 des Kopfgehäuses 6 ausschließlich in dessen größeren quaderförmigen Abschnitt. Am Rahmen 11 sind innenseitig Halterippen 18 für die Schaltungseinheit 8 vorgesehen. Sie sind so zwischen den beiden Deckeln 12, 13 angeordnet (Fig. 2), daß dieThe circuit unit 8 is located in the interior 7 of the head housing 6 exclusively in its larger cuboid section. On the inside of the frame 11 holding ribs 18 for the circuit unit 8 are provided. They are arranged between the two covers 12, 13 (Fig. 2) so that the

Schaltungseinheit 8 wahlweise von der einen oder der anderen Breitseite des Kopfgehäuses 6 her in den Innenraum 7 eingesetzt und befestigt werden kann. Die Schaltungseinheit 8 kann also, je nach Notwendigkeit, nach Abnehmen des Deckels 12 oder des Deckels 13 eingebaut werden. Sollte die Schaltung der Schaltungseinheit 8 nicht auf einer Platine unterzubringen sein, können beispielsweise zwei unterschiedlich große Platinen vorgesehen werden (nicht dargestellt). Die größere Platine würde an den Halterippen 18 befestigt. Die kleinere Platine fände dahinter zwischen den Halterippen 18 Platz und wäre mittels Abstandsbolzen an der größeren Platine befestigt .Circuit unit 8 can be inserted and secured into the interior 7 from either one or the other broad side of the head housing 6. The circuit unit 8 can therefore be installed after removing the cover 12 or the cover 13, as required. If the circuit of the circuit unit 8 cannot be accommodated on one circuit board, two circuit boards of different sizes can be provided, for example (not shown). The larger circuit board would be secured to the retaining ribs 18. The smaller circuit board would find space behind it between the retaining ribs 18 and would be secured to the larger circuit board by means of spacer bolts.

Das Kopfgehäuse 6 und der Halsteil 5 weisen korrespondierende Auflageflächen 19, 20 auf. Die Auflagefläche 19 befindet sich an der dem Befestigungsgehäuse 1 und dem Behälter 2 fernen Stirnseite des Halsteiles 5. Die Auflagefläche 20 ist im Bereich des kleineren quaderförmigen Abschnittes am Rahmen 11 vorgesehen, und zwar an dessen dem Befestigungsgehäuse 1 und somit dem Behälter 2 zugewandten Seite. Der Rahmen 11 weist in der Auflagefläche 20 ein zentrale Durchtrittsöffnung 21 und der Halsteil 5 in der Auflagefläche 19 eine zentrale Gewindebohrung 22 auf. Vom Innenraum 7 her durchsetzt eine Befestigungsschraube 23 die Durchtrittsöffnung 21. Sie ist in die Gewindebohrung 22 eingeschraubt und verbindet den Halsteil 5 und das Kopfgehäuse 6 lösbar miteinander. Zur Verbindung werden beide Auflageflächen 19, 20 aufeinandergepreßt; zwischen ihnen kann bei Bedarf eine Dichtung angeordnet werden (nicht dargestellt). Die Befestigungsschraube 23 weist einen zentralen Durchtritt 24 für den Leiter 9 auf. Anstelle der Befestigungsschraube 23 könnte am Halsteil 5 ein die Durchtrittsöffnung 21 durchsetzender Gewindezapfen oder -nippe! vorgesehen sein, auf den im Innenraum 7 eine Befestigungsmutter geschraubt würde (nicht dargestellt).The head housing 6 and the neck part 5 have corresponding support surfaces 19, 20. The support surface 19 is located on the front side of the neck part 5 that is remote from the fastening housing 1 and the container 2. The support surface 20 is provided in the area of the smaller cuboid-shaped section on the frame 11, namely on the side facing the fastening housing 1 and thus the container 2. The frame 11 has a central through-opening 21 in the support surface 20 and the neck part 5 has a central threaded hole 22 in the support surface 19. A fastening screw 23 passes through the through-opening 21 from the interior 7. It is screwed into the threaded hole 22 and detachably connects the neck part 5 and the head housing 6 to one another. To connect them, both support surfaces 19, 20 are pressed together; If necessary, a seal can be arranged between them (not shown). The fastening screw 23 has a central passage 24 for the conductor 9. Instead of the fastening screw 23, a threaded pin or nipple passing through the passage opening 21 could be provided on the neck part 5, onto which a fastening nut would be screwed in the interior 7 (not shown).

Herrscht in dem Behälter 2 eine hohe Betriebstemperatur, unterbindet die Wärmedämmung 3 eine ungewollte Wärmeabgabe des Behälters 2 an die Umgebung. Infolge Wärmeleitung erwärmen sich allerdings das Befestigungsgehäuse 1 und der Halsteil 5, wobei mit zunehmendem Abstand vom Behälter 2 die Temperatur des Halsteiles 5 abnimmt. Im Bereich des erwärmten Halsteiles 5 bildet sich eine Konvektionsströmung der ihn umgebenden Luft aus. Auf einem großen Abschnitt des Halsteilumfanges kann die Strömung ungehindert erfolgen. DortIf the operating temperature in the container 2 is high, the heat insulation 3 prevents the container 2 from releasing unwanted heat into the environment. However, due to heat conduction, the fastening housing 1 and the neck part 5 heat up, whereby the temperature of the neck part 5 decreases with increasing distance from the container 2. In the area of the heated neck part 5, a convection flow of the air surrounding it forms. The flow can take place unhindered on a large section of the neck part circumference. There

beaufschlagt die erwärmte Luft das Kopfgehäuse 6 nicht und erwärmt es folglich auch nicht. Lediglich auf der einen Seite des Halsteiles 5, auf der das Kopfgehäuse 6 vorkragt, trifft die Konvektionsströmung auf das Kopfgehäuse 6. Dieses ist ihr allerdings nur mit seiner Schmalseite zugewandt, und davon liegt auch nur der dem Halsteil 5 unmittelbar benachbarte Teil im Bereich der Konvektionsströmung, Ein großer Teil des Kopfgehäuses 6 befindet sich aufgrund seines radialen Abstandes zum Halsteil 5 außerhalb des Konvektionsstromes. Je weiter das Kopfgehäuse 6 einseitig vorkragt, um so weniger ist es der Wärmeeinwirkung ausgesetzt. Auch eine Sonde mit großbauender Schaltungseinheit 8 und dementsprechend weit einseitig vorkragendem Kopfgehäuse 6 kann somit an Behältern 2 mit großer Betriebstemperatur eingesetzt werden, ohne daß dabei an der Schaltungseinheit 8 eine unzulässig hohe Temperatur auftritt.the heated air does not act on the head housing 6 and therefore does not heat it. The convection flow only hits the head housing 6 on one side of the neck part 5, on which the head housing 6 protrudes. However, this only faces the convection flow with its narrow side, and only the part immediately adjacent to the neck part 5 is in the area of the convection flow. A large part of the head housing 6 is outside the convection flow due to its radial distance from the neck part 5. The further the head housing 6 protrudes on one side, the less it is exposed to the effects of heat. A probe with a large circuit unit 8 and a head housing 6 that protrudes accordingly far on one side can therefore also be used on containers 2 with a high operating temperature without an unacceptably high temperature occurring on the circuit unit 8.

Alternativ zu der in Fig. 1 gezeigten senkrechten Anordnung des Halsteiles 5 kann die Sonde bei Bedarf auch mit schräg oder waagerecht verlaufendem Halsteil 5 eingebaut werden (nicht dargestellt). Auch dann wird das Kopfgehäuse 6 so ausgerichtet, daß es mit einer Schmalseite nach unten weist, es also auch dann hochkant angeordnet ist. Zur Ausrichtung des Kopfgehäuses 6 wird einer der Deckel 12, 13 abgenommen, die abseits der Schaltungseinheit 8 gelegene und damit gut zugängliche Befestigungsschraube 23 gelöst und das Kopfgehäuse 6 an dem Halsteil 5 in die erforderliche Stellung geschwenkt. Anschließend wird die Befestigungsschraube 23 wieder festgezogen und der Deckel angebracht.As an alternative to the vertical arrangement of the neck part 5 shown in Fig. 1, the probe can also be installed with a slanted or horizontal neck part 5 if required (not shown). In this case, the head housing 6 is also aligned so that one narrow side points downwards, i.e. it is also arranged upright. To align the head housing 6, one of the covers 12, 13 is removed, the fastening screw 23, which is located away from the circuit unit 8 and is therefore easily accessible, is loosened and the head housing 6 is pivoted into the required position on the neck part 5. The fastening screw 23 is then tightened again and the cover is attached.

In Fig. 4 sind zwei Sonden nebeneinander an einem Flansch 25 angeordnet, der wiederum an einem entsprechenden Anschlußflansch eines Behälters (nicht dargestellt) angebracht wird. Die linke Sonde weist einen Sensor 4 zur kontinuierlichen Überwachung des Flüssigkeitsniveaus auf, während die rechte Sonde mit einem Sensor 4 zur Sicherheitsüberwachung eines Flüssigkeitshöchststandes versehen ist. Beide Sonden weisen als Schraubnippel gestaltete Befestigungsgehäuse 1 von geringem Durchmesser auf.In Fig. 4, two probes are arranged next to each other on a flange 25, which in turn is attached to a corresponding connection flange of a container (not shown). The left probe has a sensor 4 for continuously monitoring the liquid level, while the right probe is provided with a sensor 4 for safety monitoring of a maximum liquid level. Both probes have fastening housings 1 designed as screw nipples of small diameter.

Die erste, rechte Sonde kann in komplettem Zustand in den Flansch 25 eingeschraubt werden. Sollte danach das Kopfgehäuse 6 nicht nach rechtsThe first, right-hand probe can be screwed into the flange 25 in its complete state. If the head housing 6 does not turn to the right

gerichtet sein, läßt sich dies in einfacher Weise ändern. Nach Abnehmen des Deckels 12 wird die Befestigungsschraube 23 (s. Fig. 1) gelöst, das Kopfgehäuse 6 in die erforderliche Stellung geschwenkt und anschließend die Befestigungsschraube 23 wieder festgezogen. Nachdem die elektrische Verbindung zwischen der Schaltungseinheit 8 und der Anschlußleitung 10 hergestellt ist, wird dann auch wieder der Deckel 12 aufgesetzt.If the head unit 8 is to be directed in the opposite direction, this can be changed in a simple manner. After removing the cover 12, the fastening screw 23 (see Fig. 1) is loosened, the head housing 6 is pivoted into the required position and then the fastening screw 23 is tightened again. After the electrical connection between the circuit unit 8 and the connecting cable 10 has been established, the cover 12 is then put back on.

An der zweiten, linken Sonde wird zumindest einer der Deckel 12, 13 abgenommen, die elektrische Verbindung zwischen Schaltungseinheit 8 und Leiter 9 gelöst, die Befestigungsschraube 23 herausgeschraubt und schließlich das Kopfgehäuse 6 von dem Halsteil 5 abgenommen. Nunmehr wird das Befestigungsgehäuse 1 der linken Sonde unmittelbar neben der rechten Sonde in den Flansch 25 eingeschraubt. Danach wird das Kopfgehäuse 6 wieder auf den Halsteil 5 aufgesetzt, nach links weisend ausgerichtet und mit der Befestigungsschraube 23 befestigt. Bei Bedarf kann die Schaltungseinheit 8 von den Halterippen 18 gelöst und von der einen Seite des Innenraumes auf dessen anderen Seite umgesetzt werden, wo sie wieder an den Halterippen 18 zu befestigen ist. In jedem Fall muß die elektrische Verbindung zwischen dem Leiter 9 und der Schaltungseinheit 8 wieder hergestellt werden. Der bzw. die Deckel 12, 13 werden wieder angebracht, nachdem auch die Anschlußleitung 10 angeschlossen wurde.On the second, left-hand probe, at least one of the covers 12, 13 is removed, the electrical connection between the circuit unit 8 and the conductor 9 is loosened, the fastening screw 23 is unscrewed and finally the head housing 6 is removed from the neck part 5. The fastening housing 1 of the left-hand probe is now screwed into the flange 25 directly next to the right-hand probe. The head housing 6 is then placed back on the neck part 5, aligned to the left and fastened with the fastening screw 23. If necessary, the circuit unit 8 can be detached from the holding ribs 18 and moved from one side of the interior to the other side, where it can be fastened again to the holding ribs 18. In any case, the electrical connection between the conductor 9 and the circuit unit 8 must be restored. The cover(s) 12, 13 are reattached after the connecting cable 10 has also been connected.

Da die Kopfgehäuse 6 beider Sonden jeweils einseitig am Halsteil 5 vorkragen und sich voneinander wegerstrecken, können beide Sonden trotz der großen Kopfgehäuse 6 mit geringem Mittenabstand der Befestigungsgehäuse 1 nebeneinander angeordnet werden.Since the head housings 6 of both probes protrude on one side of the neck part 5 and extend away from each other, both probes can be arranged next to each other with a small center distance of the fastening housings 1 despite the large head housings 6.

In den Fig. 5 und 6 ist die Sonde an einer Breitseite des Kopfgehäuses 6 auf der Symmetrieachse 14 mit einem elektrischen Anzeigeelement 26 versehen, das beispielweise dazu dienen kann, den vom Sensor 4 der Sonde ermittelten Istwert und/oder den vorgegebenen Sollwert anzuzeigen. Der Deckel 27 des Kopfgehäuses &dgr; trägt eine Frontplatte 28, an der das Anzeigeelement 28 angeordnet ist. Letzteres weist elektrische Anschlußleiter 29 (Fig. 7) zum Anschluß an die Schaltungseinheit 8 auf, und der Deckel 27 ist mit einer Durchgangsöffnung 30 versehen. Trotz unterschiedlicher Ausrichtung des Kopfgehäuse - nach rechts vorkragend bzw.In Fig. 5 and 6, the probe is provided with an electrical display element 26 on one broad side of the head housing 6 on the axis of symmetry 14, which can be used, for example, to display the actual value determined by the sensor 4 of the probe and/or the specified target value. The cover 27 of the head housing δ carries a front plate 28 on which the display element 28 is arranged. The latter has electrical connecting conductors 29 (Fig. 7) for connection to the circuit unit 8, and the cover 27 is provided with a through-opening 30. Despite different orientations of the head housing - projecting to the right or

nach links vorkragend - wird in den Fig. 5 und 6 derselbe Deckel 27 verwendet, er wird lediglich um 180' gedreht. Die Frontplatte 28 hat in beiden Fällen dieselbe Position, d. h. die Anzeige des Anzeigeelementes 26 steht nicht auf dem Kopf. Die Durchgangsöffnung 30 des Deckels 27 ist so auf der Symmetrieachse 14 positioniert und gestaltet, daß sie sich in beiden Einbaupositionen (Fig. 5 und 6) im Bereich des Anzeigeelementes 26 befindet, so daß der notwendige Frei raum für das Anzeigeelement 26 und für die Durchführung der Anschlußleiter 29 gegeben ist. Freibleibende Bereiche der Durchgangsöffnung 30 werden durch die Frontplatte 28 verschlossen.protruding to the left - the same cover 27 is used in Fig. 5 and 6, it is only rotated by 180'. The front plate 28 has the same position in both cases, i.e. the display of the display element 26 is not upside down. The through opening 30 of the cover 27 is positioned and designed on the axis of symmetry 14 so that it is located in the area of the display element 26 in both installation positions (Fig. 5 and 6), so that the necessary free space is provided for the display element 26 and for the lead-through of the connecting conductors 29. Any areas of the through opening 30 that remain free are closed by the front plate 28.

In den Fig. 8 und 9 ist das Anzeigeelement 26 gegenüber der Symmetrieachse 14 nach oben versetzt. Rechts daneben befindet sich ein erstes Bedienelement 31 und unter diesem, auf der Symmetrieachse 14 ein zweites Bedienelement 32. Als Bedienelemente 31, 32 sind beispielsweise Druckschalter vorgesehen, z. B. um den Sollwert für die Sonde variieren zu können. Der Deckel 27 weist eine einzige, große Durchgangsöffnung 33 auf, die sich so zu beiden Seiten der Symmetrieachse 14 erstreckt, daß in beiden Einbaupositionen des Deckels 27 (Fig. 8 und 9) ein Teilbereich der Durchgangsöffnung 33 im Bereich des Anzeigeelementes 26 und der Bedienelemente 31, 32 liegt. Die eine große Durchgangsöffnung 33 bietet eine besonders große Freiheit hinsichtlich der Positionierung der Anzeige- und Bedienelemente 26, 31, 32. Die entsprechend biegesteife Frontplatte 28 überdeckt die gesamte Durchgangsöffnung 33 und verschließt deren von dem Anzeigeelement 26 und den Bedienelementen 31, 32 nicht eingenommenen Bereich.In Fig. 8 and 9, the display element 26 is offset upwards relative to the axis of symmetry 14. To the right of this is a first operating element 31 and below this, on the axis of symmetry 14, a second operating element 32. Pressure switches, for example, are provided as operating elements 31, 32, e.g. in order to be able to vary the setpoint value for the probe. The cover 27 has a single, large through-opening 33 which extends on both sides of the axis of symmetry 14 in such a way that in both installation positions of the cover 27 (Fig. 8 and 9) a portion of the through-opening 33 is in the area of the display element 26 and the operating elements 31, 32. The one large through-opening 33 offers a particularly great freedom with regard to the positioning of the display and operating elements 26, 31, 32. The correspondingly rigid front plate 28 covers the entire through-opening 33 and closes the area not occupied by the display element 26 and the operating elements 31, 32.

Von der zuvor beschriebenen Sonde unterscheidet sich die Sonde nach den Fig. 10 und 11 im wesentlichen dadurch, daß anstelle einer einzigen großen Durchgangsöffnung vier kleinere Durchgangsöffnungen 34, 35, 36, 37 im Deckel 27 vorgesehen ist. Die beiden Durchgangsöffnungen 34, 35 befinden sich mit Abstand voneinander auf der Symmetrieachse 14, während die anderen beiden Durchgangsöffnungen 36, 37 gegenüber der Symmetrieachse 14 nach oben bzw. nach unten versetzt sind. Die Positionierung und Gestaltung der Durchgangsöffnungen 34 - 37 ist so, daß sich in der einen Einbaulage des Deckels 27 (Fig. 10) die Durchgangsöffnung 36 im Bereich von Anzeigeelement 26 und Bedienelement 31 sowie die Durchgangsöffnung 34 im Bereich desThe probe according to Fig. 10 and 11 differs from the previously described probe in that instead of a single large through-opening, four smaller through-openings 34, 35, 36, 37 are provided in the cover 27. The two through-openings 34, 35 are located at a distance from each other on the axis of symmetry 14, while the other two through-openings 36, 37 are offset upwards or downwards relative to the axis of symmetry 14. The positioning and design of the through-openings 34 - 37 is such that in one installation position of the cover 27 (Fig. 10), the through-opening 36 is in the area of the display element 26 and the operating element 31 and the through-opening 34 is in the area of the

Bedienelementes 32 befindet. In der anderen Einbaulage des Deckels 27 (Fig. 11) befindet sich statt dessen die Durchgangsöffnung 37 im Bereich von Anzeigeelement 26 und Bedienelement 31, während im Bereich des Bedienelementes 32 die Durchgangsöffnung 35 vorhanden ist. Freie Öffnungsbereiche und freie Durchgangsöffnungen werden von der Frontplatte 28 verschlossen. Angesichts der relativ kleinen Abmessungen der Durchgangsöffnungen 34 - 37 werden an die Biegesteifigkeit der Frontplatte 28 keine hohen Anforderungen gestellt. Statt biegesteiferer Platten können z. B. weniger biegesteife Folien Verwendung finden.control element 32. In the other installation position of the cover 27 (Fig. 11), the through-opening 37 is instead located in the area of the display element 26 and control element 31, while the through-opening 35 is present in the area of the control element 32. Free opening areas and free through-openings are closed by the front plate 28. In view of the relatively small dimensions of the through-openings 34 - 37, no high demands are placed on the flexural rigidity of the front plate 28. Instead of more rigid plates, less rigid films can be used, for example.

Die Größe der Durchtrittsöffnungen 30, 33 - 37 hängt unter anderem davon ab, ob die Anzeige- und Bedienelemente 26, 31, 32 selbst dort hinein- bzw. hindurchragen oder ob dies nur ihre Anschlußleiter 29 tun. Die Anzeige- und Bedienelemente 26, 31, 32 können an der Frontplatte 28 angeordnet sein oder alternativ an der Schaltungseinheit 8, von der sie zur Frontplatte 28 vorragen. Wenn die Anzeige- und Bedienelemente 26, 31, 32 sehr flachbauend und ohne überstand in die Frontplatte 28 integriert sind, dann erstrecken sich nur ihre Anschlußleiter 29 durch die Durchgangsöffnungen 30, 33 - 37.The size of the through-openings 30, 33 - 37 depends, among other things, on whether the display and operating elements 26, 31, 32 themselves protrude into or through them or whether only their connecting conductors 29 do so. The display and operating elements 26, 31, 32 can be arranged on the front panel 28 or alternatively on the circuit unit 8, from which they protrude to the front panel 28. If the display and operating elements 26, 31, 32 are very flat and integrated into the front panel 28 without protruding, then only their connecting conductors 29 extend through the through-openings 30, 33 - 37.

Die Erfindung ist nicht auf Sonden mit Niveausensoren beschränkt, sondern auch für Sonden mit anderen Sensoren zur Überwachung von Medium in einem Behälter geeignet, wie z. B. Temperatursensoren, Drucksensoren, Leitfähigkeitsensoren. Die Sonden sind in einem großen Temperaturbereich einsetzbar, also nicht nur bei hohen Betriebstemperaturen.The invention is not limited to probes with level sensors, but is also suitable for probes with other sensors for monitoring medium in a container, such as temperature sensors, pressure sensors, conductivity sensors. The probes can be used in a wide temperature range, not just at high operating temperatures.

Claims

Protection claims

1. Probe for monitoring medium in a container with

- a mounting housing for attaching the probe to the container,

- at least one sensor provided on the mounting housing,

- a head housing arranged at a distance from the mounting housing, in which an electronic circuit unit is located, and

- a neck part connecting the head housing to the mounting housing, through which at least one electrical conductor extends,

characterized in that

- the head housing (6) is larger in its dimensions in the radial direction of the neck part (5) than the neck part (5) and

- the head housing (6) is arranged on the neck part (5) in such a way that it projects radially on one side of the neck part (5).

2. Probe according to claim 1, characterized in that the head housing (δ) is designed as a flat body which extends in the radial direction of the neck part (5) and whose one narrow side faces the fastening housing (1).

3. Probe according to one or both of claims 1 and 2, characterized in that the section of the head housing (6) located next to the neck part (5) is cuboid-shaped and the circuit unit (8) is located therein,

4. Probe according to one or more of the preceding claims, characterized in that the head housing (6) consists of a frame (11) forming the narrow sides and two covers (12, 13, 27) closing the frame (11) on both sides as broad sides,

5. Probe according to claim 4, characterized in that holding means (18) for the circuit unit (8) are arranged on the inside of the frame (11) in such a way that the circuit unit (8) can be optionally attached thereto from either of the two broad sides of the head housing (6).

6. Probe according to one or more of the preceding claims, characterized in that the covers (12, 13, 27) have a symmetrical shape with respect to an axis (14) running transversely to the neck part (5).

7. Probe according to claim 6, characterized in that

- the head housing (6) has on one broad side on the axis of symmetry (14) at least one display element (26) visible from the outside and/or one control element (32) accessible from the outside and

- at least one through-opening (30, 34, 35) is arranged on the symmetry axis (14) on the cover (12, 27) therein in such a way that both in the possible one installation position and in the possible other, rotated installation position of the cover (12, 27), with the display/control element (26, 32) in the same position in both cases, there is a through-opening (30, 34, 35) in the area of the cover.

8. Probe according to one or both of claims 6 and 7, characterized in that

- the head housing (6) has at least one display element (26) visible from the outside and/or an operating element (31) accessible from the outside on a broad side offset from the axis of symmetry (14),

- the cover (27) there has at least one through-opening (33) on the axis of symmetry (14), which extends to both sides in such a way that both in the possible one installation position and in the possible other, rotated installation position of the cover (27), with the display/control element (26, 31) in the same position in both cases, in the area of which there is a through-opening (33), and

- a front plate (28) closing the through opening (33) with the display/control element (26, 31) is arranged on the cover.

9. Probe according to one or more of claims 6 to 8, characterized in that

- the cover (27) there has at least one through-opening (36, 37) on both sides of the axis of symmetry (14) with an offset to it,

that both in the possible one installation position and in the possible other, rotated installation position of the cover (27), with the display/control element (26, 31) in the same position in both cases, in the area of which there is a through opening (36, 37), and

- a front plate (28) with the display/control element (26, 31) is arranged on the cover, closing the through openings (36, 37).

10. Probe according to one or more of claims 4 to 9, characterized in that the frame (11) is thin-walled and the covers (12, 13) each have a circumferential receiving groove (15) on their side facing the frame (11), into which the edge (16) of the frame (11) engages in a stiffening manner.

11. Probe according to one or more of the preceding claims, characterized in that the frame (11) and the covers (12, 13) consist of metal and are electrically conductively connected to one another.

12. Probe according to one or more of the preceding claims, characterized in that

- the neck part (5) has corresponding support surfaces (19, 20) on its end face remote from the fastening housing (1) and the head housing (6) has corresponding support surfaces (19, 20) on its side facing the fastening housing (1),

- the head housing (6) has a central passage opening (21) in its support surface (20),

- screw means (23) are provided which are held on the neck part (5) and pass through the passage opening (21) and which, after being tightened, press the head housing (6) and the neck part (5) together at the support surfaces (19, 20), and

- a passage (24) for the electrical conductor (9) is provided in the area of the support surfaces (19, 20).

13. Probe according to claim 12, characterized in that the screw means (23) have centrally the passage (24) for the electrical conductor (9).