Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung mit einem Schutzrohr zur Messung mindestens einer Temperatur, wobei im Schutzrohr ein oder mehrere parallele, längliche Temperaturfühler angeordnet sind, gemäss dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Die Anordnung wird z.B. in Heizungs- und/oder Klimaanlagen zur Messung verschiedener Temperaturen verwendet. Ein erster und zweiter länglicher Temperaturfühler liefern dabei vorzugsweise je einen Temperatur-Istwert für einen elektronischen oder mechanischen Temperatur-Regelkreis. Dabei wird der Letztere z.B. wirksam, wenn der erstere wegen eines Defektes ausfällt. Ein dritter länglicher Temperaturfühler ist z.B. ein Teil eines Temperaturbegrenzers, der bei einem Ausfall der beiden Temperatur-Regelkreise aus Sicherheitsgründen verhindert, dass die Anlage bei Überschreitung einer vorgegebenen Temperatur weiterarbeitet. Die in diesem Beispiel drei länglichen Temperaturfühler sind in einem relativ kurzen und für alle Temperaturfühler gemeinsamen Schutzrohr untergebracht, welches dem Medium, z.B.
Wasser, ausgesetzt ist, dessen Temperatur mittels der Temperaturfühler erfasst werden soll.
Eine Anordnung der eingangs genannten Art ist bekannt, in der mehrere, z.B. vier, zylinderförmige Temperaturfühler 1 (siehe Fig. 1) jeweils in einem dem betreffenden Temperaturfühler 1 zugehörigen Ankopplungsblech 2 angeordnet sind. Das Letztere ist dabei jeweils parallel zur Längsrichtung des zugehörigen Temperaturfühlers 1 gebogen. Die Ankopplungsbleche 2 sind mit ihrem jeweiligen Temperaturfühler 1 alle in einem gemeinsamen Schutzrohr 3 angeordnet. Das gebogene Ankopplungsblech 2 weist einen profilförmigen Querschnitt sowie eine dem Schutzrohr 3 zugewandte und parallel zu dessen Innenwand verlaufende Seitenwand 2a auf.
In der in der Fig. 1 dargestellten Anordnung besitzt das Schutzrohr 3 einen kreisringförmigen Querschnitt und der profilförmige Querschnitt des Ankopplungsblechs 2 jeweils eine äussere Gestalt eines Viertelkreissektors, d.h. zwei von drei Seitenwänden des Ankopplungsblechs 2 sind jeweils radial im Schutzrohr 3 und seine dritte Seitenwand 2a jeweils parallel zur Innenseite des Schutzrohrs 3 angeordnet. Die dritte Seitenwand 2a besitzt dann im Querschnitt jeweils die Gestalt eines Viertelkreises. Die vier Temperaturfühler 1 berühren jeweils tangential die drei Seitenwände des ihnen zugehörigen Ankopplungsblechs 2 und besitzen eine grosse und damit für Regelkreise ungünstige thermische Zeitkonstante, da eine Seitenwand des Ankopplungsblechs 2, nämlich dessen dritte Seitenwand 2a, jeweils zwischen dem Schutzrohr 3 und dem Temperaturfühler 1 angeordnet ist und mit erwärmt werden muss.
D.h. eine grössere Masse ist zu erwärmen, was wegen der Trägheit eine grössere thermische Zeitkonstante ergibt. Ausserdem ist nur eine geringe Ankopplungskraft zwischen dem Schutzrohr 3 und den Temperaturfühlern 1 vorhanden, was wegen dem schlechten thermischen Kontakt die thermische Zeitkonstante weiter erhöht.
Bekannt ist ebenfalls eine Anordnung, in der z.B. vier Temperaturfühler 1 je einen viertelkreissektorförmigen Querschnitt aufweisen und ohne Ankopplungsblech je ein Viertel eines Schutzrohrs 3 voll ausfüllen (siehe Fig. 2). Dabei sind zwei der drei Seitenwände der Temperaturfühler 1 jeweils radial im Schutzrohr 3 und ihre dritte Seitenwand 1a jeweils parallel zur Innenwand des einen kreisringförmigen Querschnitt aufweisenden Schutzrohrs 3 angeordnet, wobei die dritte Seitenwand 1a einen mehr oder weniger guten Kontakt mit dem Schutzrohr 3 besitzt. Da keine Ankopplungskraft zwischen dem Schutzrohr 3 und den Temperaturfühlern 1 vorhanden ist, besitzen die Letzteren in dieser Anordnung ebenfalls eine grosse thermische Zeitkonstante. Sie sind ausserdem teuer und schwierig herzustellen.
Ausserdem ist eine Anordnung bekannt, in der mehrere, z.B. drei, zylinderförmige Temperaturfühler 1 mit je einem kreisförmigen Querschnitt ohne Ankopplungsblech in einem Schutzrohr 3 mit einem kreisringförmigen Querschnitt angeordnet sind (siehe Fig. 3). Dabei drückt z.B. eine einzige relativ kompliziert gebogene und für alle Temperaturfühler 1 gemeinsame Feder 4 alle Temperaturfühler 1 nach aussen gegen die Innenwand des Schutzrohrs 3. Die Federfertigung und Federmontage sind relativ kompliziert sowie die Montage und Demontage dieser Anordnung relativ schwierig, da die Feder 4 bei der Demontage im Schutzrohr 3 verbleibt. Dies ist noch komplizierter und schwieriger, wenn statt der einen gemeinsamen Feder 4 mehrere Federn verwendet werden, was auch möglich ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit einem kurzen Schutzrohr und einem begrenzten Platz, unter Lösung der dann entstehenden Platz- und Montage-Problemen sowie unter Gewährleistung einer einfachen Montage und Demontage der Anordnung, eine Anordnung der eingangs genannten Art zu verwirklichen, die folgende Vorteile besitzt:
- Gut, sicher und billig eine kleine thermische Zeitkonstante aufweist, sodass unter anderem die Vorschrift der Norm DIN 3440 erfüllt ist und
- mit der
- eine Vormontage in der Fertigung,
- eine Wiederverwendung eines Teils der Anordnung bei einem einfachen Austausch eines oder mehrerer Temperaturfühler sowie,
- in einem Servicefall, eine Austauschbarkeit mit den heute bereits bekannten und vorhandenen Anordnungen
ohne Einschränkung möglich ist.
Die genannte Aufgabe wird erfindungsgemäss durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben.
Es zeigen:
Fig. 1 einen Querschnitt einer ersten bekannten Anordnung,
Fig. 2 einen Querschnitt einer zweiten bekannten Anordnung,
Fig. 3 einen Querschnitt einer dritten bekannten Anordnung,
Fig. 4 einen Querschnitt einer ersten Variante einer erfindungsgemässen Anordnung,
Fig. 5 einen Querschnitt eines Viertels einer zweiten Variante der erfindungsgemässen Anordnung,
Fig. 6 einen Querschnitt einer dritten Variante der erfindungsgemässen Anordnung,
Fig. 7 einen Querschnitt einer vierten Variante der erfindungsgemässen Anordnung,
Fig. 8 einen Querschnitt einer fünften Variante der erfindungsgemässen Anordnung und
Fig. 9 einen Querschnitt einer sechsten Variante der erfindungsgemässen Anordnung.
In den Fig. 1 bis 3 sind die drei in der Beschreibungseinleitung erwähnten und beschriebenen bekannten Anordnungen dargestellt. Mit den bekannten Anordnungen eine kleine thermische Zeitkonstante zu erzielen ist relativ einfach, wenn sehr lange Temperaturfühler 1 mit kleinem Durchmesser in ein sehr langes Schutzrohr 3 untergebracht sind. Aus praktischen Gründen ist jedoch das Schutzrohr 3 in der Regel sehr kurz, z.B. annähernd 100 mm lang, und sein Durchmesser relativ klein, z.B. 20 mm, was einerseits ohne Gegenmassnahmen schlechte thermische Zeitkonstanten und andererseits mit Gegenmassnahmen Platz- und/oder Montage-Probleme ergibt. Aus diesen Gründen besitzt die Anordnung vorzugsweise einen der in den Fig. 4 bis 9 dargestellten erfindungsgemässen Aufbauten, in dem die Temperaturfühler 1 jeweils alle einen aussen runden Querschnitt besitzen.
In allen sechs erfindungsgemässen Varianten (siehe Fig. 4 bis Fig. 9) sind in der mit einem Schutzrohr 3 versehenen Anordnung zur Messung mindestens einer Temperatur im Schutzrohr 3 ein oder mehrere parallele längliche Temperaturfühler 1 angeordnet, die mittels einer oder mehrerer länglicher Ankopplungsfedem 5 gegen eine Innenwand des Schutzrohrs 3 gedrückt sind. Dabei sind die Ankopplungsfedern 5 jeweils parallel zu Längsachsen der Temperaturfühler 1 gebogen und ihre eigenen Längsachsen jeweils parallel zu den Temperaturfühlern 1 angeordnet. Die Temperaturfühler 1 sind innerhalb eines oder mehrerer im Schutzrohr 3 vorhandener Ankopplungsbleche 2 angeordnet, die jeweils parallel zu den Längsachsen der Temperaturfühler 1 so gebogen sind, dass sie je einen profilförmigen Querschnitt aufweisen.
Die Gesamtheit der Ankopplungsbleche 2 weist zur Innenwand des Schutzrohrs 3 hin mindestens so viele zu den Längsachsen der Temperaturfühler 1 parallele längliche \ffnungen auf, wie Temperaturfühler 1 im Schutzrohr 3 vorhanden sind. Durch die länglichen \ffnungen ist dabei jeweils ein Teil eines zugehörigen Temperaturfühlers 1 gegen die Innenwand des Schutzrohrs 3 gedrückt. Die gebogenen Ankopplungsbleche 2 weisen in den fünf ersten Varianten jeweils eine dem Schutzrohr 3 zugewandte, parallel zu dessen Innenwand verlaufende Seitenwand 2a (siehe Fig. 4 bis Fig. 7) bzw. 2 (siehe Fig. 8) auf.
In den drei ersten Varianten (siehe Fig. 4 bis Fig. 6) sind im Schutzrohr 3 pro Temperaturfühler 1 ein zum betreffenden Temperaturfühler 1 gehöriges Ankopplungsblech 2 und eine ebenfalls zugehörige Ankopplungsfeder 5 vorhanden. Der Querschnitt des gebogenen Ankopplungsblechs 2 besitzt dann vorzugsweise jeweils eine äussere Gestalt eines Kreissektors. Wenn vier Temperaturfühler 1 im Schutzrohr 3 vorhanden sind, besitzt der Querschnitt des gebogenen Ankopplungsblechs 2 jeweils die äussere Gestalt eines Viertelkreissektors (siehe Fig. 4 und Fig. 5). Wenn dagegen nur zwei Temperaturfühler 1 im Schutzrohr 3 vorhanden sind, besitzt der Querschnitt des gebogenen Ankopplungsblechs (2) jeweils die äussere Gestalt eines Halbkreissektors (siehe Fig. 6).
Beim Vorhandensein von drei Temperaturfühlern im Schutzrohr 3 besitzt der Querschnitt des gebogenen Ankopplungsblechs 2 hingegen vorzugsweise jeweils die äussere Gestalt eines Drittelkreissektors. Bei der Anwesenheit mehrerer Temperaturfühler 1 im Schutzrohr 3, wovon ein Temperaturfühler 1 und, falls vorhanden, sein zugehöriges Ankopplungsblech 2 kürzer sind als die dann längeren Ankopplungsbleche 2 der anderen Temperaturfühler 1, besteht die Gefahr einer Verkantung der längeren Ankopplungsbleche 2, sodass diese nicht mehr gleichmässig gegen die Innenwand des Schutzrohrs 3 gedrückt werden, was einen schlechten Wärmeübergang und damit eine grosse thermische Zeitkonstante ergeben würde.
Um dies zu vermeiden, weist vorzugsweise mindestens ein Teil der längeren Ankopplungsbleche 2, nämlich diejenigen die am kürzeren Temperaturfühler 1 bzw. kürzeren Ankopplungsblech 2 anreinen, auf nicht parallel zum Schutzrohr 3 verlaufenden Seitenwänden jeweils einen nach aussen hin gebogenen Lappen auf als Anschlag zur Begrenzung einer Längsgleitbewegung des kürzeren Temperaturfühlers 1 bzw. kürzeren Ankopplungsblechs 2 entlang und/oder parallel der Längsachse des Schutzrohrs 3. Dabei ist der Lappen jeweils so ausgebildet und angeordnet, dass, in der Endposition am Anschlag des kürzeren Temperaturfühlers 1 bzw. des kürzeren Ankopplungsblechs 2, dessen Längsmitte annähernd auf der Höhe der Längsmitten der anderen, längeren Ankopplungsbleche 2 liegt, sodass die Letzteren, mehr oder weniger gleichmässig, radial nach aussen gegen die Innenwand des Schutzrohrs 3 gedrückt werden.
In der vierten Variante (siehe Fig. 7) sind vier Temperaturfühler 1 und zwei Ankopplungsbleche 2 im Schutzrohr 3 vorhanden, wobei der Querschnitt der gebogenen Ankopplungsbleche 2 jeweils die äussere Gestalt eines Halbkreissektors besitzt und in den Ankopplungsblechen 2 jeweils zwei zugehörige Temperaturfühler 1 und eine zugehörige Ankopplungsfeder 5 angeordnet sind. Wenn ein Temperaturfühler 1 kürzer ist als das dann längere, zugehörige Ankopplungsblech 2, welches z.B. gleich lang ist wie der zweite in ihm enthaltene Temperaturfühler 1, dann weist vorzugsweise dieses Ankopplungsblech 2 auf seiner Innenwand einen nach innen hin gebogenen Lappen auf als Anschlag zur Begrenzung einer Längsgleitbewegung des kürzeren Temperaturfühlers 1.
Der Lappen ist jeweils so ausgebildet und angeordnet, dass, in der Endposition am Anschlag des kürzeren Temperaturfühlers 1, dessen Längsmitte annähernd auf der Höhe der Längsmitte des längeren, zugehörigen Ankopplungsblechs 2 liegt. Wenn dagegen eines der beiden Ankopplungsbleche 2 kürzer ist als das andere, weist vorzugsweise das Letztere auf eine nicht parallel zum Schutzrohr 3 verlaufende Seitenwand einen nach aussen hin gebogenen Lappen auf als Anschlag zur Begrenzung einer Längsgleitbewegung des kürzeren Ankopplungsblechs 2. Der Lappen ist so ausgebildet und angeordnet, dass, in der Endposition am Anschlag des kürzeren Ankopplungsblechs 2, dessen Längsmitte annähernd auf der Höhe der Längsmitte des anderen, längeren Ankopplungsblechs 2 liegt.
Das Ankopplungsblech 2 und die zugehörige Ankopplungsfeder 5 sind jeweils entweder getrennte Bauteile (siehe Fig. 4, Fig. 6 bis Fig. 9) oder sie bestehen beide zusammen jeweils aus einem einzigen, mittels eines federnden Materials hergestellten Biegeteil (siehe Fig. 5). Die Ankopplungsfeder 5 besteht im letzteren Fall jeweils vorzugsweise aus Lappen 5a und 5b des zugehörigen Ankopplungsblechs 2, die so ausgebildet und angeordnet sind, dass sie wie eine Feder auf jeden zugehörigen Temperaturfühler 1 wirksam sind, sodass der Letztere durch die zugehörige längliche \ffnung des betreffenden Ankopplungsblechs 2 gegen die Innenwand des Schutzrohrs 3 gedrückt ist. Radiale Seitenwände des Ankopplungsblechs 2 besitzen dann vorzugsweise ebenfalls jeweils die Gestalt von Lappen 2b und 2c zwecks Erzeugung innerhalb des Schutzrohrs 3 einer Vorspannung des Ankopplungsblechs 2.
In der fünften und sechsten Variante (siehe Fig. 8 und Fig. 9) sind im Schutzrohr 3 für die Temperaturfühler 1 ein einziges gemeinsames Ankopplungsblech 2 und eine einzige gemeinsame Ankopplungsfeder 5 vorhanden. In der fünften Variante (Fig. 8) ist der Querschnitt des gebogenen einzigen Ankopplungsblechs 2 kreisringförmig. In der sechsten Variante (Fig. 9) besitzt der Querschnitt des gebogenen einzigen Ankopplungsblechs 2 die äussere Gestalt eines Dreiecks. In weiteren in der Zeichnung nicht dargestellten Varianten besitzt der Querschnitt des gebogenen einzigen Ankopplungsblechs 2 die äussere Gestalt eines Vierecks, eines Rechtecks oder eines beliebigen regelmässigen oder nichtregelmässigen Vielecks.
Bei der Anwesenheit mehrerer Temperaturfühler 1 im Schutzrohr 3, wovon ein Temperaturfühler 1 kürzer ist als das dann längere Ankopplungsblech 2, weist das Letztere auf seiner Innenwand einen nach innen hin gebogenen Lappen auf als Anschlag zur Begrenzung einer Längsgleitbewegung des kürzeren Temperaturfühlers 1. Der Lappen ist so ausgebildet und angeordnet, dass, in der Endposition am Anschlag des kürzeren Temperaturfühlers 1, dessen Längsmitte annähernd auf der Höhe der Längsmitte des längeren Ankopplungsblechs 2 liegt.
Vorteile der erfindungsgemässen Anordnungen sind:
- Die thermische Zeitkonstante ist 40 bis 50% kleiner im Vergleich zu den bekannten Lösungen, was bei Verwendung in Regelkreisen vorteilhaft ist.
- Die Temperaturfühlerfertigung ist einfach, da nur zylinderförmige Temperaturfühler 1 mit einem aussen runden Querschnitt verwendet werden.
- Die Ankopplungskraft zwischen den Temperaturfühlern 1 und dem Schutzrohr 3 ist auf der gesamten Temperaturfühlerlänge gesichert.
- Die bekannten Anordnungen sind, z.B. in einem Servicefall, ohne weiteres durch die erfindungsgemässen Anordnungen austauschbar.
- Trotz begrenztem Platz im Schutzrohr 3, einfache Montage und Demontage der Anordnung ohne spezielle Werkzeuge.
- Vereinfachte Materialauswahl für die Ankopplungsbleche 2, da keine gute Wärmeleitfähigkeit erforderlich ist und somit billiges Material verwendet werden kann.
- Gute und gesicherte Ankopplungskraft zwischen den Temperaturfühlern 1 und dem kurzen Schutzrohr 3.
- Eine Vormontage des vollständigen Ankopplungsblechs 2 mit zugehörigem Temperaturfühler 1 und zugehöriger Ankopplungsfeder 5 in der Fertigung ist ohne weiteres möglich.
- Wiederverwendung möglich eines Teils der Anordnung, z.B. des vollständigen Ankopplungsblechs 2 mit der Ankopplungsfeder 5, bei einem einfachen Austausch eines oder mehrerer Temperaturfühler 1.
The invention relates to an arrangement with a protective tube for measuring at least one temperature, one or more parallel, elongated temperature sensors being arranged in the protective tube, according to the preamble of claim 1.
The arrangement is e.g. used in heating and / or air conditioning systems to measure different temperatures. A first and a second elongated temperature sensor preferably each supply an actual temperature value for an electronic or mechanical temperature control circuit. The latter is e.g. effective if the former fails due to a defect. A third elongated temperature sensor is e.g. a part of a temperature limiter which, in the event of a failure of the two temperature control loops, prevents the system from continuing to work if a predetermined temperature is exceeded. The three elongated temperature sensors in this example are housed in a relatively short protective tube which is common to all temperature sensors and which is suitable for the medium, e.g.
Water is exposed, the temperature of which is to be recorded by means of the temperature sensor.
An arrangement of the type mentioned at the outset is known in which several, e.g. four, cylindrical temperature sensors 1 (see FIG. 1) are each arranged in a coupling plate 2 associated with the temperature sensor 1 concerned. The latter is bent parallel to the longitudinal direction of the associated temperature sensor 1. The coupling plates 2 are all arranged with their respective temperature sensor 1 in a common protective tube 3. The bent coupling plate 2 has a profile-shaped cross section and a side wall 2a facing the protective tube 3 and running parallel to its inner wall.
In the arrangement shown in FIG. 1, the protective tube 3 has an annular cross section and the profile cross section of the coupling plate 2 each has an outer shape of a quarter circle sector, i.e. two of three side walls of the coupling plate 2 are each arranged radially in the protective tube 3 and its third side wall 2a is arranged parallel to the inside of the protective tube 3. The third side wall 2a then has the shape of a quarter circle in cross section. The four temperature sensors 1 each tangentially touch the three side walls of the associated coupling plate 2 and have a large thermal time constant, which is therefore unfavorable for control loops, since one side wall of the coupling plate 2, namely its third side wall 2a, is arranged between the protective tube 3 and the temperature sensor 1 is and must be heated with.
I.e. a larger mass must be heated, which results in a larger thermal time constant due to the inertia. In addition, there is only a small coupling force between the protective tube 3 and the temperature sensors 1, which further increases the thermal time constant due to the poor thermal contact.
An arrangement is also known in which e.g. Four temperature sensors 1 each have a cross-section in the shape of a quarter-circle and completely fill a quarter of a protective tube 3 without a coupling plate (see FIG. 2). Two of the three side walls of the temperature sensors 1 are each arranged radially in the protective tube 3 and their third side wall 1 a is arranged parallel to the inner wall of the protective tube 3 having an annular cross section, the third side wall 1 a having more or less good contact with the protective tube 3. Since there is no coupling force between the protective tube 3 and the temperature sensors 1, the latter also have a large thermal time constant in this arrangement. They are also expensive and difficult to manufacture.
An arrangement is also known in which several, e.g. three, cylindrical temperature sensors 1, each with a circular cross section and without a coupling plate, are arranged in a protective tube 3 with a circular cross section (see FIG. 3). For example, a single relatively complicated curved and common to all temperature sensors 1 spring 4 all temperature sensors 1 outwards against the inner wall of the protective tube 3. The spring manufacture and spring assembly are relatively complicated and the assembly and disassembly of this arrangement is relatively difficult, since the spring 4 during disassembly in Protection tube 3 remains. This is even more complicated and difficult if several springs are used instead of the one common spring 4, which is also possible.
The invention has for its object to realize an arrangement of the type mentioned with a short protective tube and a limited space, then solving the resulting space and assembly problems and ensuring simple assembly and disassembly of the arrangement, the following advantages owns:
- Good, safe and cheap has a small thermal time constant so that, among other things, the regulation of the DIN 3440 standard is fulfilled and
- with the
- pre-assembly in production,
a reuse of a part of the arrangement by simply replacing one or more temperature sensors, and
- In a service case, interchangeability with the arrangements that are already known and available today
is possible without restriction.
According to the invention, this object is achieved by the features specified in the characterizing part of claim 1. Advantageous embodiments of the invention result from the dependent claims.
Embodiments of the invention are shown in the drawing and are described in more detail below.
Show it:
1 shows a cross section of a first known arrangement,
2 shows a cross section of a second known arrangement,
3 shows a cross section of a third known arrangement,
4 shows a cross section of a first variant of an arrangement according to the invention,
5 shows a cross section of a quarter of a second variant of the arrangement according to the invention,
6 shows a cross section of a third variant of the arrangement according to the invention,
7 shows a cross section of a fourth variant of the arrangement according to the invention,
8 shows a cross section of a fifth variant of the arrangement according to the invention and
Fig. 9 shows a cross section of a sixth variant of the arrangement according to the invention.
1 to 3 show the three known arrangements mentioned and described in the introduction to the description. To achieve a small thermal time constant with the known arrangements is relatively easy if very long temperature sensors 1 with a small diameter are accommodated in a very long protective tube 3. For practical reasons, however, the protective tube 3 is usually very short, e.g. approximately 100 mm long and its diameter is relatively small, e.g. 20 mm, which on the one hand results in poor thermal time constants without countermeasures and on the other hand results in space and / or assembly problems with countermeasures. For these reasons, the arrangement preferably has one of the structures according to the invention shown in FIGS. 4 to 9, in which the temperature sensors 1 each have an externally round cross section.
In all six variants according to the invention (see FIGS. 4 to 9), one or more parallel elongate temperature sensors 1 are arranged in the arrangement provided with a protective tube 3 for measuring at least one temperature in the protective tube 3, said temperature sensors 1 counteracting them by means of one or more elongate coupling springs 5 an inner wall of the protective tube 3 are pressed. The coupling springs 5 are each bent parallel to the longitudinal axes of the temperature sensors 1 and their own longitudinal axes are arranged parallel to the temperature sensors 1. The temperature sensors 1 are arranged within one or more coupling plates 2 provided in the protective tube 3, each of which is bent parallel to the longitudinal axes of the temperature sensors 1 so that they each have a profile-shaped cross section.
The entirety of the coupling plates 2 has at least as many elongate openings parallel to the longitudinal axes of the temperature sensors 1 toward the inner wall of the protective tube 3 as there are temperature sensors 1 in the protective tube 3. Part of an associated temperature sensor 1 is pressed against the inner wall of the protective tube 3 through the elongated openings. In the five first variants, the curved coupling plates 2 each have a side wall 2a (see FIGS. 4 to 7) or 2 (see FIG. 8) facing the protective tube 3 and running parallel to its inner wall.
In the first three variants (see FIGS. 4 to 6), in the protective tube 3 for each temperature sensor 1 there is a coupling plate 2 belonging to the relevant temperature sensor 1 and also a corresponding coupling spring 5. The cross section of the bent coupling plate 2 then preferably has an outer shape of a circular sector. If there are four temperature sensors 1 in the protective tube 3, the cross section of the bent coupling plate 2 has the outer shape of a quarter circle sector (see FIGS. 4 and 5). If, on the other hand, there are only two temperature sensors 1 in the protective tube 3, the cross section of the bent coupling plate (2) has the outer shape of a semi-circular sector (see FIG. 6).
In the presence of three temperature sensors in the protective tube 3, the cross section of the bent coupling plate 2, however, preferably has the outer shape of a third circle sector. In the presence of several temperature sensors 1 in the protective tube 3, of which a temperature sensor 1 and, if present, its associated coupling plate 2 are shorter than the then longer coupling plates 2 of the other temperature sensors 1, there is a risk of the longer coupling plates 2 tilting, so that they no longer be pressed evenly against the inner wall of the protective tube 3, which would result in poor heat transfer and thus a large thermal time constant.
In order to avoid this, preferably at least some of the longer coupling plates 2, namely those which are attached to the shorter temperature sensor 1 or shorter coupling plate 2, each have a tab bent outwards on side walls not parallel to the protective tube 3 as a stop for limiting one Longitudinal sliding movement of the shorter temperature sensor 1 or shorter coupling plate 2 along and / or parallel to the longitudinal axis of the protective tube 3. The flap is designed and arranged in such a way that, in the end position on the stop of the shorter temperature sensor 1 or the shorter coupling plate 2, the latter Longitudinal center is approximately at the level of the longitudinal centers of the other, longer coupling plates 2, so that the latter, more or less uniformly, are pressed radially outward against the inner wall of the protective tube 3.
In the fourth variant (see FIG. 7) there are four temperature sensors 1 and two coupling plates 2 in the protective tube 3, the cross section of the curved coupling plates 2 each having the outer shape of a semi-circular sector and in the coupling plates 2 two associated temperature sensors 1 and one associated one Coupling spring 5 are arranged. If a temperature sensor 1 is shorter than the then longer, associated coupling plate 2, which e.g. is the same length as the second temperature sensor 1 contained in it, then this coupling plate 2 preferably has an inwardly bent tab on its inner wall as a stop for limiting a longitudinal sliding movement of the shorter temperature sensor 1.
The tab is designed and arranged in such a way that, in the end position at the stop of the shorter temperature sensor 1, its longitudinal center lies approximately at the height of the longitudinal center of the longer, associated coupling plate 2. If, on the other hand, one of the two coupling plates 2 is shorter than the other, the latter preferably has an outwardly bent tab on a side wall which does not run parallel to the protective tube 3 as a stop for limiting a longitudinal sliding movement of the shorter coupling plate 2. The tab is designed and arranged that, in the end position on the stop of the shorter coupling plate 2, the longitudinal center of which is approximately at the level of the longitudinal center of the other, longer coupling plate 2.
The coupling plate 2 and the associated coupling spring 5 are either either separate components (see FIGS. 4, 6 to 9) or they both together each consist of a single bent part produced by means of a resilient material (see FIG. 5). The coupling spring 5 in the latter case preferably consists of tabs 5a and 5b of the associated coupling plate 2, which are designed and arranged such that they act like a spring on each associated temperature sensor 1, so that the latter through the associated elongated opening of the relevant one Coupling plate 2 is pressed against the inner wall of the protective tube 3. Radial side walls of the coupling plate 2 then preferably also each have the shape of tabs 2b and 2c for the purpose of generating a pretensioning of the coupling plate 2 within the protective tube 3.
In the fifth and sixth variants (see FIGS. 8 and 9), a single common coupling plate 2 and a single common coupling spring 5 are present in the protective tube 3 for the temperature sensors 1. In the fifth variant (FIG. 8), the cross section of the bent single coupling plate 2 is circular. In the sixth variant (FIG. 9), the cross section of the curved single coupling plate 2 has the outer shape of a triangle. In further variants, not shown in the drawing, the cross section of the curved single coupling plate 2 has the outer shape of a quadrangle, a rectangle or any regular or non-regular polygon.
In the presence of several temperature sensors 1 in the protective tube 3, of which one temperature sensor 1 is shorter than the then longer coupling plate 2, the latter has an inwardly bent tab on its inner wall as a stop for limiting a longitudinal sliding movement of the shorter temperature sensor 1. The tab is formed and arranged so that, in the end position on the stop of the shorter temperature sensor 1, the longitudinal center of which is approximately at the level of the longitudinal center of the longer coupling plate 2.
Advantages of the arrangements according to the invention are:
- The thermal time constant is 40 to 50% smaller compared to the known solutions, which is advantageous when used in control loops.
- The temperature sensor production is simple, since only cylindrical temperature sensors 1 with a round cross-section are used.
- The coupling force between the temperature sensors 1 and the protective tube 3 is secured over the entire temperature sensor length.
The known arrangements are e.g. in a service case, easily exchangeable by the arrangements according to the invention.
- Despite limited space in the protective tube 3, simple assembly and disassembly of the arrangement without special tools.
- Simplified material selection for the coupling plates 2, since no good thermal conductivity is required and therefore cheap material can be used.
- Good and secure coupling force between the temperature sensors 1 and the short protective tube 3.
- A pre-assembly of the complete coupling plate 2 with the associated temperature sensor 1 and associated coupling spring 5 is easily possible in production.
Possible reuse of part of the arrangement, e.g. the complete coupling plate 2 with the coupling spring 5, with a simple exchange of one or more temperature sensors 1.