DE19826212C1 - Anschlußeinrichtung für Thermoelemente - Google Patents
Anschlußeinrichtung für ThermoelementeInfo
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- H01R12/50—Fixed connections
- H01R12/59—Fixed connections for flexible printed circuits, flat or ribbon cables or like structures
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- G01—MEASURING; TESTING
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- G01K7/02—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements using thermoelectric elements, e.g. thermocouples
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- G01K7/12—Arrangements with respect to the cold junction, e.g. preventing influence of temperature of surrounding air
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- H01R4/00—Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation
- H01R4/28—Clamped connections, spring connections
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- H01R4/36—Conductive members located under tip of screw
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Abstract
Um eine solche Anschlußeinrichtung besonders einfach herstellen zu können, sind Anschlußklemmen (3) der Thermoelemente metallisch mit nebeneinander liegenden Metallzungen (2) verbunden. Über die Metallzungen (2) erstreckt sich ein Metallblock (6), der elektrisch isoliert und wärmeleitend mit den Metallzungen (2) verbunden ist. An dem Metallblock (6) ist ein Temperaturfühler (7) angebracht.
Description
Es ist bekannt, daß sich Temperaturen an verschiedenen Meßstellen mit Thermoelementen
bestimmen lassen, die jeweils an der Meßstelle vorgesehen sind und über Leitungen mit
Anschlußvorrichtungen verbunden sind. Zur Bestimmung der Temperatur an den Meßstellen
ist es erforderlich, die Temperatur der Anschlußvorrichtungen zu ermitteln; aus der
gemessenen elektromotorischen Kraft (Thermospannung) zwischen den Enden der
Thermoelemente an der jeweiligen Meßstelle und der gemessenen Temperatur der jeweiligen
Anschlußvorrichtung kann auf die Temperatur an der Meßstelle geschlossen werden.
Es bietet sich an, bei Temperaturmessungen an mehreren Meßstellen mittels
Thermoelementen die Anschlußvorrichtungen konstruktiv zusammenzufassen und der so
gebildeten Anschlußeinheit einen gemeinsamen Temperaturblock zuzuordnen; es ist dann
möglich, mit einem einzigen Temperaturfühler die Temperatur der Anschlußeinheit zu
erfassen und bei der Temperaturbestimmung an den Meßstellen zu berücksichtigen.
Bei einer bekannten Anschlußvorrichtung dieser Art (deutsche Offenlegungsschrift DE 25 55
441 A1) wird eine von einem Metallblock gebildete isothermische Platte von
Metallelementen in Form von Metallbolzen durchsetzt, die an ihren jeweils einen Enden mit
Thermoelement-Anschlüssen verbunden sind. Der Metallblock ist an seiner Oberfläche und
innerhalb der die Metallbolzen aufnehmenden Bohrungen mit einer Eloxalschicht versehen,
so daß die Metallbolzen elektrisch isoliert mit gutem Wärmekontakt zum Metallblock in den
Bohrungen verlaufen können. Mit dem Metallblock ist ein Temperaturfühler verbunden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anschlußvorrichtung für mehrere
Thermoelemente vorzuschlagen, die sich besonders einfach herstellen läßt.
Zur Lösung dieser Aufgabe dient eine Anschlußeinrichtung mit den Merkmalen des
Oberbegriffs des Anspruchs 1, die gemäß den kennzeichnenden Merkmalen dieses Anspruchs
ausgebildet ist.
Ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Anschlußeinrichtung besteht darin, daß sie
relativ einfach herstellbar ist, weil sie mit einem einfachen, sich über die nebeneinander
liegenden Metallzungen erstreckenden Metallblock auskommt, der wegen seiner
wärmeleitenden Anbringung auf den Metallzungen für eine übereinstimmende Temperatur an
allen Anschlußklemmen sorgt. Dazu trägt vorteilhaft bei, daß wegen der einfachen
Konstruktion der Wärmeübergangswiderstand zwischen allen Metallzungen und dem
Metallblock gleich groß ist. Die mit dem Temperaturfühler erfaßte Temperatur des
Metallblocks gibt daher sehr genau die Temperatur an jeder Anschlußklemme wieder.
Bei der erfindungsgemäßen Anschlußeinrichtung kann der Metallblock in unterschiedlicher
Weise mit den Metallzungen verbunden sein, beispielsweise über zwischengeordnete
Isolierschichten auf den Metallzungen aufliegen. Als besonders vorteilhaft wird es angesehen,
wenn der Metallblock auf den Metallzungen aufliegt und an seiner auf dem Metallblock
aufliegenden Seite eine Eloxalschicht trägt. Diese Ausgestaltung läßt sich nämlich besonders
einfach herstellen. Der Metallblock kann dabei aus verschiedenen Metallen gefertigt sein;
bevorzugt wird ein Metallblock aus Kupfer oder Aluminium. Die Verwendung einer
Eloxalschicht bringt den besonderen Vorteil mit sich, daß sie auch in dünner Ausführung eine
gute elektrische Isolation bei geringem Wärmeübergangswiderstand gewährleistet.
Im Hinblick auf eine besonders kostengünstige Herstellbarkeit der erfindungsgemäßen
Anschlußeinrichtung wird es als vorteilhaft betrachtet, wenn die Metallzungen leitende
Bahnen auf einer gedruckten Leiterplatte sind. Leitende Bahnen auf gedruckten Leiterplatten
lassen sich nämlich fertigungstechnisch sehr einfach herstellen.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anschlußeinrichtung sind
die Anschlußklemmen leiterplattengeeignete Klemmen mit Anschlußstiften, und die
Klemmen sind auf der metallzungenfreien Seite der gedruckten Leiterplatte aufgebracht und
mit ihren Anschlußstiften mit den Metallzungen verlötet. Diese Ausgestaltung ist nicht nur
besonders einfach herstellbar, sondern gewährleistet auch einen sehr kleinen, über alle
Metallzungen gleichen Wärmeübergangswiderstand.
Als vorteilhaft hat sich auch erwiesen, wenn die Anschlußeinrichtung als Anschlußstecker
ausgebildet ist, indem an einer Stirnseite der gedruckten Leiterplatte eine Steckereinrichtung
angebracht ist, über eine weitere Seite der gedruckten Leiterplatte die Leitungen der
Thermoelemente zu den Anschlußklemmen geführt sind und die gedruckte Leiterplatte mit
den Anschlußklemmen in einem Steckergehäuse untergebracht ist. Der besondere Vorteil
dieser Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anschlußeinrichtung besteht darin, daß
durch das Steckergehäuse die Anschlußklemmen und der Metallblock sehr gut von der
äußeren Umgebung des Anschlußsteckers wärmeisoliert ist, weil die im Steckergehäuse
eingeschlossene, stehende Luft gegenüber der äußeren Umgebung einen sehr großen
Wärmeübergangswiderstand darstellt. Die Temperatur im Innern des Steckergehäuses gleicht
sich dabei nur langsam der Außentemperatur an, so daß die Temperatur des Metallblocks
stets der Temperatur der Anschlußklemmen entspricht. Die am Metallblock gemessene
Temperatur gibt daher korrekt die Temperatur der Anschlußklemmen an.
Zur Erläuterung der Erfindung ist in
Fig. 1 eine Draufsicht auf ein Ausführungsbeispiel der
Anschlußeinrichtung gemäß der Erfindung mit einer gedruckten Leiterplatte und in
Fig. 2 ein Schnitt durch ein weiteres Ausführungsbeispiel in einer Ausführung als
Anschlußstecker gezeigt.
Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 zeigt eine gedruckte Leiterplatte 1, auf der in bekannter
Technik Leiterbahnen aufgebracht sind, die Metallzungen 2 bilden. Im Bereich der in der Fig.
1 oberen Enden der Metallzungen 2 sind auf der Rückseite der Leiterplatte 1
Anschlußklemmen 3 aufgesetzt und mit ihren Anschlußstiften 4 über Löcher 5 der
gedruckten Leiterplatte 1 mit den Metallzungen 2 auf der Vorderseite der Leiterplatte 1
verlötet. Die Metallzungen 2 stehen daher in sehr gutem Wärmekontakt mit den
Anschlußklemmen 3.
Über die in Fig. 1 unteren Enden der Metallzungen 2 erstreckt sich auf der Vorderseite der
Leiterplatte 1 ein Metallblock 6, der auf seiner den Metallzungen 2 zugewandten Seite mit
einer nicht dargestellten Eloxalschicht versehen ist. Der Metallblock 6 befindet sich in
innigem Wärmekontakt mit den Metallzungen 2 und weist wegen des geringen
Wärmeübergangswiderstanden der Eloxalschicht die Temperatur der Metallzungen 2 und
damit auch der Anschlußklemmen 3 auf. Die Eloxalschicht verhindert einen Kurzschluß
zwischen den Metallzungen 2 bzw. den Anschlußklemmen 3.
An den Metallblock 6 ist ein Temperaturfühler 7, beispielsweise ein Widerstand PT 100,
angebracht, mit dem die Temperatur des Metallblocks 6 und damit auch die einheitliche
Temperatur der Anschlußklemmen 3 erfaßt wird.
Über dünne Leiterbahnen 8 auf der Vorderseite der Leiterplatte 1 sind die Anschlußklemmen
3 mit Lötstützpunkten 9 verbunden, an denen Anschlußenden einer nicht gezeigten
Steckereinrichtung angelötet sind. Diese Steckereinrichtung kann beispielsweise im Bereich
der Seitenkante 10 der Leiterplatte 1 befestigt sein.
Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 stimmt in vielen Teilen mit dem nach Fig. 1 überein,
weshalb mit Elementen nach Fig. 1 übereinstimmende Bauteile in Fig. 2 jeweils mit dem
gleichen Bezugszeichen versehen sind.
Die Fig. 2 zeigt - im Schnitt - wiederum die Leiterplatte 1, auf deren Oberseite 11 die
Anschlußklemmen 3 aufgesetzt sind. Die Anschlußstifte 4 der Anschlußklemmen 3 sind auf
der Unterseite 12 der Leiterplatte 1 durch Löten mit den Metallzungen 2 verbunden. Die
Anschlußklemmen 3 weisen in üblicher Weise Aufnahmeöffnungen 13 für nicht gezeigte
Leitungen von ebenfalls nicht dargestellten Thermoelementen auf. Diese Leitungen sind
beispielsweise von einer vor der Zeichenebene liegenden Rückseite eines Steckergehäuses 14
eingeführt, in dem die Leiterplatte 1 untergebracht ist. Auf der Leiterplatte 1 befinden sich
auch bei dieser Ausführungsform die Metallzungen 2 bildende, leitende Bahnen. An den
Metallzungen 2 liegt auch hier der Metallblock 6 mit seiner Eloxalschicht an.
In einer Ebene hinter der Zeichenebene der Fig. 2 befindet sich die Vorderseite des
Steckergehäuses 14, in der die bei der Beschreibung der Fig. 1 bereits angesprochene
Steckereinrichtung das Steckergehäuse 14 angeordnet ist. Das Steckergehäuse 13 ist
ansonsten weitgehend nach außen abgeschlossen, so daß in dem Steckergehäuse 14 die Luft
steht, was sich - wie eingangs bereits ausgeführt wurde - auf die Temperaturerfassung am
Metallblock 6 bzw. den Anschlußklemmen 3 vorteilhaft auswirkt.
Abschließend ist noch anzumerken, daß sich bei der Anschlußeinrichtung
die Anschlußklemmen nicht in einer Reihe nebeneinander befinden müssen, sondern
beispielsweise auf einer gedruckten Leiterplatte in beliebiger Anordnung vorgesehen sein
können; wichtig ist, daß die mit ihnen verbundenen Metallzungen so nebeneinander liegen,
daß sie mit einem einzigen Metallblock überdeckt werden können. Der Metallblock muß
auch nicht die Form eines Quaders aufweisen, sondern kann beispielsweise auch L-förmig
ausgebildet sein.
Claims (5)
1. Anschlußeinrichtung für mehrere Thermoelemente mit
- 1. Anschlußklemmen (3) für die Leitungen der Thermoelemente,
- 2. mit metallisch mit den Anschlußklemmen (3) verbundenen, nebeneinander liegenden Metallelementen,
- 3. einem Metallblock (6), der elektrisch isoliert wärmeleitend mit den Metallelementen verbunden ist, und
- 4. einem Temperaturfühler (7), der an dem Metallblock (6) angebracht ist,
- 1. die Metallelemente Metallzungen (2) sind, die in einer Ebene nebeneinander liegen und
- 2. der Metallblock (6) sich über die nebeneinander liegenden Metallzungen (2) erstreckt.
2. Anschlußeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
- 1. der Metallblock (6) auf den Metallzungen (2) aufliegt und an seiner auf dem Metallblock (6) aufliegenden Seite eine Eloxalschicht trägt.
3. Anschlußeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
- 1. die Metallzungen (2) leitende Bahnen auf einer gedruckten Leiterplatte (1) sind.
4. Anschlußeinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß
- 1. die Anschlußklemmen (3) leiterplattengeeignete Klemmen mit Anschlußstiften (4) sind und
- 2. die Klemmen auf der metallzungenfreien Seite (1) der gedruckten Leiterplatte (1) aufgebracht und mit ihren Anschlußstiften (4) mit den Metallzungen (2) verlötet sind.
5. Anschlußeinrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß
- 1. die Anschlußeinrichtung als Anschlußstecker ausgebildet ist, indem
- 1. an einer Stirnseite der gedruckten Leiterplatte (1) eine Steckereinrichtung angebracht ist,
- 2. über eine weitere Seite der gedruckten Leiterplatte (1) die Leitungen der Thermoelemente zu den Anschlußklemmen (3) geführt sind und
- 3. die gedruckte Leiterplatte (1) mit den Anschlußklemmen (3) in einem Steckergehäuse (14) untergebracht ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1998126212 DE19826212C1 (de) | 1998-06-09 | 1998-06-09 | Anschlußeinrichtung für Thermoelemente |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1998126212 DE19826212C1 (de) | 1998-06-09 | 1998-06-09 | Anschlußeinrichtung für Thermoelemente |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19826212C1 true DE19826212C1 (de) | 2000-02-24 |
Family
ID=7870693
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE1998126212 Expired - Lifetime DE19826212C1 (de) | 1998-06-09 | 1998-06-09 | Anschlußeinrichtung für Thermoelemente |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19826212C1 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2004088797A1 (de) | 2003-03-28 | 2004-10-14 | Siemens Aktiengesellschaft | Temperaturausgleichselement für eine anschlusseinheit |
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1998
- 1998-06-09 DE DE1998126212 patent/DE19826212C1/de not_active Expired - Lifetime
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