DE9219176U1 - Sensorkühlfläche für Kaltfinger von Gaskältemaschinen - Google Patents
Sensorkühlfläche für Kaltfinger von GaskältemaschinenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft die Befestigung einer Sensorkühlfläche, die insbesondere bei Kaltfingern von
Gaskältemaschinen Anwendung findet.
Bei einigen Gaskältemaschinen, insbesondere vom Typ Split-Stirling, ist der Kaltfinger als zylindrisches
Rohr mit Boden gestaltet. Diese Form ist der vorwiegenden Anwendung in Verbindung mit der
Kühlung von Infrarot-Sensoren angepaßt. Dabei wird der Kaltfinger in eine Aussparung des Vakuumisolationsgefäßes
eingesteckt. Da der Spalt zwischen Vakuumisolationsgefäß und Kaltfinger aus thermodynamischen Gründen klein sein muß, hat der Kaltfinger über seine gesamte Länge nahezu
einen gleichen Durchmesser. Für alle anderen Anwendungen dieser Gaskältemaschinen ist die vorhandene
Kühlfläche in der Regel zu klein. Eine Vergrößerung dieser Fläche erfordert die Anbringung
einer zusätzlichen Sensorkühlfläche am serienmäßigen Kaltfinger. Aufgrund der Gestaltung für den
oben genannten Anwendungsfall ist dafür keine spezielle Möglichkeit vorgesehen.
Bekannt sind Sensorkühlflächen, die fest mit dem Kaltfinger verbunden (z.B. verlötet) sind. Diese
haben einen guten Wärmekontakt zum Kaltfinger bei gleichmäßiger Wärmeabfuhr. Mechanische
Schwingbelastungen führen nicht zum Lösen der Verbindung. Der Nachteil dieser Sensorkühlflächen
besteht darin, daß beim Wechseln des zu kühlenden Anwenderobjetes oder des Kaltfingers das Anwenderobjekt
mit seinen elektrischen Zuleitungen auf der Sensorkühlfläche neu kontaktiert werden
muß. Dieser Vorgang ist sehr zeitaufwendig. Ein für den Service günstiger modularer Aufbau ist nicht
möglich.
Bei getrennter Sensorfläche ist es üblich, diese mit einer Schraube, wie bei einem Stellring, am Kaltfinger
zu befestigen. Die Schraube übt eine einseitige punktförmige Kraft auf den Kaltfinger aus. Das
bedeutet eine Asymmetrie für die Wärmeübertragung und damit die Temperaturverteilung auf der
Sensorkühlfläche. Außerdem kann es bei Refrigeratoren mit hin- und herbewegtem Verdränger durch
die punktförmige Kraft zu einer Verformung des dünnen Hüllrohres des Kaltfingers und somit zu einer
Behinderung der Verdrängerbewegung kommen.
Eine weitere Variante zur Befestigung der Sensorkühlfläche besteht darin, daß sich an der Unterseite
der Sensorkühlfläche ein geschlitzter Körper mit einer Bohrung für den Kaltfinger befindet, der durch
eine Schraube so verformt wird, daß sich der Schlitz verengt und eine Klemmverbindung am Umfang
des Kaltfingers entsteht. Der Nachteil dieser einfachen Verbindung ist die radial unsymmetrische
Gestaltung der Klemmverbindung. Die Folge sind Temperaturdiffernzen auf der Sensorkühlfläche.
Eine ganz einfache Verbindung zwischen Sensorkühlfläche und Kaltfinger ist das Ankleben mit Fett.
Diese Art verbessert den Wärmekontakt, ist aber nicht sicher bei Schwingbelastungen.
Aufgabe der Erfindung ist es, die Sensorkühlfläche so an einem Kaltfinger kleineren Durchmessers zu
befestigen, daß eine bei Vibrationsbelastung sichere, wieder lösbare Verbindung entsteht, die einen
guten Wärmekontakt zwischen Kaltfinger und Sensorkühlfläche und eine gleichmäßige Temperaturverteilung
auf der gesamten Sensorfläche sichert.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die Merkmale der Schutzansprüche gelöst, indem die Sensorkühlfläche
an der dem Kaltfinger zugekehrten Seite einen hohlzylindrischen Ansatz besitzt und mit
kreisförmigen, kraftschlüssigen Verbindungselementen am Kaltfinger befestigt ist.
Durch die radialsymmetrische Gestaltung der Bauteile wird eine gleichmäßige Wärmeabfuhr von der
Sensorkühlfläche zum Kaltfinger erreicht. Die Klemmverbindung wirkt auf dem gesamten Umfang
des Kaltfingers und garantiert somit eine große Wärmeübertragungsfläche bei gutem Wärmekontakt
infolge der Anpreßkraft. Durch diese Anpreßkraft wird gleichzeitig eine Vorspannung in der Klemmverbindung
erzeugt, die ein Lösen durch Schwingbelastungen verhindert.
An folgenden Ausführungsbeispielen soll die Erfindung näher erläutert werden:
Fig. 1 zeigt einen Kaltfinger 4 einer Gaskältemaschine mit der erfindungsgemäßen Sensorkühlfläche
1, die an der Unterseite einen hohlzylinderförmigen Ansatz 5 hat. In der Bohrung des hohlzylinderförmigen
Ansatzes 5 ist Gewinde angebracht. In dieses Gewinde ist das Gewindestück 8 eingeschraubt.
Das Gewindestück 8 hat eine konische Bohrung, in der sich der konisch ausgebildete
Klemmring 2 befindet. Beim Einschrauben des Gewindestückes 8 wird die Sensorkühlfläche 1 an die
Stirnfläche des Kaltfingers 4 herangezogen und der Klemmring 2 wird durch die Krafteinleitung über
die konischen Flächen an den Umfang des Kaltfingers 4 angepreßt.
Fig. 2 zeigt eine Variante, bei der im hohlzylinderförmigen Ansatz 5 eine konische Bohrung angebracht
ist. Der Klemmring 2 wird mit einer Überwurfmutter 3 an den Kaltfinger 4 gepreßt.
Fig. 3 zeigt, wie die kraftschlüssige Verbindung zwischen Kaltfinger 4 und Sensorkühlfläche 1 mit
einem federnden Ring 7 hergestellt wird. Zu diesem Zweck ist im hohlzylinderförmigen Ansatz 5 eine
Ringnut 6 angebracht. Außerdem ist in diesem Beispiel dargestellt, wie die Dicke der Sensorkühlfläche
1 zum zylinderförmigen Ansatz 5 hin kontinuierlich zunimmt.
Zur Verbesserung des Wärmeübergangs zwischen Kaltfinger 4 und Anwenderkühlfläche 1 kann ein
Kontaktmittel, vorzugsweise Fett, eingesetzt werden.
Claims (7)
1. Sensorkühlfläche für Kaltfinger von Gaskältemaschinen, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensorkühlfläche
(1) an der dem Kaltfinger (4) zugekehrten Seite einen hohlzylinderförigen Ansatz (5) besitzt
und durch kreisförmige, kraftschlüssige Verbindungselemente am Kaltfinger (4) befestigt ist.
2. Sensorkühlfläche nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensorkühlfläche (1) mittels
eines außen konisch ausgebildeten Klemmringes (2) und einer Gewindemutter (3, 8) mit dem Kaltfinger
(4) verbunden ist.
3. Sensorkühlfläche nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenbohrung des
hohlzylinderförmigen Ansatzes (5) konisch ausgebildet ist und mittels einer Überwurfmutter (3) die
Befestigung der Sensorkühlfläche (1) am Kaltfinger (4) erfolgt.
4. Sensorkühlfläche nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der hohlzylinderförmige
Ansatz (5) Innengewinde und das dazu korrespondierende Gewindestück (8) Außengewinde und einen
Innenkonus besitzt.
5. Sensorkühlfläche nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der hohlzylinderförmige Ansatz
(5) innen eine Ringnut (6) besitzt und die kraftschlüssige Verbindung mit dem Kaltfinger (4) durch
einen federnden Ring (7) erfolgt.
6. Sensorkühlfläche nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der Anwenderkühlfläche
(1) zum hohlzylinderförmigen Ansatz (5) hin kontinuierlich zunimmt.
7. Sensorkühlfläche nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den einzelnen
Teilen ein Kontaktmittel, vorzugsweise Fett, eingesetzt wird.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE9219176U DE9219176U1 (de) | 1992-11-12 | 1992-11-12 | Sensorkühlfläche für Kaltfinger von Gaskältemaschinen |
Applications Claiming Priority (2)
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Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE9219176U1 true DE9219176U1 (de) | 1999-01-07 |
Family
ID=25920369
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE9219176U Expired - Lifetime DE9219176U1 (de) | 1992-11-12 | 1992-11-12 | Sensorkühlfläche für Kaltfinger von Gaskältemaschinen |
Country Status (1)
Country | Link |
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DE (1) | DE9219176U1 (de) |
-
1992
- 1992-11-12 DE DE9219176U patent/DE9219176U1/de not_active Expired - Lifetime
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