DE3236306C2 - Temperaturmeßanordnung für ein in einem Strömungsrohr geführtes Fluid - Google Patents

Abstract

Beispielsweise für Wärmemengenmeßgeräte werden Temperaturmeßanordnungen für das in einem Strömungsrohr (1) geführte Fluid benötigt. Hierbei ragt in das Strömungsrohr (1) eine mit diesem verbundene Tauchhülse, die den einsteckbaren Temperaturmeßeinsatz (7), bestehend aus elektrischem Temperatursensor (10) und Signalkabel (11), beinhaltet. Um eine Manipulation des Meßergebnisses durch Entnahme des Temperaturmeßeinsatzes (7) zu unterbinden, wird dieser mit einer Plombierung versehen. Durch die Erfindung wird das Problem gelöst, den Temperaturmeßeinsatz (7) in seiner Einbaulage zuverlässig zu arretieren und gleichzeitig eine unbefugte Entnahme auszuschließen. Dies geschieht dadurch, daß das Strömungsrohr (1) am Ort der Tauchhülse (8) einen radial zum Strömungsrohr verlaufenden Führungsansatz (2) zur Aufnahme eines Lagesicherungselementes (3) aufweist, das nach Einführen in den Führungsansatz (2) aufgrund des Eingriffs mindestens eines ersten federnden Formschlußelementes (4) nicht mehr zerstörungsfrei entnehmbar ist. Auch zwischen dem Lagesicherungselement (3) und dem Temperaturmeßeinsatz (7) ist mindestens ein zweites federndes Formschlußelement (14) wirksam, das die zerstörungsfreie Entnahme des Temperaturmeßeinsatzes (7) ausschließt.

Description

I können auch solche mit anderen Querschniusformen, seispielsweise mit rechteckigem Querschnitt verwendet «ein.

In dem Fiihrungsansatz 2 befindet sich ein Lagesicherungselement 3, das nach Einführung in den Führungsinsatz 2 aufgrund des Eingriffs eines als Sperrnase 4 ausgebildeten ersten federnden Formschlußelementes in eine als Durchbruch ausgebildete Ausnehmung 5 in der Wandung 6 des Führungsansatzes 2 nicht mehr entnehmbar ist. ohne daß das Lagesicherungselement 3 zumindest teilweise zerstört wird.

Das Lagesicherungselement 3 dient der Lagesicherung eines Meßeinsatzes 7 und soll durch die Wirkung von zwischen dem Lagesicherungselement 3 und dem Meßeinsatz 7 wirksamen zweiten Formschlußelementen nach dem Einbau des Meßeinsatzes dessen Entnahme aus der Einsatzlage zumindest insoweit unmöglich machen, als eine solche Entnahme nicht ohne die Zerstörung oder teilweise Beschädigung der Formschlußelemente bzw. des Meßeinsatzes möglich ist. Aus etwaigen Beschädigungen des LagesicheruKgselemcntcs 3 bzw. des Meßeinsatzes 7 kann dann auf eine vesuchu unbefugte Entnahme des Meßeinsatzes zurückgeschlossen werden.

Der Meßeinsatz 7 befindet sich in einer becherartigen Tauchhülse 8, die aus einem gut wärmeleitenden Werkstoff, vorzugsweise einem korrosionsfestem Metall, besteht und durch eine kreisrunde Öffnung 9 des Mantels des Strömungsrohres 1 in dessen Inneres ragt und beispielsweise durch Verlöten oder Verschweißen mit dem Strömungsrohr 1 verbunden ist. Der Meßeinsatz 7 besteht aus einem elektrischen Temperatursensor 10, insbesondere einem Widerstandsthermometer, dem zugehörigen zweiadrigen Signalkabel 11 sowie einer annähernd flaschenförmigen Ummantelung 12, die in ihrem unteren topfförmigen Teil den Temperatursensor 10 enthält und die in einer halsartigen Verengung 13 an dem unteren Ende des Signalkabels unter Druck anliegt und nach oben hin in Form radial leicht abgespreizter federnder Zurren 14 ausläuft. Als Werkstoff für die dünnwandige Ummantelung 12 kommt beispielsweise ein thermisch gut leitender Kunststoff oder ein elastisches Metall infrage. Die federnden Zungen 14 der Ummantelung 12 des Meßeinsalzes 7 dienen als zweite Formschlußelemente. Sic entfalten ihre Sperrwirkung gegen die unbefugte Entnahme des N'eßeinsatzes 7 in Zusammenwirkung mit dem Lagesicherungsclement 3, das im wesentlichen hohlzylindcrische Form aufweist. Die zylindrische Innenmanielfläche 15 weist auf der Höhe h eine abrupte stufenaivge Verringerung des Innendurchmessers auf, so daß oberhalb der Höhe h eine zylindrische !nnenmantelteiiriäche 16 mit verringertem Innendurchmesser zustande kommt. Die auf der Höhe h damit entstehende radiale Teilfläche 17, die auch als umlaufende Hohlkehle ausgebildet sein kann, dient als Stützfläche für die Enden 18 der abgespreizten Zungen 14 der Ummantelung 12 des Meßeinsatzes 7. Damit ist es im eingesetzten Zustand des Meßeinsatzes 7 völlig unmöglich, diesen aus dem Lagesicherungselcmcnt 3 herauszuziehen, ohne daß Beschädigungen an den Zungen 14 oder am Lagesicherungselcment 3 auftreten.

Das Lagesicherungselement 3 besteht vorzugsweise aus Kunststoff, da dieser Werkstoff preisgünstig und fertigungsfreundli'.-h ist. Die als erstes FormschluUelcment 4 dienende Sp^rrnase kann sich direkt auf dem Außcnmantel des Lagcsichcrungselementes i befinden, wobei die erforderliche K^derwirkung durch die Formund Materialclastizität dieses Elements erreicht wird.

Alternativ kann durch zwei achsparallele im unteren Bereich des Lagesicherungselementes 3 liegende Trennschnilte durch den links liegenden Teil des Lagesicherungselementes 3 zu beiden Seiten der Sperrnase 4 auch eine diese Sperrnase tragende in radialer Richtung bewegliche Federzunge gebildet sein.

Die Ausnehmung 5 ist — wie bereits erwähnt — im Fall des Ausführungsbeispiels als Durchbruch ausgebildet. Dies ist aus fertigungstechnischen Gründen günstiger als eine im Innenmantel des Führungsansatzes 2 angebrachte nicht durchgebrochene Ausnehmung. Allerdings besteht bei der Ausführung der Ausnehmung 5 als Durchbruch an sich die Möglichkeit, durch ein spitzes Werkzeug von außen das Formschlußelemeni 4 radial nach innen zu drücken. Ein vollständiges Herausdrücken der Sperrnase 4 aus dem Durchbruch 5 ist jedoch dadurch ausgeschlossen, daß die Ummantelung 12 auf Höhe des ersten Formschlußelementes 4 se dimensioniert ist. daß sie als im Federweg des als Sperrnase 4 ausgebildeten ersten Formschlußelementes liegender Anschlag wirkt und ein vollständiges ilerausdrücken der sperrhakenartigen Sperrnase 4 aus cem Durchbruch 5 ausschließt. Wenn die Ausnehmung 5 nicht durchbrochen ist, kann auf die Anschlagsfunktion der Ummantelung 12 verzichtet werden.

Die zylindrische Innenmantelteilfläche 16 des Lagesicherungselementes 3 ist im Ausführungsbeispiel bezüglich ihres Durchmessers so dimensioniert, daß der Meßeinsatz 7 gerade noch hindurchgeschoben werden kann.

jo Da die Ummantelung 12 des Meßeinsatzes 7 dünnwandig gehalten werden kann, ist das Signalkabel 11 über die gesamte axiale Länge der zylindrischen Innenmantelteilfläche relativ gut umschlossen, so daß diese Innenmantelteilfläche als Knickschutz für das Signalkabel 11

j5 wirksam wird. In diesem Fall kann der Zusammenbau der Temperaturmeßanordnung so erfolgen, daß zunächst das Lagesicherungselement 3 in den Führungsansatz 2 eingefügt wird und anschließend der Meßeinsatz 7 von oben her durch die durch die zylindrische Innennianielteilfläche 16 gebildete Öffnung in das Lagesicheringsclemcnt 3 soweit eingeschoben wird, bis die Enden 18 der federnden Zungen 14 geringfügig unterhalb der Höhe Λ zu liegen kommen und sich aufspreizen können, so daß sie den oberhalb der Höhe h liegenden verengten Teil des Lagesieherungselemer.ies 3 hintergreifen. Damit ein guter Knickschutz zustande kommt, darf die axiale Lür.ge der verengten Innenmantelteilfläche 16 nicht zu kurz sein.

Durch die Anpassung des Außendurchmessers des

vt Lagesicherungselementes 3 an den Innendurchmesser des Führungsansatzes 2 kommt eine stabile Halterung des Lagesichcrungselemeiites 3 zustande. Diese stabile Halterung des Lagesicherungselementes 3 wird noch dadurch verbessert, daß es mit einem kreisringförmigen konzentrischen Ansa'z oder Kragen 19 versehen ist, der sich nach Einfügen des Lagesicherungselementes 3 in den Führungsansatz 2 an dessen oberer Stirnfläche 20 abstützt.

Um das Lagesich· /ungselemcnt 3 leicht in den Füh-

W) rungsansatz 2 einführen zu können, sind das als Sperrnasc ausgeführte erste Formschlußelement 4 am Lagesicherungselcment 3 sowie die Wandung des Führungsansaizcs 2 mil die Einführung des Lagesicherungselementes begünstigenden Schrägen versehen, so daß im Quer-

bi schnitt jeweils eine leiefi'.c Keüform erreicht wird.

Das Lagesicherungselement 3 ragt nach oben in axialer Richtung aus dem Führungsansatz heraus. Der Umriß des herausragenden Teils ist — wie in F i g. 2 veran-

schaulicht wird — als Sechskant ausgebildet. Damit kann mit Hilfe eines Schraubenschlüssel«; — wenn eine legitime Entnahme des Meßeinsatzes erforderlich ist — ein derartiges Drehmoment auf das Lagesichcrungselement 3 ausgeübt werden, daß das als Sperrnase 4 ausge- *> bildete erste Formschlußelcment abgeschert wird und damit die Entnahme des Lagesicherungselementes 3 und des Meßeinsatzes 7 ermöglicht ist.

Das zur vorliegenden Temperaturmeßanordnung gehörende Strömungsmeßrohr kann als Fitting, d. h. als Rohrverbindungsstück ausgebildet sein, das in axialer Richtung mit Rohrverbindungselementen, beispielsweise Flanschen ausgerüstet ist und somit leicht in das /u einem Heizungssystem gehörige Strömungsrohrsystem einsetzbar ist. ι ■>

Zur Vermeidung von Mcßungenauigkeiten durch Wärmeverluste kann das Strömungsrohr 1 sowie der Führungsansatz 2 durch einen umgreifenden Isoliermnnlal It fi'ir· /lick tKiirmlcntin lc/tl·* ttstn umc^Klnii *>ii t>nn

Dies ist in Fig. I für die linke Hälfte der Temperaturmeßanordnung angedeutet.

Es ist darauf hinzuweisen, daß es gleichgültig ist, ob das erste Formschlußelemcnt 4 am Lagesichcrungsclcment 3 oder am Führungsansat/. 2 angebracht ist. Wesentlich ist lediglich, daß eine zerstörungsfrei nicht mehr >s lösbare Formschlußverbindung zwischen Formschlußelement 3 und Führungsansatz 2 zustande kommt.-Dies gilt in gleicher Weise für die formschlüssigc Verbindung zwischen Lagesicherungselement 3 und Meßeinsatz 7. Aus diesem Grunde ist auch die flaschcnförmige Ummantelung 12 des Meßcinsatzes 7 zumindest teilweise verzichtbar. Es würde beispielsweise auch genügen, wenn die Ummantelung 12 des Meßeinsatzes 7 lediglich aus dem oberhalb des offenen Endes der Tauchhülse 8 gelegenen Teil in F i g. 1 besteht. ji

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Claims (7)

Patentansprüche:

1. Temperaturmeßanordnung für ein in einem Strömungsrohr geführtes Fluid, mit einer ins Strömungsrohr ragenden und mit diesem verbundenen, den einsteckbaren Meßeinsatz, bestehend aus elektrischem Temperatursensor und Signalkabel, beinhaltenden Tauchhülse sowie mit einer Sicherungseinrichtung, die bei einer unbefugten Entnahme des Meßeinsatzes zerstört wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Strömungsrohr (1) am Ort der Tauchhülse (8) einen radial zum Strömungsrohr verlaufenden Führungsansatz (2) zur Aufnahme eines Lagesicherungselementes (3) aufweist, das nach Einführen in den Führungsansatz (2) aufgrund des Eingriffs mindestens eines ersten federnden Formschlußelementes (4) nicht mehr zerstörungsfrei entnehmbar ist und das auch zwischen dem Lagesicherungselenent (3) und dem Meßeinsatz (7) mindestens ein zweites federndes Formschlußelement (14) wirksam ist, das die zerstörungsfreie Entnahme des Meßeinsatzes (7) ausschließt.

2. Temperaturmeßanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Führungsansatz (2) im wesentlichen topfförmig ausgeführt ist, wobei die innere Mantelfläche des P Uhrungsansatzes (2) zumindest eine Ausnehmung (5) aufweist, in die als erstes Formschlußelement (4) ein Formschlußelement am Lagesicherungselement (3) sperrhakenartig eingreift.

3. Temperaturmeßanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzebnnet, daß das Lagesicherungselement (3) im wesentlichen hohlzylindrisch ausgebildet und in den Führu.igsansatz (2) einschiebbar ist und an dem dem Strömungsrohr (1) abgewandten Ende eine abrupte Verringerung des Innendurchmessers (16) aufweist, an deren radialer Teilfläche (17) sich als zweite Formschlußelemenle in radialer Richtung federnde Zungen (14) des Meßeinsatzes (7) endseitig abstützen.

4. Temperaturmeßanordnung nach Anspruch 3. dadurch gekennzeichnet, daß die Zungen (14) des Meßeinsatzes (7) durch Spreizung von Teilen des freien Endes des Meßeinsatzes (7) gebildet sind.

5. Temperaturmeßanordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung (5) des Führungsansatzes (2) als Durchbruch ausgebildet ist und daß der Federweg des ersten Formschlußelementes (4) in Richtung zur Achse des Lagesicherungselementes (3) hin durch die äußeren Abmessungen des Meßeinsatzes (7) derart begrenzt ist, daß bei eingeführtem Meßeinsatz (7) dieser als Anschlag wirkt und eine Lösung der Verbindung zwischen dem ersten Formschlußelement (4) und Durchbruch (5) ausschließt.

6. Temperaturmeßanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Lagesicherungselcmcnt (3) als Kunststoffteil ausgebildet ist.

7.Temperaturmeßiinordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Lagesicherungseleincnt (3) aus dem Fühlungsansatz (2) in axialer Richtung hcrausragt und daß der Umriß des herausragenden Teils als .Sechskant ausgebildet ist (Fi g. 2).

Die Erfindung betrifft eine Temperaturmeßanordnung für ein in einem Strömungsrohr geführtes Fluid, mit einer ins Strömungsrohr ragenden und mit diesem verbundenen, den einsteckbaren Meßeinsatz, bestehend aus elektrischem Temperatursensor und Signalkabel, beinhaltenden Tauchhülse, sowie mit einer Sicherungseinrichlung, die bei einer unbefugten Entnahme des Meßeinsatzes zerstört wird.

Derartige Temperaturmeßanordnungen Pnden beispielswcise bei Wärmemengenmessern von Heizanlagen Verwendung, wobei die zu erfassende verbrauchte Wärmemenge als das zeitliche Integral des Produktes aus der Vorlauf-Rücklauf-Tempcraturdifferenz und der Strömungsgeschwindigkeit gewonnen wird. Hierbei ist π es erforderlich, die Vorlauftcmperatur und die Rücklauftemperalur zu erfassen. Zur Temperaturerfassung werden üblicherweise elektrische Widerstandsthermometer als Meßeinsatz verwendet, die in einer in das Fluid eintauchenden Tauchhülse angebracht sind. Die Tauchhülse selbst ist in einem als Fitting bezeichneten Rohrverbindungsstück angeordnet, das in der Vorlaufleitung bzw. Rücklaufleitung eingefügt ist. Um eine exakte Wärmeverbrauchsmessung zu gewährleisten und Manipulationen des Meßergebnisses auszuschließen, ist üblicherweise eine Sicherheitseinrichtung vorgesehen, die eine Plombierung des Meßeinsatzes ermöglicht. Eine unbefugie Ertaahme des Meßeinsatzes wird damit durch Zerstörung der Plombierung kenntlich gemacht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Tem-JO peraturmeßeinrichtung der eingangs genannten Art anzugeben, die einerseits eine exakte Halterung des Meßeinsatzes gewährleistet und andererseits die Aufgabe der Plombierung, nämlich die Verhinderung einer unbefugten Entnahme des Meßeinsatzes, in einfacher Weise j5 übernimmt.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Strömungsrohr am Ort der Tauchhülse einen radial zum Strömungsrohr verlaufenden Führungsansatz zur Aufnahme eines Lagcsieherungselemeiites aufweist, das nach Einführen in den Führungsansatz aufgrund des Eingriffs mindestens eines ersten federnden Formschlußelementes nicht mehr zerstörungsfrei entnehmbar ist und daß auch zwischen dem Lagesichcrungselcment und dem Meßeinsatz mindestens ein zweites federndes Formschlußelement wirksam ist, das die zerstörungsfreie Entnahme des Meßeinsatzes ausschließt.

Durch die Formschlußelcmente wird eine zuverlässige Lagesicherung des Meßeinsatzes gewährleistet. Darüber hinaus ist aus einer Zerstörung der Formschlußclemenle der Rückschluß auf eine versuchte unbefugte Entnahme des Meßcinsatzcs ermöglicht.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines in den Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Dabei zeigt:

F i g. I die erfindungsgemäßc Meßanordnung in Form eines Querschnittes senkrecht zur Achse des Strömungsrohrcs und

I·' i g. 2 die Meßanordnung in Form einer Draufsicht. In Fig. 1 ist ein Querschnitt durch die Temperaturmeßanordnung senkrecht /ur Achse des Strömungsrohres I dargestellt, wobei von dem Strömungsrohr I aus h^r) Gründen der Einfnchheit nur die obere Hälfte dargestellt ist. Das Strömungsrohr 1 besitzt nach oben hin einen Führungsansatz 2. der vorzugsweise topfförmig gestaltet ist. Anstelle des kreisrunden Strömungsrohrcs