DE10117731C1

DE10117731C1 - Befestigungselement zur Fixierung von Betriebsparamenter sensierenden Anbaukomponenten an Anschlussstellen im Leitungssystem sowie dessen Verwendung

Info

Publication number: DE10117731C1
Application number: DE10117731A
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Rehmann; Gerhard Hueftle; Walter Schieferle; Thomas Kurzweil; Stefan Fischbach; Bernd Kuenzl; Stefan Timmermann
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2001-04-09
Filing date: 2001-04-09
Publication date: 2003-01-23
Anticipated expiration: 2021-04-10
Also published as: JP2003004542A; US20030025325A1

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Befestigungselement zur Fixierung von Betriebsparametern sensierende Anbaukomponenten (5) an Anbaustellen (7). Die Anbaukomponente (5) durchsetzt eine Wandung (4) eines Bauteiles (2) zum Teil. Das Befestigungselement (12) ist an der Anbaukomponente (5) diese, teilweise umschließend, aufgenommen. DOLLAR A Die Erfindung bezieht sich auf die Verwendung eines Befestigungselementes zur Montage eines Temperaturfühlers an einem Rohrabschnitt.

Description

Um Temperaturen strömender Medien in Leitungssystemen zu erfassen oder die Strö mungsgeschwindigkeit dieser Medien zu ermitteln, werden entsprechende Meßfühler an Anschlußstellen im Leitungssystem aufgenommen. Die Meßfühler können dazu in eigens dafür in der Leitungswandung ausgeführte Gewindesockel eingeschraubt werden und ragen mit ihrem freien Ende in den Leitungsquerschnitt des Leitungssystems hinein. Daneben können Betriebsparameter sensierende aufnehmende Sensoren auch an planverlaufenden Wandungen von Bauteilen und Apparaten aufgenommen sein.

Stand der Technik

Aus US 5,538,439 ist ein zweiteiliger Meßfühler bekannt. Der Meßfühler umfaßt einen mit einem Außengewinde versehenen Sockel, der an einem dem Meßteil des Meßfühlers zu gewandten Teil eine Ringnut enthält. Am Meßteil des zweiteilig konfigurierten Meßfühlers ist ein Überwurfring aufgenommen, dessen hakenförmig nach innen gebogene Enden in der Ringnut des Sockels des zweiteiligen Meßfühlers eingreifen und den Meßteil am in eine Wandung eingeschraubten Sockel verrasten.

Zur Montage des aus US 5,538,439 bekannten Meßfühlers in der Wandung von Rohren ist zunächst der Sockelteil in der Wandung zu verschrauben; danach wird der Meßteil des zweiteiligen Meßfühlers in einer Bohrung des Sockels eingeschoben und der Überwurfring mit seinem hakenförmigen Bereich in der Ringnut verrastet.

Diese Lösung erfordert eine Ausführung eines Innengewindes am Rohrleitungsteil, eines Außengewindes am Sockelteil des zweiteilig ausgebildeten Meßfühlers sowie das Vorse hen eines Überwurfringes, der beiden Komponenten des Meßfühlers zueinander fixiert. In fertigungstechnischer Hinsicht ist die Schraubverbindung aufwendig herzustellen, hin sichtlich der Montage des Meßfühlers erscheint eine einhändig durchzuführende Montage schwierig.

US 4,037,859 bezieht sich auf eine U-förmig ausgebildete Rohrklammer. Zwei gebogene Arme sind an einem Gelenk miteinander verbunden. Die gebogenen Arme werden an ihren Außenseiten über einen Federbügel gegeneinander vorgespannt. Der Federbügel ist an Verbindungsstellen jeweils mit der Außenseite der gebogenen Arme verbunden. Beim Auf stecken der Rohrklammer auf ein Rohr werden die Innenseiten der gebogenen Arme durch den Federbügel in Anlage an der Mantelfläche zweier miteinander zu verbindender Rohr flansche gehalten.

DE 24 14 821 A bezieht sich auf eine Kupplung. Die Kupplung umfaßt zwei Teile, die ineinandergreifende Dichtmittel sowie Flansche aufweisen. Die Flansche kommen benach bart zueinander zu liegen, wenn die Dichtmittel ineinandergreifen. Mittels einer federnden Klammer, die an den Flanschen angreift, werden diese zusammengehalten.

Andere Lösungsmöglichkeiten sind durch die Verwendung eines Querklipps an der Anbau stelle des Meßfühlers am Leitungssystem oder an einer anderweitigen Baukomponente gegeben.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Nachteile des Standes der Technik zu überwinden. Die Lösung der Aufgabe erfolgt mit der Merkmalskombination gemäß dem kennzeichenden Teil des Patentanspruchs 1.

Vorteile der Erfindung

Die Vorteile der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Lösung sind vor allem darin zu erblic ken, daß das Befestigungselement nunmehr verliersicher an der an einer Anbaustelle zu montierenden Baukomponente, sei es ein Rohrflansch, seien es ein ebenes Bauteil, aufge nommen ist und eine einhändige Montage möglich ist. Mit der erfindungsgemäß vorge schlagenen Integration des Befestigungselementes z. B. an einem Temperaturfühler, kann dessen Montage einerseits besonders einfach und andererseits besonders kostengünstig vorgenommen werden.

Das Befestigungselement kann je nach Anwendungszweck als Blechstanzteil gefertigt wer den, welches die Anbaukomponente mit zwei freien Schenkeln in radiale Richtung um schließt und sich in axiale Richtung in bezug auf die Anbaukomponente erstreckende fe dernde Vorsprünge umfaßt. Mittels der federnden Vorsprünge des Befestigungselementes läßt sich eine bündige Anlage eines Temperaturfühlers, um ein Beispiel zu nennen, an einer Sockelanlagefläche erzielen, der zur Erleichterung der durch Aufschieben erfolgenden Montage mit einer Fase versehen werden kann.

Durch die Fertigungsmöglichkeit des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Befestigungsele mentes als Blechstanzteil oder als Kunststoffspritzgußteil besteht durch Auswahl be stimmter Materialdicken und bestimmter Materalien ein weites Spektrum von Ausle gungsmöglichkeiten unter spezifischer Berücksichtigung des Einsatzzweckes.

Anstelle einer Fase im Aufschiebebereich der Anbaukomponente, an deren Anschlagfläche die Betriebsparameter wie z. B. Temperatur und Strömungsgeschwindigkeit sensierende oder Strömungsmedium-Zusammensetzungen messende Anbaukomponente zu befestigen sind, kann eine die Montage erleichternde Anschrägung ebenso gut am Befestigungsele ment d. h. an seinen federnden Vorsprüngen ausgebildet werden.

Durch die Fase am Aufschiebebereich bzw. die Anschrägung an den federnden Vorsprün gen des Befestigungselementes kann in axiale Richtung ein Toleranzausgleich erfolgen, so daß eine sichere Anlage der Anbaukomponente an der Anschlagfläche eines Sockels der Anbaustelle gewährleistet werden kann. Eine Entriegelung des Befestigungselementes, welches zwei in vertikale Richtung verlaufende Arretierungsabschnitte, mit denen es an der Betriebsparameter sensierenden Anbaukomponente fixiert ist, aufweist, ist ohne Einsatz eines Werkzeuges nicht möglich.

In fertigungstechnisch günstiger Weise können Gewindeschneidevorgänge entfallen; die Fixierung der Anbaukomponente an der Anbaustelle kann werkzeuglos erfolgen, während eine Lösung der Verriegelung zwischen der Betriebsparameter sensierenden Anbaukompo nente wie z. B. eines Temperaturfühlers und der Anbaustelle werkzeuglos nicht möglich ist. Anspruch 8 löst die Aufgabe hinsichtlich der Verwendung.

Zeichnung

Anhand der Zeichnung wird die Erfindung nachstehend eingehender erläutert.

Es zeigt:

Fig. 1 eine Vorderansicht eines mittels eines erfindungsgemäß konfigurierten Be festigungselementes an einer Anbaustelle aufgenommenen Meßfühlers,

Fig. 2 eine Draufsicht auf den an der Anbaustelle aufgenommenen Meßfühler ge mäß Fig. 1 und

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht des in eine Leitung hineinragenden Meßfühlers gemäß Fig. 1.

Ausführungsvarianten

Der Darstellung gemäß Fig. 1 ist die Vorderansicht eines mittels eines erfindungsgemä ßen Befestigungselementes an einer Anbaustelle aufgenommenen Meßfühlers zu entneh men.

An einem Flansch 1, der mit zwei Flanschbohrungen 27 versehen ist, erstreckt sich gemäß der Darstellung in Fig. 1 ein senkrecht zur Zeichenebene der Fig. 1 verlaufender Rohr abschnitt 2. Der Rohrabschnitt 2 begrenzt mit seiner Innenwandung 4 einen Strömungs querschnitt 3, der von einem strömenden Medium, sei es ein Gas oder eine Flüssigkeit durchströmt wird. Mittels einer Anbaukomponente 5 wie z. B. eines Temperaturfühlers oder eines Fühlers, welcher die Strömungsgeschwindigkeit des den Strömungsquerschnitt 3 durchströmenden Fluides mißt oder andere Parameter aufnimmt, lassen sich diese Para meter erfassen. Dazu durchsetzt eine Fühlerspitze 6 der Anbaukomponente 5 die Wandung des Rohrabschnittes 2 und ragt in den freien Strömungsqueschnitt 3 des Rohrabschnittes 2 hinein. An der Außenfläche des Rohrabschnittes 2 ist eine Anbaustelle 7 ausgebildet.

Die Anbaustelle 7 umfaßt einen turmartig konfigurierten Sockel 8, an dem eine ringförmi ge Bundfläche 9 ausgebildet ist. Die Bundfläche 9 kann ihrerseits mit einer Fase 10 verse hen sein, an deren Stirnfläche eine Anlagefläche 11 für ein Befestigungselement 12 ausge bildet ist. Am Befestigungselement 12, welches in der Darstellung gemäß Fig. 1 als ein in die Anbaukomponente 5 integriertes Blechstanzteil ausgebildet sein kann, sind an der dem Bund 9 zugewandten Seite einander gegenüberliegende Federvorsprünge 13 ausgebildet. Die Federvorsprünge 13 umfassen einen Absatz 14, der den Bund 9 der Anbaustelle 10 an der der Anlagefläche 11 abgewandten Seite umgreift. Durch das Hintergreifen der Feder vorsprünge 13 des Befestigungselementes 12 lassen sich axiale Toleranzen am Befesti gungselement 12 bzw. an der Anlagefläche 11 ausgleichen, so daß stets ein bündiges An liegen der Anbaukomponente 5 an der Anlagefläche 11 des Bundes 9 gewährleistet ist.

Die am Bund 9 ausgebildete Fase 10 wird bevorzugt als eine 60°-Fase ausgebildet; es las sen sich aber auch andere Fasenwinkel wie z. B. einen Fasenwinkel von 45° ausbilden. Die freien Enden 15 der Federvorsprünge 13 des Befestigungselementes 12 sind der äußeren Mantelfläche des Rohrabschnittes 2 zugewandt. In der Vorderansicht gemäß der Darstel lung in Fig. 1 ist eine Anschlagfläche 16 erkennbar, welche am Befestigungselement 12 um 90° abgewinkelt ausgebildet ist.

Mit Bezugszeichen 29 sind Arretierungsabschnitte identifiziert, mit welchen das Befesti gungselement 12 an der Anbaukomponente 5 fixiert ist. Die Arretierungsabschnitte 29 des Befestigungselementes 12 können z. B. vom rohrförmigen Abschnitt 18 der Anbaukompo nente umschlossen und so mit der Anbaukomponente 5 verbunden sein. Im oberen Bereich 17 der Anbaukomponente 5 können Rastnasen vorgesehen sein, mit denen ein Anschluß stecker einer elektrischen Verbindung mit der Anbaukomponente 5 verbunden und verra stet werden kann.

Der Darstellung gemäß Fig. 2 ist eine Draufsicht auf die an der Anbaustelle des Rohrab schnittes aufgenommene Anbaukomponente entnehmbar.

Gemäß der Darstellung in Fig. 2 umschließt das Befestigungselement 12, welches als Blechstanzteil, als Halteklipp oder als Kunststoffspritzgießbauteil beschaffen sein kann, die Anbaukomponente 5 an deren Umfang teilweise. Dazu sind am Befestigungselement 12 einander gegenüberliegende Schenkel 19 bzw. 20 ausgebildet, deren freie Enden am Um fang der Anbaukomponente 5 eine Öffnung 21 begrenzen. In der Draufsicht gemäß Fig. 2 sind die in den rohrförmigen Abschnitt 18 der Anbaukomponente 5 integrierten Arretie rungsabschnitte 29 des Befestigungselementes 12 nicht sichtbar. Oberhalb des Befesti gungselementes 12 sind in Fig. 2 Rastnasen 22 im oberen Bereich 17 der Anbaukompo nente 5 erkennbar, an welchen ein Stecker eines Verbindungskabels für die Anbaukompo nente 5, sei es ein Temperatur-, ein Strömungs- oder andere Betriebsparameter sensieren der Fühler mit der Auswerteeinheit verbindbar ist.

Die Anschlagfläche 16 erstreckt sich in der Draufsicht auf den Rohrabschnitt 2 gemäß der Darstellung in Fig. 2 senkrecht zur Zeichenebene. Der Rohrabschnitt 2, der am Flansch 1 ausgebildet ist, umfaßt eine Anschlußfase 28 für einen flexibel ausgebildeten Leitungsab schnitt oder andere Leitungselemente, die an dem dem Flansch 1 gegenüberliegenden Ende des Rohrabschnittes 2 aufgenommen werden können.

Die der Anschlagfläche 16 abgewandten Enden des ersten Schenkels 19 bzw. des zweiten Schenkels 20 sichern das Befestigungselement 12, welches an der Anbaukomponente 5 aufgenommen ist gegen eine Bewegung in radiale Richtung bezogen auf die Anbaukompo nente 5. Dadurch ist eine Entriegelung der Verbindung zwischen Anbaukomponente 5 und vom Befestigungselement 12 überdeckter Anbaustelle 7 des Rohrabschnittes 2 ohne Ein satz eines Werkzeugs nicht möglich.

Fig. 3 zeigt eine perspektivische Ansicht eines in einem freien Strömungsquerschnitt ei nes Rohrabschnittes hineinragenden Temperaturmeßfühlers.

Aus der Darstellung gemäß Fig. 2 sind in Fortsetzung der Federvorsprünge 13 die Arretie rungsabschnitte 29 erkennbar, welches vom rohrförmigen Abschnitt 18 der Anbaukompo nente 5 überdeckt und daher damit mit dieser verbunden sind. Im oberen Bereich des Rohr abschnittes 18 ist ein Paar Rastnasen 22 ausgebildet, die an einer Aufnahmeöffnung 26 ausgebildet sind. An den Rastnasen 22 läßt sich ein Steckerelement verrasten, mit welchem die von einem Temperaturmeßfühler aufgenommenen Daten und Signale der Weiterverar beitung zugeführt werden können. Die in den Fig. 2 und 3 mit dem Bezugszeichen 22 bezeichneten Rastnasen können - obwohl mit gemeinsamen Bezugszeichen 22 versehen - duchaus auch unterschiedliche Rastnasen sein, die sich von der Aufnahmeöffnung 26 in radiale Richtung erstrecken. Die Rastnasen können an der Aufnahmeöffnung 26 auch ein ander gegenüberliegend ausgeführt sein oder um 90° zueinander versetzt an Umfang der Aufnahmeöffnung 26 ausgebildet werden. Auch deren Erstreckung in vertikale Richtung nach oben ist möglich. Im Inneren des Steges der Aufnahmeöffnung 26 können ebenso als Verrastungsöffnungen dienende Ausnehmungen ausgebildet werden, die als Schnappver schlüsse für ein aufsteckbares Steckerelement dienen.

Die sich in Richtung auf die Mantelfläche des Rohrabschnittes 2 des Flansches 1 erstrec kenden Federvorsprünge 13 können an ihren unteren freien Enden 15 einen Schlitz 23, welcher die freien Enden 15 der Federvorsprünge 13 in eine Federzunge 24 und eine Fe derzunge 25 unterteilt, umfassen. Beim Aufschieben der Anbaukomponente 5 auf den mit einer Fase 10 versehenen Bund 9 und des turmartigen Sockels 8 werden die freien Enden 15 der Federvorsprünge 13 aufgeweitet, so daß ein Einführen des der Fühlerspitze 6 der Anbaukomponente 5 durch die Wandung 4 des Rohrabschnittes 2 in deren freien Strö mungsquerschnitt 3 erfolgen kann. Daneben ist es möglich, die Aufweitungsschräge auch an den Federvorsprüngen 13 des Befestigungselementes 12 auszubilden. Die Anschlagflä che 16 des Befestigungselementes 12 sowie die den Umfang der Anbaukomponente 5 teil weise umschließenden Schenkel 19 bzw. 20 verhindern in Relativbewegung der Anbau komponenten in bezug auf die Anbaustelle 7 am turmartigen Sockel 8 des Rohrabschnittes 2.

Durch die in fertigungstechnischer Hinsicht vorteilhaft ausgestaltete Befestigungsmöglich keit einer Anbaukomponente 5 mittels eines in diese integrierten Befestigungselementes 12 läßt sich insbesondere eine werkzeuglose Einhandmontage eines Temperaturfühlers an einem turmartigen Sockel 8 einer Anbaustelle 7 an einem Rohrabschnitt 2 erzielen. Die Federvorsprünge 13, die sich in Richtung auf die äußere Mantelfläche des Rohrabschnittes 2 erstrecken, halten die Anbaukomponente 5 in axiale Richtung gesehen unter Vorspan nung, so daß deren bündige Anlage an der Anlagefläche 11 (vergleiche Darstellung Fig. 1) des Bundes 9 der Anbaustelle 7 dauerhaft gewährleistet ist. Durch Auslegungsparameter hinsichtlich von Materalauswahl bzw. Wandstärke des Befestigungselementes 12 kann unterschiedlich aufzubringenden Befestigungskräften Rechnung getragen werden.

Bezugszeichenliste

1

Flansch

2

Rohrabschnitt

3

Strömungsquerschnitt

4

Innenwandung

5

Anbaukomponente

6

Fühlerspitze

7

Anbaustelle

8

Sockel

9

Bund

10

Fase

11

Anlagefläche

12

Befestigungselement

13

Federvorsprünge

14

Absatz

15

Freies Ende

16

Anlagefläche

17

Oberer Bereich

18

Rohrförmiger Abschnitt

19

Erster Schenkel

20

Zweiter Schenkel

21

Öffnung

22

Rastnasenpaar

23

Schlitz

24

Federzunge

25

Federzunge

26

Aufnahmeöffnung

27

Flanschbohrung

28

Anschlußfase Rohrabschnitt

29

Arretierungsabschnitt Befestigungselement

Claims

1. Befestigungselement zur Fixierung von Betriebsparameter sensierenden Anbau komponenten (5) an Anbaustellen (7), wobei die Anbaukomponente (5) eine Wan dung (4) eines Bauteiles (2) zum Teil durchsetzt und das Befestigungselement (12) an der Anbaukomponente (5) diese teilweise umschließt, dadurch gekennzeichnet, daß das Befestigungselement (12) die Anbaukomponente (5) hufeisenförmig umge bende Schenkel (19, 20) aufweist, deren freie Enden am Umfang der Anbaukompo nente (5) eine Öffnung (21) begrenzen und am Befestigungselement (12) Federvor sprünge (13) Anschrägungen aufweisen, die ein Aufweiten der Federvorsprünge (13) bei seitlicher Montage des Befestigungselementes (12) an einer Anlagefläche (11) eines Bundes (9) der Anbaustelle (7) bewirken.

2. Befestigungselement gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich Feder vorsprünge (13) in axiale Richtung zur Anbaustelle (7) erstrecken.

3. Befestigungselement gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß an der An baustelle (7) des Befestigungselementes (12) eine umlaufende Fase (10) ausgeführt ist, welche die Federvorsprünge (13) bei der Montage der Anbaukomponente (5) aufweitet.

4. Befestigungselement gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Fase (10) bevorzugt als 60°-Fase ausgebildet ist.

5. Befestigungselement gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es als Blech stanzteil beschaffen ist.

6. Befestigungselement gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es als Kunststoffspritzgießteil ausgebildet ist.

7. Befestigungselement gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es als Halte klipp beschaffen ist.

8. Verwendung eines Befestigungselementes gemäß einem oder mehrerer der Ansprü che 1 bis 7 zur Montage eines Temperaturfühlers an einem Rohrabschnitt (2).