DE1015238B - Gastemperaturfuehler nach Art einer Sonde mit Thermoelement - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung bezieht sich auf Gastemperaturfühler nach Art einer Sonde mit Thermoelement. Die Erfindung bezweckt, die Lebensdauer solcher Vorrichtungen, insbesondere bei ihrer Anwendung in Anlagen, die Schwingungen unterworfen sind, wie bei der Steuerung des Arbeitens von Düsentnotoren und Gasturbinen, zu verlängern, indem sie Mittel zur Dämpfung und Unterdrückung der Schwingungsamplitude vorsieht, und dadurch den Widerstand der Sonde und ihrer Fassung gegen mechanisches Versagen unter einer ihnen innewohnenden bzw. erteilten Schwingung zu erhöhen.

Es sind bereits Schutzrohre für Thermoelemente bekannt, welche eine langgestreckte Gestalt aufweisen und die Thermoelemente zur Verbindungsstelle abstützen und isolieren. Es sind weiterhin auch Muffen oder Tragglieder vorhanden, die an einem festen Teil des Gerätes starr befestigt werden können und eine Bohrung zur Aufnahme des einen Endteiles des Sondenkörpers aufweisen. Bei einer der bekannten Anordnungen ist die Bohrung in dem Abschnitt, der gegen das die Verbindungsstelle aufweisende Ende des Sondenkörpers gerichtet ist, konzentrisch und erweitert sich. Der so entstandene etwa keilförmige Ringraum ist durch einen ringkeilförmigen Verschluß ausgefüllt, welcher den Sondenkörper fest mit der Muffe verbindet.

Die Erfindung bezieht sich auf einen Gastemperaturfühler nach Art einer Sonde mit Thermoelement, dessen Thermoelementdrähte durch einen rohrförmigen Sondenkörper abgestützt und isoliert sind, der von einem muffenartigen Tragglied, das mit einer Bohrung zur Aufnahme des Sondenkörpers versehen ist und an einem festen Teil starr befestigt sein kann, gehalten wird.

Zweck der Erfindung ist es hauptsächlich, Bruchstellen an der Thermoelementanordnung zu vermeiden, die dann entstehen, wenn der Sondenkörper mit dem eingebauten Thermoelement schwingt und starr in der Bohrung einer Muffe eingespannt ist.

Erfindungsgemäß weist die Muffe einen an sich bekannten geraden zylindrischen Bohrungsabschnitt zur Aufnahme des rohrförmigen Sondenkörpers im Preßsitz und daran anschließend einen nach einer Kurve gekrümmten Bohrungsabschnitt auf, der entsprechend der zu erwartenden Schwingungsamplitude des Sondenkörpers nach einer Exponentialkurve verläuft, die durch einen Radius von jeweils solcher Länge festgelegt ist, daß die Kurve der Muffenöffnung an der Verbindungsstelle der Bohrungsabschnitte tangential in den geraden Bohrungsabschnitt übergeht und jenseits der Verbindungsstelle überall einen solchen Abstand von dem Rohr hat, der mindestens gleich der an de: betreffenden Stelle zu erwartenden maximalen Schwingungsamplitude ist.

Gastemperaturfühler nach Art einer Sonde mit Thermoelement

Anmelder:
John Henry Cantlin,

Short Hills, N. J.,

und Eric Ernest Anderson,

Needham Heights, Mass. (V. St. A.)

Vertreter: Dr. ,E. Wiegang, München 27,

und Dipl.-Ing. W. Niemann, Hamburg 1,

Ballindamm 26, Patentanwälte

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 23. August 1954

John Henry Cantlin, Short Hills, N. J.,
und Eric Ernest Anderson, Needham Heights, Mass.

(V. St. A.),
sind als Erfinder genannt worden

Das Tragglied kann einen allgemein zylindrischen Körper, der einen Verankerungszwischenteil mit dem Befestigungsflansch besitzt, einen die elektrischen Anschlüsse für das Thermoelement enthaltenden äußeren Kragenteil und die eigentliche Muffe in Fortsetzung des Verankerungsteiles aufweisen, wobei dieser und der Muffenteil den geraden zylindrischen Bohrungsabschnitt enthalten, der das Abstützende der Sonde mit Preßsitz aufnehmen kann.

Der äußere Kragenteil kann eine Isolierfüllung aus einer keramischen Masse zur Unterbringung des elektrischen Anschlusses für das Thermoelement besitzen; der Kragenteil kann einen nach innen gebogenen äußeren Randteil aufweisen; zwischen der keramischen Masse und dem nach innen gebogenen Teil können ringförmige warmfeste Federmittel zum Ausgleich von Wärmeausdehnungsunterschieden zwischen den Teilen vorgesehen sein.

Der elektrische Anschluß für das Thermoelement kann einen mit Außengewinde versehenen rohrförmigen Verbindungsstift für den Anschluß der Drähte des Thermoelementes umfassen, wobei der Stift einen inneren Abschnitt, der einen Teil des in die Masse eingebetteten Gewindes umfaßt, und einen vorragenden Abschnitt besitzt, und ein Thermoelement kann sich

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durch die Masse und den rohrförmigen Stift nach außen erstrecken und mit diesem am äußeren Ende leitend verbunden sein.

Die Federmittel können einen zwischen die keramische Masse und den nach innen gebogenen Teil eingefügten, geformten, aus warmfesten Federstahl bestehenden Ausgleichsring umfassen, der mit einem derartigen Federgradienten ausgebildet und angeordnet ist, daß die bleibende Federwirkung den Wärmeausdehnungsunterschied zwischen der Masse und dem Kragenteil ausgleicht, um so jederzeit eine dichte Verbindung zwischen den Teilen zu gewährleisten.

Die Verbindungsstelle des Thermoelementes kann in einem Anschlagkopf oder in einem Prüfkopf untergebracht sein, oder sie kann frei liegen.

An Hand der Zeichnung wird eine Ausführungsform der Erfindung beispielsweise näher erläutert.

Fig. 1 ist eine Seitenansicht, teilweise im Längsschnitt, eines Gastemperaturfühlers in vergrößertem Maßstab von wenigstens der doppelten vollen Größe einer durchschnittlichen Vorrichtung;

Fig. 1A zeigt in ähnlicher Weise einen Spitzenteil der Sonde ohne Anschlagkopf um die Verbindungsstelle des Thermoelementes;

Fig. 1B zeigt in ähnlicher Weise eine andere Form des Spitzenteiles der Sonde;

Fig. 2 ist ein noch weiter vergrößerter Schnitt durch den Grund- oder Fassungsteil der Sonde gemäß Fig. 1.

Der Fühler bzw. die Sonde umfaßt einen rohrförmigen Körper oder Mantel 3, der an seinem freien Ende einen Anschlagkopf 4 besitzt, der mit dem Rohr beispielsweise durch eine umlaufende Schweißnaht 5 starr verbunden ist. Der Kopf 4 ist an seinem freien Ende geschlossen, um darin eine Gasfangkammer zu bilden. Er weist eine verhältnismäßig große Einlaßöffnung 6, die in den mit hoher Geschwindigkeit fließenden Strom des zu prüfenden Gases gerichtet ist, und eine verhältnismäßig kleine Öffnung 7 auf, welche axial im Abstand von der Einlaßöffnung und auf dem Mittelwinkel zu dieser angeordnet ist. In Fig. 1 ist die kleine öffnung 7 punktiert dargestellt, da sie direkt hinter der Verbindungsstelle 10 des Thermoelementes liegt und von dieser im wesentlichen verdeckt wird. Aus den Fig. 1A und 1B, auf die später noch Bezug genommen wird, ist ersichtlich, daß eingeführte oder überstehende Temperaturfühler der hier betrachteten Art in verschiedener Hinsicht voneinander abweichen ' können, wie z. B. in der Ausbildung und Anordnung des inneren End- oder Spitzenteiles, der mit oder ohne einen Anschlagkopf ausgebildet sein kann, welcher die Verbindungsstelle 10 des Thermoelementes mehr oder weniger umsehließt. Die Erfindung ist im allgemeinen bei allen solchen Temperaturfühlern von Nutzen.

Eine Sonde der hier dargestellten Art kann in eine Leitung eingeführt werden, durch welche Gas, gewöhnlich mit hoher Temperatur, hoher Geschwindigkeit und unter hohem Druck, hindurchströmt, wie z. B. im Falle des Ausgangsrohres oder -konus eines Düsenmotors oder einer Gasturbine. Ein Teil der Wandung einer solchen Leitung ist in Fig. 1 bei W in gestrichelten Linien angedeutet, und es sei angenommen, daß in der Leitung der Gasstrom senkrecht zur Zeichnungsebene und vom Beschauer weg gerichtet ist. Es ist ersichtlich, daß aus dem Gasstrom Gas in den Anschlagkopf 4 eintritt und darin gefangen und mehr oder weniger verlangsamt und veranlaßt wird, bis zum Austritt aus der öffnung 7 einen gewundenen Weg zu nehmen.

Dk Thermoelement-Verbindungsstelle oder die »heiße« Stelle 10 liegt so in dem Wege des in den Anschlagkopf 4 eintretenden und durch ihn hindurchgehenden Gases, wobei der Anschlagkopf die Verbindungsstelle wirksam abschirmt, so daß die von ihr an die Wandungen der Strahldüse oder einer anderen Gasleitung abgegebene Wärmestrahlung auf ein Mindestmaß verringert wird und somit der Wärmezustand an der Verbindungsstelle 10 die wirkliche Temperatur des Gases mit großer Annäherung darstellt. Die Leiterdrähte 8, 9 des Thermoelementes erstrecken sich von der Verbindungsstelle 10 in isoliertem Zustand rückwärts durch das Sondenrohr 3, das auf seifer ganzen Länge oder einem größeren Teil davon bis zum Anschlagkopf 4 vorzugsweise einen keramischen Kern oder eine keramische Füllung 11 enthält.

Die soweit beschriebene Sonde kann von bekannter oder vorzugsweise angewandter Bauweise sein; die dargestellte Sonde ist im allgemeinen ein typisches Beispiel dieser Art von Gastemperaturmeß- oder -fühlinstrumenten. Zur Hervorhebung der allgemeinen Anwendbarkeit des Schwingungsdämpfungsmerkmals der Erfindung bei in einen Gasstrom eingeführten oder vorstehenden Sondenro'hren oder Fühlern mit Thermoelement ist in Fig. 1A, die dem Innen- oder Spitzenteil von Fig. 1 entspricht, ein Sondenrohr 3 ohne Kopf bzw. ohne eine die Spitze mehr oder weniger umschließende Haube für die Verbindungsstelle 10 des Thermoelementes dargestellt, die somit dem zu prüfenden Strom unmittelbar ausgesetzt ist. Fig. 1B zeigt eine Ausführungsform, bei welcher das Sondenrohr 3 mit einem Prüf kopf 4 b ausgerüstet ist, der verlängert und mit zweckentsprechenden öffnungen versehen ist, um den Gasstrom an verschiedenen Stellen zu messen.

Viele Schwierigkeiten haben sich bisher beim Ge brauch von Thermoelement-Gasfühlern in und an Gasstromleitungen, wie z. B. solchen von Gasturbinen im allgemeinen, einschließlich Düsenmotoren, ergeben. Es ist bekannt, daß die dort angetroffenen Arbeitsbedingungen ein Vibrieren des nach innen ragenden Sondenrohres 3 hervorrufen und insbesondere in der Gegend der abstützenden Fassung der Sonde an de, Leitungswandung W Spannungen entstehen lassen. Dies hat oft zu schnellem mechanischem Versagen, zur Rißbildung und zum nachfolgenden vollständigen Bruch der Sonde an der Leitungswandung geführt. Gemäß der Erfindung wird die Schwingungsamplitude wesentlich verkleinert, indem dem Sondenrohr 3 eine zur Unterdrückung oder Dämpfung der Schwingungsamplitude dienende Einrichtung zugeordnet wird, die so beschaffen und angeordnet ist, daß die Gebrauchslebensdauer der Vorrichtung im ganzen in erheblicher 1 Maße verlängert wird.

Eine solche Dämpfungseinrichtung umfaßt eine mi ί einer sich glockenförmig erweiternden öffnung versehene Abstützung oder Fassung von im ganzen zy lindrisoher Form, die allgemein mit 20 bezeichnet ist: Sie enthält einen mit einer zentralen öffnung versehenen mittleren Körper- oder Verankerungsteil 21, einen konzentrischen äußeren kragen- oder zwingenartigen Teil 22 und eine innere längliche konzentrische Muffe 23 mit einem inneren Ende 24, dessen Innenwandung sich wie bei 25 gegen das Fühlende oder den Anschlagkopf 4 der Sonde hin glockenförmig nach außen erweitert. Bei der bevorzugten Ausführung folgt diese glockenförmige Erweiterung 25, im Mittellängsschnitt betrachtet, einer ziemlich flachen Exponentialkurve, die ein Kreisbogen von verhältnismäßig großem geregeltem Radius sein kann, wie dies noch näher beschrieben wird. ^:

Der Zwischenkörper 21 und die Innenmuffe 23 der Fassung 20 bilden gemeinsam die direkte Abstützung des Sondenrohres 3. Zu diesem Zweck ist die Wandung der Bohrung der Teile 21, 23 vom äußeren Ende bis zu einem in Fig. 2 durch die Pfeile A-A bezeichneten Zwischenpunkt gerade ausgebildet, d. h., im Längsschnitt betrachtet verläuft die Wandung parallel zur geraden Achse der Bohrung und bildet einen wahren Zylinder. Entlang diesem äußeren und mittleren zylindrischen Abschnitt, der in Fig. 2 mit a be- ίο zeichnet ist, ist die Bohrung so bemessen, daß sie das entsprechende äußere Ende des Sondenrohres 3 mit Paßsitz aufnehmen kann. Nach dem Aufsetzen der Fassung 20 auf das Sondenrohr 3 werden diese Teile durch eine umlaufende Schweißnaht 26 miteinander verbunden.

Der beschriebene zylindrische Abschnitt α der Körper- und Muffenteile 21, 23 der Fassung 20 steht bezüglich seiner Länge im Verhältnis zu der Länge des Sondenrohres 3, um eine feste massive Verankerung für das äußere Ende des Sondenrohres zu schaffen. Es ist erwünscht, daß der Punkt oder die Querebene seiner Erstreckung nach innen bei den Pfeilen A-A wenigstens an oder etwas jenseits der Innenfläche der Leitungswandung W liegt, an der der Fühler angebracht werden soll.

Jenseits des Fassungsabschnitts α gegen das Fühlende oder den Anschlagkopf 4 der Sonde hin hat der übrige Abschnitt b der Fassungsmuffe 23 die erwähnte, sich glockenförmig erweiternde Ausbildung, welche durch die gekrümmte Linie 25 dargestellt ist. Die Art der Herstellung dieser glockenförmigen Erweiterung 25 geht aus dem Nachstehenden hervor. Die innere Begrenzung des geradzylindrischen Abschnitts α der Fassungsmuffe 23, die durch die Querebene A-A angedeutet ist, kann als die Ebene der Auslegerabstützung für das Sondenrohr 3 angesehen werden. Der in Fig. 2 durch einen gezackten Pfeil angedeutete Krümmungsradius soll einen Kreisbogen bezeichnen, zu dem der geradzylindrische Abschnitt α der Muffe eine Tangente bildet und der am inneren Ende 24 der Muffe deren transversale Endfläche in einem radialen Abstand von der Achse des Rohres schneidet, welcher gleich der seitlichen Bewegung der äußeren Wandung des Sondenrohres bei der größten zu erwartenden Vibrationsverschiebung des Rohres oder größer als diese seitliche Bewegung ist.

In Fig. 2 stellt die nach oben geneigte gestrichelte Linie eine äußerste Schwingungslage 3 α für die Sonde dar, und die nach unten geneigte gestrichelte Linie 5" stellt die entgegengesetzte äußerste Schwingungslage 3b dar. Die strichpunktierten Linien 3ax und 3 b% deuten die Lagen der Achse des Rohres zur Zeit der äußersten Schwingungslagen 3a bzw. Zb des Rohres an. Es sei bemerkt, daß Fig. 2 eine schematische Darstellung in vergrößertem Maßstab ist und daß die relativen Lagen zwecks Verdeutlichung etwas übertrieben wiedergegeben sind. Es ist ersichtlich, daß die Kurve 25 der glockenförmigen Erweiterung an deren offenem Ende dem radial gegenüberliegenden Teil der Sonde eine bedeutende Freiheit zum Schwingen gibt.

In anderen Worten, die durch den quer laufenden Pfeil C angedeutete Schwingungsamplitude ist kleiner oder wenigstens nicht größer als die gesamte Erweiterung am Öffnungsrand der Glocke, d. h., eine Hälfte der Schwingungsamplitude wird durch die Erweiterung am oberen Teil von Fig. 2 aufgenommen und die andere Hälfte durch die Erweiterung am unteren Teil, und das gesamte radiale Ausmaß der Erweiterungsteile ist im wesentlichen gleich der gesamten Schwingungsamplitude C oder größer als diese. Die gekrümmte Linie25 für den sich glockenförmig erweiternden Abschnitt b kann auch als Exponentialkurve bezeichnet werden, in deren Gleichung ein Faktor der geregelte Radius ist, der das Rohr an der Grundfläche des sich erweiternden Abschnittes b und an der Verbindungsstelle dieses Abschnittes mit dem geradzylindrischen Abschnitt α tangential berührt.

Es ist weiterhin ersichtlich, daß der Muffenteil 23 der Fassung an dem geraden Abschnitt α eine beträchtliche Dicke hat, welche die Stärke der Metallwandung des Sondenrohres 3 wesentlich übersteigt, und daß die Muffenwandung am offenen Ende des sich glockenförmig erweiternden Abschnittes b immer noch wenigstens ebenso dick ist wie die Wandung des Sondenrohres.

Durch die mit einer sich glockenförmig erweiternden Öffnung versehene Fassung 20 wird die Schwing wirkung des Sondenrohres 3 längs des Rohres vom offenen Ende zu der Grundfläche des erweiterten Abschnittes b der Fassung in solcher Weise fortschreitend gedämpft oder unterdrückt, daß die Schwingung an der Ebene A-A der Auslegerabstützung und von da weiter durch ihren geraden Abschnitt α ungefähr Null wird. Infolgedessen ist keine Bruchebene der Auslegerabstützung oder an der Innenfläche der Wandung W der Gasleitung vorhanden. Dadurch werden das mechansiche Versagen, die Rißbildung oder der Bruch, die bisher in dieser Gegend aufgetreten sind, weitgehend vermindert oder praktisch ausgeschaltet.

Hinsichtlich des Äußeren der Fassung 20 ist ersichtlich, daß der Verankerungszwischenteil 21 einen reduzierten inneren Teil 27 zur Aufnahme eines Befestigungsflansches 30 besitzt, der auf den inneren Teil fest aufgepaßt und bei 31 mit diesem verschweißt ist. Die Schulter bzw. der äußere Teil 28 des Verankerungsteiles 21 liegt an der Außenfläche des Befestigungsflansches 31 an und ist mit dem äußeren Kragenteil 22 einstückig ausgebildet.

In der Sonde und der Fassung ist für jeden der Leiterdrähte 8 und 9 des Thermoelementes eine Anschlußklemme 12 bzw. 13 vorgesehen, die mit einer zentralen Bohrung ausgebildet ist, durch die der Draht völlig bis zum äußeren Ende durchgeführt ist. wo jeder Draht außerhalb der entsprechenden Klemme abgetrennt und an diese angeschweißt wird. Wenn es sich um eine geerdete Sonde handelt, ist nur eine Anschlußklemme erforderlich; in anderen Fällen kann der Thermoelement-Stromkreis drei oder mehr Drähte umfassen, wobei dann die gleiche Anzahl von Anschlußklemmen vorgesehen ist. Die inneren Enden der Klemmenstifte 12, 13 weisen Halteköpfe 12 a- bzw. 13 a auf, und die Klemmenstifte sind außen mit Gewinde zur Aufnahme von Unterlegscheiben und Muttern 12b bzw. 13b versehen. Die inneren Abschnitte der Stifte 12,13 einschließlich eines Teiles ihres Gewindes erstrecken sich durch eine Gußmasse oder einen Gußblock 14 aus elektrisch isolierendem keramischem Material, wie Porzellan od. dgl., oder sie sind in diesem Block eingegossen. Der Block 14 und die Klemmenstifte 12, 13 sind in Längsrichtung der Sonde so bemessen und das Gewinde der Stifte reicht so weit, daß es sieh zur festen Verankerung mit einer oder mehreren Gängen in das keramische Material 14 erstreckt. Der keramische Block 14 ist so ausgebildet, daß er in den äußeren Kragenteil 22 der Sondenfassung 20 paßt, und er besitzt einen inneren Umfangsteil, der an der Außenfläche des Schulterteiles 28 der Fassung anliegt, Das äußere Ende des die Klemmenstifte 12, 13 haltenden keramischen

Blockes 14 ist verjüngt, so daß zwischen diesem Ende und dem größeren Innen- oder Grundteil eine schräge ringförmige Schulter gebildet wird, wie dies aus Fig. 1 ersichltich ist. Beim Zusammensetzen der Fühlervorrichtung werden der bzw. die Anschlußklemmenstifte 12,13 und der sie haltende keramische Block 14 als ein Ganzes in den Kragenteil 22 eingesetzt. Der äußere Umfangsrand 22 a des Kragenteiles wird dann über den eine Schulter aufweisenden Innenteil des Blockes 14 nach innen gebogen, nachdem zuvor zwisehen die Schulter und den nach innen umzubiegenden Flansch 22 a selbsttätig wirkende Mittel zum Ausgleich von Lageveränderungen und Änderungen in den Spannungskräften, die zwischen der Fassung 20 und dem Klemmenbock 14 auf Grund von Unterschieden in der Wärmeaus dehnung zwischen diesen Teilen auftreten können, eingeführt worden sind. Diese Mittel umfassen mindestens ein ringförmiges Ausgleichglied und einen Ausgleichring 15, der so geformt und bemessen ist, daß er zwischen der allgemein radialen, aber vorzugsweise geneigten Schulter des keramischen Blockes 14 und dem Metall des Flansches 22 α des Kragenteiles 22 Aufnahme finden kann. Ein solcher Ausgleichring 15 ist aus einem warmfesten Federstahl oder einer Eisenlegierung hergestellt und so ausgebildet, daß die restliche Federwirkung den Unterschied in der Wärmeaus dehnung zwischen dem keramischen Block 14, an dem er direkt anliegt, und den Metallteilen der Fassung 20 ausgleicht und jederzeit eine feste, dichte und im wesentlichen schwingungsf reie Verbindung zwischen den zusammengesetzten Teilen in dem gesamten Bereich der Arbeitstemperaturen herstellt, die erwartungsgemäß auftreten. In einigen Fällen kann, wie dargestellt, zur Sicherung des Eingriffs und der Abdichtung der Teile ein zweiter oder Füllring 16 verwendet werden, wobei ein solches zusätzliches, einem Unterlegring ähnliches Glied 16 außerhalb des Ausgleichringes 15 zwischen diesem und dem Flansch 22 a angeordnet ist. Ein solcher zusätzlicher Ring 16 braucht, wenn er überhaupt angewandt wird, nicht aus dem besonderen Material zu bestehen, wie es für den Ausgleichring 15 verwendet wird; er kann beispielsweise aus einem gewöhnlichen oder verhältnismäßig weichen Stahl hergestellt sein.

Ein weiterer Schritt in der Zusammensetzung der Sonde und der Fassung ist die Ausfüllung irgendwelcher verbleibender Hohlräume innerhalb der Fassung und dem inneren Ende des Rohres 3 und zwischen diesem und dem eingesetzten Block 14. Dies wird durch Einfüllen unter Druck eines keramischen oder zementartigen Materials im plastischen Zustand erreicht. Zu diesem Zweck ist die Fassung mit einer Druckfüllöffnung 21 χ versehen, die ins Innere der Fassung führt und in dem Zwischenkörper oder dem Verankerungsteil 21 der Fassung ausgebildet ist. Auf diese Weise wird das Innere der Fassung unter entsprechendem Druck vollständig und dicht ausgefüllt, und die Füllöffnung 21 x. wird durch das Füllmaterial selbst oder auf andere Weise abgedichtet, so daß nach dem Festwerden die gesamte aus Sonde und Fassung zusammengesetzte Vorrichtung strukturell einen einheitlichen Körper bildet und gegen Vibrationswirkungen widerstandsfähig ist.

Die zusammengesetzte Sonde, welche das Rohr 3, den Rohrlialteteil bzw. die Fassung 20 und den Befestigungsflansch 30 umfaßt, ist für den Anbau an die Wandung W einer Gasstromleitung, wie z. B. der Wandung eines Strahlkonus, eingerichtet. Es ist ersichtlich, daß die gegebene Wandung, in deren Nähe Gastemperaturen gemessen werden sollen, zur Einführung der sich glockenförmig erweiternden Fassungsmuffe 22 der Sonde mit einer öffnung versehen wird, vorzugsweise so, daß wenigstens ein geringer Zwischenraum zwischen der Wandung und der Muffe verbleibt. Der Befestigungsflansch 30 der Fassung 20 hat in dem dargestellten Beispiel Bolzenlöcher 32, die diametral im Abstand auf entgegengesetzten Selten der Achse der Sonde und in einer zu Achse der Gasauslaßöffnung 7 und damit auch zur Richtung des Gasstromes genau senkrecht liegenden Ebene angeordnet sind. Mit anderen Worten, die die Mittellinie der Bolzenlöcher 32 für den Halteflansch enthaltende diametrale Ebene liegt in einem Winkel von 90° zu der in der dargestellten Fassung 20 vorgesehenen Gasauslaßöffnung 7. Obgleich diese Anordnung vorzuziehen ist, können die Bolzenlöcher 32 auch unter irgendeinem anderen Winkel mit Bezug auf die öffnung 7 angeordnet sein, um besondere Einbauerfordernisse besser erfüllen zu können.

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Gastemperaturfühler nach Art einer Sonde mit Thermoelement, dessen Thermoelementdrähte durch einen rohrförmigen Sondenkörper abgestützt und isoliert sind, der von einem muffenartigen Tragglied, das mit einer Bohrung zur Aufnahme des Sondenkörpers versehen ist und an einem festen Teil starr befestigt sein kann, gehalten wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Tragglied oder die Muffe (20) einen an sich bekannten geraden zylindrischen Bohrungsabschnitt (a) zur Aufnahme des rohrförmigen Sondenkörpers (3) im Preßsitz und daran anschließend einen nach einer Kurve gekrümmten Bohrungsabschnitt (δ) aufweist, der entsprechend der zu erwartenden Schwingungsamplitude des Sondenkörpers nach einer Exponentialkurve verläuft, die durch einen Radius von jeweils solcher Länge festgelegt ist, daß die Kurve der Muffenöffnung an der Verbindungsstelle der Bohrungsabschnitte tangential in den geraden Bohrungsabschnitt übergeht und jenseits der Verbindungsstelle überall einen Abstand von dem Rohr hat, der mindestens gleich der an der betreffenden Stelle zu erwartenden maximalen Schwingungsamplitude ist.

2. Gastemperaturfühler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Befestigungsglied einen allgemein zylindrischen Körper, der einen Verankerungszwischenteil mit dem Befestigungsflansch besitzt, einen die elektrischen Anschlüsse i für das Thermoelement enthaltenden äußeren Kra- : genteil und die Muffe in Fortsetzung des Veranke- -; rungsteiles aufweist, wobei der Verankerungsteil und der Muffenteil den geradzylindrischen Bohrungsabschnitt enthalten, der das Abstützende einer Sonde mit Preßsitz aufnehmen kann.

3. Gastemperaturfühler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere Kragenteil eine Isolierfüllung aus einer keramischen Masse zur Unterbringung des elektrischen Anschlusses für das Thermoelement besitzt, der Kragenteil einen nach innen gebogenen äußeren Randteil aufweist und zwischen der keramischen Masse und dem nach innen gebogenen Teil ringförmige warmfeste Federmittel zum Ausgleich von Wärmeausdehnungsunterschieden zwischen den Teilen vorgesehen sind. ;

4. Gastemperaturfühler nach Anspruch 3, da- j durch gekennzeichnet, daß der elektrische An-

Schluß für das Thermoelement einen mit Außengewinde versehenen rohrförmigen Verbindungsstift für den Anschluß der Drähte des Thermoelementes umfaßt, wobei der Stift einen inneren Abschnitt, der einen Teil des in die Masse eingebetteten Gewindes umfaßt, und einen vorragenden Abschnitt besitzt, und ein Thermoelementdraht sich durch die Masse und den rohrförmigen Stift nach außen erstreckt und mit diesem am äußeren Ende leitend verbunden ist.

5. Gastemperaturfühler nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Federmittel einen zwischen die keramische Masse und den nach innen gebogenen Teil eingefügten geformten, aus warmfestem Federstahl bestehenden Ausgleichring umfassen, der mit einem derartigen Federgradienten ausgebildet und angeordnet ist, daß die bleibende Federwirkung den Wärmeausdehnungsunterschied zwischen der Masse und dem Kragenteil aus-

gleicht, um so jederzeit eine dichte Verbindung zwischen den Teilen zu gewährleisten.

6. Gastemperaturfühler nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsstelle des Thermoelementes in einem Anschlagkopf untergebracht ist.

7. Gastemperaturfühler nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsstelle des Thermoelementes in einem Prüfkopf untergebracht ist.

8. Gastemperaturfühler nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsstelle des Thermoelementes frei liegt.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Schweizerische Patentschrift Nr. 235 308;
britische Patentschrift Nr. 661 621;
USA.-Patentschriften· Nr. 2 611 791, 2 496 806.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

70S 660/206 8.