DE1240683B

DE1240683B - Temperature sensor

Info

Publication number: DE1240683B
Application number: DE1964V0027243
Authority: DE
Inventors: Gerhard F Lindner
Original assignee: Mannesmann VDO AG
Current assignee: Mannesmann VDO AG
Priority date: 1964-11-27
Filing date: 1964-11-27
Publication date: 1967-05-18

Description

DEUTSCHES WfWWl· PATENTAMTGERMAN WfWWl PATENT OFFICE

AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL

Deutsche KL: 42 i - 6/02 German KL: 42 i - 6/02

Nummer: 1240 683Number: 1240 683

Aktenzeichen: V 27243IX b/42 iFile number: V 27243IX b / 42 i

1 240 683 Anmeldetag: 27. November 19641 240 683 filing date: November 27, 1964

Auslegetag: 18. Mai 1967Open date: May 18, 1967

Die Erfindung betrifft einen Temperaturfühler für Anzeige- oder Schaltgeräte mit einer zylindrischen, einen flüssigen oder festen Dehnstoff enthaltenden Druckhülse, die durch eine über den Öffnungsrand der Druckhülse fest eingespannte, weichelastische Membran dicht verschlossen ist. Derartige Temperaturfühler sind in verschiedenen Ausführungsformen bekannt und besitzen einige Vorteile, wie einfachen Aufbau und billige Herstellung bei großer Ansprechempfindlichkeit. Sie haben jedoch den Nachteil, daß die Membran, welche an der Einspannstelle durch Zug und Biegung stark beansprucht wird, nur eine begrenzte Lebensdauer besitzt.The invention relates to a temperature sensor for display or switching devices with a cylindrical, a pressure sleeve containing a liquid or solid expansion material, which is pushed over the edge of the opening by a the pressure sleeve firmly clamped, flexible membrane is tightly closed. Such temperature sensors are known in various embodiments and have some advantages, such as simple Construction and cheap production with great sensitivity. However, they have the disadvantage that the membrane, which is heavily stressed by tension and bending at the clamping point, only one has a limited lifespan.

Es wurde zwar schon ein Thermostat vorgeschlagen, bei welchem eine auf dem Rand der Druckhülse eingespannte, mit einem becherförmigen Schlauchteil in einen rohrförmigen Ansatz des Thermostatengehäuses hineinragende Membran sich gegen den abgerundeten Rand dieses Ansatzes abstützt. Dadurch soll erreicht werden, daß die Dehnungsbeanspruchung der Membran im wesentlichen auf den Schlauchteil beschränkt bleibt. Aber auch bei diesem Thermostat wird die Membran stets rechtwinklig zur Einspannebene abgebogen und unterliegt wie bei den übrigen bekannten Temperaturfühlern einer starken Walkbeanspruchung. A thermostat has already been proposed in which one on the edge of the pressure sleeve clamped, with a cup-shaped hose part in a tubular extension of the thermostat housing protruding membrane is supported against the rounded edge of this approach. Through this the aim is to ensure that the stretching stress on the membrane is essentially on the hose part remains limited. But even with this thermostat, the membrane is always at right angles to the clamping plane bent and, as with the other known temperature sensors, is subject to strong flexing stress.

Die Erfindung bezweckt eine Verbesserung in bezug auf eine größere Lebensdauer der Membran und damit des Temperaturfühlers selbst. Sie besteht darin, daß der als Auflage für die Einspannung der Membran dienende Rand der Druckhülse kegelstumpfförmig ausgebildet und die Membran zwischen dieser Auflage und einem entsprechend geformten Gegenstück des Fühlergehäuses eingespannt ist. Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß der Auflagerand der Druckhülse sowie das Gegenstück des Temperaturfühlers am inneren Ende der Einspannung der Membran in an sich bekannter Weise abgerundet sind. Lastwechselversuche mit Temperaturfühler mit unterschiedlicher Membraneinspannung haben ergeben, daß eine nach der Erfindung eingespannte Membran eine Lebensdauer erreicht, die diejenige bekannter Ausführungen um ein Mehrfaches übertrifft. Ein weiterer Vorteil ist die große Einspannfläche, die eine zuverlässige Abdichtung der Druckhülse gewährleistet. Eine ähnlich große Einspannfläche würde bei der üblichen Membraneinspannung senkrecht zu ihrer Dehnungsrichtung einen sehr breiten Flansch mit entsprechendem Raumbedarf voraussetzen.The invention aims to improve the membrane life and thus the temperature sensor itself. It consists in the fact that the as a support for the clamping of the Membrane serving edge of the pressure sleeve is frustoconical and the membrane between this support and a correspondingly shaped counterpart of the sensor housing is clamped. One Embodiment of the invention provides that the support edge of the pressure sleeve and the counterpart of the Temperature sensor at the inner end of the clamping of the membrane rounded in a known manner are. Load cycle tests with temperature sensors with different diaphragm clamping have shown that a clamped according to the invention membrane achieves a service life that is known Exceeds designs many times over. Another advantage is the large clamping surface that one reliable sealing of the pressure sleeve guaranteed. A similarly large clamping area would be the usual membrane restraint perpendicular to its direction of elongation a very wide flange with a corresponding space requirement.

Durch die kegelförmige Einspannung der Membran wird diese bei der Auslenkung durch den Dehnstoff nur um einen Winkel erheblich kleiner als 90° TemperaturfühlerDue to the conical clamping of the membrane, it is tightened by the expansion material when it is deflected temperature sensor only at an angle considerably smaller than 90 °

Anmelder:Applicant:

VDO Tachometer Werke
Adolf Schindling G. m. b. H.,
Frankfurt/M. W 13, Gräfstr. 103VDO speedometer works
Adolf Schindling G. mb H.,
Frankfurt / M. W 13, Graefstrasse. 103

Als Erfinder benannt:Named as inventor:

Gerhard F. Lindner, Oberursel (Taunus)Gerhard F. Lindner, Oberursel (Taunus)

gebogen und dadurch ihre Walkbeanspruchung an. der Einspannstelle vermindert. Zum gleichen Zweck bei der weiteren Ausdehnung der Membran besitzt das an sich bekannte, die Auslenkung der Membran auf einen Arbeitskolben übertragende elastische Zwischenglied in seiner der Membran zugewandten Stirnfläche eine kalottenförmige Ausnehmung zur Aufnahme der Kuppe der ausgelenkten Membran. Vorteilhaft besteht das elastische Zwischenglied aus einem Kunststoff mit für die Membran besonders gleitfähiger Oberfläche, so daß sich die gesamte Ausdehnung der Membran gleichmäßig über ihre ganze Fläche innerhalb des nicht eingespannten Bereiches verteilen kann.bent and thereby their flexing stress. the clamping point reduced. For the same purpose with the further expansion of the membrane, what is known per se has the deflection of the membrane on a working piston transmitting elastic intermediate member in its end face facing the membrane a dome-shaped recess for receiving the tip of the deflected membrane. Advantageous the elastic intermediate member consists of a plastic with special for the membrane sliding surface, so that the entire extent of the membrane extends evenly over its whole Can distribute area within the unconstrained area.

Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, und zwarThe drawing shows an embodiment of the invention, namely

F i g. 1 einen Schnitt durch einen Temperaturfühler mit unbelasteter Membran undF i g. 1 shows a section through a temperature sensor with an unloaded membrane and

F i g. 2 den Temperaturfühler gemäß F i g. 1 mit ausgelenkter Membran.F i g. 2 the temperature sensor according to FIG. 1 with deflected membrane.

Die Druckhülse 1 des Temperaturfühlers ist mit ihrem kegelförmig ausgebildeten Rand 2 in eine entsprechende konische Ausnehmung 3 in einem Gegenstück 4 des Fühlergehäuses 5 einsetzbar. Zwischen dem als Auflage dienenden kegelförmigen Rand 2 und dem Gegenstück 4 ist die weichelastische Membran 7 eingespannt und schließt die mit Wachs oder einem ähnlichen Dehnstoff 8 gefüllte Druckhülse 1 ab. Ein schmaler Rand 6 des Gegenstückes 4 ist um den gegen die Hülsenwand abgesetzten Rand 2 der Druckhülse 1 umgebördelt und sichert deren Sitz im Fühlergehäuse. Sowohl der Rand 2 der Druckhülse 1 als auch die Innenwand der konischen Ausnehmung 3 im Gegenstück 4 sind am inneren Ende der Einspannung der Membran relativ stark abgerundet. Zwischen der Membran 7 und einem Arbeitskolben 9 ist ein zylindrisches Zwischenglied 10 angeordnet. Es be-The pressure sleeve 1 of the temperature sensor can be inserted with its conical edge 2 into a corresponding conical recess 3 in a counterpart 4 of the sensor housing 5 . The flexible membrane 7 is clamped between the conical edge 2 serving as a support and the counterpart 4 and closes the pressure sleeve 1 filled with wax or a similar expansion material 8 . A narrow edge 6 of the counterpart 4 is flanged around the edge 2 of the pressure sleeve 1 , which is offset against the sleeve wall, and secures its seat in the sensor housing. Both the edge 2 of the pressure sleeve 1 and the inner wall of the conical recess 3 in the counterpart 4 are relatively sharply rounded at the inner end of the clamping of the membrane. A cylindrical intermediate member 10 is arranged between the diaphragm 7 and a working piston 9. It is

709 580/12E709 580 / 12E

Claims

is made of an elastic material with a surface that is particularly slippery for the membrane, for example made of the plastic known under the name "Teflon", and has a dome-shaped recess 11 on the end face facing the membrane. As soon as the pressure sleeve 1 is immersed in an environment of increased temperature, the expansion material 8 increases its volume and initially presses the tip of the membrane 7 into the recess 11 of the intermediate member 10, on whose smooth surface it can slide as the expansion material 8 expands. The membrane 7 pushes the intermediate member 10 and with it the working piston 9 into the sensor housing 5 against the force of a spring 12, whereby a display or switching mechanism (not shown) is actuated. The membrane 7 rests against the rounded inner wall in the counterpart 4 without any significant bending and with little flexing work and is practically only subjected to tensile stress. Patent claims:

1. Temperature sensor for display or switching devices with a cylindrical, a liquid one or pressure sleeve containing solid expansion material, which is

The flexible membrane firmly clamped in the sleeve is tightly closed, characterized in that the edge (2) of the pressure sleeve (1) serving as a support for clamping the membrane (7 ) is frustoconical and the membrane between this support and a correspondingly shaped counterpart (4 ) of the sensor housing (5) is clamped.

2. Temperature sensor according to claim 1, characterized in that the support edge (2) of the pressure sleeve (1) and the counterpart (4) of the temperature sensor are rounded at the inner end of the clamping of the membrane in a manner known per se.

3. Temperature sensor according to claim 1 and 2, characterized by a known, a deflection of the membrane (7) on a working piston (9) transmitting elastic intermediate member (10) which in its end face facing the membrane has a dome-shaped recess (11) Has recording of the dome of the deflected membrane.

4. Temperature sensor according to claim 3, characterized in that the elastic intermediate member (10) consists of a plastic with a particularly slidable surface for the membrane (7).

1 sheet of drawings