Die Erfindung betrifft eine Leitungsverbindervorrichtung. Die Leitungsverbindervorrichtung weist einen Temperatursensor auf.

Bei vielen technischen Anwendungen, zum Beispiel in Kraftfahrzeugen, ist es notwendig, Fluidleitungen in mehrere Abschnitte zu unterteilen und miteinander zu verbinden oder Fluidleitungen an Maschinenbauteile anzuschließen. Entsprechende Fluide umfassen Flüssigkeiten und Gase. Hierzu sind im Stand der Technik eine Vielzahl von verschiedenen Leitungsverbindervorrichtungen für eine oder mehrere Fluidleitungen bekannt.

Des Weiteren ist es bekannt, dass Prozessparameter in technischen Vorrichtungen eingehalten und daher überwacht werden müssen. Dies betrifft in Bezug auf Fluide regelmäßig insbesondere Strömungsgeschwindigkeit, Druck und/oder Temperatur. Es ist bekannt, dass Leitungsverbindervorrichtungen verwendet werden können, um entsprechende Sensoren anzubringen. An Leitungsverbindervorrichtungen ist häufig sowieso eine Unterbrechung der Fluidleitungen vorhanden, sodass eine Anordnung an solcher Stelle gegenüber Anordnungen inmitten einer Leitung Bauteile und Bauraum sparen kann. Auch die Anordnung von Temperatursensoren an entsprechenden Leitungsverbindervorrichtungen ist bekannt.

Die bekannten Lösungen sind jedoch regelmäßig sehr voluminös, was die Konstruktion von Maschinen, die solche bekannten Leitungsverbindervorrichtungen verwenden, erheblich erschwert. In vielen Anwendungen steht kein ausreichender Bauraum für bekannte Lösungen zur Verfügung.

Des Weiteren ist bekannt, dass das Einbringen entsprechender Sensoren den Fluidstrom stören kann und somit die Strömungseffizienz reduziert beziehungsweise den Strömungswiderstand erhöht. Außerdem ist bekannt, dass insbesondere bei druckbeaufschlagten Leitungen das Vorsehen von Öffnungen zum Einbringen von entsprechenden Sensoren im dauerhaften Betrieb eine Leckagegefahr darstellt.

Aus der DE 10 2011 102 154 A1 ist ein Verbinder für eine Fluidleitung bekannt mit einem Gehäuse, das einen Anschlussstutzen, der mit einem Rohr verbindbar ist, und eine Verbindungsgeometrie, die mit einem Gegenelement verbindbar ist, aufweist. Man möchte ein Hilfselement aus einer Fluidleitung herausführen können, wobei das Risiko einer Leckage klein sein soll. Hierzu ist vorgesehen, dass das Gehäuse eine Austrittsöffnung aufweist, durch die mindestens ein Hilfselement aus dem Gehäuse nach außen geführt ist, wobei das Hilfselement durch einen elastomeren Körper geführt ist, der sich bei einer Druckbeaufschlagung parallel zur Durchtrittsrichtung des Hilfselements durch den elastomeren Körper senkrecht zur Durchtrittsrichtung ausdehnt und der gegebenenfalls durch eine Halteeinrichtung in der Austrittsöffnung gehalten ist. Es ist weiterhin offenbart, dass eine vorgegebene Einrichtung im Innern der Fluidleitung angeordnet sein kann, wobei diese Einrichtung mit der Außenwelt kommunizieren muss, so dass es notwendig ist, ein Hilfselement, das mit der Einrichtung verbunden ist oder sogar diese Einrichtung bildet, aus der Fluidleitung herauszuführen. Ein Beispiel für eine derartige Einrichtung ist eine Heizeinrichtung. Es kann sich bei der Einrichtung aber auch um einen Sensor handeln, der beispielsweise Druck, Temperatur, Strömungsgeschwindigkeit, Viskosität oder dergleichen eines Mediums innerhalb der Fluidleitung ermittelt.

Nachteilig am bekannten Stand der Technik ist, dass die entsprechende Konstruktion voluminös sowie sehr aufwändig und damit teuer ist.

Somit stellt sich die Aufgabe, die Nachteile des Standes der Technik zu überwinden und eine Leitungsverbindungsvorrichtung mit Temperatursensor anzugeben, die platzsparender, günstiger und wartungsärmer ist als bekannte Leitungsverbindungsvorrichtungen.

Hauptmerkmale der Erfindung sind in Anspruch 1 angegeben. Ausgestaltungen sind Gegenstand der Ansprüche 2 bis 17. Nachfolgend wird eine Leitungsverbindervorrichtung beschrieben, mit einem Gehäuse, das eine Anschlussgeometrie zum Anschluss eines mit der Leitungsverbindervorrichtung verbundenen Leitungselements an ein Leitungsgegenelement, einen hohlen Rohrabschnitt zum Transportieren eines Fluids durch die Leitungsverbindervorrichtung, sowie einen Temperatursensor zum Messen einer Temperatur des durch die Leitungsverbindungsvorrichtung zu leitenden Fluids aufweist, wobei in dem Gehäuse ein Wärmeleitelement derart angeordnet ist, dass es von dem zu transportierenden Fluid an einer Innenseite des Wärmeleitelements angeströmt wird, wobei der Temperatursensor an einer Außenseite des Wärmeleitelements angeordnet ist.

Die Anschlussgeometrie kann entsprechend des jeweiligen Anwendungszwecks ausgewählt werden. Beispielsweise kann die Anschlussgeometrie einen Bajonettverschluss aufweisen, einen Schraubverschluss, einen Schnappverschluss, einen betätigbaren Rastverschluss, zum Beispiel mittels eines Druckknopfes, oder dergleichen.

Als Material für das Gehäuse bietet sich insbesondere Kunststoff an, da sich Kunststoff beispielsweise durch Spritzgussverfahren kostengünstig in komplexen Formen unter Einhaltung enger Toleranzen Urformen lässt. Als Materialien kommen beispielsweise Nylonvarianten wie PA12 oder PA66 oder Aluminiumlegierungen wie QC-7 in Frage.

Das Gehäuse kann beispielsweise an einen Schlauch oder an ein Rohr oder einen entsprechenden Stutzen an einem Aggregat oder einer Komponente einer Maschine angeschlossen sein oder werden.

Die Vorsehung eines Wärmeleitelements, das einerseits mit dem Fluid in Kontakt steht und andererseits mit dem Temperatursensor, ermöglicht, den Temperatursensor vom Fluidstrom zu entkoppeln. Insoweit kann häufig auf eine aufwendige Abdichtung des Temperatursensors verzichtet werden. Eine solche Abdichtung würde zudem die Messträgheit erhöhen, da häufig nicht gut wärmeleitende Materialien wie Gummi oder Kunststoff als Dichtmaterialien eingesetzt werden müssen.

Des Weiteren kann durch Vorsehung des entsprechenden Wärmeleitelements verhindert werden, dass im Bereich eines eingesetzten Temperatursensors Leckagen entstehen. Das Wärmeleitelement selbst kann in bestimmten Ausgestaltungen fluiddicht ausgestaltet werden. Durch den Verzicht auf aufwändige Abdichtungen des Anschlusses sowie des Temperatursensors selbst kann die gesamte Vorrichtung wesentlich kompakter aufgebaut werden. Das Wärmeleitelement kann so gestaltet werden, dass es gute Wärmeleitfähigkeiten, insbesondere einen geringen Wärmewiderstand, hat, und so sich innerhalb des Wärmeleitelements schnell ein Zustand einstellt, der mit der Temperatur des durchgeleiteten Fluids in einem eindeutigen Zusammenhang steht. Der Zustand kann ein Gleichgewichtszustand sein, bei dem die Temperatur des Wärmeleitelements mit der Temperatur des Fluids korreliert, ggf. unter Berücksichtigung weiterer Faktoren wie einer abweichenden Außentemperatur, die ggf. zu einer Kühlung oder zusätzlichen Erwärmung des Wärmeleitelements führen könnte.

Gemäß einer ersten weiterführenden Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass das Wärmeleitelement mit dem Gehäuse stoffschlüssig, reibschlüssig und/oder formschlüssig verbunden oder einstückig mit dem Gehäuse ausgebildet ist.

Dies reduziert den Herstellungsaufwand einer entsprechenden Leitungsverbindervorrichtung. Besteht das Gehäuse beispielsweise aus Kunststoff, kann dieses im Spritzgussverfahren hergestellt werden und das Wärmeleitelement kann umspritzt oder eingegossen werden. Weitere Befestigungsmöglichkeiten in dem Gehäuse der Leitungsverbindervorrichtung umfassen unter anderem Kleben, Verrasten, Verschrauben oder Einpressen.

Wenn das Wärmeleitelement einstückig mit dem Gehäuse ausgebildet ist, kann die notwendige Anzahl an Bauteilen reduziert werden.

Gemäß einer weiteren weiterführenden Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass das Wärmeleitelement durch einen Gehäuseabschnitt mit reduzierter Wandstärke gebildet ist.

Die reduzierte Wandstärke reduziert die Trägheit des Messystems gegenüber höheren Wandstärken. Die reduzierte Wandstärke erlaubt nämlich eine schnellere Wärmeleitung zwischen Fluid und Temperatursensor, sodass letzterer Temperaturänderungen im Fluid schneller registrieren kann als bei höheren Wandstärken. Abweichungen zwischen abgelesener und tatsächlicher Temperatur werden auf diese Weise minimiert.

Gemäß einer weiteren weiterführenden Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass in dem Gehäuse eine Aussparung ausgebildet ist, in die der Temperatursensor eingesetzt ist, wobei die Aussparung die Außenseite des Wärmeleitelements freigibt.

Hierdurch kann der Temperatursensor von außen angebracht werden. Des Weiteren ist es möglich, die Leitungsverbindervorrichtung so auszugestalten, dass die Montage mehrstufig stattfinden kann, beispielsweise zuerst die Herstellung einer fluiddichten Verbindung der beiden Leitungen und dann Einsetzen des Temperatursensors in die Aussparung oder umgekehrt. Gleiches gilt in umgekehrter Reihenfolge für die Demontage, zum Beispiel zum Zwecke der Wartung oder Reparatur. In manchen weiterführenden Ausgestaltungen kann der Temperatursensor austauschbar sein.

Gemäß einer weiteren weiterführenden Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass eine Wand zwischen einer Innenseite der Leitungsverbindungsvorrichtung und Aussparung das Wärmeleitelement bildet.

Hierdurch kann der Temperatursensor tiefer im Gehäuse eingebettet werden, wodurch eine entsprechende Leitungsverbindervorrichtung kompakter baut und der Temperatursensor besser geschützt ist.

Gemäß einer weiteren weiterführenden Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass in dem Gehäuseabschnitt und/oder in der Aussparung und/oder in wenigstens eine der Aussparung benachbart angeordnete Tasche ein thermischer Isolator eingesetzt ist.

Der thermische Isolator kann den Temperatursensor von außen isolieren, sodass Wärmeverluste an die Umgebung reduziert werden. Dies bedingt eine Erhöhung der Messgenauigkeit und Reduktion der Trägheit des Temperatursensors.

Eine entsprechende Tasche weist ein Volumen zur Aufnahme des thermischen Isolators auf und kann als Vertiefung, Nut, Ringnut oder dergleichen ausgeführt sein oder eine komplexere Kontur aufweisen.

Gemäß einer weiterführenden Ausgestaltung kann der Isolator ein thermisch isolierendes Material, z.B. ein Schaumstoff oder ein Faserwerkstoff, sein und/oder eine oder mehrere geschlossene Luftkammern aufweisen.

Gemäß einer weiterführenden Ausgestaltung ist der Gehäuseabschnitt mit reduzierter Wandstärke mittels eines Rahmens stabilisiert.

Ein solcher Rahmen kann umfangsseitig angebracht oder im Gehäuse ausgebildet sein und die Stabilität der Leitungsverbindervorrichtung erhöhen. Der Rahmen kann in radialer Richtung gegenüber den umfangsseitig angrenzenden Bereichen und/oder gegenüber in axialer Richtung angrenzenden Bereichen zumindest teilweise hervorstehend ausgebildet sein. In wenigstens einer Ansicht, insbesondere einer in radialer Richtung, kann der Rahmen rechteckig ausgebildet sein, also rechtwinklig zueinander ausgerichtete Wände aufweisen. Desweiteren kann der zuvor beschriebene thermische Isolator in einem solchen Rahmen und/oder an einem solchen Rahmen angrenzend angeordnet sein.

Gemäß einer weiterführenden Ausgestaltung kann ein Ring an der Leitungsverbindungsvorrichtung vorgesehen sein, der den Gehäuseabschnitt mit reduzierter Wandstärke zumindest in einer Stellung zumindest teilweise überdeckt.

Ein solcher Ring kann einerseits dazu dienen, das Gehäuse zu stabilisieren und andererseits dazu, den Temperatursensor besser zu isolieren.

In einer weiterführenden Ausgestaltung kann der Ring axial verschiebbar ausgestaltet sein.

Ein axial verschiebbarer Ring kann die Montage der Leitungsverbindervorrichtung erleichtern.

Gemäß einer weiteren weiterführenden Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass an der Aussparung Rastvorsprünge und/oder Rastrücksprünge zum Verrasten des Temperatursensors vorgesehen sind.

Hierdurch kann auf aufwändigere Maßnahmen zum Befestigen des Temperatursensors, zum Beispiel auf Schraubverbindungen, verzichtet werden. Schraubverbindungen verursachen zum Beispiel das Problem, dass entsprechende Kabel am Temperatursensor verdreht werden müssen, was eine mechanische Spannung auf das Kabel und die Kabelverbindungen verursacht. Der Temperatursensor kann ein Gehäuse mit entsprechenden Gegenrastmitteln aufweisen, die mit den im Gehäuse ausgebildeten Rastmitteln zusammenwirkt.

Die Rastmittel können so ausgestaltet sein, dass der Temperatursensor mit seinem sensierenden Bereich in das Wärmeleitelement gepresst wird. Hierdurch können Fehlmessungen, beispielsweise durch einen Luftspalt, verhindert werden.

Gemäß einer weiteren weiterführenden Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass das Wärmeleitelement aus Metall, insbesondere Aluminium oder Kupfer, oder einer Metalllegierung besteht, insbesondere Aluminium oder Kupfer aufweisend.

Aluminium, Kupfer und Legierungen, die in ausreichendem Maße Aluminium und/oder Kupfer enthalten, sind gute Wärmeleiter. Sie eignen sich deswegen zum schnellen Erfassen aktueller Fluidtemperaturen, da sie auf Veränderungen der Fluidtemperaturen schnell mit dem Einstellen von neuen Gleichgewichtszuständen reagieren. Des Weiteren lassen sich diese Materialien gut ur- und/oder umformen, zum Beispiel durch Gießen, Tiefziehen oder Hydroforming. Als weitere Materialien kommen thermisch leitende Kunststoffe in Frage, aus denen das Wärmeleitelement im Spritzgussverfahren hergestellt werden kann.

Bei der Materialwahl können andere Faktoren zu berücksichtigen sein, zum Beispiel andere verwendete Materialen im Fluidleitungssystem. Ist zum Beispiel ein Kupferelement vorgesehen, beispielsweise in einem Wärmetauscher, und das Fluid ist lonenleitend, muss das galvanische Spannungspotential des Materials berücksichtigt werden, da es andernfalls zu Korrosionen kommen kann.

Die Materialwahl des Wärmeleitelements kann von den chemischen Eigenschaften des das Wärmeleitelement anströmenden Fluids abhängen, um mögliche chemische Wechselwirkungen zwischen dem Fluid und dem Wärmeleitelement zu vermeiden. So kann beispielsweise durch Vorsehung von chemisch inerten Beschichtungen des Wärmeleitelements eine Korrosion desselben bei gleichzeitiger Aufrechterhaltung guter Wärmeleiteigenschaften verhindert werden.

Gemäß einer weiteren weiterführenden Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass das Wärmeleitelement als Wärmeleithülse ausgebildet ist.

Dies ermöglicht in vielen Ausgestaltungen eine vollständige oder zumindest im Wesentlichen rotationssymmetrische Ausgestaltung der Wärmeleithülse, was die Montage einer entsprechenden Leitungsverbindervorrichtung erleichtert. Gleichzeitig ist es möglich, das Risiko von Leckagen in Randbereichen zu reduzieren.

Dies ist insbesondere der Fall, wenn die Wärmeleithülse gemäß einer weiterführenden Ausgestaltung umfangsseitig geschlossenwandig ausgebildet ist, da dann nur in der Nähe der entsprechenden Stirnseiten der Wärmeleithülse eine Abdichtung erforderlich ist. Nur dort sind Leckagen zu befürchten, sofern die Wärmeleithülse selbst aus einem fluiddichten Material besteht, was insbesondere bei Metallen regelmäßig der Fall ist.

Gemäß einer weiteren weiterführenden Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass zwischen Gehäuse und Wärmeleitelement eine erste Dichtung angeordnet ist.

Eine solche Dichtung kann als Ringdichtung, insbesondere als O-Ring ausgestaltet werden, die kostengünstig ist und einfach hergestellt werden kann.

Gemäß einer weiteren weiterführenden Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass an dem Wärmeleitelement eine Haltegeometrie zur Halterung einer zweiten Dichtung vorgesehen ist. Hierdurch ist die Vorsehung einer einfach zu montierenden und im Verschleißfalle einfach austauschbaren Dichtung möglich. Die Dichtung kann als Ringdichtung, insbesondere als O- Ring ausgestaltet werden.

Die Haltegeometrie kann gemäß einer weiterführenden Ausgestaltung als umlaufende Nut ausgebildet sein. In eine solche Nut kann sich die Dichtung setzen, ohne eine Montage einer entsprechenden Leitungsverbindervorrichtung zu erschweren.

Insbesondere das gemeinsame Vorsehen von erster Dichtung und zweiter Dichtung an einer weiterführenden Ausgestaltung kann dazu dienen, das Wärmeleitelement, insbesondere die Wärmeleithülse, von beiden Seiten abzudichten und somit ein hohes Maß an Fluiddichtheit zu gewährleisten. Hierdurch kann eine entsprechende Leitungsverbindervorrichtung für andernfalls schwierig erreichbaren Spezifikationen, z.B. hohe Fluiddrücke bereitgestellt werden.

Gemäß einer weiteren weiterführenden Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass wobei das Wärmeleitelement eine Innenkontur des Rohrabschnitts des Gehäuses im Wesentlichen stufenlos fortsetzt.

Auf diese Weise ist es möglich, den Einfluss des Wärmeleitelements auf den Strömungswiderstand im Anschlussbereich zu minimieren. Sofern eine entsprechende Ausgestaltung auf einen laminaren Fluss des Fluids ausgelegt ist, kann dieser laminare Fluss trotz des Wärmeleitelements ungestört beibehalten werden. In den meisten Fällen liegen turbulente Strömungsformen vor. Durch die Turbulenzen ist ein besserer Wärmeübertrag auf das Wärmeleitelement gewährleistet, da das geförderte Fluid sich besser durchmischt. Bei turbulenten Strömungen beruht die Reduktion des Strömungswiderstands auf anderen Mechanismen, zum Beispiel Verhinderung von Ablösungen, Querschnittssprüngen, Wandreibung, etc..

Gemäß einer weiteren weiterführenden Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass das Wärmeleitelement zur Anlage an einer Außenseite des Leitungsgegenelements vorgesehen ist.

In einer solchen Ausgestaltung kann das Wärmeleitelement ein strukturgebendes Element sein, das die Stabilität der Leitungsverbindervorrichtung mitbestimmt beziehungsweise erhöht.

Gemäß einer weiteren weiterführenden Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass das Wärmeleitelement einen lichten Durchmesser hat, der im Wesentlichen einem lichten Durchmesser des Rohrabschnitts entspricht. Hierdurch kann erreicht werden, dass der Strömungswiderstand durch die Vorsehung einer Temperaturmesseinrichtung nicht steigt und der Druck des Fluids im Bereich der Temperaturmessungseinrichtung nicht abfällt.

Gemäß einer weiteren weiterführenden Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass das Wärmeleitelement eine den lichten Durchmesser des Rohrabschnitts verengende Wölbung aufweist, wobei die Wölbung stetig ausgebildet ist.

Durch die Wölbung kann die Strömungsgeschwindigkeit des Fluids lokal erhöht werden, wodurch mehr Wärmekonvektion an der Wölbung erreicht wird. Desweiteren erhöht die Wölbung die Oberfläche, was einen höheren Wärmestrom zum Temperatursensor ermöglicht, wodurch die Systemträgheit reduziert und die Messgenauigkeit erhöht wird. Desweiteren wird der thermische Gradient erhöht. Zudem wird bei turbulenten Strömungen die Turbulenz erhöht, was zu einer besseren Durchmischung des Fluids führt. Darüber hinaus kann der Temperatursensor tiefer im Gehäuse platziert werden. Durch die stetige Ausgestaltung der Wölbung wird der Druckabfall stromabwärts der Wölbung minimiert.

Die Wölbung kann einstückig mit den fluidführenden Abschnitten der Leitungsverbindervorrichtung ausgebildet und insbesondere in das Gehäuse eingeformt sein.

Gemäß einer weiteren weiterführenden Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass das Wärmeleitelement einen Fluidkontaktbereich aufweist, der vom Fluid direkt angeströmt wird, wobei der Temperatursensor zum Fluidkontaktbereich nah angeordnet ist.

Nah ist in diesem Zusammenhang relativ zu den Dimensionen der jeweiligen Leitungsverbindervorrichtung zu interpretieren. Je nach konkreter Ausgestaltung kann gemäß dieser Weiterbildung vorgesehen sein, den Abstand zwischen Fluidkontaktbereich und Temperatursensor entlang des Wärmeleitelements auf ein technisch mögliches Minimum zu reduzieren. In manchen konkreten Ausgestaltungen kann der Temperatursensor radial außerhalb des Fluidkontaktbereichs angeordnet sein, also im Fluidkontaktbereich des Wärmeleitelements direkt auf der im Fluidkontakt stehenden Seite gegenüberliegenden Seite. In anderen konkreten Ausgestaltungen kann ein axialer und/oder radialer Versatz des Temperatursensors relativ zum Fluidkontaktbereich konstruktionsbedingt vonnöten sein. In solchen Ausgestaltungen wird gemäß dieser Weiterbildung der Abstand entlang des Wärmeleitelements auf ein technisch mögliches Minimum reduziert. Auf diese Weise kann die Trägheit der Temperaturmessung minimiert werden. Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus dem Wortlaut der Ansprüche sowie aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnungen. Es zeigen:

Fig. 1 eine dreidimensionale Schnittansicht einer angeschlossenen Leitungsverbindervorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform;

Fig. 2 eine vergrößerte Längsschnittansicht der angeschlossenen Leitungsverbindervorrichtung aus Fig. 1 ;

Fig. 3 eine perspektivische Darstellung einer Leitungsverbindervorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform;

Fig. 4 eine vergrößerte Längsschnittansicht der angeschlossenen Leitungsverbindervorrichtung aus Fig. 3;

Fig. 5 eine perspektivische Darstellung einer Leitungsverbindervorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform;

Fig. 6 eine vergrößerte Längsschnittansicht der angeschlossenen Leitungsverbindervorrichtung aus Fig. 5, sowie

Fig. 7 einen Ausschnitt aus einer Leitungsverbindervorrichtung gemäß einer vierten Ausführungsform.

In den nachfolgenden Ausführungsbeispielen werden gleiche oder gleichwirkende Bauteile oder Komponenten zur besseren Lesbarkeit mit gleichen Bezugszeichen versehen. Zur Vermeidung von Wiederholungen bei später beschriebenen Ausführungsbeispielen wird auf die davor beschriebenen Ausführungsbeispiele verwiesen.

Fig. 1 zeigt eine dreidimensionale Schnittansicht einer angeschlossenen Leitungsverbindervorrichtung 2 gemäß einer ersten Ausführungsform.

Die Leitungsverbindungsvorrichtung 2 ist an einem Leitungsgegenelement 4 angeschlossen und stellt eine Strömungsverbindung für ein Fluid 5 zwischen einer in Fig. 1 nicht dargestellten, an der Leitungsverbindungsvorrichtung 2 angeordneten Leitung und einer in Fig. 1 nicht dargestellten, an dem Leitungsgegenelement 4 angeordneten Leitung her. Die Leitungen können in verschiedenen Ausführungsformen Schläuche oder Rohre oder Anschlussstutzen sein.

Die Leitungsverbindungsvorrichtung 2 weist ein Gehäuse 6 auf, an dem zum Befestigen eines Schlauches, Rohres oder Stutzens ein Flansch 8 vorgesehen ist. In dem Gehäuse 6 ist an einer Innenseite 10 eine Anschlussgeometrie 12 ausgebildet. Die Innenseite 10 definiert einen Rohrabschnitt 13. Dazu weitet sich ein lichter Querschnitt der Innenseite 10 zur Anschlussgeometrie 12 hin auf, da vorliegend die Leitungsverbindungsvorrichtung 2 als weiblicher Anschlusstyp ausgebildet ist. Andere Ausführungsbeispiele können männliche Anschlusstypen darstellen. Das Leitungsgegenelement 4 weist eine korrespondierende Gegenanschlussgeometrie 14 auf, die an einer Außenseite 15 des Leitungsgegenelements 4 ausgebildet ist.

An der Leitungsverbindungsvorrichtung 2 ist an der Innenseite 10 eine Wärmeleithülse 16 angeordnet. Die Wärmeleithülse 16 ist derart angeordnet, dass vorbeiströmendes Fluid 5 direkt mit der Wärmeleithülse 16 an einer Innenseite 17 in Kontakt kommt, sodass ein guter Wärmeaustausch stattfinden kann. Die Wärmeleithülse 16 besteht zur Reduzierung der Trägheit des Systems aus einem gut wärmeleitfähigen Material, vorliegend einer Aluminiumlegierung. Hat das Fluid 5 eine statische oder quasistatische Temperatur, wird die Wärmeleithülse 16 innerhalb kurzer Zeit im Wesentlichen die gleiche Temperatur wie das Fluid

5 annehmen. Die Wärmeleithülse 16 ist durch das sie weitestgehend umgebende Gehäuse 6 gut nach außen isoliert, sodass die Temperatur der Wärmeleithülse 16 beeinflussende externe Faktoren wie eine abweichende Außentemperatur relativ schwach sind, sodass man annähernd davon ausgehen kann, dass die Wärmeleithülse 16 im Wesentlichen die gleiche Temperatur hat wie das Fluid 5.

In einem Verbindungsbereich, in dem Leitungsverbindervorrichtung 2 und Leitungsgegenelement 4 überlappen, ist die Wärmeleithülse 16 zwischen Leitungsverbindervorrichtung 2 und Leitungsgegenelement 4 angeordnet.

Die Wärmeleithülse 16 ist mit dem Gehäuse 6 der Leitungsverbindungsvorrichtung 2 mittels zweier Flansche 18, 20 verrastet und stellt eine formschlüssige Verbindung zwischen Gehäuse

6 und Leitungsverbindungsvorrichtung 2 her.

Andere Ausführungsbeispiele können andere Verbindungskonzepte einer Wärmeleithülse mit einem Gehäuse vorsehen, zum Beispiel kann die Wärmeleithülse eingepresst oder, bei metallischen Gehäusen, eingeschweißt sein. In der Nähe einer Stirnseite 22 der Wärmeleithülse 16 ist eine erste Dichtung 24 vorgesehen, die ein Ausdringen des zu leitenden Fluids 5 verhindert.

Eine zweite Dichtung 26 ist in einer in der Wärmeleithülse 16 ausgebildeten Nut 28 eingesetzt und dichtet zwischen Wärmeleithülse 16 und einem Gehäuse 30 des Leitungsgegenelements 4 ab.

In dem Gehäuse 6 der Leitungsverbindungsvorrichtung 2 ist eine Aussparung 32 vorgesehen, in die ein Temperatursensor 34 eingesetzt ist. Der Temperatursensor 34 kontaktiert die Wärmeleithülse 16 von einer Außenseite 36 der Wärmeleithülse 16.

Durch die Anordnung des Temperatursensors 34 auf der dem Fluid abgewandten Außenseite 36 der Wärmeleithülse 16 kann erreicht werden, dass der Temperatursensor 34 von einem unmittelbaren Kontakt mit dem Fluid 5 entkoppelt ist. Somit kann die Dichtigkeit der Leitungsverbindungsvorrichtung 2 gewährleistet werden, ein kleiner und kostengünstiger Temperatursensor 34 verwendet und trotzdem akkurate Temperaturmessungen erreicht werden.

Der Temperatursensor 34 ist mittels zweier Kabel 38, 40 mit einer entsprechenden, nicht dargestellten Sensordaten auswertender Elektronik verbunden. Andere Ausführungsbeispiele können mehr als zwei Kabel aufweisen, zum Beispiel drei oder vier Kabel.

Die Wärmeleithülse 16 definiert mit ihrer Innenseite 17 einen lichten Durchmesser Dw, der im Wesentlichen einem lichten Durchmesser Dr des Rohrabschnitts 13 des Gehäuses 6 entspricht. Hierdurch kann eine Erhöhung des Strömungswiderstandes sowie ein damit einhergehender Druckabfall des Fluids 5 verhindert werden, was die Strömungseffizienz der Leitungsverbindervorrichtung 2 optimiert

Fig. 2 zeigt eine vergrößerte Längsschnittdarstellung durch die Leitungsverbindervorrichtung 2.

Die Wärmeleithülse 16 ist als konturiertes und gestanztes Tiefziehbauteil ausgebildet. Die Innenseite 17 der Wärmeleithülse 16 setzt die Innenseite 10 des Rohrabschnitts 13 des Gehäuses 6 im Wesentlichen nahtlos fort, um die Strömung des Fluids 5 nicht zu stören.

Wie im vorliegenden Ausführungsbeispiel zu erkennen ist, liegt die Innenseite 17 der Wärmeleithülse 16 gegenüber der Innenseite 10 des Rohrabschnitts 13 des Gehäuses 6 geringfügig radial außerhalb, sodass der lichte Durchmesser Dw der Wärmeleithülse 16 etwas größer ist als der lichte Durchmesser Dr des Rohrabschnitts 13. In anderen Ausführungsbeispielen können die beiden Durchmesser Dr und Dw gleich sein. Die Stirnseite 22 der Wärmeleithülse 16 ist weitgehend nahtlos in den Rohrabschnitt 13 eingebettet, in dem zu diesem Zweck eine entsprechende Ringnut 44 ausgebildet ist.

Die Wärmeleithülse 16 weist einen Fluidkontaktbereich 46 auf, der vom Fluid 5 direkt angeströmt wird. Definiert durch den lichten Durchmesser Dw der Wärmeleithülse 16 sowie einer Länge Lw der Wärmeleithülse 16 steht eine verglichen mit herkömmlichen Temperatursensoren große Oberfläche der Wärmeleithülse 16 im Wärmeaustausch mit dem Fluid 5, wodurch die Wärmeleithülse 16 schnell auf Temperaturdifferenzen im Fluid 5 reagieren kann und die Temperatur der Wärmeleithülse 16 schnell an die aktuelle Temperatur des Fluids 5 angeglichen ist.

Die Wärmeleithülse 16 weitet sich (in der vorliegenden Darstellung nach links) auf. An den Fluidkontaktbereich 46 der Wärmeleithülse 16 schließt sich ein radial ausgerichteter kreisringartiger Abschnitt 48 an, der in einen zylindrischen Abschnitt 48 übergeht. In diesem zylindrischen Abschnitt 50 ist an der Außenseite 36 der Temperatursensor 34 angeordnet. Durch die zylindrische Kontur ist eine flächige Anlage des Temperatursensors 34 möglich.

Die Distanz zwischen dem Temperatursensor 34 und dem Fluidkontaktbereich 46 ist im Wesentlichen durch den radialen Abschnitt 48 bestimmt, der wiederum durch eine Dicke des Gehäuses 30 des Leitungsgegenelements 4 bestimmt ist.

Zwischen dem radialen Abschnitt 48 und dem Gehäuse 30 des Leitungsgegenelements 4 ist in dem vorliegend dargestellten Ausführungsbeispiel ein radial ausgerichteter Schlitz 51 vorhanden, der ebenfalls vom Fluid 5 umströmt sein kann, sodass der radiale Abschnitt 48 ebenfalls zum Temperaturausgleich zwischen Wärmeleithülse 16 und Fluid 5 beiträgt. In anderen Ausführungsbeispielen kann die Wärmeleithülse 16 dicht an das Gehäuse 30 des Leitungsgegenelements 4 anschließen.

Nach dem radialen Abschnitt 48 schließt sich die in der Wärmeleithülse 16 ausgeformte Nut 28 zur Aufnahme der zweiten Dichtung 26 an.

Ein Übergangsbereich 52 zwischen Nut 28 und Flansch 18 ist stetig und konisch aufweitend ausgestaltet, wodurch der Übergangsbereich 52 federelastisch wird. Der Übergangsbereich 52 kann somit Toleranzen in dem Gehäuse 6 der Leitungsverbindervorrichtung 2 sowie in dem Gehäuse 30 des Leitungsgegenelements 4 im Bereich der Anschlussgeometrie 12 und der Gegenanschlussgeometrie 14 ausgleichen. Die Wärmeleithülse 16 weist im Längsschnitt eine komplexe Form auf, die durch verschiedene Verfahren, zum Beispiel Hydroforming hergestellt werden kann.

Fig. 3 zeigt eine dreidimensionale Darstellung einer angeschlossenen Leitungsverbindervorrichtung 2‘ gemäß einer zweiten Ausführungsform.

Die Leitungsverbindungsvorrichtung 2‘ ist zum Anschluss an einem nicht dargestellten Leitungsgegenelement vorgesehen und stellt eine Strömungsverbindung für ein Fluid 5 zwischen einer in Fig. 3 nicht dargestellten, an der Leitungsverbindungsvorrichtung 2‘ angeordneten Leitung und einer in Fig. 3 nicht dargestellten, an dem nicht dargestellten Leitungsgegenelement angeordneten Leitung her. Die Leitungen können in verschiedenen Ausführungsformen Schläuche oder Rohre oder Anschlussstutzen sein.

Die Leitungsverbindungsvorrichtung 2‘ weist ein Gehäuse 6 auf, an dem zum Befestigen eines Schlauches, Rohres oder Stutzens ein Flansch 8 vorgesehen ist.

In dem Gehäuse 6 der Leitungsverbindungsvorrichtung 2‘ ist eine Aussparung 32 vorgesehen, in die ein Temperatursensor eingesetzt ist, der in Fig. 4 zu sehen ist.

Um die Aussparung 32 herum ist in dem Gehäuse 6 ein Rahmen 33 ausgebildet, der das Gehäuse 6 im Bereich der Aussparung 32 stabilisiert, da dort die Wandstärke des Gehäuses 6 geringer ausfallen kann als in anderen Bereichen des Gehäuses 6. Der Rahmen 33 ist im Wesentlichen in einer in radialer Richtung ausgerichteten Draufsicht rechteckig ausgebildet und erstreckt sich radial auf einen weiteren Durchmesser als die umfangsseitig angrenzenden Bereiche. Der Rahmen 33 kann sich je nach Ausführungsform radial auf in etwa einen Durchmesser einer der axial benachbarten Bereiche erstrecken. Je nach Ausgestaltung kann der Rahmen 33 insgesamt eine größere radiale Erstreckung aufweisen als der Flansch 8, aber eine geringere radiale Erstreckung als die Anschlussgeometrie 12.

Der umfangsseitig an den Rahmen 33 angrenzende Bereich bildet zusammen mit angrenzenden, im Gehäuse 6 ausgebildeten Konturen, hier einem Flansch 53A, einem Steg 53B und einer Wand 53C, eine umlaufende Tasche 54, die mit einem in Fig. 3 nicht dargestelltem thermischen Isolatormaterial oder mit Luft aufgefüllt sein kann, wie im Zusammenhang mit Fig. 4 eingehender erläutert werden wird. Zur Erhöhung der Stabilität ist der Rahmen 33 in axialer Richtung ausgedehnt, was bedingt, dass der Flansch 8 ebenfalls entsprechend axial länger ausgedehnt ist als ohne einen solchen Rahmen. Ein außenumfangsseitig angeordneter, axial verschiebbarer Ring 63 dient einerseits zur thermischen Entkopplung des in der Aussparung 32 befindlichen Mediums und gegebenenfalls des zusätzlichen Isolatormaterials in den angrenzenden Bereichen und damit des T emperatursensors.

Andererseits kann der Ring 63 zur zusätzlichen Stabilisierung der Leitungsverbindervorrichtung 2‘ dienen, indem er außenumfangsseitig an der Aussparung 32 angeordnet wird, wie in Fig. 4 zu sehen ist. Der Ring 63 kann aus einem festeren Material bestehen als das Gehäuse 6 der Leitungsverbindungsvorrichtung 2‘, z.B. Stahl oder einem Faserverbundmaterial und kann die strukturelle Stabilität der Leitungsverbindungsvorrichtung 2‘ trotz reduzierter Materialstärke im Bereich der Aussparung 32 gewährleisten.

Fig. 4 zeigt eine vergrößerte Längsschnittdarstellung durch die Leitungsverbindervorrichtung 2‘.

In dem Gehäuse 6 ist an einer Innenseite 10 eine Anschlussgeometrie 12 ausgebildet. Die Leitungsverbindungsvorrichtung 2‘ ist als weiblicher Anschlusstyp ausgebildet. Andere Ausführungsbeispiele können männliche Anschlusstypen darstellen. Das Leitungsgegenelement weist eine korrespondierende Gegenanschlussgeometrie auf.

Der Ring 63 überdeckt in der in Fig. 4 dargestellten Position die im Gehäuse 6 ausgebildete Tasche 54 und schließt diese weitgehend von der Umgebung ab.

Die Tasche 54 ist mit einem anderen thermischen Isolator 64 gefüllt und so eine bessere thermische Entkopplung des Temperatursensors 34 von der Umgebung erreichen. Der thermische Isolator 64 kann in manchen konkreten Ausführungsformen Luft sein, in anderen konkreten Ausführungsformen ein für die Umgebungsbedingungen geeigneter, thermisch isolierender Feststoff, z.B. ein Faser- oder Schaumstoff.

Ein Temperatursensor 34 ist an einem Boden 60 der Aussparung 32 angeordnet. Durch die Anordnung des Temperatursensors 34 in der Aussparung 32 kann einerseits erreicht werden, dass der Temperatursensor 34 von einem unmittelbaren Kontakt mit dem Fluid 5 entkoppelt ist. Somit kann die Dichtigkeit der Leitungsverbindungsvorrichtung 2' gewährleistet werden, ein kleiner und kostengünstiger Temperatursensor 34 verwendet und trotzdem akkurate Temperaturmessungen erreicht werden. Andererseits kann ein schnellerer Temperaturausgleich zwischen Fluid und Temperatursensor 34 erreicht werden, denn in der Aussparung 32 ist eine Wandstärke d eines dortigen Gehäuseabschnitts 62 reduziert, sodass Temperaturänderungen des Fluids 5 schneller an den Temperatursensor 34 geleitet werden können. Zur besseren thermischen Kopplung kann der Temperatursensor 34 unter Verwendung einer Wärmeleitpaste (nicht dargestellt) in der Aussparung 32 angeordnet sein, die einen vollflächigen Kontakt des Temperatursensors 34 mit dem Boden 60 sicherstellt.

Fig. 5 zeigt eine dreidimensionale Darstellung einer angeschlossenen Leitungsverbindervorrichtung 2“ gemäß einer dritten Ausführungsform.

Die Leitungsverbindungsvorrichtung 2“ ist zum Anschluss an einem Leitungsgegenelement 4 vorgesehen und stellt eine Strömungsverbindung für ein Fluid zwischen einer in Fig. 5 nicht dargestellten, an der Leitungsverbindungsvorrichtung 2" angeordneten Leitung und einer in Fig.

5 nicht dargestellten, am Leitungsgegenelement 4 angeordneten Leitung her. Die Leitungen können in verschiedenen Ausführungsformen Schläuche oder Rohre oder Anschlussstutzen sein.

Die Leitungsverbindungsvorrichtung 2“ weist ein Gehäuse 6 auf, an dem zum Befestigen eines Schlauches, Rohres oder Stutzens ein Flansch 8 vorgesehen ist.

In dem Gehäuse 6 der Leitungsverbindungsvorrichtung 2“ ist eine Aussparung 32 vorgesehen, in die ein Temperatursensor eingesetzt ist, der in Fig. 6 zu sehen ist. Durch die Anordnung des Temperatursensors in der Aussparung 32 kann erreicht werden, dass der Temperatursensor von einem unmittelbaren Kontakt mit dem Fluid entkoppelt ist. Somit kann die Dichtigkeit der Leitungsverbindungsvorrichtung 2“ gewährleistet werden, ein kleiner und kostengünstiger Temperatursensor 34 verwendet und trotzdem akkurate Temperaturmessungen erreicht werden.

Um die Aussparung 32 herum ist in dem Gehäuse 6 ein Rahmen 33 gebildet, der das Gehäuse

6 im Bereich der Aussparung 32 stabilisiert, da dort die Wandstärke des Gehäuses 6 geringer ausfallen kann als in anderen Bereichen des Gehäuses 6. Der Rahmen 33 erstreckt sich radial auf einen weiteren Durchmesser als die umfangsseitig angrenzenden Bereiche. Der Rahmen 33 kann sich je nach Ausführungsform radial auf in etwa einen Durchmesser einer der axial benachbarten Bereiche erstrecken. Je nach Ausgestaltung kann der Rahmen 33 insgesamt eine größere radiale Erstreckung aufweisen als der Flansch 8, aber eine geringere radiale Erstreckung als die Anschlussgeometrie 12.

Die Aussparung 32 ist von einem thermischen Isolator 64 abgedeckt, der die thermischen Eigenschaften verbessert und die Messgenauigkeit des Temperatursensors erhöht. Fig. 6 zeigt eine Längsschnittdarstellung durch die Leitungsverbindervorrichtung 2“.

In dem Gehäuse 6 ist an einer Innenseite 10 eine Anschlussgeometrie 12 zum Anschluss des Leitungsgegenelements 4 ausgebildet. Die Leitungsverbindungsvorrichtung 2“ ist als weiblicher Anschlusstyp ausgebildet. Andere Ausführungsbeispiele können männliche Anschlusstypen darstellen. Das Leitungsgegenelement 4 weist eine korrespondierende Gegenanschlussgeometrie auf.

Fig. 7 zeigt einen Ausschnitt aus einer Leitungsverbindervorrichtung 2‘“ gemäß einer vierten Ausführungsform.

Auf der Innenseite 10 der Leitungsverbindervorrichtung 2‘“ ist, wie in Fig. 7 zu erkennen ist, eine Wölbung 70 ausgebildet, die einen lichten Durchmesser des Rohrabschnitts 13 reduziert. Die lokale Reduktion des lichten Durchmessers des Rohrabschnitts 13 im Bereich der Wölbung 70 bewirkt eine Erhöhung der Strömungsgeschwindigkeit des Fluids und damit eine bessere Wärmekonvektion in diesem Bereich. Die Wölbung 70 erhöht zudem den Wärmeübergang durch eine gegenüber einer flachen Ausgestaltung größere Oberfläche, einen erhöhten thermischen Gradienten sowie eine bessere Durchmischung des Fluids durch verstärkte Turbulenzen. Die Wölbung 70 ist fluiddynamisch optimiert stetig ausgebildet, um einen stromabwärtigen Druckabfall durch die Wölbung 70 zu minimieren.

Die Wölbung 70 ist in das Gehäuse 6 eingeformt, also aus dem Material des Gehäuses 6 ausgebildet.

Ein Temperatursensor 34 ist an einem Boden 60 der Aussparung 32 in einer Ausnehmung 72 angeordnet. Die Ausnehmung 72 ist auf der Innenseite der Wölbung 70 ausgebildet. Die Ausnehmung 72 reduziert die Wandstärke d im Bereich der Wölbung 70, was die Wärmeleitung zum Temperatursensor 34 optimiert.

Durch die Anordnung des Temperatursensors 34 in der Ausnehmung 72 kann einerseits erreicht werden, dass der Temperatursensor 34 von einem unmittelbaren Kontakt mit dem Fluid entkoppelt ist. Somit kann die Dichtigkeit der Leitungsverbindungsvorrichtung 2"' gewährleistet werden, ein kleiner und kostengünstiger Temperatursensor 34 verwendet und trotzdem akkurate Temperaturmessungen erreicht werden.

Radial außerhalb des Temperatursensors 34 ist ein Isolator 64 angeordnet, der einen Wärmeabfluss an die Umgebung verhindert und damit die Messgenauigkeit des Temperatursensors 34 erhöht. Die Erfindung ist nicht auf eine der vorbeschriebenen Ausführungsformen beschränkt, sondern in vielfältiger Weise abwandelbar.

Sämtliche aus den Ansprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung hervorgehenden Merkmale und Vorteile, einschließlich konstruktiver Einzelheiten, räumlicher Anordnungen und Verfahrensschritten, können sowohl für sich als auch in den verschiedensten Kombinationen erfindungswesentlich sein.

Bezugszeichen liste , 2‘, 2“, 2‘“ Leitungsverbindervorrichtung

Leitungsgegenelement

Fluid

Gehäuse

Flansch 0 Innenseite 2 Anschlussgeometrie 3 Rohrabschnitt 4 Gegenanschlussgeometrie 5 Außenseite 6 Wärmeleithülse 7 Innenseite 8 Flansch 0 Flansch 2 Stirnseite 4 erste Dichtung 6 zweite Dichtung 8 Nut 0 Gehäuse 2 Aussparung 3 Rahmen 4 Temperatursensor 6 Außenseite 8 Kabel 0 Kabel 4 Ringnut 6 Fluidkontaktbereich 8 radialer Abschnitt 0 zylindrischer Abschnitt 1 Schlitz 2 Übergangsbereich 3A Flansch 3B Steg 3C Wand 4 Tasche 0 Boden 62 Gehäuseabschnitt

63 Ring

64 Isolator

70 Wölbung

72 Ausnehmung d Wandstärke

Dr lichter Durchmesser Rohrabschnitt

Dw lichter Durchmesser Wärmeleithülse

Lw Länge Kontaktbereich Wärmeleithülse