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Title:
TEMPERATURE COMPENSATION ELEMENT FOR A CONNECTION UNIT
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2004/088797
Kind Code:
A1
Abstract:
The aim of the invention is to reduce the temperature gradient at the connection terminals of a connection unit to which lines can be joined. The inventive temperature compensation element is made of at least one first strip of thermally conducting material on which terminal lugs are arranged in a row at essentially right angles to the strip and are insulated in relation to each other and the strip. The terminal lugs are connected to the strip in a thermally conductive manner and can be respectively contacted to the lines with corresponding contact terminals of the connection unit.

Inventors:
KLUMPP WOLFGANG (DE)
MAIER WILLI (DE)
SCHNEIDERHEINZE WIGAND (DE)
Application Number:
PCT/DE2003/003288
Publication Date:
October 14, 2004
Filing Date:
October 02, 2003
Export Citation:
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Assignee:
SIEMENS AG (DE)
KLUMPP WOLFGANG (DE)
MAIER WILLI (DE)
SCHNEIDERHEINZE WIGAND (DE)
International Classes:
G01K7/12; H01R13/66; (IPC1-7): H01R13/66
Foreign References:
US5590058A1996-12-31
EP0605201A11994-07-06
DE19826212C12000-02-24
Other References:
"Siemens-Katalog ST 70", 2003, pages: 4,114
Attorney, Agent or Firm:
SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT (München, DE)
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Claims:
Patentansprüche
1. Temperaturausgleichselement für eine Anschlusseinheit, an welche Leitungen anschließbar sind, wobei das Temperatur ausgleichselement (1) aus mindestens einem ersten Streifen (2 ; 2a, 2b) thermisch leitendem Material besteht, auf welchem im Wesentlichen rechtwinklig zu dem Streifen in einer Reihe angeordnete, thermisch leitende Anschlussfahnen (3) angeord net sind, welche jeweils mit korrespondierenden Anschluss klemmen der Anschlusseinheit kontaktierbar sind, wobei die Anschlussfahnen (3) mit dem Streifen (2 ; 2a) thermisch leitend verbunden sind.
2. Temperaturausgleichselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Temperaturausgleichselement (l) mit einem dem ersten Streifen (2 ; 2a) gegenüberliegenden zweiten Streifen (2 ; 2b) thermisch leitendem Material ver sehen ist.
3. Temperaturausgleichselement nach Anspruch 1 oder 2, da durch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Strei fen (2 ; 2a, 2b) und die Anschlussfahnen (3) elektrisch lei tend sind, wobei die Anschlussfahnen (3) elektrisch gegenüber dem mindestens einen Streifen (2 ; 2a, 2b) isoliert sind, und dass auf dem mindestens einen Streifen (2 ; 2a, 2b) ein tempe raturabhängiger Widerstand (4) angeordnet ist, dessen An schlüsse (5) mit jeweils einer Anschlussfahne (3) kontak tieren.
4. Temperaturausgleichselement nach Anspruch 2 oder 3, da durch gekennzeichnet, dass der erste und zweite Strei fen (2a, 2b) an der den Anschlussfahnen (3) gegenüberliegen den Seite miteinander verbunden sind.
Description:
Beschreibung Temperaturausgleichselement für eine Anschlusseinheit Die Erfindung betrifft ein Temperaturausgleichselement für eine Anschlusseinheit, an welche Leitungen anschließbar sind.

Aus dem Siemens-Katalog ST 70, Seite 4/114, Ausgabe 2003 ist eine Anschlusseinheit in Form eines Frontsteckers bekannt, an welche über Leitungen Sensoren oder Aktoren anschließbar sind. Dieser Frontstecker ist z. B. in eine Temperatur- messbaugruppe steckbar, welcher über mehrere Eingangskanäle Temperaturspannungswerte von Sensoren zuführbar sind.

Um die Temperatur eines Thermoelementes möglichst genau zu messen, ist es erforderlich, eine Vergleichstemperatur an einer Messstelle in der Nähe der Anschlussklemme des Thermo- elementes präzise zu erfassen. Aus dieser Vergleichstempe- ratur und der Temperatur des Thermoelementes an der Mess- stelle des zu steuernden technischen Prozesses wird die Absoluttemperatur an dieser Messstelle ermittelt. Aufgrund der geometrischen Ausdehnung der Anschlussklemmen bei einer mehrkanaligen Temperaturmessbaugruppe kann die Vergleichs- temperatur für jeden Kanal nicht exakt ermittelt werden, da gewöhnlich die Baugruppe nur eine Messstelle zur Erfassung der Vergleichstemperatur für alle Anschlussklemmen aufweist.

Dies führt zu Messungenauigkeiten, insbesondere deshalb, weil die Anschlussklemmen unterschiedlichen thermischen Einflüssen durch Bauelemente der Leiterplatte der Baugruppe ausgesetzt sind.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Temperaturausgleichselement für eine Anschlusseinheit der eingangs genannten Art zu schaffen, welches ein Temperatur- gefälle an den Anschlussklemmen der Anschlusseinheit mini- miert.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebenen Maß- nahmen gelöst.

In einer Ausgestaltung der Erfindung gemäß den im Anspruch 2 angegebenen Maßnahmen wird die Verminderung des Temperatur- gefälles an den Anschlussklemmen der Anschlusseinheit erhöht.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung gemäß den im Anspruch 3 angegebenen Maßnahmen ist auf dem Streifen ein temperaturabhängiger Widerstand angeordnet. Für den Fall, dass die Anschlussfahnen des Temperaturausgleichselements mit den Anschlüssen der Anschlusseinheit angeschlossen sind, kann eine geeignete Auswerteschaltung der Anschlusseinheit aus dem Widerstandswert des temperaturabhängigen Widerstandes die exakte Vergleichstemperatur für alle Anschlüsse der An- schlusseinheit ermitteln.

Durch die im Anspruch 4 angegebenen Maßnahmen wird eine ein- fache Herstellung des Temperaturausgleichselements ermög- licht. Zur Herstellung der beiden miteinander verbundenen Streifen genügt eine rechteckige Kupferplatte, die entspre- chend gefalzt wird.

Anhand der Zeichnung, in der ein Ausführungsbeispiel der Er- findung veranschaulicht ist, werden im Folgenden die Erfin- dung, deren Ausgestaltungen sowie Vorteile näher erläutert.

Es zeigen : Figur 1 ein Temperaturausgleichselement in einer Ansicht von oben und Figur 2 eine seitliche Ansicht des Temperaturausgleichs- elements gemäß Figur 1.

In Figur 1 ist mit 1 ein Temperaturausgleichselement bezeich- net, welches einen massiven thermisch leitenden Streifen 2, vorzugsweise eine Kupferschiene, umfasst. Im Wesentlichen rechtwinklig zu diesem Streifen sind in einer Reihe angeord-

nete, elektrisch leitende Anschlussfahnen 3 auf dem Streifen 2 verpresst oder verklebt, wobei zwischen dem Streifen 2 und den Anschlussfahnen 3 sowie zwischen den Anschlussfahnen 3 Isolationsmaterial aus thermisch leitendem Material vor- gesehen ist. Dadurch sind die Anschlussfahnen 3, welche vor- zugsweise ebenfalls aus Kupfer bestehen, gegenüber dem Strei- fen 2 und die Anschlussfahnen 3 gegeneinander elektrisch iso- liert. Der Abstand der in einer Reihe angeordneten Anschluss- fahnen 3 ist so gewählt, dass die Anschlussfahnen 3 in kor- respondierende Anschlussklemmen eines Frontsteckers einer Baugruppe der Steuerungstechnik kontaktierbar sind. Ein derartiger Frontstecker ist beispielsweise aus der DE 195 14 767 Cl oder DE 195 14 768 C2 bekannt. Dieser Frontstecker ist auf eine Baugruppe steckbar und weist An- schlussklemmen in Form von Schraubklemmen auf, an welche mit Sensoren verbundene Prozessleitungen anschließbar sind.

Um eine exakte Vergleichstemperatur für alle Anschlussklemmen des Frontsteckers ermitteln zu können, ist der Streifen 2 mit einem temperaturabhängigen Widerstand 4 versehen, dessen An- schlüsse 5 mit jeweils einer Anschlussfahne 3 verbunden sind.

Für den Fall, dass die Anschlussfahnen 3 mit den Anschluss- klemmen des Frontsteckers verschraubt sind und der Front- stecker in die Baugruppe gesteckt ist, kann eine geeignete Auswerteschaltung der Baugruppe die Vergleichstemperatur aus dem Widerstandswert des temperaturabhängigen Widerstandes ermitteln.

Im Folgenden wird auf Figur 2 verwiesen, in welcher das Tem- peraturausgleichselement gemäß Figur 1 in einer seitlichen Ansicht dargestellt ist. Um das Temperaturgefälle an den An- schlussklemmen des Frontsteckers weiter zu vermindern, weist das Temperaturausgleichselement 1 zwei thermisch leitende Streifen 2a, 2b auf, die über ein thermisch leitendes Ver- bindungsstück 6 miteinander verbunden sind. Die Streifen 2a, 2b sind jeweils über eine Isolationsschicht 7a, 7b aus ther- misch leitendem Material gegenüber den Anschlussfahnen 3 elektrisch isoliert, um Kurzschlüsse zwischen den Anschluss- fahnen 3 und den metallischen Streifen 2 zu vermeiden.