DE2061978B2

DE2061978B2 - Messwertgebereinrichtung mit herausnehmbarer messwertgebersonde

Info

Publication number: DE2061978B2
Application number: DE19702061978
Authority: DE
Inventors: Werner Dr Uitikon Ingold (Schweiz) GOId 15 06
Original assignee: Proton Ag, Zug (Schweiz)
Priority date: 1970-12-14
Filing date: 1970-12-16
Publication date: 1973-08-16
Also published as: FR2118617A5; CH521657A; DE2061978A1; US3691846A; DK139281B; DK139281C; DE2061978C3; GB1333499A

Description

4. Meßwertgebereinrichtung nach Anspruch 3, durch die Durchführung in der Halterung ausströmt, dadurch gekennzeichnet, daß eine vom Absperr- Besonders die den Meßwertfühler umschließende organ (5) betätigte Sperrstange (36) vorgesehen Kappe stellt weiterhin ein Strömungshindernis, insbeist. die bei offenem Absperrorgan in den Ver- 45 sondere bei der Messung von strömenden Medten schiebeweg einer am Anschlag (10) angeordneten dar, da sie verhältnismäßig groß ist und durch ihre Sperre (35) ragt und bei geschlossenem Absperr- Ausbildung mit Löchern einen verhältnismäßig gioorgan aus dem Verschiebeweg zurückgezogen ist. Ben Strömungswiderstand mit Wirbelbildung darstellt. Dadurch wird für manche Anwendungsfälle

50 das Meßergebnis unvermeidbarerweise verfälscht.

Der Erfindung liegt damit die Aufgabe zugrunde.

Die Erfindung betrifft eine Meßwertgebereinrich- eine Sicherungsvorrichtung zu schaffen, durch die

tung zur Befestigung an einer Behälteröffnung mit eine Zwangssteuerung des Absperrorgans in Abhän-

herausnehmbarer Meßwertgebersonde, einem die Bc- gigkeit von der Einsatzstellung des Meßwertgebers

hälteröffnung verschließenden Absperrorgan und 55 sichergestellt ist, so daß einerseits in keinem Fall

einer Führungseinrichtung zui Halterung und Füh- mehr durch das Ein- und Aussetzen des Meßwertge-

rung der Sonde zwischen einer Einsetzstellung, in der bers ein Ausströmen des Mediums aus dem Behältnis

das vordere Ende der Sonde hinter dem Absperror- auftreten kann und andererseits gleichzeitig die bis-

gan liegt, und der Betriebsstellung, in der die Sonde, her notwendige Verwendung einer Schutzkappe für

durch das Absperrorgan hindurch mittels einer lös- 60 den Mcßwertfühler überflüssig wird, so daß die ange-

baren Arreticreinrichtung gehalten, in den Behälter deutete Verfälschung des Meßwertergebnisses durch

reicht. eine Schutzkappe nicht mehr gegeben ist.

Eine solche Meßwertgebereinrichtung kann zur Die Erfindung besteht bei einer Meßwertgebercin-

Messung der verschiedensten Größen ausgebildet richtung der eingangs genannten Gattung darin, daß

sein. So kann sie beispielsweise zur Bestimmung des 65 zur Festlegung der Einsatzstellung der Sonde bei gc-

pH-Wertes, von Drücken, von Temperaturen, als schlossenem Absperrorgan cine erste Sicherungsvor-

Füllstandsanzeige usw. dienen. Der hier und nachfol- richtung und zusätzlich eine mit der ersten gekop-

of>nd verwendete Ausdruck Behältnis soll in allge- pelte, ein Schließen des Absperrorgans nur bei gege-

bener Einsatzstellung der Sonde zulassende, zweite Sicherungsvorrichtung vorgesehen sind.

Vorteilhafte Weiterbildungen des Erfindungsgeoenstandes sind in dep Unteransprüchen gekennzeichnet. Insbesondere ist es vorteilhaft, eine dritte Sicherunasvorrichtung vorzusehen, die ein Lösen der zweiten Arretierungsvorrichtung so lange verhindert, wie das Absperrorgan geöffnet ist. Dadurch kann ein ungewolltes Lösen der zweiten ArretierungsvoiTichtun2 und damit ein Ausstoßen der Meßwertgebereinrichtung von dem unter Überdruck stehenden Medium des Behältnisses verhindert werden. Mit der neuartieen Meßwertgebereinrichtung mit herausnehmbarer Meßwertgebersonde, nachfolgend auch kurz Sonde genannt, ist es nun erstmals möglich geworden, die Sonde beispielsweise mit einer pH-Elektrode jederzeit aus dem Behältnis ohne Änderung der Zustandsparameter im Behältnis aus- und einbauen zu können, ohne besondere Vorsichtsmaßnahmen beachten zu müssen. Die zweite Arretierungsvorrichtuiiü dient vor allem dazu zu verhindern, daß die Si)MOt- und damit der Meßwertgeber beim öffnen de* Absperroreans, wenn im Behältnis Überdruck herrscht, "aus der Führung herausgedrückt wird. Auch verhindert diese zweite lösbare Arretierungsvorrichtung ein unbefugtes Herausnehmen der Sonde, wenn diese bereits für die Einführung in das Behältnis vorbereitet, beispielsweise sterilisiert. worden ist.

Die Meßwertgebereinnchtung kann zusätzlich so ausgebildet sein, daß die Sonde in Einsetzstellung in der Führungseinrichtung sterilisiert werden kann. Hierzu kann die Führungseinrichtung zweckmäßigerweise in der Einsetzstellung der Sonde eine die Sonde umgebende Kammer aufweisen, in der die Sonde nach rückwärts mediumdicht geführt ist. In die Kammer mündende Zuleitungen bzw. Ableitungen dienen dann dazu, ein Sterilisationsmedium, vorzugsweise Heißdampf, in die Kammer einzuführen. Dadurch kann der Teil der Sonde, der mit dem Innenraum des Behältnisses in Verbindung kommt, vor dem Einbrinuen in die Betriebsstellung sterilisiert werden. SolTdie Meßwertgebereinrichtung beispielsweise an einem Behältnis zum Einsatz kommen, in dem ein erheblicher Überdruck vorhanden ist, so kann die Meßwertgebereinrichtung mit einer Servoeinrichtung ausecstattet werden, die das Überführen der Sonde aus" der Einsetzstellung in die Betricbsstellung erleichtert. Eine solche Einrichtung kann beliebig ausgebildet sein, zweckmäßig ist es jedoch, wenn die Sonde eine flanschartige Erweiterung aufweist, die im Führungsteil gleitet und eine Art Kolben bildet, der auf der Rückseite mit einem Druckmedium, beispielsweise Druckluft oder Hydrauliköl. beaufschlagt werden kann. Auch das im Behältnis selbst vorhandene unter Überdruck stehende Medium kann gegebenenfalls als Druckmedium verwendet werden.

Ausführungsbeispiele
Meßwertgebereinnchtung

Eine durch seine Seitenwand 1 und einen schlußstutzen 2 angedeutetes Gefäß 3 trägt ei wertgebereinrichtung 4. Diese besteht im ' chen aus einem an dem Ansaugstutzen 2 neten Absperrorgan 5, das im
als Kugelventil ausgebildet ist,
dem Gefäß abgewandten Seiti
rungseinrichtung 6, in der eine
nachfolgend kurz Sonde genai— ίο gen ist.Die Sonde 7 trägt an ihrer Spitze einen

wertgeber8. der im vorliegenden Beispiel als pH-Meßwertgeber ausgebildet ist. Dieser kann beispielsweise eine als Meß- und Bezugselektrodeneinheit ausgebildete kombinierte Elektrode sein, die !5 Glas- und Metallelektroden enthält.

Die Meßwertgebereinrichtung weist nun eine erste Arretiereinrichtung 9 auf, welche die Sonde 7 in der Betriebsstellung hält. Weiterhin ist eine ζλ tiereinrichtung 10 vorgesehen, die mit der ao einrichtung 6 zusammenwirkt und verhindert.

Sonde 7 herausgenommen werden kann, sobald sie die in F i g. 1 dargestellte Einsetzstellung in der Führungseinrichtung 6 angenommen hat.

Die Meßwertgebereinrichtung ist ferner mit einer Vorrichtung 11 ausgestattet, die ein Sterilisieren der Sonde in Einsetzstellung ' ^u*

Weiter sind
sehen, die eine

richtung beim cm- unu . *~.,

erste Sicherungseinrichtung 12 dient dazu, ein Überführen der Sonde 7 von der Einsetzstellung in die Betricbsstellung zu verhindern, solange das Absperrorgan 5 geschlossen ist. Weiter ist eine zweite Sicherungseinrichtung 13 vorgesehen, die ein Schließen des Absperrorgans 5 so lange verhindert, wie die Sonde 7 die Betriebsstellung einnimmt. Schließlich ist noch eine dritte Sicherungseinrichtung 14 vorhanden, die ein Lösen der zweiten Arretiervorrichtung 10 so lange unmöglich macht, wie das Absperrorgan S geöffnet ist. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind alle drei Sicherheitseinrichtungen miteinander kombiniert.

Ferner kann die Meßwertgebereinrichtung noch mit einer Servoeinrichtung 15 versehen sein, die ein Einsetzen der Sonde 7 gegen einen Überdruck im Gefäß erleichtert.

Die Sonde 7 weist an ihrem vorderen Ende den bereits erwähnten Meßwertgeber 8 auf und ist in diesem Bereich gleichfalls mit einer D'*'" ^t£ ""-"»-

stattet, die mit dem Führungskanal Stutzens 2 in Betriebsstcllung zus Dichtung 16 sorgt dafür, daß kei Gefäß in den rückwärtigen Teil der einrichtung gelangt. An Stelle des gezeigten rungsbeispiels könnte eine solche Dichtung

Führungskanal des Anschlußstutzens 2 oder im Füll

_s,_zsteS,ung befindlicher Meßwertgebersondc im ver- ,

"^^rÄ nach Fi, 1

6<; s

****»»** -eh Fig. I

^Mc"^{wcrtsebersondciraverli}" begrenzen. Solche

gem Querschnitt der Führungseinrichtung gleitend Absperrorgan geschlossen ist. weist ein Sperrglied 30

gelagert ist: Dieser als Ringflansch ausgebildete erste auf, das drehbar auf der Führungseinrichtung 6 gela-

Anschiag dient gleichzeitig als rückwärtige Führung gert ist. Die Stellung des Sperrgliedes wird bestimmt

der Sonde in der Führungseinrichtung 6. durch die Stellung der Handhabe 31 des Absperror-

Die zweite Arrctiercinrichtung 10 der Sonde ist als 5 gans 5. Die Handhabe 31 und das Sperrglied 30 Überwurfmutter ausgebildet, die auf der Sonde glei- sind über eine Koppelstange 32 verbunden, die sotet und über die zylindrische Führungseinrichtung 6 wohl an der Handhabe 31 wie am Sperrglied 30 gegeschraubt wird. Xn einem Herausziehen ist die lenkig gelagert ist. Das Sperrglied besitzt eine DurchSonde 7 durch einen zweiten Anschlag 21 gehindert, trittsöffnung 33. die bei geschlossenem Absperrorder an der Überwurfmutter anliegt, wie insbesondere io gan, so wie dies in den Fig. 1 und 2 dargestellt ist, aus Fig. 1 ersichtlich ist. An Stelle der Überwurf- quer zum Verschiebeweg eines stabförmigen Sichemutter 22 konnte auch eine Überwurfkappe vorgcse- rungsanschlages 34 liegt, der mit der Sonde 7 fest hen sein, die nach Art eines Bajonettverschlusses mit verbunden ist. In dieser Stellung gibt das Sperrglied der zylindrischen Führungseinrichtung koppelbar ist. 30 die Durchtrittsöffnung 33 für den stabförmigen Es sind auch andere zweite Arreticreinrichtungen 15 Sicherungsanschlag 34 also nicht frei. Bei geöffnetem denkbar, so beispielsweise Flanschverbindungen. Absperrorgan 5 wird die Durchtrittsöffnung 33 in

Die erste Arretiereinrichtung 9 ist analog der zwei- den Verschiebeweg des stabförmigen Sicherungsan-

ten Arretiereinrichtung 10 ausgebildet und weist Schlages 34 geschwenkt, so daß dieser in die Durch-

cbcnfalls eine Überwurfmutter 23 auf. die über die trittsöfTnung eintreten kann, und die Sonde 7 kann

Überwurfmutter 22 der zweiten Arreticreinrichtung ao durch das geöffnete Absperrorgan in die Betriebsstel-

10 geschraubt wird und die Sonde über einen dritten hing verschoben werden.

Anschlag 24 der Sonde in der Betriebsstellung fi- Die /weite Sicherungseinrichtung 13, die ein

xiert. Auch an Stelle dieser Überwurfmutter könnte Schließen des Absperrorgans 5 so lange verhindert,

eine überwurfkappe vorgesehen sein, die nach Art wie die Sonde in Betriebsstellung ist, ist mit der er-

cines Bajonettverschlusses mit der ersten Überwurf- 25 ^len Sicherungseinrichtung 12 identisch. In der Be-

muUer oder gegebenenfalls Übersvurfkappe \ erbind- triebsstellung greift der stabförmige Sicherungsan-

bnr sein könnte. Auch andere Verbindungsarten. schlag 34 durch die Durchtrittsöffnung 33 des Sperr-

nach Art einer Flanschverbindung wären denkbar. alicdes. so daß dieses nicht verschwenkt werden

Die Führungseinrichtung ist als Sterilisationsein- kann, solange sich der stabförmige Sichcrungsan-

richtung 11 ausgebildet. Hierzu ist der Innenzyünder 30 schlag in der Durchtrittsöffnung befindet. Damit

20 der Führungseinrichtung 6 im Durchmesser grö- kann auch die Handhabe 31 des Absperrorgans, die

ßer ausgebildet als der Außendurchmesser jenes ja mit dem Sperrglied 30 gekoppelt ist. nicht ver-

Tcils der Sonde, der durch das Absperrorgan bis zum schwenkt weiden. An Stelle der kombinierten ersten

Gefäßinnenraum reicht. Es ergibt sich damit eine und zweiten Sichcningseinrichtung können natürlich

einen Teil der Sonde in Eintrittsstellung umgebende 35 auch getrennte Sicherungseinrichtungen vorgesehen

Kammer 25. die eine Zuleitung 26 und eine Ablei- sein.

tung 27 für Sterilisationsmedium, vorzugsweise Heiß- Die dritte Sicherungseinrichtung 14, welche ein

dampf, aufweist. Durch diese Maßnahme i^t es rnög- Lösen der zweiten Arreliervorrichiung 10 verhindert,

lieh, den mit dem Medium im Gefäß in Berührung solange das Absperrorgan geöffnet ist. weist einen

kommenden Teil der Sonde vor dessen Einsetzen in 40 Anschlag 35 auf. der an der zweilcn Arretiereinrich-

dic Betriebsstellung einwandfrei zu sterilisieren. Dies tung 10. d.h. an deren Überwurfmutter 22 angeord-

kann beispielsweise durch einen Dampf von 121" C net ist. Eine mit dem Absperrorgan 5 gekoppelte

geschehen, den man 30 Minuten auf die Sonde ein- Sperrstange 36 ragt bei offenem Absperrorgan in der

wirken läßt. Zweckmäßigerweise ist der in der Kam- Verschiebeweg des Anschlages 35. so daß die zwei κ

mer der Sterilisationseinrichtung liegende Teil der 45 Aifeuereinrichtung, d.h. die zweite überwurfmu·'.·.·:

Sonde durch eine Dichtungseinrichtung 28 nach 22 nicht betätigt werden kann. Bei geschlossenen

rückwärts abgedichtet. Hierzu können die flanschar- Absperrorgan ist die Sperrstange 36 wieder zurück

tigen Anschläge 18 und 21 dienen, zwischen denen gezogen. Im vorliegenden Beispiel wird die Sperr

die Dichtung 28 liegen kann. stange 36 durch eine Verlängerung der bereits be

Die Servoeinrichtung 15 wird gebildet durch den 50 der ersten und zweiten Sicherungseinrichtung vor

zutschen dem Anschlag 21 und der überwurfmutter handenen Koppeistange 32 gebildet.

22 liegenden Teil der Führungseinrichtung 6 und die Im vorliegenden Beispiel ist die Meßwertgeberein

Zuleitung 29, durch die Druckmedium, vorzugsweise richtung leicht geneigt an der Gefäßwand aneeord Hydrauliköl. in den Zylmderraum hinter dem r«*ei- net. so daß sich die Innenelektrolytlösungen de

ten Anschlag 21 eingedrückt werden kann. Die über- 55 Elektrode immer an der tiefsten Stelle befinden um

wurfmutter 22 ist gegenüber der Sonde 7 und der daß beim Sterilisieren der Sterilisationsdampf bzw

Führungseinrichtung 6 abgedichtet. Ferner ist der das Kondensat nach unten abfließen können. Es is

zweite Anschlag 21 gegenüber dem vorderen Teil der fedoch auch möglich, in anderen Fällen die Meß

Sonde abgedichtet und bildet einen Kolben, auf dem wertgeberemrichtung in einer anderen Lage einzu

das Druckmedium einwirkt. Mit Hilfe dieser KoI- 60 bauen. Die Meßwertgeberemrichtung kann sac

ben-Zylinder-Anordnung kann die Sonde auch bei mehr oder weniger senkrecht am Deckel eines Gefi

größerem Überdruck in dem Gefäß in ihre Betriebs- ßes angeordnet werden,

stellung überführt werden. Die Meßwertgeberemrichtung karm auch gegebe

Die erste Sichenmgsemrichtang 12, welche ein nenfalls so ausgebildet sein, daS das Innere de Überfahren der Sonde 7 von der EinsetzsteDung in 65 Sonde unter einem Druck stent, der gröBer ist als de

die Betriebsstellung so lange verhindern soll, wie das Innendruck des Gefäßes.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

meinster Form verstanden werden und nicht nur GePatentansprüche·, fäße beliebigster Art, sondern auch Leitungen, Kanäle usw. einschließen.

1. Meßwertgebereinrichtung zur Befestigung Es ist bereits eine Meßwertgebereinrichtung mit an einer Behälteröffnung mit herausnehmbarer 5 herausnehmbarer Meßwertgebersonde der eingangs Meßwertgebersonde, einem die Behälteröffnung genannten Art bekannt (USA.-Patentschrift verschließenden Absperrorgan und einer Füh- 3 007 540). Diese bekannte Meßwertgebereinrichtung rungseinrichtung zur Halterung und Führung der wird senkrecht durch den Deckel oder seitlich durch Sonde zwischen" einer Einsetzstellung, in der das die Wand eines Behältnisses eingeführt. Um ein Einvordere Ende der Sonde hinter dem Absperror- »o setzen des Meßwertgebers in ein beispielsweise unter gan liegt, und der Betriebsstellung, in der die Druck oder erhöhter Temperatur stehendes Behältnis Sonde, durch das Absperrorgan hindurch mittels zu ermöglichen, ist eine rohrartige Führungseinricheiner lösbaren Arretiereinrichtung gehalten, in tung vorgesehen, die kurz vor der Durchstoßstelle in den Behälter reicht, dadurch'gekenn- der Wand des Behältnisses mit einem als Kugelventil zeichnet, daß zur Festlegung der Einsetzstel- 15 ausgebildeten Absperrorgan versehen ist. Beim Einlung der Sonde bei geschlossenem Absperrorgan setzen wird der Meßwertgeber dann zunächst ein eine erste Sicherungsvorrichtung und zusätzlich Stück weit in die Führung eingeschoben, wobei gleiteine mit der ersten gekoppelte, ein Schließen des bare Dichtungen am Lrnfang des Meßwertgebers Absperrorgans nur bei gegebener Einsetzstellung verhindern, daß beim nun erfolgenden öffnen des der Sonde zulassende, zweite Sicherungsvorrich- 20 Absperrorgans das im Behältnis befindliche, beitung vorgesehen sind. spielsweise" unter Druck stehende Medium ausströmt.

2. Meßwcrtgebereinrichtung nach Anspruch 1, Dann wird der Meßwertgeber ganz eingeschoben, bis dadurch gekennzeichnet, daß bei geschlossenem das vordere, mit einem Meßfühler versehene Ende Absperrorgan (5) im Verschiebeweg eines an dei durch die Behältniswand in das Innere des Behältnis-Sonde (7) angeordneten ersten Sicherungsan- 15 ses hineinragt. Durch geeignete Schraub- oder Bajoschlags (34) ein mit dem Absperrorgan gekoppel- nettverschlüsse wird der Meßwertgeber in dieser Steltes erstes aus einer auf der Führungseinrichtung lung arretiert.

(6) drehbar gelagerter, über eine Koppelstange Bei dieser bekannten Meßwertgebereinrichtung

(32) mit einer Handhabe (31) des Absperrorgans wird es noch als Nachteil empfunden, daß das mit

(5) gekoppelten Scheibe bestehendes Sperrglied 30 dem eigentlichen Meßfühler versehene vordere Ende

(30) liegt und daß die zweite Sicherungsvorrich- aus Sicherheitsgründen mit einer durchlöcherten

tung (13) ein mit der Sonde (7) zusammenwir- Kappe umschlossen sein muß, um zu verhindern, daß

kendes zweites Sperrglied aufweist, das mit dem der empfindliche Meßfühler etwa bei versehentlich

Absperrorgan (5) gekoppelt ist. geschlossenem Absperrorgan auf das in Sperrstellung

3. Meßwertgebereinrichtung nach dem An- 35 stehende Küken auf trifft und sofort zerstört wird, spruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Weiterhin ist nicht gewährleistet, daß beim Herausin Einsatzstellung das Herausziehen der Sonde ziehen des Meßwertgebers aus der Halterung das begrenzender, lösbarer Anschlag (10, 18. 2!) mit Absperrorgan geschlossen ist, bevor der Meßwertgeeiner weiteren, ein Lösen des Anschlags (10, 18, ber ganz aus der Halterung herausgezogen ist, so daß 21) bei geöffnetem Absperrorgan (5) verhindern- 40 es leicht mit oft sehr unerwünschten Folgen gescheden Sicherungsvorrichtung (14) gekoppelt ist. hen kann, daß das im Behältnis befindliche Medium