CH698228B1 - Tauchwechselarmatur. - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Tauchwechselarmatur mit einem Armaturengehäuse (14) mit einem festen, bis zu einer gewünschten Eintauchtiefe eingetauchten Tauchrohr (16), einem im Tauchrohr in Richtung dessen Längsachse verschieblich gelagerten und aus dem Armaturengehäuse herausschiebbaren, einen Sensor aufnehmenden rohrförmigen Sensorhalter (18), welcher an seinem freien, aus dem Tauchrohr herausragenden Ende einen zylinderförmigen Abschnitt aufweist und das freie Ende des Tauchrohrs mit einer Dichtvorrichtung versehen ist, wobei die Dichtvorrichtung von einer Dichtungen aufnehmenden Dichtbuchse (32) gebildet wird.

Description

[0001] Die Erfindung betrifft eine Tauchwechselarmatur mit einem Armaturengehäuse gemäss dem Oberbegriff es unabhängigen Anspruchs 1.

[0002] Wechselarmaturen sind in der Analysemesstechnik weit verbreitet. Sie dienen dazu, Prozessgrössen von in Behältern sich befindenden oder strömenden Fluiden zu überwachen. Mit diesen Tauchwechselarmaturen können Sensoren oder Elektroden ohne Prozessunterbrechung selbst bei Prozessdrücken bis zu 10 bar und mehr aus dem Prozess oder Fluid entnommen und anschliessend wieder in den Prozess eingeführt werden. Der Sensor wird hierzu manuell oder automatisch zwischen einer Messposition und einer Serviceposition verfahren. In der Serviceposition kann der Sensor überprüft, kalibriert, gereinigt oder ausgetauscht werden. Aus der DE 10 2006 010 810 A1 ist eine derartige Wechselarmatur bekannt, bei der der rohrförmige Sensorhalter relativ weit in das zu überwachende Medium eingeführt werden kann. Als problematisch erweist sich oftmals das weit vom Prozessmedienbehälter abstehende Armaturengehäuse, in welchem die Servicekammer für den Sensor vorgesehen ist.

[0003] Es sind auch Wechselarmaturen bekannt, bei denen sich die Servicekammer im Tauchrohr befindet, so dass der Sensorhalter nicht mehr vollständig, d.h. bis in das Armaturengehäuse zurückgezogen werden muss. Der rohrförmige Sensorhalter wird lediglich noch in das Tauchrohr eingezogen. Um den Sensor vom Prozessmedium zu trennen, so dass er gereinigt und kalibriert werden kann, oder um ihn aus dem Sensorbehälter entnehmen zu können, bedarf es einer optimalen Abdichtung zwischen dem Sensorhalter und dem Tauchrohr. Aus der DE 10 2005 036 865 A1 ist eine Einrichtung bekannt, bei der die Abdichtung zwischen dem Sensorhalter und dem Tauchrohr mittels eines Dichtringes erfolgt.

[0004] Da der Sensorhalter an seiner Aussenseite oftmals mitunter harte Ablagerungen aufweist, sind die Dichtringe einem extremen Verschleiss unterworfen, wenn der Sensorhalter in das Tauchrohr eingezogen wird und die Ablagerungen an den Dichtringen entlangstreifen. Sie müssen daher häufig ausgetauscht werden.

[0005] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Tauchwechselarmatur bereitzustellen, deren Standzeit grösser oder der Austausch von Dichtungen vereinfacht ist.

[0006] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss mit einer Tauchwechselarmatur der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass die Dichtvorrichtung von einer Dichtungen aufnehmenden Dichtbuchse gebildet wird.

[0007] Eine bevorzugte Ausführungsform der Tauchwechselarmatur besitzt zwischen Tauchrohr und Sensorhalter nicht lediglich einen Dichtring, wie beim Stand der Technik, sondern ist dort mit einer Dichtbuchse versehen, welche alle Dichtungen aufnimmt. Der wesentliche Vorteil der Dichtbuchse besteht darin, dass ein Tausch aller Dichtungen durch Austauschen der Dichtbuchse erfolgen kann. Die Dichtbuchse kann vor ihrem Einbau in das Tauchrohr mit den erforderlichen Dichtungen bestückt werden, was wesentlich einfacher ist als eine direkte Bestückung des Tauchrohrs mit allen erforderlichen Dichtungen, da das Tauchrohr mitunter relativ lang sein kann und die Dichtungen eventuell vom freien Ende weit entfernt angeordnet sein können. Auch die Entnahme defekter Dichtungen wird durch die Verwendung einer Dichtbuchse erleichtert, da mit der Entnahme der Dichtbuchse alle Dichtungen entnommen sind. Es entfällt eine Reinigung der einzelnen Dichtsitze, was mitunter schwierig sein kann, da diese Dichtsitze zum Teil vom freien Ende des Tauchrohrs weit entfernt liegen können. Ausserdem ist ein Wechsel einer einzigen Dichtbuchse wesentlich schneller durchführbar als der jeweilige Wechsel von direkt im Tauchrohr sitzenden Dichtungen.

[0008] Bei einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Dichtbuchse entweder ins Tauchrohr eingeschraubt ist oder zur Befestigung radial in das Tauchrohr eingeschraubte Madenschrauben vorgesehen sind, die radial an der in das Tauchrohr eingesetzten Dichtbuchse angreifen. Auf diese Weise kann die Dichtbuchse einfach und schnell gewechselt werden.

[0009] Die Dichtbuchse ist erfindungsgemäss mittels wenigstens einer Dichtung, insbesondere mittels drei O-Ringen, im Tauchrohr dicht festgelegt. Diese Dichtungen können statische Dichtungen sein, da sie lediglich beim Einsetzen der Dichtbuchse in das Tauchrohr eine Relativbewegung erfahren. Es können daher relativ einfache O-Ringe zum Einsatz kommen.

[0010] Eine Weiterbildung sieht vor, dass direkt am freien Ende eine Abstreifvorrichtung in die Dichtbuchse eingesetzt, insbesondere eingepresst, ist. Diese Abstreifvorrichtung dient dazu, auf dem Sensorhalter sich befindende Ablagerungen zu entfernen, bevor diese mit anderen Dichtelementen in Kontakt kommen. Diese Abstreifvorrichtung ist zu ihrem freien Ende hin mit einem Abschaber und zu ihrem innenliegenden Ende mit einem Abstreifer versehen. Mit dem Abschaber können harte Beläge abgeschabt und mit dem Abstreifer anschliessend weiche Beläge von der Oberfläche des Sensorhalters abgestreift werden. Die Abstreifvorrichtung selbst ist als Haltering mit Abschaber ausgebildet und kann von innen mit dem Abstreifer bestückt werden und wird anschliessend in die Dichtbuchse eingesetzt. Daher können formstabile oder auch spröde Materialien für den Abschaber und den Abstreifer werden, da sie beim Einsetzen in die Abstreifvorrichtung keiner oder nur einer unbedeutenden Verformung unterworfen sind.

[0011] Eine Optimierung des Abschabvorgangs wird dadurch erzielt, dass der Abschaber aus Metall, insbesondere aus Kupfer oder einer Kupferlegierung, z.B. Messing, besteht und bevorzugt eine in Richtung des Sensorhalters weisende Abschaberkante aufweist. Auf diese Weise wird beim Einziehen des Sensorhalters in das Tauchrohr dessen Oberfläche glattgeschabt, so dass der in Bewegungsrichtung dahinterliegende Abstreifer von den harten Ablagerungen nicht beschädigt wird.

[0012] Eine bevorzugte Weiterbildung sieht vor, dass die Dichtbuchse eine Servicekammer für den Sensor aufweist oder begrenzt, so dass der Sensorhalter lediglich über eine kurze Wegstrecke aus dem Prozessmedium in die Dichtbuchse bewegt werden muss, um den Sensor zu warten. Dabei ist die Servicekammer in axialer Richtung gesehen beidseits mit Dichtungen für den Sensorhalter bestückt. Auf diese Weise wird die Spülkammer zum einen zum Prozessmedium hin, zum anderen zur Umgebung abgedichtet. Die Dichtungen werden bevorzugt von zwei hintereinanderliegenden Dichtringen, insbesondere O-Ringen, gebildet. Die Dichtungen bestehen bevorzugt aus Kunststoff, insbesondere aus einem Fluor-Polymer-Kautschuk, zum Beispiel aus Viton<®>oder einem perfluorierten Kautschuk, zum Beispiel Kalrez<®>, oder sie bestehen aus einem Polytetrafluorethylen (PTFE).

[0013] Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen sowie der Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung ein besonders bevorzugtes Ausführungsbeispiel im Einzelnen beschrieben ist. Dabei können die in der Zeichnung dargestellten sowie in der Beschreibung und in den Ansprüchen erwähnten Merkmale im Rahmen des unabhängigen Anspruchs 1 jeweils einzeln für sich oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein.

[0014] In der Zeichnung zeigen: <tb>Fig. 1<sep>eine Seitenansicht einer Tauchwechselarmatur mit aus dem Tauchrohr ausgeschobenem Sensorhalter; <tb>Fig. 2<sep>eine Ansicht in Richtung des Pfeils II gemäss Fig. 1, teilweise geschnitten, mit in das Tauchrohr eingezogenem Sensorhalter; <tb>Fig. 3<sep>eine vergrösserte Wiedergabe des Ausschnitts III gemäss Fig. 1 im Längsschnitt, jedoch ohne Sensorhalter und ohne Dichtbuchse; und <tb>Fig. 4<sep>einen Längsschnitt durch eine Dichtbuchse.

[0015] Die Fig. 1 zeigt eine Seitenansicht einer bevorzugten Ausführungsform einer Tauchwechselarmatur 10, die mittels eines Flansches 12 zum Beispiel über Schrauben an einem (nicht dargestellten) Prozessbehälter befestigt ist. Die Tauchwechselarmatur 10 besitzt ein Armaturengehäuse 14, in welches behälterseitig ein Tauchrohr 16 eingesetzt ist. Dieses Tauchrohr 16 kann eine Länge bis zu vier Metern besitzen. Innerhalb des Tauchrohrs 16 ist ein Sensorhalter 18 in Längsrichtung verschieblich gelagert, wobei in der Fig. 1 der Sensorhalter 18 seine Arbeitslage einnimmt und mit seinem freien Ende 20 das freie Ende des Tauchrohrs 16 mit einer Länge L überragt. Es ist erkennbar, dass der Sensorhalter 18 einen Durchbruch 22 aufweist, so dass ein im Sensorhalter 18 angeordneter Sensor 24 (Elektrode) vom Prozessmedium angeströmt werden kann.

[0016] Im unteren Ende 26 des Tauchrohrs 16 befindet sich eine Servicekammer 34, in welcher der Sensor 24 dann gereinigt und kalibriert werden kann, wenn der Sensorhalter 18 in seine, in der Fig. 2 dargestellte Serviceposition in das Tauchrohr 16 verlagert, d.h. um die Länge L zurückgezogen ist. In der Servicekammer 34 wird die Elektrode 24 mit einem Reinigungsmedium gereinigt und kalibriert, welches über eine erste Leitung 28 der Reinigungskammer zugeführt und über eine zweite Leitung 30 aus der Servicekammer ausgetragen wird.

[0017] Befindet sich der Sensorhalter 18 in seiner Serviceposition (Fig. 2), dann muss das freie Ende 20 gegenüber dem Prozessmedium abgedichtet sein, so dass kein Prozessmedium in die Servicekammer eindringt. Hierfür ist in das Ende 26 des Tauchrohrs 16 eine Dichtbuchse 32 eingesetzt, welche alle Dichtungen trägt. Das Ende 26 des Tauchrohrs 16 mit entnommener Dichtbuchse 32 ist in der Fig. 3 und die Dichtbuchse 32 selbst ist in der Fig. 4dargestellt. Deutlich erkennbar ist, dass in axialer Richtung beidseits der Servicekammer 34 jeweils zwei Dichtungen 36 in Innenumfangsnuten 38 angeordnet sind. Über diese Dichtungen 36 wird die Servicekammer 34 zum Prozessmedium hin (unten) und zur Umgebung hin (oben) abgedichtet. Die Zu- beziehungsweise Ableitung des Reinigungs- und Kalibriermediums erfolgt über Querbohrungen 40, von denen eine in Fig. 4 dargestellt ist. Ausserdem ist erkennbar, dass die Aussenseite der Dichtbuchse 32 vier Umfangsnuten 42 aufweist, wobei die drei vom Prozessmedium abgewandten (oberen) Umfangsnuten 42 zur Aufnahme von nicht dargestellten, statischen Dichtringen, insbesondere von O-Ringen, dienen, wohingegen in die dem Prozessmedium zugewandte Umfangsnut 42 Madenschrauben 44 eingreifen können, welche radial in das Ende 26 des Tauchrohrs 16 eingeschraubt sind und zur Sicherung der Dichtbuchse 32 dienen. Die Dichtbuchse 32 ist über ein Aussengewinde 46 in am Ende 26 vorgesehenes, endständiges Innengewinde 48 eingeschraubt. Im Anschluss an das Aussengewinde 46 trägt eine umlaufende Schulter 50 eine in Richtung des Endes 26 zeigende Dichtung 52, die bei eingeschraubter Dichtbuchse 32 an der Stirnfläche 54 des Tauchrohrs 16 dichtend anliegt.

[0018] In die Dichtbuchse 32 ist axial von der Prozessmediumseite her eine Abstreifvorrichtung 56 eingesetzt, insbesondere eingepresst. Diese Abstreifvorrichtung 56 weist einen Abschaber 58 auf, dieser weist eine radial nach innen gerichtete Abschaberkante 60 auf, die an der Aussenoberfläche des Sensorhalters 8 zu liegen kommt und die Aufgabe hat, harte Ablagerungen vom Sensorhalter 18 abzuschaben, wenn dieser in das Tauchrohr 16 eingezogen wird. In der Abstreifvorrichtung 56 befindet sich ausserdem ein Abstreifer 62, welcher in Einschubrichtung (Pfeil 64) hinter dem Abschaber 58 liegt. Mit diesem Abstreifer 62 werden weiche, noch auf dem Sensorhalter 18 anhaftende Beläge abgestreift. Mit dieser Abstreifvorrichtung 56 wird sichergestellt, dass die Dichtungen 36 nicht durch auf dem Sensorhalter 18 sich befindende Ablagerungen beschädigt werden. Die Standzeit dieser Dichtungen 36 wird dadurch wesentlich erhöht.

[0019] Die Abstreifvorrichtung 56 kann auch so ausgebildet sein, dass in diese ein separater Abschaber 58 und ein separater Abstreifer 62 eingesetzt sind. Ausserdem kann die Abstreifvorrichtung 56 mittels Madenschrauben 68, die in eine Umfangsnut 66 eingreifen, in der Dichtbuchse 32 befestigt werden.

[0020] Eine derart erfindungsgemäss ausgestaltete Tauchwechselarmatur 10 besitzt eine wesentlich längere Standzeit, da die die Servicekammer 34 abdichtenden Dichtungen 36 eine grössere Lebensdauer aufweisen, da sie beim Einziehen des Sensorhalters 18 nicht von harten Ablagerungen beschädigt werden, und zudem ein Wechsel aller Dichtungen schneller durchgeführt werden kann, indem lediglich die Dichtbuchse 32 ersetzt wird.

Claims (16)

1. Tauchwechselarmatur (10) mit einem Armaturengehäuse (14) mit Tauchrohr (16) und einem im Tauchrohr (16) in Richtung dessen Längsachse verschieblich gelagerten und aus dem Tauchrohr (16) herausschiebbaren, einen Sensor (24) aufnehmenden rohrförmigen Sensorhalter (18), welcher an seinem freien, aus dem Tauchrohr (16) herausragenden Ende (20) einen zylinderförmigen Abschnitt aufweist und das freie Ende (20) des Tauchrohrs (16) mit einer Dichtvorrichtung versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtvorrichtung von einer Dichtungen (36, 58, 62) aufnehmenden Dichtbuchse (32) gebildet wird.

2. Tauchwechselarmatur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtbuchse (32) alle Dichtungen (36, 58, 62) für die Abdichtung zum Sensorhalter (18) aufweist.

3. Tauchwechselarmatur nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtbuchse (32) auswechselbar im Tauchrohr (16) befestigt ist.

4. Tauchwechselarmatur nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass zur Befestigung der Dichtbuchse (32) radial in das Tauchrohr (16) eingeschraubte Madenschrauben (44) vorgesehen sind.

5. Tauchwechselarmatur nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtbuchse (32) in das Tauchrohr (16) eingeschraubt ist.

6. Tauchwechselarmatur nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtbuchse (32) mittels wenigstens einer Dichtung, insbesondere mittels drei O-Ringen, im Tauchrohr (16) dicht festgelegt ist.

7. Tauchwechselarmatur nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am freien Ende der Dichtbuchse (32) eine Abstreifvorrichtung (56) eingesetzt, insbesondere eingepresst, ist.

8. Tauchwechselarmatur nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstreifvorrichtung (56) zum freien Ende hin einen Abschaber (58) für den Sensorhalter (16) trägt oder aufweist.

9. Tauchwechselarmatur nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Abschaber (58) aus Metall, insbesondere Kupfer oder einer Kupferlegierung, z.B. Messing, besteht.

10. Tauchwechselarmatur nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Abschaber (58) eine in Richtung des Sensorhalters (16) weisende Abschaberkante (60) aufweist.

11. Tauchwechselarmatur nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass in Einschubrichtung (64) hinter dem Abschaber (58) ein Abstreifer (62) angeordnet ist.

12. Tauchwechselarmatur nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstreifer (62) als Rotationsdichtung ausgebildet ist.

13. Tauchwechselarmatur nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtbuchse (32) eine Servicekammer (34) für den Sensor (24) aufweist.

14. Tauchwechselarmatur nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Servicekammer (34) beidseits mit den Dichtungen (36) für den Sensorhalter (18) versehen ist.

15. Tauchwechselarmatur nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtungen (36) als zwei hintereinander liegende Dichtringe ausgebildet sind.

16. Tauchwechselarmatur nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung aus Kunststoff, insbesondere aus einem Fluor-Polymer-Kautschuk (FPM), einem perfluorierten Kautschuk (FFPM) oder PTFE, besteht.