DE102004061457B4

DE102004061457B4 - Einzugwerkzeug für die Montage von Elektroden in einem Messrohr eines Magnetisch Induktiven Durchflussmessaufnehmers

Info

Publication number: DE102004061457B4
Application number: DE200410061457
Authority: DE
Inventors: Frank Voigt; Daniel Wild; Werner Wohlgemuth
Original assignee: Endress and Hauser Flowtec AG; Flowtec AG
Current assignee: Endress and Hauser Flowtec AG
Priority date: 2004-12-17
Filing date: 2004-12-17
Publication date: 2009-01-15
Anticipated expiration: 2024-12-18
Also published as: DE102004061457A1

Abstract

Einzugwerkzeug
– für die Montage von einen Kopf (13) und einen Schaft (15) aufweisenden Elektroden (9) in einem Messrohr (1)
– eines magnetisch-induktiven Durchflussmessaufnehmers
– mit einem Einzugstab (21),
– der endseitig mit dem durch das Messrohr (1) hindurch geführten Schaft (15) der Elektrode (9) verbindbar ist,
– mit einem koaxial zum Einzugstab (21) geführten Zugelement (25),
– in dem der Einzugstab (21) gelagert ist, und
– mit einer ersten Drehscheibe (33),
– die koaxial zum Einzugstab (21) und zum Zugelement (25) gelagert ist,
– die mit dem Zugelement (25) über ein Gewinde (35) verbunden ist, und
– deren Drehung eine einer Gewindesteigung des Gewindes (35) entsprechende lineare Bewegung des Zugelements (25), des darin gelagerten Einzugstabs (21) und der damit verbundenen Elektrode (9) in Elektrodeneinzugsrichtung bewirkt,
– bei dem das Zugelement (25) eine Hülse ist, die den Einzugstab...

Description

Die Erfindung betrifft ein Einzugwerkzeug für die Montage von einen Kopf und einen Schaft aufweisenden Elektroden in einem Messrohr eines magnetisch induktiven Durchflussmessaufnehmers.
Magnetisch induktive Durchflussmessaufnehmer werden in der industriellen Messtechnik zur Messung von Volumenströmen eingesetzt.
Dabei wird ein zumindest in geringem Umfang elektrisch leitfähiges Medium, dessen Volumenstrom gemessen werden soll, durch ein Messrohr geleitet, das im wesentlichen senkrecht zur Rohrachse von einem Magnetfeld durchsetzt ist. Das Magnetfeld wird dabei in der Regel durch zwei einander gegenüberliegende Spulen erzeugt, zwischen denen das Messrohr verläuft. Senkrecht zum Magnetfeld bewegte Ladungsträger induzieren senkrecht zu deren Durchflussrichtung eine Spannung, die über Elektroden abgreifbar ist. Hierzu werden z. B. zwei Elektroden einander gegenüberliegend zu beiden Seiten des Messrohrs derart angeordnet, das eine gedachte Verbindungslinie zwischen den beiden Elektroden senkrecht zu einer gedachten Verbindungslinie zwischen den Spulen verläuft. Die Elektroden sind mit dem Medium entweder kapazitiv oder galvanisch gekoppelt. Die induzierte Spannung ist proportional zu einer über einen Querschnitt des Messrohres gemittelten Strömungsgeschwindigkeit des Mediums und damit proportional zum Volumenstrom.
Um einen Kurzschluss zwischen den Elektroden zu vermeiden besteht das Messrohr aus einem Isolator oder es ist mit einer Rohrauskleidung aus einem Isolator versehen.
Als Elektroden werden regelmäßig so genannte Pilzkopfelektroden eingesetzt. Diese zeichnen sich durch einen im Messrohr befindlichen Kopf und einen durch das Messrohr hindurch nach außen weisenden Schaft auf. Die Befestigung solcher Elektroden erfolgt z. B. indem von außen eine Mutter auf ein am Schaft vorgesehenes Außengewinde aufgeschraubt wird. Dabei wird die Elektroden herkömmlicher Weise durch das Anziehen der Mutter in die Rohrauskleidung bzw. in das Messrohr eingezogen. Sowohl der Einzug als auch die Befestigung der Elektroden werden zugleich durch das Anziehen der Mutter vorgenommen. Hierbei müssen zum Teil erhebliche Kräfte aufgebracht werden. Durch Reibungskräfte im Bereich der Mutter können Torsions- und/oder Scherkräfte auf den Schaft übertragen werden, die im schlimmsten Fall zu einem Bruch der Elektrode führen können.
Um eine Dichtheit des Messrohrs im Bereich der Elektrode zu gewährleisten ist es wichtig, dass der Kopf gerade und über dessen Umfang gleichmäßig in die Messrohrauskleidung eingezogen wird.
Die Offenlegungsschrift DE 2 049 758 A „Abnehmbare Elektrode" zeigt ein Werkzeug zum Entfernen einer Elektrode aus einer Rohrleitung. Das Abziehwerkzeug weist einen Einzugsstab auf, der mit dem Schaft der Elektrode verbindbar ist. Mittels eines Rohrschlüssels und eines rohrförmigen Körperteils, das sich über einen Träger am Messrohr abstützt, kann die Elektrode entfernt werden.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung ein Einzugwerkzeug für die Montage von einen Kopf und einen Schaft aufweisenden Elektroden in einem Messrohr eines magnetisch induktiven Durchflussmessaufnehmers anzugeben, mit dem hohe Einzugkräfte aufgebracht werden können, ohne dass die Elektrode hierdurch mechanisch beschädigt wird.
Hierzu besteht die Erfindung in einem Einzugwerkzeug

– für die Montage von einen Kopf (13) und einen Schaft (15) aufweisenden Elektroden (9) in einem Messrohr (1)
– eines magnetisch-induktiven Durchflussmessaufnehmers
– mit einem Einzugstab (21),
– der endseitig mit dem durch das Messrohr (1) hindurch geführten Schaft (15) der Elektrode (9) verbindbar ist,
– mit einem koaxial zum Einzugstab (21) geführten Zugelement (25),
– in dem der Einzugstab (21) gelagert ist, und
– mit einer ersten Drehscheibe (33),
– die koaxial zum Einzugstab (21) und zum Zugelement (25) gelagert ist,
– die mit dem Zugelement (25) über ein Gewinde (35) verbunden ist, und
– deren Drehung eine einer Gewindesteigung des Gewindes (35) entsprechende lineare Bewegung des Zugelement (25), des darin gelagerten Einzugstabs (21) und der damit verbundenen Elektrode (9) in Elektrodeneinzugsrichtung bewirkt,
– bei dem das Zugelement (25) eine Hülse ist, die den Einzugstab (21) umschließt, und die endseitig eine radial nach innen weisende Schulter (27) aufweist, auf der der Einzugstab (21) mit einer der Elektrodeneinzugrichtung entgegen weisenden Absatzfläche (29) aufliegt,
– das eine an eine Form des Messrohrs (1) angepasste Auflagefläche (57) zur Auflage auf dem Messrohr (1) aufweist, die eine Ausrichtung des Einzugwerkzeugs auf dem Messrohr (1) bewirkt, bei der der Einzugstab (21) senkrecht zu einer Längsachse des Messrohrs (1) angeordnet ist,
– das drei miteinander fest verbundene Blocks (59, 61, 63) aufweist, von denen
– ein erster äußerer Block (59) eine zentrische Ausnehmung (37) zur Aufnahme der ersten Drehscheibe (33) aufweist,
– ein mittlerer Block (61) eine axiale zentrische Bohrung aufweist, durch die das Zugelement (25) und der darin gelagerte Einzugstab (21) hindurch geführt sind, und
– ein zweiter äußerer Block (63) der
– eine zentrische dem mittleren Block (61) zugewandte Ausnehmung zur Aufnahme eines Einsatzes (45) aufweist, und
– eine zentrische vom mittleren Block (61) abgewandte Öffnung (68) aufweist, durch die ein Schlüssel (49) zugänglich ist.

Gemäß einer weiteren Weiterbildung weist das Einzugwerkzeug einen koaxial zum Einzugstab drehbar gelagerten Einsatz auf, der axial, parallel zum Einzugstab verschiebbar ist, an den endseitig der Schlüssel angeformt ist, und der durch Drehung und axiale Verschiebung des Einsatzes derart positionierbar ist, dass der Schlüssel eine formschlüssige Verbindung mit einer auf dem Schaft vormontierten Mutter eingeht.
Gemäß einer Weiterbildung der letztgenannten Weiterbildung ist an den Einsatz eine zweite Drehscheibe angeformt, durch die der Einsatz drehbar ist.
Gemäß einer weiteren Weiterbildung weist der Schlüssel eine durchgehende axiale Bohrung auf, und der Schaft der Elektrode ist durch die Bohrung hindurch mit dem Einzugstab verbindbar.
Gemäß einer Ausgestaltung weist der Einzugstab endseitig eine Gewindebohrung auf, in die der Schaft der Elektrode einschraubbar ist.
Weiter besteht die Erfindung in einem Verfahren zur Montage einer einen Kopf und einen Schaft aufweisenden Elektrode in einem Messrohr eines magnetisch induktiven Durchflussmessaufnehmers mit einem erfindungsgemäßen Einzugwerkzeug, bei dem

– die Elektrode im Messrohr vormoniert wird,
– das Einzugwerkzeug auf das Messrohr aufgesetzt wird,
– der Einzugstab mit dem Schaft der Elektrode verbunden wird,
– der Schlüssel auf die Mutter aufgesetzt wird,
– durch Drehung der ersten Drehscheibe ein linearer Einzug der Elektrode bewirkt wird, und
– die Mutter mit dem Schlüssel entsprechend der Einzugtiefe der Elektrode kontinuierlich angezogen wird.

Ein Vorteil der Erfindung besteht darin, dass das Einziehen der Elektrode und das Anziehen der Mutter völlig getrennt voneinander erfolgen. Hierdurch können in Elektrodeneinzugrichtung sehr hohe Zugkräfte aufgebracht werden, ohne dass Torsions- oder Scherkräfte auf die Elektrode ausgeübt werden.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass der Einzug linear und gleichmäßig entsprechend der Gewindesteigung erfolgt. Hierdurch ist sichergestellt, dass sich die beim Einzug wirkenden zum Teil sehr hohen Zugkräfte gleichmäßig über den Kopf der Elektrode verteilen.
Die Erfindung und weitere Vorteile werden nun anhand der Figuren der Zeichnung, in denen ein Ausführungsbeispiel dargestellt ist, näher erläutert; gleiche Teile sind in den Figuren mit gleichen Bezugszeichen versehen.
1 zeigt einen Schnitt durch ein Messrohr eines magnetisch induktiven Durchflussmessaufnehmers;
2 zeigt eine geschnittene Ansicht des Messrohrs von 1;
3 zeigt einen Schnitt durch ein erfindungsgemäßes Einzugwerkzeug für die Montage der Elektroden im Messrohr;
4 zeigt eine Ansicht des Einzugwerkzeugs;
5 zeigt die einzelnen Komponenten des Einzugwerkzeugs in einer Explosionsdarstellung; und
6 zeigt im Schnitt ein auf dem Messrohr aufgesetztes Einzugwerkzeug das mit Auflageflächen auf dem Messrohr aufliegt.
In 1 ist ein Schnitt und in 2 eine geschnittene Ansicht eines Messrohrs 1 eines magnetisch induktiven Durchflussmessaufnehmers dargestellt. Magnetisch induktive Durchflussmessaufnehmer dienen dazu einen Volumendurchfluss eines zumindest geringfügig elektrisch leitenden strömenden Mediums zu messen, dass im Messbetrieb durch das Messrohr 1 hindurch strömt.
Hierzu ist ein Magnetfeld-Generator vorgesehen, der im Messbetrieb dazu dient ein das Messrohr 1 durchsetzendes Magnetfeld zu erzeugen. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel umfasst der Magnetfeld-Generator zwei Spulen 3, 5 die jeweils mit einem weichmagnetischen Kern 7 ausgestattet sind, den die Spulen 3, 5 koaxial umschließen. Die Spulen 3, 5 sind einander gegenüberliegend zu beiden Seiten des Messrohrs 1 angeordnet sind. Die Kerne 7 sind stabförmig und weisen senkrecht zur Längsachse des Messrohrs 1 radial nach außen.
Senkrecht zum Magnetfeld bewegte Ladungsträger induzieren senkrecht zu deren Durchflussrichtung eine Spannung, die mittels entsprechend plazierter Elektroden 9 abgreifbar ist. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind zwei Elektroden 9 vorgesehen, die einander gegenüberliegend zu beiden Seiten des Messrohrs 1 derart angeordnet, das eine gedachte Verbindungslinie zwischen den beiden Elektroden 9 senkrecht zu einer gedachten Verbindungslinie zwischen den Spulen 3, 5 verläuft. Die induzierte Spannung ist proportional zu einer über einen Querschnitt des Messrohres 1 gemittelten Strömungsgeschwindigkeit des Mediums und damit proportional zum Volumenstrom. Damit die induzierte Spannung nicht kurzgeschlossen wird, bestehen mit dem Medium in Kontakt kommende Bereiche des Messrohres 1 entweder aus nicht leitenden Materialien oder sie sind mit einer Isolationsschicht versehen. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist als Isolationsschicht eine Rohrauskleidung 11 aus einem Isolator, z. B. aus Polytetrafluorethylen, vorgesehen.
Die Elektroden 9 weisen einen in das Messrohr 1 hinein weisenden Kopf 13 und einen durch eine Wand des Messrohrs 1 hindurch führenden Schaft 15 auf. Der Schaft 15 weist einen stabförmigen Abschnitt mit einem Außengewinde 17 auf, der aus dem Messrohr 1 heraus ragt. Auf das Außengewinde 17 ist eine Mutter 19 aufgeschraubt.
3 zeigt einen Schnitt durch ein erfindungsgemäßes Einzugwerkzeug für die Montage dieser einen Kopf 13 und einen Schaft 15 aufweisenden Elektroden 9 in dem Messrohr 1. 4 zeigt eine Ansicht des Einzugwerkzeugs und 5 die einzelnen Komponenten des Einzugwerkzeugs in einer Explosionsdarstellung.
Das Einzugwerkzeug weist einen Einzugstab 21 auf, der endseitig mit dem durch das Messrohr 1 hindurch geführten Schaft 15 der Elektrode 9 verbindbar ist. Hierzu weist der Einzugstab 21 an dessen während der Montage der Elektrode 9 zugewandten Ende eine axiale zentrisch Gewindebohrung 23 auf, die auf das Außengewinde 17 des Schafts 15 aufschraubbar ist.
In dem Einzugwerkzeug befindet sich ein koaxial zum Einzugstab 21 geführtes Zugelement 25, in dem der Einzugstab 21 drehbar gelagert ist. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Zugelement 25 eine Hülse, die den Einzugstab 21 umschließt. Die Hülse weist endseitig eine radial nach innen weisende Schulter 27 auf, auf der der Einzugstab 21 mit einer der Elektrodeneinzugrichtung entgegen weisenden Absatzfläche 29 aufliegt. Die Elektrodeneinzugsrichtung ist in 3 durch einen Pfeil 31 dargestellt. Sie verläuft parallel zur Längsachse des Einzugsstabs 21. Liegt der Einzugstab 21 auf der Schulter 27 auf, so führt eine Bewegung des Zugelementes 25 in Elektrodeneinzugsrichtung unmittelbar zu einer identischen Bewegung des Einzugsstabs 21 und der damit verbundenen Elektrode 9.
Das Zugelement 25 dient dazu die Elektrode 9 in Elektrodeneinzugsrichtung zu ziehen. Dies geschieht erfindungsgemäß mittels einer Drehscheibe 33, die koaxial zum Einzugstab 21 und zum Zugelement 25 gelagert ist. Die Drehscheibe 33 ist im wesentlichen ringscheibenförmig. Sie ist mit dem Zugelement 25 über ein Gewinde 35 verbunden. Die Hülse des Zugelements 25 weist auf dessen zylindrischer äußerer Mantelfläche ein Außengewinde und die Drehscheibe 33 auf deren zylindrischen inneren Mantelfläche ein Innengewinde auf, in das die Hülse mit deren Außengewinde eingeschraubt ist.
Die Drehscheibe 33 befindet sich in einer symmetrisch zur Längsachse des Einzugwerkzeugs angeordneten Ausnehmung 37. Die Längsachse entspricht der Elektrodeneinzugsrichtung. Die Drehscheibe 33 weist auf deren beiden kreisringscheibenförmigen Stirnflächen jeweils eine ringförmige Nut 39 auf, in der jeweils ein Gleitring 41 angeordnet ist. Die Gleitringe 41 liegen jeweils mit einer äußeren kreisringscheibenförmigen Stirnfläche auf einer inneren Mantelfläche der Ausnehmung 37 auf. Hierdurch ist sichergestellt, dass eine Rotationsachse bzw., was gleichbedeutend ist, eine Längsachse der Drehscheibe 33 parallel zur Längsachse der Einzugwerkzeugs und damit zur Elektrodeneinzugsrichtung verläuft. Durch das Aufliegen der Gleitringe 41 ist die Drehscheibe 33 in axialer Richtung fixiert. Sie kann in dem Einzugwerkzeug keine Bewegung parallel zur Längsachse des Einzugwerkzeugs ausführen. Die Gleitfähigkeit der Gleitringe 41 reduziert den für das Drehen der Drehscheibe 33 erforderlichen Kraftaufwand. Alternativ könnte anstelle der Gleitringe 41 auch ein Kugellager vorgesehen sein.
Eine Drehung der Drehscheibe 33 bewirkt eine einer Gewindesteigung des Gewindes 35 entsprechende lineare Bewegung des Zugelement 25, des darin gelagerten Einzugstabs 21 und der damit verbundenen Elektrode 9 in Elektrodeneinzugsrichtung. Dies bewirkt eine lineare gleichmäßige Bewegung der Elektrode 9 in Elektrodeneinzugsrichtung. Hierdurch können sehr hohe Zugkräfte aufgebracht werden, ohne dass Torsions- und/oder Scherkräfte auf die Elektrode 9 wirken, und es ist sichergestellt, dass sich auftretende Kräfte gleichmäßig über den Kopf 13 der Elektrode 9 verteilen.
Vorzugsweise ist in das Einzugwerkzeug zusätzlich eine Vorrichtung integriert, mit der die Mutter 19 während des Einzugs der Elektrode 9 angezogen bzw. nachgezogen werden kann. Hierzu ist in dem dargestellten Einzugwerkzeug eine symmetrisch zur Längsachse des Einzugwerkzeugs angeordneten Ausnehmung 43 vorgesehen, in der ein Einsatz 45 angeordnet ist. Der Einsatz 45 ist in der Ausnehmung 43 koaxial zum Einzugstab 21 drehbar gelagert. Er weist einen Hohlzylinder 47 auf, der einen der Elektrode 9 zugewandten Abschnitt der Hülse des Einzugelements 25 koaxial eng umschließt. Hierdurch ist der Einsatz 45 in axialer Richtung parallel zur Längsachse des Einzugwerkzeugs ausgerichtet und geführt und koaxial zum Einzugstab 21 drehbar. Der Einsatz 45 ist axial, parallel zum Einzugstab 21 verschiebbar. Dabei gleitet der Hohlzylinder 47 auf der Hülse.
An den Einsatz 45 ist endseitig ein Schlüssel 49 angeformt ist, der durch Drehung und axiale Verschiebung des Einsatzes 45 derart positionierbar ist, dass der Schlüssel 49 eine formschlüssige Verbindung mit einer auf dem Schaft 15 vormontierten Mutter 19 eingeht. Der Schlüssel 49 ist dem der Elektrode 9 zugewandten Ende des Einzugstabs 21 vorgelagert und weist eine durchgehende axiale Bohrung 51 auf, durch die hindurch der Schaft 15 der Elektrode 9 mit dem Einzugstab 21 verbindbar ist. Ein den Schlüssel 49 enthaltendes Ende des Einsatzes 45 ist endseitig an den Hohlzylinder 47 angeformt und umschließt ein die Gewindebohrung 23 aufweisendes Ende des Einzugsstabs 21 koaxial, wobei der Einsatz 45 mit einer inneren zylindrischen Mantelfläche eng an einer äußeren zylindrischen Mantelfläche des die Gewindebohrung 23 aufweisenden Endes des Einzugstabs 21 anliegt. Die axiale Bohrung 51 mündet in einer Öffnung 53 des Schlüssels 49. Die Geometrie der Öffnung 53 entspricht der Geometrie der Mutter 19. Wird beispielsweise eine Sechskantmutter eingesetzt, so weist die Öffnung 53 eine sechskantförmige Grundfläche gleicher Größe auf.
An den Einsatz 45 ist eine zweite Drehscheibe 55 angeformt, durch die der Einsatz 45 drehbar ist. Die Drehscheibe 55 ist eine Ringscheibe, die an den Hohlzylinder 47 angeformt ist und sich in der Ausnehmung 43 radial nach außen erstreckt.
Vorzugsweise weist das Einzugwerkzeug eine an eine Form des Messrohrs 1 angepasste Auflagefläche 57 zur Auflage auf dem Messrohr 1 auf, die eine Ausrichtung des Einzugwerkzeugs auf dem Messrohr 1 bewirkt, bei der der Einzugstab 21 senkrecht zu einer Längsachse L des Messrohrs 1 angeordnet ist. 6 zeigt im Schnitt ein auf dem Messrohr 1 aufgesetztes Einzugwerkzeug das mit den Auflageflächen 57 auf dem Messrohr 1 aufliegt. Vorzugsweise werden die Spulen 3, 5 und/oder deren Kerne 7 zur Ausrichtung herangezogen, indem die Auflageflächen 57 zumindest teilweise auf den Spulen 3, 5 und/oder deren Kernen 7 aufliegen.
Das Einzugwerkzeug weist drei miteinander fest verbundene Blocks 59, 61 63 auf. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel weisen die Blocks 59, 61, 63 jeweils eine nahezu rechteckförmige Grundfläche auf und sind miteinander durch zwei seitlich angeordnete parallel zur Längsachse des Einzugwerkzeugs in die drei Block eingeschraubte Bolzen 65 verbunden.
Alle drei Blocks 59, 61, 63 weisen zentrische axiale durchgehende Bohrungen auf, durch die der Einzugstab 21 hindurch geführt ist. Der erste äußere Block 59 weist zusätzlich die Ausnehmung 37 zur Aufnahme der ersten Drehscheibe 33 mit dem damit verbundenen Zugelement 25 auf. Die Ausnehmung 37 schließt die zentrische axiale durchgehende Bohrung ein. Der mittlere Block 61 weist eine axiale zentrische Bohrung auf, durch die das Zugelement 25 und der darin gelagerte Einzugstab 21 hindurch geführt sind. Diese Bohrung weist an deren vom ersten äußeren Block 59 abgewandten Ende einen Abschnitt 66 mit vergrößertem Durchmesser auf, der zur Aufnahme des Hohlzylinders 47 des Einsatzes 43 dient. Der zweite äußere Block 63 weist die zentrisch angeordnete, dem mittleren Block zugewandte Ausnehmung 43 zur Aufnahme des Einsatzes 45 und eine zentrische vom mittleren Block 61 abgewandte Öffnung 68 auf. Durch die Öffnung 68 ist der Schlüssel 49 zugänglich. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ragt der Schlüssel 49 aus der Öffnung 65 heraus.
Vorzugsweise sind an den zweiten äußeren Block 63 außenseitlich Stützkörper 67 angeformt, deren vom mittleren Block 61 abgewandte Grundflächen die Auflagefläche 57 bilden. Die Stützkörper 67 sind breiter als ein dazwischen liegender mittlerer Bereich 69. Breite außenseitlich angeformte Stützkörper 67 bieten den Vorteil, dass auch dann eine große Auflagefläche 57 zur Verfügung steht, wenn der dazwischen befindliche mittlere Bereich 69 aufgrund eines z. B. für die Spulen 3, 5 benötigten Raumangebots schmal ist. Das Raumangebot kann zusätzlich, wie in den Figuren dargestellt, durch Aussparungen 71 im mittleren Bereich 69 vergrößert werden. Die hier dargestellten Aussparungen 71 haben die Form eines geöffneten Kreissegments. Vorzugsweise liegen Mantelflächen der Aussparungen 71 und/oder die Auflagefläche 57 auf den Spulen 3, 5 und/oder deren Kernen 7 auf, so dass eine Ausrichtung anhand der Position der Spulen 3, 5 erfolgen kann.
Bei der Montage einer einen Kopf 13 und einen Schaft 15 aufweisenden Elektrode 9 in einem Messrohr 1 eines magnetisch induktiven Durchflussmessaufnehmers mit dem erfindungsgemäßen Einzugwerkzeug wird so verfahren, dass zunächst die Elektrode 9 im Messrohr 1 vormontiert wird. Dabei wird die Elektrode 9 von innen in die Wand des Messrohrs 1 eingesetzt und von außen mit der Mutter 19 fixiert.
Anschließend wird das Einzugwerkzeug auf das Messrohr 1 aufgesetzt. Dabei wird das Einzugwerkzeug derart ausgerichtet, dass dessen Längsachse gleich der Elektrodeneinzugsrichtung ist. Die Ausrichtung erfolgt anhand der Auflageflächen 57 und der Mantelflächen der Aussparungen 71.
Es wird der Einzugstab 21 auf den Schaft 15 aufgesetzt und mit diesem verbunden. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel erfolgt dies, indem der Einzugstab 21 mit der Gewindebohrung 23 auf das Außengewinde 17 der Elektrode 9 aufgeschraubt wird. Zusätzlich wird durch Drehung und axiale Verschiebung des Einsatzes 45 der Schlüssel 49 auf die Mutter 19 aufgesetzt.
Anschließend wird durch Drehung der ersten Drehscheibe 33 ein linearer Einzug der Elektrode 9 bewirkt. Dabei wird die Mutter 19 vorzugsweise fortlaufend mit dem Schlüssel 49 entsprechend der Einzugtiefe der Elektrode 9 kontinuierlich angezogen.
Erfindungsgemäß sind der Einzug der Elektrode 9 in axialer Richtung und deren Befestigung mittels der Mutter 19 zwei getrennte Vorgänge. Hierdurch wird erreicht, dass sehr hohe Einzugkräfte auf die Elektrode 9 ausgeübt werden können, ohne das Scher- und/oder Torsionskräfte auf die Elektrode 9 übertragen werden. Beim Anziehen der Mutter 19 müssen über die Mutter 19 keine Zugkräfte aufgebracht werden und die Elektrode 9 ist durch das Einzugwerkzeug in Elektrodeneinzugsrichtung ausgerichtet. Dies bewirkt eine Reduktion der zum Anziehen der Mutter 19 erforderlichen Kräfte. Die Mutter 19 wird lediglich entsprechend der Einzugtiefe der Elektrode 9 nachgeführt. Torsions- und/oder Scherkräfte, die die Elektrode 9 beschädigen könnten, werden hierdurch vermieden.

Claims

Einzugwerkzeug – für die Montage von einen Kopf (13) und einen Schaft (15) aufweisenden Elektroden (9) in einem Messrohr (1) – eines magnetisch-induktiven Durchflussmessaufnehmers – mit einem Einzugstab (21), – der endseitig mit dem durch das Messrohr (1) hindurch geführten Schaft (15) der Elektrode (9) verbindbar ist, – mit einem koaxial zum Einzugstab (21) geführten Zugelement (25), – in dem der Einzugstab (21) gelagert ist, und – mit einer ersten Drehscheibe (33), – die koaxial zum Einzugstab (21) und zum Zugelement (25) gelagert ist, – die mit dem Zugelement (25) über ein Gewinde (35) verbunden ist, und – deren Drehung eine einer Gewindesteigung des Gewindes (35) entsprechende lineare Bewegung des Zugelements (25), des darin gelagerten Einzugstabs (21) und der damit verbundenen Elektrode (9) in Elektrodeneinzugsrichtung bewirkt, – bei dem das Zugelement (25) eine Hülse ist, die den Einzugstab (21) umschließt, und die endseitig eine radial nach innen weisende Schulter (27) aufweist, auf der der Einzugstab (21) mit einer der Elektrodeneinzugrichtung entgegen weisenden Absatzfläche (29) aufliegt, – das eine an eine Form des Messrohrs (1) angepasste Auflagefläche (57) zur Auflage auf dem Messrohr (1) aufweist, die eine Ausrichtung des Einzugwerkzeugs auf dem Messrohr (1) bewirkt, bei der der Einzugstab (21) senkrecht zu einer Längsachse des Messrohrs (1) angeordnet ist, – das drei miteinander fest verbundene Blocks (59, 61, 63) aufweist, von denen – ein erster äußerer Block (59) eine zentrische Ausnehmung (37) zur Aufnahme der ersten Drehscheibe (33) aufweist, – ein mittlerer Block (61) eine axiale zentrische Bohrung aufweist, durch die das Zugelement (25) und der darin gelagerte Einzugstab (21) hindurch geführt sind, und – ein zweiter äußerer Block (63), der – eine zentrische dem mittleren Block (61) zugewandte Ausnehmung zur Aufnahme eines Einsatzes (45) aufweist, und – eine zentrische vom mittleren Block (61) abgewandte Öffnung (68) aufweist, durch die ein Schlüssel (49) zugänglich ist.
Einzugwerkzeug nach Anspruch 1, wobei der Einsatz (45) – koaxial zum Einzugstab (21) drehbar gelagert ist, – axial, parallel zum Einzugstab (21) verschiebbar ist, – an den endseitig der Schlüssel (49) angeformt ist, der durch Drehung und axiale Verschiebung des Einsatzes (45) derart positionierbar ist, dass der Schlüssel (49) eine formschlüssige Verbindung mit einer auf dem Schaft (15) vormontierten Mutter (19) eingeht.
Einzugwerkzeug nach Anspruch 2, bei dem an den Einsatz (45) eine zweite Drehscheibe (55) angeformt ist, durch die der Einsatz (45) drehbar ist.
Einzugwerkzeug nach Anspruch 2, bei dem der Schlüssel (49) eine durchgehende axiale Bohrung (51) aufweist, und der Schaft (15) der Elektrode (9) durch die Bohrung (51) hindurch mit dem Einzugstab (21) verbindbar ist.
Einzugwerkzeug nach Anspruch 1, bei dem der Einzugstab (21) endseitig eine Gewindebohrung (23) aufweist, in die der Schaft (15) der Elektrode (9) einschraubbar ist.
Verfahren zur Montage einer einen Kopf (13) und einen Schaft (15) aufweisenden Elektrode (9) in einem Messrohr (1) eines magnetisch induktiven Durchflussmessaufnehmers mit einem Einzugwerkzeug gemäß Anspruch 1, bei dem – die Elektrode (9) im Messrohr (1) vormontiert wird, – das Einzugwerkzeug auf das Messrohr (1) aufgesetzt wird, – der Einzugstab (21) mit dem Schaft (15) der Elektrode (9) verbunden wird, – der Schlüssel (49) auf die Mutter (19) aufgesetzt wird, – durch Drehung der ersten Drehscheibe (33) ein linearer Einzug der Elektrode (9) bewirkt wird, und – die Mutter (19) mit dem Schlüssel (19) entsprechend der Einzugtiefe der Elektrode (9) kontinuierlich angezogen wird.