DE102011078786A1

DE102011078786A1 - Messfühleraufnahme

Info

Publication number: DE102011078786A1
Application number: DE201110078786
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2011-07-07
Filing date: 2011-07-07
Publication date: 2013-01-10
Anticipated expiration: 2031-07-08
Also published as: DE102011078786B4

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Messfühleraufnahme (17) zur Aufnahme eines in einem Volumenstrom angeordneten Messfühlers (12) mit einer Tauchhülse (18) zur Anordnung in einer Rohr- oder Behälterwandung, derart, dass sich die Tauchhülse quer zum Volumenstrom erstreckt, wobei die Tauchhülse eine Außenhülse (20) und eine koaxial zur Außenhülse angeordnete Innenhülse (19) aufweist, die relativ zur Außenhülse um eine Tauchhülsenachse (21) drehbar ist, wobei die Innenhülse zur Aufnahme des Messfühlers dient, wobei die Innenhülse und die Außenhülse jeweils zumindest eine Durchflussöffnung (36, 37) aufweisen, die in einer Messkonfiguration der Tauchhülse eine Überdeckung aufweisen, derart, dass eine Beaufschlagung des Messfühlers mit dem Volumenstrom erfolgt, und die in einer Montagekonfiguration der Tauchhülse keine Überdeckung aufweisen, derart, dass der Messfühler durch die Tauchhülse vom Volumenstrom getrennt ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Messfühleraufnahme zur Aufnahme eines in einem Volumenstrom angeordneten Messfühlers mit einer Tauchhülse zur Anordnung in einer Rohr- oder Behälterwandung, derart, dass sich die Tauchhülse quer zum Volumenstrom erstreckt.
Messfühleraufnahmen der eingangs genannten Art werden zur Installation von Messfühlern, die beispielsweise zur Temperaturmessung dienen, in einem Flüssigkeitsstrom angeordnet. Hierzu ist es bekannt, zur Aufnahme des Messfühlers in einem Rohrteilstück eines den Volumenstrom leitenden Rohres eine Tauchhülse vorzusehen, die den Messfühler aufnimmt. Dabei dichtet die Tauchhülse den Messfühler bzw. den Messfühlerkörper gegenüber dem Volumenstrom ab, sodass die Temperaturmessung mittelbar über die Tauchhülse erfolgt.
Die bekannten Messfühler bilden zusammen mit der Tauchhülse eine Meßfühlereinheit, die in der Regel über eine Anschlussstutzenverschraubung mit dem Rohrteilstück verbunden ist. Um eine Installation der Messfühlereinheit in ein Rohrleitungssystem zu erleichtern, wird das Rohrteilstück als Fitting ausgebildet, das mit benachbarten Rohrenden verschraubbar ist.
Da die bekannten Messfühleraufnahmen zusammen mit dem Messfühler eine Meßfühlereinheit bilden, ist es zum Austausch der durch die Messfühlereinheit gebildeten Montageeinheit notwendig, beidseitig des mit der Messfühlereinheit versehenen Rohrteilstücks oder Fittings eine Volumenstrom-Absperreinrichtung vorzusehen, um den Austritt von Flüssigkeit aus der Rohrleitung nach Entfernung der Messfühlereinheit aus dem Rohrteilstück zu verhindern.
Abweichend von den bislang eingesetzten Messfühlereinheiten, die nur eine mittelbare oder indirekte Volumenstrombeaufschlagung des durch die Tauchhülse abgeschirmten Messfühlers ermöglichen, wird angestrebt, Messfühler einzusetzen, die unmittelbar oder direkt mit dem Volumenstrom beaufschlagbar sind.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Entfernung bzw. die Montage eines unmittelbar oder direkt mit dem Volumenstrom beaufschlagbaren Messfühlers in einer Rohrleitung zu ermöglichen, ohne Unterbrechung des den Messfühler beaufschlagenden Volumenstroms.
Zur Lösung dieser Aufgabe weist die erfindungsgemäße Messfühleraufnahme die Merkmale des Anspruchs 1 auf.
Erfindungsgemäß weist die Messfühleraufnahme eine Tauchhülse mit einer Außenhülse und einer koaxial zur Außenhülse angeordnete Innenhülse auf, die relativ zur Außenhülse um eine Tauchhülsenachse drehbar ist, wobei die Innenhülse zur Aufnahme des Messfühlers dient, wobei die Innenhülse und die Außenhülse jeweils zumindest eine Durchflussöffnung aufweisen, die in einer Messkonfiguration der Tauchhülse eine Überdeckung aufweisen, derart, dass eine Beaufschlagung des Messfühlers mit dem Volumenstrom erfolgt, und die in einer Montagekonfiguration der Tauchhülse keine Überdeckung aufweisen, derart, dass der Messfühler durch die Tauchhülse vom Volumenstrom getrennt ist.
Die erfindungsgemäße Ausführung der Messfühleraufnahme ermöglicht einerseits eine unmittelbare Beaufschlagung des Messfühlers durch den Volumenstrom, wenn sich die Messfühleraufnahme in der Messkonfiguration befindet, und andererseits eine Montage bzw. Auswechselung des Messfühlers, wenn sich die Messfühleraufnahme in ihrer Montagekonfiguration befindet, ohne dass hierzu der Volumenstrom unterbrochen werden müsste. Damit wirkt die Messfühleraufnahme als Verschlussmechanismus, der während der Montage des Messfühlers einen Verschluss der Durchflussöffnungen ermöglicht.
Durch diesen Verschlussmechanismus wird der Austausch eines unmittelbar mit dem Volumenstrom beaufschlagbaren Messfühlers wesentlich einfacher, da der Aufwand, der mit einer zeitweisen Unterbrechung des Volumenstroms durch Betätigung der bekannten Absperreinrichtungen verbunden ist, und ein der Absperrung und Montage des Messfühlers nachfolgender – in der Regel mit einer erneuten Inbetriebnahme einer Volumenstromfördereinrichtung verbundener – Inbetriebnahmeaufwand vermieden wird. Auch ist eine nach dem Austausch eines direkt im Volumenstrom angeordneten Messfühlers häufig notwendige Entlüftung des Rohrleitungssystems nicht mehr notwendig.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform weisen die Innenhülse und die Außenhülse jeweils zwei diametral einander gegenüberliegend angeordnete Durchflussöffnungen auf, sodass durch die Anordnung der Durchflussöffnungen sicher gestellt ist, dass eine großflächige Beaufschlagung des Messfühlers mit dem Volumenstrom erfolgt.
Wenn die Durchflussöffnungen einen schräg zur Tauchhülsenachse angeordneten Öffnungsquerschnitt aufweisen, kann selbst mit Durchflussöffnungen von relativ geringer Breite eine möglichst große axiale Überdeckung der Durchflussöffnungen mit dem Messkörper des Messfühlers erreicht werden.
Besonders einfach lassen sich derartige Durchflussöffnungen herstellten, wenn diese als Langlöcher in Hülsenwandungen der Innenhülse und der Außenhülse ausgebildet sind.
Wenn die Innenhülse mit einem Hülsenbund, der zur Verbindung mit einem Einschraubkopf des Messfühlers dient, in einen Einschraubkopf der Außenhülse, der zur Verbindung mit der Rohr- oder Behälterwandung dient, drehbar aufgenommen ist, kann trotz des Verschlussmechanismus der Tauchhülse eine Messfühleraufnahme mit vergleichsweise geringer Bauhöhe hergestellt werden.
Als besonders vorteilhaft erweist es sich dabei, wenn zur axialen Sicherung der Hülsenbundes der Innenhülse im Einschraubkopf der Außenhülse eine Ringmutter mit Außengewinde im Einschraubkopf angeordnet ist, die mit einer Anschlagschulter gegen einen Ringbund des Hülsenbundes anliegt.
Nachfolgend wird eine bevorzugte Ausführungsform der Messfühleraufnahme anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
1 Eine Messfühlereinheit nach dem Stand der Technik mit einem in einer Tauchhülse angeordneten Messfühler in Längsschnittdarstellung;
2 die in 1 dargestellte Messfühlereinheit in Seitenansicht;
3 eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Messfühleraufnahme mit darin angeordnetem Messfühler in Längsschnittdarstellung;
4 die in 3 dargestellte Messfühleraufnahme in Seitenansicht;
5 eine isometrische Darstellung der Messfühleraufnahme in Montagekonfiguration mit eingesetztem Messfühler;
6 die Messfühleraufnahme in Montagekonfiguration in Längsschnittdarstellung und ohne Messfühler.
In den 1 und 2 ist eine dem Stand der Technik entsprechende Messfühlereinheit 10 dargestellt mit einem in einer Tauchhülse 11 angeordneten Messfühler 12. Die Messfühlereinheit 10 ist in ein als Fitting ausgebildetes Rohrteilstück 13 derart eingeschraubt, dass die Tauchhülse 11 mit einem darin aufgenommenen Messkörper 14 des Messfühlers 12 in einen Rohrquerschnitt 15 des Rohrteilstücks 13 hineinragt. In dieser Anordnung wird die Tauchhülse 11 der Messfühlereinheit 10 mit einer hier nicht näher dargestellten Rohrströmung beaufschlagt, wobei die Beaufschlagung des Messkörpers 14 des Messfühlers 12 mittelbar über die den Messkörper 14 aufnehmende Tauchhülse 11 erfolgt.
Die bekannte Messfühlereinheit 10 bildet eine zusammenhängende Montageinheit, sodass der Messfühler 11 nur in Kombination mit der Tauchhülse handhabbar ist und eine Entfernung bzw. ein Austausch des Messfühlers 12 nur zusammen mit einer Entfernung oder einem Austausch der Tauchhülse 11 erfolgen kann, sodass nach dem Entfernen der Messfühlereinheit 10 eine im Rohrteilstück 13 ausgebildete Einschrauböffnung 16 geöffnet ist und ein im Rohrteilstück 13 geführter Volumenstrom aus der Einschrauböffnung 16 austreten kann.
In den 3 und 4 ist ein Messfühler 12 dargestellt, der in einer Messfühleraufnahme 17 angeordnet ist, die in die Einschrauböffnung 16 des Rohrteilstücks 13 eingeschraubt ist.
Die Messfühleraufnahme 17 weist eine Tauchhülse 18 mit einer Innenhülse 19 und einer Außenhülse 20 auf. Die Innenhülse 19 und die Außenhülse 20 sind koaxial auf einer Tauchhülsenachse 21 angeordnet und gegeneinander verdrehbar. Die Messfühleraufnahme 17 bildet unabhängig von dem Messfühler 12 eine Montageeinheit aus, die in die Einschrauböffnung 16 des Rohrteilstücks 13 einschraubbar ist. Hierzu weist die Außenhülse 20 unterhalb eines Einschraubkopfes 22 ein Außengewinde 23 auf, das mit einem Innengewinde 24 der Einschrauböffnung 16 zusammen wirkt.
Die Innenhülse 19 ist in die Außenhülse 20 so eingesetzt, dass eine Hülsenwandung 25 der Innenhülse mit ihrer Außenseite 26 gegen eine Innenseite 27 einer Hülsenwandung 28 der Außenhülse 20 anliegt. An ihrem oberen Ende ist die Innenhülse 19 mit einem Hülsenbund 29 versehen, der auf einer Basis 30 des Einschraubkopfes 22 der Außenhülse 20 aufliegt.
Zur axialen Sicherung der Innenhülse 19 in der Außenhülse 20 ist der Hülsenbund 29 der Innenhülse 19 über eine Ringmutter 31 im Einschraubkopf 22 axial fixiert. Hierzu ist die Ringmutter 31 mit einem Außengewinde 32 in eine Aufnahmeöffnung 33 des Einschraubkopfes 22 so eingeschraubt, dass eine Anschlagschulter 34 der Ringmutter 31 gegen einen Ringbund 35 des Hülsenbundes 29 anliegt.
Die vorstehend beschriebene Anordnung des Hülsenbundes 29 der Innenhülse 19 in der Aufnahmeeinrichtung 33 des Einschraubkopfes 22 der Außenhülse 20 ermöglicht bei axialer Fixierung des Hülsenbundes 29 im Einschraubkopf 22 eine Drehung der Innenhülse 19 in der Außenhülse 20.
In die als Montageeinheit ausgebildete Messfühleraufnahme 17 ist der Messfühler 12 so eingesetzt, dass der Messkörper 14 in der Innenhülse 19 der Messfühleraufnahme 17 angeordnet ist. In der in 3 dargestellten Messkonfiguration der Messfühleraufnahme 17 befinden sich zwei diametral einander gegenüberliegend angeordnete, in der Hülsenwandung 25 der Innenhülse 19 ausgebildete Durchgangsöffnungen 36, 37 in einer Überdeckungslage mit zwei diametral einander gegenüberliegend angeordneten Durchgangsöffnungen 38, 39 (6) in der Hülsenwandung 28 der Außenhülse 20. Damit befindet sich, wie in 3 dargestellt, der in der Innenhülse 19 aufgenommene Messkörper 14 des Messfühlers 12 im Bereich mehrerer durch die Durchgangsöffnungen 36, 37, 38, 39 freigelegter Kontaktflächen 40, 41 in unmittelbarem Kontakt zu einem im Rohrteilstück 13 geführten Volumenstrom.
Zur Abdichtung der drehbar in der Außenhülse 20 aufgenommenen Innenhülse ist in einer axialen Dichtungsebene zwischen dem Hülsenbund 29 der Innenhülse 19 und der Basis 30 des Einschraubkopfes 22 der Außenhülse 20 eine Dichtung 42 angeordnet. Zur Abdichtung zwischen dem Messfühler 12 und der Innenhülse 19 ist zwischen einem in dem Hülsenbund 25 einschraubbaren Messfühlerkopf 43 und dem Hülsenbund 25 der Innenhülse 19 eine Dichtung 44 angeordnet.
5 zeigt in einer isometrischen Schnittansicht die Messfühleraufnahme 17 in ihrer Montagekonfiguration, in der die Innenhülse 19 so gegenüber der Außenhülse 20 um die Tauchhülsenachse 21 verdreht ist, dass keine Überdeckung zwischen den in der Hülsenwandung 28 der Außenhülse 28 ausgebildeten Durchgangsöffnungen 38 und 39 und den in der Hülsenwandung 25 der Innenhülse 19 ausgebildeten Durchgangsöffnungen 36, 37 (3) besteht. Somit sind die Durchgangsöffnungen 38, 39 in der Außenhülse 20 durch die Hülsenwandung 25 der Innenhülse 19 versperrt.
In dieser, ebenfalls in 6 dargestellten, Montagekonfiguration der Messfühleraufnahme 17 kann der Messfühler 12 aus der Messfühleraufnahme 17 entfernt werden. Dabei ist ein Aufnahmeraum 45 der Innenhülse 19, in den in der Messkonfiguration der Messfühleraufnahme 17 der Messkörper 14 des Messfühlers 12 eingesetzt ist, gegenüber einem Strömungsraum 46 des Rohrteilstücks 13 durch die Dichtung 42 abgedichtet. Ein Austausch bzw. eine Entfernung des Messfühlers 12 aus der Messfühleraufnahme 17 kann also ohne Beeinträchtigung der im Strömungsraum 46 ausgebildeten Volumenströmung erfolgen.
Insbesondere muss die Volumenströmung im Strömungsraum 46 nicht abgesperrt oder unterbrochen werden, um den Messfühler 12 aus der Messfühleraufnahme 17 entfernen zu können. Nach Einsetzen eines neuen Messfühlers 12 in den Aufnahmeraum 45 der Innenhülse kann dieser durch eine erneute Drehung um die Tauchhülsenachse 21 wieder in eine Relativposition gegenüber der Außenhülse 20 gebracht werden, in der, wie in 3 dargestellt, die Durchgangsöffnungen 38, 39 der Außenhülse 20 und die Durchgangsöffnungen 36, 37 der Innenhülse 19 in einer Überdeckungslage angeordnet sind, sodass in der nunmehr wiederhergestellten Messkonfiguration der Messfühleraufnahme 17 erneut eine direkte, unmittelbare Beaufschlagung des Messkörpers 14 mit dem Volumenstrom erfolgen kann.

Claims

Messfühleraufnahme (17) zur Aufnahme eines in einem Volumenstrom angeordneten Messfühlers (12) mit einer Tauchhülse (18) zur Anordnung in einer Rohr- oder Behälterwandung, derart, dass sich die Tauchhülse quer zum Volumenstrom erstreckt, dadurch gekennzeichnet, dass die Tauchhülse eine Außenhülse (20) und eine koaxial zur Außenhülse angeordnete Innenhülse (19) aufweist, die relativ zur Außenhülse um eine Tauchhülsenachse (21) drehbar ist, wobei die Innenhülse zur Aufnahme des Messfühlers dient, wobei die Innenhülse und die Außenhülse jeweils zumindest eine Durchflussöffnung (36, 37, 38, 39) aufweisen, die in einer Messkonfiguration der Tauchhülse eine Überdeckung aufweisen, derart, dass eine Beaufschlagung des Messfühlers mit dem Volumenstrom erfolgt, und die in einer Montagekonfiguration der Tauchhülse keine Überdeckung aufweisen, derart, dass der Messfühler durch die Tauchhülse vom Volumenstrom getrennt ist.
Messfühleraufnahme nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenhülse (19) und die Außenhülse (20) jeweils zwei diametral einander gegenüberliegend angeordnete Durchflussöffnungen (36, 37; 38, 39) aufweisen.
Messfühleraufbau nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchflussöffnungen (36, 37; 38, 39) einen schräg zur Tauchhülsenachse (21) angeordneten Öffnungsquerschnitt aufweist.
Messfühleraufnahme nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchflussöffnungen (36, 37; 38, 39) als Langlöcher in Hülsenwandungen (25, 28) der Innenhülse (19) und der Außenhülse (20) ausgebildet sind.
Messfühleraufnahme nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenhülse (19) mit einem Hülsenbund (29), der zur Verbindung mit einem Meßfühlerkopf (43) des Messfühlers (12) dient, in einem Einschraubkopf (22) der Außenhülse (20), der zur Verbindung mit der Rohr- oder Behälterwandung dient, drehbar aufgenommen ist.
Messfühleraufnahme nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass zur axialen Sicherung des Hülsenbundes (29) der Innenhülse (19) im Einschraubkopf (22) der Außenhülse (20) eine Ringmutter (31) mit Außengewinde (32) im Einschraubkopf angeordnet ist, die mit einer Anschlagschulter (34) gegen einen Ringbund (35) des Hülsenbundes anliegt.