DE102016104921A1 - Wechselarmatur - Google Patents

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DE102016104921A1
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Felix Schneider
Thomas Pfauch
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Endress & Hauser Conducta & Co Kg GmbH
Endress and Hauser Conducta GmbH and Co KG
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Endress & Hauser Conducta & Co Kg GmbH
Endress and Hauser Conducta GmbH and Co KG
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Wechselarmatur (1) für Eintauch-, Durchfluss- und Anbau-Messsysteme in der analytischen Prozesstechnik zur Messung zumindest einer Messgröße eines Mediums (7) in einem Behältnis, umfassend: ein im Wesentlichen hohlzylinderförmiges Armaturengehäuse (8) mit einer im Innenraum (9) des Armaturengehäuses gebildeten Servicekammer (17), wobei das Armaturengehäuse (8) eine zum Innenraum (9) offene im Armaturengehäuse (8) umlaufende Nut (10) umfasst, wobei die Nut (10) zumindest einen, die Nut (10) erweiternden, Ausdehnungsraum (11), bevorzugt zwei Ausdehnungsräume (11), umfasst, wobei der Ausdehnungsraum (11) auf der dem Innenraum (9) abgewandten Seite der Nut (10) angeordnet ist; ein Tauchrohr (5) mit einem Endbereich, das axial im Gehäuse zwischen einer aus dem Medium (7) herausgefahrenen Servicestellung und einer in das Medium (7) hineingefahrenen Prozessstellung beweglich ist, wobei in Servicestellung das Tauchrohr (5) in der Servicekammer (17) positioniert ist; und zumindest eine Dichtung (12), wobei in Servicestellung die Dichtung (12) die Servicekammer (17) mediumsseitig verschließt und spaltfrei abdichtet indem ein mediumsseitiger Endbereich (6) des Tauchrohrs (5) an der Dichtung (12) anliegt. Die Armatur (1) ist dadurch gekennzeichnet, dass das Armaturengehäuse (8) einen Leckagepfad (30) umfasst, der den Ausdehnungsraum (11), insbesondere die Ausdehnungsräume (11), mit der Umgebung (13) verbindet.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Wechselarmatur für Eintauch-, Durchfluss- und Anbau-Messsysteme in der analytischen Prozesstechnik zur Messung zumindest einer Messgröße eines Mediums in einem Behältnis.
  • Wechselarmaturen werden von der Firmengruppe Endress + Hauser in großer Variantenvielfalt angeboten und vertrieben, beispielsweise unter der Bezeichnung „Cleanfit H CPA875“.
  • Wechselarmaturen sind in der Analysemesstechnik und Prozessautomatisierung weit verbreitet. Sie dienen dazu, Sonden ohne Prozessunterbrechung aus dem Prozess, und damit dem Medium, zu entnehmen und anschließend wieder in den Prozess einzuführen. Die Sonden werden in einem Tauchrohr befestigt und mittels eines Antriebs manuell oder automatisch, beispielsweise pneumatisch, axial zwischen einer Prozessstellung (Messung) und einer Servicestellung (Wartung, Kalibrierung, Spülen, Sondentausch etc.) verfahren. Diese Vorgänge verlaufen innerhalb eines bestimmten Zeittakts oder in Abhängigkeit von sonstigen bestimmbaren oder gemessenen Parametern.
  • Sonden im Sinne dieser Erfindung umfassen Sonden mit zumindest einer Aufnahme für zumindest einen Sensor zur Messung einer oder mehrerer physikalischer oder chemischer Prozessgrößen.
  • Der Einsatzbereich von Wechselarmaturen zur Messung physikalischer oder chemischer Prozessgrößen eines Mediums, z.B. eines Fluids, insbesondere einer Flüssigkeit, in der Prozesstechnik ist vielfältig. Für die Bestimmung der Prozessgrößen werden Sensoren verwendet, wobei es sich bei den Sensoren beispielsweise um pH-Sensoren, Leitfähigkeitssensoren, optische oder elektrochemische Sensoren zur Bestimmung einer Konzentration einer in dem zu überwachenden Medium enthaltenen Substanz, z.B. O2, CO2, bestimmte Ionenarten, organische Verbindungen, ö.ä. handelt.
  • Werden Wechselarmaturen zur Aufnahme des Sensors zur Bestimmung zumindest einer Prozessgröße verwendet, kann der Sensor in der Servicestellung überprüft, kalibriert, gereinigt und/oder ausgetauscht werden, wobei sich der Sensor dabei im Gehäuseinnenraum der Wechselarmatur, in der so genannten Servicekammer, befindet. Damit das Medium durch die Kalibrierungs-, Spül- oder Reinigungsflüssigkeit nicht verunreinigt wird, ist in Servicestellung die Servicekammer zum Behältnis, in dem sich das Medium befindet, so abgedichtet, dass kein Austausch von Medium / Flüssigkeit stattfinden kann. Üblicherweise befindet sich dazu am medienseitigen Ende des Gehäuses der Wechselarmatur eine Dichtung, die im Zusammenspiel mit dem Endbereich des Tauchrohrs einen Austausch von Medium / Flüssigkeit verhindert. Dieser Dichtsitz befindet sich auf dem Tauchrohr oder im Gehäuse (Servicekammer). Als Dichtung kommt häufig ein O-Ring oder eine Formdichtung zum Einsatz. Die Nut für die Dichtung ist dabei rechteckförmig im Querschnitt. Im Zusammenspiel mit der Dichtung ergeben sich dabei häufig Spalten.
  • Die Spalten und Kanten bilden Toträume, an denen sich dann leicht Partikel ablagern und Verkrustungen und/oder Biofilme bilden können. Diese sind unerwünscht, da dadurch die Funktionstätigkeit der Wechselarmatur beeinträchtigt wird. Im schlimmsten Fall ist es sogar so, dass sich Keime o.ä. ansammeln, sich vermehren und so das Medium verunreinigen und damit unbrauchbar machen.
  • Die DE 10 2013 111 057 A1 offenbart ein Dichtsystem und eine Wechselarmatur, die hygienischen Anforderungen genügt. Unterschiedliche Hygienezulassungen erfordern unterschiedliche Bauarten von Armaturen.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine hygienische Armatur bereit zu stellen, die verschiedenen Zulassungen genügt.
  • Die Aufgabe wird gelöst durch eine Wechselarmatur, umfassend: ein im Wesentlichen hohlzylinderförmiges Armaturengehäuse mit einer im Innenraum des Armaturengehäuses gebildeten Servicekammer, wobei das Armaturengehäuse eine zum Innenraum offene im Armaturengehäuse umlaufende Nut umfasst, wobei die Nut zumindest einen, die Nut erweiternden, Ausdehnungsraum, bevorzugt zwei Ausdehnungsräume, umfasst, wobei der Ausdehnungsraum auf der dem Innenraum abgewandten Seite der Nut angeordnet ist; ein Tauchrohr mit einem Endbereich, das axial im Gehäuse zwischen einer aus dem Medium herausgefahrenen Servicestellung und einer in das Medium hineingefahrenen Prozessstellung beweglich ist, wobei in Servicestellung das Tauchrohr in der Servicekammer positioniert ist; und zumindest eine Dichtung, wobei in Servicestellung die Dichtung die Servicekammer mediumsseitig verschließt und spaltfrei abdichtet indem ein mediumsseitiger Endbereich des Tauchrohrs an der Dichtung anliegt. Die Wechselarmatur ist dadurch gekennzeichnet, dass das Armaturengehäuse einen Leckagepfad umfasst, der den Ausdehnungsraum, insbesondere die Ausdehnungsräume, mit der Umgebung verbindet.
  • Eine Undichtheit, die zur Kontamination eines unteren Ausdehnungsraumes führt, kann nicht erkannt werden. Der Ausdehnungsraum ist nur durch Demontage entsprechend zu reinigen. Es verbleiben im regulären Betrieb darin Schmutz und Mikroorganismen, was eine Gefahr für den Prozess darstellt. Durch den Leckagepfad kann eine solche Kontamination erkannt werden.
  • Als „Umgebung“ im Sinne der Idee soll die „Außenluft“, also die Atmosphäre um die Wechselarmatur herum, verstanden werden.
  • In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das Gehäuse zumindest zweiteilig ausgebildet. In einer ersten Ausgestaltung umfasst das Gehäuse einen mediumsnahen Prozessanschluss und einem mediumsfernen zweiten Teil, wobei die Nut durch entsprechende Aussparungen im Prozessanschluss und im zweiten Teil gebildet ist. Im Allgemeinen ist die Nut durch entsprechende Aussparungen im Gehäuse gebildet. Durch den zweiteiligen Aufbau wird die Fertigung erleichtert, und der Einbau der Dichtung erfolgt einfacher. Es ist weiter eine Ausgestaltung mit drei oder mehr Teilen des Gehäuses möglich. Dadurch kann das Gehäuse noch modularer aufgebaut werden.
  • In einer ersten bevorzugten Weiterbildung des Leckagepfads, ist dieser als, insbesondere vertikale, Bohrung oder Fräsung ausgestaltet. Dies ist eine einfach zu fertigende Möglichkeit, die dennoch effektiv den Ausdehnungsraum mit der Umgebung verbindet.
  • In einer zweiten bevorzugten Weiterbildung des Leckagepfads, ist dieser so ausgestaltet, dass das Gehäuse, bevorzugt der Prozessanschluss, zumindest ein ringförmiges Einlegeteil umfasst. Dadurch kann ebenfalls ein Pfad von dem Ausdehnungsraum zur Umgebung bewerkstelligt werden.
  • Vorteilhafterweise umfasst das Gehäuse im Prozessanschluss oder im zweiten Teil oder das Einlegeteil ein axiales Sackloch bis zum Ausdehnungsraum, und bildet dabei zumindest abschnittsweise den Leckagepfad. Das Sackloch ist einfach zu fertigen, etwa durch spanende Bearbeitung wie Bohren oder Fräsen, und erzielt den gewünschten Zweck, nämlich die Bereitstellung des Pfades von Ausdehnungsraum zur Umgebungsluft.
  • In einer bevorzugten Ausgestaltung sind zumindest die sich berührenden Teil des Prozessanschlusses und des Einlegeteils aus einem Metall. Sich berührende Metall bilden in der Regel keinen dichten Übergang, so dass sich der gewünschte Leckagepfad ergibt.
  • Um etwaige Kontamination zu erkennen ist an den Leckagepfad bevorzugt ein Messgerät zur Detektion von Medium, Flüssigkeiten o.ä. anschließbar.
  • Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden Figuren näherer erläutert. Es zeigen
  • 1 eine erfindungsgemäße Wechselarmatur in einer ersten Ausgestaltung,
  • 2 eine erfindungsgemäße Wechselarmatur in einer zweiten Ausgestaltung
  • 3a/b ein Prozessanschluss und ein Einlegeteil der Wechselarmatur aus 2, und
  • 4 eine erfindungsgemäße Wechselarmatur mit einer zusätzlichen Spülkammer.
  • In den Figuren sind gleiche Merkmale mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.
  • Das erfindungsgemäße Messsystem in seiner Gesamtheit hat das Bezugszeichen 1 und ist in 1 dargestellt
  • Die erfindungsgemäße Wechselarmatur hat das Bezugszeichen 1 und ist in 1 dargestellt. Die Wechselarmatur 1 besteht aus einem im Wesentlichen zylinderförmigen Armaturengehäuse 8, das mittels eines Prozessanschlusses 19 an ein Behältnis (nicht dargestellt) angeschlossen werden kann. Der Prozessanschluss 19 kann etwa als Flanschverbindung, z.B. aus Edelstahl, ausgeführt werden. Auf den Prozessanschluss 19 wird später noch detailliert eingegangen. Im Behältnis befindet sich das zu messende Medium 7. Das Behältnis kann etwa ein Behälter, Kessel, Rohr, Rohrleitung o.ä. sein.
  • Die Begriffe „oben“, „oberhalb“ und verwandte Begriffe bedeuten im Sinne dieser Erfindung vom Medium 7 abgewandt. „Unten“, „unterhalb“ und verwandte Begriffe bedeuten im Sinne dieser Erfindung dem Medium zugewandt. „Außen“, „außerhalb“ und verwandte Begriffe bedeuten im Sinne dieser Erfindung weg von der Längsachse L des Gehäuses 8. „Innen“, „innerhalb“ und verwandte Begriffe bedeuten im Sinne dieser Erfindung hin zu der Längsachse L.
  • 1 zeigt die Wechselarmatur 1 in der Servicestellung. Dies wird im Folgenden näher erläutert.
  • Innerhalb des Gehäuses 8 ist ein Tauchrohr 5 geführt. Eine Sonde ist durch eine, nicht näher beschriebene, Aufnahme mit dem Tauchrohr 5, beispielsweise durch Verschraubung, verbunden, d.h. die Sonde wird im Tauchrohr montiert 5. Die Sonde im Sinne dieser Erfindung umfasst Sonden mit zumindest einer Aufnahme für zumindest einen Sensor 3 zur Messung einer oder mehrerer physikalischer oder chemischer Prozessgrößen. Diese sind beispielsweise pH-Wert, auch über einen ISFET, Redoxpotential, Absorption von elektromagnetischen Wellen im Medium, beispielsweise mit Wellenlängen im UV-, IR-, und/oder sichtbaren Bereich, Sauerstoff, Leitfähigkeit, Trübung, Konzentration von metallischen und/oder nicht-metallischen Werkstoffen oder Temperatur.
  • Befindet sich das Tauchrohr 5 in Servicestellung, befindet sich ein Teilbereich des Tauchrohrs 5, insbesondere der Sensor 3, im Innenraum 9, in der so genannten Servicekammer 17 zum Spülen, Reinigen, Kalibrieren etc. Am unteren Endbereich 6 (also mediumszugewandt) des Tauchrohres 5 befindet sich zur Prozessabschottung ein Verschlusselement 20. Das Verschlusselement 20 dichtet den Innenraum 9 zum Prozess, und damit zum Medium 7, ab. Das Medium 7 kann heiß, giftig, ätzend oder in sonstiger Weise schädlich für Mensch und Umwelt sein. Es ist daher darauf zu achten, dass das Verschlusselement 20 sicher und dauerhaft abdichtet. Dafür wird eine Dichtung 12 am/im Gehäuse 8 angebracht, insbesondere werden ein oder mehrere Formdichtungen verwendet. Dies soll weiter unten näher erläutert werden.
  • In der Servicestellung können verschiedenste Serviceaufgaben wie Reinigung oder Kalibration durchgeführt werden. Durch einen Anschluss 4 kann dabei Reinigungs-, Spül-, und Kalibrierungsflüssigkeit in den Innenraum 9 gespült werden. Durch einen entsprechenden, weiteren Auslass kann die Flüssigkeit wieder ablaufen. In einer Ausgestaltung gibt es einen oberen Anschluss (siehe etwa 4), wobei die Wechselarmatur 1 schräg zur Vertikalen eingebaut wird; es ist zu erwähnen, dass die Spülrichtung auch umgekehrt sein kann.
  • Das Tauchrohr 5 kann aus verschieden Materialien hergestellt sein. Der Stand der Technik kennt Tauchrohre 5 aus Edelstahl, Titan oder anderen chemisch resistenten Materialien. Das Tauchrohr 5 kann auch aus einem Kunststoff wie Polyetheretherketon (PEEK), Polytetrafluorethylen (PTFA), einem Perfluoralkoxy-Polymer (PFA), einem anderen Kunststoff oder widerstandsfähigen Metallen wie etwa Hastelloy hergestellt sein. Das gleiche gilt für das Gehäuse 8.
  • Das Tauchrohr 5 ist axial in Richtung des Mediums 7 bzw. in vom Medium 7 abgewandter Richtung, entlang der zentralen Achse L, verschieblich gelagert. Das Tauchrohr 5 wird dabei zwischen der ins Gehäuse 8 eingefahrenen Servicestellung (wie beschrieben, siehe 1) und der aus dem Gehäuse 2 ausgefahrenen Prozessstellung verfahren, d.h. der Sensor 3 ist in dieser Stellung in Kontakt mit dem Medium 7.
  • Die Verschiebung des Tauchrohrs 5 wird durch einen manuellen oder automatischen Antrieb, etwa mittels einer Versorgungsenergie (nicht näher dargestellt) bewirkt. Wird Versorgungsenergie durch einen, nicht dargestellten, Anschluss eingebracht, bewegt sich das Tauchrohr 5 von Service- in Prozessstellung. Ein weiterer Anschluss (ebenfalls nicht dargestellt) dient dann als Auslass. Wird Versorgungsenergie in umgekehrter Richtung eingebracht, bewegt sich das Tauchrohr 5 von Prozess- in Servicestellung. Aus dem Stand der Technik sind pneumatische, hydraulischen oder elektrische Antriebe bekannt.
  • In der Prozessstellung findet die Messung statt. Über eine käfigartige Öffnung im Tauchrohr 5 hat die Sonde bzw. der Sensor 3 Zugang zum zu messenden Medium 7. Alternativ oder zusätzlich verjüngt sich das Tauchrohr nach oben (also mediumsabgewandt) um Spülen, Reinigen und Sterilisieren des Tauchrohrs 5, insbesondere des Verschlusselements 20, zu ermöglichen.
  • Im Folgenden soll die Dichtung 12 zur Abdichtung von Innenraum 9 zu Behältnis bzw. Medium 7 näher beschrieben werden.
  • Die Dichtung 12 liegt in einer zur Dichtung 12 korrespondieren Nut 10 im Gehäuse 8. Der Zugang zur Servicekammer 17 wird mittels der Dichtung 12 und dem Verschlusselement 20 im Endbereich 6 des Tauchrohrs 5, also dem beweglichen Teil der Wechselarmatur 1, versperrt.
  • Das Gehäuse 8 wird gebildet durch einen Prozessanschluss 19 und einem zweiten Teil 22. Die Nut 10 wird gebildet durch entsprechende Aussparungen im Prozessanschluss 19 sowie im zweiten Teil 22 des Gehäuses 8 selbst. Die Nut 10 definiert eine Ebene, wobei die Normale der Ebene im Wesentlichen parallel zur Längsachse des Gehäuses 8 angeordnet ist. Durch den Zusammenbau (etwa durch Verschraubung) des Prozessanschlusses 19 mit dem zweiten Teil 8 entsteht diese im Gehäuse 8 umlaufende, zum Innenraum 9 offene Nut 10. Auch ein etwaiger Wechsel der Formdichtung 12 kann durch Auseinanderbauen von Prozessanschluss 19 und zweitem Teil 22 des Gehäuses 8 erfolgen. Durch den zweiteiligen Aufbau des Gehäuses 8 wird die Fertigung erleichtert, und der Einbau der Formdichtung erfolgt einfacher. Auch kann die Nut 10 selbst mit der benötigten Genauigkeit, insbesondere Oberflächenrauigkeit hergestellt werden.
  • Die Dichtung 12 umfasst einen ersten, dem Innenraum 9 zugewandten Abschnitt und einem zweiten, dem Innenraum 9 abgewandten Abschnitt. Im Beispiel ist der erste Abschnitt im Querschnitt rechteckig und der zweite Abschnitt im Querschnitt kreisförmig ausgestaltet. Der erste Abschnitt und der zweite Abschnitt bilden an deren Aufeinandertreffen eine Stufe. Verschiedenste Varianten von Formen wie etwa eine Keilform sind denkbar.
  • Die Nut 10 und die Dichtung 12 sind so ausgestaltet, dass eine dynamische Dichtfläche 15 gebildet wird. Die dynamische Dichtfläche 15 ist eine innenliegende, umlaufende Fläche der Dichtung 12. Die dynamische Dichtfläche 15 ist mit einer Innenkante des Gehäuses 8 im Wesentlichen bündig. In einer Ausgestaltung die Dichtfläche so ausgestaltet sein, dass sich ein Absatz ergibt, wodurch ein großer und damit reinigbarer Spalt von beispielsweise 1 mm entsteht.
  • Der Innenraum 9 wird zum Behältnis, bzw. zum Medium 7 insbesondere durch die dynamische Dichtfläche 15 im Zusammenspiel mit dem Tauchrohr 5, genauer dem Verschlusselement 20, spaltfrei abgedichtet. Es kann sich somit kein Spalt zwischen Gehäuse 8 und Formdichtung 12 bilden. In einer Ausgestaltung ragt die dynamische Dichtfläche 15 in den Innenraum 9; dieser Bereich wird bei Bewegung des Tauchrohrs 5 über die Formdichtung 12 zuerst leicht nach außen gedrückt.
  • Weiter ist die Nut 10 so ausgestaltet, dass sich im zweiten Abschnitt zumindest eine erste statische Dichtfläche 16.1 und eine weitere, zweite statische Dichtfläche 16.2 bilden. Die erste statische Dichtfläche 16.1 ist oben an der Formdichtung 12 am zweiten Abschnitt angeordnet, die zweite statische Dichtfläche 16.2 ist unten an der Formdichtung 12 am zweiten Abschnitt angeordnet. Die erste und zweite statische Dichtfläche 16.1, 16.2 dichten den Innenraum 9 spaltfrei vom Außenraum ab. Weiter sind die erste und zweite statische Dichtfläche 16.1, 16.2 dafür verantwortlich, dass der Prozessanschluss 19 und der zweite der Teil 22 des Gehäuses 8 gegeneinander abgedichtet sind. Um Spaltfreiheit weiter zu garantieren ist der Querschnitt der Nut 10 kleiner ausgestaltet ist als der Querschnitt der Formdichtung 12.
  • Die Formdichtung 12 ist beispielsweise aus Ethylen-Propylen-Kautschuk (EPM), Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk (EPDM), ein Fluorkautschuk (FKM), Perfluorkautschuk (FFKM), Polytetrafluorethylen (PTFE) oder aus einem Silikon.
  • Am äußeren Teil der Nut 10 befindet sich ein, die Nut 10 erweiternder Ausdehnungsraum 11, bevorzugt – und im Beispiel dargestellt – zwei Ausdehnungsräume 11. Das Volumen des Ausdehnungsraumes 11 beträgt typischerweise 5–20 % des Volumens der Dichtung 12. Die, der dynamischen Dichtfläche 15 gegenüberliegende Fläche der Dichtung 12 schließt an die Ausdehnungsräume 11 an.
  • Im Falle von Temperaturwechsel, beispielsweise durch Sterilisation, kann sich die Dichtung 12 in die Ausdehnungsräume 11 ausdehnen ohne dass die Spaltfreiheit an der dynamischen, ersten und zweiten statischen Dichtfläche 15, 16.1, 16.2 beeinträchtigt wird. Anders formuliert bildet sich bei keiner Temperatur ein Spalt.
  • Je nach Material der Formdichtung 12 sind Temperaturänderung von –20 °C bis +140 °C möglich.
  • Für hygienische Anforderungen ist es nötig, die Dichtung 12 zu reinigen, d.h. zu spülen, reinigen und bei Bedarf zu sterilisieren. Das Tauchrohr 5 fährt in eine Stellung, die sich zwischen Servicestellung und Prozessstellung befindet. Diese wird durch eine Arretiervorrichtung arretiert. Die Arretiervorrichtung ist etwa ein Rastelement, selbsthemmender Antrieb oder Automatik ausgestaltet.
  • Durch den unteren Anschluss 4 einströmendes Spül-, Reinigungs- oder Sterilisationsmedium umfließt die Dichtung 12 und spült, reinigt oder sterilisiert diese somit. Das einfließende Medium kann in das Medium 7 (das bei Bedarf abgestellt ist) bzw. in das Behältnis abfließen.
  • In einer ersten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Wechselarmatur 1 umfasst diese einen Leckagepfad 30, der als vertikale Bohrung oder Fräsung ausgestaltet ist. Abgebildet ist diese als Verbindung zur Umgebung 13, also zur „Außenluft“, des unteren Ausdehnungsraums 11. Gleichwohl ist eine Verbindung zum oberen oder beiden Ausdehnungsräumen möglich. An den Leckagepfad 30 ist ein Messgerät 31 zur Detektion von Medium 7, Flüssigkeiten, etc. angeschlossen. Alternativ kann eine regelmäßige optische Kontrolle durch den Anwender erfolgen. Somit kann erkannt werden, wenn sich irgendeine Art von Medium im Ausdehnungsraum 11 befindet.
  • Eine zweite Ausgestaltung ist in 2 dargestellt. In 2 ist die Wechselarmatur in Prozessstellung. Wie erwähnt besteht das Gehäuse 8 aus einem Prozessanschluss 19 und einem zweiten Teil 22. Im Gegensatz zur Ausführungsform in 1 ist der Prozessanschluss 19 nachgearbeitet, siehe dazu 3a. An diese Stelle wird ein ringförmiges Einlegeteil 23, siehe 3b, eingesetzt. Das Einlegeteil 23 übernimmt einen Teil der Dichtgeometrie. Falls die Ausdehnungsräume 11, insbesondere der untere, mit irgendeiner Art von Medium kontaminiert werden, kann an der Kontaktfläche zwischen Einlegeteil 23 und Prozessanschluss 19 diese Medium über den Leckagepfad 30 nach außen rinnen und etwa mittels einer entsprechenden Detektionseinheit 31 (in 2 nicht abgebildet) erkannt werden.
  • Zumindest die sich berührenden Teil des Prozessanschlusses 19 und des Einlegeteils 23 sind aus einem Metall. Die metallische Kontaktfläche zwischen Einlegeteil 23 und Prozessanschluss 19 ist somit als Leckagepfad 30 ausgestaltet.
  • Das Gehäuse 8, hier der Prozessanschluss 19 (gleichwohl kann aber auch der zweite Teil 22 gemeint sein), umfasst ein axiales Sackloch 24 bis zum Ausdehnungsraum 11 und bildet zusammen mit einem vertikalen Abschnitt 25 zumindest abschnittsweise den Leckagepfad 30. In einer weiteren Alternative umfasst das Einlegeteil 23 den Leckagepfad 30, genauer das Sackloch 24.
  • In einer Ausgestaltung befindet sich in 4 im Gehäuse 8 unterhalb der Servicekammer 17, also zwischen der Servicekammer 17 und dem Behältnis eine weitere Kammer, die so genannte Spülkammer 21. Gerade bei hygienischen Anwendungen kann diese Kammer 21 als zusätzliche Barriere zwischen Medium 7 und Servicekammer 17 genutzt werden, so dass bei einem Wechsel des Sensors 3 eine doppelte Abdichtung zum Behältnis gewährleistet ist, wie sie für gewisse Zulassungen (EHEDG EL Aseptic Class I) gefordert wird. Zusammen mit der Servicekammer 17 stehen nun zwei verschiedene Kammern zur Verfügung um Arbeiten an der Sonde durchzuführen. Ein Beispiel hierfür ist die Sterilisation oder Kalibration der Sonde in der Servicekammer 17. Es können weitere Spülanschlüsse 4 vorhanden sein. Servicekammer 17 und Spülkammer 21 sind ebenfalls durch eine Dichtung 12 voneinander abgedichtet. Entsprechende Lüftungskanäle 30 sind dargestellt. Diese können wie oben beschrieben als vertikale Bohrung oder mittels Einlegeteil realisiert werden.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Wechselarmatur
    3
    Sensor
    4
    Spülanschluss
    5
    Tauchrohr
    6
    Endbereich von 5
    7
    Medium
    8
    Gehäuse
    9
    Innenraum
    10
    Nut
    11
    Ausdehnungsraum
    12
    Dichtung
    13
    Umgebung
    15
    Dynamische Dichtfläche
    16.1
    Erste statische Dichtfläche
    16.2
    Zweite statische Dichtfläche
    17
    Servicekammer
    19
    Prozessanschluss
    20
    Verschlusselement
    21
    Spülkammer
    22
    Zweiter Teil von 8
    23
    Einlegeteil
    24
    Sackloch
    25
    Vertikaler Abschnitt von 30
    30
    Leckagepfad
    31
    Detektionseinheit
    L
    Längsachse
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102013111057 A1 [0008]

Claims (7)

  1. Wechselarmatur (1) für Eintauch-, Durchfluss- und Anbau-Messsysteme in der analytischen Prozesstechnik zur Messung zumindest einer Messgröße eines Mediums (7) in einem Behältnis, umfassend – ein im Wesentlichen hohlzylinderförmiges Armaturengehäuse (8) mit einer im Innenraum (9) des Armaturengehäuses gebildeten Servicekammer (17), wobei das Armaturengehäuse (8) eine zum Innenraum (9) offene im Armaturengehäuse (8) umlaufende Nut (10) umfasst, wobei die Nut (10) zumindest einen, die Nut (10) erweiternden, Ausdehnungsraum (11), bevorzugt zwei Ausdehnungsräume (11), umfasst, wobei der Ausdehnungsraum (11) auf der dem Innenraum (9) abgewandten Seite der Nut (10) angeordnet ist, – ein Tauchrohr (5) mit einem Endbereich, das axial im Gehäuse zwischen einer aus dem Medium (7) herausgefahrenen Servicestellung und einer in das Medium (7) hineingefahrenen Prozessstellung beweglich ist, wobei in Servicestellung das Tauchrohr (5) in der Servicekammer (17) positioniert ist, und – zumindest eine Dichtung (12), wobei in Servicestellung die Dichtung (12) die Servicekammer (17) mediumsseitig verschließt und spaltfrei abdichtet indem ein mediumsseitiger Endbereich (6) des Tauchrohrs (5) an der Dichtung (12) anliegt, dadurch gekennzeichnet, dass das Armaturengehäuse (8) einen Leckagepfad (30) umfasst, der den Ausdehnungsraum (11), insbesondere die Ausdehnungsräume (11), mit der Umgebung (13) verbindet.
  2. Wechselarmatur (1) nach Anspruch 1, wobei das Gehäuse (8) zumindest zweiteilig mit einem mediumsnahen Prozessanschluss (19) und einem mediumsfernen zweiten Teil (22) gebildet ist, wobei die Nut (10) durch entsprechende Aussparungen im Prozessanschluss (19) und im zweiten Teil (22) gebildet ist.
  3. Wechselarmatur (1) nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Leckagepfad (30) als, insbesondere vertikale, Bohrung oder Fräsung ausgestaltet ist.
  4. Wechselarmatur (1) nach Anspruch 2, wobei das Gehäuse (8), bevorzugt der Prozessanschluss (19), zumindest ein ringförmiges Einlegeteil (23) umfasst.
  5. Wechselarmatur (1) nach Anspruch 2 oder 4, wobei das Gehäuse (8) im Prozessanschluss (19) oder im zweiten Teil (22) oder das Einlegeteil (23) ein axiales Sackloch bis zum Ausdehnungsraum (11) umfasst und zumindest abschnittsweise den Leckagepfad (30) bildet.
  6. Wechselarmatur (1) nach Anspruch 4 oder 5, wobei zumindest die sich berührenden Teil des Prozessanschlusses (19) und des Einlegeteils (23) aus einem Metall sind.
  7. Wechselarmatur (1) nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei an den Leckagepfad (30) ein Messgerät (31) zur Detektion von Medium, Flüssigkeiten o.ä. anschließbar ist.
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