DE3249468C2

DE3249468C2 - Reinigungsvorrichtung

Info

Publication number: DE3249468C2
Application number: DE3249468A
Authority: DE
Inventors: Eiichi Kodaira Tokio/Tokyo Kishida; Yuji Hino Tokio/Tokyo Maeda; Tetsuro Higashimurayama Tokio/Tokyo Matsumoto; Akihiro Funabashi Chiba Morioka; Masakazu Musashino Tokio/Tokyo Yukinari
Original assignee: Yokogawa Hokushin Electric Corp
Current assignee: Yokogawa Electric Corp
Priority date: 1981-10-07
Filing date: 1982-08-11
Publication date: 1986-05-22
Also published as: GB2107473B; JPH0136581B2; GB2107473A; JPS5861457A; DE3229877C2; NL8203879A; DE3229877A1; US4447309A

Description

rads der Reinigungseinheit gemäß F i g. 1,
F i g. 3 einen Schnitt längs der Linie A-A in F i g. 1,
Fig.4 eine teilweise weggeschnittene Seitenansicht einer Bürsten-Reinigungsvorrichtung für einen pH-Wert-Meßfühler,

F i g. 5 eine Längsschnittansicht einer Reinigungsvorrichtung, in welche ein pH-Wert-Meßfühler des Durchflußtyps eingebaut ist

Fig. 1 veranschaulicht eine an einem pH-Wert-Meßfühler anbringbare Reinigungsvorrichtung, die im wesentlichen aus einer Bürste 71 und einem die Bürste 71 drehbar und lotrecht verschiebbar tragenden Trägerkörper 72 besteht Der Trägerkörper 72 weist ein Gehäuse 83 auf, das von einem nicht dargestellten Halter so getragen wird, daß die Bürste 71 unterhalb einer zu reinigenden Elektrode 73 einer pH-Wert-Meßfühlereinheit nach oben weist Die Bürste 71 besteht aus Borsten 74 sowie einer Basis 75, in welcher die Borsten 74 verankert sind und die ihrerseits am oberen Ende finer drehbaren Hohlwelle 77 angebracht ist, die in zwei in das Gehäuse 83 eingebauten Gleitlagern 81,82 gelagert ist Die Basis 75 weist Düsen 76 auf, die mit einem die Hohlwelle 77 durchsetzenden und einen verengten Abschnitt 79 aufweisenden axialen Durchgang 78 in Verbindung stehen. Die Hohlwelle 77 trägt ein Flügelrad 80 und ist an einem oberen Endstück 85 im Gleitlager 81 und an einem unteren Träger 84 im Gleitlager 82 drehbar gelagert Die Hohlwelle 77 dient als Läufer, der durch Strahlen eines Strömungsmittels in Drehung versetzbar ist, welche von Düsen 88, 88' (F i g. 3) her das Flügelrad 80 beaufschlagen. Gemäß Fig.2 weist das Flügelrad 80 vier auf gleiche Winkelabstände verteilte Flügel 80a — SOd auf, die durch Hinterschnitte in einem zylindrischen Flügelradkörper ausgebildet und mit dem aus der Düse 88 austretenden Strahl beaufschlagbar sind. Der Läufer ist bei seiner Drehung mittels eines aufwärts wirkenden Strömungsmitteldrucks in Aufwärtsrichtung verschiebbar. Bei Aufhebung dieses Strömungsmitteldruck«., verlagert sich der Läufer unter Schwerkrafteinfluß über eine Strecke H in F i g. 1 abwärts. Der Träger 84 dient als Sockel, an bzw. in welchem das Gleitlager 82 montiert ist. Der Träger 84 und das Gehäuse 83 legen Durchgänge 90, 90' fest, die mit den Düsen 8:B bzw. 88' in Verbindung stehen. Beim Zusammenbau wird der Träger von unten her in das Gehäuse 83 eingesetzt und in diesem mittels eines unteren Endstücks 8(S festgelegt. Die Düse 88 wird mit einem Strömungsmittel, v.'ie Flüssigkeit oder Gas, beschickt, das über eine Bohrung 87 im unteren Endstück 86 eingeleitet wird. Wenn der aus der Düse 88 austretende Strömungsmittelstrahl das Flügelrad 80 beaufschlagt, setzt sich der Läufer in Drehung, worauf die dynamische Energie des Strömungsmittels verbraucht ist und letzteres aus dem Gehäuse 83 über Auslässe 89,89' ausströmt, welche das Gehäuse 83 und den Träger 84 durchsetzen (vgl. F i g. 3). Genauer gesagt: der aus der Düse 88 austretende Strömungsmittelstrahl beaufschlagt die Flügel 80a — SOd nacheinander, um dann über den Auslaß 89' auszutreten; das über den Durchgang 90' zugeführte und aus der Düse 88' austretende Strömungsmittel beaufschlagt nacheinander die Flügel 80a — SOd, um dann über den Auslaß 89 abzufließen.

Im Betrieb wird das über eine nicht dargestellte, an die Bohrung 87 angeschlossene Rohrleitung in das Gehäuse 83 eingeführte Strömungsmittel in zwei Ströme aufgetrennt, von denen der eine über den Durchgang 78 zu den Düsen 76 geführt wird und der andere als Strahl aus der Düse 88 austritt und das Flügelrad 80 beaufschlagt, um dabei den Läufer in Drehung zu versetzen und anschließend über die Auslässe 89,89' abzufließen. Das den Durchgang 78 durchströmende Strömungsmittel wirkt unter Aufwärtsverlagerung des Läufers gegen den verengten Abschnitt 79, um dann in Strahlform aus den Düsen 76 auszuströmen. Der Läufer wird über die Strecke //, die durch das obere Endstück 85 als Anschlag für den Läufer begrenzt wird, nach oben verlagert Die Strecke //ist so groß gewählt daß die Borsten

ίο 74 der Bürste 71 mit der Elektrode 73 in Berührung zu gelangen vermögen. Die aus den Düsen 76 austretenden Strömungsmittelstrahlen entfernen Ablagerungen von den Borsten 74 und erreichen gleichzeitig die Elektrode 73, um letztere durch Beseitigung von Schmutz oder Verunreinigungen zu säubern. Die Reinigungsvorrichtung iür einen pH-Wert-Meßfühler bewirkt somit eine Reinigung der Elektrode mittels der Bürste und des Strömungsmittels (Wasser oder Gas) und zusätzlich auch der Borsten selbst Wenn kein Strömungsmittel mehr in das Gehäuse 83 eingeleitet wird, bleibt der Läufer stehen und bewegt sich gleichzeitig unter Schwerkrafteinfluß abwärts, wobei sich die Bürste 71 aus der Reinigungsberührung mit der Elektrode 73 zurückzieht Obgleich bei der dargestellten Ausführungsform in der Hohlwelle 77 die Verengung 79 vorgesehen ist, kann auf diese auch verzichtet werden, weil die Strömung durch den Durchgang 78 auch an den Düsen 76 gedrosselt wird, so daß der Strömungsmitteldruck den Läufer für Reinigungszwecke hochzufahren vermag. Die Mittel zur Drosselung der Strömung durch den Durchgang 78 in der Hohlwelle 77 umfassen somit sowohl die Düsen 76 in der Basis 75 als auch die Verengung 79. In weiterer Abwandlung können die mit den Düsen 88,88' kommunizierenden Durchgänge 90 bzw. 90' in der Seitenwand des Gehäuses 83 ausgebildet sein oder an dessen Außenfläche befestigte Rohre umfassen.

Die beschriebene Reinigungsvorrichtung besitzt eine lange Betriebslebensdauer, weil die Borsten der Bürste stets von Schmutzablagerungen befreit werden. Da der Läufer durch den Druck eines Strömungsmittels, wie Flüssigkeit oder Gas, angetrieben wird, besitzt die Reinigungsvorrichtung einen vergleichsweise einfachen und kostensparenden Aufbau, und sie läßt sich einfach warten.

Fig.4 veranschaulicht eine Bürsten-Reinigungsvorrichtung für einen pH-Wert-Meßfühler. Die Bürsten-Reinigungsvorrichtung umfaßt eine Reinigungseinheit 91 und einen Anschluß 92. Die Reinigungseinheit 91 besitzt den in F i g. 1 dargestellten Aufbau mit einer Bürste 96, die unter dem Druck eines Strömungsmittels, das über eine Bohrung 94 durch ein Gehäuse 93 zu einem Auslaß 95 strömt, in Drehung versetzbar und lotrecht verschiebbar ist, um mit einer Meßfühlereinheit eines nicht dargestellten pH-Wert-Meßfühlers in Berührung zu gelangen und erstere zu reinigen. Der Anschluß 92 weist einen in einen Gewindeteil 97 der Bohrung 94 in der Reinigungseinheit 91 einschrsubbaren Gewindeteil 98, eine mit der Bohrung 94 in Strömungsverbindung stehende durchgehende Bohrung 99 und ei- nen Flansch 100 auf, wobei die Bohrung 99 einen Innengewindeteil 101 aufweist. Die Reinigungseinheit 91 und der Anschluß 92 werden durch Verschrauben miteinander verbunden. Die so zusammengesetzte Bürsten-Reinigungjvorrichtung wird dicht an die zu reinigende Meßfühlereinheit eines pH-Meßfühlers herangebracht, wobei eine nicht dargestellte Leitung, etwa zur Zufuhr von Industriewasser, in den Innengewindeteil 101 des Anschlusses 92 eingeschraubt ist.

Fig.5 zeigt die Bürsten-Reinigungsvorrichtung gemäß Fig.4 in ihrem an eine pH-Meßfühleranordnung des Durchflußtyps angebrachten Zustand. Die Reinigungseinheit 91 mit angebrachtem Anschluß 92 ist dabei in eine Lösungs-Strömungskammer 110 eingesetzt und in dieser mittels eines O-Rings 111 und einer Überwurfmutter 112 in Gegenüberstellung zu einem fest in die Kammer 110 eingebauten pH-Meßfühlers 120 festgelegt. In dieser Stellung der Bürsten-Reinigungsvorrichtung stehen ihre Borsten in Berührung mit der Meßfühlereinheit 121 einer Gaselektrode des Meßfühlers 120. Im Betrieb des letzteren strömt eine Lösung, deren pH-Wert gemessen werden soll, in Pfeilrichtung durch die Kammer 110.

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Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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Claims

1 2 verschiedenen Reinigungsprinzipien arbeiten, nicht bePatentansprüche: liebig für Meßfühler desselben Einbautyps verwendet werden.

1. Reinigungsvorrichtung mit einer Bürste, die an Aus der Zeitschrift »LABO«, Oktober 1975, Seiten ihrem distalen Ende Reinigungsborsten aufweist, s 906 bis 912, sind spezielle Reinigungsvorrichtungen zur und einem Trägerkörper für die Bürste zu deren Reinigung von pH- und Redox Gebern bekannt, wobei Drehung, wobei ein zu reinigendes Objekt, insbeson- anstelle der dort dargestellten Reinigungsvorrichtung dere eine pH-Wert-Meßelektrode, gereinigt werden mit einer zylindrischen Wischermembran auch eine Bürkann, wobei der Trägerkörper eine drehbar gelager- ste verwendet werden kann. Ober die Ausgestaltung te und trennbar mit der Bürste verbundene Hohl- io einer solchen Bürste und ihres Antriebs ist allerdings welle, eine fest mit der Hohlwelle verbundene Flü- dort nichts ausgesagt Aus der Darstellung ist dort lediggelradeinheit und ein die Flügelradeinheit einschlie- Hch noch zu entnehmen, daß für die Bürste ein Pneumaßendes und die Hohlwelle lagerndes Gehäuse auf- tikzylinder als Antrieb verwendet werden kann, welcher weist und wobei ein Strom eines in das Gehäuse über eine Preßluftleitung angetrieben wird. Ein solcher eingeführten Strömungsmittels gegen die Flügelrad- 15 Pneumatikzylinder kann aber lediglich eine translatorieinheit gerichtet wird, um diese in Drehung zu ver- sehe Bewegung in Axialrichtung durchführen, außersetzen, dadurch gekennzeichnet, daß die dem ist ein solcher Antrieb verhältnismäßig aufwendig, Bürste (7i) im Bereich der Borsten (74) Düsen (76) wobei insbesondere die Kraftübertragung von dem aufweist, daß die drehbare Hohlwelle (77) im Gehäu- Pneumatikzylinder über eine Hebelanordnung komplise (83) auch axial verschiebbar gelagert ist und einen 20 ziert gestaltet ist -and eine komplizierte Wartung der axialen Durchgang (78) aufweist, welcher mit den gesamten Vorrichtung bedingt

Düsen (76) in Verbindung steht, und daß das in das Eine Reinigungsvorrichtung gemäß dem Oberbegriff

Gehäuse (83) eingeführte Strömungsmittel in zwei des Patentanspruchs ist schließlich in der AT-PS

Ströme aufgeteilt wird, wobei der erste Strom über 3 35 781 beschrieben. Dort sind in einem Gehäuse so-

den axialen Durchgang (78) der Hohlwelle (77) den 25 wohl die zu reinigenden Meßelektroden als auch die

Düsen (76) zugeführt wird und durch diese aus- Bürsteneinheit untergebracht. In dieses Gehäuse wird

strömt, während der zweite Strom der Flügelradein- als Strömungsmittel die zu messende Flüssigkeit selbst

heit (80) zugeführt wird. eingeführt und mit der Strömungsenergie des Meßmediums wird die mit einem Turbinenkranz verbundene

30 Bürstenscheibe in ständiger Drehbewegung gehalten.

Bei dieser bekannten Vorrichtung ist also die Bürste über ihre Borsten ständig in Berührung mit den Meß-

Die Erfindung betrifft eine Reinigungsvorrichtung elektroden, wobei sich die Bürste nur in dem Meßmedinach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Derartige um bewegt, welches beispielsweise auch stark verunrei-Reinigungsvorrichtungen werden z. B. bei pH-Meßfüh- 35 nigtes, mit Schwebeteilchen und Ablagerungen durchlern in industriellen Anwendungen zur kontinuierlichen setztes Abwasser sein kann. Dabei ist es unvermeidlich, Messung des pH-Werts einer Prüflösung eingesetzt Es daß sich an den Borsten Schmutz absetzt, der bei der gibt eine Vielzahl unterschiedlicher Meßfühlerkon- ständigen Drehbewegung auch an den Meßelektroden struktionen, bei denen jedoch allgemein die Herstellung verschmiert wird, so daß die Meßergebnisse zunehmend teuer und die Wartung schwierig ist. 40 stärker verfälscht werden. Eine Säuberung des BürstenpH-Wert-Meßfühler weisen Elektroden mit einem kranzes kann dort nur von Zeit zu Zeit durch öffnen des Meß- oder Detektorende auf, die mittels eines am Meß- Gehäuses und Herausnehmen der Bürste vorgenomfühler montierten Reinigungselements gereinigt werden men werden.

können. Beim Reinigungselement ist beispielsweise eine Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, eine Reini-Bürste unmittelbar unter der Elektrode bzw. der Meß- 45 gungsvorrichtung der oben genannten Art unter Aus-Fühlereinheit des pH-Wert-Meßfühlers angeordnet. nutzung des einfachen Turbinenradantriebs so zu ver-Die Bürste ist durch einen hydraulischen bzw. Wasser- bessern, daß die Bürste an eine außerhalb des Gehäuses kraft-Motor in Drehung versetzbar, während sie mit der angeordnete Meßelektrode wahlweise heranbringbar Fühlereinheit in Berührung gebracht wird, um von die- und von ihr wieder entfernbar ist, wobei eine wirksameser etwaige Rückstände oder Ablagerungen abzustrei- 50 re Reinigung der Elektroden über eine lange Betriebslefen. Bei diesem Reinigungselement haften die abge- bensdauer erreicht wird, indem die Borsten regelmäßig streiften Ablagerungen an der Bürste an, wodurch deren von Schmutzablagerungen automatisch befreit werden. Betriebslebensdauer verkürzt wird. Da die Bürste elek- Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, trisch bzw. hydraulisch angetrieben wird, sind die Ab- daß die Bürste im Bereich der Borsten Düsen aufweist, dichtung und der Kraftübertragungsmechanismus korn- 55 daß die drehbare Hohlwelle im Gehäuse auch axial verplex ausgebildet, so daß das Reinigungselement ent- schiebbar gelagert ist und einen axialen Durchgang aufsprechend aufwendig ist. weist, welcher mit den Düsen in Verbindung steht, und Weiterhin sind verschiedene andere Reinigungsvor- daß das in das Gehäuse eingeführte Strömungsmittel in richtungen für die Fühbreinheit bzw. Elektrode be- zwei Ströme aufgeteilt wird, wobei der erste Strom über kannt, beispielsweise Ultraschall-, Strahl- und Bürsten- 60 den axialen Durchgang der Hohlwelle den Düsen zuge-Reinigungsvorrichtungen. Diese Reinigungsvorrichtun- führt wird und durch diese ausströmt, während der gen besitzen jeweils ihnen eigene Vor- und Nachteile; zweite Strom der Flügelradeinheit zugeführt wird,
sie werden selektiv je nach der Art der zu messenden Im folgenden sind bevorzugte Ausführungsformen Lösung eingesetzt. Die pH-Wert-Meßfühler des Durch- der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung näher fluß-, Eintauch- und Untertauchtyps sind jeweils mit un- 65 erläutert. Es zeigt

terschiedlichen, speziell ausgelegten Reinigungselemen- F i g. 1 einen Längsschnitt durch eine Reinigungsein-

ten versehen, die daher nicht miteinander kompatibel heit für einen pH-Wert-Meßfühler,

sind. Außerdem können Reinigungselemente, die nach F i g. 2 eine perspektivische Darstellung eines Flügel-