JP4996165B2 - 交換可能な測定プローブのためのホルダアーマチュア - Google Patents

Description

本発明は、交換可能な測定プローブのためのプローブホルダアーマチュアに関する。

プローブホルダアーマチュアは、殆どの場合に標準化された設計である測定プローブが、例えば化学、薬品又は生化学プロセスにおいて又はこのようなプロセスが行われる容器内に簡単な方法で設置及び／又は取り外しできるようにする手段である。例えば、欠陥のある測定プローブを交換するために又は例えば処理装置が清掃されているときに測定プローブを保護するために、測定プローブをプロセスから取り外すことが必要となり得る。従って、交換可能なプローブのための公知のタイプのホルダアーマチュアは、多くの場合、処理チャンバを備え、この処理チャンバ内では、とりわけ測定プローブが清掃され機能点検を受け及び／又は処理装置とは別個に校正され得る。交換可能なプローブのためのホルダアーマチュアは、とりわけ、例えばｐＨプローブ、伝導率プローブ、イオン感知プローブ、濁度測定プローブ又はガスプローブのような種々の測定プローブと共に使用される。

公知のタイプの交換可能なプローブのためのホルダアーマチュアは、ほぼ円筒形状に設計される。測定プローブは、測定媒体から遠い方に面している端部からホルダアーマチュア内へ挿入され、測定プローブに結合されているケーブルが前記端部においてアーマチュアから出て行くようになされる。測定プローブの交換の際に、プローブのケーブルによって測定プローブがホルダアーマチュアから単に引っ張られることが起こり、それによって、ケーブルは幾つかの場合には測定プローブから強制的に分離される。更に、ケーブルはアーマチュアの作動中に引っ張り力によって応力を受けてケーブルと測定プローブとの間の結合が弱くなることもあり得る。

交換可能なプローブのためのホルダアーマチュアが化学的プローブに曝される状態に鑑みると、アーマチュアの設計は測定プローブがホルダアーマチュアから不用意に外れる可能性を防止するために極めて安全志向のものとされなければならない。

特許出願ＥＰ ０ ８８２ ８９６ Ａ１には、測定プローブが管から取り出されるのを許容する方法で浸漬管内に配置されている交換可能なプローブのためのホルダアーマチュアが開示されている。この浸漬管はハウジング内に配置され、当該ハウジング内で浸漬管が休止位置と測定位置との間を軸線方向に可動である。浸漬管と当該浸漬管内に配置されている測定プローブとの間には、浸漬管を測定媒体から密封する少なくとも１つのシールが設けられている。このホルダアーマチュアは、測定プローブが定位置にないときに浸漬管の軸線方向の動きを阻止する係止部材を含んでいる。（特許文献１参照）
処理チャンバ及び測定プローブの不用意な外れに対する係止部材を備えている交換可能なプローブのためのホルダアーマチュアがＤＥ １０２ ４１ ８３３ Ａ１に開示されている。このホルダアーマチュアは、同様に、測定プローブが測定媒体から遠い方のホルダアーマチュアの端部からホルダアーマチュアの内側に配置されている浸漬管内へ挿入できるような設計とされている。浸漬管は係止部材として固定可能な挿入部材を備えており、それによって、測定プローブは浸漬管の内側に配置されているストッパに対して押圧され且つ測定媒体の方へ導かれる。当該技術の状況において知られている安全な処置に拘わらず、原理的には、浸漬管が測定位置にある場合においてさえ強い力によって測定プローブをホルダアーマチュアから引っ張り出すことが依然として確かに可能である。このことは、測定媒体がホルダアーマチュア内に入り且つそこから周囲環境へと逃げ出す危険性があるという結論を有し、特に攻撃的且つ／又は有毒な媒体の場合には、かかる危険性は全ての状況において避けなければならない。（特許文献２参照）
現在の技術状況における交換可能な測定プローブのためのホルダアーマチュアは、ハウジング内で軸線方向に可動であり且つその中に測定プローブを配置することができる浸漬管を備えている。この浸漬管は少なくとも測定プローブの長さに適合される。浸漬管の長さは、ホルダアーマチュアの最大外側高さすなわち容器の外側に位置しているアーマチュアの部分の高さを決めることが多い。特に、長いセンサープローブが使用される場合には、浸漬管は、休止位置において測定媒体から遠い方の端部がホルダアーマチュア又はホルダアーマチュアのハウジングから突出することができる。休止位置から測定位置へと移動とき、浸漬管は、ハウジング内で当該浸漬管の内側に配置された測定プローブと共に測定媒体へ向かって軸線方向へ動かされる。従って、従来技術による交換可能なプローブのためのホルダアーマチュアの設置高さは、浸漬管がその移動範囲内での配置場所に応じて且つ浸漬管内に配置することができる測定プローブの種類に応じて変化する。設置高さは、ホルダアーマチュアからの測定プローブの取り外しを可能にするために十分な自由空間を提供するように特にプロセス装置の設計において考慮される。ホルダアーマチュアは、当該アーマチュアが容易に受け入れ可能であるが浸漬管が異なる位置まで動かされるときの外側高さの変化が、プロセス装置の部品、近くの対象物又は近くにいるかも知れない人に対する危険を惹き起こさないように装置に一体化されるのが好ましい。
ＥＰ ０ ８８２ ８９６ Ａ１公報 ＤＥ １０２ ４１ ８３３ Ａ１公報

従って、本発明は、特に安全に作動し且つ上記した欠点が解消された交換可能なプローブのためのホルダアーマチュアのための改良された設計を提案することを目的とする。

この目的に適合する解決方法は、本願特許請求の範囲の請求項１による交換可能な測定プローブのためのホルダアーマチュアによって提供される。
本発明による交換可能な測定プローブのためのプローブホルダアーマチュアは、ハウジングと、前記ハウジング内で休止位置と測定位置との間を軸線方向に可動である浸漬管と、前記測定プローブを浸漬管から取り出すことができる形態で浸漬管内に配置することができる測定プローブと、駆動機構ハウジング内に配置された駆動機構と、浸漬管に結合することができる駆動部材とを備え、浸漬管及び／又は浸漬管内に配置することができる測定プローブが常に駆動機構ハウジングの外側に位置している。

ハウジングと駆動機構が占有している駆動機構ハウジングとの間には、ハウジングに解放可能に結合され且つ駆動部材を収容しているハウジングアタッチメントが配置されている。ハウジングアタッチメントは、ハウジングからの駆動機構の空間的な分離を提供し且つ駆動部材と組み合わせて駆動機構とハウジングとの間の熱的な隔離を可能にする。これは特に、駆動機構ハウジング内で発生される熱は、ハウジングに対してもハウジング内に配置されている浸漬管に対しても浸漬管内に配置することができる測定プローブに対しても影響を及ぼし得ないので有利である。

駆動機構と浸漬管との間の解除可能な結合は、駆動機構ハウジング内に配置され且つ殆ど完全に封入されている駆動機構の使用を可能にするので特に有利である。この配置は、駆動機構内にも浸漬管及び／又は浸漬管内に配置することができる測定プローブのための駆動機構ハウジング内にも通路用穴を残さない。駆動機構及び駆動部材は、浸漬管内に設置することができる測定プローブの交換が測定プローブを駆動機構内で動かす必要なく簡単且つ安全な方法で行うことができるように、ホルダアーマチュアから分離することができる。測定プローブは、ホルダアーマチュア内に挿入されるように設計されており、このことは、測定プローブがホルダアーマチュアから取り外すことができるばかりでなくホルダアーマチュア内に設置することができること又は別の測定プローブと交換することもできることを意味している。

ハウジングアタッチメントは、ハウジングに対する解放可能な結合及び好ましくは駆動機構ハウジングに対する固定結合を有している。浸漬管から取り外し可能である測定プローブの交換を行うためには、浸漬管の穴は直接アクセス可能であり、測定プローブは浸漬管内へ容易に挿入することができるか又は浸漬管から容易に取り外すことができるように、駆動機構ハウジングを駆動部材及びハウジングアタッチメントと共にハウジングから完全に取り外すことができ又はハウジングに対して単に動かし且つ／又は開くこともできる。

このような形態に形成されているホルダアーマチュアは固定の外側高さを有しているので、駆動機構ハウジングとハウジングとの間にハウジングアタッチメントを配置することは特に有利である。浸漬管を内部へ又は内部から摺動させることによる浸漬管の位置の変化は、ホルダアーマチュアの外側高さを変化させないであろう。

駆動機構ハウジングに測定プローブへの及び／又は測定プローブからの導管のための通路が設けられない形態でホルダアーマチュアを形成することは有利である。測定プローブへの及び／又は測定プローブからの全ての導管ラインは、ホルダアーマチュアの側部を通過するように配置して、駆動部材のみが駆動機構に直に結合されるようにすることができる。本明細書における“導管ライン”という用語は、主として測定プローブへの及び測定プローブからの電力及び／又はデータを伝達し且つ適当な処理及び／又は制御ユニット又は作動制御センターへの伝達を行う機能を果たすケーブルを意味している。

好ましい実施形態においては、処理チャンバは、浸漬管内に挿入することができる測定プローブのためのハウジング内に配置されている。処理チャンバは、浸漬管内の定位置に設定されている測定プローブが使用されている測定プローブの種類に応じて休止位置において清掃でき及び／又は機能点検できるような形態に設計されている。

従って、処理チャンバは、種々の公知の清掃及び校正液のみならずガスが内部へ及び内部から搬送され又は真空に引かれ得る少なくとも１つの導管ターミナルを備えている。特に、処理剤のような液体又はガスを使用する場合には、処理チャンバに１以上の導管ターミナルを備えることが考えられる。処理剤は、同じか又は少なくとも１つの付加的な導管ターミナルによって処理チャンバから再び除去することができる。

駆動部材は、ロッド又はスリーブの形態ばかりでなく軸線方向の可動性を有する構造とされるのが好ましく且つ駆動機構に結合されるのが好ましい。測定媒体に近い方の端部において駆動部材はセンサーヘッドすなわち測定媒体と反対側の端部にある測定プローブの一部分を受け入れることができるか又はセンサーヘッドに取り付けられているケーブルのためのケーブルガイドとしても機能することができる穴を備えている。ケーブルガイドとしての構造は、電力及び／又はデータの交換がケーブルを介して行われる測定プローブに対してのみ即ち接続がワイヤレスでない場合にのみ関連性がある。駆動部材の設計により、ケーブルは、ホルダアーマチュアの側部から出て行き従って常に張力を弱くする。測定プローブを設置し或いは取り外すためには、測定プローブはケーブルに引張力をかけることなくセンサーヘッドによって保持することができる。

駆動部材は、浸漬管に結合することができ且つ駆動部材によって休止位置から測定位置へと浸漬管と一緒に動かすことができる。駆動部材は、センサーヘッドを受け入れることができる構造とされている。休止位置においては、駆動部材はハウジングアタッチメント内に及び駆動機構ハウジング内に配置されており、測定位置においては、駆動部材は測定媒体に向かって動かされ且つこの場合には実質的にハウジングアタッチメント及び隣接するハウジング内に配置される。

駆動部材と当該駆動部材が配置されるハウジングアタッチメントとは、ハウジングアタッチメントが開かれているか又は解放されており浸漬チューブ及び駆動部材が相互に分離されている休止位置においてのみ測定プローブが取り外され又はホルダアーマチュア内に挿入されるような形態に設計されている。ハウジングアタッチメントは、駆動機構ハウジング及び駆動部材と共にハウジングから完全に取り外すことができる。しかしながら、ハウジングアタッチメントが非求心的に配置された軸を介してハウジングに回り継手結合されている構造が好ましい。

ハウジングアタッチメントが唯一のヒンジ部分のみにおいてハウジングに結合されており且つ外部から出来る限り閉塞され好ましくは測定プローブに結合することができるケーブルに対するハウジングアタッチメント内に少なくとも１つのケーブルガイド通路を有している設計である場合が好ましい。従って、測定プローブは、ハウジングアタッチメント及びハウジングが閉じられている場合にはホルダアーマチュアから取り外すことができない。出来る限り閉塞されているハウジングアタッチメントは、液体及び／又は塵粒が外部からホルダアーマチュア内へ侵入するのが阻止されるという更に別の利点を有している。

測定プローブの浸漬管からの不用意な外れは、駆動部材及びハウジングアタッチメントの設計によって既に防止されている。更に、ホルダアーマチュアは、少なくとも１つの安全部材を備えることができる。少なくとも１つの安全部材は、浸漬管内に測定プローブが存在しないとき及び／又はハウジングアタッチメントが開いているとき及び／又は浸漬管と駆動部材との間に正しい結合がなされていないときに、浸漬管の軸線方向の変位を阻止する。１以上の安全部材をホルダアーマチュア内の種々の位置に配置することができる。

安全部材はまた、処理チャンバへの少なくとも１つの入口導管の開放を制御して測定プローブが浸漬管内に配置され且つ浸漬管が休止位置にある場合にのみ処理チャンバを使用することができるようにするという目的のために機能することもできる。

少なくとも１つの安全部材は、機械的及び／又は電子的な係止部材として形成することができる。機械的係止部材は、例えば浸漬管内の凹部と係合し従って浸漬管の軸線方向の変位を阻止するボルトとすることができる。しかしながら、係止部材はまた、電気装置として設計して駆動機構が例えば２つの部材間に電気的な接触がない場合に動作不能とされるようにすることもできる。

プロセス装置は、一般的に、プロセスの監視及び／又は制御センターによって制御及び監視される。プロセス装置は、交換可能なプローブのための１以上のホルダアーマチュアを有することができる。この場合には、少なくとも１つの安全部材を、電気係止部材のように駆動機構を制御し及び／又は信号を制御センターに送って特別なホルダアーマチュアの状態に関する報告がそこに到達するようにすることができる電子センサーとして設計することが考えられる。これは、幾つかのホルダアーマチュアが中央位置から同時に監視でき且つ欠陥のあるアーマチュアを例えば特定することができるので特に有利であり且つ使い易い。

測定媒体のいずれかをホルダアーマチュアの内側で得ることができることを防止するために、浸漬管及び／又はハウジングは、測定位置において処理チャンバを測定媒体から密封し及び／又は休止位置において測定媒体のみならず周囲環境から密封する少なくとも１つのシールを備えている。

好ましい実施形態は、浸漬管及び／又はハウジングに配置されており且つ休止位置において処理チャンバが測定媒体のみならず駆動部材及び駆動部材が配置されているハウジングアタッチメントから密封されるのを確実にする少なくとも１つの更に別のシールを備えている。

当該ホルダアーマチュアの駆動機構のみならず駆動機構ハウジングは、直線状又は角度が付けられた形態に設計することができる。ある角度で配列された駆動機構を使用することは、例えば密な空間条件を有する工業装置内の幾つかの場所に対して提案できる。

ホルダアーマチュアのための駆動機構は出来るだけ小さくされるべきであると同時に極めて頑丈であるべきである。駆動機構は、空気圧的、電気的又は角度付き電気駆動装置として形成することができ、空気圧による駆動装置は好ましい方法である。ホルダアーマチュアはまた手動によって起動させることもできる。

以下、交換可能な測定プローブのためのホルダアーマチュアの実施形態の幾つかの異なる例を図面を参照して説明する。
処理チャンバと測定プローブとを備えたプローブホルダアーマチュアの部分図が、図１には測定位置で、図２には休止位置で示されている。以下の説明は、大部分はこれらの図面両方に関連している。

ホルダアーマチュアは処理チャンバ１を含んでいるハウジング２を備えており、処理チャンバ１は、ハウジング２内で軸線方向に可動の浸漬管３と、浸漬管３に解除可能に結合されている駆動部材４と、浸漬管３内に配置されている測定プローブとを備えている。測定プローブは、センサー５とセンサーヘッド６とを備えている。図１には示されておらず且つ他の部材間の駆動機構を含んでいるホルダアーマチュアの（図面に関して）頂部が図３乃至５により詳細に示されている。

ハウジング２は、測定媒体に近い方の端部にホルダアーマチュアを例えばパイプ導管又は反応容器のような所望の容器に結合させるフランジ７を備えている。フランジ７の設計は他のファクタの中でとりわけ適用分野のファクタに依存している。フランジ７は、標準のプロセスフランジ又はプロセス結合とすることができるばかりでなく、顧客の要望に応じてあつらえた特別なフランジとすることもできる。

ほとんどの異なった種類の反応容器及び処理装置のためのフランジ又はコネクタが一般的に知られており、従って以下においては詳細に説明しない。
ハウジング２の内側には、この例においては処理チャンバ１として設計されている連続的なチャンバが破線によって示された軸線に沿って延びている。最も基本的なケースにおいては、処理チャンバ１は、測定プローブが測定媒体内に配備されホルダアーマチュアが測定位置にあるときに、周囲大気に対して少なくとも部分的に開放されている。

処理チャンバ１は、センサー５とりわけ測定媒体に面しているセンサー５の端部に設けられた感応素子１１を異なる種類の処理剤によって処理するという目的を果たす。これらの処理剤には種々の液体又は気体が含まれ得る。更に、センサー及び主として感応素子１１が処理チャンバ１内で清浄にすることができ及び／又は測定プローブを校正することができ及び／又は適正に機能する能力を点検することができるようにチャンバ１を真空にすることができる。センサー５ばかりでなく浸漬管３の外面の大部分が処理チャンバ１内で清浄にすることができる。この例においては、処理剤は、処理チャンバ１内へと導き、続いてハウジング２上の２つの導管ターミナル９，１０によって処理チャンバ１から取り出すことができる。可能な最良の処理結果を得るために、導管ターミナル９，１０は処理チャンバの両端に配置されている。

浸漬管３は、その直径及び形状がセンサー５の外形及び形状に適合されている中空空間をその内部に備えていて、浸漬管３が少なくともセンサー５を収容できるようになされている。測定媒体に面している端部において、浸漬管３には測定媒体に向けて少なくとも部分的に開放されている開口領域２２が形成されるように穴が開けられている。測定媒体に対する浸漬管３の閉塞部が大きなプラグ１３によって形成されている。測定位置においては、センサー５は、感応素子１１が開口領域２２内に配置されて開口領域２２において測定媒体と直接接触状態となるような形態で浸漬管３内に配置されている。

測定媒体から遠い方の浸漬管３の端部は、開口しており且つ測定プローブを固定する機能を果たすコネクタを備えていて少なくともセンサー５が浸漬管３内に挿入でき且つ測定プローブを浸漬管３に固定することができるようになされている。このコネクタは、この図面においては、コネクタブッシュ１４例えばセンサー５とセンサーヘッド６との間の測定プローブに配置されているキャップナットによって視野から覆われている。公知の技術状況によって測定プローブの固定のための種々のコネクタが提供される。従ってコネクタについてはここでは説明しない。

測定媒体から遠い方の浸漬管３の端部は更に、駆動部材４に対する浸漬管３の解除可能な結合を提供する閉塞部材（図３乃至５参照）を含んでいる。浸漬管３と駆動部材４とは、例えばバヨネット結合、ねじ結合、プラグイン結合又は公知の技術による他のコネクタによって結合することができる。

駆動部材４は、例えば二枚貝又はスリーブ部分（同じく図３及び４を参照）の形態の測定媒体に向かう領域が部分的に開口している設計のスリーブとして形成されて駆動部材４がセンサーヘッド６を収容することができるようになされているのが好ましい。閉塞されたスリーブから開口したスリーブへの移行部分は、斜角によって切断されていて駆動部材４が同時にセンサーヘッド６に締結されているケーブル１６のためのケーブルガイドとして機能するようになされているのが好ましい。ケーブル１６は、処理及び／又は制御ユニットに接続され、これは更にこの図面に示されていない駆動機構ハウジングの外側に固定することができる。

測定媒体又は周囲大気に対してホルダアーマチュアの種々の部分をシールするために、ホルダアーマチュアは幾つかのシールを備えている。少なくとも第一のシール１８が浸漬管３の外側上端（図１に関して）に配置されている。第二のシール１９が押縁８上のハウジング２の狭くされた領域に配置されている。これら２つのシール１８，１９は、測定位置のみならず休止位置において測定媒体及び周囲大気に対して処理チャンバを密封するように作用する。

更に別のシールが浸漬管３とセンサー５との間で浸漬管３の内側に配置されている。第三のシール２０は、図１に関してシール１８の若干上方の測定媒体から遠い方の浸漬管３の端部に配置されており、第四のシール２１は、浸漬管３の内部のみならずセンサーヘッド６を侵入する媒体から密封し、また、センサー５を浸漬管３内の定位置に保持する役目をも果たす。シール１８乃至２１は、耐薬品性の殺菌材料からなるＯ−リングであるのが好ましい。

図１に示されている測定位置においては、浸漬管３の大部分のみならず感応素子１１は測定媒体と接触している。浸漬管３は測定媒体内へと進入せしめられ、すなわち別の言い方をすると測定プローブが配備される。センサーヘッド６のみならずセンサーヘッド６を包囲している駆動部材４の一部分は処理チャンバ１の内側に配置されている。

処理チャンバ１のための導管ターミナル９，１０は、測定位置においては、処理チャンバ１の方向へ向けられた穴が浸漬管３又は駆動部材４によって密閉され且つ閉塞されていて、例えば、供給導管に配置することができる閉止弁に加えて、間違いによって生じ得る処理剤の流入に対する保護手段としての機械的バリアが存在するような形態で配置されている。この測定位置における処理チャンバ１は周囲大気に対して開いており、シール１８，１９はホルダアーマチュアを侵入媒体から緊密に遮断している。

図２に示されている休止位置においては、浸漬管３と当該浸漬管内に配置されているセンサー５とは処理チャンバ１内に配置されている。浸漬管３におけるシール１８とプラグ１３との間に位置している部分の直径は処理チャンバの内側の直径よりも小さくなされていて、測定中に測定媒体と接触するホルダアーマチュアのほとんど全ての部分が処理チャンバ１内で処理できるようになされている。処理チャンバ１につながっている導管ターミナル９，１０の穴はもはや遮断されていない。校正及び／又は清浄のための内部へ給送された液体及び／又は気体のような処理剤は、循環させ且つ浸漬管３ばかりでなく開口領域２２内に配置されている感応素子１１をも洗い流すことができる。プラグ１３の底部のみが依然として測定媒体と接触しており且つ測定媒体と接している容器を清浄にするためにも使用される方法によって処理することができる。

測定位置（図１参照）から休止位置（図２参照）への移行するには、駆動部材４、浸漬管３だけでなく浸漬管３内に配置されている測定プローブが駆動機構ハウジングに向かってすなわち図１及び２に関して上方へ動かされることが必要とされる。これは、休止位置において、センサーヘッド６ばかりでなく少なくとも部分的には駆動部材４もハウジングアタッチメント内に配置されるという結論を有する。

休止位置（図２参照）においては、押縁８によって形成されているハウジング２内の狭められた部分上に配置されている第二のシール１９は、処理チャンバ１を測定媒体に対して密封して、処理剤が処理チャンバ１から測定媒体内へ或いはその逆に漏れないようになされている。シール１８は、浸漬管３の端部と測定媒体から遠い方の処理チャンバ１の端部との間に配置され且つ処理チャンバ１を周囲空間から閉塞している。

図１及び２に示されている好ましい実施形態は、測定媒体に対して最も近い領域内でハウジング２の内側に配置されている押縁８の形態の更に別の安全機構を備えている。押縁８は、この位置において、ハウジング２を収縮させ、同時に処理チャンバ１の一端をも示している。押縁８は、浸漬管３のための制限ストッパの機能を果たし且つ図面に関してフランジ７の上方に配置されている。

浸漬管３は、ハウジング２内で軸線方向に可動なように配置されている。浸漬管３は、測定媒体のみならず周囲空間（図２参照）から処理チャンバ１を密封することができるような形態で形成されている。従って、測定位置において測定媒体と接触状態にある浸漬管３の部分は、測定位置においてハウジング２内に残っている部分よりも外形が小さく、その結果、測定媒体に向かって尖っている浸漬管３の部分はハウジング２の狭くされた部分内を摺動することができる。

浸漬管の異なる外形を備えている部分は、測定位置において処理チャンバ１の押縁８に対して着座せしめられて浸漬管３が測定位置にあるときにハウジング２内の浸漬管３のための固定位置を規定している段部１２の形態の移行領域を備えている。

休止位置においては、測定プローブは、処理チャンバ内を循環せしめられる処理剤によって処理するか、又は、コネクタブッシュ１４が解放され、駆動部材４がハウジング２に対して分離され且つ移動せしめられ、処理チャンバ１内への導管が閉塞されており、処理チャンバは空の状態にある（図３及び４参照）。測定プローブが定位置にあるときのみ処理チャンバ１内での処理を行うことができるのを確保するために、ホルダアーマチュアは、例えば接触ピン（図面内では見ることができない）のような少なくとも１つの安全部材を備えており、前記接触ピンは浸漬管の一部分の内側に配置されており、前記浸漬管は測定媒体から離れる方向を向いており、前記接触ピンは定位置に設定されている測定プローブによって作動せしめられ且つこの処理及び／又は制御ユニットに信号を送る。

図３には、測定プローブのためのホルダアーマチュアの一実施形態の更に別の例が斜視図で示されている。このホルダアーマチュアは、外部に安全部材２４が配置され且つ内部に浸漬管が配置されているハウジング２を備えており、ハウジング２の図面は、駆動部材４への結合のための結合部材２３及びここでは示されていない測定プローブのためのコネクタ２８のみが図示されている。ホルダアーマチュアは更に、ハウジング２に解除可能に結合されているハウジングアタッチメント２５と、ある角度に設定されるように設計されている駆動機構のための角度が付けられた駆動機構ハウジング１７とを含んでいる。より明確な断面では、ハウジングアタッチメント２５は少なくとも部分的に開かれた状態で示される。

ハウジング２ばかりでなくホルダアーマチュアも、実質的に円筒形状であるが他の形状で実現することもできる。ハウジング２は、測定媒体に面している端部にフランジ７を備えている。ハウジング２は、測定媒体と反対側の端部では円筒形から突出している平らな円板形状の部品２７で終端している。

ハウジング２の内側には、浸漬管がハウジング内で摺動できるように配置されている。この実施形態におけるハウジング２は、処理チャンバとして設計されておらず且つ処理剤のための導管ターミナルも備えていない。ハウジング２は、主としてハウジングの内側を軸線方向に摺動することができるように配置されている浸漬管のためのガイド又はホルダとしての機能を果たす。浸漬管の配置に関するハウジング２の内側寸法、設計及び機能は、図１及び２に示されている処理チャンバのものと類似している。

浸漬管は、ハウジング２内に配置されており且つ測定プローブ特に測定プローブのセンサーを収容することができる。浸漬管には、測定プローブを固定するために、休止位置において測定媒体から遠い方の端部においてハウジング２から突出しているコネクタ２８が備えられている。コネクタ２８は、図１及び２の説明において述べた測定プローブのコネクタブッシュに結合することができる公知の測定プローブコネクタのうちのいずれかの形態を有することができる。

ハウジング２はハウジングアタッチメント２５に対して解除可能に結合され、ハウジングアタッチメント２５は、外縁から中心がずれているが近接して配置され且つハウジング２をハウジングアタッチメント２５に結合するための手段が沿うように設けられている軸線を中心に旋回することができるように設計されているのが好ましい。前記手段は、例えばピン、合い釘又はロッドとして形成することができる。ハウジングアタッチメント２５及びハウジング２は相互に完全に分離することができる。ハウジングアタッチメント２５は、駆動機構ハウジング１７内の駆動機構に結合されている駆動部材４を外部作用要素から保護し且つハウジング２と駆動機構ハウジング１７との間の結合を提供する役目を果たす。絶対的な要件としてではないが、ハウジングアタッチメント２５は、駆動機構ハウジング１７に堅固に結合され且つ駆動機構ハウジング１７と共にのみ動かすことができるのが好ましい。

ハウジングアタッチメント２５は、測定媒体に近い方の端部に溝２９を備えており、この溝は円板形状部品２７の外縁の周囲に正確に嵌合することができる。図３におけるホルダアーマチュアは、測定プローブがなく且つ少なくとも部分的に開口しているハウジングアタッチメント２５と共に示されている。円板形状部品２７の外縁には、ハウジングアタッチメント２５がハウジング２から外方へ旋回されるか又は開口状態にあるときに、浸漬管３又は浸漬管３内に配置された測定プローブが測定媒体内へ配備されるのを阻止する電子的及び／又は機械的安全部材２４が配置されている。ハウジングアタッチメント２５は、閉じられると安全部材２４と接触状態となって係止部材が解放されて浸漬管３が測定媒体内へ進入せしめられ得るようになされている。安全部材２４は、例えば押し込まれることに応答し且つ浸漬管３の凹部と係合するボルトと協働するキーその他の部材として形成することができる。ハウジングアタッチメント２５が安全部材２４をハウジング２内へ押し込むとボルトが浸漬管３の凹部から解放され、浸漬管３は駆動機構によって動かすことができる。ハウジングアタッチメント２５がハウジング２から解放されると、ボルトは凹部に再係合せしめられる。機械的な係止を達成することに加えて、安全部材２４ばかりでなく更に別の安全部材もまた、例えば最も簡単な場合は駆動機構の作動状態（オン／オフ）を制御するために駆動機構及び／又はプロセス制御センター又は処理及び／又は制御ユニットに電気的に接続することができる。

駆動機構４は、実質的には、駆動機構ハウジング１７内に配置されている駆動機構に接続されている細長いスリーブである。測定媒体から遠い方の駆動部材４の部分は閉塞されたリング状スリーブ３０の形態を有しており、一方、測定媒体に近い方の部分は、浸漬管の結合部材２３と協働することができる結合部材３２内の測定媒体に向かって終端している少なくとも部分的に開いたスリーブ部分３１とされている。休止位置においては、閉塞されたリング状スリーブ３０の端部は駆動機構２６内に配置されている。

ハウジングアタッチメントが閉じられると、結合部材２３及び３２は相互に係合し、浸漬チューブと駆動部材４との間に解除可能な結合が達成される。結合部材２３，３２は、ハウジングアタッチメント２５が閉じられているときに相互に係合し且つかみ合い、ハウジングアタッチメント２５が開いているときに再び相対的に容易に分離されるように設計されている。更に別の安全部材は、結合部材２３，３２と正しく係合したときに起動されて、駆動機構が駆動部材によって浸漬チューブに対して正しく結合されている場合にのみ測定媒体内に進入させることができるようになされる。結合部材２３，３２が係合していない場合には、浸漬管の配備は駆動部材が浸漬管と接触している場合であっても阻止される。

図１及び２の説明において記載した安全部材は、内部に測定プローブが存在しない場合に浸漬チューブ３の配備を阻止する。安全部材２４は、ハウジングアタッチメント２５が開いているときに浸漬管３の配備を阻止する。更に別の安全部材は、結合手段３２，２３が解放されているときに浸漬管の配備を阻止する。３つの安全装置全てが備えられているホルダアーマチュアにおいては、測定媒体内への浸漬管３の配備は、測定プローブがアーマチュア内にあり、ハウジングアタッチメント２５が閉じられており、駆動機構が駆動部材によって浸漬管に結合されている場合にのみ可能である（同じく、図４及び５参照）。

測定プローブが定位置に設定されており、ハウジングアタッチメント２５が閉じられており、駆動機構ハウジング２６が直線駆動機構のためのものである休止位置にあるホルダアーマチュアの実施形態の更に別の例が図４に斜視図で示されている。以前と同様に周囲大気に向かって少なくとも部分的に開口しているハウジングアタッチメント２５が示されている。

測定プローブは結合ブッシュ１４によって浸漬管に結合されている。この浸漬チューブは、休止位置においてはハウジング２の内側にあり且つこの図面においては見ることができない。駆動部材４も同様に結合部材２３，３２によって浸漬管に結合されており、ハウジングアタッチメント２５の溝２９は円板形状部品２７の外縁を包囲している。ここに開示されている休止位置においては、センサーヘッド６はハウジングアタッチメント２５内に配置されているスリーブ部分３１の内側にある。センサーヘッド６に取り付けられているケーブル１６は、特にスリーブ３０とスリーブ部分３１との間の移行部分１５において駆動部材４内をホルダアーマチュアの外側へと経路が定められている。ハウジングアタッチメント２５はこの目的のために設計された通路穴を備えている。

この実施形態においては、ハウジング２は、内部に配置されている処理チャンバへの或いは処理チャンバからの処理剤のための入口及び出口として３つの導管ターミナル９，１０，３３を備えている。

図５は、図４と同じプローブホルダアーマチュアの実施形態であるが測定位置にある実施形態を示している。浸漬管３は、駆動部材４によって動かされハウジング２から例えば測定媒体内へ突出しており測定媒体と接触状態となることができる。この図では、ハウジングアタッチメント２５の領域では主として駆動部材４の閉塞されたスリーブ３０が見えている。スリーブ部分３１は、ハウジング２の内側へほぼ完全に配置されていて、ほんの小さな穴のみがハウジングアタッチメントの領域内に残っていて、ケーブルを備えている測定プローブか使用されている場合にはケーブル１６はこの穴を通って外部へと通過する。

測定媒体内に配備された状態では、浸漬管３、駆動部材４及び内側に配置されている測定プローブは、駆動機構ハウジング２６内に配置されている駆動機構によって測定媒体に向かって軸線方向に進入せしめられる。

測定位置においては浸漬管へのアクセス従って測定プローブへのアクセスは駆動部材４の閉塞された部品３０によって遮断されているので、測定プローブは、ハウジングアタッチメント２５が開口状態にある休止位置においてのみ設置し又は取り外すことができる。測定プローブが処理チャンバ内で処理されているときは、測定プローブの取り外しは主として実質的に閉塞されたハウジングアタッチメント２５によって阻止される。

更に明確にするために、図３乃至５の全てにおけるハウジングアタッチメント２５は、周囲大気に対して部分的に開放された状態で示されている。作動中には、ハウジングアタッチメントが実質的に閉じられていて液体も塵粒もハウジングアタッチメントを通ってプローブホルダアーマチュア内へ入ることができないことが有利である。閉塞されたハウジングアタッチメントは、例えば閉塞部材かケーブルのための通路を有することができる。これは、別個のキャップ、可動閉塞部材又は可撓性のベローズによって、測定プローブの交換のために必要とされる穴を閉塞することによって実現することができる。

本発明によるプローブホルダアーマチュアは、処理チャンバが有っても無くても実現することができ、処理チャンバを含んでいる態様に付与されるのが好ましい。
測定プローブの浸漬深さは、ホルダアーマチュアの変位高さすなわちハウジング内での浸漬管の移動距離によって変えることができる。しかしながら、最大浸漬深さは、使用されている測定プローブの長さ特に使用されているセンサーの長さによって決定される。

少なくとも浸漬管の長さは、使用されている測定プローブの長さに依存して適合するようにされるべきである。種々のプローブ長さに対する更に別の適合は、ハウジングの長さ及び／又はハウジングアタッチメントを変えることによってもたらされ得る。プローブホルダアーマチュアが処理チャンバを備えている場合にはハウジングアタッチメントに適合させるのが好ましい。なぜならば、浸漬管の外側は、浸漬管が処理チャンバ内で引っ張られると既に掃除され得るからであり且つ処理中には感応素子のほぼ全てが処理チャンバの内側に配置されなければならないからである。更に、特に長いセンサーが使用されている場合には、測定媒体を含んでいる容器の内側にホルダアーマチュアの主要部分を配置することが考えられる。従って、プローブホルダアーマチュアの設計に応じて、プローブホルダアーマチュアは、一般的な市販によって入手可能なセンサー長さの全てに対して使用することができる。

浸漬管３の設計及び媒体に近い方の浸漬管の端部に開口領域２２を配置することは、浸漬管の好ましい実施形態とりわけ感応素子が端部に配置されている測定プローブ及びセンサーに対して望ましい浸漬管を示している。浸漬管はまた、別の位置に１以上の窓を有することもでき、その場合には、感応素子が端部に配置されていないセンサーを備えた測定プローブが同様にホルダアーマチュア内に設置され且つ測定媒体の種々のパラメータの測定のために使用することができる。

ハウジング２は、変位制限ストッパとして機能するように図１及び２に示されている押縁８を備えることができる。このストッパの目的は、浸漬管がプローブホルダアーマチュアが結合されている容器内へ余りに深く入るのを阻止することである。ハウジング２はまた、この押縁８無しで設計することもでき、この場合にはシール９はハウジングの内側の溝内に配置することができ、浸漬管３は均一な内径によって設計することができる。

図示された実施形態における駆動部材は、部分的に開口したスリーブとして示されている。他の設計可能性としては、ロッドばかりでなく異なる大きさの穴を備えたスリーブ部分又はケーブル無しの測定プローブが使用されている場合には完全に閉塞されたスリーブが挙げられる。

駆動部材及びハウジングアタッチメントは、駆動機構及びハウジングが熱伝導に関して相互に分離されていて駆動機構において発生される熱がハウジング内の浸漬管内に配置されている測定プローブに作用しないという効果を奏する。

図１は、処理チャンバと測定プローブ（ここでは測定位置にある）を備えたホルダアーマチュアの部分断面図である。 図２は、処理チャンバと測定プローブ（ここでは休止位置にある）を備えたホルダアーマチュアの部分断面図である。 図３は、処理チャンバを備えておらず且つ角度が付けられた駆動機構が非結合状態にあるホルダアーマチュアの斜視図である。 図４は、処理チャンバを備えており且つ測定プローブが休止位置にある状態のホルダアーマチュアの斜視図である。 図５は、処理チャンバを備えており且つ測定プローブが測定位置にある状態のホルダアーマチュアの斜視図である。

符号の説明

１ 処理チャンバ、 ２ ハウジング、
３ 浸漬管、 ４ 駆動部材、
５ センサー、 ６ センサーヘッド、
７ フランジ、 ８ 押縁、
９ 導管ターミナル、 １０ 導管ターミナル、
１１ 感応素子、 １２ 段部、
１３ プラグ、 １４ 結合ブッシュ、
１５ ケーブルガイド、 １６ ケーブル、
１７ 角度付き駆動機構ハウジング、 １８ 第一のシール、
１９ 第二のシール、 ２０ 第三のシール、
２１ 第四のシール、 ２２ 開口領域、
２３ 結合部材、 ２４ 安全部材、
２５ ハウジングアタッチメント、 ２６ 駆動機構ハウジング、
２７ 円板形状部品、 ２８ コネクタ、
２９ 溝、 ３０ スリーブ、
３１ スリーブ部分、 ３２ 結合部材、
３３ 導管ターミナル

Claims (13)

1. 交換可能な測定プローブのためのプローブホルダアーマチュアであり、ハウジング（２）と、駆動機構ハウジング（１７，２６）と、ハウジング（２）内で休止位置と測定位置との間を軸線方向に可動である浸漬管（３）と、前記測定プローブを浸漬管（３）から取り出すことができるようにする形態で浸漬管（３）内に配置されるように設計されている測定プローブと、駆動機構ハウジング（１７，２６）内に配置された駆動機構と、駆動機構及び浸漬管（３）と結合されるように設計された駆動部材（４）とを備え、浸漬管（３）及び／又は浸漬管（３）内に配置することができる前記測定プローブが常に駆動機構ハウジング（１７，２６）の外側に配置されていること及び、プローブホルダアーマチュアはハウジングアタッチメント（２５）をさらに備え、ハウジングアタッチメント（２５）がハウジング（２）と駆動機構ハウジング（１７，２６）との間に配置され、ハウジングアタッチメント（２５）が駆動部材（４）を囲繞しており、かつ前記ハウジング（２）から取り外し可能な形態でハウジング（２）に結合されていることを特徴とする測定プローブのためのプローブホルダアーマチュア。
2. 請求項１に記載のプローブホルダアーマチュアであり、前記測定プローブからの及び／又は当該測定プローブへの導管が、前記ハウジングアタッチメント（２５）から直接出て行くように配置されていることを特徴とするプローブホルダアーマチュア。
3. 請求項１又は２に記載のプローブホルダアーマチュアであり、
   浸漬管（３）内に配置することができる測定プローブのための処理チャンバ（１）がハウジング（２）内に配置されていることを特徴とするプローブホルダアーマチュア。
4. 請求項３に記載のプローブホルダアーマチュアであり、
   処理チャンバ（１）が、少なくとも１つの処理剤を供給し及び／又は取り出すための少なくとも１つの導管ターミナル（９，１０，３３）を含んでいることを特徴とするプローブホルダアーマチュア。
5. 請求項１乃至４のうちのいずれか一項に記載のプローブホルダアーマチュアであり、
   当該プローブホルダアーマチュアが、浸漬管（３）内に測定プローブが存在しないとき及び／又は浸漬管（３）と駆動部材（４）との間に結合部が存在しないとき及び／又はハウジングアタッチメント（２５）が開いているときに、浸漬管（３）の軸線方向の変位を防止するように設計されている少なくとも１つの安全部材を含んでいることを特徴とするプローブホルダアーマチュア。
6. 請求項３又は４に記載のプローブホルダアーマチュアであり、
   当該プローブホルダアーマチュアが、処理チャンバ（１）内への前記少なくとも１つの処理剤の注入を制御する少なくとも１つの安全部材を含んでいることを特徴とするプローブホルダアーマチュア。
7. 請求項５又は６に記載のプローブホルダアーマチュアであり、
   前記少なくとも１つの安全部材が機械的及び／又は電子的係止部材であることを特徴とするプローブホルダアーマチュア。
8. 請求項５又は６に記載のプローブホルダアーマチュアであり、
   前記少なくとも１つの安全部材が、処理及び／又は制御ユニット及び／又は前記ホルダアーマチュア及び／又は前記測定プローブに結合されている制御センサーへ信号を送るよ
   うに設計されている電子センサーであることを特徴とするプローブホルダアーマチュア。
9. 請求項１乃至８のうちのいずれか一項に記載のプローブホルダアーマチュアであり、
   前記測定プローブが、センサー（５）とセンサーヘッド（６）とを含んでおり、前記測定プローブは、センサー（５）が浸漬管（３）内に配置され且つセンサーヘッド（６）が駆動部材（４）内に配置されるような形態で当該ホルダアーマチュア内に配置されるように設計されていることを特徴とするプローブホルダアーマチュア。
10. 請求項１乃至９のうちのいずれか一項に記載のプローブホルダアーマチュアであり、
    前記測定プローブが、ハウジングアタッチメント（２５）が開いており且つ駆動部材（４）が浸漬管（３）から分離されている状態で、前記休止位置においてのみ前記プローブホルダアーマチュアから取り外すことができることを特徴とするプローブホルダアーマチュア。
11. 請求項３乃至１０のうちのいずれか一項に記載のプローブホルダアーマチュアであり、
    浸漬管（３）及び／又はハウジング（２）が少なくとも１つのシール（１８，１９，２０，２１）を含んでおり、当該少なくとも１つのシールは、測定位置において前記処理チャンバ（１）を測定媒体から密封し及び／又は休止位置において前記測定媒体ばかりでなく周囲雰囲気から密封することを特徴とするプローブホルダアーマチュア。
12. 請求項１乃至１１のうちのいずれか一項に記載のプローブホルダアーマチュアであり、
    前記駆動機構が、直線駆動機構又は角度が付けられた駆動機構として設計されていることを特徴とするプローブホルダアーマチュア。
13. 請求項１乃至１１のうちのいずれか一項に記載のプローブホルダアーマチュアであり、
    前記駆動機構が、空気圧駆動機構又は電気駆動機構として設計されていることを特徴とするプローブホルダアーマチュア。

Images