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Dokumentenidentifikation DE202007006784U1 11.10.2007
Titel Messvorrichtung zur Vermessung von Fluiden mittels einer Sonde
Anmelder Exner Process Equipment OHG, 76694 Forst, DE
Vertreter Lemcke, Brommer & Partner, Patentanwälte, 76133 Karlsruhe
DE-Aktenzeichen 202007006784
Date of advertisement in the Patentblatt (Patent Gazette) 11.10.2007
Registration date 06.09.2007
Application date from patent application 08.05.2007
IPC-Hauptklasse G01F 15/14(2006.01)A, F, I, 20070508, B, H, DE
IPC-Nebenklasse G01F 15/00(2006.01)A, L, I, 20070508, B, H, DE   

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Messvorrichtung zur Vermessung von Fluiden mittels einer Sonde gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Solche Messvorrichtungen sind bekannt, um den Messkopf einer Sonde wahlweise aus einer Ruhestellung in eine Messstellung und von dieser zurück in die Ruhestellung zu bewegen.

Typische Messvorrichtungen weisen hierzu ein Gehäuse, einen Antrieb und eine relativ zu dem Gehäuse mittels des Antriebs verschiebbare Sondenhalterung mit einem Messkorb auf. Die Sonde wird in der Sondenhalterung derart gelagert, dass sich der Messkopf der Sonde in dem Messkorb befindet. In der Ruhestellung ist die Sondenhalterung in das Gehäuse eingefahren, so dass der Messkorb und entsprechend auch der Messkopf der Sonde sich innerhalb des Gehäuses befinden. In dieser Ruhestellung kann über einen Zulauf und einen Ablauf an dem Gehäuse ein Fluid zu dem Messkorb und damit zu dem Messkopf der Sonde zu- und abgeführt werden, so dass Spül- und Kalibrierungsvorgänge durchgeführt werden können.

In der Messstellung wird die Sondenhalterung derart ausgefahren, dass der Messkorb über das Gehäuse vorsteht. Das Gehäuse weist einen Anschluss zum Anschließen des Gehäuses an ein mit Fluiden gefülltes Behältnis auf, so dass in der Messstellung der Messkorb und damit auch der Messkopf der Sonde in das Behältnis hineinragt und Messungen an den Fluiden des Behältnisses ausgeführt werden können.

Das Behältnis kann hierbei ein beliebiger Behälter mit zu vermessenden Fluiden sein. Typischerweise stellt das Behältnis einen Teil eines Rohrleitungssystems dar, durch welches Fluide geleitet werden. Mit den bekannten Messvorrichtungen können somit die das Rohrleitungssystem durchströmenden Fluide vermessen werden.

Die bekannten Vorrichtungen finden insbesondere Anwendung in der Lebensmittel- und der Pharmaindustrie, so dass hohe Anforderungen an die Abdichtungswirkung gegenüber der äußeren Umgebung und an die Effizienz der Spül- und Kalibriervorgänge gestellt werden.

Weiterhin werden die Messvorrichtungen für unterschiedliche Behältnisse, insbesondere für unterschiedliche Rohrleitungssysteme benutzt, so dass unterschiedliche Anfordernisse an die Eintauchtiefe des Messbereichs der Sonde in das Behältnis, an das die Messvorrichtung angeschlossen ist, vorliegen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die bekannten Messvorrichtungen dahingehend zu verbessern, dass eine höhere Dichtwirkung und insbesondere ein geringerer Verschleiß an Dichtmaterial möglich sind und dass ferner eine größere Flexibilität hinsichtlich der Messposition besteht. Weiterhin sollen die Anpassungsmöglichkeiten fürunterschiedliche Messsituationen erweitert und eine entsprechende Anpassung für den Benutzer erleichtert werden.

Gelöst sind diese Aufgaben durch eine Messvorrichtung gemäß Anspruch 1, sowie durch eine Messvorrichtung gemäß Anspruch 6. Vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Messvorrichtungen befinden sich in den Ansprüchen 2 bis 5 und 7 bis 13.

Die erfindungsgemäße Messvorichtung umfasst somit ein Gehäuse und eine relativ zu dem Gehäuse verschiebbare Sondenhalterung mit einem Messkorb. Die Sondenhalterung dient zur Aufnahme einer Sonde, wobei für eine Messung die Sonde derart in der Sondenhalterung gelagert werden kann, dass sich der Messkopf der Sonde im Bereich des Messkorbs befindet.

Das Gehäuse weist einen Anschluss auf, mittels dessen die Messvorrichtung an einen mit Fluiden gefülltes Behältnis angeschlossen werden kann. Ein solches Behältnis kann – wie vorhergehend beschrieben – beispielsweise ein abgeschlossenes Behältnis oder ein Teilstück eines Rohrleitungssystems, durch welches Fluide geleitet werden, sein.

Die Sondenhalterung ist derart in dem Gehäuse verschiebbar gelagert, dass durch Verschieben der Sondenhalterung der Messkorb zwischen einer über den Anschluss des Gehäuses vorstehenden Messstellung und einer im Gehäuse liegenden Ruhestellung ein- und ausfahrbar ist.

Weiterhin weist das Gehäuse einen Zulauf und einen Ablauf auf, welche derart angeordnet sind, dass in Ruhestellung des Messkorbs Fluide über den Zulauf zu dem Messkorb zuführbar und über den Ablauf von dem Messkorb abführbar sind.

Wesentlich ist, dass das Gehäuse einen Gehäusestutzen umfasst. Dieser ist derart an dem Anschluss angeordnet, dass bei an ein Behältnis angeschlossener Messvorrichtung der Gehäusestutzen in das Behältnis hineinragt. Die Sondenhalterung ist dabei derart in dem Gehäuse verschiebbar gelagert, dass der Messkorb in der Messstellung über den Gehäusestutzen vorsteht und in der Ruhestellung in dem Gehäusestutzen liegt.

Weiterhin sind Zulauf und Ablauf derart angeordnet, dass in Ruhestellung des Messkorbs und bei an das Behältnis angeschlossene Messvorrichtung Fluide von einer Zuleitungsöffnung außerhalb des Behältnisses zu dem in dem Gehäusestutzen liegenden Messkorb über den Zulauf zuleitbar und von dem Messkorb über den Ablauf zu einer außerhalb des Behältnis liegenden Ableitungsöffnung ableitbar sind.

Ein wesentliches Merkmal der erfindungsgemäßen Messvorrichtung ist somit, dass sich in der Ruhestellung der Messkorb in dem in das Behältnis hineinragenden Gehäusestutzen befindet und in dieser Position Spül- und/oder Kalibrierungsvorgänge durchgeführt werden können:

Ausgehend von der außerhalb des Behältnisses liegenden Zuleitungsöffnung kann ein Fluid über den Zulauf zu dem Messkorb geleitet werden und von dem Messkorb über den Ablauf zu der außerhalb des Behältnisses liegenden Ableitungsöffnung abgeführt werden. Es ist somit insbesondere nicht notwendig, die Sondenhalterung derart zu verschieben, dass der Messkorb für den Spül- oder Kalibriervorgang in den außerhalb des Behältnisses liegenden Bereich des Gehäuses gelangt.

Der zwingend notwendige Verschiebungsweg zwischen Ruhestellung und Messstellung des Messkorbs beträgt somit lediglich in etwa eine Wegstrecke, welche der Höhe des Messkorbs entspricht. Insbesondere ist diese Wegstrecke unabhängig von der Eintauchtiefe, das heißt unabhängig von der Gesamtlänge des Gehäusestutzens und dem Abstand zwischen Anschluss und Messposition.

Mit der erfindungsgemäßen Messvorrichtung kann somit eine Messung in großem Abstand zu dem Anschluss des Gehäuses durchgeführt werden, in dem der Gehäusestutzen in der Länge ausgeführt ist, welche der gewünschten Eintauchtiefe in das Behältnis mit den zu vermessenden Fluiden entspricht. Der Verschiebeweg, welcher zum Aus- und Einfahren der Sonde zwischen Mess- und Ruhestellung notwendig ist, ist von dieser Eintauchtiefe jedoch unabhängig.

Gegenüber den Bekannten Messvorrichtungen besteht eine erhebliche Reduzierung des notwendigen Verschiebeweges zwischen Mess- und Ruhestellung. Hierdurch kann die Verfahrdauer zwischen Mess- und Ruhestellung verkürzt werden. Weiterhin tritt aufgrund des geringeren Verschiebeweges der Sondenhalterung auch ein geringerer Verschleiß der Dichtungen zwischen Gehäuse und Sondenhalterung auf, so dass Wartungskosten verringert werden und die Gefahr einer undichten Stelle durch eine beschädigte Dichtung minimiert wird. Dadurch, dass der Verschiebeweg im Wesentlichen nur noch von der Höhe des Messkorbs vorgegeben wird, sind nahezu beliebige Eintauchtiefen realisierbar, so dass eine optimale Anpassung an die jeweilige Messsituation möglich ist.

In einer vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Messvorrichtung sind Zulauf und Ablauf zumindest teilweise in dem Gehäusestutzen ausgebildet. Der Zulauf und der Ablauf münden jeweils an mindestens einer an der Innenseite des Gehäusestutzens liegenden Zulauf- bzw. Ablaufmündung, wobei die Zulaufmündung und/oder die Ablaufmündung derart an der Innenseite des Gehäusestutzen angeordnet sind, dass in Ruhestellung der Messkorb im Bereich der Mündung liegt.

Hierbei ist es insbesondere vorteilhaft, wenn der Zulauf mehrere Mündungen aufweist, welche derart in dem Bereich angeordnet sind, in dem der Messkorb in Ruhestellung liegt, dass eine möglichst gleichmäßige Spülung des Messkorbs möglich ist.

Ist der Messkorb beispielsweise derart ausgeführt, dass er an zwei gegenüber liegenden Seiten eine Öffnung zum Durchtritt von Fluiden aufweist, so ist der Zulauf vorteilhafterweise derart ausgeführt, dass in Ruhestellung des Messkorb mindestens je eine Zulaufmündung an je einer offenen Seite des Messkorbs liegt, so dass Spülflüssigkeit in jede offene Seite des Messkorb eintreten kann.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist der Gehäusestutzen mindestens zweiteilig ausgeführt, wobei der Gehäusestutzen einen äußeren und einen inneren Gehäusestutzen aufweist. Der Zu- und/oder der Ablauf sind Vorteilhafterweise zwischen innerem und äußerem Gehäusestutzen ausgebildet und die vorhergehend beschriebenen Mündung des Zulaufs und/oder des Ablaufs sind entsprechend als Öffnungen des inneren Gehäusestutzens ausgebildet.

Hierdurch ist eine einfache und kostengünstige Herstellung des Gehäusestutzens mit Zu- und Ablauf möglich, da beispielsweise der Zulauf als rillenartige Ausnehmung an der Außenseite des inneren Gehäusestutzens ausgebildet werden kann und keine Bohrung mit großer Tiefe in einem soliden Werkstück zur Ausbildung des Zulaufs notwendig ist. Darüber hinaus weist diese Ausgestaltung den Vorteil auf, dass der Gehäusestutzen in einfacher Weise zerlegt werden kann, so dass der als rillenartige Ausnehmung ausgebildete Zulauf frei zugänglich ist und in einfacher Weise von Verunreinigungen gesäubert werden kann.

Um den notwendigen Verschiebweg der Sondenhalterung zwischen Mess- und Ruhestellung zu minimieren ist es vorteilhaft, wenn der Messkorb am Ende der Sondenhalterung angeordnet ist und die Sondenhalterung derart in dem Gehäuse gelagert ist, dass in Ruhestellung der Messkorb an dem von dem Anschluss entfernten Ende des Gehäusestutzens liegt.

Um eine ausreichende Eintauchtiefe, das heißt einen ausreichenden Abstand der Messstellung von dem Anschluss des Gehäuses der Messvorrichtung zu erreichen ist es vorteilhaft, wenn der Gehäusestutzen ausgehend von dem Anschluss eine Länge aufweist, welche mindestens der Höhe des Messkorbs entspricht. Abhängig von den zu vermessenden Fluiden in dem Behältnis und dem dort vorliegenden Strömungsverhältnissen ist es vorteilhaft, wenn der Gehäusestutzen eine Länge von mindestens 5 cm, im Weiteren insbesondere mindestens 10 cm, höchst insbesondere mindestens 20 cm aufweist.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist die Sondenhalterung relativ zu dem Anschluss um eine Längsachse der Sondenhalterung drehbar gelagert. Dies ermöglicht, durch eine Drehung der Sondenhalterung den Messkorb relativ zu dem Anschluss zu drehen.

Hierdurch kann die Position des Messkorbs in der Messstellung den Strömungsverhältnissen in dem Behältnis angepasst werden. So kann beispielsweise bei einem Messkorb mit zwei gegenüberliegend angeordneten Öffnungen die Sondenhalterung derart gedreht werden, dass die Öffnungen senkrecht zu einer in dem Behältnis vorherrschenden Strömung stehen, so dass der Messkorb optimal von dem zu vermessenden Fluid durchströmt wird und die Messgenauigkeit dadurch erhöht wird.

Ebenso kann die Sondenhalterung derart gedreht werden, dass die Öffnungen parallel zu einer vorliegenden Strömung stehen, so dass etwaige von der Strömung mittransportierte Partikel auf die Verstrebungen des Messkorbs auftreffen, anstatt durch die Öffnungen direkt in den Messkorb einzudringen und auf den Messkopf der Sonde aufzuprallen. Hierdurch kann eine Zerstörung der Sonde durch von der Strömung mitgetragene Partikel verhindert werden.

Die der Erfindung zugrunde liegenden Aufgaben werden ebenfalls durch eine Messvorrichtung gemäß Anspruch 6 gelöst.

Wesentlich ist, das die Sondenhalterung relativ zu dem Anschluss um eine Längsachse der Sondenhalterung drehbar gelagert ist und das Gehäuse mindestens zweiteilig ausgeführt ist, wobei ein Teil als Antriebsgehäuse und ein weiterer Teil den Anschluss umfasst.

Das Antriebsgehäuse ist zur Aufnahme eines Verfahrantriebs für die Sondenhalterung geeignet ausgebildet und relativ zu dem Anschluss um eine Längsachse der Sondenhalterung drehbar. Ferner ist die Sondenhalterung vorteilhafterweise drehfest zu dem Antriebsgehäuse gelagert.

Hierdurch kann der Anschluss drehfest mit dem Behältnis verbunden werden und die Stellung des Messkorbs kann dadurch wahlweise vorgegeben werden, dass das Antriebsgehäuse relativ zu dem Gehäusestutzen und dem Anschluss verdreht wird, ohne dass ein Lösen des Anschlusses von dem Behältnis erforderlich ist.

Durch die Drehung des Messkorbs ist somit eine Anpassungsmöglichkeit für unterschiedliche Messsituationen gegeben. Weiterhin wird dadurch, dass der Anschluss für eine Drehung des Messkorbs nicht von dem Behältnis gelöst werden muss, der Verschleiß an Dichtmaterial verringert.

Vorteilhafterweise umfasst ein Gehäuseteil sowohl den Anschluss, als auch einen Gehäusestutzen, wie vorhergehend beschrieben.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist zusätzlich zu der vorhergehend beschriebenen zweiteiligen Ausführung des Gehäuses der Gehäusestutzen ebenfalls wie vorhergehend beschrieben zweiteilig ausgeführt, umfassend einen inneren und einen äußeren Gehäusestutzen.

Innerer und äußere Gehäusestutzen sind dabei derart ausgeführt, dass der innere Gehäusestutzen um eine Längsachse der Sondenhalterung drehbar in dem äußeren Gehäusestutzen gelagert ist, wobei der äußere Gehäusestutzen drehfest zu dem Anschluss und der innere Gehäusestutzen drehfest zu dem Antriebsgehäuse ist.

Eine Justierung der Position des Messkorbs durch eine Drehung des Antriebsgehäuses führt somit ebenfalls zu einer Drehung des inneren Gehäusestutzens relativ zu dem Anschluss und dem äußeren Gehäusestutzen.

Hierdurch wird erreicht, dass die Lage von an der Innenseite des inneren Gehäusestutzens als Öffnungen ausgebildeten Mündungen von Zu- und/oder Ablauf relativ zu der Sondenhalterung und damit auch relativ zu dem Messkorb bei der beschriebenen Drehung unverändert bleiben. Es ist somit ausgeschlossen, dass durch eine Verdrehung die Mündungen an der Innenseite des Gehäusestutzens in den Bereich der Verstrebungen des Messkorbs zu liegen kommen, wodurch die Spülwirkung mittels über den Zulauf zugeführte Fluide verschlechtert würde.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das Antriebsgehäuse über Klammern formschlüssig mit dem Anschluss verbindbar. Hierdurch ist ein einfaches Verdrehen des Antriebsgehäuses gegenüber dem Anschluss möglich.

Der Gehäusestutzen kann eine beliebige Form aufweisen. Vorteilhafterweise sind die Sondenhalterung und der Gehäusestutzen im Wesentlichen in Form eines Hohlzylinders ausgeführt.

Zur Abdichtung des Messkorbs in Ruhestellung gegenüber dem mit Fluiden gefüllten Behältnis ist es vorteilhaft, dass der Gehäusestutzen an seinem dem Anschluss gegenüber liegenden Ende eine untere Dichtung aufweist, welche an der Innenseite des Gehäusestutzen angebracht ist und die Sondenhalterung im Bereich des Messkorbs derart ausgeführt ist, dass in Ruhestellung die Sondenhalterung an der Dichtung des Gehäusestutzens anliegt.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung weist der Gehäusestutzen eine bei an das Behältnis angeschlossener Messvorrichtung außerhalb des Behältnisses liegende obere Dichtung auf, welche derart angeordnet ist, dass die Dichtung die Sondenhalterung gegenüber dem Gehäusestutzen abdichtet.

Weiterhin ist die Ablaufmündung im Bereich der oberen Dichtung angeordnet und die Sondenhalterung ist derart ausgeführt, dass in Ruhestellung zwischen Sondenhalterung und Gehäusestutzen eine fluide Verbindung von dem Messkorb zu der Ablaufmündung besteht.

In dieser vorteilhaften Ausführungsform wird das Fluid von dem Messkorb über die Verbindung zwischen Sondenhalterung und Gehäusestutzen zu der Ablaufmündung geleitet, so dass beispielsweise bei dem Spülvorgang nicht nur der Messkorb, sondern auch die Sondenhalterung in dem Bereich gespült wird, in dem das Fluid von dem Messkorb zu der Ablaufmündung fließt.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung weist die Sondenhalterung eine Sondendichtung auf, welche an der Innenseite der Sondenhalterung angeordnet und derart ausgeführt ist, dass bei in der Sondenhalterung angeordneter Sonde die Sondendichtung an der Sonde anliegt.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Messvorrichtungen werden an einem Ausführungsbeispiel anhand der beigefügten Figuren erläutert. Dabei zeigt

1 ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Messvorrichtung mit eingesetzter Sonde in einer Schnittzeichnung, wobei die Schnittebene parallel zur Längsachse einer Sondenhalterung der Messvorrichtung liegt und die Sondenhalterung sich in der Messstellung befindet,

2 die Darstellung aus 1 während des Einfahrvorgangs der Sondenhalterung, wobei sich die Sondenhalterung zwischen Mess- und Ruhestellung befindet,

3 die Darstellung aus 1 mit in Ruhestellung eingefahrener Sondenhalterung,

4 eine dreidimensionale Darstellung eines Anschlusses und eines zweiteiligen Gehäusestutzens der Messvorrichtung, wobei der innere Gehäusestutzen über dem äußeren Gehäusestutzen dargestellt ist und

5 drei Darstellungen des Messkorbs der Sondenhalterung.

In dem in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Messvorrichtung ist das Gehäuse zweiteilig ausgeführt, wobei lediglich derjenige Teil des Gehäuses dargestellt ist, welcher einen Anschluss und einen Gehäusestutzen umfasst. Der Gehäusestutzen ist wiederum zweiteilig durch einen äußeren und einen inneren Gehäusestutzen ausgeführt. Die in den Figuren dargestellte erfindungsgemäße Messvorrichtung umfasst einen Antrieb, zum Verschieben einer Sondenhalterung der Messvorrichtung.

Wie in 1 ersichtlich, ist der Anschluss 1 einstückig mit dem äußeren Gehäusestutzen 2 ausgeführt. Der innere Gehäusestutzen 3 ist innerhalb des äußeren Gehäusestutzens 2 angeordnet und innerhalb des inneren Gehäusestutzens 3 ist die Sondenhalterung 4 derart verschiebbar gelagert, dass sie in der in 1 gewählten Darstellung nach oben und unten verschoben werden kann.

In der Sondenhalterung 4 ist eine Sonde 5 derart gelagert, dass sich ein Messkopf 5a der Sonde in dem Messkorb 4a der Sondenhalterung befindet. Der Messkorb 4a der Sondenhalterung 4 umfasst ein Abschlusselement 4b, welches derart angeordnet ist, dass bei eingefahrener Sondenhalterung 4 der Gehäusestutzen 2 durch eine untere Dichtung 7 gegenüber dem Abschlusselement 4b abgedichtet ist.

Die in 1 dargestellte Messvorrichtung wird derart mittels des Anschlusses 1 an ein Behältnis angeschlossen, dass der Gehäusestutzen (2, 3) mit der Sondenhalterung 4 und der Sonde 5 in das Behältnis hineinragt, d.h. der Rand des Behältnisses verläuft beispielsweise entlang der gestrichelten Linie in

1 und die zu vermessenden Fluide befinden sich in der in 1 gewählten Darstellung unterhalb der gestrichelten Linie. Typischerweise wird die Erfindungsgemäße Vorrichtung zur Vermessung von Flüssigkeiten verwendet.

In der in 1 dargestellten Messstellung steht der Messkorb 4a über den Gehäusestutzen (2, 3) vor, so dass sich der Messkopf 5a der Sonde 5 in der zu vermessenden Flüssigkeit befindet. Die Sonde 5 kann beispielsweise als pH-Sonde ausgeführt sein, so dass der pH-Wert der Flüssigkeit ermittelt werden kann. Hierzu weist die Sonde an ihrem in 1 oben liegenden Ende nicht dargestellte Anschlusskabel auf, welche aus dem Gehäuse der erfindungsgemäßen Messvorrichtung herausragen und an eine Auswerteeinheit zur Auswertung der Messsignale des Messkopfes 5a angeschlossen sind.

Während des Messvorgangs ist die Sonde 5 gegenüber der Sondenhalterung 4 mittels der Sondendichtung 6 abgedichtet und der innere Gehäusestutzen 3 ist über die untere Dichtung 7 gegenüber dem äußeren Gehäusestutzen 2 abgedichtet, so dass keine Flüssigkeit aus dem Behältnis über die Messvorrichtung nach Außen gelangen kann.

Sämtliche in den Figuren dargestellten Dichtungen sind als O-Ringe ausgeführt.

Der äußere Gehäusestutzen 2, der innere Gehäusestutzen 3, die Sondenhalterung 4 und die Sonde 5 sind im Wesentlichen zylindrisch ausgeführt und derart angeordnet, dass die Zylinderachsen in etwa ortsidentisch sind.

In 2 ist die Darstellung aus 1 mit halb eingefahrener Sondenhalterung 4 dargestellt. In dieser Position kann Flüssigkeit aus dem Behältnis in den mit dem Bezugszeichen S bezeichneten Spül- und Kalibrierbereich gelangen. Die Sondenhalterung 4 ist mittels der oberen Dichtung 8 während dieser Phase gegenüber dem inneren Gehäusestutzen 3 abgedichtet, so dass keine Flüssigkeit aus dem Spülbereich entlang der Sondenhalterung 4 aus dem Gehäuse der Messvorrichtung austreten kann.

In 3 ist schließlich die Darstellung aus 1 mit eingefahrener Sondenhalterung 4 aufgezeigt, bei der sich der Messkorb 4a in Ruhestellung befindet.

Hierbei liegt die untere Dichtung 7 an dem Abschlusselement 4b an, so dass Flüssigkeit aus dem Behälter nicht in den Gehäusestutzen (2, 3) eindringen kann.

Die Ausführung des unteren Endes des Gehäusestutzens und des Abschlusselementes 4b weisen weiterhin den Vorteil auf, dass etwaige Ablagerungen an der Umfangsfläche des Abschlusselementes 4b beim Einfahren der Sonde 4 durch die untere Innenkante des Gehäusestutzens abgeschert werden und somit eine Undichtigkeit aufgrund von Ablagerungen vermieden wird.

Das Gehäuse der erfindungsgemäßen Messvorrichtung weist oberhalb des Anschlusses 1 eine Zuleitungsöffnung 10 und eine Ableitungsöffnung 11 auf. In der in 3 dargestellten Ruhestellung kann Spülflüssigkeit über die Zuleitungsöffnung 10 zu dem Messkorb 4a zugeführt und über die Ableitungsöffnung 11 abgeführt werden, so dass der Messkopf gereinigt werden kann. Ebenso kann durch zuführen einer Kalibrierungsflüssigkeit ein Kalibriervorgang der Sonde 5 durchgeführt werden.

Der Weg der Spülflüssigkeit von der Zuleitungsöffnung 10 zu dem Messkorb 4a ist mittels gepunkteter Linien und von dem Messkorb 4a zu der Ableitungsöffnung 11 mittels gestrichelter Linien dargestellt.

In dem Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Messvorrichtung ist der Zulauf als rillenartige Ausnehmung in der Oberfläche des inneren Gehäusestutzens 3 ausgebildet. Hierzu weist der äußere Gehäusestutzen 3 an der Position 3a zunächst eine ringartige Ausnehmung im äußeren Umfang auf, so dass Spülflüssigkeit über die Zuleitungsöffnung 10 in der ringartigen Ausnehmung an der Position 3a den inneren Gehäusestutzen 3 bezüglich des Umfangs komplett umspült.

Ausgehend von dieser ringartigen Ausnehmung sind zwei rillenartige Ausnehmungen an der Außenseite des inneren Gehäusestutzens 3 ausgebildet, welche in der in 3 dargestellten Schnittzeichnung sowohl auf der linken, als auch auf der rechten Seite ausgehenden von der oberen ringartigen Ausnehmung 3a zu einer mittleren ringartigen Ausnehmung 3b und von dort zu einer unteren ringartigen Ausnehmung 3c führen.

Die Spülflüssigkeit kann somit ausgehend von der Zuleitungsöffnung 10 zur ringartigen Ausnehmung 3a und von dort über die beiden rillenartigen Ausnehmungen zu den ringartigen Ausnehmung 3b und 3c gelangen. An den ringartigen Ausnehmungen 3b und 3c sind insgesamt vier Zulaufmündungen 3d', 3d'', 3d''' und 3d'''' angeordnet, welche als Öffnungen des inneren Gehäusestutzens ausgeführt sind. Über diese Zulaufmündungen 3d fließt die Spülflüssigkeit in den mit S bezeichneten Spülbereich, so dass sowohl der Messkorb 4a, als auch der Messkopf der Sonde 5 von der Spülflüssigkeit umspült werden.

Die Sondenhalterung 4 weist gegenüber dem inneren Gehäusestutzen 3 teilweise einen geringeren Radius auf, so dass die Spülflüssigkeit ausgehend von dem Spülbereich S über den kompletten Umfang der Sondenhalterung 4 verteilt zu der Ableitungsöffnung 11 fließt, wie in 3 durch die gestrichelten Linien dargestellt.

Hierzu ist im Bereich der Ableitungsöffnung 11 an der Innenseite des inneren Gehäusestutzens 3 eine ringartige Ausnehmung 3e angeordnet, so dass in der Ruhestellung der Sondenhalterung 4 ausgehend von der Spülkammer S bis zu der oberen Dichtung 8 vollständig von der Spülflüssigkeit umspült und damit gereinigt wird. Im oberen Bereich ist der innere Gehäusestutzen 3 durch die obere Dichtung 8 gegenüber der Sondenhalterung 4 abgedichtet, so dass keine Spülflüssigkeit nach oben austreten kann.

Die beschriebene Flussrichtung zwischen Zuleitungs- und Ableitungsöffnung ermöglicht eine optimierte Spülwirkung. Ebenso liegt es jedoch im Rahmen der Erfindung, die Flussrichtung umzukehren, d.h. über die Ableitungsöffnung 11 zuzuleiten und über die Zuleitungsöffnung 10 abzuleiten.

Durch die in 3 dargestellte Anordnung von Zu- und Ablauf ist zum einen eine genaue Zuführung der Spülflüssigkeit zu den Zulaufmündungen 3d und somit eine optimale Spülwirkung der Sonde 5 gegeben und zum anderen ist der Ablauf derart ausgeführt, dass die Außenseite der Sondenhalterung 4 ebenfalls gespült wird.

Weiterhin ist aus den 1 bis 3 ersichtlich, dass der notwendige Verfahrweg der Sondenhalterung 4 relativ zu dem Gehäuse der Messvorrichtung lediglich der Höhe des Messkorbes 4a zuzüglich der Höhe des Abschlusselementes 4b entspricht. Dieser Verfahrweg ist unabhängig von dem Abstand des Messkorbes 4a in Messstellung zu dem Anschluss 1, das heißt unabhängig von der Eintauchtiefe und damit auch unabhängig von der gewünschten Messposition innerhalb des Behältnisses.

Durch die Minimierung des Verfahrweges der Sondenhalterung 4 wird der Verschleiß der unteren Dichtung 7 und der oberen Dichtung 8 minimiert, so dass Wartungskosten und die Gefahr einer Undichtigkeit ebenfalls minimiert sind.

In 4 ist schließlich eine dreidimensionale Darstellung des Anschlusses 1 mit äußerem Gehäusestutzen 2 und dem herausgenommenen inneren Gehäusestutzen 3 gezeigt. An dem inneren Gehäusestutzen 3 sind die äußeren ringartigen Ausnehmungen 3a, 3b und 3c, sowie eine rillenartige Ausnehmung 3f und zwei Zulaufmündungen 3d''', 3d'''' ersichtlich.

Wie vorhergehend erwähnt, ist bei dem in den 1 bis 4 dargestellten Ausführungsbeispiel das Gehäuse zweiteilig aufgebaut, wobei der erste Teil, welcher als Antriebsgehäuse ausgeführt ist, nicht dargestellt ist. Die Sondenhalterung 4 ist relativ zu dem Antriebsgehäuse verschiebbar und drehfest gelagert, so dass eine Drehung des Antriebsgehäuses um die Zylinderachse der Sondenhalterung 4 ebenfalls eine Drehung der Sondenhalterung 4 bewirkt.

Das Antriebsgehäuse weist ferner einen nicht dargestellten Rastpin auf, welcher in die in 4 dargestellten Ausnehmung 3g des inneren Gehäusestutzens 3 eingreift.

Der innere Gehäusestutzen 3 ist bezüglich seiner Zylinderachse gegenüber dem äußeren Gehäusestutzen 2 und damit auch gegenüber dem Anschluss 1 drehbar gelagert.

Eine Drehung des Antriebsgehäuses um die Zylinderachse der Sondenhalterung 4 und damit auch um die Zylinderachse des inneren Gehäusestutzens 3 führt somit zu einer Drehung von Antriebsgehäuse, Sonde 5, Sondenhalterung 4 und innerem Gehäusestutzen 3. Der Anschluss 1 und der äußere Gehäusestutzen 2 verbleiben demgegenüber ortsfest, so dass der Anschluss für eine Drehung des Messkorbs 4a nicht von dem Behältnis gelöst werden muss und der Benutzer somit in einfacher Weise eine optimale Ausrichtung des Messkorbs für die vorliegenden Messbedingungen durchführen kann.

In 5 ist der Messkorb in drei Ansichten dargestellt:

5(a) zeigt eine Seitenansicht des Messkorbs 4a, bei der der Messkorb derart gedreht ist, dass der Messkopf 5a der Sonde 5 von den Seitenverstrebungen des Messkorbs abgedeckt wird. Bei einer Strömung der Flüssigkeit senkrecht zur Zeichenebene in 5(a) ist somit der Messkopf 5a durch die Seitenverstrebung des Messkorbs 4a geschützt, so dass etwaige Partikel in der zu vermessenden Flüssigkeit nicht direkt auf den Messkopf 5a prallen und somit eine Zerstörung des Messkopfes 5a vermieden werden kann.

In 5(b) ist der Messkorb 4a gegenüber der 5(a) um 90° bezüglich der Längsachse der Sondenhalterung 5 gedreht, so dass die Messfenster des Messkorbs 4a parallel zur Zeichenebene liegen und der Messkopf 5a der Sonde 5 ersichtlich ist. Bei einer Flussrichtung der zu vermessenden Flüssigkeit senkrecht zur Zeichenebene in 5(b) ist diese Stellung vorteilhaft, wenn keine Zerstörung des Messkopfes 5a durch Partikel zu befürchten ist, da in dieser Stellung eine optimale Umspülung des Messkopfes 5a durch die zu vermessende Flüssigkeit gewährleistet ist und daher die Messgenauigkeit erhöht werden kann.

In 5(c) ist schließlich der Messkorb 4a dreidimensional dargestellt.


Anspruch[de]
Messvorrichtung zur Vermessung von Fluiden mittels einer Sonde, umfassend

ein Gehäuse (1, 2, 3) und eine relativ zu dem Gehäuse (1, 2, 3) verschiebbare Sondenhalterung (4), wobei die Sondenhalterung (4) einen Messkorb (4a) für eine Sonde (5) aufweist und das Gehäuse einen Anschluss (1) zum Anschließen des Gehäuses an ein mit Fluiden gefülltes Behältnis aufweist,

wobei die Sondenhalterung (4) in dem Gehäuse derart verschiebbar gelagert ist, dass durch Verschieben der Sondenhalterung (4) der Messkorb (4a) zwischen einer über den Anschluss (1) des Gehäuses vorstehenden Messstellung und einer im Gehäuse liegenden Ruhestellung ein- und ausfahrbar ist und

wobei das Gehäuse einen Zulauf und einen Ablauf aufweist, welche derart angeordnet sind, dass in Ruhestellung des Messkorbs (4a) Fluide über den Zulauf zu dem Messkorb (4a) zuführbar und über den Ablauf von dem Messkorb (4a) abführbar sind,

dadurch gekennzeichnet,

dass das Gehäuse einen Gehäusestutzen (2, 3) aufweist, welcher derart an dem Anschluss (1) angeordnet ist, dass bei an ein Behältnis angeschlossener Messvorrichtung der Gehäusestutzen (2, 3) in das Behältnis hineinragt,

dass die Sondenhalterung (4) derart in dem Gehäuse verschiebbar gelagert ist, dass der Messkorb (4a) in der Messstellung über den Gehäusestutzen (2, 3) vorsteht und in der Ruhestellung in dem Gehäusestutzen (2, 3) liegt und

dass Zulauf und Ablauf derart angeordnet sind, dass in Ruhestellung des Messkorbs (4a) und bei an das Behältnis angeschlossener Messvorrichtung Fluide von einer Zuleitungsöffnung (10) außerhalb des Behältnisses zu dem in dem Gehäusestutzen liegenden Messkorb (4a) über Zulauf zuleitbar und über den Ablauf zu einer außerhalb des Behältnisses liegenden Ableitungsöffnung (11) ableitbar sind.
Messvorrichtung nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet,

dass Zulauf und Ablauf zumindest teilweise in dem Gehäusestutzen (2, 3) ausgebildet sind, dass der Zulauf mindestens an einer an der Innenseite des Gehäusestutzens liegenden Zulaufmündung (3d', 3d'', 3d''', 3d'''') und der Ablauf mindestens an einer an der Innenseite des Gehäusestutzens liegenden Ablaufmündung mündet und

dass die Zulaufmündung und/oder die Ablaufmündung derart an der Innenseite des Gehäusestutzens angeordnet sind, dass in Ruhestellung der Messkorb (4a) im Bereich der Mündung liegt.
Messvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet,

dass der Gehäusestutzen mindestens zweiteilig ausgeführt ist, mit einem inneren und einem äußerem Gehäusestutzen (2, 3), wobei Zu- und/oder Ablauf zwischen innerem und äußerem Gehäusestutzen (3) ausgebildet sind und die Mündungen als Öffnungen des inneren Gehäusestutzen ausgebildet sind,

insbesondere, dass Zu- und/oder Ablauf als rillenartige Ausnehmungen (3f) an der Außenseite des inneren Gehäusestutzens (3) ausgebildet sind.
Messvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Messkorb (4a) am Ende der Sondenhalterung (4) angeordnet ist und die Sondenhalterung (4) derart in dem Gehäuse gelagert ist, dass in Ruhestellung der Messkorb (4a) in dem Gehäusestutzen (2, 3) an dem vom Anschluss entfernten Ende des Gehäusestutzens (2, 3) liegt. Messvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Gehäusestutzen (2, 3) ausgehend von dem Anschluss (1) eine Länge aufweist, welche mindestens der Höhe des Messkorbs (4a) entspricht, insbesondere, dass der Gehäusetutzen (2, 3) eine Länge von mindestens 3 cm, im Weiteren insbesondere mindestens 5 cm, höchstinsbesondere mindestens 10 cm oder höchstinsbesondere mindestens 20 cm aufweist. Messvorrichtung zur Vermessung von Fluiden mittels einer Sonde, umfassend

ein Gehäuse (1, 2, 3) und eine relativ zu dem Gehäuse (1, 2, 3) verschiebbare Sondenhalterung (4), wobei die Sondenhalterung (4) einen Messkorb (4a) für eine Sonde (5) aufweist und das Gehäuse einen Anschluss (1) zum Anschließen des Gehäuses an ein mit Fluiden gefülltes Behältnis aufweist,

wobei die Sondenhalterung (4) in dem Gehäuse derart verschiebbar gelagert ist, dass durch Verschieben der Sondenhalterung (4) der Messkorb (4a) zwischen einer über den Anschluss (1) des Gehäuses vorstehenden Messstellung und einer im Gehäuse liegenden Ruhestellung ein- und ausfahrbar ist und

wobei das Gehäuse einen Zulauf und einen Ablauf aufweist, welche derart angeordnet sind, dass in Ruhestellung des Messkorbs (4a) Fluide über den Zulauf zu dem Messkorb (4a) zuführbar und über den Ablauf von dem Messkorb (4a) abführbar sind,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Sondenhalterung (4) relativ zu dem Anschluss (1) um eine Längsachse der Sondenhalterung (4) drehbar gelagert ist und dass das Gehäuse mindestens zweiteilig ausgeführt ist, umfassend ein Antriebsgehäuse, zur Aufnahme eines Antriebs zum Verschieben der Sondenhalterung (4), wobei das Antriebsgehäuse relativ zu dem Anschluss (1) um eine Längsachse der Sondenhalterung (4) drehbar ist und die Sondenhalterung (4) drehfest zu dem Antriebsgehäuse gelagert ist.
Messvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Messvorrichtung zusätzlich nach einem der Ansprüche 1 bis 5 ausgeführt ist. Messvorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 7,

dadurch gekennzeichnet,

dass der Gehäusestutzen mindestens zweiteilig ausgeführt ist, mit einem inneren und einem äußerem Gehäusestutzen (2, 3), wobei Zu- und/oder Ablauf zwischen innerem und äußerem Gehäusestutzen (3) ausgebildet sind und die Mündungen als Öffnungen des inneren Gehäusestutzen ausgebildet sind,

insbesondere, dass Zu- und/oder Ablauf als rillenartige Ausnehmungen (3f) an der Außenseite des inneren Gehäusestutzens (3) ausgebildet sind und

dass der innere und der äußere Gehäusestutzen (2, 3) um eine Längsachse der Sondenhalterung (4) zueinander drehbar gelagert sind, wobei der äußere Gehäusestutzen (2) drehfest zu dem Anschluss (1) und der innere Gehäusestutzen (2) drehfest zu dem Antriebsgehäuse ist
Messvorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebsgehäuse über Klammern formschlüssig mit dem Anschluss (1) verbindbar ist. Messvorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Zulauf und Ablauf jeweils mindestens zwei Mündungen aufweisen, welche in Ruhestellung des Messkorbs (4a) im Bereich des Messkorbs (4a) liegen. Messvorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Gehäusestutzen (2, 3) an seinem dem Anschluss gegenüberliegenden Ende eine untere Dichtung (7) aufweist, welche an der Innenseite des Gehäusestutzens (2, 3) angebracht ist und die Sondenhalterung (4) im Bereich des Messkorbs (4a) derart ausgeführt ist, dass in Ruhestellung die Sondenhalterung (4) an der unteren Dichtung (7) des Gehäusestutzens anliegt. Messvorrichtung nach Anspruch 11,

dadurch gekennzeichnet,

dass der Gehäusestutzen (2) eine bei an das Behältnis angeschlossener Messvorrichtung außerhalb des Behältnisses liegende obere Dichtung (8) aufweist, welche derart angeordnet ist, dass sie die Sondenhalterung (4) gegenüber dem Gehäusestutzen (2) abdichtet,

dass die Ablaufmündung im Bereich der oberen Dichtung (8) angeordnet ist und

dass die Sondenhalterung (4) derart ausgeführt ist, dass in Ruhestellung zwischen Sondenhalterung (4) und Gehäusestutzen (2) eine fluide Verbindung von dem Messkorb (4a) zu der Ablaufmündung besteht.
Messvorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sondenhalterung (4) eine Sondendichtung (6) aufweist, welche an der Innenseite der Sondenhalterung (4) angeordnet und derart ausgeführt ist, dass bei in der Sondenhalterung (4) angeordneter Sonde (5) die Sondendichtung (4) an der Sonde anliegt.






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