Stefan Worbs, Dipl.-Ing. Dirk Tillich
Bisher sind 25-mm-Stutzen, Clamp- und Flanscharmaturen zum Einbau von pH-Sensoren in Behälter und Rohrleitungen weit verbreitet. Diese haben aber gewisse Schwächen. Bei Einschweißstutzen kann sich bereits durch die Hitze beim Anschweißen der Stutzen verziehen, sodass seine Öffnung nicht mehr exakt kreisförmig ist. Wird nun das Flanschrohr der Armatur eingeführt, schließt es an der Stelle des O-Rings nicht mehr exakt. Um die Öffnung des Stutzens in die richtige Form zu bringen, ist Reiben nötig. Aufgrund der Größe des Stutzens (bis 40 mm) ist er zudem zur Befestigung von Sensoren an kleineren Rohren oder Tanks ungeeignet. Ein weiteres Problem ist, dass der O-Ring des Flanschrohrs und die Innenwand des Tanks, an den der Stutzen mit der Armatur angebracht ist, nicht auf derselben Höhe sind. Der so entstehende schmale Spalt lässt sich nur schwer vom Innern des Tanks her reinigen. Um die Hygiene zu gewährleisten, muss die Armatur zur Reinigung immer wieder ausgebaut werden. Hinzu kommt, dass in kritischen Prozessen medienberührte Dichtungen öfter ausgetauscht werden müssen. Um die Armatur dafür ein- und ausbauen zu können, wird Platz benötigt. Es muss genug sein, um die Überwurfmutter der Armatur von Hand zu verschrauben. Dadurch vergrößert sich der Platzbedarf für den Sensor noch über den Radius des Stutzens auf mindestens 80 mm. Ist die Armatur Vibrationen ausgesetzt, besteht die Gefahr, dass sich die Überwurfmutter der Armatur löst, und die Armatur vom Prozessmedium aus dem Einschweißstutzen herausgedrückt wird. Vorteil der Clamp-Methode ist, dass bei bestimmten Modellen dieser Bauart kein enger Spalt an der Innenseite des Behälters oder des Rohranschlusses auftritt, wo die Armatur befestigt ist: Der abdichtende O-Ring befindet sich auf einer Ebene mit der Behälterwand, so dass sich der Sensor gemeinsam mit der Innenwand, an der er befestigt ist, mit Dampf reinigen lässt. Nachteil ist hier, dass die Prozessanschlüsse viel Platz benötigen. Daher eignen sie sich nur zum Einbau an Rohren oder Tanks mit größerem Durchmesser. Die Größe ist auch beim Einbau von mehreren Sensoren an einem Behälter oder Rohr nachteilig.
Hamilton bietet einen Stutzen für Sensoren an, der beim Einbau keine Nachbearbeitung erfordert und einen geringen Platzbedarf besitzt. Mit einem Gesamtdurchmesser von nur 28 mm ist der Hygienic Socket eine kompakte Lösung für den professionellen Einbau von pH-Sensoren in Stahlrohre, Fermenter oder andere Behälter. Die Eintauchtiefe, mit der ein Sensor in den Prozess ragt, kann beim Einbau variiert werden. CIP-Reinigungen, Sterilisationen und Autoklavierungen sind problemlos möglich.
Der Hygienic Socket besteht aus einem schlanken Stahlmantel, der mit einem PG-13.5-Innengewinde zum Einschrauben des Sensors und mit einem in einer Öffnung positionierten O-Ring versehen ist. Ist ein Sensor in den Hygienic Socket eingeschraubt, dichtet der O-Ring spaltfrei gegen den Prozess ab. Die visuelle Überprüfung und der Austausch erfordern nur wenige Sekunden. Eine zweite Dichtung zwischen Armatur und Stutzen entfällt. Ein in den Stahlmantel geschobenes Modul hält den O-Ring fest, sodass er beim Herausziehen des Moduls leicht visuell überprüft und gegebenenfalls ausgetauscht werden kann. Ein Vorteil gegenüber den heute weit verbreiteten 25-mm-Stutzen ist, dass sich der Stahlmantel mit einer nahezu beliebigen Einbautiefe in eine dafür vorgesehene Bohrung in der Behälterwand einschweißen lässt. Dadurch taucht der Sensor in die gewünschte Position innerhalb des Tanks. Der Platzbedarf auf dem Behälter oder dem Rohr verringert sich gegenüber einer Flanscharmatur oder einem 25-mm-Stutzen mit eingebauter Armatur dadurch, dass zum Entfernen und Einbau der Armatur keine große Überwurfmutter gedreht werden muss. Daher kann der Hygienic Socket an kleineren Behältern oder Leitungen angebaut werden als herkömmliche Modelle. Abgesehen vom Durchmesser des Stutzens begrenzt nur die Länge des Sensors, der in den Hohlraum hineinragt, die minimale Größe des Rohrs oder Tanks.
