CH682596A5 - Vorrichtung zum Entnehmen einer Flüssigkeitsprobe aus einem geschlossenen Behälter. - Google Patents

Description

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Beschreibung

Technisches Gebiet

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Entnehmen einer Flüssigkeitsprobe aus einem geschlossenen, vorzugsweise unter Unterdruck stehenden Behälter.

Stand der Technik

Im Zuge des fortschreitenden Umweltbewusst-seins und der Inkraftsetzung entsprechender Gesetze und Verordnungen wird es immer wichtiger, dass Flüssigkeiten mit schädlichen oder sogar giftigen Dämpfen in verschliessbaren Behältern aufbewahrt werden und z.B. in ihrer Zusammensetzung oder Verschmutzung geprüft werden können. Zwecks Überprüfung des Zustandes der Flüssigkeit sind in regelmässigen Abständen Proben zu entnehmen, die im Labor untersucht werden müssen. Das Entnehmen der Probe sollte dabei ohne Öffnen des Behälters möglich sein. Steht der Behälter unter Überdruck, so kann ohne Probleme eine Probe durch Öffnen eines geeignet angebrachten Ventils entnommen werden. Befindet sich der Behälter dagegen unter starkem Unterdruck, so versagt diese einfache Methode. Überhaupt ist es dann auch nicht mehr möglich, eine Probe durch Absaugen mittels eines in die Flüssigkeit hängenden Schlauchs zu entnehmen.

Darstellung der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art anzugeben, die unabhängig vom herrschenden Innendruck im Behälter eine Flüssigkeitsprobe entnehmen kann. Die Vorrichtung sollte sich insbesondere auch für Anwendungen mit erhöhten Reinheitsanforderungen eignen.

Eine Vorrichtung der genannten Art zeichnet sich gemäss der Erfindung aus durch ein Rohr, das in den mit Flüssigkeit zu füllenden Teil des Behälters hineinragt, und einen im Rohr geführten, zwischen einer Probenaufnahme- und einer Probenabgabeposition hin und her bewegbaren Hohlkolben.

Der Hohlkolben weist vorzugsweise zwei, in axialer Richtung beabstandete und mit einem Stützelement verbundene Begrenzungswände (Decke resp. Boden des Kolbens) auf. Der zwischen diesen axial begrenzenden Wänden liegende Hohlraum ist gegenüber einem verbleibenden Rohrinnenraum dicht verschlossen. Die Begrenzungswände sind somit an den Rohrinnenquerschnitt angepasst und sorgen für eine gute Führung des Hohlkolbens. Das Stützelement ist mit Vorteil so ausgebildet, dass der Hohlraum in radialer Richtung zumindest teilweise durch die Rohrinnenwand begrenzt ist. Das heisst, das Stützelement kann Stab- oder rohrförmig, ebenso aber segmentweise zylindermantelförmig sein. Dies hat den Vorteil, dass es zum Auffüllen des Hohlraums resp. zum Entnehmen einer Probe aus dem Hohlraum genügt, wenn im Rohr an geeigneter Stelle ein Durchbruch oder eine sonstige Öffnung angebracht ist. Der Hohlkolben selbst braucht also nicht mit einem separaten Verschliessmechanismus ausgestattet zu sein, um Druckunterschiede beim Auffüllen und Entleeren der Flüssigkeitsprobe bewältigen zu können.

Gemäss der Erfindung ist deshalb im Rohr bei der Probenaufnahme- und Probenabgabeposition (des Hohlkolbens) je mindestens eine Öffnung, vorzugsweise zwei oder mehr Öffnungen, vorgesehen, durch die die Flüssigkeit in den Hohlkolben hineinströmen bzw. aus diesem abfliessen kann.

Zum Hin- und Herbewegen des Hohlkolbens eignet sich insbesondere ein Seilzugmechanismus. Ein solcher ist nicht nur sehr kompakt, und zwar auch bei grossen Transportwegen (des Kolbens), sondern kann auch erhöhten Reinheitsanforderungen problemlos genügen, da keine Schmier- oder Hydrauliköle vorhanden sind, die die zu prüfende Flüssigkeit verschmutzen könnten.

Vorzugsweise hat der Seilzugmechanismus eine an einem ausserhalb des Behälters liegenden Ende des Rohrs angeordnete Spindel zum Aufwickeln von am Hohlkolben befestigten Zugseilen und eine an einem innerhalb des Behälters liegenden Ende des Rohr angeordnete Umlenkrolle. Mit einem am Hohlkolben befestigten und über die Umlenkrolle geführten ersten Zugseil wird der Hohlkolben von der Probenabgabe- zur Probenaufnahmeposition bewegt. Ein zweites Zugseil, das vom Hohlkolben direkt zur Spindel geführt ist, dient zum Ziehen des Hohlkolbens in entgegengesetzter Richtung. Die Spindel liegt vorzugsweise quer zur Achse des Rohrs. Die mindestens zwei Zugseile sind gegenläufig auf die Spindel aufgewickelt, so dass stets eines der Seile abgewickelt und das andere aufgewickelt wird. Auf diese Weise ergibt sich ein sehr einfacher und robuster Antriebsmechanismus für den Hohlkolben. Die Spindel kann von Hand oder maschinell gedreht werden. Ein insbesondere in Kombination mit dem Seilzugmechanismus geeigneter Hohlkolben zeichnet sich durch ein rohrförmi-ges Stützelement und entsprechend durchbrochene Begrenzungswände aus, so dass ein mit dem Hohlraum des Hohikolbens nicht in Verbindung stehender Durchgang in axialer Richtung gebildet wird. Durch diesen Durchgang kann ein Zugseil des Seilzugmechanismus geführt sein. Es kann auch Flüssigkeit, die beim Bewegen des Hohlkolbens verdrängt wird, durch diesen Durchgang abfliessen.

Bei der Probenaufnahmeposition des Hohlkolbens sind am Rohr mindestens eine erste, in den obersten Bereich und mindestens eine zweite, in den unteren Bereich des Hohlraums mündende Öffnung vorgesehen. Über die in den obersten Bereich mündende erste Öffnung kann das Gas, das während des Füllens des Hohlkolbens mit der Flüssigkeit verdrängt wird, ausströmen. Wenn die erste Öffnung genügend nahe an der oberen Begrenzungswand mündet, dann kann der Hohlraum ganz mit Flüssigkeit aufgefüllt werden, ohne dass im obersten Bereich eine Gasblase zurückbleibt.

Bei der Probenabgabeposition sind am Rohr mindestens eine verschüessbare dritte Öffnung, die in den oberen Bereich des Hohlraums mündet, und mindestens eine verschüessbare vierte Öffnung, die

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in den unteren Bereich des Hohlraums mündet. Über die dritte Öffnung kann der Druckausgleich gemacht werden, so dass die Flüssigkeitsprobe über die vierte Öffnung nach aussen abfliessen kann. Wenn z.B. im Flüssigkeitsbehälter ein Unterdruck besteht, dann wird dieser beim Entnehmen der Flüssigkeit aus dem Hohlraum zunächst über die dritte Öffnung ausgeglichen, bevor die Flüssigkeitsprobe entnommen wird.

Die in den unteren Bereich des Hohlraums mündende vierte Öffnung ist vorzugsweise über eine Leitung druckdicht mit einem Zwischenspeicherge-fäss verbunden. Dieses Zwischenspeichergefäss ist druckfest ausgeführt und erhöht damit die Sicherheit beim Probenentnahmevorgang.

Die Gefahr, dass über die Entnahmevorrichtung wegen unsachgemässer Manipulationen Gas in den verschlossenen Behälter eindringt resp. aus diesem austritt, ist beträchtlich reduziert.

Das Zwischenspeichergefäss hat mit Vorteil einen separaten, verschliessbaren Spüleingang und einen unten angeordneten Abfluss. Über den Spüleingang kann eine Reinigungsflüssigkeit zum Säubern des Zwischenspeichergefässes eingespritzt werden. Zum Entnehmen einer Probe wird unter den Abfluss ein Transportgefäss gestellt. In diesem Gefäss kann die Flüssigkeitsprobe ins Labor gebracht werden.

Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform ist deshalb unter dem Abfluss eine Halterung zum Fixieren eines entfernbaren Proben- resp. Transport-gefässes vorgesehen. Mit der Halterung kann das Probengefäss z.B. festgeklemmt werden.

Das Rohr kann im Querschnitt rechteckig, quadratisch, oval oder kreisförmig sein. Besonders bevorzugt ist ein zylindrisches Rohr. Die Vorrichtung ist mit Vorteil so im Behälter angeordnet, dass das Rohr von oben in den mit Flüssigkeit zu füllenden Bereich des Behälters ragt.

Die erfindungsgemässe Vorrichtung wird vorzugsweise in einem Behälter oder Tank mit verschliess-barem Deckel eingebaut. Der Behälter ist evakuierbar und zum Aufnehmen einer Flüssigkeit geeignet.

Aus der nachfolgenden Beschreibung sowie aus den abhängigen Patentansprüchen ergeben sich weitere vorteilhafte Merkmalskombinationen.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Nachfolgend soll die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen und im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert werden. Es zeigen:

Fig. 1 Eine schematische Darstellung eines mit einer erfindungsgemässen Probenentnahmevorrichtung ausgerüsteten Behälters;

Fig. 2 eine Probenentnahmevorrichtung im Längsschnitt; und

Fig. 3 ein Zwischenspeichergefäss.

Grundsätzlich sind in den Figuren gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen.

Wege zur Ausführung der Erfindung

Fig. 1 zeigt schematisch einen Behälter 1 mit einer Probenentnahmevorrichtung 7. Der Behälter 1 ist mit einem Deckel 2 verschlossen resp. ver-schliessbar. Über eine Zuleitung 4, die irgendwo in den Behälter 1 mündet, wird eine Flüssigkeit 3 zugeführt. Am Boden des Behälters 1 ist z.B. ein Ablauf 5 vorgesehen, der mit einem Verschluss 6 geöffnet und geschlossen werden kann. Der Füllstand des Behälters 1 ist variabel. Allerdings ist der minimal zulässige Flüssigkeitsspiegel 13 im voraus festgelegt.

Es gilt nun, die Flüssigkeit 3 bzgl. ihrer Verschmutzung oder Reinheit zu überwachen, um gegebenenfalls z.B. ein Entleeren des Behälters einzuleiten. Um nun unabhängig vom im Behälter herrschenden Druck eine Fiüssigkeitsprobe entnehmen zu können, ist die erfindungsgemässe Probenentnahmevorrichtung 7 eingebaut. Sie ist im vorliegenden Beispiel am Deckel 2 installiert und umfasst ein langes Rohr 8, das von aussen durch den Deckel 2 hindurch in den Behälter, und zwar bis in den mit Flüssigkeit 3 gefüllten Teil des Behälters 1, ragt. In diesem Rohr 8 ist ein Hohlkolben 10 untergebracht. Er lässt sich mit einem Antrieb 9 von einem Rohrende zum anderen bewegen. Am unteren, in die Flüssigkeit 3 eingetauchten Ende des Rohrs 8 ist der Hohlkolben 10 in der Probenaufnahmeposition 11. Das heisst, er wird mit einer Flüssigkeitsprobe gefüllt. Mit Hilfe des Antriebs 9 wird der Hohlkolben sodann in eine Probenabgabeposition 12 hochgezogen. Diese Probenabgabeposition 12 befindet sich vorzugsweise an einem ausserhalb des Behälters 1 liegenden Ende des Rohrs 8. Zum Entleeren des Hohlkolbens 10 sind am Rohr 8 an geeigneter Stelle ein Lufteiniass 19 und eine Abflussleitung 20 angebracht.

Fig. 2 zeigt die Vorrichtung im Detail. Ein wichtiger Bestandteil ist wie erwähnt das Rohr 8. Seine Länge ist durch die konkrete Anwendung vorgegeben (Tiefe des Behälters 1). Seine Wandstärke s ist so bemessen, dass das Rohr angesichts seiner Länge und der Rührleistung eines (in der Fig. 1 nicht gezeigten, im Behälter 1 untergebrachten) Rührwerks genügend Stabilität besitzt. Für ein Rohr 8 mit zylindrischem Querschnitt genügt eine Wandstärke von wenigen, z.B. 2, mm. Der Rohrdurchmesser kann dann beispielsweise 5-6 cm betragen.

Das Rohr weist an geeigneter Stelle einen Flanschring 34 auf, mit welchem die ganze Probenentnahmevorrichtung an einem entsprechenden Stutzen des Behälters vakuumdicht (resp. druckdicht) fixiert werden kann.

Im Rohr 8 ist, wie bereits erwähnt, der Hohlkolben 10 in axialer Richtung verschiebbar geführt. Er umfasst eine erste und eine zweite axiale Begrenzungswand 14 resp. 15, die durch ein Stützelement 16 starr miteinander verbunden sind. Die Begrenzungswände 14 und 15 schliessen jeweils dicht an die Rohrinnenwand an. Dadurch entsteht ein Hohlraum 17, der gegenüber dem verbleibenden Innenraum des Rohrs 8 abgetrennt ist.

Gemäss einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist das Stützelement 16 selbst rohrförmig

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ausgebildet und bzgl. der Achse des Rohrs 8 zentriert.

Die Begrenzungswände 14 und 15 sind mit geeigneten, auf das rohrförmige Stützelement ausgerichteten Bohrungen ausgestattet, so dass ein axialer Durchgang 18 durch den Hohlkolben entsteht.

Der erfindungsgemässe Hohlkolben ist somit hanteiförmig. Ein für die Aufnahme einer Flüssigkeitsprobe vorgesehener Hohlraum 17 wird somit in radialer Richtung nach aussen durch das Rohr 8, in axialer Richtung durch die Begrenzungswände 14 und 15 und gegen Achsenmitte (Durchgang 18) durch das Stützelement 16 begrenzt. Der Hohlraum 17 hat also die Form eines dicken Zylindermantels.

Da der Hohlkolben durch die Begrenzungswände 14 und 15 im Rohr geführt wird, ist es vorteilhaft, wenn seine Länge grösser als seine Querabmessung ist. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel hat der Hohlraum beispielsweise eine Länge von ca. 10 cm.

In Fig. 2 ist der Hohlkolben in Probenabgabeposition eingezeichnet. Wie bereits in der Fig. 1 angedeutet, hat das Rohr 8 an dieser Stelle einen Luft-einlass 19 und eine Abflussleitung 20. Der Luftein-lass 19 ist mit einem (z.B. von Hand bedienbaren) Ventil 61 verschliessbar. Er mündet in den obersten Bereich des Hohlraums 17 (also gerade unter der Begrenzungswand 15) des in Probenabgabeposition befindlichen Hohlkolbens. Über ihn kann entweder ein Druckausgleich beim Entnehmen der Flüssigkeitsprobe aus dem Hohlkolben oder ein Reinigen des Hohlraums 17 durch Einspritzen von Reinigungsflüssigkeit vorgenommen werden. Die Abflussleitung 20 mündet vorzugsweise in den untersten Bereich des Hohlraums 17 (also gerade oberhalb der Begrenzungswand 14).

Wenn zudem der Übergang zwischen Begrenzungswand 14 und Stützelement 16 konisch sich verengend ausgebildet ist, dann kann die gesamte Probenflüssigkeit abgeführt werden, ohne dass ein Bodensatz zurückbleiben müsste.

Um nun den Hohlkolben abzusenken und in die Probenaufnahmeposition am anderen Ende des Rohrs 8 zu bringen, ist gemäss einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ein Seilzugmechanismus vorgesehen. Eine besonders vorteilhafte Variante eines solchen Antriebs ist in Fig. 2 schematisch angedeutet. Er weist im Prinzip eine Spindel 23 auf, auf die zwei Seile 21 und 22 mit jeweils einem Ende aufgewickelt sind. Zu diesem Zweck weist die Spindel 23 einen Gewindeabschnitt 24 auf, der durch geeignet ausgebildete (z.B. konisch geschnittene) Scheiben 62.1 und 62.2 (in axialer Richtung) abgegrenzt ist. Das eine Seil 22 ist am oberen Ende des Hohlkolbens, d.h. an der Begrenzungswand 15, befestigt. Es ist unmittelbar auf die Spindel, d.h. den Gewindeabschnitt 24, geführt. Dieses Seil 22 zieht den Hohlkolben aus dem Behälter 1 heraus in die Probenabgabeposition. Somit ist es vollständig auf eine Seite des Gewindeabschnitts 24 aufgewickelt, wenn sich der Hohlkolben in der Entleerungsposition befindet (Fig. 2). Das zweite Seil 21 ist am unteren Ende, d.h. an der Begrenzungswand 14 des Hohlkolbens, befestigt. Es ist über eine Umlenkrolle 36, die am eingetauchten Ende des Rohrs 8 auf einer Achse 37 gelagert ist, geführt. Das Seil 21 ist auf den Gewindeabschnitt 24 aufgewickelt, und zwar im gegenläufigen Sinn zum Seil 22. In der Probenabgabeposition (gemäss Fig. 2) ist das Seil 21, das den Hohlkolben in die Probenaufnahmeposition zieht, (vollständig) abgewickelt.

Die Spindel 23 ist z.B. mit einer Kurbel 25 von Hand drehbar. Sie befindet sich ferner in einem vakuumdichten Gehäuse mit einem Gehäusedeckel 28, einem Gehäuseboden 29 und einem Übergangsrohr 26. Der Gehäusedeckel 28 ist vorzugsweise auf einen Spindellagerungsrahmen 27 aufschraubbar und zwecks Montage oder Reparatur entfernbar. Der Spindellagerungsrahmen 27 ist der Teil des Gehäuses, der die Spindel 23 drehbar festhält. Er ist auf das Übergangsrohr 26 ebenfalls dicht aufgesetzt. Der Gehäuseboden 29 weist eine Öffnung 30 auf, durch die die Seile 21 und 22 herausgeführt sind.

Das Rohr 8 ist mit einem an seinem oberen Ende angebrachten Flanschring 31 an den Gehäuseboden 29 angeflanscht. Am Ende des Rohrs 8 ist ein Rohreinsatzstück 32 eingebaut. In ihm sind vorzugsweise zwei Führungskanäle 33.1 und 33.2 für die beiden Seile 22 resp. 21 vorgesehen. Die Führungskanäle 33.1 und 33.2 münden in die Öffnung 30 des Gehäusebodens 29.

Das Rohreinsatzstück 32 bietet einen oberen Anschlag für den Hohlkolben in der Probenabgabeposition. Ebenso bietet es Führungen für die Seile 21, 22.

Der Führungskanal 33.2 fluchtet mit dem Durchgang 18. Das Seil 21 ist durch den Durchgang 18 und den Führungskanal 33.2 hindurch geführt.

Wenn nun die Kurbel 25 (im vorliegenden Beispiel im Uhrzeigersinn) gedreht wird, dann wickelt sich das Seil 22 ab, während das Seil 21 gleichzeitig aufgewickelt wird. Durch das Aufwickeln zieht letzteres den Hohlkolben nach unten in die Probenaufnahmeposition. Damit immer gleichviel Seillänge abgewickelt wie aufgewickelt wird, ist es vorteilhaft, ein dünnes Seil zu verwenden, das nur einlagig auf den entsprechenden Spindeiabschnitt aufgewickelt wird. Auf diese Weise kann dafür gesorgt werden, dass die Seile stets straff gespannt sind. Allerdings ist dies nicht zwingend, solange nur der Hohlkolben in seinen Endpositionen gut fixiert werden kann.

Es versteht sich, dass vor dem Absenken des Hohlkolbens die Luftzuführung 19 und die Abflussleitung 20 verschlossen werden müssen. Sobald nämlich der Hohlkolben aus der Probenabgabeposition wegbewegt worden ist, kann sich der im Behälter 1 (Fig. 1) herrschende Unterdruck bis zum Luft-einlass 19 und zur Abflussleitung 20 ausdehnen. Dies ist bedingt durch den axialen Durchgang 18. Aus demselben Grund muss das Gehäuse des Seilzugantriebs nach aussen vakuumdicht sein.

Sobald der Hohlkolben in den Bereich der Öffnungen 35.1 bis 35.4 kommt, welche sich am eingetauchten Ende des Rohrs 8 befinden, beginnt er sich zu füllen. Es ist zu beachten, dass dafür keine Ventile oder Verschlüsse zu betätigen sind. Es genügt, wenn das Rohr 8 hinreichend tief in die Flüssigkeit 3 eintaucht. So sollten z.B. die oberen Öff5

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nungen 35.1, 35.2 um mindestens eine Hohlkolbenlänge (z.B. 10 cm) unter dem minimalen Füllstand des Behälters liegen. Andernfalls kann beim Hochziehen aus der Probenaufnahmeposition in unerwünschter Weise ein Teil der eingeströmten Flüssigkeit durch die oberen Öffnungen 35.1 und 35.2 wieder entweichen. Als unteres Anschlagelement kann die Umlenkrolle 36 dienen. Selbstverständlich kann auch eine separate Anschlagnase oder ein sonstiges Rohreinsatzstück als Endanschlag dienen.

Durch Drehen der Kurbel 25 im Gegenuhrzeigersinn wird im vorliegenden Beispiel die Flüssigkeitsprobe aus dem Behälter heraus nach oben gehoben. Der druckdichte Formschluss zwischen Begrenzungswand 14 und Rohr 8 verhindert ein Abfliessen der Flüssigkeitsprobe aus dem Hohlraum 17.

Oben angekommen wird das Ventil 61 langsam geöffnet und damit der Druckausgleich hergestellt. Dann wird ein Verschlusshahn 38 der Leitung 20 geöffnet, so dass die Flüssigkeitsprobe vollständig in ein Probengefäss 60 abfliessen kann. Das Pro-bengefäss 60 wird mit einer geeigneten Halterung unter einer Anschlagplatte 39 festgehalten. Die Anschlagplatte 39 fixiert das zweite Ende der Abflussleitung 20 sowie ein (vorzugsweise verschliessba-res) Spülrohr 40. Über das Spülrohr 40 kann auch die durch die Probenflüssigkeit aus dem Probengefäss 60 verdrängte Luft austreten.

Wenn der Hohlkolben leer ist, was sich z.B. bei der Verwendung eines durchsichtigen Probengefäs-ses 60 ohne weiteres von Auge feststellen lässt, dann werden das Ventil 61 und der Verschlusshahn 38 wieder geschlossen. Die Vorrichtung ist bereit zum Entnehmen einer weiteren Flüssigkeitsprobe.

Die Halterung zum Fixieren des Probengefässes 60 umfasst z.B. ein Tablett 41, auf welches das Probengefäss 60 gestellt wird, sowie einen Festklemmechanismus. Das Tablett 41 ist zu diesem Zweck auf einer Führungsstange 42 verschiebbar gelagert. Eine Feder 45 presst das Tablett nach oben, damit das Probengefäss 60 zwischen Tablett 41 und Anschlagplatte 39 festgeklemmt wird. Am oberen Ende der Führungsstange 45 resp. an der Anschlagplatte 39 ist ein Hebel 44 drehbar befestigt. Eine Schubstange 43 verbindet den Hebel 44 mit dem Tablett 41 derart, dass durch Betätigen des Hebels 43 das Tablett 41 gegen die Federkraft nach unten gedrückt werden kann (Öffnen des Klemmechanismus).

Das Entnehmen der Flüssigkeitsprobe aus dem Hohlkolben kann auch auf andere Weise, d.h. mit vorrichtungsmässig anders ausgebildeten Elementen, durchgeführt werden. Eine bevorzugte Alternative ist in Fig. 3 dargestellt. In der Abflussleitung 20 ist ein Ventil 46 mit einem von Hand betätigbaren Ventilhebel 47 vorgesehen. Dieses Ventil 46 hat im Prinzip die gleiche Funktion wie der Verschlusshahn 38. Im vorliegenden Fall ergiesst sich die Flüssigkeitsprobe aus dem Hohlkolben nicht unmittelbar in das Probengefäss 60, sondern zunächst in ein Zwischenspeichergefäss 63. Dieses wird z.B. aus einer Deckelplatte 48, einer Bodenplatte 49 und einem dazwischen eingespannten, gedichteten

Rohrstück 50 gebildet. Die Elemente werden z.B mit geeigneten Befestigungsschrauben 51.1, 51.2 zusammengehalten (Rohrstück 50 eingeklemmt zwischen Boden- und Deckelplatte 49 resp. 48).

Der Zwischenbehälter kann über eine Leitung 54 und ein in dieser vorgesehenes Ventil 55 (mit Ventilhebel 56) belüftet oder ausgespült werden. Die Leitungen 20 und 54 münden von oben, d.h. durch die Deckelplatte 48 hindurch, in den Innenraum des Zwischenspeicherbehälters 63. Zum Entleeren des Zwischenspeicherbehälters 63 ist vorzugsweise ein Nadelventil 52 vorgesehen. Es ragt mit seiner Achse ebenfalls nach oben durch die Deckelplatte 48 hindurch herauf und verschliesst im Bedarfsfall einen in der Bodenplatte 49 vorgesehenen Ausguss 53.

Das Probengefäss 60 wird wiederum mit einer geeignet ausgebildeten Halterung (angedeutet durch Tablett 57, Feder 58 und Führungsstange 59) unter dem Ausguss 53 festgehalten.

Das Zwischenspeichergefäss 63 bringt eine Erhöhung der Sicherheit mit sich. Insbesondere, wenn es darum geht, Flüssigkeitsproben aus einem stark evakuierten (oder unter hohem Druck stehenden) Behälter 1 zu entnehmen, besteht nämlich die Gefahr, dass durch unvorsichtige Manipulation der Ventile an der Probenabgabeposition des Hohlkolbens Gas unkontrolliert in den Behälter 1 eindringen oder aus diesem austreten kann. Das in Fig. 3 gezeigte Zwischenspeichergefäss nimmt also eine Art Schleusenfunktion wahr.

Die Erfindung beschränkt sich natürlich nicht auf die konstruktionsmässigen Details des Ausführungsbeispiels. In verschiedener Hinsicht sind vorteilhafte Abwandlungen möglich.

So muss beispielsweise beim Hohlkolben das Stützelement 16 nicht zwingend axial angeordnet sein. Es kann ebensogut exzentrisch befestigt sein. Es braucht auch nicht mit einem Durchgang versehen zu sein. Wenn z.B. auf den bevorzugten Seilzugmechanismus verzichtet wird, dann kann auch der zentrale Durchgang 18 weggelassen werden.

Eine vorteilhafte Alternative zum Seilzugmechanismus gemäss Fig. 2 stellt ein Antrieb mit einer einseitig druckstarren Gliederkette dar. Eine solche Kette lässt sich nur auf eine Seite biegen und kann deshalb nicht nur zum Ziehen, sondern gleichzeitig auch zum Schieben des Hohlkolbens verwendet werden.

Als Antrieb kann des weiteren auch eine geschlossene Kette dienen, die am eingetauchten Ende des Rohrs und auf der Spindel mit je einem Ritzel geführt resp. angetrieben wird.

Die Verbindung der beiden Begrenzungswände 14 und 15 kann auch durch mehrere Stützelemente geschaffen werden. Als Stützelement kann auch ein an der Innenwand des Rohrs 8 anliegender Hohlzylinder dienen, der mit geeigneten Öffnungen zum Auffüllen resp. Entleeren des Hohlraums versehen ist.

Während ein im Querschnitt rundes Rohr 8 im Prinzip die beste Stabilität bietet, kann ein andersartiger Querschnitt durchaus vorteilhaft sein, wenn es darum geht, unkontrollierte axiale Drehungen des Hohlkolbens (die z.B. zu Undichtigkeiten führen

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können) zu vermeiden. In diesem Sinn wäre z.B. ein leicht eliptischer oder rechteckiger Querschnitt vorteilhaft.

Der Seilzugmechanismus wie auch die erwähnten Kettenantriebe haben den Vorteil, dass sie ohne Probleme an die verschiedensten Eintauchtiefen angepasst werden können. Bei geringer Eintauchtiefe kann der Hohlkolben aber durchaus z.B. mit einer an ihm geeignet befestigten Stange hin und her geschoben werden. Geringe Eintauchtiefen sind z.B. dann gegeben, wenn das Rohr 8 nicht von oben, sondern von unten (z.B. durch den Boden des Behälters 1 hindurch) in den mit Flüssigkeit zu füllenden Teil des Behälters 1 ragt. Die Probenentnahmeposition befindet sich dann in vertikaler Richtung unter dem Behälter resp. der Probenabgabeposition.

Im übrigen ist klar, dass sich die erfindungsgemässe Vorrichtung durchaus auch automatisieren lässt. Die Abflussleitung 20 ist dann z.B. direkt zu einem Analysegerät geführt, das die Flüssigkeitsprobe vollautomatisch untersucht. Der Antrieb und die verschiedenen Ventile der Vorrichtung werden dann mit Vorzug ebenfalls maschinell resp. computergesteuert betrieben.

Wenn der Behälter 1 zum Auffangen einer «Abfallflüssigkeit» dient, deren Verschmutzungsgrad zu überwachen ist, dann kann am Zwischenspeichergefäss 63 eine zusätzliche, mit einem Ventil versehene Abflussleitung vorgesehen sein, die in den Behälter 1 zurückführt. Zum Spülen des Zwischen-speichergefässes wird dann über das Spülrohr 40 eine Spülflüssigkeit eingespritzt, die über die erwähnte Abflussleitung unmittelbar in den Behälter 1 geleitet wird.

In ähnlicher Weise kann über den Lufteinlass 19 der in Probenabgabeposition gehaltene Hohlkolben gereinigt werden, wobei die schmutzige Reinigungsflüssigkeit über das Zwischenspeichergefäss und die genannte Leitung in den Speichertank (1) fliesst.

Zusammenfassend kann festgehalten werden, dass durch die Erfindung eine Probenentnahmevorrichtung geschaffen worden ist, die unabhängig vom herrschenden Innendruck eine Flüssigkeitsprobe aus einem Behälter entnehmen kann und daher für eine Vielzahl von Anwendungen geeignet ist. Mit ihr lassen sich chemische Produktionslinien ebenso wie biologische Prozesse zuverlässig und umweltsicher überwachen.

Claims (1)

1. Patentansprüche

   1. Vorrichtung zum Entnehmen einer Flüssigkeitsprobe aus einem geschlossenen Behälter (1), gekennzeichnet durch a) ein Rohr (8), das in den mit Flüssigkeit (3) zu füllenden Teil des Behälters (1) hineinragt und b) einen im Rohr (8) geführten, zwischen einer Probenaufnahme- und einer Probenabgabeposition (11 bzw. 12) hin- und herbewegbaren Hohlkolben (10).

   2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlkolben (10) zwei in axialer Richtung beabstandete und mit einem Stützelement (16) verbundene Begrenzungswände (14, 15) hat, die einen zwischen den Begrenzungswänden (14, 15) liegenden Hohlraum (17) in axialer Richtung gegenüber einem verbleibenden Innenraum des Rohrs (8) dicht verschliessen.

   3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Stützelement (16) so ausgebildet ist, dass der Hohlraum (17) in radialer Richtung zumindest teilweise durch das Rohr (8) begrenzt ist.

   4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass am Rohr (8) bei der Probenaufnahme- (11 ) und der Probenabgabepositi-on (12) des Hohlkolbens (10) je mindestens eine Öffnung (19, 20; 35.1-35.4) vorgesehen ist, durch die die Flüssigkeit (3) in den Hohlkolben (10) hineinströmen bzw. aus diesem abfliessen kann.

   5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, dass zum Bewegen des Hohlkolbens (10) ein Seilzugmechanismus vorgesehen ist.

   6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Seilzugmechanismus eine an einem ausserhalb des Behälters (1) liegenden Ende des Rohrs (8) angeordnete Spindel (23) zum Aufwickeln von am Hohlkolben (10) befestigten Seilen (21, 22) und eine an einem innerhalb des Behälters (1) liegenden Ende des Rohrs (8) angeordnete Umlenkrolle (36) aufweist, wobei mit einem über die Umlenkrolle (36) geführten ersten Seil (21) der Hohlkolben (10) von der Probenabgabe- (12) zur Probenaufnahmeposition (11) und mit einem zweiten Seil (22) von der Probenaufnahme- (11) zur Probenabgabeposition (12) bewegt wird.

   7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Spindel (23) quer zur Achse des Rohrs (8) liegt, und dass die mindestens zwei Seile (21, 22) gegenläufig auf die Spindel (23) gewickelt sind, so dass stets eines der Seile (21) abgewickelt und das andere (22) aufgewickelt wird.

   8. Vorrichtung nach einem Ansprüche 2-7, dadurch gekennzeichnet, dass das Stützelement (16) rohrförmig ist, so dass der Hohlkolben (10) einen mit dem Hohlraum (17) nicht in Verbindung stehenden Durchgang (18) in axialer Richtung aufweist, durch den insbesondere ein Seil (21) des Seilzugmechanismus geführt ist.

   9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Probenaufnahmeposition (11) am Rohr (8) mindestens eine erste (35.1, 35.2) in den obersten Bereich und mindestens eine zweite (35,3, 35.4) in den unteren Bereich des Hohlraums (17) des in Probenaufnahmeposition (11) befindlichen Hohlkolbens (10) mündende Öffnung vorgesehen ist.

   10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4-9, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Probenabgabeposition (12) am Rohr (8) mindestens eine verschüessbare dritte Öffnung (19) für den Druckausgleich im Hohlkolben bei der Probenabgabe vorgesehen ist, die in den oberen Bereich des Hohlraums (17) mündet, und mindestens eine verschüessbare vierte Öffnung (20) für die Probenabgabe vorgesehen ist, die zu unterst in den Hohlraum (17) mündet.

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   11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine vierte Öffnung über eine Abflussleitung (20) druckdicht mit einem Zwischenspeichergefäss (63) in Verbindung steht.

   12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Zwischenspeichergefäss einen separaten, verschliessbaren (55, 56) Spüleingang (54) und einen unten angeordneten Auslass (53) aufweist.

   13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass eine Halterung (41, 45, 42, 43, 44; 57, 58, 59) zum Fixieren eines entfernbaren Probengefässes (60) unter dem Auslass (53) des Zwischenspeichergefässes (63) angebracht ist.

   14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-13, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohr (8) zylindrisch ist und von oben in den mit Flüssigkeit zu füllenden Bereich des Behälters (1) ragt.

   15. Behälter (1), der durch einen Deckel (2) ver-schliessbar ist und der evakuierbar ist, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung zum Entnehmen einer Probe gemäss einem der Ansprüche 1-14.

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