DE10107648C1 - Sampling device extracting liquid sample from closed system has switching cylinder enclosing sleeve provided with axially sliding piston - Google Patents
Sampling device extracting liquid sample from closed system has switching cylinder enclosing sleeve provided with axially sliding pistonInfo
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Probenehmer zur Entnahme von flüssigen Proben aus geschlossenen Systemen, insbesondere aus Behältern. The present invention relates to a sampler for taking liquid Samples from closed systems, especially from containers.
Aus der DE-OS 14 98 961 ist eine Vorrichtung zur Entnahme einer Flüssigkeit aus einem Behälter bekannt. Dabei ist in den Behälter eine Pipette eingeführt, die über ein Ventil mit einer Kolbenpumpe strömungsmäßig verbunden ist. Wenn die Kolbenpumpe Unterdruck erzeugt, füllt sich die Pipette. Die aus dem Behälter herausziehbare, gefüllte Pipette ist in ihrer Stellung oberhalb eines Entnahmetrichters teilweise entleerbar, während der Rest der in der Pipette enthaltenen Flüssigkeit nach Änderung der Ventilstellung in einen Abflußtrichter ausläuft.DE-OS 14 98 961 describes a device for removing a liquid from a Container known. A pipette is inserted into the container, which also has a valve a piston pump is connected in terms of flow. If the piston pump negative pressure generated, the pipette fills up. The filled pipette, which can be pulled out of the container, is in their position above a discharge funnel can be partially emptied, while the rest the liquid contained in the pipette after changing the valve position to one Drain funnel leaks.
Der Probenehmer für Flüssigkeiten nach der EP 101 601 A1 besteht aus einem Metallkörper, in dem ein Rotor drehbar angeordnet ist. Der Probenehmer mit allen seinen Teilen ist außerhalb des Apparates angeordnet, aus dem die Probe entnommen werden soll. Im Metallkörper befindet sich ein den Rotor durchdringendes Rohr, in dem ein Tauchkolben verschiebbar angeordnet ist, wobei das Rohr mit dem Apparat strömungsmäßig verbunden ist. Wird der Tauchkolben zurückgezogen, so saugt er aus dem Apparat eine Menge Flüssigkeit in das Rohr, wobei der Bereich des Rohres innerhalb des Rotors eine definierte Flüssigkeitsmenge darstellt. Durch Drehung des Rotors um 90° wird diese Flüssigkeit mit Hilfe eines weiteren Tauchkolbens aus einer Auslaßöffnung im Metallkörper ausgestoßen.The sampler for liquids according to EP 101 601 A1 consists of a Metal body in which a rotor is rotatably arranged. The sampler with all of his Divide is located outside the apparatus from which the sample is taken should. In the metal body is a tube penetrating the rotor, in which a Plunger is slidably disposed, the tube with the apparatus is connected in terms of flow. If the plunger is pulled back, it sucks the device a lot of liquid into the tube, the area of the tube represents a defined amount of liquid within the rotor. By rotating the This liquid is turned from a rotor by means of another plunger Outlet opening in the metal body ejected.
Die Vorrichtung zur Probenahme von Flüssigkeiten aus geschlossenen Rohrleitungen nach der US 4 527 436 besteht aus einem Zentralrohr, welches strömungsmäßig mit einem in der Rohrleitung endenden Tauchrohr, einem Zylinder mit darin beweglichem Kolben und einem in einem Sammelbehälter endenden Ablaufrohr verbunden ist. Dabei befinden sich im Tauchrohr und im Ablaufrohr je ein automatisch betätigbares Ventil, während der Kolben im Zylinder durch einen Stellzylinder gehoben und gesenkt werden kann, wobei die beiden Ventile und der Stellzylinder durch eine Taktungsuhr betätigbar sind.The device for sampling liquids from closed pipelines according to US Pat. No. 4,527,436 consists of a central tube which flows with an immersion tube ending in the pipeline, a cylinder with a movable one Piston and a drain pipe ending in a collecting container is connected. there there is an automatically operated valve in the immersion pipe and in the drain pipe, while the piston in the cylinder is raised and lowered by an actuating cylinder can, the two valves and the actuating cylinder actuated by a clock are.
Aus der US 5 437 202 ist eine Einrichtung zur Entnahme eines genauen Volumens einer Flüssigkeit aus einem geschlossenen Behälter bekannt. Dabei weist die Einrichtung ihrem unteren Ende einen Koppler auf, welcher mit einem Gegenstück am oberen Ende des Behälters dichtschließend zusammenwirkt, wobei der Behälter zentrisch von einem Saugrohr durchdrungen ist. Die Einrichtung besteht im wesentlichen aus einer Schwimmerkammer mit einem verschließbaren oberen Ende, das mit einem Luftkanal verbunden ist und einem unteren Ende, das mit einem Flüssigkeitskanal in Verbindung steht. In der Schwimmerkammer befindet sich ein Schwimmer, der mit einem Dichtring an ihrem oberen Ende dichtschließend zusammenwirkt, während eine in der Schwimmerkammer nahe ihrem unteren Ende angeordneten Sperreinrichtung verhindert, daß der Schwimmer das untere Ende der Schimmerkammer verschließt.From US 5 437 202 is a device for extracting an exact volume a liquid from a closed container known. The facility shows a coupler at its lower end, which has a counterpart at the upper end of the container cooperates tightly, the container being centered by one Suction pipe is penetrated. The facility consists essentially of a Float chamber with a lockable top end that has an air duct is connected and a lower end that communicates with a fluid channel stands. In the float chamber there is a float with a sealing ring cooperates closely at its upper end, while one in the Prevents the float chamber from being arranged near its lower end, that the float closes the lower end of the shimmer chamber.
Bei der Vorrichtung zur Entnahme von Flüssigkeitsproben aus Behältern oder Rohrleitungen nach der DE 24 41 844 A1 sind der Behälter bzw. die Rohrleitung jeweils von einer Entnahmeleitung und einer Rückführleitung durchdrungen, welche über ein Vierwegeventil strömungsmäßig miteinander verbunden sind. An das Vierwegeventil ist weiterhin eine Dosierpumpe angeschlossen, während der vierte Weg die Zapfleitung für die Flüssigkeitsprobe darstellt. Schließlich befindet sich in der Rückführleitung eine Umwälzpumpe.In the device for taking liquid samples from containers or Pipelines according to DE 24 41 844 A1 are the container or the pipeline, respectively penetrated by a sampling line and a return line, which via a Four-way valve are fluidly connected to each other. At the four-way valve is a metering pump is still connected, while the fourth way is the tap line for represents the liquid sample. Finally, there is one in the return line Circulation pump.
Das aus der DE 28 50 006 A1 bekannte Kegelschieberventil besteht aus einem Hauptgehäuse, in dem eine Steuerwelle mit jeweils einem Zylinderabschnitt kleineren bzw. größeren Durchmessers drehbar gelagert ist. Der Zylinderabschnitt mit dem größeren Durchmesser weist senkrecht zueinander verlaufende Querbohrungen auf, die mit in einem die Steuerwelle umgreifenden zylindrischen Liner angeordneten Ein- und Auslaußöffnungen strömungsmäßig verbindbar sind. Durch entsprechende Drehung der Steuerwelle kann ein Probevolumen entsprechend der Dimensionen der Querbohrungen abgemessen und aus dem Ventil ausgeschleust werden.The cone slide valve known from DE 28 50 006 A1 consists of a Main housing, in which a control shaft with a smaller cylinder section or larger diameter is rotatably mounted. The cylinder section with the Larger diameter has transverse bores that run perpendicular to one another with in and arranged in a cylindrical liner encompassing the control shaft Outlet openings can be connected in terms of flow. By turning the Control shaft can have a sample volume according to the dimensions of the cross holes measured and discharged from the valve.
Schließlich ist bei dem Probeentnahmehahn nach der DE 38 22 564 C1, welcher ein Absperrkugelhahn mit einer über einen Schaltstift betätigbaren Absperrkugel im Durchflußkanal ist, der Durchflußkanal der Absperrkugel als Sackbohrung ausgebildet, wobei die Öffnung der Sackbohrung mit dem Durchflußkanal des Probenahmehahnes fluchtet. Die an die Abgangsseite der Probeentnahmehahnes angesetzte Kappe weist mindestens eine Anschlußstelle für eine Probeflasche und mindestens eine Spülöffnung sowie ein Entlüftungsventil auf. Finally, in the sampling tap according to DE 38 22 564 C1, which one Shut-off ball valve with a shut-off ball in the Flow channel is formed, the flow channel of the shut-off ball as a blind hole, wherein the opening of the blind bore with the flow channel of the sampling valve flees. The cap attached to the outlet side of the sampling tap points at least one connection point for a sample bottle and at least one rinsing opening as well as a vent valve.
Es ist ferner bekannt, flüssige Proben aus einem geschlossenen Behälter dadurch zu entnehmen, daß an ein aus dem Behälter herausgeführtes Tauchrohr strömungsmäßig hintereinander ein erstes Absperrventil, eine Probenahmekammer, ein zweites Absperrventil und eine Pumpe zur Erzeugung von Unterdruck angeordnet sind. Weiterhin ist eine Einrichtung vorgesehen, mit der die Probe aus der Probenahmekammer in ein transportables Probegefäß überführt werden kann.It is also known to dispense liquid samples from a closed container remove that to an immersion tube led out of the container In terms of flow, a first shut-off valve, one Sampling chamber, a second shut-off valve and a pump for generation are arranged by negative pressure. Furthermore, a device is provided with the sample from the sampling chamber into a transportable sample container can be transferred.
Nachteilig ist bei der bekannten Probenahmevorrichtung, daß sie einerseits räumlich aufwendig und anderseits sicherheitstechnisch problematisch ist. Die verschiedenen Armaturen der Vorrichtung müssen in einer festgelegten Reihenfolge bedient werden; bei einer Fehlbedienung kann Produkt aus dem Behälter in die Umwelt austreten und diese schädigen.A disadvantage of the known sampling device is that on the one hand is spatially complex and on the other hand problematic in terms of security. The Different fixtures of the device must be set in one Order are served; in the event of incorrect operation, product from the Containers leak into the environment and damage it.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Probenehmer zur Entnahme von flüssigen Proben aus geschlossenen Systemen anzugeben, welcher kompakt gebaut ist und bei welchem Fehlbedienungen bei der Probenahme ausgeschlossen sind. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Probenehmer mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. It is therefore an object of the present invention to provide a sampler for Specify the taking of liquid samples from closed systems, which is compact and which operating errors in the Sampling are excluded. This object is achieved by solved a sampler with the features of claim 1.
Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben. Further developments are specified in the subclaims.
Soll der Probenehmer zur Probenahme von chemisch besonders aggressiven Stoffen eingesetzt werden, so empfiehlt es sich, das Rohr, den Schaltzylinder, den Steuerkopf und den Steuerboden mit einen Überzug aus Email zu versehen oder in Keramik auszuführen.Should the sampler be used for chemically particularly aggressive substances are used, it is recommended that the pipe, the shift cylinder, the control head and the control base with a coating To enamel or to be executed in ceramic.
In der beigefügten Zeichnung ist eine Ausführungsform des Probenehmers schematisch und teilweise im Schnitt dargestellt. Dabei zeigen:In the accompanying drawing is an embodiment of the Sampler shown schematically and partly in section. Show:
Fig. 1 den Probenehmer bei seiner Füllung und Fig. 1 the sampler when it is filled and
Fig. 2 den Probenehmer bei der Abgabe der in ihm enthaltenen Probe. Fig. 2 shows the sampler when dispensing the sample contained in it.
Der Probenehmer A besteht aus einem Schaltzylinder 4, der mit seinem einen Ende in die Ringnut eines Steuerkopfes 1 und mit seinem anderen Ende in die Ringnut eines Steuerbodens 2 drehbar eingesetzt ist. Innerhalb des Schaltzylinders 4 ist ein Rohr 3 angeordnet, wobei das Rohr 3 mit dem Steuerkopf 1 und dem Steuerboden 2 dichtschließend verbunden ist. Am Schaltzylinder 4 ist ein Stellhebel 5 befestigt.The sampler A consists of a switching cylinder 4 which is rotatably inserted at one end into the annular groove of a control head 1 and at the other end into the annular groove of a control base 2 . A tube 3 is arranged within the shift cylinder 4 , the tube 3 being connected to the control head 1 and the control base 2 in a tightly closing manner. An actuating lever 5 is attached to the shift cylinder 4 .
Im Rohr 3 befindet sich ein Kolben 6, welcher mit einer dem Steuerkopf 1 durchdringenden Stange 17 versehen ist. Die Stange 17 trägt oberhalb des Steuerkopfes 1 einen Antrieb 9, durch welchen der Kolben 6 axial verschiebbar ist. Der Kolben 6 weist in seinem oberen Bereich eine senkrecht zur Achse des Rohres 3 verlaufende erste Durchbohrung auf, während in seine Unterseite eine halbkugelartige Ausnehmung eingearbeitet ist, in welche ein kugelförmiger Schwimmer 7 dichtschließend einführbar ist. Der Kolben 6 weist darüber hinaus eine parallel zur Achse des Rohres 3 verlaufende zweite Durchbohrung auf, welche die halbkugelartige Ausnehmung und die erste Durchbohrung strömungsmäßig miteinander verbindet, wobei die zweite Durchbohrung eine Kugel unter Ausbildung eines Rückschlagventiles 8 enthält.In the tube 3 there is a piston 6 , which is provided with a rod 17 penetrating the control head 1 . The rod 17 carries a drive 9 above the control head 1 , through which the piston 6 is axially displaceable. The piston 6 has in its upper region a first through-hole running perpendicular to the axis of the tube 3 , while a hemispherical recess is incorporated into its underside, into which a spherical float 7 can be inserted in a tightly closing manner. The piston 6 also has a second through-hole running parallel to the axis of the tube 3 , which connects the hemispherical recess and the first through-hole with one another in terms of flow, the second through-hole containing a ball to form a check valve 8 .
Der Steuerkopf 1 weist eine senkrecht zum Rohr 3 verlaufende Durchbohrung auf, deren eines Ende als Gasaustritt 11 dient, während sein entgegengesetztes Ende einen Gaseintritt 12 bildet. Weiterhin weist der Steuerboden 2 eine senkrecht zum Rohr 3 verlaufenden Durchbohrung auf, deren eines Ende einen Zulauf 13 bildet, während sein entgegengesetztes Ende einen Auslauf 14 darstellt.The control head 1 has a through-bore running perpendicular to the tube 3 , one end of which serves as a gas outlet 11 , while its opposite end forms a gas inlet 12 . Furthermore, the control base 2 has a through hole running perpendicular to the tube 3 , one end of which forms an inlet 13 , while its opposite end represents an outlet 14 .
Der Zulauf 13 ist strömungsmäßig mit, einem Tauchrohr 16 verbunden, welches in einen mit einer Flüssigkeit gefüllten Behälter 15 eintaucht, während unterhalb des Auslaufes 14 ein Probegefäß 10 aufgestellt ist.The inlet 13 is connected in terms of flow to an immersion tube 16 , which dips into a container 15 filled with a liquid, while a sample vessel 10 is set up below the outlet 14 .
Bei dem erfindungsgemäßen Probenehmer läßt sich das gewünschte Probevolumen P' durch die axiale Verschiebung des Kolbens 6 mit Hilfe des Antriebes 9 einstellen. In the sampler according to the invention, the desired sample volume P 'can be set by the axial displacement of the piston 6 with the aid of the drive 9 .
Nach Einstellung des Kolbens 6 auf das gewünschte Probenvolumen wird der Schaltzylinder 4 mit dem Schalthebel 5 so gedreht, daß die Durchbohrungen in dem Zulauf 13 im Steuerboden 2 und in dem Gasaustritt 11 im Steuerkopf 1 mit den Durchbohrungen am oberen und unteren Ende des Schaltzylinders 4 fluchten, also geöffnet sind, während gleichzeitig die Durchbohrungen in dem Auslauf 14 im Steuerboden 2 und in dem Gaseintritt 12 im Steuerkopf 1 durch die jeweiligen Enden des Schaltzylinders 4 verschlossen sind (vergl. Fig. 1). Durch den Überdruck im Behälter 15 strömt nun solange Produkt P über das Tauchrohr 16 in das Rohr 3, bis der aufsteigende Schwimmer 7 am Kolben 6 anschlägt und diesen dicht verschließt. Dann wird der Schaltzylinder 4 mit dem Stellhebel 5 so gedreht, daß die Durchbohrungen in dem Zulauf 13 im Steuerboden 2 und in dem Gasaustritt 11 im Steuerkopf 1 verschlossen sind, während gleichzeitig die Durchbohrungen in dem Auslauf 14 im Steuerboden 2 und in dem Gaseintritt 12 im Steuerkopf 1 mit den Durchbohrungen an beiden Enden des Stellzylinders 4 fluchten, also geöffnet sind (vergl. Fig. 2). Der durch den Schwimmer 7 verschlossene Kolben 6 wird nun mit Hilfe des Antriebes 9 in Richtung auf den Behälter 16 verschoben, wodurch die Probenmenge P' in das Probegefäß 10 herausgedrückt wird. After setting the piston 6 to the desired sample volume, the switching cylinder 4 is rotated with the switching lever 5 so that the holes in the inlet 13 in the control base 2 and in the gas outlet 11 in the control head 1 are aligned with the holes in the upper and lower ends of the switching cylinder 4 , that is to say open, while at the same time the through-holes in the outlet 14 in the control base 2 and in the gas inlet 12 in the control head 1 are closed by the respective ends of the switching cylinder 4 (cf. FIG. 1). Due to the overpressure in the container 15 , product P now flows into the tube 3 via the immersion tube 16 until the ascending float 7 strikes the piston 6 and seals it tightly. Then the switching cylinder 4 is rotated with the adjusting lever 5 so that the through holes in the inlet 13 in the control floor 2 and in the gas outlet 11 in the control head 1 are closed, while at the same time the through holes in the outlet 14 in the control floor 2 and in the gas inlet 12 in Control head 1 is aligned with the through-bores at both ends of the actuating cylinder 4 , that is to say they are open (see FIG. 2). The piston 6 , which is closed by the float 7 , is now moved in the direction of the container 16 with the aid of the drive 9 , as a result of which the sample quantity P 'is pressed out into the sample container 10 .
Der Schaltzylinder 4 wird mit dem Stellhebel 5 so gedreht, daß die Durchbohrungen in dem Zulauf 13 im Steuerbaden 2 und in dem Gasaustritt 11 im Steuerkopf 1 mit den Durchbohrungen am oberen und unteren Ende des Schaltzylinders 4 fluchten, also geöffnet sind, während gleichzeitig die Durchbohrungen in dem Auslauf 14 im Steuerboden 2 und in dem Gaseintritt 12 im Steuerkopf 1 durch die jeweiligen Enden des Schaltzylinders 4 verschlossen sind (vergl. Fig. 1). Nun wird der Kolben 6 mit Hilfe des Antriebes 9 im Rohr 3 abwechselnd gesenkt und gehoben, was einer Pumpbewegung entspricht. Dabei strömt beim Senken des Kolbens 6 Gas durch das Rückschlagventil 8, während es sich beim Heben des Kolbens 6 schließt, wobei gleichzeitig das zuvor durch das Rückschlagventil 8 hindurch geströmte Gas durch den Gasaustritt 11 im Steuerkopf 1 abgeführt wird. Durch den auf diese Weise im Rohr 3 unterhalb des Kolbens 6 entstehenden Unterdruck steigt Produkt P aus dem Behälter 15 über das Tauchrohr 16 in das Rohr 3. Das Heben und Senken des Kolbens 6 wird solange fortgesetzt, bis der Schwimmer 7 die halbkugelartige Ausnehmung auf der Unterseite des Kolbens 6 dicht verschließt. Nun werden durch Drehen des Schaltzylinders 4 mit Hilfe des Stellhebels 5 der Zulauf 13 im Steuerboden 2 und der Gasaustritt 11 im Steuerkopf 1 verschlossen, während die Durchbohrungen in dem Auslauf 14 im Steuerboden 2 und in dem Gaseintritt 12 im Steuerkopf 1 geöffnet werden (vergl. Fig. 2). Der Kolben 6 mit dem ihn dicht verschließenden Schwimmer 7 wird durch den Antrieb 9 schließlich in Richtung zum Steuerboden 2 verschoben, wodurch die Probemenge P' in das Probegefäß 10 herausgedrückt wird.The switching cylinder 4 is rotated with the actuating lever 5 so that the through holes in the inlet 13 in the control bath 2 and in the gas outlet 11 in the control head 1 are aligned with the through holes at the upper and lower ends of the switching cylinder 4 , that is to say are open, while at the same time the through holes in the outlet 14 in the control base 2 and in the gas inlet 12 in the control head 1 are closed by the respective ends of the switching cylinder 4 (see FIG. 1). Now the piston 6 is alternately lowered and raised in the tube 3 with the aid of the drive 9 , which corresponds to a pumping movement. When the piston 6 is lowered, gas flows through the check valve 8 , while it closes when the piston 6 is lifted, the gas which previously flowed through the check valve 8 being discharged through the gas outlet 11 in the control head 1 . Due to the negative pressure thus created in the tube 3 below the piston 6 , product P rises from the container 15 via the immersion tube 16 into the tube 3 . The lifting and lowering of the piston 6 continues until the float 7 tightly closes the hemispherical recess on the underside of the piston 6 . Now the inlet 13 in the control base 2 and the gas outlet 11 in the control head 1 are closed by turning the switching cylinder 4 with the aid of the adjusting lever 5 , while the perforations in the outlet 14 in the control base 2 and in the gas inlet 12 in the control head 1 are opened (cf. Fig. 2). The piston 6 with the float 7 sealing it tight is finally displaced by the drive 9 in the direction of the control base 2 , whereby the sample amount P 'is pressed out into the sample vessel 10 .
Claims (7)
einen Steuerkopf (1),
einen Steuerboden (2),
einen Schaltzylinder (4),
ein Rohr (3),
einen Kolben (6) und
einen kugelförmigen Schwimmer (7),
wobei der Schaltzylinder (4) mit seinem einen Ende in einer in den Steuerkopf (1) eingearbeiteten ersten Ringnut und mit seinem anderen Ende in einer in den Steuerboden (2) eingearbeiteten zweiten Ringnut drehbar ist, wobei das Rohr (3) innerhalb des Schaltzylinders (4) angeordnet und mit dem Steuerkopf (1) und dem Steuerboden (2) dichtschließend verbunden ist, wobei der im Rohr (3) axial verschiebbare Kolben (6) eine senkrecht zur Achse des Rohres (3) verlaufende erste Durchbohrung aufweist, wobei in die Unterseite des Kolbens (6) eine halbkugelartige Ausnehmung eingearbeitet ist, in welche der Schwimmer (7) dichtschließend einführbar ist, wobei der Kolben (6) eine parallel zur Achse des Rohres (3) verlaufende zweite Durchbohrung aufweist, welche seine halbkugelartige Ausnehmung und seine erste Durchbohrung strömungsmäßig miteinander verbindet und wobei die zweite Durchbohrung des Kolbens (6) eine Kugel zur Ausbildung eines Rückschlagventils (8) enthält.1. Sampler for taking liquid samples from closed systems, in particular from containers, characterized by
a control head ( 1 ),
a control floor ( 2 ),
a shift cylinder ( 4 ),
a tube ( 3 ),
a piston ( 6 ) and
a spherical float ( 7 ),
the switching cylinder ( 4 ) having its one end rotatable in a first annular groove machined into the control head ( 1 ) and with its other end in a second annular groove machined into the control base ( 2 ), the tube ( 3 ) inside the shift cylinder ( 4 is arranged) and connected sealingly to the control head (1) and said control base (2), wherein the axially displaceable in the tube (3) piston (6) having an axis perpendicular to the axis of the tube (3) first through bore, in which Underside of the piston ( 6 ) has a hemisphere-like recess into which the float ( 7 ) can be inserted in a tight-fitting manner, the piston ( 6 ) having a second through-hole running parallel to the axis of the tube ( 3 ), which has its hemisphere-like recess and its first Flow connects bore with each other and wherein the second bore of the piston ( 6 ) a ball to form a check valve ( 8 ) contains.
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| D1 | Grant (no unexamined application published) patent law 81 | ||
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