DE102009039488B4

DE102009039488B4 - Fluidprobenentnahmestab für Fluidproben in Anlagen

Info

Publication number: DE102009039488B4
Application number: DE102009039488.5A
Authority: DE
Inventors: Christian Trahan; Raphael Hornung
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Hengst Filtration De GmbH
Priority date: 2009-08-31
Filing date: 2009-08-31
Publication date: 2017-06-29
Anticipated expiration: 2029-09-01
Also published as: BRPI1002924A2; DE102009039488A1

Abstract

Fluidprobenentnahmestab bestehend aus einem Saugrohr (1) mit zumindest einer ersten Querbohrung oder einem Schlitz (2) in einem Mittenabschnitt des Saugrohrs (1), einer weiteren Querbohrung oder Ausfräsung (4) an einem distalen Endabschnitt (1a) des Saugrohrs (1) sowie mindestens einem Verschlusselement (6, 10) zum wahlweisen Verschließen der ersten und/oder weiteren Querbohrungen (2, 4), wobei das mindestens eine Verschlusselement eine Verschlusshülse (10) ist, die längsverschieblich sowie dichtend an der Außenwand des Saugrohrs (1) geführt ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Fluidprobenentnahmestab für Fluidproben vorzugsweise aus Fluidbehältern von Anlagen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Für den langfristigen Erhalt der Funktionsfähigkeit beispielsweise einer Hydraulikanlage sowie deren hydraulischer Bauteile ist es von hoher Bedeutung, Verunreinigungen im Druckmittel beispielsweise Schmutzpartikel, Metallspäne etc. auf einem möglichst niedrigen Wert zu halten. Eine vergleichbare Situation findet sich auch in Kälteanlagen oder in Anlagen mit hohem Schmiermittelbedarf, bei denen sich eine Teilmenge an Arbeitsmedium (Kältemittel, Schmieröle, etc.) im Permanentumlauf und eine Reservemenge in einem Tank befinden. In derartigen Anlagen werden Filterelemente in die Fluidkreisläufe zwischengeschaltet, welche umlaufendes Arbeitsmedium permanent filtern. Problematisch ist es, wenn Arbeitsmedium aus dem Behälter/Tank nachgefüllt werden muss, das sich nicht im permanenten Umlauf befindet. In diesem Fall setzen sich nämlich Schmutzpartikel allmählich am Tankboden ab und werden beim Nachfüllvorgang eingesaugt. Dies kann zu einem beschleunigten Verbrauch des betreffenden Filterelements und damit zu dessen vorzeitigem Ausfall führen. Es ist also von entscheidender Bedeutung, möglichst genaue Kenntnisse über den (Verunreinigungs-)zustand des Arbeitsmediums im Tank zu haben.
Die Beurteilung des Arbeitsmediums (Hydraulikflüssigkeit, Schmieröl, Kältemittel etc.) aufgrund von Tankproben beinhaltet derzeit jedoch eine große Unsicherheit und eine damit verbundene fehlende Reproduzierbarkeit. Der Hauptgrund hierfür ist die Sedimentation der Verunreinigungen (Partikel, Fremdflüssigkeiten). Die Probeneigenschaften hängen letztlich von der Tiefe der Entnahmestelle im Tank ab. Außerdem kann durch eine ungeschickte Probenentnahme das Tanksediment aufgewirbelt werden, was zu einer nicht repräsentativen Tankprobe führt. Weiterhin ist eine Wiederholbarkeit nicht gegeben, da bei jeder Ölprobenentnahme die exakt gleiche Entnahmehöhe und damit die gleiche Entnahmestelle unmöglich zu finden ist.
Die Druckschriften US 4 345 466 A und US 4 196 627 A offenbaren jeweils eine aus einem Saugrohr gebildete Entnahmevorrichtung für Fluide, um das Fluid mittels einer Saugeinheit aus einem Tank zu saugen.
In den Druckschriften US 3 080 760 A und DE 433 378 A wird jeweils ein Entnahmestab für Fluide sowie pulverförmige- oder körnige Proben vorgeschlagen, bei dem zwei konzentrische angeordnete Rohre jeweils eine Vielzahl von axial angeordneten und entlang des Umfangs versetzte Öffnungen aufweisen. Eine Relativdrehung der Rohre ermöglicht die Öffnungen in Deckung zu bringen, wodurch zumindest eine Probekammer im Entnahmestab zur Probeentnahme freigelegt ist. Nach der Probenentnahme werden zum Verschließen des Entnahmestabs die jeweiligen Öffnungen durch Relativdrehung der Rohre außer Deckung gebracht.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Entnahmevorrichtung für Fluidproben bereitzustellen, die eine Wiederholbarkeit von Fluidprobenentnahmen aus Fluidtanks in definierbarer Höhe zulässt.
Diese Aufgabe wird mittels eines Fluidprobenentnahmestabs mit den Merkmalen gemäß dem Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Die Erfindung besteht demzufolge in der Ausbildung eines Fluidprobenentnahmestabs bestehend aus einem Saugrohr, in dem zumindest eine erste Querbohrung oder Schlitz in einem Mittenabschnitt des Saugrohrs ausgeformt ist. Des Weiteren ist eine weitere Querbohrung oder Ausfräsung an einem distalen Endabschnitt (distale Stirnseite) des Saugrohrs ausgebildet. Schließlich ist mindestens ein Verschlusselement vorhanden zum wahlweisen Verschließen der ersten und/oder weiteren Querbohrung. Das Verschlusselement ist als eine Verschlusshülse ausgestaltet, die dichtend am Saugrohr längsverschieblich geführt ist und einfach über die Querbohrungen in ausgewählter Weise geschoben werden muss, um diese zu verschließen.
Durch die Ausbildung zumindest der zwei Querbohrungen bzw. der zumindest einen Querbohrung und der Ausfräsung sind zumindest zwei axial beabstandete Entnahmestellen im gleichen Fluidprobenentnahmestab angeordnet, die über das zumindest eine Verschlusselement wahlweise aktiviert/deaktiviert werden können. Wird ein solcher Fluidprobenentnahmestab in den Tank eingeführt und über einen Anschlagsflansch oder durch dessen Aufsetzen am Tankboden in vorbestimmter Eintauchtiefe platziert, ergeben sich zumindest zwei höhenbeabstandete Entnahmestellen, die immer wieder einnehmbar sind. Damit wird eine Probenentnahme auch nach mehrfachem Einführen und Herausziehen des Fluidprobenentnahmestabs in/aus dem Tank reproduzierbar.
Schließlich ist es vorteilhaft, wenn die Ausfräsung an der distalen Stirnseite des Saugrohrs mittels einer eigenen Endkappe verschließbar ist, die für eine Probenentnahme vom Tankboden einfach abgenommen werden muss.
Die Erfindung wird nachstehend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen näher erläutert.
Die Figuren zeigen:
1 einen Fluidprobenentnahmestab gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung, vorbereitet für eine Probenentnahme aus einer vorbestimmten Höhe oberhalb eines Tankbodens und
2 den Fluidprobenentnahmestab gemäß der 1 in Vorbereitung für eine Probenentnahme vom Tankboden.
Gemäß der anliegenden Figuren hat der Fluidprobenentnahmestab des bevorzugten Ausführungsbeispiels ein Saugrohr 1 mit zumindest einer ersten Querbohrung 2 in einem Mittenabschnitt des Saugrohrs 1, einer weiteren Querbohrung oder einer Ausfräsung 4 an einem axialen, distalen Ende 1a des Saugrohrs 1 sowie mindestens einem Verschlusselement 6, 10 zum wahlweisen Verschließen der ersten und/oder weiteren Querbohrungen 2, 4.
Im Konkreten sind im Mittenabschnitt des Saugrohrs 1 zwei axial beabstandete Querbohrungen 2, 8 in der Rohrwand ausgebildet, welche die Umgebung mit dem Innern des Saugrohrs 1 verbinden. Des Weiteren ist an dem einen (distalen) axialen Ende 1a des Saugrohrs 1 die im Wesentlichen halbkreisförmige Ausfräsung 4 in die Stirnseite des Saugrohrs 1 eingebracht. Diese Ausfräsung 4 verläuft dabei über den gesamten Querschnitt des Saugrohrs 1, wodurch quasi zwei coaxiale, halbkreisförmige Ausnehmungen 4a, 4b entstehen. Alternativ können die Ausfräsungen aber auch rechteckig oder dreieckig ausgeführt sein. Dieses distale Ende (oder Endabschnitt) 1a des Saugrohrs 1 lässt sich wahlweise mit einer Endkappe oder Endhülse 6 überziehen, derart, dass die Ausfräsung 4 vollständig verschlossen wird.
Über das Saugrohr 1 ist ferner mindestens eine weitere Verschlusshülse 10 gezogen, die längs des Saugrohrs 1 verschieblich ist. Die zumindest eine Hülse 10 schließt dabei dichtend an der Außenwand des Saugrohrs 1 an und dient zum wahlweisen Verschließen jeweils eines der zwei Querbohrungen 2, 8 im Mittenabschnitt des Saugrohrs 1. Die axiale Länge der Hülse 10 ist dabei so bemessen, dass in einer bestimmten Axialposition der Hülse 10 alle beide Querbohrungen 2, 8 verschlossen sind. Alternativ ist es aber auch möglich, mehrere Verschlusshülsen am Saugrohr 1 zu lagern, die den einzelnen Querborungen/Ausfräsung 2, 4, 8 für deren wahlweises Öffnen/Verschließen zugeordnet sind.
An dem der Ausfräsung 4 gegenüberliegenden (proximalen) Endabschnitt 1b des Saugrohrs 1 ist eine Doppelmuffe 12 auf das Saugrohr 1 aufgepresst/geschraubt, an der ein Verlängerungsrohr oder ein Saugschlauch anschließbar ist, der jedoch in den Figuren nicht weiter dargestellt wird. Das Saugrohr 1 selbst kann aus einem Metall, einer Alulegierung oder einem Kunststoff bestehen und ggf. einen ebenfalls nicht dargestellten Anschlagsflansch im Bereich der Doppelmuffe 12 aufweisen, mittels dem das Saugrohr 1 am Einfüll- und Entlüftungsfiltergehäuse des Tanks befestigbar ist.
Im Nachfolgenden wird die Handhabung des erfindungsgemäßen Saugrohrs 1 näher beschrieben:
Um eine Fluidprobe in einer gewünschten Tanktiefe zu entnehmen, wird als erstes durch Verschieben der zumindest einen Verschlusshülse 10 eine der im Mittenabschnitt des Saugrohrs 1 ausgebildeten Querbohrungen 2, 8 geöffnet, während alle weiteren Querbohrungen/Ausfräsung verschlossen bleiben. Danach wird der Fluidprobenentnahmestab, d. h. das Saug-/Entnahmerohr 1 in den Tank eingeführt und entweder mit der Endkappe 6 am Tankboden aufgesetzt oder über den (nicht gezeigten) Flansch am Einfüll- und Entlüftungsfiltergehäuse des Tanks (einfach Tankaußenwand) befestigt. Nun kann die Entnahme der Tankprobe beginnen, indem über das Saugrohr 1 durch die freigegebene Querbohrung 2, 8 mittels einer Saugpumpe (nicht dargestellt) Fluid eingesaugt und einer Partikelzählvorrichtung oder einem Probenbehälter zugeführt wird.
Bei regelmäßig durchzuführenden Tankproben kann auf diese Weise immer in der exakt gleichen Tanktiefe Arbeitsmedium entnommen werden.
Um eine Probe vom Tanksediment zu entnehmen, werden vor Einführen des Fluidprobenentnahmestabs in den Tank alle im Mittenabschnitt des Saugrohrs 1 ausgebildeten Querbohrungen 2, 8 verschlossen und es wird nur die Endkappe 6 entfernt oder axial verschoben, sodass die Ausfräsung 4 bzw. die halbkreisförmigen Ausnehmungen 4a, 4b am distalen Endabschnitt 1a des Entnahmerohrs 1 freigegeben werden. In beiden Fällen sitzt das Saug- oder Entnahmerohr 1 auf dem Tankboden auf, sodass die Entnahmehöhe reproduzierbar immer den gleichen Wert annimmt.
Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Fluidprobenentnahmestabs ist es somit erstmals möglich, vergleichbare Fluidproben an derselben Tankstelle zu entnehmen und somit eine kontinuierliche (getaktete) Überwachung mit hoher Zuverlässigkeit und Wiederholbarkeit sicher zu stellen.
Bezugszeichenliste

1: Saugrohr
1a: distaler, axialer Endabschnitt
1b: proximaler, axialer Endabschnitt
2: erste Querbohrung
4: Ausfräsung
4a/4b: halbkreisförmige Ausnehmungen
6: Endkappe
8: zweite Querbohrung
10: Verschlusshülse
12: Doppelmuffe

Claims

Fluidprobenentnahmestab bestehend aus einem Saugrohr (1) mit zumindest einer ersten Querbohrung oder einem Schlitz (2) in einem Mittenabschnitt des Saugrohrs (1), einer weiteren Querbohrung oder Ausfräsung (4) an einem distalen Endabschnitt (1a) des Saugrohrs (1) sowie mindestens einem Verschlusselement (6, 10) zum wahlweisen Verschließen der ersten und/oder weiteren Querbohrungen (2, 4), wobei das mindestens eine Verschlusselement eine Verschlusshülse (10) ist, die längsverschieblich sowie dichtend an der Außenwand des Saugrohrs (1) geführt ist.
Fluidprobenentnahmestab nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Querbohrungen oder Schlitze (2, 8) im Mittenabschnitt des Saugrohrs (1) ausgebildet sind, die axial voneinander beabstandet sind.
Fluidprobenentnahmestab nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Verschlusselement eine Endkappe (6) ist, die über den distalen Endabschnitt (1a) des Saugrohrs (1) dichtend überziehbar ist.
Fluidprobenentnahmestab nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an einem proximalen Endabschnitt (1b) des Saugrohrs (1) ein Anschlussstück vorzugsweise in Form einer Doppelmuffe (12) angeordnet ist, an die ein Verlängerungsrohr und/oder ein Saugschlauch anschließbar ist.
Fluidprobenentnahmestab nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen Montageflansch, der im proximalen Endabschnitt (1b) des Saugrohrs (1) ausgeformt ist zur Befestigung des Entnahmestabs an einem Fluidtank mit vorbestimmter Einführtiefe in den Tank.