DE3012294C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen automatischen Probennehmer für flüs­ sige Medien, insbesondere Abwasser, mit einem geschlossenen Sy­ stem, wobei ein das Medium führender Zulaufschlauch in einem ge­ schlossenen Dosierbehälter endet und unterhalb des Dosierbehäl­ ters über einen mit einem Sperrschieber versehener Ablaufschlauch ein drehbares Verteilersystem angeordnet ist, an dessen Untersei­ te mehrere Zuführleitungen angeschlossen sind und jeder Zuführ­ leitung ein Sammelbehälter zugeordnet ist, die mit einer absenk­ baren Abdeckplatte abgedichtet sind, in der die Zuführleitungen fest angeordnet sind.

Zur Überwachung von flüssigen Medien, insbesondere Abwasser, ist es erforderlich, ständig aus den zufließenden Medien Proben zu entnehmen, um eine Untersuchung der Beschaffenheit im Laboratorium durchführen zu können. Zur Probeentnahme finden automatische Probennehmer Verwendung.

Die bekannten automatischen Probennehmer bestehen im wesentlichen aus einer Förderpumpe, einem Dosiersystem, einer elektronischen Steuerung und einem oder mehreren Sammelbehältern. Der Probenahme- Zeitpunkt wird entweder durch eine vorher programmierte Zeituhr festgelegt, oder man erhält von meist vorhandenen Durchflußmengen­ meßgeräten über geeignete Stromwandler Impulse, die den Proben­ nehmer in Funktion setzen. So erhält man eine durchflußmengenpro­ portionale Probe bzw. eine repräsentative Gesamtprobe, wobei es jedoch erforderlich ist, eine möglichst genaue Probenmenge pro Ar­ beitsgang zu erhalten. Hierfür ist nicht nur ein genauer Entnahme­ zeitpunkt erforderlich, sondern auch ein genaues Dosieren der Probe. Außerdem werden je nach Anwendungsfall entweder große oder kleine Proben gezogen, d. h., es muß eine Einstellmöglichkeit für das Pro­ benvolumen vorhanden sein.

Für die bekannten automatischen Probennehmer finden unterschied­ liche Fördersysteme Anwendung, was nicht ohne Einfluß auf die Wahl des eigentlichen Dosiersystems ist. Bei Verwendung einer Schlauchpumpe zum Fördern des Mediums wird nach vorgewählter Lauf­ zeit eine bestimmte Menge zum Probennehmer geführt. Der Nachteil hierbei ist jedoch, daß die Ansaughöhe schwankt, da z. B. in of­ fenen Gerinnen der Wasserspiegel unterschiedlich ist. Dadurch er­ gibt sich bei genau gleicher Laufzeit der Pumpe eine unterschied­ liche Probengröße. Auch spielt bei der Schlauchpumpe die Stel­ lung der Preßrollen bezüglich der Genauigkeit eine Rolle.

Bei einer weiteren Fördermöglichkeit wird in einem Gefäß ein Un­ terdruck erzeugt und dadurch die Probenflüssigkeit angesaugt, bis der Dosierbehälter voll ist. Danach wird in den Behälter Luft gedrückt und die Flüssigkeit wird bis zum Ende des von oben her eintauchenden Zulaufrohrs zurückgedrückt. Die restliche Proben­ menge fließt dann über ein Ventil in den Sammelbehälter. Ungün­ stig hierbei ist, daß sich vor dem Zurückdrücken der überschüs­ sigen Probe bereits schwere Schwebstoffe im Dosierbehälter ab­ setzen und zur Verfälschung der Probe führen. Des weiteren ge­ langen andere Schwebestoffe schon gar nicht in den Dosierbehäl­ ter, weil die Ansauggeschwindigkeit zu gering ist. Beim Ansaugen der Probe kann sie expandieren und dadurch eine nicht erwünschte Entgasung erfolgen.

Es sind auch Probennehmer bekannt, in denen mit geeigneten Pum­ pen ein ständiger Durchfluß erzeugt wird. Dabei ist es gleich­ gültig, ob die Pumpe im Gerät angebracht ist oder außerhalb im Gerinne steht und/oder bereits ein geschlossenes Leitungssystem mit einem ständigen Durchfluß vorhanden ist. Die Dosierung er­ folgt bei diesen Geräten durch sogenannte Wasserweichen, wobei ein beweglich angebrachtes trichterförmiges Rohr kurzzeitig zur Seite geschwenkt wird und so eine bestimmte Probemenge des Me­ diums in ein Sammelgefäß fließen kann. Eine genaue reproduzier­ bare Probengröße läßt sich auch bei diesem System nicht errei­ chen, da die Durchflußgeschwindigkeit nie genau gleich groß ist und sogar äußerst stark schwanken kann. Nachteilig ist auch, daß die Wasserweiche am offenen Übergang vom festen zum beweg­ lichen Rohr leicht verstopft und Flüssigkeiten und Dämpfe aus­ treten können. Die Entnahme von kleinen Proben ist nicht möglich.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen automatischen Probennehmer der aufgezeigten Gattung so auszubil­ den, daß unabhängig vom gewählten oder zur Verfügung stehenden Fördersystem jederzeit eine genaue Dosierung auch bei kleinsten Proben möglich ist und dabei keine Verfälschung durch Absetzen von Stoffen aus einer etwa überschüssigen Probe zu befürchten ist, wobei eine Verstopfung des Systems oder Expansion der gezogenen Probe ausgeschlossen ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Zulauf­ schlauch seitlich über den Dosierbehälter verschiebbar angeordnet ist, in dem sich ein Überlaufrohr befindet, an dessen oberem Rand ein elektrischer Kontaktgeber angeordnet ist, der über eine Kon­ taktleitung mit einem am Auslauf des Dosierbehälters befindlichen Kontaktgeber verbunden ist, wobei über die Kontaktgeber der Zulauf­ schlauch sowie der Sperrschieber in die Ausgangslagen verschiebbar sind. Zweckmäßigerweise ist der Zulaufschlauch über einen Steuer­ schieber verschiebbar. In Ausgestaltung der Erfindung ist unterhalb des in Normalstellung befindlichen Zulaufschlauches ein Ablaufrohr angeordnet, dessen Durchmesser größer sein kann als der Durchmesser des Zulaufschlauches bzw. ist am Ablaufrohr oben eine trichterför­ mige Verbreiterung vorgesehen. Das Ende des Zulaufschlauches steht vorteilhafterweise unmittelbar über der oberen Öffnung des Ablauf­ rohres. Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß das Überlaufrohr in seiner Längsrichtung ver­ schiebbar angeordnet ist, wobei das Überlaufrohr an seinem oberen Ende schräg angeschnitten oder mit einer oder mehreren Kerben ver­ sehen sein kann. Es besteht auch die Möglichkeit, das Überlauf­ rohr schräg im Dosierbehälter anzuordnen.

In Weiterbildung des Erfindungsgedankens münden das Überlaufrohr und das Ablaufrohr außerhalb des Dosierbehälters in einen Sammel­ behälter, in dem Meßsonden angeordnet sein können, die mit einem Meßgerät einschließlich Aufzeichnungsgerät verbindbar sind. Zur Festlegung des jeweils vorgesehenen Volumens des Dosierbehälters kann am Überlaufrohr eine Markierung angebracht sein.

Zweckmäßigerweise sind der Steuerschieber und der Sperrschieber in ihre Ausgangslagen zeitversetzt verschiebbar angeordnet. Der Zulaufschlauch ist zur Erfüllung seiner Funktion vorteilhafterwei­ se in sich beweglich und mittels einer Schlauchkupplung an die Druckleitung bzw. die von einer Pumpe kommende Leitung angeschlos­ sen.

Die Abdeckplatte kann ankippbar angeordnet sein und ganz oder im unteren, auf den Sammelbehältern aufliegenden Bereich aus einem Schaumstoff bestehen.

Durch die Erfindung wird eine genaue Dosierung des Mediums auch bei kleinsten Proben ermöglicht, ohne daß eine Störung der Pro­ benbeschaffenheit zu befürchten ist. Das gewünschte veränderbare Probenvolumen kann vorher exakt eingestellt werden.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dar­ gestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine schematische Ansicht eines automatischen Proben­ nehmers für Abwasser und

Fig. 2 ein Detail des Probennehmers in gegenüber Fig. 1 ver­ größertem Maßstab.

Von einer Tauchpumpe 25 wird das Abwasser über den Zulaufschlauch 16 in den geschlossenen Dosierbehälter 18 gefördert. Der Zulauf­ schlauch 16 ist über eine Schlauchkupplung 24 an die von der Tauch­ pumpe 25 kommende Leitung angeschlossen. Unterhalb das in Normal­ stellung befindlichen Zulaufschlauches 16 ist unmittelbar ein Ab­ laufrohr 27 angeordnet, das im Durchmesser größer ist als der Durchmesser des Zulaufschlauches 16. Alternativ kann das Ablauf­ rohr 27 auch eine obere trichterförmige Verbreiterung aufweisen. In der in Fig. 2 gezeigten Normalstellung des Zulaufschlauches 16 wird ständig Abwasser gefördert und über das Ablaufrohr 27 wieder in das Gerinne zurückgeführt, ohne daß eine Speicherung im Do­ sierbehälter 18 erfolgt.

Der in sich bewegliche Zulaufschlauch 16 wird zur Probenentnahme durch den Steuerschieber 17 seitlich über den Dosierbehälter 18 verschoben, in dem sich ein Überlaufrohr 20 befindet. Das Über­ laufrohr 20 ist in seiner Längsrichtung verschiebbar angeordnet und besitzt eine Markierung 30. Das Überlaufrohr 20 wird nun je­ weils in einer solchen Stellung gehalten, daß das Füllvolumen im Dosierbehälter 18 der gewünschten Probenmenge entspricht, d. h., das im Dosierbehälter 18 befindliche bis zur Oberkante Überlauf­ rohr 20 entstehende Abwasser entspricht exakt dem Volumen der je­ weiligen einzelnen Probe.

Der trichterförmige Auslauf des Dosierbehälters 18 ist durch einen Sperrschieber, zweckmäßigerweise durch einen Schlauch­ klemmverschluß 21 beim Füllvorgang des Dosierbehälters 18 ge­ schlossen. Im Auslaufbereich des Dosierbehälters 18 sind ein Kon­ taktgeber, vorzugsweise ein Kontaktstift 28′ und am oberen Rand des Überlaufrohres 20 über eine Kontaktleitung 29 verbunden eben­ falls ein Kontaktgeber, vorzugsweise ein Kontaktring 28, angeord­ net. Sobald das Abwasser nun den oberen Rand des Überlaufrohres 20 erreicht hat, wird über die Kontaktgeber 28 und 28′ der Zulauf­ schlauch 16 durch den Steuerschieber 17 sowie der Sperrschieber 21 in die Ausgangslagen verschoben. Wichtig hierbei ist, daß der Steuerschieber 17 und der Sperrschieber 21 in ihre Ausgangslagen zeitversetzt verschiebbar angeordnet sind. Da der Sperrschieber 21 erst nach einer festlegbaren Zeit nach dem Steuerschieber 17 in die Ausgangslage verschoben wird, kann eine geringe Wassermenge, die das Überlaufrohr 20 überstiegen hat, vor Überführung der Probe in den Sammelbehälter 3, vorzugsweise eine Flasche, über das Über­ laufrohr 20 ablaufen. Damit ist garantiert, daß sich im Dosier­ behälter 18 kein Probenüberschuß befindet.

Um das Ablaufen eines eventuell vorhandenen Probenüberschusses über das Überlaufrohr 20 zu beschleunigen und um eine möglichst genaue Dosierung zu erreichen, kann das Überlaufrohr 20, so wie in Fig. 2 dargestellt, schräg im Dosierbehälter 18 angeordnet sein. Außerdem besteht die Möglichkeit, den oberen Rand des Über­ laufrohres 20 schräg anzuschneiden oder/und mit einer oder meh­ reren Kerben zu versehen.

Das Überlaufrohr 20 und das Ablaufrohr 27 münden in eine außer­ halb des Dosierbehälters 18 angeordneten Sammelbehälter 22, von dem das Abwasser über den Ablauf 23 ins Gerinne rückgeführt wird. In diesem Sammelbehälter 22 sind Meßsonden angeordnet, die mit einem Meßgerät 19 einschließlich Aufzeichnungsgerät verbunden sind. Im Meßgerät 19 können die pH-Werte, der Sauerstoffgehalt, die Temperatur u. a. des Abwassers gemessen werden.

Unterhalb des Dosierbehälters 18 ist bekannterweise über einen Ablaufschlauch 26 ein drehbares geschlossenes Verteilersystem 7 (Rundverteiler) angeordnet, an dessen Unterseite Zuführungslei­ tungen 5 angeschlossen sind, wobei jeder Zuführungsleitung 5 ein Sammelbehälter 3, vorzugsweise eine Flasche, zugeordnet ist. Die Anzahl der Sammelbehälter 3 ist beliebig. Zweckmäßigerweise wer­ den 12 oder 24 Sammelbehälter 3 angeordnet. Die Sammelbehälter 3 sind in einem Behälterkasten 2 aus Kunststoff mit Traggriffen an­ geordnet. Der Behälterkasten 2 lagert auf einer mit Rollen ver­ sehenen Schubvorrichtung 1. Die Sammelbehälter 3 sind durch eine Abdeckplatte 4 nach oben abgedichtet. Die Abdeckplatte 4 besteht hierzu aus einem Schaumstoff, in dem die Zuführleitungen 5 fest angeordnet sind. Zur Abdichtung genügt es, wenn der auf den Sammel­ behältern 3 aufliegende Bereich der Abdeckplatte 4 aus einem Schaumstoff besteht.

Um im Innenraum des Probennehmers eine vorgegebene Temperatur einhalten zu können, ist ein Thermostat 6 angeordnet. Bei ex­ tremen Außentemperaturen kann sowohl eine biologische Umsetzung, als auch ein unkontrolliertes Einfrieren der Proben vermieden wer­ den. Es besteht auch die Möglichkeit, die gefüllten Sammelbehälter 3 sofort nach ihrer Einzelfüllung in einen sich anschließenden in sich abgeschlossenen Raum zu transportieren, beispielsweise nach unten abzusenken, wo die gesamte Probe tiefgefroren wird und da­ mit eine biologische Umsetzung des Abwassers völlig ausgeschlossen wird.

Im Probennehmer ist eine Überfüllsicherung 11 mit Vorwahlzähler 10 eingebaut. Dadurch kann erreicht werden, daß in jeden Sammelbehäl­ ter 3 nur eine vorbestimmte Anzahl Proben über das Verteilersystem 7 eingefüllt wird. Ein Überlaufen der Sammelbehälter 3 ist dadurch ausgeschlossen. Die Fortbewegung des Verteilersystems 7 ist über die Schaltuhr 14 programmiert.

In Fig. 1 sind zwei Sicherungshalter mit 8, ein Schalter einschließ­ lich Anzeige EIN/AUS mit 9, eine Anzeige Behälterwechsel/Ende mit 12, eine Verteiler Handtaste mit 13 und eine Steuerung für zeitpropor­ tionale Entnahme mit 15 bezeichnet.

Claims (18)

1. Automatischer Probennehmer für flüssige Medien, insbesondere Abwasser, mit einem geschlossenen System, wobei ein das Me­ dium führender Zulaufschlauch in einem geschlossenen Dosierbe­ hälter endet und unterhalb des Dosierbehälters über einen mit einem Sperrschieber versehener Ablaufschlauch ein drehbares geschlossenes Verteilersystem angeordnet ist, an dessen Unter­ seite mehrere Zuführleitungen angeschlossen sind und jeder Zu­ führleitung ein Sammelbehälter zugeordnet ist, die mit einer absenkbaren Abdeckplatte abgedichtet sind, in der die Zuführ­ leitungen fest angeordnet sind, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Zulaufschlauch (16) seitlich über den Dosierbehälter (18) verschiebbar angeordnet ist, in dem sich ein Überlaufrohr (20) befindet, an dessen oberem Rand ein elektrischer Kontaktgeber (28) angeordnet ist, der über eine Kontaktleitung (29) mit einem am Auslauf des Dosierbe­ hälters (18) befindlichen Kontaktgeber (28′) verbunden ist, wobei über die Kontaktgeber (28; 28′) der Zulaufschlauch (16) sowie der Sperrschieber (21) in die Ausgangslagen verschieb­ bar angeordnet sind.

2. Automatischer Probennehmer nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Zulaufschlauch (16) über einen Steuerschieber (17) verschiebbar ist.

3. Automatischer Probennehmer nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß unterhalb des in Normalstellung be­ findlichen Zulaufschlauches (16) ein Ablaufrohr (27) angeordnet ist.

4. Automatischer Probennehmer nach Anspruch 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Durchmesser des Ablaufrohres (27) größer ist als der Durchmesser des Zulaufschlauches (16).

5. Automatischer Probennehmer nach Anspruch 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Ablaufrohr (27) oben eine trich­ terförmige Verbreiterung aufweist.

6. Automatischer Probennehmer nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Ende des Zu­ laufschlauches (16) unmittelbar über der oberen Öffnung des Ab­ laufrohres (27) steht.

7. Automatischer Probennehmer nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Überlaufrohr (20) in seiner Längsrichtung verschiebbar angeordnet ist.

8. Automatischer Probennehmer nach Anspruch 7, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Überlaufrohr (20) an seinem obe­ ren Ende schräg angeschnitten ist.

9. Automatischer Probennehmer nach Anspruch 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Überlaufrohr (20) an sei­ nem oberen Ende mit einer oder mehreren Kerben versehen ist.

10. Automatischer Probennehmer nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Überlauf­ rohr (20) schräg im Dosierbehälter (18) angeordnet ist.

11. Automatischer Probennehmer nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Überlauf­ rohr (20) und das Ablaufrohr (27) außerhalb des Dosierbehäl­ ters (18) in einen Sammelbehälter (22) münden.

12. Automatischer Probennehmer nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß im Sammelbehälter (22) Meß­ sonden angeordnet sind, die mit einem Meßgerät (19) einschließ­ lich Aufzeichnungsgerät verbunden sind.

13. Automatischer Probennehmer nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß am Überlauf­ rohr (20) zur Festlegung des jeweils vorgesehenen Volumens des Dosierbehälters (18) eine Markierung (30) angebracht ist.

14. Automatischer Probennehmer nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuer­ schieber (17) und der Sperrschieber (21) in ihre Ausgangslagen zeitversetzt verschiebbar angeordnet sind.

15. Automatischer Probennehmer nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Zulaufschlauch (16) in sich beweglich ist.

16. Automatischer Probennehmer nach Anspruch 15, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Zulaufschlauch (16) über eine Schlauchkupplung (24) an die Druckleitung bzw. die von einer Pum­ pe (25) kommende Leitung angeschlossen ist.

17. Automatischer Probennehmer nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckplatte (4) ankippbar angeordnet ist.

18. Automatischer Probennehmer nach Anspruch 17, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Abdeckplatte (4) ganz oder im unteren, auf den Sammelbehälter (3) aufliegenden Bereich aus einem Kunststoff besteht.