DE3044424A1 - Decanting system for radioactive or toxic specimens - contains cleanable needle head system which pierces specimen bottle membrane - Google Patents
Decanting system for radioactive or toxic specimens - contains cleanable needle head system which pierces specimen bottle membraneInfo
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Abstract
Description
Einrichtung zum Abfüllen einerDevice for filling a
radioaktiven oder toxischen Probe Beschreibung: Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Abfüllen einer radioaktiven oder toxischen Probe aus einer über ein Rohrpostsystem ankommenden Probenflasche in einen Behälter mittels eines Nadelkopfsystems, wobei das Nadelkopfsystem eine Membran am Kopfende der Probenflasche durchsticht und nach jedem Abfüllvorgang reinigbar ist.radioactive or toxic sample Description: The The invention relates to a device for filling a radioactive or toxic Sample from a sample bottle arriving via a pneumatic tube system into a container by means of a needle head system, the needle head system having a membrane at the head end the sample bottle is pierced and can be cleaned after each filling process.
Zur routinemäßigen Bestimmung der Konzentration von U und Pu in Prozeßströmen von z.B. Wiederaufarbeitungsanlagen und für die Spaltstofflußkontrolle ist ein automatisierbares Analysensystem notwendig. Eine direkte Messung der unveränderten Prozeßlösungen in den Probenflaschen mit Gummimembranverschluß führt.zu unbefriedigenden Resultaten. Es wird demnach eine Probenvorbereitung notwendig. Diese Probenvorbereitung sollte eine Entnahme variabler Flüssigkeitsmengen aus den Probenflaschen, welche als Rohrpostkapseln ausgebildet sind, erlauben. Dabei müßte darauf geachtet werden, daß die Entnahme ohne direktes öffnen des Verschlusses der Probenflasche erfolgen kann, da der Verschluß gewöhnlicherweisc als Gummistopfen mit Metallbördelring als Verschlußsicherung ausgebildet ist. Von besonderer Bedeutung ist die Verhütung von Querkontaminationen von Probe zu Probe durch den Abfüllvorgang. Bekannte Doppelnadelysteme für die Entnahme der Probenflüssigkeiten durch den Gummistopfen eignen sich daher nicht, da ein Eindringen von Probenflüssigkeit in die das Betriebsmedium (Luft) zuführende Nadel nicht auszuschließen und ihre Reinigung schwer und zeitraubend ist.For routine determination of the concentration of U and Pu in process streams of e.g. reprocessing plants and for the control of the flow of fissile material is an automatable one Analysis system necessary. A direct measurement of the unchanged process solutions in the sample bottles with rubber membrane caps leads to unsatisfactory results. Sample preparation is therefore necessary. This sample preparation should A withdrawal of variable amounts of liquid from the sample bottles, which are designed as pneumatic tube capsules are trained, allow. Care should be taken that the removal without opening the closure of the sample bottle directly, since the closure Usually designed as a rubber stopper with a metal beaded ring as a locking device is. The prevention of cross-contamination of the sample is of particular importance to sample through the filling process. Known double needle systems for the removal of the Sample liquids through the rubber stopper are therefore unsuitable because of penetration sample liquid into the needle supplying the operating medium (air) cannot be excluded and their cleaning is difficult and time consuming.
Die der Erfindung gestellte Aufgabc besteht darin, eine Einrichtung der oben genannten Art auE dles:c Lrford. tnisse hinauszubilden.The object of the invention is to provide a device of the above kind auE dles: c Lrford. to develop skills.
Die Lösung ist inden kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 wiedergegeben.The solution is given in the characterizing features of claim 1.
Die übrigen Ansprüche beschreiben vorteilhafte Weiterbildungen und Ausführungsformen der Erfindung.The remaining claims describe advantageous developments and Embodiments of the invention.
Die besonderen Vorteile der erfindgungsgemäßen Einrichtung sind in einer kurzen Zeitdauer für den Abfüllvorgang, was bei besonders stark aktiven Proben wichtig ist, in der problemlosen Entnahme, in einer guten Variierbarkeit der. zu entnehmenden Probenmenge und in der Unterdrückung von Querkontaminationen zu sehen, obwohl kleine Flüssigkeitsvolumen verwendet werden, so daßauch kleine Spülvolumen mit wenig Waschflüssigkeit erforderlich sind.The particular advantages of the device according to the invention are in a short period of time for the filling process, which is the case with particularly highly active samples What is important is the problem-free removal and good variability of the. to to be seen in the amount of samples taken and in the suppression of cross-contamination, although small volumes of liquid are used, so that also small flush volumes with little washing liquid are required.
Die Erfindung'wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispieles mittels der Figur 1 bis 6 näher erläutert.The invention is described below using an exemplary embodiment explained in more detail by means of FIGS. 1 to 6.
Die Figur 1 zeigt einen schematischen überblick über die Einrichtung Figur 2 die Entnahme von Probenflüssigkeit, Figur 3 einen Längsschnitt, Figur 4 eine Aufsich-t auf die obere Ebene Figur 5 eine Aufsicht auf die untere Ebene und Figur 6 einen Schnitt B-B Die Einrichtung nach Figur 1 besteht aus Funktionselementen, die auf zwei Ebenen 1 und 2 mit Distanzstücken 3 und einer dritten Ebene am Luftrohr 5 angeordnet sind und im einzelnen noch beschrieben werden. Eine Probenflasche 4 (s.Figur 2) wird über das zweigeteilte Fahrrohr 5, (oberes und unteres Windventil 19,20) zur Einrichtung geführt und befindet sich in der Endlage -mit nach unten weisendem Verschlußstopfen 6 (s.Figur 2) - in einer seitlich ausschwenkbaren Kapselaufnahme 7. Die Ausschwenkungerfoigt von der Aufnahmestellung b1 (Doppelpfeil) mittels des vom doppelwirkenden Zylinder 8 bewegten Schwenkhebels 9 in die Stellung b2, ausgerichtet auf eine Achse 10. Der Nadelkopf 11 mit einer einzigen Kanüle 12 wird von seiner Ruhe- und Reinigungsposition b3 im Spülkopf 13 ebenfalls mittels eines doppelwirkenden Pneumatikzylinders 14, der auf der oberen Ebene 1 befestigt ist, und Schwenkhebel über die Drehachse 1-5 (s.a;Figur 3 und 6) in seine Umfüllstellung b4 (Doppelpfeil) auf die Achse 10 unter die Probenflasche 4 bzw. die Kapselaufnahme 7 geschwenkt.FIG. 1 shows a schematic overview of the device FIG. 2 the removal of sample liquid, FIG. 3 a longitudinal section, FIG. 4 a top view of the upper level, FIG. 5 a top view of the lower level and Figure 6 shows a section B-B The device of Figure 1 consists of Functional elements on two levels 1 and 2 with spacers 3 and a third Are arranged level on the air tube 5 and will be described in detail. One Sample bottle 4 (see Figure 2) is placed over the two-part tube 5, (upper and lower Wind valve 19, 20) to the device and is in the end position -with downward facing plug 6 (see Figure 2) - in a laterally pivotable Capsule holder 7. The swiveling takes place from the holder position b1 (double arrow) by means of the pivot lever 9 moved by the double-acting cylinder 8 into the position b2, aligned with an axis 10. The needle head 11 with a single cannula 12 is also by means of its rest and cleaning position b3 in the rinsing head 13 a double-acting pneumatic cylinder 14, which is attached to the upper level 1 is, and pivot lever on the axis of rotation 1-5 (see a; Figures 3 and 6) in its transferring position b4 (double arrow) on the axis 10 under the sample bottle 4 or the capsule holder 7 pivoted.
Unter dem Nadelkopf 11 bzw. unterhalb der Ebene 2 befindet sich.ein Andrucktisch 16 (dritte Ebene), dessen Hubbewegungen bg und b10 (Doppelpfeil) parallel zur Achse 10 erfolgen und der den Meßbecher 17 trägt, in den die Probe aus der Probenflasche 4 abgefüllt werden soll.A is located under the needle head 11 or below level 2 Pressure table 16 (third level), whose stroke movements bg and b10 (double arrow) are parallel to the axis 10 and which carries the measuring cup 17 into which the sample from the sample bottle 4 is to be bottled.
Auf der Ebene 1 ist weiterhin ein Andruckstempel 18 angeordnet, dessen Hubbewegungen b11 nach b13 (Doppelpfeil) mit einer Ruhestellung b11 parallel zur Achse 10 erfolgen.On level 1, a pressure ram 18 is also arranged, the Stroke movements b11 to b13 (double arrow) with a rest position b11 parallel to Axis 10.
Der Nadelkopf 11 , 12 befindet sich in seiner'Ruhestellung b3 innerhalb des Spülkopfes 13, wobei er durch ein Fenster 21 in der Mantelfläche des Zylindergehäuses des Spülkopfes 13 ein- und ausgeschwenkt werden kann.The needle head 11, 12 is in its rest position b3 inside of the flushing head 13, whereby it through a window 21 in the lateral surface of the cylinder housing of Rinsing head 13 can be swiveled in and out.
Der Spülkopf 13 selbst ist an der Unterseite der Ebene 1 befestigt; seine.Zylinderachse 22 verläuft parallel zur Achse 10. Er weist ein Spülteil mit Membran für die Kanüle 12 und einen Waste-Ablauf 23 für die Spülflüssigkeit auf. Für den Spülvorgang durchsticht die Kanüle 12 diese gummiartige Membran immer an gleicher Stelle. Nach Herausziehen der Kanüle 12 verschließt sich die Durchstichstellesofort. Zur Spülung der Kanüle 12 kann diese von einer Position b5 (Ruhestellung) in die Spülposition b6 und zurück mittels eines Pneumatikantriebes 24 (s.Figur 6) über ein Hublager 25 an der Drehachse 15 entlang dieser bewegt werden. Der Antrieb 24 hierzu ist auf der Ebene 2 befestigt. Die Zuführung der Spülflüssigkeit von der auf der Ebene 1 angeordneten Spülpumpe 27 (Wasser) mit Schlauchquetsche 28 zum Spülkopf 13 erfolgt über die' Zuleitung 29. Zum Betrieb des Umfüllvorganges mit dem Nadelkopf'11'12 dient eine Luftpumpe mit Zylinder 31, die ebenfalls auf der Ebene 1 angeordnet sind. Als Verbindung von der Luftpumpe 30 zum Nadelkopf 11 dient eine flexible Leitung 32, deren Länge so bemessen ist, daß sie die Schwenkbewegungen b3-b4 des Nadelkopfes 11 nicht behindert.The flushing head 13 itself is attached to the underside of level 1; seine.Zylinderachse 22 runs parallel to the axis 10. It has a flushing part Membrane for the cannula 12 and a waste outlet 23 for the rinsing liquid. For the rinsing process, the cannula 12 always pierces this rubber-like membrane same place. After the cannula 12 is withdrawn, the puncture site closes immediately. To rinse the cannula 12, it can be moved from a position b5 (rest position) to the Rinsing position b6 and back by means of a pneumatic drive 24 (see Figure 6) a pin bearing 25 on the axis of rotation 15 can be moved along this. The drive 24 this is attached to level 2. The supply of the rinsing liquid from the Rinsing pump 27 (water) with hose squeezer 28 to the rinsing head arranged on level 1 13 takes place via the 'supply line 29. To operate the transfer process with the needle head'11'12 an air pump with cylinder 31, which is also arranged on level 1, is used. A flexible line is used to connect the air pump 30 to the needle head 11 32, the length of which is dimensioned so that it supports the pivoting movements b3-b4 of the needle head 11 not disabled.
In Figur 2 ist die Umfüllstellung dargestellt. Die Probenflasche 4 (ohne Kapselaufnahme 7), der Nadelkopf 11 mit seiner Kanüle 12 sowie der Becher bzw. Behälter 17 sind auf die Achse 10 ausgerichtet. Mittels des in Figur 1 dargestellten Andruckstempels 18 und Andrucktisches 16 wurden die Probenflasche 4 und der Behälter 17 jeweils von einer Seite her gegen die beiden Stirnflächen des Nadelkopfes 11 gepreßt. Hierbei durchsticht die Kanüle 12 die Dichtmembran bzw. den Gummiverschluß 6 der Probenflasche 4 und taucht in die Probenflüssigkeit 33 ein.The transfer position is shown in FIG. The sample bottle 4 (without capsule holder 7), the needle head 11 with its cannula 12 and the cup or container 17 are aligned with the axis 10. By means of the one shown in FIG The pressure stamp 18 and pressure table 16 became the sample bottle 4 and the container 17 each from one side against the two end faces of the needle head 11 pressed. Here, the cannula 12 pierces the sealing membrane or the rubber closure 6 of the sample bottle 4 and is immersed in the sample liquid 33.
Die öffnung 34 des Bechers 17 legt sich ebenfalls dicht an den Nadelkopf 11 an und umschließt die Offnung 35 der Kanüle 12 sowie die Zuführungsöffnung 39 der- Leitung 32.-Becher 17. und Probenflasche 4 bilden nunmehr ein über die Kanüle 12 verbundenes,- dichtes System.'Der Gasraum des Bechers 17 ist Uber,den Nadelkopf 11 mit der Luftpumpe 30,31 (s.Figur 1) verbunden. Sie produziert. ei-nige Sekunden lang Druckschwankungen im Becher 17. Probenflüssigkeit 33 fließt durch die Kanüle 12 in den-Becher 17,-Luft dringt durch die-Kanüle 12 in..die Probenflasche 4 und vergrößert deren Gasraum. Die entnommene Probenmenge wird durch die Zahl der Druckschwankungen bestimmt und hängt von der anfänglich vorhandenen Gasblase in der Probenflasche 4 ab. Druckaufbau in der Probenflasche 4 erhöht das entnommene Volumen.The opening 34 of the cup 17 also lies close to the needle head 11 and encloses the opening 35 of the cannula 12 and the feed opening 39 The line 32, beaker 17. and sample bottle 4 now form one over the cannula 12 connected, - tight system. The gas space of the cup 17 is over, the needle head 11 is connected to the air pump 30,31 (see Figure 1). She produces. a few seconds long pressure fluctuations in the cup 17. Sample liquid 33 flows through the cannula 12 into the cup 17, air penetrates through the cannula 12 into the sample bottle 4 and increases their gas space. The amount of sample taken is determined by the number of pressure fluctuations determined and depends on the gas bubble initially present in the sample bottle 4 from. Pressure build-up in the sample bottle 4 increases the volume removed.
Nach dem. Ende des Abfüllvorgangs -laufen.- alle- Bewegungenin umgekehrter Reihenfolge ab. Insbesondere-wird die Kapsel aufnahme 7 mit der Probenflasche 4 unter das Fahrrohr 5 (s.Figur 1) und der Nadelkopf 11 in den Spülkopf 13 zurückgeschwenkt.After this. End of the filling process -run.- all- movements in reverse Order. In particular, the capsule holder 7 with the sample bottle 4 Swiveled back under the driving tube 5 (see Figure 1) and the needle head 11 into the flushing head 13.
Aus dem Längsschnitt nach Figur 3 ist insbesondere die Lage der Probenflasche 4 in der Kapselaufnahme 7 nach ihrer Ankunft aus dem oberen Teil des Fahrrohres 5 zu entnehmen. Die Bewegung des Andrucktisches 16 erfolgt über den Kurzhub-Spannzylinder -36 am unteren Teil des Fahrrohres 5. Die Halterung der beiden Ebenen 1 und 2 gegeneinander wird über drei Distanzbolzen 3 erzielt, deren Lage auch aus Figur 4 und 5 zu entnehmen ist. Der Nadelkopf 11 steht in der Umfüllstellung.The position of the sample bottle is shown in particular from the longitudinal section according to FIG 4 in the capsule receptacle 7 after it has arrived from the upper part of the driving tube 5 can be found. The movement of the pressure table 16 takes place via the short-stroke clamping cylinder -36 on the lower part of the tube 5. The brackets of the two levels 1 and 2 against each other is achieved via three spacer bolts 3, the position of which can also be seen from FIGS. 4 and 5 is. The needle head 11 is in the transfer position.
Die Figur 4 zeigt eine Aufsicht auf die obere Ebene 1 und die Lage vom oberen Fahrrohrendc 5 zum Pneumatikzylinder 14 mit Schwenkhebeln 26 und Drehachse 37 (s.Figur 1),zur Wasserpumpe 27,, zur Luftpumpe 30,31, zum Spülkopf 13 und zum Andruckstempel.18. Der Antrieb 8,9 für die Kapselaufnahme 7 ist zum Teil gestrichelt eingezeichnet.FIG. 4 shows a plan view of the upper level 1 and the location from the upper Fahrrohrendc 5 to the pneumatic cylinder 14 with pivot levers 26 and axis of rotation 37 (see Figure 1), to the water pump 27 ,, to the air pump 30,31, to the flushing head 13 and to the Pressure stamp 18. The drive 8, 9 for the capsule receptacle 7 is partially dashed drawn.
Die Figur 5 zeigt eine Aufsicht auf die Ebene 2 mit der, Lage des Spülkopfes 13, der Drehachse 15 für die Halterung 25,38 des Nadelkopfes 11 in Umfüll- und Spülstellung b4 und b3 (s. Figur 1) mit Antrieb 24, des Antriebes 8 mit Schwenkhebel 9 für die Kapselaufnahme 7 und der Kaf-, selaufnahme 7 selbst zueinander.FIG. 5 shows a plan view of level 2 with the position of the Rinsing head 13, the axis of rotation 15 for the holder 25, 38 of the needle head 11 in the transferring and rinsing positions b4 and b3 (see FIG. 1) with drive 24, drive 8 with swivel lever 9 for the capsule holder 7 and the cup holder 7 itself to one another.
Die Figur 6 zeigt einen Schnitt B-B durch Figur 5 mit den Antrieben 24,26 des Nadelkopf es 11 für Hub- und Schwenkbewegungen.FIG. 6 shows a section B-B through FIG. 5 with the drives 24,26 of the needle head 11 for lifting and swiveling movements.
Claims (6)
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |