DE4222046A1 - Vorrichtung zum entnehmen einer fluessigkeitsprobe aus einem geschlossenen behaelter - Google Patents

Description

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 Umweltbewußtseins und der Inkraftsetzung ent­ sprechender Gesetze und Verordnungen wird es immer wichtiger, daß Flüssig­ keiten mit schädlichen oder sogar giftigen Dämpfen in verschließbaren Be­ hältern aufbewahrt werden und z. B. in ihrer Zusammensetzung oder Verschmut­ zung geprüft werden können. Zwecks Überprüfung des Zustandes der Flüssig­ keit 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 Unter­ druck, 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 Pro­ benabgabeposition (des Hohlkolbens) je mindestens eine Öffnung, vorzugs­ weise 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 Seil­ zugmechanismus. Ein solcher ist nicht nur sehr kompakt, und zwar auch bei großen Transportwegen (des Kolbens), sondern kann auch erhöhten Rein­ heitsanforderungen 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 Behäl­ ters 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 ab­ gewickelt 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 rohrförmiges Stützelement und entsprechend durchbrochene Begren­ zungswände aus, so daß ein mit dem Hohlraum des Hohlkolbens nicht in Ver­ bindung 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 verschließbare dritte Öffnung, die in den oberen Bereich des Hohlraums mündet, und minde­ stens eine verschließbare vierte Öffnung, die 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 entnom­ men wird.

Die in den unteren Bereich des Hohlraums mündende vierte Öffnung ist vor­ zugsweise über eine Leitung druckdicht mit einem Zwischenspeichergefäß verbunden. Dieses Zwischenspeichergefäß ist druckfest ausgeführt und er­ höht damit die Sicherheit beim Probenentnahmevorgang.

Die Gefahr, daß über die Entnahmevorrichtung wegen unsachgemäßer Manipu­ lationen Gas in den verschlossenen Behälter eindringt resp. aus diesem aus­ tritt, 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. Transportgefäßes vorgesehen. Mit der Halterung kann das Probengefäß z. B. festgeklemmt wer­ den.

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 verschließbarem Deckel eingebaut. Der Behälter ist evakuierbar und zum Aufnehmen einer Flüssigkeit geeignet.

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

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Nachfolgend soll die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen und im Zu­ sammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert werden. Es zeigt

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 Probenentnahmevorrich­ tung 7. Der Behälter 1 ist mit einem Deckel 2 verschlossen resp. verschließbar. 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 1 einzuleiten. Um nun unabhängig vom im Behälter herrschenden Druck eine Flüssigkeitsprobe 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 Lufteinlaß 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 ge­ zeigten, im Behälter 1 untergebrachten) Rührwerks genügend Stabilität be­ sitzt. 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 Be­ hälters 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 Begren­ zungswand 14 resp. 15, die durch ein Stützelement 16 starr miteinander ver­ bunden sind. Die Begrenzungswände 14 und 15 schließen jeweils dicht an die Rohrinnenwand an. Dadurch entsteht ein Hohlraum 17, der gegenüber dem ver­ bleibenden Innenraum des Rohrs 8 abgetrennt ist.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist das Stützelement 16 selbst rohrförmig 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 hantelförmig. Ein für die Auf­ nahme einer Flüssigkeitsprobe vorgesehener Hohlraum 17 wird somit in ra­ dialer 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 be­ reits in der Fig. 1 angedeutet, hat das Rohr 8 an dieser Stelle einen Lufteinlaß 19 und eine Abflußleitung 20. Der Lufteinlaß 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 Reini­ gungsflüssigkeit vorgenommen werden. Die Abflußleitung 20 mündet vorzugs­ weise 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 ande­ ren Ende des Rohrs 8 zu bringen, ist gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ein Seilzugmechanismus vorgesehen. Eine be­ sonders vorteilhafte Variante eines solchen Antriebs ist in Fig. 2 schema­ tisch 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 aus­ gebildete (z. B. konisch geschnittene) Scheiben 62.1 und 62.2 (in axialer Richtung) abgegrenzt ist. Das eine Seil 22 ist am oberen Ende des Hohlkol­ bens, 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 eingetauch­ ten 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 Rohrein­ satzstück 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 abge­ wickelt wie aufgewickelt wird, ist es vorteilhaft, ein dünnes Seil zu ver­ wenden, das nur einlagig auf den entsprechenden Spindelabschnitt aufge­ wickelt 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 Lufteinlaß 19 und zur Abflußleitung 20 ausdehnen. Dies ist bedingt durch den axialen Durch­ gang 18. Aus dem selben 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 Flüssig­ keit 3 eintaucht. So sollten z. B. die oberen Öffnungen 35.1, 35.2 um min­ destens eine Hohlkolbenlänge (z. B. 10 cm) unter dem minimalen Füllstand des Behälters liegen. Andernfalls kann beim Hochziehen aus der Probenaufnahme­ position 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 Bei­ spiel 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 Druckaus­ gleich hergestellt. Dann wird ein Verschlußhahn 38 der Leitung 20 geöff­ net, so daß die Flüssigkeitsprobe vollständig in ein Probengefäß 60 abfließen kann. Das Probengefäß 60 wird mit einer geeigneten Halterung unter einer Anschlagplatte 39 festgehalten. Die Anschlagplatte 39 fixiert das zweite Ende der Abflußleitung 20 sowie ein (vorzugsweise verschließbares) 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 durch­ sichtigen Probengefäßes 60 ohne weiteres vom Auge feststellen läßt, dann werden das Ventil 61 und der Verschlußhahn 38 wieder geschlossen. Die Vor­ richtung 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 Ta­ blett 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, durchge­ führt werden. Eine bevorzugte Alternative ist in Fig. 3 dargestellt. In der Abflußleitung 20 ist ein Ventil 46 mit einem von Hand betätigbaren Ventil­ hebel 47 vorgesehen. Dieses Ventil 46 hat im Prinzip die gleiche Funktion wie der Verschlußhahn 38. Im vorliegenden Fall ergießt sich die Flüssig­ keitsprobe 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 einge­ spannten, 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 vorgese­ henes Ventil 55 (mit Ventilhebel 56) belüftet oder ausgespült werden. Die Leitungen 20 und 54 münden von oben, d. h. durch die Deckelplatte 48 hin­ durch, in den Innenraum des Zwischenspeicherbehälters 63. Zum Entleeren des Zwischenspeicherbehälters 63 ist vorzugsweise ein Nadelventil 52 vorgese­ hen. 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 Halte­ rung (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 evaku­ ierten (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 vor­ teilhafte 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. Eine solche Kette ist z. B. in der schweizerischen Patentanmeldung Nr. CH-O1 125/90-C von Fritz Wullschleger beschrieben.

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

Die Verbindung der beiden Begrenzungswände 14 und 15 kann auch durch meh­ rere 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 können) zu vermeiden. In diesem Sinn wäre z. B. ein leicht elliptischer oder rechteckiger Querschnitt vorteilhaft.

Der Seilzugmechanismus wie auch die erwähnten Kettenantriebe haben den Vor­ teil, 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 ge­ schoben werden. Geringe Eintauchtiefen sind z. B. dann gegeben, wenn das Rohr 8 nicht von oben, sondern von unten (z. B. durch den Boden des Behäl­ ters 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 wer­ den 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 Zwischenspeichergefäßes 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 Reinigungsflüs­ sigkeit 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 herr­ schenden Innendruck eine Flüssigkeitsprobe aus einem Behälter entnehmen kann und daher für eine Vielzahl von Anwendungen geeignet ist. Mit ihr las­ sen sich chemische Produktionslinien ebenso wie biologische Prozesse zuver­ lässig und umweltsicher überwachen.

Claims (15)

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 Hohlkol­ ben (10) zwei in axialer Richtung beabstandete und mit einem Stützele­ ment (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 Stütz­ element (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 Probenabgabeposition (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 Seilzug­ mechanismus eine an einem außerhalb des Behälters (1) liegenden Ende des Rohrs (8) angeordnete Spindel (23) zum Aufwickeln von am Hohlkol­ ben (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) aufge­ wickelt wird.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-7, insbesondere nach einem der An­ sprüche 5-7, dadurch gekennzeichnet, daß das Stützelement (16) rohr­ förmig ist, so daß der Hohlkolben (10) einen mit dem Hohlraum (17) nicht in Verbindung stehenden Durchgang (18) in axialer Richtung auf­ weist, durch den insbesondere ein Seil (21) des Seilzugmechanismus ge­ führt 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 Probenaufnahme­ position (11) befindlichen Hohlkolbens (10) mündende Öffnung vorgese­ hen ist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-9, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Probenabgabeposition (12) am Rohr (8) mindestens eine verschließbare 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 verschließbare vierte Öffnung (20) für die Probenabgabe vorgesehen ist, die in den unter­ sten Bereich des Hohlraums (17) mündet.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die 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) Spül­ eingang (54) und einen unten angeordneten Abfluß (53) aufweist.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-12, 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) verschließbar ist und der evakuierbar ist, gekennzeichnet durch eine vorzugsweise in den Deckel (2) eingebaute Vorrichtung zum Entnehmen einer Probe gemäß einem der Ansprüche 1-14.