DE7034973U

DE7034973U - Einrichtung zur entnahme von proben aus fluessigkeiten.

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Publication number: DE7034973U
Application number: DE7034973U
Authority: DE
Original assignee: Commissariat a lEnergie Atomique CEA
Current assignee: Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA
Priority date: 1969-09-24
Filing date: 1970-09-21
Publication date: 1971-01-07
Also published as: FR2058751A6; BE754392R

Description

PAT E N.TANWALt- *" " DR. HAN3 ULRICH MAY

O 8 MONOHEN 2, OTTOSTRASSEIa TELEGRAMME: MAYPATENT MÜNCHEN

TELEFON C081O 003082

B. 3293.3 PP Minchen. 21· September 1970

OOP Μ./·

OG 351/882

Commissariat a 1· Energie Atouique in Paris / Frankreich Einrichtung sur Entnahme von Proben aus Plttssigkeiten

Die Neuerung betrifft Verbesserungen der in der deutschen Patentschrift 1 287 828 beschriebenen Einrichtung sur Entnahme von Proben aus piüsaiakeiten.

Diese bekannte Einrichtung veist im wesentlichen ein Gehäuse (Handschohkaneer) auf· dessen Boden die Xlemmhalter Mehrerer, jede in einen Hohlriwffn ^intatWTtwn^en Η^ν^^^Ίη trägt_f wobei die Mittelpunkte der Enden dieser Ilemmhalter auf Mindestens einen Kreisbogen liegen »und sich oberhalb der Klemmhalter ein um eine erste Achse schwenkbarer Träger befindet« in de» ein um eine zweite, nicht mit der ersten wasanmenfallende Achse drehbarer und längs dieser zweiten Achse verschiebbarer Werkzeughalter gelagert ist» der mehrere, nacheinander zum Entnehmen der Proben su benutsende Verkseuge im gleichen Abstand von 4er zweiten Achse und parallel zu dieser exzentrisch angeordnet trägt.

Gem&B einer aus der angegebenen Patentschrift bekannten Ausftlhnangsfor» dieser Einrichtung. ist die Drehachse des Trägers

senkrecht su der Ebene, in der der Kreisbogen liegt, auf dem »ich die Mittelpunkte der Enden der Klemmhalter befinden, während die zweite Achse schräg sur ersten verläuft und diese schneidet, wobei der Neigungswinkel so gewählt ist» daß durch Drehung des Trägers um die erste Achse die Verlängerung der «weiten Achse nacheinander auf einen Abstand von jedem der Mittelpunkte der Enden der Klemmhalter gebracht werden kann, der gleich der Exzentri zität der Achsen der tferkseuge besttglich dieser zweiten Achse ist.

Die durch die Neuerung geschaffenen Verbesserungen bestehen im wesentlichen darin, daß einerseits die Flüssigkeit, aus der Proben zu entnehmen sind, auf der Höhe der Einrichtung kontinuierlich durchströmt_s wodurch eine jederzeit außerordentlich repräsentative Probenahme und eine weitgehende Vereinfachung der mechanischen Probenahme-vorrichtungen erreicht wird, und andererseits in der Tatsache, daß die Probenahmeeinrichtung ferngesteuert ist und alle Antriebsorgane der Fernsteuerung außerhalb des Gehäuses der Einrichtung angeordnet sind, wodurch bei einem automatischen Betriebsablauf alle Verschiebungen gesteuert und überwacht werden können.

Der Werkzeugträger der Einrichtung gemäß der Neuerung ist wie derjenige des oben erwähnten Patents mit drei Werkzeugen versehen, von denen zwei dem gleichen Zweck wie bei der aus der genannten Patentschrift bekannten Einrichtung dienen (das Entstöpselungswerkzeug und das Probenahmewerkzeug, wobei letzteres recht erhebliche Unterschiede im Vergleich mit dem entsprechenden Element der bekannten Einrichtung aufweist), und von denen das dritte ein

- 3 Werkzeug zum Herausnehmen und V&f>reinsetzen der Hohlnadeln ist.

Bei der Einrichtung der Neuerung erfolgt kein Spülen der Nadeln, da die bei dieser Einrichtung verwendeten Nadeln; kurs und billig sind und infolgedessen vorzugsweise nach einer bestirnten Gebrauchszeit durch neue Nadeln ersetzt werden·

Schließlich sei bemerkt, daß das Probenahmewerkzeug bei der Einrichtung gemäß der Neuerung nur ein einziges Fläschchen aufnimmt, während es bei der oben genannten bekannten Einrichtung mehrere Fläschchen gleichzeitig enthält.

Allgemein gesagt, ist die Einrichtung zur Probenahme von Flüssigkeiten entsprechend den Ansprüchen 1,2,3 oder 4 des deutschen Patents 1 287 828 gemäß der Neuerung dadurch gekennzeichnet« daß der am Werkzeughalter befestigte Probenhalter zur Aufnahme nur eines einzigen Fläschchens bestimmt ist und daß er einerseits einen in ein Rohr des Werkseughalters eingesetzten und mit diesem fest verbundenen Teil und andererseits eine Steuer/stange trägt, deren eines Ende in diesem Teil so eingesetzt ist, daß die Verbindung r.it diesem Teil durch einen in ihm gleitenden Anschlag hinsichtlich der Verschiebung begrenzt ist, während das andere Ende der Betätigungsstange einen ersten Satz von mit der Steuerstange verbundenen Haltebacken trägt, die ein Fläschchen in der richtigen Stellung zum Werkzeug halten und durch eine Feder in der Schließstellung gehalten werden, und einen zweiten Satz von Haltebacken trägt, welche zum Andrücken des Fläschchens gegen eine Hohlnadel dienen, wobei diese Teile durch eine Achse verbunden und durch eine Feder in einem Abstand voneinander oder mittels mit

- 4 dem Teil fest verbundener Rollen angedrückt genalten «erden·

Die Teile, die bei der Einrichtung gemäß der oben genannten Patentschrift zur Aufnahme der (langen und in Reservoir« eintauchenden)

kurze Hohlnadeln ersetzt.

Gemäß der Neuerung besteht jeder Teil, der eine Nadel enthält, aus einem zylindrischen Hohlkörper, der einerseits eine Einlaß-Öffnung und eine Auslaßöffnung für die Flüssigkeit und andererseits einen kleinen Innenhohlraum aufweist, in den ein Ende einer kurzen Hohlnadel eintaucht.

der Neuerung ist der werkzeughalter mit einem Werkzeug zub Abnehmen und Wiedereinsetzen der Nadeln ausgestattet, das gekennzeichnet ist durch einen Körper der hohlen Haltebacken, der in Werkzeugträgerschaft verschiebbar ist, einen Kolben, dessen eines Ende in den Haltebackenkörper eingeführt ist und dessen anderes finde Haltebacken trägt, die durch eine erste Feder in SchlieBstel·* lung gehalten verden, vobei eine zveite Feder vorgesehen ist, um den Kolben mit dem Haltebackenkörper zu verbinden und als Rückstellvorrichtung £tL· den Rücklauf zu dienenn.

Zum Einsetzen einer neuen Hohlnadel in den Hohlraum des zylindrischen Körpers eines Hohlnadelhalters ist der Körper dieser Hohlnadel mit einer Tülle versehen.

Weitere Eigenschaften und Vorteile der Neuerung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung, die sich auf die beigefügten Zeichnun

gen bezieht und nor als Beispiel eine Ausftihrungsform der Neuerungen bei Einrichtungen zur Entnahme von Proben aus Flüssigkeiten gemäß DBP t 287 828 beschreibt. In h τ Zeichnung, zeigen:

Fig. 1 im axialen Längsschnitt das Prooeuahmeverkzeug uad einen

diesem gegenüber befindlichen Nadelhalter;

Fig. 2 die Vorrichtung zur Einführung und Abnahme von Fläschchen; Fig. 3 einen Schnitt längs der Linie A-A der Fig. 2 und Fig. 4 in axialen Längsschnitt ein Werkzeug zum Herausnehmen von Nadeis.

Die folgende Beschreibung nimmt teilweise Bezug auf die oben genannte Patentschrift. Bei der dort beschriebenen Einrichtung trägt der Boden längs eiruss Kreisbogens gleichmäßig verteilt η Teile (in der Patentschrift mit 6 und hier als Nadelträger bezeichnet), vovon (n - 1) jeweils den Klemmhalter 9 einer der (n - i) Hohlnadeln 8 aufnehmen, die in Reservoire eintauchen, welche der Probenahme zu unterwerfende Flüssigkeiten enthalten, während die n-te Nadel (in der Patentschrift mit 8a bezeichnet) eine mit einer Vakuumcuelle verbundene Ansaugnadel ist.

Ein wesentliches Merkmal der Neuerung ist, daß einerseits keine Nadeln sum Erzeugen eines Vakuums in den Fläschchen vorgesehen sind und alle Nadelhalter zum Ansaugen von Flüssigkeiten bestimmt sind und daß andererseits die Nadeln als kurze Hohlnadeln ausgebildet sind.

Ferner befindet sich die der Probenahme ία unterwerfende Flüssigkeit dauernd im Fluß·.

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Vie in Pig. 1 gezeigt, besteht jeder Nadelträger aus einem Hohlzylinder 6. Der untere Teil dieses Nadelträgers 6 bildet den Durchlauftopf einer dauernd durchströmenden Lösung, aus der Proben zu entnehmen sind. Die Flüssigkeit tritt in den Έο&Γzylinder 6 durch die Bohrung 112 ein (Pfeil F₁), läuft in eine* Hohl-aua 113 über und durch Schwerkraft zum Auslauf 114 ab (Pfeil F₂)-. Der Hohlraum 113 und der Auslauf 114 sind durch eine Öffnung 115 mit geringem Durchmesser verbunden, die zum Entleeren des Hohlraums 113 bei vollständiger Unterbrechung des Durchflusses der der Probenahme unterworfenen Flüssigkeit dient.

Die Hohlnadel 8, eine kurze Nadel, trägt an ihrem oberen Teil eine Verdickung 116, die mit einer Kingdichtung versehen ist, wodurch sie eingeklemmt und abgedichtet werde», kann. Mit ihren unteren Teil 117 taucht die Nadel 8 in den Hohlraum 113 und befindet sich in der Achse des Teils.

Vie In aar erwähnten Patentschrift beschrieben, ist ein (nicht gezeigter) Stopfen vorgesehen, um den Nadelträger 6 zur Sicherheit (gegen die Gefahr des Abbrechens der Nadel) zu verschließen.

Der Werkzeugträger D, von dem sin Teil in Fig. 1 gezeigt ist, ist von gleicher Art wie der in der erwähnten Patentschrift beschriebene und mit drei Werkzeugen versehen, nämlich ein Entstöpseiungswerkzeug für die Stopfen der Nadelträger (dieses Werkzeug ist das gleiche wie in der Patentschrift beschrieben), ein Probenahmewerkzeug (dieses ist von anderer Art als das der Patentschrift·) und ein Werkzeug zum Herausnehmen und Einsetzen von Nadeln, für das es bei der Einrichtung der genannten Patentschrift kein ent-

- 7 sprechendes ferkzeug gibt.

Das in Pi ^Λ gezeigte Probenahmewerkzeug ist dazu bestimmt, ein (nicht ga, "es) neues Fläschchen- das sieh in eine» Zubringer— schiffchen oefindet„ zwischen die Elemente des unteren Teils zu bringen, dieses Fläschchen mit der kurzen Nadel 8 zu durchstoßen, es nach Art einer Pumpe anzudrücken und freizugeben, um ein Ansaugen von Flüssigkeit zu bewirken, und das mit Flüssigkeit gefüllte Fläschchen in ein Austragschiffchen einzusetzen.

Es sei bemerkt, daß gemäß der Neuerung das Probenahmewerkzeug stets nur ein einziges Fläschchen enthält und daß das Einbringen der abgenommenen Flüssigkeit in dieses Fläschchen durch Eindrücken desselten und nicht durch vorherige Erzeugung eines Vakuums im Fläschchen erfolgt.

Das Probenahmewerkzeug besteht aus einem im Werkzeughalterrohr D eingesetzten Rohrkörper 118 und einer Steuerstange 119» deren eines Ende in den Rohrkörper 118 so eingesetzt und mit ihm so verbunden ist, daß seine Verschiebung durch einen im Rohrkörper 118 gleitenden Anschlag 120 begrenzt ist, und deren anderes Ende einen ersten Satz von Haltebacken 121 trägt, die mit der Steuerstange 119 verbunden sind und dazu dienen, das Fläschchen in seiner Stellung auf dem Werkzeug zu halten, wobei die Haltebacken 121 mittels einer Feder 122 geschlossen gehalten werden, und . einen zweiten Satz von Haltebacken 123, welche das Eindrücken des (nicht gezeigten) Fläschchens gegen die Hohlnadel 8 bewirken sollMjWobei die Haltebacken 123 durch eine Achse 124 verbunden und durch eine Feder 125 auseinandergedrückt und mittels der mit dem Rohrkörper 118 fest verbundenen Rollen 126 zusammengedrückt werden. Das Probe-

nahraeverkzeug arbeitet vie folgt:

a) Ergreifen eines Fläschchens (in der Vorrichtung der Fig.2): Nachdem ein neues Fläschchen in ein in Fig. 2 mit 127 bezeichnetes Zubringerschiffchen eingesetzt ist, vird das Werkzeug in dieses Schiffchen abgesenkt. Die .^altebacken 121 entfernen sich vom Boden des Fläschchens und schließen sich am Ende der Laufstrecke vieder um seinen Kragen;

b) Freigabe des gefüllten Fissnhchens:

Während sich der Werkzeughalter D in finer Stellung in Richtung der Achse eines Austragschiffchens 1 ^findet, führt man das Prcbenahmeverkzeug nach unten in dieses Schiffchen. Die beiden Haltebacken 121 entfernen sich voneinander vährend der Berührung mit dem Schiffchen und geben das Fläschchen frei, £us uas Fläschchen enthaltende Schiffchen vird durch die in Fig. 2 mit 128 bezeichnete Vorrichtung ausgetragen;

c) Einstechen, Eindrücken des Fläschchens (zwecks Füllung) und Loslassen:

Das Probenahmeverkzeug vird gemäß der Achse des Nadelträgers 6 ngeordnet, dessen Stopfen zuvor abgenortmen vurde · Durch eines erste Verschiebung des Werkzeugs vird das Fläschchen auf die kurze Nadel 8 gespießt und die Steuerstange 119 in Berührung mit dem Nadelträger 6 gebracht.

Durch eine zveite Verschiebung vird der Rohrkörper 118 der Haltebacken veitergeschoben, vodurch seine Rollen 126 bezüglich der Haltebacken 123 nach unten geschoben und dadurch die letzteren festgedrückt verden.

Das Loslassen des Fläschchens im Nadelträger erfolgt durch eine

erste Verschiebung nach oben, wodurch die Haltebacken gelöst und anschließend das Fläschchen von der Hohlnadel 8 gelöst wird.

Vorrichtung zur Einführung von Fläschchen in ein': Schiffehen und sum Herausnehmen der Fläschchen (rig* ζ und ä): Eine um einen Arm 130 schwenkbare Platte 129 trägt an einem Ende ein Schiffchen 128 zur Aufnahme von Fläschchen und am anderen Ende eine Gelenkrolle 132. Eine Drehung des Arms 130 um 90° in einer senkrechten Ebene bewirkt einerseits eine Drehung des Schiffchens 128 um den gleichen Winkel und schwenkt andererseits dieses Schiffchen mittels einer lurvenfUhrung 133 und der Gelenkrolle 132, so daB es in der Linie der Achse des Stempils 135 zwischen diesen und das Haknküken 134 des pneumatischen Abgangs gelangt.

Der Stempel besteht aus einer Zahnstange 135, die in einem Führungsrohr verschiebbar ist und von außen gesteuert wird. Das Schiffchen 128 nimmt vom Werkzeughalter D ein mit Flüssigkeit gefülltes Fläschchen auf und wird darauf vor die öffnung des Hahnkttkens 134 gebrächt, in das zuvor vom Leitungsende 136 her ein Schlitten eingeführt wurde (Pfeil F₃). Der Stempel 135 drückt durch waagerechte Verschiebung das gefüllte Fläschchen in diesen Schlitten, und letzterer dringt in das Schiffchen 128 ein·

Das Hahnküken 134 ist ein Zylinder, beispielsweise aus Polymethylmeracrylat ("Plexiglas" e.Vz.), der mit einer Bohrung von größerem Durchmesser als der Schlittaversehen ist.

Dieses Hahnküken kann drei Stellungen einnahmen:

a) Eine Absaugstellung, in welcher die Bohrung mit dem Absaugrohr 136 in Verbindung steht; diese Stellung liegt auch bei der An-

- ίο -

kunft des Schlittens vor (Pfeil P₃);

b) eine Stellung zur Sonderaustragung, in der die Bohrung des Hahnktücens zum Mittelpunkt der lamaer gerichtet ist ρ e) eine Stellung der EinPühruna eines FiMschchsRs. senkrecht "ur Hauptr ichtung;

Ein Rohr 137 nimmt ein Fläschchen auf und leitet es dem Zubringerschiffchen 127 zu. Dieses Schiffchen kann zwei Stellungen einnehmen t

aa) eine Stellung zur Aufnahme eines Fläschchens (die in Fig. 2 gezeigte Stellung);
bb) eine Auswurfstellung.

Die Gegenwart eines Austr-agschiffchens 128 bringt das schiffchen 127 in diese beiden Stellungen.

Die Neuerung zeichnet sich £enaer dadurch aus, daß der Werkzeughalter mit einem Werkzeug zum Herausnehmen und Einsetzen von Nadeln 8 versehen ist (Fig.4). '

138 Dieses Werkzeug wird gebildet von einem Hohlkörper /, der im Werkzeughalter D gleitet· und einem Kolben 139» dessen oberer Teil in den Körper 138 eindringt. Der untere Teil dieses Kolbens trägt Haltebacken 140, die durch eine Feder 141 in Schließstellung gehalten sind.

Eine Feder 142 verbindet den Kolben 139 mit dem Körper 138 der Haltebacken und dient als Rückholelement für die Rücklaufbewegung. Schließlich ermöglicht eine Feder 143, während der Bewegung die Berührung des Körpers 138 und eines mit dem Werkzeughalter fest

verbundenen Anschlags zu erhalten.

Die Arbeitsweise des Werkzeugs sum Herausnehmen von Nadeln beruht

Um eine neue Nadel 8 einzusetzen, muß an ihrem Körper eine Tülle befestigt werden, um zu verhindern, daß die Greifer der Klemmbacken unter dem Klemmhalter der Nadeln einrasten·

Das Herausnehmen der Nadeln 108 kann nur von Hand erfolgen. Die herausgenommenen Nadeln werden auf dem gleichen Weg wie die mit Flüssigkeit gefüllten Fläschchen aus der Einrichtung ausgetragen.

Claims

Schutzansprüche

1.) Einri . \i-g zur Entnahme von Proben aus Flüssigkeiten mit mehrerer., Einern Gehäuse angeordneten, über Leitungen mit Behältern ir« Verbindung stehenden Anschlußstellen, die auf mindestens einem Teil eines Kreisbogens liegen und an die ein Ende einer Ent-

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nahmeleitung heranführbar ist, das von einem um eine Achse schwenkbaren Träger gehalten wird, gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4 des deutschen Patents 1 287 828, dadurch gekennzeichnet, daß das . μ werkzeughalter getragene Ansaugwerkseug zur gleichzeitigen Aufnahme von nur einem Fläschchen bestimmt ist und einerseits einen in ein Rohr des Werkzeughalters eingesetzt und mit diesem fest verbundenen Rohrkörper (118) und andererseits eine Steuerstange (119) aufweist, deren eines Ende in den Rohrkörper eingesetzt ist wobei die Translationsverbindung mit diesem Rohrkörper durch einen im Rohrkörper verschiebbaren Anschlag (120) begrenzt ist, und dessen anderes Ende einen ersten Satz von Klemmbacken (121), die mit der Steuerstange verbunden sind, zum Festhalten eines Fläschchens in seiner Gebrauchsstellung am Werkzeug dienen und durch eine Feder (122) geschlossen gehalten werden, und einen zweiten Satz von Klemmbacken (123) trägt, die zum Andrücken des Fläschchens gegen eine an der Anschlußstelle vorgesehene Hohlnadel dienen, wobei diese Teile durch eine Achse (124) verbunden und durch eine Feder (125) auseinandergedrückt sind und durch mit dem Rohrkörper fest verbundene Rollen (126) in die angedrückte Stellung gebracht werden können.

2.) Einrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4 des deutschen Patents 1 287 828, dadurch gekennzeichnet, daß jede der am Boden

des Gehäuses angeordneten und eine Hohlnadel aufnehmenden Anschlußstellen aus einem hohlzylindrischen Körper (6) besteht, der einerseits eine Einlaßöffnung (112) und eine Auslaßöffnung (114) für die Flüssigkeit und andererseits einen kleinen inneren Hohlraum (113) aufweist, in den ein Ende einer kurzen Hohlnadel eintaucht.

3.) Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4 des deutschen Patents 1 287 828, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkzeughalter mit einem Werkzeug zum Herausnehmen und Einsetzen der Hohlnadel ausgerüstet ist* weiches einen Klemmbacken tragenden Hohlkörper (138), der im Werkzeughalterschaft D verschiebbar ist, einen Kolben : (139), dessen eines Ende in den Hohlkörper (138) eingeführt ist ■ und dessen anderes Ende die Haltebacken (140) trägt» die durch eine erste Feder (141) in der Schließstellung gehalten sind, und eine zweite Feder (142), welche den Kolben (139) mit dem Hohl- \ körper (138) verbindet und die Rückstellbewegungen bewirkt, aufweist.

4.) Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper der Hohlnadel mit einer Tülle versehen ist.