DE3932202A1 - Discontinuous sampling arrangement for product line - has blocking and dispensing element which seals product line outlet before reaching its closed position - Google Patents

Discontinuous sampling arrangement for product line - has blocking and dispensing element which seals product line outlet before reaching its closed position

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Abstract

An arrangement for manual discontinuous sampling from a product line contains a blocking device (17) movable between open and closed positions protruding into the product line (1) cross-section between its outlet (4) and a sampling aperture (7). The blocking and dispensing element is formed in a recess (20) which neither increases nor decreases the line's cross-section in the closed position. As the element moves towards the open position, the product line outlet is sealed w.r.t. the recess and extraction aperture before the closed position is reached. ADVANTAGE - Reliable and safe in operation despite simple design.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur diskontinuier­ lichen Entnahme von Proben aus einer Produktleitung einer verfahrenstechnischen Anlage gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a device for discontinuous taking samples from a product line of a process plant according to the preamble of Claim 1.

Bekanntlich ist zur Untersuchung der Eigenschaften eines Stoffsystems eine Probennahme erforderlich, da eine Prüfung der Gesamtmenge nicht sinnvoll oder gar unmöglich ist.It is known to study the properties of a A sampling system is required as a test the total amount is not useful or even impossible.

Für die Beprobung von Förderströmen aus Feststoff-Gemischen sind automatische Probenentnahmegeräte bekannt, während die Beprobung von Produkten über absperrventilgesteuerte Rohrleitungen oder manuell durch einen Probennehmer erfolgt. Hierzu werden über entsprechende Dichtungen mittels Bajonett- Verschlüssen Probengläser an die Entnahme-Stelle angeschlos­ sen und durch kurzzeitiges Öffnen eines Entnahme-Ventils bis unterhalb einer maximal zulässigen Grenze gefüllt. Bei unachtsamer Bedienung, zum Beispiel bei zu langer Öffnung des Ventils, kann durch die direkte Verbindung zwischen Produkt­ leitung und Entnahme-Stelle der volle Druck der Produktlei­ tung auf das Probenglas wirken und dieses zerstören. For sampling conveying flows from solid mixtures automatic sampling devices are known, while the Sampling of products via shut-off valve controlled Piping or done manually by a sampler. For this purpose, appropriate seals using bayonet Seals are closed at the sampling point and by briefly opening a sampling valve until filled below a maximum permissible limit. At careless operation, for example if the opening of the Valve, can be through the direct connection between product line and tapping point the full pressure of the product line act on the sample glass and destroy it.  

Eine manuelle Probenentnahme mit Hilfe von Probenentnahme- Gläsern ist daher problematisch, da diese allen subjektiven Einflüssen bei der Probenentnahme unterliegt und Gefährdungen des Probennehmers nicht auszuschließen sind.Manual sampling with the help of sampling Glasses is therefore problematic because these are all subjective Influenced by sampling and hazards of the sampler cannot be excluded.

Trotz dieser Schwierigkeiten wird das diskontinuierliche Verfahren der Probennahme mit Hilfe von Probenentnahme- Gläsern, die manuell gefüllt und nach ihrer Füllung einem Analysegerät zugeführt werden, sehr häufig angewandt. Es besteht daher großer Bedarf für eine Vorrichtung zur diskontinuierlichen Probennahme, mit der Probenentnahme- Gläser einerseits dicht an die Probenentnahme-Stelle angeschlossen werden können, um das Bedienungspersonal zu schützen und bei der andererseits die Probenentnahme-Gläser nicht dem vollen Druck der Produktleitung ausgesetzt sind, und mit deren Hilfe ferner stets gleichbleibend große Proben zu entnehmen sind.Despite these difficulties, it becomes discontinuous Sampling procedures using sampling Glasses that are filled manually and after their filling one Analyzer fed, applied very often. It there is therefore a great need for a device for discontinuous sampling, with the sampling Glasses on the one hand close to the sampling point can be connected to the operating personnel protect and on the other hand the sampling glasses are not exposed to the full pressure of the product line, and with their help also consistently large samples can be seen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine neue Vorrichtung zur manuellen diskontinuierlichen Entnahme von Proben aus einer Produktleitung einer verfahrenstechnischen Anlage zu schaffen, die trotz einfachen Aufbaus sicher und zuverlässig in der Bedienung ist, den Querschnitt der Produktleitung möglichst wenig stört sowie ein Festsetzen von Partikeln des Stoffsystems vermeidet, und durch die sichergestellt wird, daß stets gleichgroße repräsentative Proben entnommen werden können.The invention is therefore based on the object of a new one Device for manual discontinuous removal of Samples from a product line of a process engineering To create plant that despite simple construction safe and is reliable in operation, the cross section of the Product line disturbs as little as possible and a setting of Avoids particles of the material system, and by it is ensured that the same size representative Samples can be taken.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.This object is achieved by the characterizing Features of claim 1 solved.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen. Further features of the invention result from the Subclaims.  

Nach der erfindungsgemäßen Ausbildung der Probennahme- Vorrichtung ist das Absperrorgan nicht nur als Absperrorgan ausgebildet, sondern weist mindestens eine sogenannte Dosierkammer auf, deren Ausbildung einerseits die Strömungs­ verhältnisse und damit das Gemisch in der Produktleitung ungestört läßt und andererseits bei seinem Bewegen in die Offenstellung stets das gleiche Proben-Volumen zur Überführung in das Probenentnahme-Glas freigibt. Durch die erfindungsgemäße Ausbildung und Dimensionierung der Vorrichtung wird sichergestellt, daß in keinem Falle eine direkte Verbindung zwischen der Produktleitung und der Entnahmeöffnung der Vorrichtung möglich ist. Das Absperrorgan ist also gleichzeitig als Dosierorgan ausgebildet, wobei das Volumen der Ausnehmung des Absperr- und Dosierorganes derart gewählt ist, daß es kleiner als das Aufnahme-Volumen des Probenentnahme-Glases ist, und somit eine Beschädigung des Probenentnahme-Glases durch das die Produktleitung passierende Stoffsystem verhindert wird. Ein weiterer Vorteil ist darin zu sehen, daß in der Schließstellung des Absperr- und Dosierorganes keine Querschnittsveränderung der Produktleitung erfolgt. Schließlich wird durch die erfindungsgemäße geometrische Ausbildung des Absperr- und Dosierorganes erreicht, daß die Probennahme-Vorrichtung totraumfrei, d. h. ohne zusätzliche Hohlräume zu bilden, an die Produktleitung angeschlossen werden kann. Der Produktlei­ tung wird daher stets "frisches Stoffsystem "entnommen und damit verhindert, daß Produkt oder Partikel des Produktes sich festsetzen und zum Beispiel auskristallisieren können. Die erfindungsgemäße Probennahme-Vorrichtung kann daher auch für sogenannte Sterilprozesse der Bio- und Lebensmitteltech­ nologie eingesetzt werden.After the sampling according to the invention The device is not only a shut-off device trained, but has at least one so-called Dosing chamber on the one hand the flow conditions and thus the mixture in the product line leaves undisturbed and on the other hand when moving into the Open position always the same sample volume Releases transfer into the sampling glass. Through the Training and dimensioning of the invention Device ensures that in no case a direct connection between the product management and the Removal opening of the device is possible. The shut-off device is thus simultaneously designed as a metering device, the Volume of the recess of the shut-off and dosing member in such a way is chosen to be smaller than the intake volume of the Sampling glass is, and thus damage to the Sampling glass through the product line passing fabric system is prevented. Another advantage can be seen in the fact that in the closed position of the shut-off and dosing no change in cross section Product management takes place. Finally, through the Geometric design of the shut-off and Metering device achieved that the sampling device free of dead space, d. H. without forming additional voids the product line can be connected. The product line tion is therefore always taken "fresh material system" and this prevents the product or particles of the product can settle and crystallize, for example. The sampling device according to the invention can therefore also for so-called sterile processes in bio and food technology technology can be used.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines in der Zeichnung mehr oder minder schematisch dargestellten Ausführungsbei­ spieles beschrieben. The invention is based on one in the drawing more or less schematically illustrated embodiment game described.  

Es zeigen:Show it:

Fig. 1 einen Schnitt durch eine Probennahme-Vorrichtung gemäß der Erfindung mit in der Schließstellung befindlichem Absperr- und Dosierorgan, Fig. 1 shows a section through a sampling device according to the invention is in said closed position of shut-off and metering,

Fig. 2 einen Schnitt gemäß der Linie II-II in Figur und Fig. 2 shows a section along the line II-II in Figure and

Fig. 3 die Probennahme-Vorrichtung gemäß Fig. 1 mit dem Absperr- und Dosierorgan in einer Zwischenstellung. Fig. 3 shows the sampling device of FIG. 1 with the shut-off and dosing in an intermediate position.

Wie Fig. 1 und Fig. 2 zeigen, weist die Probennahme-Vor­ richtung ein Rohr 1 auf, das Teil der nicht näher dargestell­ ten Produktleitung der nicht dargestellten verfahrenstechni­ schen Anlage bildet. Durch das Rohr 1 strömt das zu analysierende Stoffsystem, zum Beispiel ein Flüssigkeitsge­ misch. Für den Anschluß in die genannte Produktleitung sind stirnseitige Anschlußflansche 2 und 3 vorgesehen. In der Mantelfläche des Rohres 1 ist eine Austrittsöffnung 4 eingearbeitet, die von einem Gehäuse 6 gasdicht umfaßt ist, das von einem eine Entnahme-Öffnung 7 aufweisenden Deckel 8 verschlossen ist. Mit dem Deckel 8 ist ein Aufnahme-Element 9 verbunden, das einen Schlitz 10 zwecks Aufnahme eines Probenentnahme-Glases 11 aufweist. Benachbart zur Entnahme­ öffnung 7 weist der Deckel 8 eine entsprechend geformte Dichtung 12 auf, auf der das Probenentnahme-Glas sich abstützen kann.As shown in Fig. 1 and, FIGS. 2, the sampling device before a tube 1, which forms part of the unspecified dargestell th line of the product verfahrenstechni rule system, not shown. The material system to be analyzed flows through the pipe 1 , for example a liquid mixture. End flanges 2 and 3 are provided for connection to the product line mentioned. In the lateral surface of the tube 1 , an outlet opening 4 is incorporated, which is enclosed in a gas-tight manner by a housing 6 , which is closed by a cover 8 having a removal opening 7 . A receptacle element 9 is connected to the lid 8 , which has a slot 10 for the purpose of receiving a sampling glass 11 . Adjacent to the removal opening 7 , the cover 8 has a correspondingly shaped seal 12 , on which the sampling glass can be supported.

In der Wandung 14 des Gehäuses 6 ist ein Absperr- und Dosierorgan 17 um eine Achse 16 drehbeweglich gelagert. Das Absperr- und Dosierorgan 17 ist im vorliegenden Ausführungs­ beispiel kugelförmig ausgebildet und weist einen solchen Abstand zum Rohr 1 auf, daß es mit seiner Kugelmantelfläche 18 in den Querschnitt des Rohres 1 ragt. Wie insbesondere Fig. 2 zeigt, ist die Kugelmantelfläche 18 des Absperr- und Dosierorganes 17 mit einer Ausnehmung 20 versehen, die dem Querschnitt der Produktleitung angepaßt ist, also diese in der Schließstellung weder einschnürt noch erweitert.In the wall 14 of the housing 6 , a shut-off and metering element 17 is rotatably mounted about an axis 16 . The shut-off and metering element 17 is spherical in the present embodiment, for example, and is at such a distance from the tube 1 that it projects with its spherical surface 18 into the cross section of the tube 1 . As shown in FIG. 2 in particular, the spherical jacket surface 18 of the shut-off and metering element 17 is provided with a recess 20 which is adapted to the cross section of the product line, that is to say it does not constrict or expand in the closed position.

Das Absperr- und Dosierorgan 17 ist allseits von einem Dichtkörper 22 umgeben, der mit seinen Außenflächen den Innenflächen des Gehäuses 6 angepaßt ist und sich an diesen abstützt, so daß der Raum zwischen Gehäuse und Absperr- und Dosierorgan vollständig und dicht ausgefüllt ist. Der Entnahmeöffnung 7 gegenüberliegend weist der Dichtungskörper 22 eine Durchgangsöffnung 24 auf, deren kleine Basis mit dem Durchmesser der Entnahme-Öffnung 7 korrespondiert.The shut-off and metering element 17 is surrounded on all sides by a sealing body 22 , which is adapted with its outer surfaces to the inner surfaces of the housing 6 and is supported on it, so that the space between the housing and the shut-off and metering element is completely and tightly filled. The removal opening 7 opposite, the seal body 22, a through hole 24, the small base corresponds to the diameter of the removal opening. 7

Das Absperr- und Dosierorgan 17 ist mit einer koaxial zur Drehachse 16 liegenden Antriebswelle 25 verbunden, mittels der das Absperr- und Dosierorgan entweder von Hand oder mittels eines hier nicht dargestellten, an sich bekannten Schwenkantriebes in Richtung des Pfeiles 26 verdreht werden kann.The shut-off and metering element 17 is connected to a drive shaft 25 lying coaxially to the axis of rotation 16 , by means of which the shut-off and metering element can be rotated in the direction of arrow 26 either by hand or by means of a known rotary drive (not shown here).

Die Größe der Ausnehmung 20 bestimmt das Ausschleus-Volumen des zu entnehmenden Stoffsystems für die Probennahme, das kleiner als das Aufnahmevolumen des Probeentnahmeglases ist.The size of the recess 20 determines the discharge volume of the material system to be removed for the sampling, which is smaller than the receiving volume of the sampling glass.

Die Probennahme erfolgt durch Bewegen des Absperr- und Dosierorganes in Richtung des Pfeiles 26 aus der in Figur dargestellten neutralen oder Schließstellung um 180° in eine hier nicht dargestellte Offenstellung, in der die Ausnehmung 20 in bezug auf Fig. 1 mit der kegelförmigen Durchgangsöff­ nung 24 korrespondiert. Wie Fig. 3 zeigt, wird dabei - im vorliegenden Falle nach einer Schwenkbewegung von 90° - die Austrittsöffnung 4 des Rohres 1 durch das Absperr- und Dosierorgan 17 dicht verschlossen. Diese Abdichtung bleibt aufrechterhalten auch nach Überführung des Absperr- und Dosierorganes 17 in die vorerwähnte, hier nicht dargestellte Offenstellung. The sampling is carried out by moving the shut-off and dosing member in the direction of arrow 26 from the neutral or closed position shown in the figure by 180 ° to an open position, not shown here, in which the recess 20 with respect to FIG. 1 with the conical passage opening 24 corresponds. As shown in FIG. 3, the outlet opening 4 of the tube 1 is tightly closed by the shut-off and metering element 17 in the present case after a pivoting movement of 90 °. This seal is maintained even after transfer of the shut-off and metering element 17 into the aforementioned open position, not shown here.

Wie sich aus dem Vorstehenden zweifelsfrei ergibt, sind Entnahmeöffnung, Absperr- und Dosierorgan, Ausnehmung und Austrittsöffnung derart ausgebildet, wobei die Ausnehmung des Absperr- und Dosierorganes bezogen auf die Schließstellung totraumfrei dem Querschnitt der Produktleitung angepaßt ist (vgl. Fig. 2), und in bezug zur Austrittsöffnung der Produktleitung derart räumlich angeordnet, daß beim Bewegen des Absperr- und Dosierorganes in die Offenstellung vor Erreichen der Offenstellung die Austrittsöffnung der Produktleitung gegenüber Ausnehmung und Entnahmeöffnung abgedichtet verschlossen ist; vgl. Fig. 3.As can be seen from the foregoing, the discharge opening, shut-off and dosing element, recess and outlet opening are designed in such a way that the recess of the shut-off and dosing element is adapted to the cross-section of the product line without dead space in relation to the closed position (see FIG. 2), and spatially arranged in relation to the outlet opening of the product line in such a way that when the shut-off and dosing member is moved into the open position before the open position is reached, the outlet opening of the product line is sealed off from the recess and removal opening; see. Fig. 3.

Auf diese Weise ist sichergestellt, daß in keinem Falle eine direkte Verbindung zwischen Produktleitung und der Entnahme­ öffnung möglich ist.In this way it is ensured that in no case a direct connection between product line and withdrawal opening is possible.

Selbstverständlich kann das Absperr- und Dosierorgan anstelle einer kugelförmigen Ausbildung auch als Zylinder oder Hahnküken ausgebildet sein mit der Maßgabe, daß mindestens eine Ausnehmung an der Mantelfläche des Absperr- und Dosierorganes so angeordnet ist, daß in der neutralen Stellung das Ausschleus-Volumen keine direkte Verbindung zwischen Produktleitung und der Entnahmeöffnung herstellt. Auch sind Ausbildungen mit einer Schwenkbewegung des Absperr- und Dosierorganes um 360° möglich. Schließlich sind mehrere Ausnehmungen im Absperr- und Dosierorgan möglich unter Aufrechterhaltung der vorerwähnten Abdichtung zwischen Entnahmeöffnung und Austrittsöffnung.Of course, the shut-off and dosing device can be used instead a spherical formation also as a cylinder or Rooster chicks should be designed with the proviso that at least a recess on the outer surface of the shut-off and Dosing device is arranged so that in the neutral Position the discharge volume no direct connection between the product line and the discharge opening. Training with a pivoting movement of the shut-off and dosing device possible by 360 °. After all, there are several Recesses in the shut-off and dosing element possible under Maintaining the aforementioned seal between Removal opening and outlet opening.

Claims (7)

1. Vorrichtung zur diskontinuierlichen Entnahme von Proben aus einer Produktleitung einer verfahrenstechnischen Anlage, mit einem aus einer Schließ- in eine Offen­ stellung und vice versa beweglichen Absperrorgan zwischen einer Austrittsöffnung der Produktleitung und einer Entnahmeöffnung der Vorrichtung, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Absperrorgan (17) in den Querschnitt der Produktleitung (1) ragend angeordnet ist und durch eine das Ausschleus-Volumen begrenzende, in der Schließstellung den Querschnitt der Produktleitung (1) weder einschnürende noch erweiternde Ausnehmung (20) ein Absperr- und Dosierorgan bildet, und daß Entnahmeöffnung (7), Absperr- und Dosierorgan (17) und Austrittsöffnung (4) derart ausgebildet sind und eine solche räumliche Zuordnung zur Austrittsöffnung (4) der Produktleitung (1) aufweisen, daß beim Bewegen des Absperr- und Dosierorga­ nes in die Offenstellung vor Erreichen der Offenstellung die Austrittsöffnung der Produktleitung gegenüber Ausnehmung und Entnahmeöffnung abgedichtet verschlossen ist.1.Device for the discontinuous removal of samples from a product line of a process plant, with a shut-off element movable from a closing position into an open position and vice versa between an outlet opening of the product line and a removal opening of the device, characterized in that the shut-off element ( 17 ) is arranged so as to protrude into the cross section of the product line ( 1 ) and forms a shut-off and metering element by a recess ( 20 ) which limits the discharge volume and in the closed position does not constrict or expand the cross section of the product line ( 1 ), and that the removal opening ( 7 ), shut-off and metering element ( 17 ) and outlet opening ( 4 ) are designed and have such a spatial assignment to the outlet opening ( 4 ) of the product line ( 1 ) that when moving the shut-off and metering element in the open position before reaching the Open position the outlet opening of the product line is sealed off from the recess and removal opening. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Absperr- und Dosierorgan (17) kugelförmig (Kugelmantelfläche 18) ausgebildet ist und mindestens eine der Querschnittsform der Produktleitungen (1) angepaßte Ausnehmungen (20) in der Kugelmantelfläche (18) sowie eine in einem die Entnahmeöffnungen (4) um schließenden Gehäuse (6) gelagerte Schwenkachse (16) aufweist.2. Device according to claim 1, characterized in that the shut-off and dosing member ( 17 ) is spherical (spherical surface 18 ) and at least one of the cross-sectional shape of the product lines ( 1 ) adapted recesses ( 20 ) in the spherical surface ( 18 ) and one in a pivot axis ( 16 ) mounted around the housing ( 6 ) and closing the removal openings ( 4 ). 3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Ausnehmung (20) des Absperr- und Dosierorganes (17) bezogen auf die Schließstellung totraumfrei dem Querschnitt der Produktleitung (1) angepaßt ist.3. Device according to claims 1 and 2, characterized in that the recess ( 20 ) of the shut-off and dosing member ( 17 ) is adapted to the cross-section of the product line ( 1 ) with no dead space in relation to the closed position. 4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Absperr- und Dosierorgan (17) von einem im Gehäuse (6) abgestützten Dichtkörper (22) allseits dicht umschlossen ist, der eine mit der Entnahmeöffnung (7) kommunizierende Durchtritts­ öffnung (24) besitzt.4. Device according to claims 1 to 3, characterized in that the shut-off and dosing member ( 17 ) is tightly enclosed on all sides by a sealing body ( 22 ) supported in the housing ( 6 ), which communicates with the removal opening ( 7 ) passage has opening ( 24 ). 5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Absperr- und Dosierorgan (17) um 360°, vorzugsweise um 180°, schwenkbar gelagert ist.5. Device according to claims 1 to 4, characterized in that the shut-off and dosing member ( 17 ) by 360 °, preferably by 180 °, is pivotally mounted. 6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Entnahmeöffnung (7) im Gehäuse (6) ein Aufnahmeelement (8) zwecks Halterung eines Probenentnahme-Glases (11) zugeordnet ist.6. Device according to claims 1 to 5, characterized in that the removal opening ( 7 ) in the housing ( 6 ) is assigned a receiving element ( 8 ) for the purpose of holding a sample glass ( 11 ). 7. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Ausschleus-Volumen, begrenzt durch die Größe der Ausnehmung (20) des Absperr- und Dosierorganes (17), kleiner als das Aufnahme-Volumen des Probenentnahme-Glases (11) gewählt ist.7. Device according to claims 1 to 6, characterized in that the discharge volume, limited by the size of the recess ( 20 ) of the shut-off and dosing member ( 17 ), smaller than the receiving volume of the sampling glass ( 11th ) is selected.
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