DE1124738B - Vorrichtung zum Entnehmen von Stroemungsmittelproben aus einem Behaelter - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Entnehmen von Strömungsmittelproben aus einem Behälter, an dem ein Gehäuse angeordnet ist, von dem aus verschiebbare Einrichtungen aus einer zurückgezogenen Stellung in eine vorgezogene Stellung bewegbar sind, um Strömungsmittelproben zu entnehmen.

Es ist ein rohrartiger Probenehmer zur Entnahme von Proben vegetabilischer Massegüter, z. B. Zuckerrüben, bekannt, der einen durch ein Druckmittel betätigbaren hohlen, rohrförmigen Kolben aufweist. Dieser Kolben, der das eigentliche Probenehmerorgan ist, wird durch ein System von Druckzylindern betätigt, die zum Vorstoßen des Probenehmers von der obersten bis zur untersten Schicht einer Ladung Massegüter auf einem Fahrzeug, zum Ausstoßen der Probe und zur Betätigung von Abschlußklappen am unteren Ende des Kolbens dienen. Zur Betätigung der Abschlußklappen sind besondere Druckzylinder angeordnet.

Zweck dieser bekannten Einrichtung ist, eine sich über die ganze Höhe einer Wagenladung erstreckende Probe zu entnehmen, damit die genaue Menge von Beimischungen, Erde od. dgl., festgestellt werden kann, die sich infolge Erschütterungen bei der Beförderung in einem Wagen allmählich am Boden des Wagens ansammeln.

Zur Entnahme von Strömungsmittelproben ist es üblich, den das Strömungsmittel enthaltenden Behälter anzuzapfen und die gewünschte Probe in ein Gefäß zu leiten. Dieses Verfahren ist jedoch nachteilig, da es, wenn das Strömungsmittel eine Mischung verschiedener Strömungsmittel ist, die sich trennen und ausscheiden, schwierig zu bestimmen ist, wo der Behälter angezapft werden muß, um eine repräsentative typische und anteilmäßig richtige Probe zu erhalten. Im allgemeinen ist es notwendig, das Gefäß an verschiedenen repräsentativen Stellen anzuzapfen; dann beeinflußt jedoch immer die bei jeder Abzapfung abgenommene Menge die prozentuale Zusammensetzung der vollständigen, zusammengesetzten Probe.

Weiterhin ist es zur Entnahme von Strömungsmittelproben bekannt, in einer Rohrleitung ein durch Ventile abschließbares Gehäuse anzuordnen, aus welchem nach Schließung der Ventile eine Strömungsmittelprobe mittels einer balgartigen Vorrichtung herausgedrückt werden kann. Um dieses Gehäuse läuft zur Aufrechterhaltung des weiteren Betriebes der Rohrleitung eine Parallel-Leitung. Ferner ist es bekannt, unmittelbar in einer Rohrleitung ein diese Rohrleitung zum großen Teil durchsetzendes zylin-Vorrichtung zum Entnehmen

von Strömungsmittelproben

aus einem Behälter

Anmelder:

Esso Research and Engineering Company,
Elizabeth, N. J. (V. St. A.)

Vertreter: E. Maemecke, Berlin-Lichterfelde West,

und Dr. W. Kühl, Hamburg 36, Esplanade 36 a,

Patentanwälte

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 1. Juni 1956 (Nr. 588 778)

Stephen S. Brown, LaPorte, Tex. (V. St. A.),
ist als Erfinder genannt worden

derartiges Gehäuse mit Einflußöffnungen anzuordnen. In dieser Rohrleitung ist ein Doppelkolben von außen verschiebbar, der die durch die Öffnungen strömende Flüssigkeit abfangen kann, um sie einem Probegefäß zuzuführen. Dadurch wird Flüssigkeit jeweils nur an derselben Stelle der Rorhwand entnommen, wobei im übrigen der Strömungsquerschnitt des Rohres an der Probenahmstelle durch das zylinderartige Gehäuse verkleinert wird. Die Entnahme einer genauen Probemenge ist nicht möglich, weil ein Teil der in diesem Gehäuse befindlichen Strömungsmittelmenge bei der Bewegung der Kolben zunächst wieder aus den Öffnungen herausgedrückt wird.

Die Erfindung schafft eine zur Entnahme von Strömungsmittelproben aus einem Behälter neue Vorrichtung, die diese Nachteile beseitigt, eine tatsächlich repräsentative Probe zur Verfügung stellt und, wenn keine Probe entnommen wird, jegliche Verminderung des Strömungsquerschnittes in dem Behälter vermeidet. Erfindungsgemäß ist ein an sich bekannter, durch ein Druckmittel betätigbarer hohler, rohrförmiger Kolben zur Entnahme einer Strömungsmittelprobe aus dem Gehäuse heraus durch den Behälter hindurch in eine herausgezogene Stellung be-

209 517/228

3 4

wegbar, und es sind Abdichtungseinrichtungen vorge- Betätigung des zweiten Ventils der Kolben durch den sehen, die bei zurückgezogenen Kolben den Kolben- Tank hindurchgeht und eine Strömungsmittelprobe innenraum auf einer Seite der Dichtungen und den aus dem Tank drückt.

Innenraum des Gehäuses gegen das Strömungsmittel Bei dieser Ausführung sieht eine weitere Ausge-

abdichten, aber einen Strömungsmitteldurchfluß zwi- 5 staltung ein drittes Ventil zur Steuerung der Zufühschen dem Innenraum des rohrförmigen Kolbens und rung und Abführung von Strömungsmitteln zu und dem Innenraum des Gehäuses zulassen, wenn der KoI- aus dem Tank vor, an dem das Gehäuse des Probeben seine herausgezogene Stellung einnimmt; ferner nehmers und ein Körper mit einem Kanal zur Strösind Einrichtungen zur Zuführung des Druckmittels mungsmittelverbindung zwischen der Innenseite und zu dem Gehäuse zwecks Bewegung des rohrförmigen to Außenseite des Körpers angeordnet sind, wobei das Kolbens aus der zurückgezogenen Stellung in die her- in dem Körper angeordnete Ventil bei sich durch den ausgezogene Stellung und zurück vorgesehen, und Tank erstreckenden Kolben zur Herstellung einer Einrichtungen zur Entnahme der Strömungsmittel- Strömungsmittelverbindung zwischen dem Innenraum probe aus dem rohrförmigen Kolben werden wirksam, des Probenehmerkolbens und dem Kanal wirksam wenn sich dieser in der zweiten Stellung befindet, wo- 15 wird. Erste Steuereinrichtungen sprechen hierbei auf bei das Druckmittel in dem Gehäuse die enthaltene den Strömungsmittelstand in der Kammer an, zweite Probe aus dem rohrförmigen Kolben herausdrückt. Steuereinrichtungen stehen in Strömungsmittelverbin-

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist dung mit dem dritten Ventil, das in Abhängigkeit von die Abdichtung einen an dem Gehäuse befestigten einer Strömungsmittelausgabe aus dem Tank arbeitet, Stab mit einem Dichtungspfropfen an seinem freien 20 und ferner ist eine Signalübertragung zwischen dem Ende auf. zweiten und dritten Ventil sowie dem Gehäuse einer-

Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform der seits und der ersten und zweiten Steuereinrichtung Erfindung sieht vor, daß in dem Gehäuse eine Stange andererseits vorgesehen, die mit einem Signalgeber und in dem Behälter ein mit dieser verbundenes, zusammenarbeiten, um das dritte Ventil zwecks Zudurchlöchertes Führungsrohr angeordnet sind und ein 25 führung von Strömungsmitteln zu dem Tank, das zur Verbindung des Gehäuseinnenraumes mit dem zweite Ventil zur Herstellung einer Strömungsmittel-Innenraum des Führungsrohres dienender Strömungs- verbindung zwischen dem Tank und der Kammer und mittelkanal in der Stange verläuft und daß der Kolben dem Kolben im Sinne einer Zurückziehung und weiverschiebbar auf der Stange und dem Führungsrohr terhin das dritte Ventil zur Ausgabe des Strömungsgeführt ist, in welchem an dem Kanal ein Ventil vor- 30 mittels aus dem Behälter, das zweite Ventil zum Abgesehen ist, das den Strömungsmittelfluß durch den schließen der Strömungsmittelverbindung zu betätigen Kanal freigeben oder absperren kann, wobei der rohr- und die Kolbenbewegung durch den Tank auszulösen, förmige Kolben in seiner zurückgezogenen Stellung Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung, die die

den Strömungsmittelfluß durch den Kanal aus dem obenerwähnten Vorteile aufweist, wird die in den Innenraum des Gehäuses absperrt und in seiner her- 35 Kolben aufgenommene Probemenge abgetrennt, bevor ausgezogenen Stellung freigibt, und ferner an dem die Probe dem Probennehmer entnommen wird; das Behälter Einrichtungen angeordnet sind, um eine Ent- bedeutet, daß auf eine Flüssigkeit kein Druck ausgenahme der Strömungsmittelprobe aus dem Führungs- übt wird, nachdem die Probe von der übrigen Masse rohr zu ermöglichen, wenn sich der Kolben in der her- der Flüssigkeit getrennt ist. Daher kann eine genau ausgezogenen Stellung befindet. 40 bemessene Probemenge entnommen werden, so daß

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfin- die Voraussetzung geschaffen wird, daß zu verschiedung hat der Behälter einander gegenüberliegende denen Zeiten jeweils die genau gleiche Probemenge Öffnungen, an deren einer das Gehäuse angeordnet ist, entnommen werden kann. Dabei schafft die Erfindung und der Kolben kann durch die Öffnungen hindurch- eine automatische Betätigung, durch welche Probegeführt werden, während an der anderen Öffnung ein 45 mengen in einem bestimmten Arbeitszyklus bzw. Ventil vorgesehen ist, um das Innere des Kolbens mit gleichmäßigen Abständen entnommen werden können, der Außenseite des Behälters in Strömungsmittelver- In Verbindung mit einem Meßtank kann eine Probe bindung zu setzen, wenn der Kolben durch diese in jedem Meßtakt entnommen werden.
Öffnungen hindurchgeht. Die Erfindung wird im folgenden an Hand von Aus-

Dabei ist gemäß einer vorzugsweisen Ausführungs- 50 führungsbeispielen erläutert, die in der Zeichnung form an dem Behälter ein einen gesteuerten Strömungs- dargestellt sind. Es zeigt

mittel-Ein- und -Auslaß aufweisender Meßtank vor- Fig. 1 einen Querschnitt durch eine Probenehmer-

gesehen, durch den der eine Strömungsmittelprobe in vorrichtung, die auf einem Gefäß angeordnet ist,
dem Tank abschließende rohrförmige Kolben hin- Fig. 2 eine der Fig. 1 ähnliche Ansicht, bei welcher

durchgeführt werden kann, und an dem Tank ist ein 55 das Probenahmerohr, durch den Behälter geführt, in erstes Ventil zur Verbindung des Kolbeninnenraumes der eine Probe nehmenden Stellung gezeigt ist,
mit der Außenseite des Tanks bei durch den Tank Fig. 3 eine Querschnittansicht einer abgeänderten

hindurchgehendem Kolben und zwischen dem Tank Probenehmervorrichtung, die auf einem Gefäß ange- und einer über diesem angeordneten Kammer ein ordnet ist,

zweites Ventil vorgesehen, um eine Strömungsmittel- 60 Fig. 4 die Probenehmervorrichtung gemäß Fig. 3 verbindung wahlweise freizugeben oder abzuschließen, zur Darstellung des durch das Gefäß hindurchragenwobei die Strömungsmittelmenge in dem Tank unter den Probenahmerohres in der eine Probe nehmenden dem zweiten Ventil die zu messende Strömungsmittel- Stellung,

menge ist. Dabei sprechen Steuereinrichtungen auf Fig. 5 eine Prinzipdarstellung der Probenehmervor-

den Anstieg der Strömungsmittelhöhe in der Kammer 65 richtung, die auf einem Meßbehälter angeordnet ist, zur Betätigung des zweiten Ventils und des Kolbens und System zur arbeitskreislaufmäßigen Betätigung an, so daß bei Abschluß der Strömungsmittelverbin- des Meßbehälters und der Probenehmervorrichtung dung zwischen dem Tank und der Kammer infolge steuert,

Fig. 6 eine der Fig. 5 ähnliche Ansicht zur Darstellung des Systems während eines Füll-Arbeitsganges und

Fig. 7 eine ähnliche Ansicht wie Fig. 5 zur Darstellung des Systems -während des Abfluß-Arbeitsganges.

Die in den Zeichnungen dargestellten Pfeile bezeichnen die Richtung des Strömungsmittelflusses.

Nun wird eingehender auf die Zeichnungen Bezug genommen. Fig. 1 und 2 zeigen ein Gefäß 10, auf welchem ein Gehäuse 11 angeordnet ist. Das Gefäß 10 ist mit gegenüberliegend angeordneten öffnungen 12 und 13 versehen. Das Gehäuse 11 ist über Schraubengewinde wie bei 14, in der Öffnung 11, mit dem Gefäß 10 verbunden, und ein Rumpfteil 15 ist mit Schraubengewinde, wie bei 16, in der öffnung 13 befestigt. Das Gehäuse 11 ist mit einem mit offenem Ende versehenen, rohrförmigen Kolben-Probenehmerteü 17 versehen, der verschiebungsfähig in ihm angeordnet ist. Der Kolbenteil 17 ist vollständig durch das Gefäß 10 herausziehbar, wie deutlich aus Fig. 2 zu ersehen ist. Ein Stab 18 ist durch Schraubengewinde mit dem oberen Ende 19 des Gehäuses 11 verbunden, wie bei 20. Der Stab 18 ist an seinem freien Ende mit einem Dichtungskopf oder Stöpselteil 21 versehen. Dichtungselemente 22, die in geeigneter Weise O-Ringe sein können, sind an dem Kolbenteil 17 zwischen dem Kopf 23 des Kolbenteiles 17 und den Wänden des Gehäuses 11 vorgesehen. O-Ringe 24 sind auch an dem Inneren des Bodenteiles 25 des Gehäuses 11 angeordnet, um mit dem rohrförmigen Kolben 17 in dichtenden Eingriff zu kommen. Der Kopf 23 des Kolbenteiles 17 ist mit einem ringförmigen spitz zulaufenden oder abgeschrägten Teil 26 an seinem oberen Ende versehen. Einlaß- und Auslaßleitungen 27 und 28 verbinden das Innere des Gehäuses 11 strömungsmittelmäßig mit einer nicht gezeigten Quelle eines unter Druck stehenden Strömungsmittels. Der Kolbenteil 17 ist auch mit einem oberen Schulterteil 29 versehen, der mit der inneren Fläche 30 des Bodenteiles 25 des Gehäuses 11 in Eingriff kommen kann, wenn sich der Kolbenteil in seiner unteren Stellung befindet, wie in Fig. 2 gezeigt. Das Innere des Gehäuses 11 ist ausgestaltet, um einen ringförmigen Anschlag 19' zu bilden, der mit dem Kopf 23 in Eingriff kommt, um die Aufwärtsbewegung des Rohres 17 zu begrenzen. Der Rumpfteil 15 ist mit einem Strömungsmitteldurchlaß 31 und einer Ventilkammer 32 versehen. Der Kanal 31 verbindet das Innere der Ventilkammer 32 strömungsmittelmäßig mit dem Äußeren des Rumpfteiles 15. Ein Ventilglied 33 ist bewegbar in der Ventilkammer 32 angeordnet und normalerweise durch eine Feder 34 nach oben vorgespannt. Das Ventilglied 33 ist mit einem Kanal 35 ver sehen. Mehrere Dichtungsglieder 36, die üblicherweise O-Ringe sein können, sind an dem Rumpf 15 vorgesehen, um dichtend an dem Ventilglied 33 in Anlage zu kommen. Die Ventilkammer 32 weist einen verbreiterten Teil 37 auf, der obere und untere Schultern 38, 39 bildet. Das Ventilglied 33 ist mit einer ringförmigen, sich nach außen erstreckenden Schulter 40 ausgestattet, die an den Schultern 38 und 39 in Anlage kommt, um die Aufwärts- bzw. Abwärtsbewegung des Ventilgliedes 33 zu begrenzen.

Wie deutlicher aus Fig. 2 ersichtlich ist, erstreckt sich der Kolbenteil 17 durch das Gefäß 10 nach unten, um mit dem Ventilglied 33 in Eingriff zu kommen und dieses Ventilglied 33 nach unten zu drücken. Nach Erreichen der untersten Stellung schafft die abgeschrägte Fläche 26 des Kolbenteiles 17 eine Strömungsmittelverbindung zwischen dem Inneren des Gehäuses 11 und dem Inneren des Kolbenteiles 17 unter dem Dichtungskopf 21. In dem Rumpfteil 15 kann eine öffnung 41 vorgesehen sein und die Ventilkammer 32 strömungsmittelmäßig mit dem Äußeren des Rumpfteiles 15 verbinden, um die Drücke innerhalb und außerhalb des Rumpfteiles

ίο auszugleichen und jegliches Strömungsmittel, das durch Abfluß über die Dichtungen 36 in die Ventilkammer 32 eindringen kann, abzuführen.

Im Betrieb wird, wenn die Abnahme einer Strömungsmittelprobe gewünscht wird, über die Leitung 27 auf den Kopf 23 des Kolbenteiles 17 ein Strömungsmitteldruck ausgeübt oder angelegt. Der Kolbenteil 17 bewegt sich dann nach unten, bis er sich an das Ventilglied 33 anlegt und dieses nach unten drückt. Wenn die Schulter 29 an der Schulter 30 des Bodenteiles 25 des Gehäuses 11 in Anlage kommt und sich die Schulter 40 des Ventilgliedes 33 entgegen der Vorspannung der Feder 34 an die Schulter 39 des Rumpfteües 15 anlegt, fluchten die Kanäle 35 und 31, und das Innere des Kolbenteiles 17 steht mit dem Inneren des Gehäuses 11 in strömungsmittelmäßiger Verbindung. In dem Gefäß 10 befindliches Strömungsmittel gelangt in das untere offene Ende des Kolbenteiles 17, wenn sich der Kolbenteil 17 durch den Behälter 10 nach unten bewegt, und wird in diesem Kolbenteil nach Anlage des rohrförmigen Teiles 17 an das Ventilglied 33 abgeschlossen. Eine weitere Bewegung des rohrförmigen Teiles 17 nach unten bewirkt eine Strömungsmittelverbindung zwischen dem Inneren des Gehäuses 11 und dem Inneren des Kolbenteiles 17. Der zur Bewegung des Kolbenteiles 17 nach unten verwendete Strömungsmitteldruck tritt so in den rohrförmigen Teil 17 ein und (!Kickt die abgeschiedene Strömungsmittelprobe aus dem rohrförmigen Teil 17 durch die fluchtenden Kanäle 35 und 31. Der Kolbenteil wird durch Aufbringung eines Flüssigkeitsdruckes durch die Leitung 28 zurückgezogen. Dieser Druck bewegt den Kolbenteil 17 nach oben und drückt dadurch das Strömungsmittel über den Kolben 17 hinaus, so daß es durch die Leitung 27 abströmt. Die in dem rohrförmigen Teil 17 unter dem Dichtungskopf 21 des Stabes 18 zurückgehaltene Strömungsmittelmenge wird dabei dann zu den Strömungsmitteln abgegeben, die in dem Gefäß

10 enthalten sind.

Die Fig. 3 und 4 zeigen eine abgeänderte Probenehmervorrichtung. Hierbei ist ein Führungsrohr 120 in dem Gefäß 10 vorgesehen. Das obere Ende des Führungsrohres 120 ist mit einer im Gehäuse 11 angeordneten Welle 121 einteilig ausgeführt oder mit dieser Welle verbunden. In der Welle 121 ist ein Kanal 122 ausgebildet, der das Innere des Gehäuses

11 und das Innere des Führungsrohres 120 strömungsmittelmäßig verbinden kann, wenn sich das Probenehmerrohr 17 durch das Gefäß erstreckt, wie in Fig. 4. Ein Ventil 123 ist an dem unteren Ende des Kanals 122 in dem Führungsrohr 120 angeordnet und enthält, wie dargestellt, einen Kugelteil 124, einen Federteil 125 und einen durchlöcherten Stützteil 126. Das Führungsrohr 120 ist mit öffnungen oder Durchlassen 127 versehen, die gestaffelt ausgebildet sind, um sicherzustellen, daß der Pegelstand der Flüssigkeit in dem Behälter zu allen Zeiten der gleiche ist wie der Pegelstand der Flüssigkeit in dem Führungsrohr

Strömungsmittel wird durch die Öffnungen 127 in dem Führungsteil 120 zu den in dem Gefäß 10 enthaltenen Strömungsmitteln abgeführt, wenn das Probenehmerrohr 17 zurückgezogen wird.

Die Fig. 5 bis 7 erläutern die Probenehmervorrichtung in Verbindung mit einem automatischen Strömungsmittelmeßsystem. Die Probenehmervorrichtung, die in den Fig. 5 bis 7 dargestellt ist, kann die in den Fig. 1 und 2 erläuterte oder die abgeänderte Aussystems werden Zwei-, Drei- und Vierwege-Membranventile verwendet, die unter einer Federvorspannung stehen. Diese Ventile können infolge Anlegung eines

rohres 17 zu begrenzen.

Fig. 4 zeigt das Probenehmerrohr in der herausgeschobenen Stellung, ähnlich wie Fig. 2 der vorher beschriebenen Ausführungsform.

Bei der Betätigung wird ähnlich wie bei der in bezug auf die Fig. 1 und 2 beschriebenen Betätigung, wenn es erwünscht ist, eine Probe zu nehmen, ein Strömungsmitteldruck über die Leitung 27 auf den

120. An Stelle der gestaffelten Öffnungen können sich in Längsrichtung erstreckende, geschlitzte Öffnungen vorgesehen sein.

Der untere Ventilteil mit der Ventilkammer und den Kanälen ist mit dem identisch, der in den Fig. 1 und 2 erläutert ist.

In dem Gehäuse 11 ist das Probenehmerrohr 17 mit einem Kolbenkopf 128 versehen, der dem Kolbenkopf 23 ähnlich ist und dem Probenehmerrohr 17 der

Fig. 1 und 2 zugeordnet ist. Hierbei sind jedoch der io führungsform sein, die in den Fig. 3 und 4 er-Kolbenkopf 128 und das zugeordnete Probenehmer- läutert ist.

rohr 17 verschiebungsfähig auf der Welle 121 an- Die Fig. 5 zeigt das System gerade nach der Entgeordnet, und der Kopf 128 ist nicht mit einem leerung des Behälters. Fig. 6 zeigt das System, wenn konisch verlaufenden Teil versehen. Auch sind zu- der Behälter gefüllt wird, und Fig. 7, wenn der Besätzliche Dichtungsmittel 129 an der Welle 121 unter ig halter entleert wird.

der Öffnung des Kanals 122 und dem Inneren des In der folgenden Beschreibung des Steuerungs-

Gehäuses 11 vorgesehen, um einen Abfluß des Strö- " — - -- -

mungsmittels zwischen der Welle 121 und dem Probenehmerrohr 17 abzudichten. Die Welle 121 kann mit

einer Schulter 121' versehen sein, die als Anschlag 20 Strömungsmittel-Drucksignals oder -impulses an die dient, um die Aufwärtsbewegung des Probenehmer- Membran des Ventils in eine Stellung betätigt werden und sich unter der Vorspannung der Feder in eine ursprüngliche Stellung zurückbewegen, nachdem das Drucksignal oder der Impuls von der Membran 25 abgeführt oder abgeflossen ist. Diese Ventile sind in der Technik üblich und bilden keinen Teil der vorliegenden Erfindung.

Bei der Messung von Strömungsmitteln ist es in vielen Fällen wünschenswert, daß eine Probe der Kopf 128 des Probenehmerrohres 17 ausgeübt oder 30 Strömungsmittel,"die in dem Behälter enthalten sind, angelegt. Das Probenehmerrohr 17 wird dadurch nach bei jedem Meßvorgang entnommen wird. Die Probeunten gedrückt. Dadurch gleitet es längs der Welle
121 und des Führungsrohres 120, bis es an dem
Ventilteil 33 in Anlage kommt und diesen nach
unten drückt. Wenn die Schulter 29 an der Schulter 35
30 des Bodenteiles 25 des Gehäuses 11 in Anlage
komnit und die Schulter 40 des Ventilgliedes 33 sich
an die Schulter 39 des Rumpfteiles 15 legt, sind die
Kanäle 35 und 31 in dem Rumpfteil 15 zueinander
ausgerichtet, und das Innere des Führungsteiles 120 40 mittelfluß zwischen dem Behälter 50 und der Kammer steht über dem Kanal 122 in dem Gehäuse 11 in 51 ermöglichen oder verhindern. An den Boden des Strömungsmittelverbindung mit dem Inneren des Ge- Behälters 50 ist eine Leitung 54 angeschlossen und häuses 11, wie deutlicher aus Fig. 4 zu ersehen ist. mit einem Dreiwegeventil 55 verbunden, das über Das Ventil 123 schließt die Strömungsmittelverbin- eine Membran betätigt wird. In einer Stellung verdung von dem Inneren des Gefäßes 10 zu dem 45 bindet das Membranventil 55 eine Füll-Einlaß-Leitung Inneren des Gehäuses 11 ab. Der zum Nachunten- 56 und die Leitung 54 strömungsmittelmäßig, und in pressen des Kolbenkopfes 128 und des zugeordneten einer anderen Stellung schließt es die Strömungs-Rohres 117 verwendete Druck überwindet jedoch die mittelverbindung zwischen den Leitungen 56 und 54 Vorspannung des Federteiles 125 und ermöglicht den
Durchfluß des Strömungsmittels von dem Inneren 50
des Gehäuses 11 zu dem Inneren des Führungsrohres,
wenn sich der Kolbenkopf 128 unter dem Kanal 122
befindet, der in das Innere des Gehäuses 11 mündet.
So wird das Strömungsmittel, das durch den Führungsteil 120 enthalten ist, durch das Probenehmer- 55
rohr 17, welches sich über den Führungsteil 120 nach
unten bewegt, in dem Führungsteil 120 eingeschlossen,
und der Druck in dem Gehäuse 11 drückt das Ventil
123 auf, um die in dem Führungsrohr 120 enthaltene
und eingeschlossene Strömungsmittelprobe durch die 60
Kanäle 35 und 31 zu treiben. Das Probenehmerrohr
17 wird durch Anlegung eines Strömungsmitteldruckes durch die Leitung 28 zurückgezogen, dieser
Strömungsmitteldruck bewegt den Kolbenteil 17 nach
oben und treibt dadurch das über dem Kolben 17 befindliche Strömungsmittel nach außen, so daß es
durch die Leitung 27 abfließt. Das in dem rohrförmigen Teil 17 unter dem Ventilglied 23 zurückgehaltene

nehmervorrichtung dieser Erfindung ist für eine derartige Arbeitsweise in einem selbsttätig arbeitenden Meßsystem leicht anwendbar. Die Fig. 5 bis 7 zeigen einen Meßbehälter 50, auf dessen oberen Teil eine Kammer 51 angeordnet ist. Eine Leitung 52 verbindet den Behälter 50 und die Kammer 51 strömungsmittelmäßig. Ein membranbetätigtes Ventil 53 ist in der Leitung 52 angeordnet und kann einen Strömungs-

ab und verbindet die Leitung 54 strömungsmittelmäßig mit einer Auslaßleitung 57. Die Leitung 57 mündet in eine Kammer 58, mit welcher eine Kammer 59 durch Leitungen 60 und 61 verbunden ist. Eine Ablaßleitung 62 ist an das untere Ende der Kammer angeschlossen.

Auf dem Behälter 50 ist ein Probenehmergehäuse 11 angeordnet und mit Leitungen 27 und 28 versehen. Ein Rumpfteil 15 ist an der Bodenseite des Behälters 50 angeordnet und mit einer strömungsmittelmäßig angeschlossenen Leitung 45 versehen, die die abgenommene Probe in ein Gefäß 46 entleert. Die Kammer 51 ist mit einer Steuereinrichtung versehen, die auf den Flüssigkeitsstand in der Kammer 51 anspricht und einen Schwimmer enthält. Dieser ist an einem verschwenkbaren Stab 71 befestigt, der mit den Ventilmitteln 72 in Eingriff kommt. Die untere Kammer 59 sieht eine andere Steuereinrichtung 75 vor, die auf den Flüssigkeitsstand in der Kammer 59 anspricht und einen Schwimmer 76 aufweist, der mit

9 10

einem verschwenkbaren Stab 77 verbunden ist. Der Stab fließen des Drucksignals in der Leitung 104 veranlaßt

steht mit den Steuerventilmitteln 75 in Verbindung. die öffnung des Ventils 53. Das Abfließen des Druck-

Eine Zuführungsleitung 80 von einer Luft- oder signals von der Membran 100 veranlaßt das Ventil Gasquelle ist mit den Ventilmitteln 75 durch eine 55, die Leitungen 56 und 54 strömungsmittelmäßig Leitung 81 verbunden. Die Ventilmittel 75 stehen 5 zu verbinden und die Strömungsmittelverbindung auch mit einer Leitung 82 und einer Auslaßleitung 83 zwischen den Leitungen 54 und 57 zu unterbrechen, in Verbindung. Ein normalerweise offenes, über eine Nach öffnung des Ventils 53 fließt das in ihm entMembran betätigtes Ventil 84 ist in der Leitung 82 haltene Strömungsmittel in den Behälter 50 und verangeordnet, und eine Leitung 85, die mit einer anlaßt dadurch den Schwimmer 70, in eine niedrige öffnung 86 und einer Volumenkammer 87 versehen io Stellung zu fallen und dadurch ein Drucksignal von ist, verbindet die Membran 88 des Ventils 84 mit der der Luftzuführung 80 über die Leitung 108 und die Leitung 82 zwischen dem Ventil 84 und den Ventil- Ventihnittel 72 an die Leitung 91 und von da an die mitteln 75. Die Leitung 82 mündet auf die Membran Membran 89 anzulegen, um einen Signaldruck auf die 89 eines Vierwegeventils 90. Eine Leitung 91 schließt Membran 89 zu halten und dadurch auch ein Abflußdie Leitung 82 zwischen dem Ventil 84 und der Mem- 15 signal in den Leitungen 104, 101 und 99 zu halten, bran 89 strömungsmittelmäßig an das Steuerventil 72 Da das Ventil 92 ein normalerweise geschlossenes an. Ein normalerweise geschlossenes Membranventil Ventil ist, wird dieses Signal verzögert, weil es zuerst 92 ist in der Leitung 91 angeordnet, und eine Leitung durch die Leitung 93, die Öffnung 94 und die VoIu-93, die mit einer öffnung 94 und einer Volumen- menkammer 95 laufen muß, um das Ventil 92 nach kammer 95 versehen ist, verbindet die Leitung 91 20 Anlegung des Druckes an die Membran 96 zu öffnen, zwischen dem Ventil 92 und den Ventilmitteln 72 mit Dies ist die Einstellung der Steuereinrichtungen der Membran 96 des Ventils 92. Eine Leitung 97 ver- 70, 71 und 72 bzw. 75, 76 und 77 und der verbindet das Ventil 90 mit den Leitungen 98 und 99, schiedenen Ventile bei dem Füllarbeitsvorgang, in von denen die letztere Leitung mit der Membran 100 Fig. 6 gezeigt. In diesem Arbeitsvorgang führt die des Ventils 55 in Verbindung steht und von denen die as Leitung 101 das Drucksignal auf der Membran 102 erstere Leitung mit einer Leitung 101 verbunden ist, über die Leitungen 97, das Ventil 90 und die Leitung welche wiederum mit der Membran 102 eines Vier- 110 ab, um die Leitung 27 und die Auslaßleitung 106 Wegeventils 103 verbunden ist. Die Leitung 98 steht in dem Ventil 103 strömungsmittelmäßig zu verauch mit der Leitung 104 in Verbindung, welche binden, und die Leitungen 107 und 28 strömungsdarauf mit der Membran 105 des Ventils 153 ver- 30 mittelmäßig zu verbinden, um das Probenehmerrohr bunden ist. Die Leitungen 27 und 28 verbinden die 17 in der oberen oder unwirksamen Stellung zu halten oberen und unteren Enden des Gehäuses 11 ent- (s. Fig. 1 und 3).

sprechend mit dem Ventil 103, das auch mit einer Wenn der Behälter 50 vollständig gefüllt ist, tritt

Auslaßleitung 106 und einer Leitung 107 versehen Strömungsmittel über das offene Ventil 53 in die

ist, die das Ventil 103 und die Leitung 108 strö- 35 Kammer 51. Nach Erreichung einer ausgewählten

mungsmittelmäßig verbindet. Die Leitung 108 schließt oder vorbestimmten Höhe in der Kammer 51, wie in

die Strömungsmittelzuführung 80 aus einer Quelle Fig. 7 gezeigt, betätigt der Schwimmer 70 das Steuer-

strömungsmittelmäßig an die Ventilmittel 72 an. ventil 72, um die Leitungen 91 und 91' strömungs-

Eine Leitung 109 verbindet die Quelle der Strö- mittelmäßig zu verbinden und die Strömungsmittel-

mungsmittelzuführung 80 mit dem Ventil 90. Das 40 verbindung zwischen der Lufteinspeisungsleitung 108

Ventil 90 ist auch mit einer Auslaßleitung 110 ver- und der Leitung 91 zu unterbrechen. Die Ablaßleitung

sehen. Der Behälter 50 und die Kammer 51 können 91 veranlaßt einen Abfluß des Drucksignals auf der

mit Druckfreigabeleitungen 47 und 48 versehen sein, Membran 96 durch die Leitung 92, die öffnung 94

die bei 49 miteinander verbunden sein können. und die Volumenkammer 95 ermöglicht dadurch ein

Unter der Annahme, daß der Behälter 50 gerade 45 Schließen des Ventils 92. Vor diesem verzögerten ausgeleert oder entladen wird, fällt der Schwimmer 76 Schließen des Ventils 92 ist jedoch der Druck von infolge der Abführung des Strömungsmittels durch der Membran 89 des Ventils 90 freigegeben worden, die Kammer 58, die Leitung 60, die Kammer 59, die wodurch das Ventil 90 betätigt wird, um einen Druck-Leitung 61 und die Abflußleitung 62 in eine niedrige impuls zu bewirken, der durch die Leitung 108, die Stellung, wie in Fig. 5 gezeigt. Die Ventilmittel 75 50 Leitung 109 und die Leitung 97 und von da durch die senden ein Drucksignal von der Zuführungsquelle 80 Leitungen 98 und 104 zu der Membran 105 gelangt, zu der Leitung 82, wenn sich der Schwimmer 76 in um das Ventil 53 zu schließen. Gleichzeitig hiermit seiner niedrigen Stellung befindet, und entleeren die läuft ein Drucksignal oder -impuls durch die Leitung Leitung 82 durch die Leitung 83, wenn sich der 101 zur Membran 102 und betätigt dadurch das Ven-Schwimmer in seiner angehobenen Stellung befindet. 55 til 103, um die Druckquelle 80 über die Leitungen 108 Ein derartiger Druckimpuls oder ein Signal von der und 107 mit der Leitung 27 und die Leitung 28 über Luftzuführung 80 gelangt durch die Leitung 82, das die Leitung 106 zu entleeren. Hierdurch wird eine AbVentil 84 zu der Membran 89. Der an die Membran wärtsbewegung des Probennehmerrohres 17 durch den 89 angelegte Druck veranlaßt das Ventil 90 die Lei- Behälter 50 bewirkt, wodurch eine Probe des Strötung 97 und die Auslaßleitung 110 strömungsmittel- 60 mungsmittels beim Abschluß jedes Füllvorganges gemäßig zu verbinden, wodurch der Druck auf die nommen wird (s. Fig. 2 und 4). Das Proberohr 17 Membranen 100, 105 und 102 ausgeblasen wird oder bleibt durch den Behälter 50 vorgeschoben, bis der durch die Leitungen 99, 97; 104, 98, 97 bzw. 101, 98, Behälter vollständig entleert worden ist. Zu diesem 97 abfließt. Gleichzeitig hiermit läuft ein Strömungs- Zeitpunkt wird es zurückgezogen, wie früher bemitteldruckimpuls durch die Leitung 85, die Öffnung 65 schrieben worden ist.

86, die Kammer 87 zu der Membran 88 des Ventils Ein Druckimpuls läuft von der Leitung 97 über die

84 und schließt dadurch den Strömungsmittelfluß Leitung 99 zu der Membran 100, um die Leitungen 54

durch die Leitung 82 zu der Membran 89. Das Ab- und 57 strömungsmittelmäßig zu verbinden und die

Strömungsmittelverbindung über die Leitungen 54 und 56 abzusperren. Dieses veranlaßt den Beginn der Entleerung des Behälters 50, wodurch das Strömungsmittel über die Leitungen 60 und 61 durch die Kammer 59 fließt und so den Schwimmer 76 in eine obere Stellung bewegt, wie in Fig. 7 gezeigt. Die Bewegung des Stabes 77 nach oben betätigt die Ventilmittel 75, um die Leitung 82 über die Auslaßleitung 83 zu entleeren und die Luftzuführung 81 abzuschließen. Hierauf fließt der Druck in der Leitung 85 und der Druck iq auf der Membran 88 durch die Ventilkammer 87 und eine Öffnung 86 ab und bewirkt dadurch die Öffnung des Ventils 84 und von da aus einen Abfluß von der Membran 89. Wie bemerkt, ist das Ventil 92 ein normalerweise geschlossenes Ventil und schließt nach der anfänglichen Freigabe des Druckes von der Membran 89. Somit erhält die Freigabe des Druckes in der Leitung 82 einen Abfluß von der Membran 89 aufrecht, und die Stellungen der Ventile 53 und 55 werden nicht geändert, da der Druckimpuls fortdauernd durch das Ventil 90 über die Leitungen 109 und 97 fließt.

Es ist wichtig, daß das Ventil 53 schließt, bevor das Ventil 55 eingestellt ist, um den Behälter 50 über die Leitung 57 zu entleeren. Auch ist es wichtig, daß das Ventil 55 den Strömungsmittelfluß durch die Leitungen 54 und 57 abschließt, bevor das Ventil 53 sich öffnet, um einen genau abgemessenen Behälterinhalt des Strömungsmittels zu erhalten. Zusätzliche Strömungsmittel aus der Kammer 51 oder der Leitung 56 vergrößert offensichtlich und zerstört die Genauigkeit des abgemessenen Strömungsmittelbehälterinhalts. Um sicherzustellen, daß diese Ventile so arbeiten, kann in der Leitung 104 ein Geschwindigkeitssteuerventil 111 und in der Leitung 99 ein Geschwindigkeitssteuerventil 112 neben ihren betreffenden Membranen 105 und 100 angeordnet sein. Es ist erwünscht, daß das Geschwindigkeitssteuerventil 112 in dem Entladungsvorgang das Drucksignal auf der Membran 100 verzögert, bevor das Drucksignal, das zu der Membran 105 geht, das Ventil 53 betätigt. Hierdurch wird sichergestellt, daß das Ventil 55 die Leitungen 54 und 57 nicht strömungsmittelmäßig verbindet, um das Strömungsmittel von dem Behälter 50 auszulassen, bevor das Ventil 53 vollständig geschlossen ist. In dem Füllvorgang verzögert das Geschwindigkeitssteuerventil auch das Auslaßsignal, das von der Membran 105 kommt, um die Öffnung des Ventils 53 zu verzögern, bis das Auslaßsignal von der Membran 100 das Ventil 55 betätigt hat, um die Leitungen 54 und 57 vollständig voneinander abzuschließen und die Strömungsmittelverbindung zwischen der Fülleitung 56 und der Leitung 54 zu öffnen.

Ein Zählmechanismus 115 kann zur Aufzeichnung oder Anzeige jedes Füll- und Ablaßmeßvorganges verwendet werden. Der Zähler kann an das Ventil 90 in dem Kanal des Ventils, der die Leitungen 109 und 97 verbindet, angeschlossen werden, wodurch ein Impuls oder Druck durch die Leitungen 109 und 97 an dem Zähler 115 angezeigt wird.

Claims (6)

1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Vorrichtung zum Entnehmen von Strömungsmittelproben aus einem Behälter, an dem ein Gehäuse angeordnet ist, von dem aus verschiebbare Einrichtungen aus einer zurückgezogenen Stellung in eine vorgezogene Stellung bewegbar sind, um Strömungsmittelproben zu entnehmen, dadurch gekennzeichnet, daß ein an sich bekannter, durch ein Druckmittel betätigbarer hohler, rohrförmiger Kolben zur Entnahme einer Strömungsmittelprobe aus dem Gehäuse heraus durch den Behälter hindurch in eine herausgezogene Stellung bewegbar ist und Abdichtungseinrichtungen vorgesehen sind, die bei zurückgezogenem Kolben den Kolbeninnenraum auf einer Seite der Dichtungen und den Innenraum des Gehäuses gegen das Strömungsmittel abdichten, aber einen Strömungsmitteldurchfluß zwischen dem Innenraum des rohrförmigen Kolbens und dem Innenraum des Gehäuses zulassen, wenn der Kolben seine herausgezogene Stellung einnimmt, und daß Einrichtungen zur Zuführung des Druckmittels zu dem Gehäuse zwecks Bewegung des rohrförmigen Kolbens aus der zurückgezogenen Stellung in die herausgezogene Stellung und zurück vorgesehen sind, sowie Einrichtungen zur Entnahme der Strömungsmittelprobe aus dem rohrförmigen Kolben wirksam werden, wenn dieser sich in der zweiten Stellung befindet, wobei das Druckmittel in dem Gehäuse die enthaltene Probe aus dem rohrförmigen Kolben herausdrückt.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdichtung einen an dem Gehäuse befestigten Stab mit einem Dichtungspfropfen an seinem freien Ende aufweist.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Gehäuse eine Stange und in dem Behälter ein mit dieser verbundenes, durchlöchertes Führungsrohr angeordnet sind und daß ein zur Verbindung des Gehäuseinnenraumes mit dem Innenraum des Führungsrohres dienender Strömungsmittelkanal in der Stange verläuft und daß der Kolben verschiebbar auf der Stange und dem Führungsrohr geführt ist, in welchem an dem Kanal ein Ventil vorgesehen ist, das den StrÖmungsmittehlußdurchdenKanalfreigebenoder absperren kann, wobei der rohrförmige Kolben in seiner zurückgezogenen Stellung den Strömungsmittelfluß durch den Kanal aus dem Innenraum des Gehäuses absperrt und in seiner herausgezogenen Stellung freigibt, und daß ferner an dem Behälter Einrichtungen angeordnet sind, um eine Entnahme der Strömungsmittelprobe aus dem Führungsrohr zu ermöglichen, wenn sich der Kolben in der herausgezogenen Stellung befindet.
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter einander gegenüberliegende Öffnungen hat und an einer derselben das Gehäuse angeordnet ist und daß der Kolben durch die Öffnungen hindurchgeführt werden kann und ein Ventil an der anderen öffnung vorgesehen ist, um das Innere des Kolbens mit der Außenseite des Behälters in Strömungsmittelverbindung zu setzen, wenn der Kolben durch diese öffnungen hindurchgeht.
5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Behälter ein einen gesteuerten Strömungsmittel-Ein- und -Auslaß aufweisender Meßtank vorgesehen ist, durch den der eine Strömungsmittelprobe in dem Tank abschließende rohrförmige Kolben hindurchgeführt werden kann, an dem Tank ein erstes Ventil zur Verbindung des Kolbeninnenraums mitderAußenseite des Tanks bei durch den Tank hindurchgehendem Kolben, und zwischen dem Tank und

   einer über diesem angeordneten Kammer ein zweites Ventil vorgesehen ist, um eine Strömungsmittelverbindung wahlweise freizugeben oder abzuschließen, wobei die Strömungsmittelmenge in dem Tank unter dem zweiten Ventil die zu messende Strömungsmittelmenge ist und Steuereinrichtungen auf den Anstieg der Strömungsmittelhöhe in der Kammer zur Betätigung des zweiten Ventils und des Kolbens ansprechen, so daß bei Abschluß der Strömungsmittelverbindung zwisehen dem Tank und der Kammer infolge Betätigung des zweiten Ventils der Kolben durch den Tank hindurchgeht und eine Strömungsmittelprobe aus dem Tank drückt.
6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch ein drittes Ventil zur Steuerung der Zuführung und Abführung von Strömungsmittel zu und aus dem Tank, an dem das Gehäuse des Probenehmers und ein Körper mit einem Kanal zur Strömungsmittelverbindung zwischen der Innenseite und Außenseite des Körpers angeordnet sind, wobei das in dem Körper angeordnete Ventil bei sich durch den Tank erstreckendem Kolben zur Herstellung einer Strömungsmittelverbindung zwischen dem Innenraum des Probe-

   nehmerkolbens und dem Kanal wirksam wird, erste Steuereinrichtungen auf den Strömungsmittelstand in der Kammer ansprechen, zweite Steuereinrichtungen in Strömungsmittelverbindung mit dem dritten Ventil stehen, das in Abhängigkeit von einer Strömungsmittelausgabe aus dem Tank arbeitet, und ferner eine Signalübertragung zwischen dem zweiten und dritten Ventil sowie dem Gehäuse einerseits und der ersten und zweiten Steuereinrichtung andererseits vorgesehen ist, die mit einem Signalgeber zusammenarbeiten, um das dritte Ventil zwecks Zuführung von Strömungsmittel zu dem Tank, das zweite Ventil zur Herstellung einer Strömungsmittelverbindungzwischen dem Tank und der Kammer und dem Kolben im Sinne einer Zurückziehung, und weiterhin das dritte Ventil zur Ausgabe des Strömungsmittels aus dem Behälter, das zweite Ventil zum Abschließen der Strömungsmittelverbindung zu betätigen und die Kolbenbewegung durch den Tank auszulösen.

   In Betracht gezogene Druckschriften:
   Deutsche Patentschrift Nr. 492 615;
   USA.-Patentschrift Nr. 1 837 858.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

   © 209 517/228 2.62