APPARATUS FOR SAMPLING A LIQUID WITHOUT CONTAMINATION FROM A TANK

Abstract: 1. Device for the contamination-free taking of samples of liquids out of a tank, characterised in that it shows a container (11, 21, 31) with suction device which, on the one hand, serves for feeding-in the sample out of the tank and, on the other hand, is able to be connected, via a vacuum-tight valve device, with an evacuated sample receptacle (14, 24, 33) of transparent material, and that the valve device which is mounted to the container or to the sample receptacle consists of a pointed cannula (14b, 23b, 32b) being open at the top or at the side and a covering (14c, 23c, 32c) of elastomeric material which is sliding and overlaps the opening of the cannula, which covering, upon piercing through a stopper (13, 24a, 33a) of elastomeric material closing the sample receptacle or the container, sets free the opening or the cannula and closes it automatically upon removal of the sample receptacle.

Description: Vorrichtung zur kontaminationsfreien Probenahme von Flüssi- keiten Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur kontaminationsfreien Probenahme von Flüssigkeiten. Die Entnahme von Flüssigkeitsproben aus schwer zugEnglichen, fest eingebauten und grossen Vorratsgefässen ist erfahrungtsce- mäss problematisch, wenn wegen Gefährlichkeit oder unange- nehmer Eigengeruch ein Austreten von Flüssigkeit aus Probe- nahmevorrichtung und Probengefäss oder bei hochreinen itlüssig- keiten das Eindringen von Umgebungsluft oder Schmutz während der Probenahme verhindert werden mss. Die weitaus grösste Zahl von Proben wird hierbei zum Zweck der analytischen Uberprüfung gezogen. Bei der Routinekontrolle genügt meist eine schnell verfügbare qualitative Aussage, die vorzugsweise direkt "vor Ort" gewonnen wird. Es stellte sich daher die Aufgabe, eine Vorrichtung zu entwickeln, die eine leicht durchführbare, verschrutzungsfreie Uberführung einer Flüssigkeit aus einem Tank in ein ggf. mit analytischen Hilfschemikalien verselTenes Probegefäss gestattet. Zusätzlich wird eine einfache handhabung des für die Probenahme verwendeten Gerätes angestrebt, da es häufig ausserhalb geschützter Räumlichkeiten und von ungelernten Kräften bedient wird. Zur Lösung dieser Aufgabe ist aus der DE-OS 24 61 585 bereits bekannt eine Vorrichtung zum Nachweis der Gegenwart von freiem Wasser in Kohlenwasserstoffen, die (a) ein evakuiertes röhrchen, das gegenüber der Gegenwart von freiem Wasser empfindliche Chemikalien enthält, an einem Ende geschlossen ist und am anderen Ende durch einen vakuumdichten und unter Aufrechterhaltung des Vakuums durchstechbaren Verschluss verschlossen ist, (b) ein Gestell zur Aufnahme des evakuierten Röhrchens, und.(c) eine Kanüle mit einem Einlassende und einem Auslassende enthält, die auf dem Gestell befestigt und so angeordnet ist, dass sie den Verschluss durchsticht, wenn das Röhrchen in das Gestell eingesetzt wird, so dass eine Leitung in das evakuierte Innere des Röhrchens hergestellt wird. Bei der praktischen Anwendung dieser Vorrichtung muss eine kleine Treibstoffprobe aus einer Tankleitung in einen kleinen Behälter abgezogen werden, in den dann das Gestell eingesetzt und aus dem mit dem evakuierten Röhrchen eine Probe entnommen wird. Bei der Abfüllung der Probe kann es insbesondere bei Ausführung durch unaeübte Kräfte leicht dazu kommen, dass Treibstoff verschüttet wird bzw. dass die Probe durch Staub oder durch den Tank leitungen anhaftenden Schmutz kontaminiert wird. Das ist insbesondere dann der Fall, wenn die Probe aus einem fest eingebauten tiefliegenden Behälter mit Hilfe einer Pipette gezogen werden muss. Mit der erfindungsgemässen Vorrichtung werden die vorgenannten Nachteile sicher vermieden. Die erfindungsgemässe Vorrichtung zur kontaminationsfreicn Probenahme von Flüssigkeiten besteht aus einem vorratsbehälter mit Ansaugvorrichtung, an den ein vakuumdichtlschlieBenc.es Ventil.angebracht ist, das sich bei Anschluss eines evakuierten Probenahmegefässes selbsttätig öffnet und bei dessen Entfernung wieder schliesst. In einer besonderen bevorzugten Ausgestaltung der Vorrichtung besteht der Vorratsbehälter aus einem gegebenenfalls kölbchenförmig erweiterten Y- oder liegendem T-Stück, dessen abwärts gerichteter Schenkel der Proben zuführung dient und an dessen aufwärts gerichtetem Schenkel eine Ansaugvorrichtung und an dessen zweiten aufwärts oder seitwärts gerichtetem Schenkel die Ventileinrichtung angebracht ist. In einer weiteren Ausgestaltung der Vorrichtung kann das Ventil in an sich (z.B. aus der DE-OS 15 66 053) bekannter Weise aus einer angespitzten vorn oder seitlich offenen Kanüle und einem die Öffnung übergreifenden verschiebbaren Uberzug aus elastomerem Material bestehen, der bei Durchstechen eines ein evakuiertes, ggf. mit Reagenzien gefülltes Probenahmegefäss verschliessenden Stopfens aus elastomerem Material die Öffnung der Kanüle freigibt und bei Entfernen desselben selbsttätig wieder verschliesst. Wenn die Öffnung der Kanüle an deren Spitze sitzt, ist der verschiebbare Uberzug aus elastomerem Material zweckmässig so ausgebildet, dass er die Kanüle kappenartig übergreift. Die Ventileinrichtung kann aber auch aus einem Stopfen aus elastomerem Material bestehen, der sich mit einer Kanüle durchstechen lässt. Vorteilhafterweise wird eine derartige Vorrichtung zusammen mit einem ggf. mit Reagenzien gefüllten evakuierten Probenahmegefäss aus transparentem Material verwendet, das mit einem eine angespitzte Kanüle tragenden Stopfen verschlossen ist, die ihrerseits mit einem kappenartig darübergreifenden, verschiebbaren Uberzug aus elastomerem Material umgeben ist. Die Ansaugvorrichtung kann bevorzugt aus einem käuflichen Pipettenball bestehen, aber auc aus einem mit Absperrähnen versehenen zusammendrückbaren Gummi- oder Kunststoffbe- hälter, wie er z.B. zur Probenahme in Verbindung mit Gas prüfröhrchen verwendet wird. Bei einer anderen bevorzugten Ausführungsform besteht die Ansaugvorrichtung aus einem Zylinder mit darin beweglichem Kolben. In dem Fall ist es möglich, dass die Ventilvorrichtung in einer der beschriebenen Ausführungsformen seitlich am Zylinder der Ansaugvorrichtung angebracht ist. Die aus Zylinder und Kolben bestehende Ansaugvorrichtung kann aber bevorzugt auch so ausgestaltet sein, dass der Kolben als TIohlkolben ausgebildet und die Ventileinrichtung im Boden des Hohlkolbens angebracht ist. Der Aufbau und die Wirkungsweise der erfindungsgemässen Vorrichtung soll im weiteren anhand von Zeichnungen erläutert werden. Figur 1 zeigt eine Y-förmige Ausführung mit Pipettenball als Ansaugvorrichtung und mit einem Stopfen aus elastomerem Material als Ventilvorrichtung sowie ein mit Kanüle versehenes Probenahmegefäss. Figur 2 zeigt einen Zylinder mit darin beweglichem Kolben als Ansaugvorrichtung, der einen seitlichen Stutzen aufweist an dem als Ventilvorrichtung eine mit einer Kanüle versehene Führungshülse befestigt ist, sowie ein mit einem Stopfen aus elastomerem Material verschlossenes Probe nahmegefäss. Figur 3 zeigt einen in einem Zylinder beweglichen Ilohl- kolben mit im Boden angebrachter Ventilvorrichtung sowie ein mit einem Stopfen aus elastomerem Material verschlossenes Probenahmegefäss. Im einzelnen ist in Figur 1 ein Y-förmiger Vorratsbehälter 11 aus Glas oder transparentem Kunststoff dargestellt, dessen abwärts gerichteter, der Probenzuführung dienender Schenkel 11 a in Form einer Schlaucholive endet, auf die ein Schlauch zur Verlängerung geschoben werden kann. Der eine aufwärts gerichtete Schenkel 11 b ist mit einem Stopfen 13 aus elastomerem Material verschlossen, der mit einer Kanüle durchstochen werden kann. In Fig. 1 ist ferner ein evakuiertes, ggf. Reagenzien enthaltendes Probenahmegefäss 14 aus transparentem Material dargestellt, das mit einem Verschlussstopfen 14 a aus Kunststoff verschlossen ist. In Verschlussstopfen 14 a ist, z.B. mit 1hilfe einer nicht dargestellten Gewindeverbindung,eine Kanüle 14 b befestigt, die mit dem Innenraum des Probenahmegefässes 14 in Verbindung steht. Das herausragende Ende von Kanüle 14 b ist angespitzt und von einem kappenartig darübergreifenden Uberzug 14 c aus elastomerem Material umgeben, der mit dem offenen Ende auf Verschlussstopfen 14 aufsteht. In Fig. 1 ist ein während der Benutzung der Vorrichtung auftretender Zustand dargestellt, wo Uberzug 14 c und Stopfen 13 mit Kanüle 14 b durchstochen und überzug 14 c zwischen Stopfen 13 und Ver schlussstopfen 14 a faltenbalgartig zusammengedrückt ist. An dem zweiten aufwärts gerichteten Schenkel 11 c des Vor ratsbehälters 11 ist als Ansaugvorrichtung ein käuflicher an beiden Enden mit Ventilen versehener Pipettenball 12 angeschlossen. Zum Gebrauch der Vorrichtung wird der abwärts gerichtete Schenkel 11 a des Vorratsbehälers 11 bzw. ein auf Schenkel 11a geschobener in Figur 1 nicht dargestellter Schlauch in die z.B. in einem im Erdreich eingelassenen Tankbehäler befinchiche Probeflüssigkeit getaucht. Durch entsprechende Betätigung des Pipettenballs 12 wird eine Probe der Probeflüssigkeit in den Vorratsbehäler 11 eingesaugt. Die im Pipettenball 12 vorhandenen Ventile ermöglichen es, so viele Saugbewegungen zu machen, dass Vorratsbehäler 11 gefüllt wird,und verhindern ein Zurücksinen der Probe flüssig- keit. Anschliessend wird das evakuiertesggf.'mit Reagenzien gefüllte Probenahmegefäss 14 mit der Spitze der Kanüle 14b auf Stopfen 13 aufgesetzt. Bei entsprechendem Druck durcii- sticht Kanüle 14b zunächst den kappenartig darübergreifenden Uberzug 14c und danach Stopfen 13. Dabei wird der verschieh- bare Überzug zwischen Stopfen 13 und dem Verschluss 14a des Probenahmegefässes 14 faltenbalgartig zusammengedrückt. Sobald Kanüle 14b Stopfen 13 ganz durchstochen hat, ist eine flüssigkeitsleitende Verbindung zwischen Probenahmegefäss 14 und Vorratsbehältsr 11 hergestellt, und eine den Druckverhältnissen entsprechende Menge der Probe flüssigkeit wird in das Probenahmegefäss 14 überführt. Nach Zurückzieiien der Kanüle aus Stopfen 13 gleitet der zusammengedrückc Uberzug 14c aufgrund seiner elastischen Eigenschaften in die alte Stellung zurück und verschliesst die Kanüle 14b. Gegebenenfalls im Probenahmegefäss 14 enthaltende Reagenzien können nun mit der Probeflüssigkeit reagieren, und eine sich daraus ergebene Farbreaktion kann durch das transparente Material des Probenahmegefässes 14 hindurch begutachtet werden. Nach Beendigung dieses Vorgangs kann die im Vorratsbehälter 11 befindliche Probeflüssigkeit durch entsprechende Betätigung der Ventile des Pipettenballs 12 abgelassen werden. Es können zuvor jedoch auch noch weitere Proben mit anderen Probenahmegefässen abgefüllt werden. In Figur 2 ist ein zylinderförmiger Vorrat:sbehciler 21 aus Kunststoff dargestellt, dessen Wandung zum unteren Ende hin eingezogen ist, so dass er in einen Stutzen 21 a mit verringertem Querschnitt ausläuft. Oberhalb der Verengung weist die Wandung des Zylinders seitlich eine runde Öffnung auf, die in einen kurzen Stutzen 21 b übergeht. Am Stutzen 21 b ist mit einem, z.B. gewindeförmig ausgebildeten,Adapter 23a eine Führungshülse 23 d aus transparentem Material befestigt, in deren Boden eine Kanüle 23 b so eingelassen ist, dass ihr eines Ende durch den Adapter 23 a hindurch mit dem Innenraum von Vorratsbehälter 21 in Verbindung steht. Das andere in die Führungshülse 23 d hineinragende Ende von Kanüle 23 b ist angespitzt und von einem liappenartig darübergreifenden verschiebbaren ueberzug 23 c aus elastomerem Material umgeben. überzug 23 c steht mit dem offenen Ende am Boden der Führungshülse 23 d auf. Im weiteren Teil des zylinderförmigen Vorratsbehälters 21 ist ein den Wandungen vakuumdicht anliegender, gleichfalls aus Kunststoff bestehender Kolben 22 beweglich angeordnet. Zum Gebrauch der Vorrichtung wird der abwärts gerichtete Stutzen 21 a bzw. ein daran befestigter, in der Zeichnung nicht dargestellter Schlauch in die zu untersuchende, z.B. in einem Fahrzeugtank befindliche Probeflüssigkeit getaucht. Durch AuN6rtsbevegen des Kolbens 22 wird soviel Probeflüssigkeit in den Zylinder 21 eingesaugt, dass der Flüssigkeitsspiegel oberhalb der in den Adapter 23a mündenden Kanüle 23 b liegt. Dann wird in die Führungshülse 23 d, wia in der Figur dargestellt, ein mit einem Stopfen 24 a aus elastomerem Material verschlossenes, ggt. Reagenzien enthaltendes, evakuiertes Probenahmegefäss 24 eingeführt. Bei entsprechendem Druck gegen die Spitze der Kanüle 23 b durchsticht diese zunächst den verschiebbaren Überzug 23c und sodann den das Probenahmegefäss 24 verschliessenden Stopfen 24a. Dadurch wird eine flüssigkeitsleitende Verbindung zwischen dem Inneren des Zylinders 21 und des evakuierten Probenahmegefässes 24 hergestellt, sodass eine den Druckverhältnissen entsprechende Menge der Probeflüssigkeit in das Probenahmegefäss 24 überfliessen kann. Sobald das Probenahmegefäss 24 hinreichend gefüllt ist, wird es von der Kanüle 23 b abgezogen. Dadurch schiebt sich der kappenartig übergreifende Überzug 23 c wieder über die Kanüle 23 b und verschliesst die Vorrichtung, so daS es nicht zu einem unbeabsichtigten Ablassen der angesaugten Probeflüssigkeit kommt. Erst nach Beendigung der prabenahre (bzw. mehrerer beabsichtigter Probenahmen und ggf. des Tests) wird durch Abwärtsbewegung von Kolben 22 in Zylinder 21 die angesaugte Probeflüssigkeit abgelassen. Es ist ersichtlich und dem Fachmann selbstverständlich, dass die Vorrichtung der Fig. 2 auch in der Weise ausgeführt werden kann, dass Stutzen 21 b durch einen Stopfen aus elastomerem Material verschlossen wird (ähnlich wie in Figur 1X durch den mit einem mit Kanüle versehenen Probe nahmegefäss (z.B. wie Kombination 14, 14a, 14b, 14c) eine Probe aus Zylinder 21 entnommen werden kann. In Figur 3 ist ein Zylinder 31 aus transparentem Kunststoff mit verengtem abwärts gerichteten Stutzen 31a dargestellt, in dem ein gleichfalls aus transparentem Kunststoff bestehender, der Wandung vakuumdicht anliegender Hohlkolben 32 beweglich angeordnet ist. Durch den Boden 32 a des Hohlkolbens 32 ist eine einseitig angespitzte Kanüle 32b hindurchgeführt und daran z.B. mit einem in der Figur nicht dargestelltem Gewinde so befestigt, dass sie sich nicht verschieben kann. Kanüle 32 b ragt mit ihrem einen Ende in den Zylinder 31 bzw. je nach Stellung des Hohlkolbens auch in Stutzen 31a hinein. Das andere angespitzte Ende von Kanüle 32b ragt in das Innere von hohl- kolben 32 und ist umgeben von einem kappenartig darüber- greif enden Überzug 32c aus elastomerem Material, der mit dem offenen Ende auf dem Boden 32a von Ilohlkolben 32 aufsteht. Zum Gebrauch dieser Vorrichtung wird der abwärts gerichtete Stutzen 31a oder ein ggf. daran befestigter, in der Figur nicht dargestellter Schlauch in die zu untersuchende z.B. in einem Motorradtank befindliche Probeflüssigkeit getaucht. Durch Aufwärtsbewegen des 1ohlkolbens 32 wird Probeflüssigkeit in den Zylinder 31 eingesaugt. Die in Stutzen 31 a bzw. im Schlauch befindliche Luft sammelt sich unterhalb von Hohlkolben 32, jedoch ragt das untere Ende von Kanüle 32 b in die angesaugte Flüssigkeit hinein. In den Hohlkolben 32 wird ein mit einem Stopfen 33 a aus elastomerem Material verschlossenes,Reagenzieng 33b enthaltendes evakuiertes Probenahmegefäss-33 aus transparentem Material eingeführt und in der bei Figur 2 besprochenen Weise eine Probe entnommen. Nach Abziehen des Probenahmc gefässes 33 von der Kanüle 32 b wird letztere durch den verschiebbaren Überzug 32 c wieder verschlossen und die im. Zylinder 31 verbliebene Probe kann durch Abwärtsbewegen des Hohlkolbens 32 wieder in den Tank zurückgegehen werden. Die in das Probenahmegefäss 33 eingezogene Flüssigkeitsprobe reagiert mit den darin befindlichen Reagenzien 33b unter Ausbildung einer Farbreaktion, die durch das transparente Gefäss 33 hindurch beobachtet und ausgewertet werden kann.

Claims: PATENTANSPRUCIIE 1. Vorrichtung zur kontaminationsfreien Probenahme von Flüssigkeiten, bestehend aus einem Vorratsbehälter mit Ansaugvorrichtung, an den ein vakuumdicht schliessendes Ventil angebracht ist, das sich bei Anschluss eines evakuierten Probenahmegefässes selbsttätig öffnet und bei dessen Entfernung wieder schliesst. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorratsbehälter aus einem gegebenenfalls kölbchen förmig erweiterten Y- oder liegendem T-Stück (11) besteht, dessen abwärts gerichteter Schenkel (11a) der Probenzu führung dient und an dessen aufwärts gerichtetem Schenkel (11c) eine Ansaugvorrichtung (12) und an dessen zweiten aufwärts oder seitwärts gerichtetem Schenkel (11b) die Ventileinrichtung (13) angebracht ist. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil in an sich bekannter Weise aus einer ange spitzten vorn oder seitlich offenen Kanüle (23 b) und einem die Öffnung übergreifenden, verschiebbaren überzug (23c) aus elastomerem Material besteht, der bei Durch stechen eines ein evakuiertes, gaf. Reagenzien enthal tendes Probenahmegefäss (24) verschliessenden Stopfens (24 a) aus elastomerem Material die Öffnung der Kanüle (23b) freigibt und bei Entfernen desselben selbsttätig wieder verschliesst. 4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ansaugvorrichtung aus einem Zylinder (21) mit darin beweglichen Kolben (22) besteht. 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventileinrichtung (23b,c) seitlich am Zylinder (21) der Ansaugvorrichtung angebracht ist. 6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben als Hohlkolben (32) ausgebildet und die Ven- tileinrichtung (32 b,c) im Boden (32a) des Hohikolbens (32) angebracht ist.

Inventors: DORING, WERNER, DIPL.-ING., HABENSTEIN, KLAUS, DR., Döring, Werner, Dipl.-Ing.
Applicants: RIEDEL-DE HAEN AKTIENGESELLSCHAFT
Application year: 1979
Main classification: G01N1
IPC codes: G01N1