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Dokumentenidentifikation DE19706949A1 27.08.1998
Titel Vorrichtung zur repräsentativen Probenahme (Entnahme) von fließenden Stoffen aus dem Strömungszentrum von Rohrleitungen
Anmelder Email-Cover R. Scholz GmbH, 53919 Weilerswist, DE
Erfinder Scholz, Robert, 53919 Weilerswist, DE
DE-Anmeldedatum 21.02.1997
DE-Aktenzeichen 19706949
Offenlegungstag 27.08.1998
Veröffentlichungstag im Patentblatt 27.08.1998
IPC-Hauptklasse G01N 1/02
Zusammenfassung Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur repräsentativen Probenahme von fließenden Stoffen aus dem Strömungszentrum von Rohrleitungen. Repräsentative Proben von Stoffen, die durch das Rohrleitungsteil A1 fließen, werden mit der Vorrichtung aus dem Strömungszentrum des Rohrleitungsteiles A2 gezogen, indem ein Probenahmerohr B, versehen mit Ventilkolben D, Spindel E, Dichtungselement G, durch die Betätigung des Ventilkolbens D mit Handrad F, angeordnet in den Rohrleitungsteilen A2 und A3, den Stoff in das Probenahmegefäß C ausfließen läßt.

Beschreibung[de]

Stoffströme werden in Produktionsprozessen durch Rohrleitungen von Apparat zu Apparat geführt und dabei gemäß dem Produktionsverfahren umgewandelt. Auf diesen Wegen ist eine Kontrolle der Stoffe notwendig, hierdurch wird die Sicherheit erreicht, daß der produzierte Stoff der geforderten Qualität entspricht. Ist das der Fall, so ist der Produktionsprozeß zertifizierbar. Daher ist es notwendig, daß im Produktionsfluß Proben gezogen werden und diese müssen repräsentativ sein.

Bekannt sind Vorrichtungen zur Probenahme der vielfältigsten Art, je nach Konsistenz des Produktes ist deren Gestaltung und Bauform. So ist es Standard, als einfache Ausführung einer solchen Probenahme, einen Stutzen in der Rohrleitung anzubringen, diesen mit einer Armatur zu versehen und daraus die Probe zu entnehmen. Dieser Standard wird variiert durch spezielle Armaturen, die mit Ventilkolben oder -kegeln von innen her ein Loch in der Rohrleitung öffnen oder schließen und zu diesem Zweck einen Bedienschaft haben, der beispielsweise durch die Rohrleitung gesteckt ist, so daß über ein gegenüberliegendes Handrad das Loch geöffnet oder geschlossen werden kann, um so eine Probe zu nehmen.

Nachteil all dieser Vorrichtungen zur Probenahme ist, daß die Qualität der Stoffprobe nicht bestens repräsentativ ist. Die Ursache dafür ist, daß in jeder stoffdurchströmten Rohrleitung ein Geschwindigkeitsprofil besteht, dergestalt, daß die Maximalgeschwindigkeit in der Mitte des Rohrleitungsquerschnittes liegt und diese Geschwindigkeit zur Rohrleitungswandung hin stetig abnimmt, bis sie schließlich an der Wand null ist. Eine Probe, die also durch Öffnen eines Loches in der Rohrleitungswand, wie vorher als Standard beschrieben, entnommen wird, nimmt den Stoff an der denkbar ungünstigsten Stelle ab, nämlich dort, wo die Fließgeschwindigkeit gegen null geht. Damit ist die Qualität der Proben nicht bestens repräsentativ und kann bei hoher Genauigkeitsanforderung eines Produktionsprozesses zu Fehlaussagen bzw. zu Fehlsteuerungen des Produktionsprozesses führen.

So ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung Proben repräsentativ aus Rohrleitungen zu ziehen, indem die Probe aus dem Strömungszentrum der Rohrleitung entnommen wird. Erfindungsgemäß besitzt diese Vorrichtung eine Ventilkombination, die im Strömungszentrum der Rohrleitung installiert ist und auf Grund dieser Anordnung den produzierten Stoff als repräsentative Größe erfaßt und nach außen ableitet.

Bild 1

Anhand des Bildes 1 wird der Aufbau der Vorrichtung zur repräsentativen Probenahme erklärt.

Die Vorrichtung ist als Rohrleitungsteil A1, A2 und A3 ausgebildet und sie ist als Rohrleitung in den Produktionsprozeß zur Verbindung von Apparaten oder dazugehöriger Rohrleitungsschleifen integriert. Rohrleitungsteil A1 ist analog der Produktionsrohrleitung dimensioniert, Rohrleitungsteil A2 ist zum Erhalt der Fließgeschwindigkeit entsprechend erweitert. In das Rohrleitungsteil A2 der Vorrichtung ist das Probenahmerohr B eingebaut, welches durch ein Bogenstück herausgeführt wird und den Stoff in das Probengefäß C entläßt. Gleichzeitig ist das Probenahmerohr B als Ventil ausgebildet, indem es einen Ventilkolben oder -kegel D beinhaltet, der zum Öffnen oder Schließen der Probenahmeöffnung dient. Vorrichtungsteile B und D sind zentrisch in der Vorrichtung und damit zentrisch zu A1 und A2 angeordnet.

Als Bedienungselement dient die Spindel E und das äußere Handrad F. Eine Abdichtung der nach außen geführten Spindel E wird von dem Dichtungselement G übernommen.

Bild 2

Hier wird gezeigt, welches Geschwindigkeitsprofil der Stoffstrom in einer Rohrleitung bildet. Herausgestellt ist, an welcher Stelle die repräsentative Probe am Besten entnommen wird.

Bild 1

Die Funktion der Vorrichtung zur Probenahme aus fließenden Stoffen in Produktleitungen ist wie folgt erklärt:

Der Stoff strömt durch eine Rohrleitung und erreicht die Vorrichtung geradlinig über den Querschnitt A1 und trifft im weiteren in A2 ein. In dem Rohr A2 befindet sich zentrisch das Probenahmerohr B, das damit im maximal fließendem Stoffstrom angeordnet ist, zu sehen als Einzelheit im Bild 2. Diese Anordnung ist außerordentlich wichtig, denn nur so kommt originärer, repräsentativer Stoff aus dem Produktionsprozeß zur Beurteilung nach außen. Der Stoff fließt normalerweise am Probenahmerohr B vorbei, umfließt die Spindel E und verläßt die Vorrichtung über Rohr A3. Bei Bedarf einer Probe wird das Probegefäß C bereitgestellt und danach das Handrad F bewegt, daraufhin zieht die Spindel E beispielsweise den Ventilkolben D im Probenahmerohr B soweit zurück, daß sich im Probenahmerohr B der Durchgang des Bogens, als Teil von B, nach außen öffnet. Die Spindel F kann fein eingestellt werden, so daß der Stoff mengenmäßig dosiert ausfließen kann. Jeglicher Totraum, der abgestandenen Stoff enthalten könnte, wird mit der Vorrichtung vermieden; der Ventilkolben oder -kegel schließt nämlich in "Zu"-Stellung das Probenahmerohr B bündig ab, oder ragt hydrodynamisch ausgebildet in den Stoffstrom. Die Repräsentanz der Probe ist mit dieser Vorrichtung jederzeit gewährleistet und das ohne zusätzliche Vorlauf- oder Spülmengen. Damit ist auch die Rückführung überschüssiger Stoffmengen nicht erforderlich.

Bild 3

In Bild 3 wird eine Variante gezeigt, in der das Probenahmerohr B so verlängert ist, daß es an den Rohrbogen A3 geführt ist, an diesem dicht befestigt ist und damit die Spindel E völlig vom Rohrinnendruck entlastet, betätigt werden kann.


Anspruch[de]
  1. 1. Vorrichtung zur repräsentativen Probenahme (Entnahme) von fließenden Stoffen aus Rohrleitungen, dadurch gekennzeichnet, daß mittels einer zentrisch im Rohr angeordneten Ventileinheit Proben als repräsentativer Stoff aus dem maximalen Strömungsprofil des Stoffstromes entnommen werden, und diese über ein bogenförmiges Probenahmerohr, zur Ventileinheit gehörend, in ein Probegefäß geleitet werden.
  2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zentrisch im Rohr befindliche Ventileinheit zum fließenden Stoff hin, durch bündige Ausbildung des Ventilkolbens oder -kegels mit dem Probenahmerohr kein Totraum gebildet wird und damit jederzeit repräsentativer Stoff als Probe ins Probengefäß gelangt.
  3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zur Betätigung der Ventileinheit eine Spindel und ein Handrad besitzt, mit der eine Betätigung von außen erfolgt und die Probe dosiert werden kann.
  4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Betätigung der Ventileinheit ein Rohrbogen integriert ist.
  5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventileinheit durch ein verlängertes Führungsrohr die Spindel gegen den fließenden Stoff abdichtet und dadurch eine völlige Entlastung des Dichtelementes vom Innendruck der Rohrleitung erfolgt.
  6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb der Ventileinheit durch eine automatische Betätigung erfolgt.
  7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch Ausbildung der Wandung eine Heizkammer entsteht, z. B. Doppelwand, zur Beheizung oder Kühlung der Vorrichtung.






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