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Patent Searching and Data


Title:
VALVE FOR EXTRACTING A SAMPLE FROM A CONTENT OF A TANK
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2010/121690
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a valve (1, 1') for extracting a sample from a content (11) of a tank (10). The sampling must occur without contamination. To this end, according to the invention, the valve (1, 1') comprises a stationary part (20, 20') securely connected to the tank (10), a mobile part (40, 40') releaseably connected to the stationary part (20, 20'), and an actuating mechanism (24) for switching between a base position and a switched position. The stationary part (20, 20') comprises a rotatably supported first partial body (32, 32') of a shutoff body (30, 30') substantially rotationally symmetrical about an axis (A). The mobile part (40, 40') comprises a rotatably supported second partial body (34, 34') of the shutoff body (30, 30'). The first partial body (32, 32') and/or the second partial body (34, 34') comprise a recess (50, 70) for receiving or conveying the sample.

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Inventors:
UNTCH GUENTER (DE)
Application Number:
PCT/EP2010/001880
Publication Date:
October 28, 2010
Filing Date:
March 25, 2010
Export Citation:
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Assignee:
ANDOCKSYSTEME G UNTCH GMBH (DE)
UNTCH GUENTER (DE)
International Classes:
F16K5/06; G01N1/10; G01N1/22
Foreign References:
DE3932202A11991-04-04
DE20109525U12001-10-31
DE29606649U11996-06-27
DE4316734A11993-12-02
US5922972A1999-07-13
DE8808536U11988-11-17
Attorney, Agent or Firm:
WESTPHAL, MUSSGNUNG & PARTNER (DE)
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Claims:
Patentansprüche

1. Ventil (1, 1' ) zur Entnahme einer Probe aus einem Inhalt

(11) eines Behalters (10) 1.1 mit einem fest mit dem Behalter (10) verbundenen Sta- tionarteil (20, 20' ) ,

1.1.1 wobei das Stationarteil (20, 20') einen ersten Teil- korper (32, 32') eines im Wesentlichen um eine Achse (A) rotationssymmetrischen Absperrkorpers (30, 30') rotierbar lagert

1.1.2 und der erste Teilkorper (20, 20') dem Behalter (10) abgewandt eine erste Trennflache (33)

1.1.3 und dem Behalter (10) zugewandt eine teilweise von dem Stationarteil (20, 20') kongruent aufgenommene, erste Oberflache (36) aufweist,

1.2 mit einem losbar mit dem Stationarteil (20, 20') verbundenen Mobilteil (40, 40'),

1.2.1 wobei das Mobilteil (40, 40') einen zweiten Teilkorper (34, 34') des Absperrkorpers (30, 30') rotierbar um die Achse (A) lagert

1.2.2 und der zweite Teilkorper (34, 34') der ersten Trennflache (33) zugewandt eine zweite Trennflache (35)

1.2.3 und der ersten Trennflache (33) abgewandt eine mindestens teilweise von dem Mobilteil (40, 40') kon- gruent aufgenommene, zweite Oberflache (37, 37') aufweist,

1.3 und wobei der erste Teilkorper (32, 32') und/oder der zweite Teilkorper (34) mindestens eine Ausnehmung (50, 70, 360) aufweist, die entweder zur ersten Ober- flache (36) oder zur zweiten Oberflache (37) hin mindestens eine Öffnung aufweist, um eine Fluidverbm- dung zwischen der Ausnehmung (50, 70, 360) und dem Behalter (10) herzustellen,

1.4 und mit einer Betatigungseinrichtung (24) zum Umschalten zwischen einer Grundstellung und einer Umschaltstellung.

2. Ventil (1, 1') nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Teilkorper (32, 32') und der zweite Teilkorper (34, 34') in einem Bereich der Trennflachen (33, 35) oder zu den Trennflachen (33, 35) banachbart m Kontakt zuein- ander stehen, insbesondere einander abdichtend, besonders bevorzugt mittels eines Dichtrings (60) .

3. Ventil (1, 1') nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Teilkorper (32, 32') und der zweite Teilkorper (34, 34') zwei Hälften eines des Absperrkorpers (30, 30') bilden .

4. Ventil (1, 1') nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Absperrkorper (30, 30') im Wesentlichen eine Kugel ist.

5. Ventil (1, 1') nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass

Lagerzapfenhalften (39) in axialer Richtung (A) beidseits an den Absperrkorper (30, 30') angeformt oder an dem Absperrkorper (30, 30') befestigt sind.

6. Ventil (1, 1') nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass

Lagerelemente (38) in dem Stationarteil (20, 20') und dem Mobilteil (40, 40' ) vorgesehen sind, die den ersten Teil- korper (32, 32') und den zweiten Teilkorper (34, 34') derart in dem Stationarteil (20, 20' ) und dem Mobilteil (40, 40') lagern, dass mindestens in der Grundstellung die Teilkorper (32, 32'; 34, 34') in dem Stationarteil (20, 20') bzw. dem Mobilteil (40, 40') gehalten sind.

7. Ventil (1, 1') nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerelemente (38) als Buchsensegmente mit L-formigem Querschnitt ausgeführt sind, die mit ringsegmentformig ausgebildeten Nuten der Teilkorper (32, 34) korrespondieren .

8. Ventil (1, 1') nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Stationarteil (20, 20') und/oder das Mobilteil (40, 40') eine Verriegelung (42) und eine Arretierung (28) aufweisen, wobei die Verriegelung (42) das Mobilteil (40, 40") mit dem Stationarteil (20, 20 λ) verriegelt und die Arretierung (28) eine Drehung des Absperrkorpers (30, 30 Λ) blockiert oder freigibt und wobei die Verriegelung (42) die Verriegelung (42) die Arretierung (28) mittelbar, insbesondere mittels Stiften (27), oder unmittelbar blockiert oder freigibt.

9. Ventil (1, 1') nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Stationarteil (20, 20') und/oder der Mobilteil (40, 40') mindestens teilweise aus Kunststoff besteht.

10. Ventil (1, 1') nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung (50) ein insbesondere zylindrisches Sackloch ist, das sich von der radial äußeren Oberflache (36, 37) etwa senkrecht zu der Achse (A) radial einwärts in den jeweiligen Teilkorper (32, 32'; 34, 34') hinein er¬ streckt .

11. Ventil (1, 1') nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung (50) einen Auswerfer, insbesondere in Form einer Scheibe (58), aufweist, wobei der Auswerfer in der Ausnehmung (50) bewegbar ist, um eine entnommene Probe auszuwerfen .

12. Ventil (1, 1') nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung (70) als eine durchgehende Bohrung durch einen der Teilkorper (32, 32'; 34, 34') ausgeführt ist, die etwa senkrecht zur Achse (A) und etwa parallel zu einer der Trennflachen (33, 35) verlauft.

13. Ventil (1, 1') nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Mobilteil (40, 40') und oder das Stationarteil (20, 20') eine Absaugung (29) aufweist, wobei mittels der Absaugung (29) Luft und Schuttgut aus einem Bereich zwischen dem Mobilteil (40, 40') und dem Stationarteil (20, 20') weitgehend entfernbar ist.

14. Ventil (1, 1') nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Mobilteil (40, 40') dem Stationarteil (20, 20') abge¬ wandt eine Befestigungseinrichtung (52, 72) aufeist, wo- bei die Befestigungseinrichtung (52, 72) mit einer Entnahmeeinrichtung (54, 74) verbindbar ist.

15. Ventil (1, 1') nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Entnahmeeinrichtung (54, 74) ein Gefäß (56, 76) aufweist .

16. Ventil (1, 1') nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Mobilteil (20, 20 s) ein Druckventil (49) aufweist, wobei mittels des Druckventils (49) ein Druckausgleich zwischen der Ausnehmung (50) und / oder der Entnahmeein¬ richtung (54, 74) und der Umwelt bewirkbar ist.

17. Verwendung eines Ventils nach einem der vorangehenden An- spruche in verfahrenstechnischen Anlagen.

Description:
Ventil zur Entnahme einer Probe aus einem Inhalt eines Behälters

Die Erfindung betrifft ein Ventil zur Entnahme einer Probe aus einem Inhalt eines Behalters nach Anspruch 1.

In verfahrenstechnischen Anlagen unterschiedlicher Branchen und auch sonstigen Produktions-, Lagerungs- oder Transporteinrichtungen sind häufig Behalter vorgesehen, die eine Flussig- keit, ein Gas oder ein Schüttgut enthalten. Oft sind die Behalter geschlossen oder die Behälter weisen nur eine kleine eventuell auch schwer zugangliche Öffnung auf. Die Inhalte sind dennoch aus diversen Gründen, beispielsweise Qualitätskontrolle oder sonstigen Analysen, in geringen Mengen aus den Behaltern zu entnehmen. Solche geringe Mengen des Inhalts werden als Probe des Inhalts beispielsweise einem chemischen Labor zur Verfugung gestellt.

Bekannt sind Abflussschieber bzw. Probenahmeventile, die eine kurzzeitige Abzweigung aus dem Behälter oder einem Leitungssystem ermöglichen, ohne den darin ablaufenden Vorgang zu stören. Solch ein Abflussschieber ist beispielsweise aus der DE 31 09 350 Al bekannt.

Ein kontaminationsfreies Probenahmesystem ist beispielsweise dann gefordert, wenn es sich bei den Inhalten der Behalter um gefahrliche Stoffe handelt oder es sich bei den Inhalten der Behalter um besonders empfindliche Stoffe handelt, die selbst nicht verschmutzt werden dürfen.

Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, ein Ventil zur Entnahme einer Probe oben beschriebener Art bereitzustellen, dass eine saubere Entnahme ermöglicht und die entnommene Probe urn-

BPSTÄTIGUNG3KOPIE weltdxcht verschlossen halt. Wahrend der Entnahme darf dabei für die Probe und die Umwelt keine Kontaminationsgefahr beste ¬ hen .

Das Ventil soll ferner möglichst gut zu handhaben sein, sodass eine sichere Entnahme der Probe und ein sicherer Transport bei möglichst geringem Risiko und möglichst geringer Kraftanstrengung ermöglicht sind.

Dieses Problem wird erfmdungsgemaß gelost durch ein Ventil zur Entnahme einer Probe aus einem Inhalt eines Behalters mit den Merkmalen des Anspruchs 1.

Vorteilhafte Ausfuhrungen der Erfindung sind in den Unteran- spruchen angegeben.

Die Erfindung ermöglicht ein umweltdichtes bzw. kontaminationsfreies Entnehmen einer Probe aus einem Behalter mit einem Ventil, das wenigstens ein fest mit dem Behalter verbundenes Stationarteil, ein losbar mit dem Stationarteil verbundenes

Mobilteil und eine Betatigungsemrichtung zum Umschalten zwischen einer Grundstellung und einer Umschaltstellung aufweist.

Die Begriffe stationär und mobil bei der Bezeichnung des Sta- tionarteils und des Mobilteils sind mit Bezug zu dem Bezugssystem gewählt, in dem auch der Behalter sich nicht bewegt. Bewegen sich dagegen Behalter und Stationarteil - sind diese also mobil - und steht beispielsweise dabei nur der Mobilteil in einem anderen Bezugssystem fest, sind die Begriffe statio- nar und mobil nicht als absolute Hinweise auf die tatsächliche Bewegungsfreiheit der Teile des Ventils zu verstehen. Das Stationarteil lagert einen ersten Teilkorper eines im Wesentlichen um eine Achse rotationssymmetrischen Absperrkorpers rotierbar. Der erste Teilkorper weist dem Behalter abgewandt eine erste Trennflache und dem Behalter zugewandt eine teil- weise von dem Stationarteil kongruent aufgenommene, erste 0- berflache auf.

Das Mobilteil lagert einen zweiten Teilkorper des Absperrkorpers rotierbar. Der zweite Teilkorper weist der ersten Trenn- flache des ersten Teilkorpers zugewandt eine zweite Trennfla ¬ che auf. Der ersten Trennflache abgewandt weist der zweite Teilkorper eine mindestens teilweise von dem Mobilteil kongruent aufgenommene, zweite Oberflache auf.

Der erste Teilkorper und/oder der zweite Teilkorper weist mindestens eine Ausnehmung auf. Die Ausnehmung weist entweder zur ersten Oberflache oder zur zweiten Oberflache hm mindestens eine Öffnung auf, um eine Fluidverbindung zwischen der Ausnehmung und dem Inhalt bzw. einem Gefäß herzustellen.

Das Mobilteil ist in einer angedockten Position derart an dem Stationarteil befestigt, dass der erste Teilkorper und der zweite Teilkorper jeweils in einem Bereich der Trennflachen oder zu den Trennflachen benachbart in Kontakt zueinander ste- hen. Dabei sind in vorteilhaften Ausfuhrungsformen die Trenn ¬ flachen gegeneinander abgedichtet, insbesondere durch einen Dichtring, der zwischen den Trennflachen beispielsweise in Ringnuten der Trennflachen angeordnet ist.

Der erste Teilkorper und der zweite Teilkorper sind somit gemeinsam mittels der Betatigungseinrichtung in dem Ventil ro- tierbar. Beim Rotieren bleibt eine Sperrfunktion des Absperrkorpers erhalten. Vorteilhafterweise bleibt das mit dem Behälter verbundene Stationärteil auch unmittelbar nach dem Umschalten mittels der Betatigungseinrichtung nach außen weitgehend sauber. Wenn das Mobilteil von dem Stationärteil abgenommen ist, weist die erste Trennflache des ersten Teilkörpers vom Behälter abgewandt nach außen. So kann weitgehend sicher keine Kontamination der Umwelt mit dem Inhalt und keine Kontamination des Inhalts selbst stattfinden. Es ist nicht notwendig, aber in vorteil- haften Ausfuhrungsformen vorgesehen, dass das Stationärteil und das Mobilteil mit Deckeln verschließbar sind, wenn sie voneinander getrennt vorliegen.

Vorteilhafterweise ist die Ausnehmung des Absperrkόrpers dazu ausgebildet, um die Probe in der Umschaltstellung aufzunehmen bzw. durchzuleiten. Dies ist immer gewährleistet, wenn der Inhalt in dem Behälter an dem Ventil ansteht. Wenn der Inhalt in dem Behalrer nicht an dem Ventil ansteht, kann insbesondere durch die Ausnehmung eine Lanze von außen in den Inhalt des Behalters eingetaucht werden, um eine Probe zu entnehmen.

Die Ausnehmung befindet sich bevorzugt in dem Mobilteil, so dass die Ausnehmung nach jeder Entnahme einer Probe gereinigt werden kann, insbesondere in einem abgeschlossenen Reinigungs- System, in welches das komplette Mobilteil einsetzbar ist.

Als weiterer Vorteil ist zu nennen, dass das Prinzip eines Kugelventils nutzbar ist, um das Umschalten zwischen der Grundstellung und der Umschaltstellung besonders betriebssicher zu gewahrleisten. Selbstverständlich sind erfindungsgemäße Ausfuhrungsformen auch denkbar, die eine andere Form des Absperr- korpers zum Prinzip haben. So sind auch Platten, Kegel oder Kolben als Absperrkörper bekannt und in DIN EN 736-1 genormt. Erfindungsgemaße Umsetzungen mit solchen alternativ eingesetzten Absperrkόrpern fallen somit unter den Anspruch 1.

In einer vorteilhaften Ausfuhrungsform bilden der erste Teil- korper und der zweite Teilkόrper zwei Hälften eines Absperr- korpers .

Eine Teilung des Absperrkόrpers in zwei Hälften und deren Weiterverarbeitung zur Aufnahme in dem Stationärteil bzw. dem Mo- bilteil ist für die Lagerung des Absperrkörpers in dem Ventil und auch aus Kostengrunden bei der Fertigung des Absperrkor- pers vorteilhaft gelost.

In einer vorteilhaften Ausfuhrungsform ist der Absperrkόrper im Wesentlichen eine Kugel.

Die Kugel als Sonderform eines rotationssymmetrischen Korpers ist mit bekannten Vorteilen für eine Verwendung in Absperrventilen in verfahrenstechnischen Anlagen etabliert.

In einer vorteilhaften Ausfϋhrungsform sind Lagerzapfenhalften in axialer Richtung beidseits an den Absperrkörper angeformt oder an dem Absperrkorper befestigt.

Solche Lagerzapfenhalften, vorteilhaft als Zylinderzapfen ausgeführt, erleichtern eine Lagerung des jeweiligen Teilkorpers in dem Stationarteil bzw. dem Mobilteil. Ebenso ist eine drehfeste Verbindung zu der Betätigungseinrichtung mittels solcher rotationssymmetrischer Verlängerungen des Absperrkorpers be- sonders kostengünstig realisierbar. Dazu wird gegebenenfalls nur auf einer Seite des Körperteils eine Lagerzapfenhälfte benotigt . In einer vorteilhaften Ausfuhrungsform sind Lagerelemente in dem Stationarteil und dem Mobilteil vorgesehen. Die Lagerele ¬ mente lagern den ersten Teilkorper und den zweiten Teilkorper derart in dem entsprechenden Stationarteil bzw. dem Mobilteil, sodass mindestens in der Grundstellung die Teilkorper in dem Stationarteil bzw. dem Mobilteil festgehalten sind.

Diese Sicherung der Position der Teilkorper in dem Stationarteil bzw. dem Mobilteil ist unter den eingangs erwähnten Grun- den der Sicherheit von Bedeutung. Gerade wenn vorgesehen ist, dass die entnommene Probe in einer Ausnehmung im Mobilteil transportiert wird, ist es wichtig, den zweiten Teilkorper fest im Mobilteil zu lagern, so dass der zweite Teilkorper nicht aus dem Mobilteil herausfallen kann.

In einer vorteilhaften Ausfuhrungsform ist mindestens ein Teilkorper mittels einer Arretierung gegen ein unbeabsichtigtes Drehen gegenüber dem Stationarteil oder dem Mobilteil gesichert. Dazu weist das Stationarteil und / oder das Mobilteil eine Verriegelung und die Arretierung auf. Die Verriegelung verriegelt das Mobilteil mit dem Stationarteil und lost in Abhängigkeit davon, ob verriegelt ist oder nicht, mittelbar oder unmittelbar die Arretierung. Ein Losen der Arretierung blockiert eine Drehung des jeweiligen Korperteils oder gibt die Drehung frei.

Daran ist vorteilhaft, dass nicht durch ein Versehen oder einen Irrtum eine Rotation der Teilkorper stattfinden kann, beispielsweise ohne dass das Stationarteil mit dem Mobilteil ver- bunden ist. In einer vorteilhaften Ausfϋhrungsform besteht das Stationärteil und/oder das Mobilteil mindestens teilweise aus Kunst ¬ stoff.

Neben Vorteilen einer kostengünstigen Herstellung solcher Teile aus Kunststoff ist die Materialwahl auch von Vorteil im Hinblick auf Korrosion oder Reaktion verursacht durch die Inhalte der Behalter. Die Haltbarkeit des Ventils kann demnach auf diese Art und Weise gegenüber Ventilen aus Metallen erhöht sein.

In einer vorteilhaften Ausfuhrungsform erstreckt sich die Ausnehmung als ein Sackloch, insbesondere als ein zylindrisches Sackloch, von der radial äußeren Oberflache des jeweiligen Teilkorpers etwa senkrecht zu der Achse für die Rotation des Teilkorpers radial einwärts in den jeweiligen Teilkorper hinein .

In einer solchen Ausnehmung ist eine nach außen abgedichtete Probenahme gewährleistet. Ein weiterer Vorteil ist, dass solche Sacklocher leicht zu fertigen und leicht zu reinigen sind.

In einer vorteilhaften Ausfuhrungsform ist in der Ausnehmung ein Auswerfer vorgesehen. Ist die Ausnehmung als Sackloch ge- staltet, kann der Auswerfer beispielsweise eine dicke Scheibe oder ein kurzer Zylinder sein. Der Auswerfer ist in der Aus ¬ nehmung bewegbar, um eine entnommene Probe auszuwerfen.

Vorteilhaft ist ein solcher Auswerfer, wenn die Probe nicht von alleine aus der Ausnehmung fällt, sondern darin festhangt. Dann ist eine nahezu vollständige Entfernung der Probe aus der Ausnehmung mit dem Auswerfer möglich und die Probe muss nicht mit weiteren Hilfsmitteln aus der Ausnehmung entnommen werden. In einer vorteilhaften Ausfuhrungsform verlauft die Ausnehmung als eine durchgehende Bohrung durch einen der Teilkorper, wobei der Verlauf etwa senkrecht zur Achse für die Rotation des Absperrkorpers und etwa parallel zu einer Trennebene des Ab- sperrkorpers zwischen den Trennflachen der Teilkorper ausgebildet ist.

Eine solche Form der Ausnehmung ermöglicht vorteilhaft eine Beprobung durch den Absperrkorper hindurch. Dies kann insbe ¬ sondere dann notig sein, wenn der Füllstand des Behalters zu niedrig ist, sodass der Inhalt mit seiner Fullhohe in dem Behalter das Ventil nicht übersteigt. Dann muss beispielsweise von außen in den Behalter eingegriffen werden können. Dies ge- schient vorteilhaft kontrolliert und abgedichtet durch die Bohrung hindurch.

Das Mobilteil und / oder das Stationarteil weist in einer vor ¬ teilhaften Ausfuhrungsform eine Absaugung auf. Mittels der Ab- saugung ist Luft und Schuttgut aus einem Bereich zwischen dem Mobilteil und dem Stationarteil weitgehend entfernbar.

Sollte wahrend dem Umschalten zwischen Grundstellung und Umschaltstellung Schuttgut aus dem Inhalt des Behalters zwischen die Teilkorper geraten, waren die Trennflachen kontaminiert. Durch ejne solche Absaugung wird der Bereich vor oder wahrend des Trennens gereinigt.

In einer vorteilhaften Ausfuhrungsform weist das Mobilteil dem Stationarteil abgewandt eine Befestigungseinrichtung auf. Die Befestigungseinrichtung ist dabei mit einer Entnahmeeinrichtung verbindbar. Besonders vorteilhaft ist es auf diese Art und Weise gelost, beispielsweise Probenahmebehaltnisse mit dem Mobilteil zu ver ¬ binden. Weiterhin kann die Entnahmeeinrichtung ein Gefäß aufweisen oder selbst als solches ausgebildet sein.

Als Probenahmebehaltnisse können Entnahmeeinrichtungen zur Aufnahme von Probenahmelanzen dienen. Solche Lanzen dringen in das Innere des Behalters ein, entnehmen eine Probe und werden mit der Probe aus dem Behalter entfernt. In vorteilhaft kom- plett geschlossenen Lanzenfuhrungen ist dies insbesondere durch Teleskopfuhrungen und/oder einen Abschluss mit einem Faltenbalg realisiert.

Das Mobilteil und oder das Stationarteil weist gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausfuhrungsform ein Druckventil auf. Mittels des Druckventils ist ein Druckausgleich zwischen der Ausnehmung und / oder der Entnahmeeinrichtung auf der einen Seite und der Umwelt auf der anderen Seite bewirkbar.

Somit ist es dem Anwender möglich, die Probe, die möglicherweise nach der Probenahme unter Unter- oder Überdruck steht, zu be- oder entlüften, um ihm die Probe kontrolliert zuganglich zu machen.

Das erfindungsgemaße Ventil wird besonders vorteilhaft in verfahrenstechnischen Anlagen verwendet.

Im Folgenden wird die Erfindung in zwei Ausfuhrungsbeispielen naher erläutert. Es zeigen:

Figur 1 eine perspektivische Ansicht eines Ventils gemäß einem ersten Ausfuhrungsbeispiel, wobei ein Mobilteil bereits gegenüber einem Stationarteil ausgerichtet ist und von dem Stationärteil beabstandet, also noch nicht angedockt, bereitsteht,

Figur 2 ein Schnitt durch das Ventil aus Figur 1 entlang ei- ner Achse A,

Figur 3 ein Schnitt durch das Ventil aus Figur 2, wobei das Mobilteil an dem Stationärteil angedockt ist und ein Absperrkörper mittels einer Betätigungseinrichtung um die Achse A in eine Umschaltstellung gedreht ist,

Figur 4 ein Schnitt durch das Ventil aus Figur 3, wobei der Absperrkörper mittels der Betätigungseinrichtung in eine Grundstellung gedreht ist,

Figur 5 ein Schnitt durch ein Ventil gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel, wobei der Schnitt senkrecht durch die Achse A des Absperrkörpers verläuft,

Figur 6 ein Schnitt durch das Ventil aus Figur 5, wobei im Unterschied zur Figur 5 das Mobilteil in der Grundstellung an dem Stationärteil angedockt ist, und

Figur 7 ein Schnitt durch das Ventil aus Figur 6, wobei der Absperrkörper mittels der Betätigungseinrichtung in die Umschaltstellung gedreht ist.

In den Figuren 1 bis 4 ist ein erstes Ausfϋhrungsbeispiel des erfindungsgemäßen Ventils 1 dargestellt. Das Ventil 1 besteht aus einem Stationärteil 20 und einem Mobilteil 40. In den Figuren 1 und 2 ist das Mobilteil 40 gegenüber dem Sta- tionarteil 20 ausgerichtet, jedoch von dem Stationarteil 20 beabstandet dargestellt.

Das Stationarteil 20 ist an einem Behalter 10 befestigt und verschließt den Behalter 10 mit einem Teilkorper 32 eines Ab- sperrkorpers 30 nach außen. Der Teilkorper 32 ist über Lagerzapfenhalften 39 mit einer Betatigungsemnchtung 24 verbunden und gemeinsam mit den Lagerzapfenhalften 39 drehbar in dem Stationarteil 20 gelagert. Die Betatigungsemnchtung 24 ist als enn Hebelarm realisiert, der seitlich an dem Stationarteil 20 angebracht ist. Somit besteht eine drehfeste Verbindung zwischen der Betatigungsemnchtung 24 über die Lagerzapfenhalften 39 zu dem absperrenden ersten Teilkorper 32.

Der erste Teilkorper 32 ist in dem Stationarteil 20 um eine Achse A drehbar gelagert. Dazu greifen Lagerelemente 38 des Stationarteiis 20 in den ersten Teilkorper 32 ein, sodass der erste Teilkorper 32 nicht aus dem Stationarteil 20 herausfal- len kann.

Der erste Teilkorper 32 weist dem Behalter 10 zugewandt eine erste Oberflache 36 auf. Die erste Oberflache 36 ist wenigstens teilweise vollflachig von einer kongruenten Oberflache des Stationarteiis 20 aufgenommen bzw. gestutzt. Die kongruente Oberflache ist der Oberflache 36 zugewandt auf einer ringförmig in das Stationarteil 20 eingesetzten Dichtung 26 ausgeführt. Die Aufnahme der Oberflache 36 auf der Dichtung 26 ist derart ausgebildet, dass der Absperrkorper 30 den Behalter 10 gegenüber der Umwelt sicher abdichtet. Die Dichtung 26 ist als eine gekapselte Dichtung ausgeführt. In Figur 5 ist der Aufbau der Dichtung 26 in einem Querschnitt dargestellt .

Radial innen schmiegt sich die Dichtung 26 mit einer Lippe 262 zwischen der erste Teilkorper 32 und das Stationarteil 20. Dazu ist die Lippe 262, wie die gesamte Kapselung 264 um einen Kern 266 der Dichtung 26 aus Polytetrafluorethylen (PTFE) gefertigt. Der Kern 266 im Inneren der Kapselung 264 besteht aus einem beliebigen Elastomer.

Der erste Teilkorper 32 weist dem Behalter 10 zugewandt in der ersten Oberflache 36 eine Mulde 360 als eine weitere Ausnehmung auf. Die Form der Mulde 360 entspricht etwa der Wölbung des Behalters 10. Ein Ruhrwerk des Behalters 10, das an dessen Wandung vorbeistreift, streift somit in der Grundstellung ungehindert auch an der Mulde 360 vorbei. Durch die Mulde 360 entsteht ein minimaler Totraum. In einem solchen Totraum wird beim Umschalten zwischen der Grundstellung in die Entnahme- Stellung eine geringe Menge des Inhalts 11 in das Innere des

Ventils 1, 1' mitgenommen, was zu Verschmutzungen fuhren kann. Diese Mitnahme ist auch als eine erste Entnahme einer Probe zu verstehen, weil die Mulde 360 sich m der Umschaltstellung u- ber einem Gefäß befinden kann, wenn das Betatigungselement 24 eine Drehung um 180° bewirkt hat.

Bei totraumarmen Varianten ist keine Mulde in der ersten Oberflache ausgeführt. Um dann ein freies Drehen eines Ruhrers nicht zu stören, wird der Sperrkorper behalterauswarts im Ven- til zurückgesetzt.

Dem Behalter 10 abgewandt weist der erste Teilkorper 32 eine erste Trennflache 33 auf. Die erste Trennflache 33 ist kon- gruent zur Teilungsebene des kugelförmigen Absperrkorpers 30 ausgebildet. Trennflachen können alternativ auch von der Trennebene abweichend, insbesondere zurückweichend ausgeführt sein. Dann entsteht gegebenenfalls zwischen solchen Trennfla- chen ein Hohlraum. Je nach Arbeitsumgebung kann ein solcher Hohlraum für die Betriebssicherheit notwendig sein, da sonst Störungen beim Verschluss zu erwarten sind. Auch kann durch solche Trennflachengestaltungen Gewicht eingespart werden.

Das Mobilteil 40 lagert in ahnlicher Art und Weise ein zweiter Teilkorper 34 des Absperrkorpers 30. Der zweite Teilkorper 34 liegt in der Darstellung der Figuren 1 und 2 dem ersten Teilkorper 32 gegenüber und ist diesem zugewandt. Der zweite Teilkorper 34 ist ahnlich dem ersten Teilkorper 32 ausgebildet. Der zweite Teilkorper 34 unterscheidet sich von dem ersten

Teilkorper 32 durch eine Ausnehmung 50. Die Ausnehmung 50 ist als zylindrisches Sackloch senkrecht zur Achse A und senkrecht zu der Teilungsebene des Absperrkorpers 30 ausgeführt.

Da in den Figuren 1 und 2 das Mobilteil 40 noch nicht an dem Stationarteil 20 angedockt dargestellt ist, befindet sich das Ventil 1 selbstverständlich auch noch in der Grundstellung. In der Grundstellung ist die Ausnehmung 50 dem Behalter 10 abgewandt nach außen offen. Diese Öffnung besteht gegenüber einem Gefäß 44 derart, dass zwischen der Ausnehmung 50 und dem Gefäß 44 eine umweltdichte Verbindung ausgebildet ist. Dies ist durch eine Entnahmeeinrichtung 54 gewahrleistet, die dem Stationarteil 20 abgewandt an dem Mobilteil 40 befestigt ist.

Die Teilkorper 32, 34 sind mittels mindestens einer Arretierung 28 gegen ein unbeabsichtigtes Drehen gegenüber dem Stationarteil 20 oder dem Mobilteil 40 gesichert. Daran ist vorteilhaft, dass nicht durch ein Versehen oder einen Irrtum eine Rotation der Teilkorper 32, 34 stattfinden kann, ohne dass das Stationarteil 20 mit dem Mobilteil 40 ver ¬ bunden ist.

Für die Befestigung des Mobilteils 40 an dem Stationarteil 20 sind einander gegenüberliegend zwei Verriegelungen 42 vorgesehen, die gemäß diesem Ausfuhrungsbeispiel nach dem Prinzip ei ¬ nes Bajonettverschlusses funktionieren. Die Verriegelung 42 weist einen drehbaren, angespitzten Zylinder auf, der mit einem konisch zulaufenden Ende 41 in ein entsprechendes Aufnahmeloch 22 des Stationarteiis 20 eindringt. Dabei wird das Mo- bilteil 40 gegenüber dem Stationarteil 20 grob ausgerichtet, sodass ein Fangbereich eines Zentriernippels 25 erreicht ist. Der Zylinder der Verriegelung 42 weist eine L-formige Nut 43 auf, die mit einem ersten Schenkel des L' s einen Teil seines Umgangs umschließt und an einer Stelle des Umgangs mit einem zweiten Schenkel des L' s in Richtung der Zylinderachse weist und zu dem Ende 41 hin offen ist. Dringt der Zylinder in das Aufnahmeloch 22 ein, versinkt ein in dem Aufnahmeloch 22 angeformter Zapfen 23 in der Nut 43. Sitzt das Mobilteil 40 auf dem Stationarteil 20 zentriert auf, sind die Zentriernippel 25 in entsprechende Aufnahmen eingetaucht und kann der Zylinder gedreht werden. Dies geschieht hier als eine vieler Moglich- keiten mit einem Hebel 46, der drehfest mit dem Zylinder verbunden ist. Der Zapfen 23 befindet sich nach einer Drehung des Zylinders in einem Bereich der Nut 43, in dem die Nut 43 dem Zapfen 23 in axialer Richtung des Zylinders keine Bewegungsfreiheit lasst .

Erst wenn das Mobilteil 40 mit dem Stationarteil 20 mittels der Verriegelung 42 verriegelt ist, kann das Betatigungsele- ment 24 gedreht werden. Ausloser für die Entriegelung bzw. das Losen des Betatigungs- elements 24 bzw. der Lagerzapfenhalften 39 nach Verriegelung 42 des Mobilteils 40 mit dem Stationarteil 20 sind die Zentriernippel 25. Sie stehen in Verbindung zu Stiften 27, die ei- ne Arretierung 28 aus den Lagerzapfenhalften 39 in radialer Richtung hinausdrucken können. Ohne den durch die Stifte 27 übertragenen Druck ist die Arretierung 28 in die Lagerzapfen- halften 39 eingefahren, sodass sich die Lagerzapfenhalften 39 nicht in dem Mobileteil 40 drehen können. Analog sind in nicht dargestellten Ausfuhrungsbeispielen die Lagerzapfenhalften 39 des Stationarteiis 20 arretierbar.

Die Drehung des Betatigungselements 24 wird durch eine Drehkontrolleinrichtung 240 derart kontrolliert, dass eine Freiga- be für die Entriegelung nur bei vollständiger Drehung des Betatigungselements 24 in die Umschaltstellung um etwa 90° oder um 180° erfolgt. Ebenso erkennt die Drehkontrolleinrichtung 240 die vollständige Drehung um etwa 90° oder 180° zum Erreichen einer Umschaltstellung, sodass ein „Entnahme-erfolgt- Signal" ausgegeben werden kann. Die Entnahme ist somit voll- standig automatisierbar. Die Drehungen um etwa 90° zum Erreichen einer Umschaltstellung bezieht sich auf das zweite Aus- fuhrungsbeispiel mit der Ausnehmung 70, mit der dann eine Entnahme möglich ist, insbesondere bei Drehungen um etwas mehr als 90°.

In den Figuren 3 und 4 ist das Ventil 1 in einer angedockten Position des Mobilteils 40 an dem Stationarteil 20 dargestellt.

Figur 3 stellt das erste Ausfuhrungsbeispiel des Ventils 1 in der Umschaltstellung dar. Eine Drehung des nun aus den Teil- korper 32, 34 zusammengeführten Absperrkorpers 30 mittels der Betatigungseinrichtung 24 um die Achse A bewirkt ein Umschalten in eine Grundstellung, wie sie in Figur 4 dargestellt ist. Jetzt ist die Probe ans der Ausnehmung 50 entnehmbar.

Die Teilkorper 32, 34 stehen mit nahezu sauberen Trennflachen 33, 35 in Kontakt zueinander. Um sicherzustellen, dass es wahrend des Umschaltens zwischen der Grundstellung und der Umschaltstellung nicht zu einer Kontamination der Trennflachen 33, 35 kommt, ist zwischen den Teilkorper 32, 34 ein Dichtring 60 vorgesehen.

Nach einer Entnahme einer Probe ist in der Regel das Mobilteil 40 von dem Stationarteil 20 zu trennen. Dazu wird die Verriegelung 42 gelost. Dies sollte jedoch je nach Kontaminationsge- fahr nicht geschehen, ohne dass eine Absaugung 29 in Richtung der Trennebene des geteilten Absperrkorpers 30 durch den Ab- sperrkorper 30 hindurch eingeschaltet ist. Eine solche Absaugung 29 kann als Rohrabsaugung ausgeführt sein, die an beste ¬ hende Vakuumsysteme angeschlossen ist.

Das Gefäß 44 und das Mobilteil 40 stehen je nach Art der Probenahme unter Über- oder Unterdruck. Vor dem Offnen des Gefäßes 44 der Entnahmeeinrichtung 54 ist somit ein Druckausgleich gegenüber einem Normaldruck herzustellen. Dazu ist ein Druck- ventil 49 vorgesehen, das eine Fluidverbmdung des Gefäßes o- der der Ausnehmung zur Umwelt öffnet und schließt.

Die entnommene Probe muss nach Entnahme von der Ausnehmung 50 in das Gefäß 44 fallen oder fließen. Für viele Falle von Schüttgütern besteht hierbei kein Problem. Häufig handelt es sich bei den Schüttgütern jedoch um zähes, klebriges oder klumpiges Material, das nicht ohne Weiteres aus der Ausnehmung 50 fallt. In Figur 8 ist das erste Ausfuhrungsbeispiel für solche Problemfälle mit einem Probenauswurf aus der Ausnehmung 50 vorgesehen. Dazu ist eine axial in der Ausnehmung 50 bewegliche Scheibe 58 vorgesehen. Soll eine Probe aus der Ausnehmung 50 ausgeworfen werden, bewegt sich die Scheibe 58 senk- recht zur Achse A zum Gefäß 44 hin. Dies kann auf verschiedene Art und Weise bewirkt werden. Beispielsweise ist eine Druckbeaufschlagung des Bereichs auf einer der Probe abgewandten Seite der Scheibe 58 denkbar, so dass eine pneumatische Ansteuerung der Scheibe 58 realisiert ist.

In den Figuren 5 bis 7 ist ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Ventils 1' dargestellt. Es handelt sich bei den Figuren 5 bis 7 um Schnittdarstellungen senkrecht zur Achse A. Das Stationärteil 20' und das Mobilteil 40' sind im Wesentlichen vergleichbar dem ersten Ausführungsbeispiel aufgebaut. Der wesentliche Unterschied zwischen dem Ventil 1 und dem Ventil 1' besteht in der Ausnehmung 50, 70 in dem zweiten Teilkörper des Absperrkörpers 30, 30' .

Die Ausnehmung 70 ist gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel (Figuren 5 bis 7) als durchgehende Bohrung durch der zweite Teilkörper 34' des Absperrkörpers 30' ausgeführt. Die Bohrung liegt parallel zur zweiten Trennfläche 35 und senkrecht zur Achse A. Eine Drehung des Sperrkörpers 30' um die Achse A ver- lagert die Ausnehmung 70 mit ihren Öffnungen in der Oberfläche 37' derart, dass in der Entnahmestellung eine der Öffnungen zum Behälter 10 offen ist und die andere der Öffnungen eine Fluidverbindung mit einer Entnahmeeinrichtung 74 herstellt.

Die Entnahmeeinrichtung 74 nimmt dem Behälter 10 abgewandt eine Lanze 78 auf. Die Lanze 78 ist dicht in der Entnahmeeinrichtung 74 geführt, so dass bei hergestellter Fluidverbindung zum Inhalt 11 des Behälters 10 dennoch insgesamt ein geschlos- senes System vorliegt. Die Lanze 78 weist dem Behalter 10 zugewandt eine Aussparung auf, die als ein Gefäß 76 für die entnommene Probe vorgesehen ist.

In der Entnahmeposition (Figur 7) kann die Lanze 78 durch die Ausnehmung 70 hindurch in den Behalter 10 und dessen Inhalt 11 hineinstoßen. Nach Entnahme einer Probe wird die Lanze 78 in der Entnahmeeinrichtung 74 zurückgezogen, so dass der Absperr- korper 30' wieder frei drehbar ist. Der Absperrkorper 30' wird in eine Grundstellung gedreht, so dass die erste Trennflache 33 dem Mobilteil 40' zugewandt und der Behalter 10 wieder dicht verschlossen ist.

Bezugszeichenliste

1, 1' Ventil

10 Behalter 11 Inhalt

20, 20' Stationarteil 22 Aufnahmeloch 23 Zapfen

24 Betatigungseinrichtung

25 Zentriernippel

26 Dichtung

27 Stift 28 Arretierung 29 Absaugung

30, 30' Absperrkorper

32, 32' erster Teilkorper 33 erste Trennflache

34, 34' zweiter Teilkorper

35 zweite Trennflache

36 erste Oberflache 37, 37' zweite Oberflache 38 Lagerelement

39 Zylinderhalfte

40, 40' Mobilteil 41 Ende 42 Verriegelung

43 Nut

44 Gefäß 46 Hebel 49 Druckventil

50 Ausnehmung

52 Befestigungseinrichtung 54 Entnahmeeinrichtung

56 Gefäß

58 Scheibe

60 Dichtring

70 Ausnehmung

72 Befestigungseinrichtung

74 Entnahmeeinrichtung

76 Gefäß 78 Lanze

240 Drehkontrolleinrichtung

262 Lippe

264 Kapselung

266 Kern

360 Mulde

A Achse