DE10059217C5 - Verfahen zum Abgeben von Flüssigkeitsvolumina sowie Abgabevorrichtung dafür - Google Patents

Verfahen zum Abgeben von Flüssigkeitsvolumina sowie Abgabevorrichtung dafür Download PDF

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Abstract

Abgabevorrichtung zum labormäßigen Abgeben von vorgebbaren Volumina einer für Laborzwecke genutzten Flüssigkeit aus einem unter Behälterdruck stehenden Flüssigkeitsvorrat (1) in einem Vorratsbehälter (2) oder einer Vorratsleitung,
mit einem an den Vorratsbehälter (2) oder die Vorratsleitung anzuschließenden Flüssigkeitseinlaß (9), einem einem Aufnahmegefäß oder einer anderweitigen Flüssigkeitsaufnahme zugeordneten Flüssigkeitsauslaß (10), einem mit dem Einlaß (9) verbundenen Einlaßventil (11) und mit einem dem Auslaß (10) vorgeordneten Auslaßventil (17) und
mit einer Zylinder-Kolben-Anordnung (12) mit einem Meßzylinder (13) und einem darin abgedichtet verschiebbaren Kolben (14),
wobei das Einlaßventil (11) und das Auslaßventil (17) mit dem Meßzylinder (13) hydraulisch verbunden sind,
das Einlaßventil (11) normalerweise geschlossen und entgegen der Federkraft einer Rückstellfeder (21) öffenbar ist,
bei geöffnetem Einlaßventil (11) der Kolben (14) durch die vom Behälterdruck unterstützte Flüssigkeit bis zu einem Kolbenanschlag (20) verlagerbar und bei geschlossenem Einlaßventil (11) die Flüssigkeit im Meßzylinder (13) vom Behälterdruck abgetrennt ist und...

Description

  • Gegenstand der Erfindung ist eine Abgabevorrichtung zum labormäßigen Abgeben von vorgebbaren Volumina einer labormäßig genutzten Flüssigkeit aus einem unter Behälterdruck stehenden Flüssigkeitsvorrat in einem Vorratsbehälter oder einer Vorratsleitung mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1.
  • Für insbesondere labormäßigen Einsatz am Markt erhältlich sind Mehrwegfässer aus Edelstahl (Container; Kegs), in denen hochreine Chemikalien transportiert werden, die mit einem hochreinen und inerten Gas, beispielsweise Stickstoff oder Argon, unter Überdruck gehalten werden. Dieser Überdruck beträgt üblicherweise 10 bis 200 kPa. Derartige Chemikalien sind beispielsweise Lösemittel wie Methanol, Hexan und Pentan. Die Überlagerung mit Inertgas im Vorratsbehälter dient dazu, jede Wasseraufnahme und/oder Verschmutzung aus der Umgebungsluft zu verhindern. Entsprechend muß man möglichst auch Luftkontakt und Verwirbelung beim Abmessen der gewünschten Flüssigkeitsvolumina vermeiden.
  • Die zuvor erläuterten hochreinen Chemikalien sind nicht das einzige Anwendungsfeld für Verfahren der in Rede stehenden Art, beispielsweise auch viskose Flüssigkeiten können auf diese Art gefördert und dosiert werden.
  • Bei einem aus dem Stand der Technik bekannten Laborverfahren handelt es sich bei der Abgabevorrichtung schlicht um ein Dosierventil, unter dessen Auslaßleitung ein Aufnahmegefäß, beispielsweise ein mit einer Graduierung versehener Meßzylinder angeordnet wird. Dieser wird bis zu dem gewünschten Volumen mit der Chemikalie o. dgl. gefüllt. Beim Auslaß in das Aufnahmegefäß und beim Ausschütten über den Ausgießer des Aufnahmegefäßes in ein Sammelgefäß kommt es zu Verwirbelungen mit der Umgebungsluft und letztlich gerade zu der Aufnahme von Wasser aus der Umgebungsluft in die Chemikalie, die man grundsätzlich vermeiden möchte.
  • Aus anderweitigen Sachgebieten sind Abgabevorrichtungen für meist viskose Flüssigkeiten bekannt. Für die Abgabe beispielsweise von Sirup zeigt eine Abgabevorrichtung ( US 4,006,847 A ) einen zweifachen Druckanschluß für Luftdruck, einerseits zum Fördern in eine Zylinder-Kolben-Anordnung, andererseits zum Austragen aus der Zylinder-Kolben-Anordnung. Ein gekuppeltes Einlaßventil/Auslaßventil wird hier manuell betätigt, gibt also jeweils die entsprechenden Strömungswege frei. Ähnlich arbeitet eine weitere bekannte Abgabevorrichtung, die insbesondere für Getränke bestimmt und geeignet ist ( US 4,842,167 A ). Dort erfolgt die Steuerung des gekuppelten Einlaßventils/Auslaßventils elektromechanisch. Schließlich ist eine Probenahmeeinrichtung für unter hohem Druck stehende Pipelines bekannt ( US 4,527,436 A ), die ein geschlossenes System mit elektromagnetisch gesteuerten Einlaß- und Auslaßventilen und einem motorisch angetriebenen Kolben der Zylinder-Kolben-Anordnung aufweist.
  • Die zuvor erläuterten Abgabevorrichtungen für verschiedene Zwecke haben den Bereich der Überdruckdosierung von hochreinen Chemikalien wie sie insbesondere labormäßig genutzt werden, nicht beeinflußt.
  • Die bekannte Abgabevorrichtung, von der die Erfindung ausgeht ( DE-A-17 82 085 ) ist zwar primär eine solche für unter Kohlensäuredruck stehende Flüssigkeiten, wie insbesondere kohlensäurehaltige Getränke, die Fundstelle bezieht sich aber auch ganz generell auf die Portionierung von beliebigen Flüssigkeiten, die aus einem unter Druck stehenden Vorratsbehälter abgefüllt werden sollen. Die bekannte Abgabevorrichtung will eine zu starke Schaumbildung vermeiden und für eine sichere und ruhige Abgabe der Flüssigkeit ohne Verwirbelung Sorge tragen. Bei dieser Abgabevorrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1 ist wesentlich, daß die Flüssigkeit abgetrennt vom Behälterdruck durch Verlagerung des Kolbens in Gegenrichtung, also in die Abgaberichtung, aus dem Zylinder abgegeben wird. Dabei wird die Verdrängereinheit ohne weitere Maßnahmen stets drucklos gehalten, weil das Einlaßventil normalerweise geschlossen gehalten und nur zum Füllen des Meßzylinders entgegen Federkraft geöffnet wird. Die Flüssigkeit wird also sicher und ohne Verwirbelung abgegeben.
  • Ein weiterer Vorteil dieser Abgabevorrichtung besteht darin, daß der Kolben im Meßzylinder normalerweise nicht vom Behälterdruck belastet ist. Auf den Kolbenanschlag wirken somit nicht dauernd Kräfte und auch die Dichtstellen werden nicht dauernd durch den Behälterdruck belastet.
  • Die bekannte Abgabevorrichtung ist eine Spezialkonstruktion, die entsprechend hohe Kosten verursacht. Der Lehre liegt daher das Problem zugrunde, eine optimale Handhabung der labormäßig genutzten Flüssigkeit bei der Dosierung mit geringerem Aufwand zu ermöglichen.
  • Das zuvor genannte Problem ist bei einer Abgabevorrichtung zum labormäßigen Abgeben von vorgebbaren Volumina einer für Laborzwecke genutzten Flüssigkeit mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1 durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils von Anspruch 1 gelöst.
  • Als Abgabevorrichtung wird also ein im wesentlichen handelsüblicher Flaschenaufsatzdispenser mit Sauganschluß, Druckanschluß und Rücklaufanschluß verwendet. Derartige Flaschendispenser am Markt befindlicher Bauart sind z. B. bekannt aus der EP-B-0 652 421 und der EP-A-0 922 939 . Der Rücklaufanschluß des Flaschenaufsatzdispensers wird im Rahmen der erfindungsgemäßen Abgabevorrichtung gewissermaßen ”rückwärts” betrieben, indem er mit dem Vorratsbehälter bzw. der unter Druck stehenden Vorratsleitung verbunden wird. Ein eventuell in dem Rücklaufanschluß bei ”normaler” Konstruktion des Flaschenaufsatzdispensers vorhandenes Rückschlagventil wird in diesem Fall entfernt und ist durch das Einlaßventil ersetzt, das seinerseits normalerweise geschlossen und entgegen der Federkraft einer Rückstellfeder öffenbar ist.
  • Besonders bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Abgabevorrichtung sind Gegenstand der abhängigen Vorrichtungsansprüche.
  • Besonders zweckmäßig ist die Kopplung von Einlaßventil und Auslaßventil dergestalt, daß das Einlaßventil normalerweise geschlossen und das Auslaßventil normalerweise offen ist und das Einlaßventil entgegen Federkraft geöffnet, das Auslaßventil jedoch entgegen Federkraft geschlossen wird.
  • Man erreicht zunächst, daß das gewünschte abzugebende Volumen genau bestimmt wird, nämlich durch das zu füllende Volumen des Meßzylinders so wie das der bis zum Kolbenanschlag verschobene Kolben erlaubt. Insbesonde re können die Chemikalien in einer gänzlich wasserfreien Abgabevorrichtung gefördert werden.
  • Wesentlich ist die Befreiung vom Behälterdruck beim Ausgeben in ein Aufnahmegefäß. Dadurch kann die Chemikalie mit nur kurzem offenen Strahl oder gar eingetaucht in das Aufnahmegefäß abgegeben werden. Der Kontakt mit der Umgebungsluft wird so gering wie möglich gehalten.
  • Bereits zuvor ist erläutert worden, daß als Flüssigkeiten insbesondere hochreine Chemikalien in Frage kommen, beispielsweise Lösemittel wie Methan, Hexan und Pentan. Der Behälterdruck wird bevorzugt durch einen Inertgasvorrat, insbesondere Stickstoff oder ein Edelgas wie Argon im Vorratsbehälter aufrechterhalten.
  • Es sind auch Vorratsbehälter bekannt, bei denen der Behälterdruck durch eine manuelle, eine mechanisch-motorische, eine pneumatische oder eine hydraulische Druckbelastung einer Wandung des Vorratsbehälters erzeugt bzw. aufrechterhalten wird (bag in box; beispielsweise WO 92/16450 ).
  • Die Zylinder-Kolben-Anordnung der erfindungsgemäßen Abgabevorrichtung bietet eine vorzügliche Möglichkeit, das gewünschte Flüssigkeitsvolumen einzustellen, nämlich durch Einstellung des Kolbenanschlags am Meßzylinder der Zylinder-Kolben-Anordnung.
  • Wie bereits erläutert worden ist, wird der Behälterdruck beim Schließen des Einlaßventils von der Flüssigkeit entkoppelt. Zum Abgeben der Flüssigkeit aus dem Meßzylinder wird der Kolben durch manuelle Kraftausübung in Abgaberichtung bewegt.
  • Im Prinzip ist es möglich, die Verlagerung des Kolbens in Aufnahmerichtung manuell, mechanisch-motorisch, pneumatisch oder hydraulisch zu unterstützen.
  • Besonders vorteilhaft und einfach läßt sich die erfindungsgemäße Abgabevorrichtung dann realisieren, wenn das Einlaßventil und das Auslaßventil manuell betätigt werden.
  • In vorrichtungsmäßiger Hinsicht kann es sich weiter besonders empfehlen, das Einlaßventil und das Auslaßventil miteinander zu kuppeln bzw. diese beiden Ventile in einem 3/2-Wegeventil miteinander zu integrieren, letztlich also eine Art Dreiwegehahn zu realisieren, der in Richtung der Schließstellung des Einlaßventils durch eine Rückstellfeder federbelastet ist.
  • Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt
  • 1 ein Schema einer erfindungsgemäßen Abgabevorrichtung während des Füllvorgangs,
  • 2 das Schema aus 1 während des Abgabevorgangs,
  • 3 eine Abgabevorrichtung in Form eines handelsüblichen Flaschenaufsatzdispensers, angepaßt an die neue Funktion, im Schnitt, die Positionen der Ventile für den Füllvorgang,
  • 4 die Abgabevorrichtung aus 3, die Positionen der Ventile für den Abgabevorgang,
  • 1 zeigt nun eine erfindungsgemäße Abgabevorrichtung zum Abgeben von vorgebbaren Volumina einer Flüssigkeit, und zwar vorzugsweise einer Flüssigkeit, die labormäßig genutzt wird. Es geht also um eine im Labor anzuordnende und zu verwendende Abgabevorrichtung im Gegensatz zu Abgabevorrichtungen beispielsweise im industriellen Bereich an Pipelines oder Fördereinrichtungen. Das ist ein völlig anderes Gebiet, das mit der labormäßigen Nutzung entsprechender Vorrichtungen und Verfahren Berührungspunkte nur in allgemein physikalischen Grundlagen der Flüssigkeits-Förderung findet.
  • Schematisch angedeutet ist in 1 zunächst ein unter Behälterdruck stehender Flüssigkeitsvorrat 1 in einem Vorratsbehälter 2. Dieser Vorratsbehälter 2 kann ein Mehrwegfaß aus Edelstahl (Container; Keg) mit einem Fassungsvermögen von 10 l, 20 l oder mehr sein, wobei es sich bei der Flüssigkeit, wie bereits oben angegeben, bevorzugt um eine hochreine Chemikalie, beispielsweise um ein Lösemittel wie Methanol, Hexan oder Pentan handelt.
  • Der Behälterdruck wird durch ein Inertgasvolumen 3 oberhalb des Flüssigkeitsspiegels des Flüssigkeitsvorrats 1 bereitgestellt und dadurch auf einem vorgegebenen Niveau aufrechterhalten, daß dieses Inertgasvolumen 3 im dargestellten Beispiel über eine Gasleitung 4 an eine Gasdruckquelle 5 mit Reduzierventil und Druckmesser 6 angeschlossen ist. Eine Steigleitung 7 verbindet den Flüssigkeitsvorrat 1 im Vorratsbehälter 2 mit der eigentlichen Abgabevorrichtung 8.
  • Diese hat zunächst einen an den Vorratsbehälter 2 angeschlossenen Flüssigkeitseinlaß 9, einen einem Aufnahmegefäß oder einer anderweitigen Flüssigkeitsaufnahme zugeordneten Flüssigkeitsauslaß 10 sowie ein mit dem Einlaß 9 verbundenes Einlaßventil 11. Teil der Abgabevorrichtung 8 ist eine Zylinder-Kolben-Anordnung 12 mit einem Meßzylinder 13 und einem darin abgedichtet verschiebbaren Kolben 14. Am Kolben 14 befindet sich eine Kolbenstange 15, die im dargestellten Ausführungsbeispiel aus dem Meßzylinder 13 oben austritt und in einem Betätigungskopf 16 endet. Vorgesehen ist ferner ein dem Auslaß 10 zugeordnetes Auslaßventil 17.
  • Das Einlaßventil 11 und das Auslaßventil 17 sind mit dem Meßzylinder 13 hydraulisch verbunden, und zwar im dargestellten Ausführungsbeispiel über eine gemeinsame Anschlußleitung 18. Grundsätzlich wäre es auch möglich, getrennte Leitungen vorzusehen, also eine Anschlußleitung vom Einlaßventil 11 zum Meßzylinder 13 und eine parallele Anschlußleitung vom Meßzylinder 13 zum Auslaßventil 17. Die dargestellte ”einspurige” Konstruktion ist aber besonders zweckmäßig und wird in der Praxis bei derartigen Anordnungen häufig eingesetzt.
  • Das dargestellte Ausführungsbeispiel zeigt schließlich noch vordem Auslaß 10 ein federbelastetes Rückschlagventil, nämlich das Druckventil 19, durch das verhindert wird, daß Umgebungsluft durch den Auslaß 10 angesaugt werden kann.
  • 1 zeigt die Situation bei geöffnetem Einlaßventil 11. Hier wird der Kolben 14 durch die vom Behälterdruck geförderte Flüssigkeit aus dem Flüssigkeitsvorrat 1 bis zu einem lediglich schematisch angedeuteten Kolbenanschlag 20 verschoben. Der Kolbenanschlag 20 ist verstellbar, so daß dadurch der Hubweg des Kolbens 14 und damit das Meßvolumen des Meßzylinders 13 eingestellt werden kann. Hat der Kolben 14 den Kolbenanschlag 20 erreicht, so ist das Einmessen der Flüssigkeit in die Abgabevorrichtung 8 allein unter dem Behälterdruck im Vorratsbehälter 2 beendet.
  • 2 zeigt nun den Abgabevorgang bei geschlossenem Einlaßventil 11. Das Auslaßventil 17 ist jetzt geöffnet und durch die Tatsache, daß das Einlaßventil 11 geschlossen ist, ist die Flüssigkeit im Meßzylinder 13 vom Behälterdruck, also letztlich dem Druck in der Steigleitung 7 abgetrennt. Durch Verlagerung des Kolbens 14 im Meßzylinder 13 in Gegenrichtung, angedeutet durch den Pfeil, in 2 also nach unten, wird das eingemessene Flüssigkeitsvolumen aus dem Meßzylinder 13 über den Auslaß 10 in das in 2 nicht dargestellte, sondern lediglich durch den Pfeil angedeutete Aufnahmegefäß oder eine anderweitige Aufnahme abgegeben. Dabei wird das Druckventil 19 durch den vom Kolben 14 aufgebauten Druck, der aber durch die Betätigung des Kolbens 14 gut kontrolliert werden kann, geöffnet.
  • Wesentlich ist, daß der Behälterdruck nicht mehr auf die Flüssigkeit wirkt, sobald das Einlaßventil 11 geschlossen worden ist. Durch eine entsprechend langgestreckte Kanüle als Auslaß 10 kann die Flüssigkeit praktisch ohne Kontakt mit der Umgebungsluft und jedenfalls ohne wesentliche Verwirbelung in das Aufnahmegefäß abgegeben werden. Die gefüchtete Wasseraufnahme in die hochreine Chemikalie kann so weitestgehend vermieden werden.
  • Das dargestellte und bevorzugte Beispiel zeigt, daß hier zum Abgeben der Flüssigkeit aus dem Meßzylinder 13 der Kolben 14 durch manuelle Kraftausübung, also durch Drücken von Hand auf den Betätigungskopf 16 an der Kolbenstange 15 in Abgaberichtung bewegt wird. Alternativen dazu sind auch motorische, pneumatische oder hydraulische Antriebe, die allerdings für die Bewegung in der Gegenrichtung unter dem Behälterdruck einen Freilauf aufweisen sollten.
  • Das dargestellte Ausführungsbeispiel zeigt ferner, daß das Einlaßventil 11 und das Auslaßventil 17 ebenfalls manuell betätigt werden. Die Einfachheit der Konstruktion läßt eine manuelle Betätigung bevorzugen, das ist für das Umfeld im Labor ohnehin eine vernünftige Lösung. Das schließt natürlich nicht aus, daß unter besonderen Umständen Einlaßventil und/oder Auslaßventil auch motorisch betätigt werden können.
  • Das dargestellte und bevorzugte Ausführungsbeispiel zeigt beim Vergleich von 1 mit 2, daß das Einlaßventil 11 normalerweise geschlossen ist und entgegen einer Federkraft, nämlich der Federkraft einer Rückstellfeder 21, manuell geöffnet wird. Der Druck auf den Betätigungskopf 22 am Einlaßventil 11 entgegen der Federkraft der Rückstellfeder 21 führt zu der in 1 dargestellten Position des Einlaßventils 11 für den Füllvorgang. Dazu korrespondiert im dargestellten Ausführungsbeispiel, daß das Auslaßventil 17 normalerweise offen ist und entgegen Federkraft, hier auch die Federkraft der Rückstellfeder 21, geschlossen wird. Letzteres zeigt ebenfalls 2.
  • Das Einlaßventil 11 und das Auslaßventil 17 könnten voneinander unabhängig sein und auch gesondert betätigt werden. Dementsprechend ist die voranstehend beschriebene Konstruktion eben auch nur ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel. Das dargestellte Ausführungsbeispiel zeigt dabei weiter, daß nach bevorzugter Lehre das Einlaßventil 11 und das Auslaßventil 17 miteinander gekuppelt sind. Tatsächlich ist es so realisiert, daß hier das Einlaßventil 11 und das Auslaßventil 17 als 3/2-Wegeventil (drei Wege, zwei Stellungen) miteinander integriert sind. Das schafft einen sehr einfachen konstruktiven Aufbau mit nur einem Betätigungskopf 22 und einer Rückstellfeder 21, also eindeutige Betätigungsverhältnisse.
  • Allgemein gilt, daß anstelle der manuellen Betätigung des Einlaßventils 11 und des Auslaßventils 17 oder auch zusätzlich dazu eine motorische Betätigung vorgesehen sein kann.
  • Der besondere Vorteil der beschriebenen konstruktiven Lösung ist bereits im allgemeinen Teil der Beschreibung angesprochen worden. Nicht nur eine besonders einfache Handhabung ist Resultat dieser Konstruktion, sondern auch eine Druckentlastung des Kolbens 14. Ebenso entlastet werden der Kolbenanschlag 20 und alle Verbindungsstellen nach dem Einlaßventil 11. Die Flüssigkeit im Meßzylinder 13 ist im in 1, 2 dargestellten Ausführungsbeispiel drucklos im Meßzylinder 13 eingeschlossen, da das Druckventil 19 bei nicht betätigtem Einlaßventil 11/Auslaßventil 17 ein spontanes Ausfließen der Flüssigkeit verhindert. Erst das Drücken auf den Betätigungskopf 16 bewegt den Kolben 14 langsam im Meßzylinder 13 nach unten, die Schließkraft des Druckventils 19 wird überwunden, und über das stets geöffnete Auslaßventil 17 strömt die Flüssigkeit zum Flüssigkeitsauslaß 10, so wie in 2 dargestellt.
  • Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, die Integration des Einlaßventils 11 mit dem Auslaßventil 17 bei einer Dosiervorrichtung in einem Dreiwegehahn zu realisieren, das läßt sich auch im vorliegenden Ausführungsbeispiel so machen.
  • Die 1 und 2 deuten lediglich an, daß nach bevorzugter Lehre die Teile der Abgabevorrichtung 8 in einem insgesamt handhabbaren Gehäuse 23 angeordnet bzw. jedenfalls miteinander zu einer insgesamt handhabbaren Einheit verbunden sind.
  • 3 und 4 zeigen eine konkrete, besonders bevorzugte Ausführung einer Abgabevorrichtung 8 wie sie grundsätzlich mit Bezug auf 1 und 2 erläutert worden ist. Wesentlich ist, daß hier nach besonders bevorzugter Lehre als Abgabevorrichtung 8 ein im wesentlichen handelsüblicher Flaschenaufsatzdispenser mit Flaschenaufsatz-Tragring 24, Sauganschluß 25 mit Saugventil (Rückschlagventil) 26 sowie Druckanschluß (Flüssigkeitsauslaß 10) mit Druckventil 19 verwendet wird. Hier ist der Sauganschluß 25 im dargestellten Ausführungsbeispiel funktionslos und wird verschlossen bzw. durch einen Verschlußstopfen ersetzt (nicht dargestellt). Dieser Flaschenaufsatzdispenser hat aber einen Rücklaufanschluß, der zur Realisierung der erfindungsgemäßen Abgabevorrichtung 8 als Flüssigkeitseinlaß 9 genutzt wird.
  • Man erkennt den typischen Aufbau eines Flaschenaufsatzdispensers mit der Kanüle 27 am Flüssigkeitsauslaß 10, die eine besonders verwirbelungsfreie Abgabe der Flüssigkeit in ein Aufnahmegefäß erlaubt. Man erkennt, daß sich indem Flüssigkeitseinlaß 9 bis zum Einlaßventil 11, der Rücklaufleitung des Flaschenaufsatzdispensers, kein Rückschlagventil befindet. Ein dort bei einer typischen Konstruktion des Standes der Technik vorhandenes Rückschlagventil wird also entfernt, weil es in der falschen Richtung arbeiten würde. Ein Ventilküken 28 des das Einlaßventil 11 und das Auslaßventil 17 bildenden 3/2-Wegeventils befindet sich in 3 in der Stellung für den Füllvorgang, der Kolben 14 wird durch die unter Behälterdruck einströmende Flüssigkeit nach oben gefahren, bis er das eingestellte Volumen (Kolbenanschlag 20) in den Meßzylinder 13 hat eintreten lassen.
  • 4 zeigt den Zustand, in dem eine Betätigungsperson den Betätigungskopf 22 am Ventilküken 28 losgelassen hat. Das Ventilküken 28 hat sich unter der Kraftwirkung einer hier nicht dargestellten Rückstellfeder in die in
  • 4 dargestellte Position zurückgestellt. In dieser ist das Auslaßventil 17 geöffnet, das Einlaßventil 11 ist geschlossen, die Leitung vom Flüssigkeitseinlaß 9 ist abgesperrt. Wird jetzt der Kolben 14 im Meßzylinder 13 wie durch den Pfeil angedeutet nach unten gedrückt, so wird die Flüssigkeit aus dem Meßzylinder 13 über den Flüssigkeitsauslaß 10, also durch die Kanüle 27, kontrolliert in ein Aufnahmegefäß oder anderweit abgegeben.
  • Von besonderer Bedeutung ist die erfindungsgemäße Konstruktion, da man als Abgabevorrichtung 8 einen handelsüblich verfügbaren, lediglich an die besondere Funktionsweise angepaßten Flaschenaufsatzdispenser oder das ventiltechnische ”Innenleben” eines solchen Flaschenaufsatzdispensers verwendet. Insbesondere für die beschriebenen hochreinen Chemikalien bietet ein Flaschenaufsatzdispenser klassischer Bauart, wie er im Laborbereich ständig eingesetzt wird, beste Voraussetzungen.

Claims (15)

  1. Abgabevorrichtung zum labormäßigen Abgeben von vorgebbaren Volumina einer für Laborzwecke genutzten Flüssigkeit aus einem unter Behälterdruck stehenden Flüssigkeitsvorrat (1) in einem Vorratsbehälter (2) oder einer Vorratsleitung, mit einem an den Vorratsbehälter (2) oder die Vorratsleitung anzuschließenden Flüssigkeitseinlaß (9), einem einem Aufnahmegefäß oder einer anderweitigen Flüssigkeitsaufnahme zugeordneten Flüssigkeitsauslaß (10), einem mit dem Einlaß (9) verbundenen Einlaßventil (11) und mit einem dem Auslaß (10) vorgeordneten Auslaßventil (17) und mit einer Zylinder-Kolben-Anordnung (12) mit einem Meßzylinder (13) und einem darin abgedichtet verschiebbaren Kolben (14), wobei das Einlaßventil (11) und das Auslaßventil (17) mit dem Meßzylinder (13) hydraulisch verbunden sind, das Einlaßventil (11) normalerweise geschlossen und entgegen der Federkraft einer Rückstellfeder (21) öffenbar ist, bei geöffnetem Einlaßventil (11) der Kolben (14) durch die vom Behälterdruck unterstützte Flüssigkeit bis zu einem Kolbenanschlag (20) verlagerbar und bei geschlossenem Einlaßventil (11) die Flüssigkeit im Meßzylinder (13) vom Behälterdruck abgetrennt ist und die Flüssigkeit im Meßzylinder (13) bei geöffnetem Auslaßventil (17) durch Verlagerung des Kolbens (14) in Gegenrichtung (Abgaberichtung) aus dem Meßzylinder (13) über den Auslaß (10) in das Aufnahmegefäß oder anderweit abgebbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Abgabevorrichtung (8) ein im wesentlichen handelsüblicher Flaschenaufsatzdispenser mit Sauganschluß (25), Druckanschluß und Rücklaufanschluß ist, daß der Rücklaufanschluß das Einlaßventil (11) aufweist und als Flüssigkeitseinlaß (9) anschließbar, nämlich mit dem Vorratsbehälter (2) bzw. der Vorratsleitung verbindbar ist, daß der Druckanschluß das Auslaßventil (17) aufweist und den Flüssigkeitsauslaß (10) bildet und daß der Sauganschluß (25) funktionslos ist.
  2. Abgabevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Einstellung des Flüssigkeitsvolumens der Kolbenanschlag (20) einstellbar ist.
  3. Abgabevorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (14) zum Abgeben der Flüssigkeit aus dem Meßzylinder (13) durch manuelle Kraftausübung in Abgaberichtung bewegbar ist.
  4. Abgabevorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (14) zum Abgeben der Flüssigkeit aus dem Meßzylinder (13) durch mechanisch-motorische, pneumatische oder hydraulische Kraftausübung, vorzugsweise unter Einschluß eines Freilaufs des Kolbens (14) in Aufnahmerichtung, in Abgaberichtung bewegbar ist.
  5. Abgabevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (14) zum Aufnehmen der Flüssigkeit in den Meßzylinder (13) in Aufnahmerichtung manuell, mechanisch-motorisch, pneumatisch oder hydraulisch unterstützt bewegbar ist.
  6. Abgabevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Einlaßventil (11) und/oder das Auslaßventil (17) manuell betätigbar sind.
  7. Abgabevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Einlaßventil (11) und/oder das Auslaßventil (17) motorisch betätigbar sind.
  8. Abgabevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Auslaßventil (17) normalerweise offen und entgegen der Federkraft einer Rückstellfeder (21) schließbar ist.
  9. Abgabevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Auslaßventil (17) normalerweise geschlossen und entgegen der Federkraft einer Rückstellfeder (21) öffenbar ist.
  10. Abgabevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Einlaßventil (11) und das Auslaßventil (17) miteinander verriegelt sind.
  11. Abgabevorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Einlaßventil (11) und das Auslaßventil (17) als 3/2-Wegeventil miteinander integriert sind.
  12. Abgabevorrichtung nach den Ansprüchen 9 und 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Einlaßventil (11) und das Auslaßventil (17) als 3/3-Wegeventil mit federbelasteter Mittelstellung miteinander integriert sind.
  13. Abgabevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß dem Auslaßventil (17) zum Flüssigkeitsauslaß (10) hin ein Druckventil (19) (Rückschlagventil) nachgeschaltet ist.
  14. Abgabevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Teile der Abgabevorrichtung (8) in einem insgesamt handhabbaren Gehäuse (23) angeordnet oder zu einer insgesamt handhabbaren Einheit miteinander verbunden sind.
  15. Abgabevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (14) im Meßzylinder (13) gegenüber der Innenwandung des Meßzylinders (13) mittels einer Kapillar-Spaltdichtung abgedichtet ist.
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