EP1616155A2 - Safety device for laboratory work, especially for liquid chromatography systems - Google Patents
Safety device for laboratory work, especially for liquid chromatography systemsInfo
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- EP1616155A2 EP1616155A2 EP04722518A EP04722518A EP1616155A2 EP 1616155 A2 EP1616155 A2 EP 1616155A2 EP 04722518 A EP04722518 A EP 04722518A EP 04722518 A EP04722518 A EP 04722518A EP 1616155 A2 EP1616155 A2 EP 1616155A2
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Definitions
- the invention relates to a safety device for laboratory operation, in particular for liquid chromatography systems according to the preamble of claim 1.
- the invention is particularly suitable, but not exclusively, for use in the field of high-pressure liquid chromatography (HPLC) or in the field of medium-pressure liquid chromatography, where the discharge of volatile, highly flammable and toxic solvents, which occur there in larger flow rates, for example at 100 ml / min be pumped, must be avoided.
- HPLC high-pressure liquid chromatography
- medium-pressure liquid chromatography where the discharge of volatile, highly flammable and toxic solvents, which occur there in larger flow rates, for example at 100 ml / min be pumped, must be avoided.
- a dishwasher is known from EP 0 333 251 A2, which is provided with an overflow pipe for limiting the liquid level in the machine, the overflow pipe being equipped with a siphon-like part.
- the siphon-like part has an inverted U-shaped curvature in the overflow pipe.
- a device for displaying the fluctuation in the liquid level of liquids provided in a container comprises a float which can move up or down in a tube.
- the float is connected to a magnetic body, which can move back and forth in a second tube. With the second hose, magnetic contacts are provided at the desired heights. As soon as the magnetic body comes close to these contacts, an alarm signal is triggered.
- US 6 276 200 B1 describes a control system for a liquid level in connection with a swimming pool.
- This system has a sensor which is attached to a holder. The sensor is able To send signals.
- a feed valve can be activated or deactivated by the signals sent, which feeds replacement water to the swimming pool.
- a system for controlling a separation unit for the multiphase separation of liquids is known from WO 01/43867 A1.
- a level of one or more liquids in the separation unit is set in relation to a reference value.
- the reference value and the liquid level converted into a pressure are led to a pressure-sensitive, mechanical device, the movement of which is transmitted directly to a mechanical control unit. This is coupled to a monitoring device.
- a disposal system for liquid waste materials at a laboratory work station is known from EP 1 106 254 A2.
- This disposal system comprises a receptacle which is assigned to the laboratory work station and / or a laboratory work table and has an inlet for the waste materials, a suction connection and a ventilation closure.
- a mobile collection container is provided for the purpose of better disposal of the waste materials.
- a fill level monitoring device is assigned to the receptacle, which activates an optical or acoustic signal when the waste materials in the receptacle reach a predetermined fill level.
- the monitoring device has a sensor which is held on the outside by a holder in a specific position relative to the receptacle and which generates a control signal or triggers the signal when the specific fill level is reached.
- the sensor can be, for example, an effector or an ultrasonic sensor.
- a signal generated by another filling level monitoring device can serve to display the filling level and / or for an operational planning that takes into account the time for which the capacity of the liquid container, such as a large container, is still sufficient.
- the latter monitoring device has a float, the respective height of which is decisive for the respective signal output.
- one or more sensors can be provided, which physical parameters, for example pressure, temperature or concentration of the Measure waste, in the container and, if necessary, trigger an alarm using an alarm device or generate a signal to switch off an associated pump.
- a suitable sensor can be connected to the pump via a signal line, so that the delivery is switched off if a condition for the waste material in the collecting container is not fulfilled, for example if the maximum filling level is reached or an undesired chemical reaction takes place.
- the invention has for its object to provide a safety device of the type mentioned, which is more versatile.
- a fill level measuring arrangement is preferably provided in the form of a barrel adapter with a siphon, which adapter is screwed onto a liquid container and in which a fill level sensor is inserted.
- the barrel adapter has two inlets, which lead directly into the liquid container designed as a waste container, and an inlet, which leads into the siphon and is connected to at least one laboratory work surface, so that liquid leaking out on the at least one laboratory work surface can be detected early, ie before the entire liquid container is full, and an alarm signal can be generated.
- the fill level measuring arrangement designed and arranged according to the invention is thus able, in the sense of a double action, to detect both the liquid level in a liquid container, such as a solvent container, and leaked liquid and, accordingly, also to send or trigger an alarm signal in the latter case.
- a liquid container such as a solvent container
- the fill level measuring arrangement according to the invention can thus be used for Detection of a certain liquid level and / or for the detection, for example, of liquid spilled on a laboratory work surface. This can trigger an alarm signal when the liquid container is full or when, for example, a solvent is collected from a laboratory work surface.
- the fill level measuring arrangement namely preferably the aforementioned barrel adapter
- the siphon-like interior can therefore be used to hold different liquids, namely the liquid from a liquid container and a leaked liquid.
- the level limit switch determines whether there is liquid in the interior and can then trigger an alarm signal regardless of where the liquid comes from.
- the fill level sensor protrudes from above into the siphon of the barrel adapter, which preferably has in a side wall of its interior a through hole connecting the interior of the liquid container with the interior of the siphon of the barrel adapter.
- the entire level measuring arrangement consisting of barrel adapter with siphon and level limit switch in turn protrudes from above into the liquid container.
- liquid can then easily enter the interior of the fill level measuring arrangement, namely the siphon, when the liquid in the liquid container has reached a certain fill level.
- the through hole thus acts like a kind of overflow.
- the level measuring arrangement namely the barrel adapter
- the level measuring arrangement has a cup-like element, which preferably has a thread on its upper side with the lower end of a longitudinal bore of the main part of the Level measuring arrangement, namely the barrel adapter, is screwed, wherein said main part preferably has an additional bore opening into this longitudinal bore, through which liquid running out on a laboratory work surface can flow into the interior of the level measuring arrangement.
- the cup-like element also called a siphon, thus collects the leaked liquid, so that the area of application of the level limit switch, which, as mentioned above, is assigned to the interior and thus to the cup-like element, is expanded. This can therefore detect leaking liquid at an early stage.
- the cup-like element With the help of the screw connection between the cup-like element and the main part of the barrel adapter, the cup-like element can be easily emptied, so that it and thus the entire level measurement arrangement is ready for use again after a short time.
- the additional bore of the barrel adapter With the help of the additional bore of the barrel adapter, a simple possibility is created to connect the fill level measuring arrangement on the one hand to the location where a liquid can escape, in particular overflow, and on the other hand to direct the liquid escaping there to the interior of the cup-like element, where even small quantities Liquid can be detected.
- the safety device according to the invention is therefore able to detect even small amounts of liquid and to generate an alarm signal at an early stage.
- the fill level measuring arrangement is also a barrel adapter.
- This can be provided with a G2 inch standard thread and thus forms with the level limit switch a universal level measurement arrangement for overfill prevention of liquid containers, for example waste containers, preferably in liquid chromatography.
- the barrel adapter is preferably made of metal (such as, for example, stainless steel or aluminum) or of an inert plastic and screwed onto the liquid container, in particular a waste container for liquid substances.
- the safety device according to the invention can thus be connected to numerous liquid containers and can therefore be used within wide limits. It can be reused as often as you like.
- the fill level measuring arrangement is connected to a monitoring device which preferably has a plurality of safety circuits and is designed in the form of a so-called liquid control interface, LCI, and which preferably communicates with analysis or control software, for example chromatography software.
- the monitoring device forms the central power supply unit for an analysis system, for example a preparative HPLC system, and switches it off, preferably with a time delay, in the presence of an alarm signal from one of the safety circuits.
- the area of application of the safety device according to the invention is also significantly expanded by the monitoring device. Ultimately, several safety circuits can be monitored.
- Communication preferably in the form of a relay signal from the monitoring device with the analysis or control software, makes it possible to complete a process that is still being processed. Such a process takes about 15 minutes in a chromatography process, for example.
- the software is therefore able to initiate the end of the process properly.
- an orderly shutdown can take place by first ending the process and then turning off the power supply.
- the monitoring device can also be designed in such a way that the power supply is switched off after a time delay of approximately 20 minutes, so that the system, even if the software is not working properly, is switched off automatically after the latter time.
- an additional timer function can be switched on manually on the monitoring device, which requests a signal in the form of a pulse from the analysis or control software at regular intervals. If this impulse does not arrive regularly or does not occur, the monitoring device can switch off the system, for example, within 4 minutes.
- liquid-promoting components such as pumps
- the central power supply unit can be supplied with electrical energy via the central power supply unit. This ensures that the liquid-conveying components are switched off, for example, when the level measuring arrangement detects leaked liquid.
- the monitoring device can be designed such that the liquid-conveying components are switched off immediately when liquid leaks are detected. If the level measurement arrangement detects that the liquid container is full, a time-delayed shutdown can also be used, as mentioned before, in such a way that an ongoing process can still be completed.
- the monitoring device is designed such that the maximum and / or the minimum liquid level in a liquid container, for example a storage liquid container, can be detected. It is also possible to connect the monitoring device not only to waste containers, but also to storage containers for liquid substances. In the latter case, an alarm signal is triggered at a minimal liquid level, which also enables the shutdown process to be started again. At the same time, a signal can also be output to the software in this case, which allows a running process to be ended.
- the monitoring device can also be designed such that a plurality of connections are provided for storage containers. As a result, the area of application of the safety device according to the invention is further enlarged.
- the monitoring device can thus be able to monitor the liquid level of a waste container, leaked solvent, the liquid level of several storage containers and the system state of the control software, trigger an alarm signal and switch off the power supply with a time delay as soon as one of the safety circuits indicates an alarm state.
- Monitoring the system status of the control software can include the question of whether the chromatography data system still has control over the HPLC system, in particular over the pumps of the system.
- the safety device according to the invention can thus also operate fully automatically and, for example, enable work to be carried out overnight. Even if the software is not working correctly, the monitoring device can initiate the shutdown of the entire system.
- the monitoring device advantageously has further measuring sensors and preferably a timer relay, which generates a signal in the event of an alarm after a preset time delay and thus opens a power current relay, which thus interrupts the power supply at a network output in the form of an output socket.
- a second timer relay which can preferably be switched on or off, can be provided, which requests a signal in the form of a pulse, for example from a control software, at presettable time intervals and, if the pulse signal is absent, generates a signal itself and thereby opens a power current relay, which thus opens the Interrupts power supply at a network outlet in the form of preferably an outlet box.
- Figure 1 is a schematic side view of a safety device for laboratory use.
- FIG. 2 shows a schematic, perspective view of a fill-level measuring arrangement of the safety device
- Fig. 4 is a schematic circuit diagram of a monitoring device of the safety device.
- FIG. 1 shows a side view of a safety device 1 for laboratory operation, in particular for liquid chromatography systems.
- 1 is located on a laboratory trolley 2, which has a first, upper laboratory work surface 3, an underlying, second, lower laboratory work surface 4 and a deep sub-floor 5. The latter is arranged below the upper edges of wheels 6 of the laboratory trolley 2.
- the safety device 1 has a fill level measuring arrangement 7, which is connected to a liquid container 8 and generates an alarm signal when a specific liquid level in the liquid container 8 is detected.
- the fill level measuring arrangement 7 is also connected to at least one of the laboratory work surfaces 3, 4 and is designed in such a way that the alarm signal is also generated when it detects leaked liquid on the at least one laboratory work surface 3, 4.
- the fill level measuring arrangement 7 is connected via drain lines 9 to a drain 10 provided in the laboratory work surface or surfaces.
- the fill level measuring arrangement 7 is connected to both laboratory work surfaces 3, 4 via the drain lines 9 mentioned. Both drain lines 9 open into a common line 11, which is inclined towards the liquid container 8, so that there is a gradient from the drain lines 9 to the container.
- the liquid container 8 can, for example, be a waste container 12 for liquid products, in particular for solvents.
- the fill level measuring arrangement 7, namely a barrel adapter 24 of the same, has an inner space 13. Liquid flows into this inner space 13 from a certain fill level in the liquid container 8 through a through hole 18 described in more detail below. Furthermore, on the at least one laboratory work surface 3, 4, liquid flowing out flows into this interior space through an additional bore 23 described below, as will be explained in more detail below.
- the interior 13 is a sensor in the form of a level switch 14, preferably a so-called Vibration switch, assigned, the vibration forks 15 protrude into the interior.
- the fill level measuring arrangement 7 projects with the fill level limit switch into the liquid container 8 from above.
- the fill level measuring arrangement 7, namely a barrel adapter 24, has in a side wall 16 of its interior 13 a through hole 18 connecting the interior 17 of the liquid container 8 with the interior 13 of the barrel adapter 24.
- the through hole 18 is arranged in the side wall 16 above the lower end of the vibrating forks 15.
- the barrel adapter 24 of the fill level measuring arrangement 7 has a cup-like element 19 which has the interior 13 and is screwed to the main part 21 of the barrel adapter 24 via its upper side 20.
- This screw connection can take place between the upper side 20 of the cup-like element 19 and the lower end of a longitudinal bore 22 of the main part 21.
- the outer diameter of the upper side 20 of the cup-like element 19 corresponds approximately to the inner diameter of the longitudinal bore 22.
- liquid which arises during the chromatography process can also be conducted directly into the liquid container, for example a waste barrel.
- the main part 21 of the barrel adapter 24 has an additional bore 23 opening into the longitudinal bore 22, through which liquid running out on one of the laboratory work surfaces 3, 4 can flow into the interior 13 of the barrel adapter 24.
- the additional bore 23 is L-shaped and only that in FIG. 3 Dotted line 11 or generally connected to the respective work surface 3, 4 via a drain line 9.
- the fill level measuring arrangement 7 has the so-called barrel adapter 24 and the fill level limit switch 14.
- the barrel adapter 24 is provided and designed below a flange 25.
- the barrel adapter 24 preferably has a G2 inch standard thread 27 in its upper region 26, which can be screwed into a corresponding counter thread of the liquid container 8 (not shown).
- the thread 27 is omitted in FIG. 3. It is clear that the barrel adapter can also carry other thread types.
- the level limit switch 14 extends on the one hand within the longitudinal bore 22 through the main part 2 1 d of the barrel adapter 24, with the vibration forks 15, which are located at the lower end of the level limit switch 14, in protrude the interior of the cavity formed as a siphon; on the other hand, the housing of the level limit switch also extends partially above the flange 25.
- the level limit switch 14 is preferably detachably connected to the main part 21.
- two further bores 28 are provided in the main part 21 of the barrel adapter 24. These bores provide direct access to the interior 17 of the liquid container 8.
- the further bores 28 thus constitute a so-called direct inlet.
- the connections can be made via stainless steel angle pipes with a hose olive, onto which drain hoses are placed.
- An angle tube 29 is only shown in dash-dotted lines in FIG. 3 and is usually pushed into the bore 28 as far as it will go.
- the angle tubes 29 can have different lengths, so that they cannot be confused with one another.
- Another of the direct inlets 28 can serve, for example, as an inlet for steel capillaries (not shown) of an HPLC system.
- the Additional bore 23 connects to the cup-like element 19, called a siphon. Liquid that reaches the liquid container 8, for example the waste container 12, via this inlet is thus guided via the siphon-like element 19.
- the fill level measuring arrangement 7 is preferably provided with a plurality of safety circuits
- Monitoring device 31 also called liquid control interface or LCI for short, connected via a signal cable 32 (see FIGS. 1, 4).
- the monitoring device contains several electrical switching elements, which are explained in more detail below.
- the monitoring device 31 has a power relay 40, preferably a semiconductor relay, as the central power supply unit.
- the power relay 40 is connected between the mains input 42 and the mains output 43, hereinafter also referred to as an outlet socket.
- the signal is led via the signal cable 32 to the monitoring device 31 and converted into a relay signal by a transmitter 33.
- This relay signal is then passed to a timer relay 39.
- the signal is forwarded to the control software by means of a signal transmission 35, for example in a personal computer 34, also called a PC.
- the signal is passed to the power relay 40, which thus interrupts the power supply at the mains outlet 43 in the form of the outlet box.
- further measuring sensors 41 in the form of level meters can be connected to the monitoring device 31, the connections of which within the monitoring device 31 are linked together in a parallel circuit.
- this generates a signal via a relay 44, which is sent to the timer relay 39.
- the latter conducts the delayed switch-off of the power relay 40 in.
- a signal is forwarded to the control software in the PC 34 by means of a signal transmission 45.
- the monitoring device 31 has an additional monitoring function in the form of a second timer relay 38 that can be switched on and off manually on the operator panel of the device via a switch 37.
- This must receive an external signal, such as an impulse, for example, from the control software of a liquid chromatography system via a pulse transmission 36 e at presettable time intervals. Otherwise, it sends a signal to the power relay 40, which then interrupts the power supply at the network outlet 43, for example the aforementioned outlet, without delay.
- the relays 33, 38, 39 and 44 and the sensor 41 are shown schematically as closing relays. It is clear that the circuit diagram with the same elements can also be constructed with opening relays. Furthermore, the entirety of the switching elements shown schematically in Fig. 4 as a processor, i.e. be formed as an integrated circuit.
- the monitoring device 31 preferably communicates with analysis and / or control software, for example chromatography software, and at the same time forms the central power supply unit for an analysis system, such as a preparative HPLC system.
- the monitoring device 31 switches off the analysis system in the presence of an alarm signal from one of the security circuits, as mentioned above, preferably with a time delay.
- the monitoring device 31 primarily liquid-conveying components (not shown), preferably pumps, can be supplied with electrical energy, so that they can be safely switched off when an alarm signal is present.
- the monitoring device 31 is designed such that the maximum and / or the minimum liquid level can also be detected in a liquid container 8, for example in a storage liquid container. In this respect, the monitoring device can be connected both to the liquid container 8 designed as waste container 12 and to further liquid containers (not shown) which are designed as liquid storage containers.
- the monitoring device 31 is thus designed as an intelligent solvent monitoring system with a plurality of safety circuits, which operate independently of the chromatography data system.
- the monitoring device can communicate with a chromatography software by means of relay signals, so that this in turn can be triggered early for the corresponding actions.
- the monitoring device preferably forms the central power supply unit for the system, for example a preparative H PLC system.
- the solvent supply components, namely the pumps, are primarily supplied with electrical energy via the power supply unit.
- the monitoring device is able to interrupt the entire power supply of the system in the event of an alarm in order to prevent any uncontrolled solvent leakage, due to a full liquid container, in particular a waste container, or for example due to a liquid escaping on a laboratory work surface or, for example, due to a software crash during an unsupervised operation, such as overnight.
- the monitoring device can monitor four system states during operation, for example. As previously indicated, this can be the fill level of a waste container; on the other hand, leaking solvent can be detected early on a laboratory work surface, and the fill level of, for example, up to four storage liquid containers can be monitored; In addition, the system status of the control software can be monitored so that it can be checked whether the chromatography data system still has control over the HPLC system, ie primarily over the pumps. As soon as the fill level sensor of the fill level measuring arrangement on the waste container responds, a remaining volume usually remains free, so that a time-delayed shutdown, which allows the execution of a currently running laboratory process, such as a chromatography process, is initiated. At the same time, a signal in the form of a relay contact can be sent as input to the control software, which can end the ongoing process but can no longer process further samples. After the time delay has expired, the power supply is then cut off in any case.
- a sufficient liquid level in storage liquid containers can be monitored, for example, with so-called empty level probes. If the storage container is empty, the monitoring device can transmit a signal as input to the control software so that it can complete the ongoing process, but cannot process another sample. The empty level probes can already respond if there is still a small reserve stock in the storage container. In another case, the monitoring device can transmit a signal, as mentioned above, and then additionally bring about the time-delayed shutdown of the entire system. In addition, the monitoring device can serve to receive a signal from the control software in short time intervals, such as every 4 minutes, and otherwise to switch off the power supply immediately. This procedure can be useful for preparative HPLC systems that should work unattended for long periods. This function ensures that the chromatography data system actually still has control over the system in operation.
- the fill level measuring arrangement 7 is screwed with its barrel adapter 24 onto the liquid container 8, for example the waste container 12, with its external thread 27. Then the lines 9 and / or 11 or the angle tubes 29 and further lines are introduced. Finally, the fill level limit switch 14 is inserted into the inner bore 22 of the main part 21 to such an extent that the vibrating forks 15 are located below the through bore 18. Furthermore, the fill level limit switch 14 is connected to the monitoring device 31 by means of the signal line 32.
- an alarm signal is always triggered when there is liquid in the interior, regardless of whether this liquid passes through the through-hole 1 8 from the interior space 1 7 of the liquid container 8 into the interior 13 of the element 19 or via the additional bore 23 has entered the interior 13 of the element 19.
- the fill level limit switch 14 is preferably a single part and can be lifted as a whole from the main part 2 1 and the cup-like element 19 become.
- the barrel adapter 24 is preferably made of metal (such as stainless steel or aluminum) or an inert plastic.
- the through hole 18 serves not only for the entry of liquid from the interior 17 of the liquid container 8 into the interior 13 of the level measuring arrangement 7, but also for the exit of solvent, which reaches the interior 13 of the level measuring arrangement 7 via the additional hole 23.
- the level switch 14 and the lines including the angle tubes are first lifted out of the barrel adapter and removed. Then the barrel adapter is unscrewed from the liquid container and lifted out. Finally, the cup-like element 19 is detached from the main part 21 of the fill level measuring arrangement 7, preferably unscrewed.
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Abstract
The invention relates to a safety device (1) for laboratory work, especially for fluid chromatography systems. Said safety device comprises a level measuring arrangement (7) which is connected to a tank (8) and generates an alarm signal upon detection of a certain liquid level in the tank (8). According to the invention, the level measuring arrangement (7) is also connected to at least one laboratory working surface (3, 4) and also produces an alarm signal when liquid is detected running over the at least one laboratory working surface (3, 4). Preferably, the level measuring arrangement (7) is connected to a monitoring device (31) embodied as a power supply unit, said monitoring device containing a plurality of safety circuits and introducing a time-delayed circuit interruption when an alarm is generated by one of the safety circuits.
Description
Sicherheitseinrichtung für den Laborbetrieb, insbesondere für Flüssigchromatographie-Systeme Safety device for laboratory operation, especially for liquid chromatography systems
Die Erfindung bezieht sich auf eine Sicherheitseinrichtung für den Laborbetrieb, insbesondere für Flüssigchromatographie-Systeme nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a safety device for laboratory operation, in particular for liquid chromatography systems according to the preamble of claim 1.
Die Erfindung eignet sich insbesondere aber nicht ausschliesslich zur Anwendung im Bereich der Hochdruck-Flüssigchromatographie (HPLC) oder im Bereich der Mitteldruck-Flüssigchromatographie, wo der Austritt leichtflüchtiger, leicht entzündlicher und giftiger Lösungsmittel, welche dort in grösseren Flussraten wie beispielsweise mit 100 ml/min gepumpt werden, vermieden werden muss.The invention is particularly suitable, but not exclusively, for use in the field of high-pressure liquid chromatography (HPLC) or in the field of medium-pressure liquid chromatography, where the discharge of volatile, highly flammable and toxic solvents, which occur there in larger flow rates, for example at 100 ml / min be pumped, must be avoided.
Aus der EP 0 333 251 A2 ist beispielsweise eine Spülmaschine bekannt, welche mit einem Überlaufrohr zum Begrenzen des Flüssigkeitsstandes in der Maschine versehen i st, wobei d as Ü berlaufrohr m it e inem siphonartigen Teil ausgestattet ist. Das siphonartige Teil weist eine umgekehrt U-förmige Krümmung in dem Überlaufrohr auf.For example, a dishwasher is known from EP 0 333 251 A2, which is provided with an overflow pipe for limiting the liquid level in the machine, the overflow pipe being equipped with a siphon-like part. The siphon-like part has an inverted U-shaped curvature in the overflow pipe.
Aus der FR 2 776 381 A1 ist eine Vorrichtung zum Anzeigen der Schwankung des Flüssigkeitsstandes von in einem Behälter vorgesehenen Flüssigkeiten bekannt. Die Vorrichtung umfasst einen Schwimmer, welcher sich in einem Rohr auf- oder abbewegen kann. Der Schwimmer ist mit einem magnetischen Körper verbunden, welcher sich in einem zweiten Rohr hin- und herbewegen kann. Mit dem zweiten Schlauch sind in gewünschten Höhen magnetische Kontakte vorgesehen. Sobald der magnetische Körper in die Nähe dieser Kontakte gelangt, wird ein Alarmsignal ausgelöst.From FR 2 776 381 A1 a device for displaying the fluctuation in the liquid level of liquids provided in a container is known. The device comprises a float which can move up or down in a tube. The float is connected to a magnetic body, which can move back and forth in a second tube. With the second hose, magnetic contacts are provided at the desired heights. As soon as the magnetic body comes close to these contacts, an alarm signal is triggered.
In der US 6 276 200 B1 ist ein Steuersystem für ein Flüssigkeitsniveau im Zusammenhang mit einem Schwimmbecken beschrieben. Dieses System weist einen Sensor auf, welcher an einer Halterung befestigt ist. Der Sensor ist in der Lage,
Signale auszusenden. Bei einer Änderung des Flüssigkeitsniveaus kann durch die ausgesandten Signale ein Zuführventil aktiviert oder deaktiviert werden, welches Ersatzwasser zu dem Schwimmbecken leitet.US 6 276 200 B1 describes a control system for a liquid level in connection with a swimming pool. This system has a sensor which is attached to a holder. The sensor is able To send signals. When the liquid level changes, a feed valve can be activated or deactivated by the signals sent, which feeds replacement water to the swimming pool.
Aus der WO 01/43867 A1 ist ein System zum Steuern einer Trenneinheit für die Mehrphasentrennung von Flüssigkeiten bekannt. Bei diesem System ist ein Niveau eines oder mehrerer Flüssigkeiten in der Trenneinheit in Bezug auf einen Referenzwert eingestellt. Der Referenzwert und das in einen Druck umgewandelte Flüssigkeitsniveau werden zu einer druckempfindlichen, mechanischen Einrichtung geführt, deren Bewegung unmittelbar zu einer mechanischen Steuereinheit übertragen wird. Diese ist mit einer Überwachungsvorrichtung gekoppelt.A system for controlling a separation unit for the multiphase separation of liquids is known from WO 01/43867 A1. In this system, a level of one or more liquids in the separation unit is set in relation to a reference value. The reference value and the liquid level converted into a pressure are led to a pressure-sensitive, mechanical device, the movement of which is transmitted directly to a mechanical control unit. This is coupled to a monitoring device.
Aus der EP 1 106 254 A2 ist ein Entsorgungssystem für flüssige Abfallstoffe an einem Laborarbeitsplatz bekannt. Dieses Entsorgungssystem umfasst einen Aufnahmebehälter, der dem Laborarbeitsplatz und/oder einem Laborarbeitstisch zugeordnet ist und einen Einlass für die Abfallstoffe, einen Absauganschluss und einen Belüftungsabschluss aufweist. Zum Zweck einer besseren Entsorgung der Abfallstoffe ist ein mobiler Sammelbehälter vorgesehen. Dem Aufnahmebehälter ist eine Füllstands-Überwachungsvorrichtung zugeordnet, die ein optisches oder akustisches Signal aktiviert, wenn die Abfallstoffe im Aufnahmebehälter einen vorbestimmten Füllstand erreichen. Dazu hat die Überwachungsvorrichtung einen Sensor, der durch einen Halter aussen in einer bestimmten Position zum Aufnahmebehälter gehalten ist und beim Erreichen des bestimmten Füllstandes ein Steuersignal erzeugt oder das Signal auslöst. Bei dem Sensor kann es sich beispielsweise um einen Effektor oder einen Ultraschallsensor handeln. Ein von einer anderen Füllhöhen- Überwachungsvorrichtung erzeugtes Signal kann zur Anzeige der Füllhöhe und/oder für eine Betriebsplanung dienen, die berücksichtigt, für welche Zeit die Kapazität des Flüssigkeitsbehälters, wie zum Beispiel eines Grossbehälters, noch reicht. Dazu hat die letztgenannte Überwachungsvorrichtung einen Schwimmer, dessen jeweilige Höhenstellung für die jeweilige Signalabgabe massgebend ist. Gemäss dieser Schrift können, wie zuvor erwähnt, ein oder mehrere Sensoren vorgesehen sein, welche physikalische Parameter, zum Beispiel Druck, Temperatur oder Konzentration des
Abfallstoffs, im Behälter messen und im Bedarfsfall mittels einer Alarmvorrichtung einen Alarm auslösen oder ein Signal zum Abschalten einer zugehörigen Pumpe erzeugen. Ein geeigneter Sensor kann durch eine Signalleitung mit der Pumpe verbunden sein, so dass die Förderung abgeschaltet wird, wenn eine Bedingung für den Abfallstoff im Sammelbehälter nicht erfüllt ist, zum Beispiel wenn die maximale Füllhöhe erreicht wird oder eine ungewünschte chemische Reaktion stattfindet.A disposal system for liquid waste materials at a laboratory work station is known from EP 1 106 254 A2. This disposal system comprises a receptacle which is assigned to the laboratory work station and / or a laboratory work table and has an inlet for the waste materials, a suction connection and a ventilation closure. A mobile collection container is provided for the purpose of better disposal of the waste materials. A fill level monitoring device is assigned to the receptacle, which activates an optical or acoustic signal when the waste materials in the receptacle reach a predetermined fill level. For this purpose, the monitoring device has a sensor which is held on the outside by a holder in a specific position relative to the receptacle and which generates a control signal or triggers the signal when the specific fill level is reached. The sensor can be, for example, an effector or an ultrasonic sensor. A signal generated by another filling level monitoring device can serve to display the filling level and / or for an operational planning that takes into account the time for which the capacity of the liquid container, such as a large container, is still sufficient. For this purpose, the latter monitoring device has a float, the respective height of which is decisive for the respective signal output. According to this document, as mentioned above, one or more sensors can be provided, which physical parameters, for example pressure, temperature or concentration of the Measure waste, in the container and, if necessary, trigger an alarm using an alarm device or generate a signal to switch off an associated pump. A suitable sensor can be connected to the pump via a signal line, so that the delivery is switched off if a condition for the waste material in the collecting container is not fulfilled, for example if the maximum filling level is reached or an undesired chemical reaction takes place.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Sicherheitseinrichtung der eingangs erwähnten Art zu schaffen, welche vielseitiger einsetzbar ist.The invention has for its object to provide a safety device of the type mentioned, which is more versatile.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch eine Sicherheitseinrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.According to the invention, this object is achieved by a safety device having the features of patent claim 1.
Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.Advantageous further developments are the subject of the dependent claims.
Bei der erfindungsgemässen Sicherheitseinrichtung ist eine Füllstandsmessanordnung vorzugsweise in Form eines Fassadapters mit Siphon vorgesehen, welcher Adapter auf einen Flüssigkeitsbehälter geschraubt und in welchen ein Füllstandssensor eingesetzt wird. Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform besitzt der Fassadapter zwei Einlasse, welche direkt in den als Abfallbehälter ausgebildeten Flüssigkeitsbehälter führen, und einen Einlass, welcher in den Siphon führt und mit wenigstens einer Labor-Arbeitsfläche verbunden ist, so dass auslaufende Flüssigkeit auf der wenigstens einen Labor-Arbeitsfläche frühzeitig detektiert werden kann, d.h. bevor der gesamte Flüssigkeitsbehälter voll ist, und ein Alarmsignal erzeugt werden kann. Damit ist die erfindungsgemäss ausgebildete und angeordnete Füllstandsmessanordnung im Sinne einer Doppelwirkung in der Lage, sowohl den Flüssigkeitsstand in einem Flüssigkeitsbehälter, wie zum Beispiel einem Lösungsmittelbehälter, als auch ausgelaufene Flüssigkeit zu detektieren und dementsprechend auch in dem letztgenannten Fall ein Alarmsignal auszusenden oder auszulösen. Somit kann ein und dieselbe Füllstandsmessanordnung wenigstens zwei unterschiedlichen Zwecken dienen, wodurch ihr Einsatzbereich deutlich erweitert ist. Die erfindungsgemässe Füllstandsmessanordnung kann somit zum
Detektieren eines bestimmten Flüssigkeitsstandes und/oder zum Detektieren beispielsweise auf einer Labor-Arbeitsfläche ausgelaufener Flüssigkeit zum Einsatz kommen. Damit kann ein Alarmsignal ausgelöst werden, wenn der Flüssigkeitsbehälter voll ist oder wenn beispielsweise ein Lösungsmittel von einer Labor- Arbeitsfläche aufgefangen wird.In the safety device according to the invention, a fill level measuring arrangement is preferably provided in the form of a barrel adapter with a siphon, which adapter is screwed onto a liquid container and in which a fill level sensor is inserted. According to a preferred embodiment, the barrel adapter has two inlets, which lead directly into the liquid container designed as a waste container, and an inlet, which leads into the siphon and is connected to at least one laboratory work surface, so that liquid leaking out on the at least one laboratory work surface can be detected early, ie before the entire liquid container is full, and an alarm signal can be generated. The fill level measuring arrangement designed and arranged according to the invention is thus able, in the sense of a double action, to detect both the liquid level in a liquid container, such as a solvent container, and leaked liquid and, accordingly, also to send or trigger an alarm signal in the latter case. Thus, one and the same level measuring arrangement can serve at least two different purposes, as a result of which its area of use is significantly expanded. The fill level measuring arrangement according to the invention can thus be used for Detection of a certain liquid level and / or for the detection, for example, of liquid spilled on a laboratory work surface. This can trigger an alarm signal when the liquid container is full or when, for example, a solvent is collected from a laboratory work surface.
Gemäss einer vorteilhaften Weiterbildung weist die Füllstandsmessanordnung, nämlich vorzugsweise der vorerwähnte Fassadapter, einen beispielsweise siphonartigen Innenraum auf, in den Flüssigkeit ab einem bestimmten Flüssigkeitsstand im Flüssigkeitsbehälter und/oder auf der wenigstens einen Labor- Arbeitsfläche ausgelaufene Flüssigkeit einströmen kann und dem ein Füllstandsgrenzschalter, vorzugsweise ein Vibrationsgrenzschalter, zugeordnet ist. Der siphonartige Innenraum kann also zum Aufnehmen unterschiedlicher Flüssigkeiten, nämlich der Flüssigkeit aus einem Flüssigkeitsbehälter und einer ausgelaufenen Flüssigkeit, dienen. Der Füllstandsgrenzschalter stellt fest, ob sich im Innenraum Flüssigkeit befindet und kann dann unabhängig davon, woher die Flüssigkeit stammt, ein Alarmsignal auslösen.According to an advantageous development, the fill level measuring arrangement, namely preferably the aforementioned barrel adapter, has a siphon-like interior, for example, into which liquid can flow from a certain liquid level in the liquid container and / or on the at least one laboratory work surface, and which a fill level limit switch, preferably an Vibration limit switch, is assigned. The siphon-like interior can therefore be used to hold different liquids, namely the liquid from a liquid container and a leaked liquid. The level limit switch determines whether there is liquid in the interior and can then trigger an alarm signal regardless of where the liquid comes from.
Gemäss einer anderen Weiterbildung der Erfindung ragt der Füllstandssensor von oben her in den Siphon des Fassadapters hinein, welcher vorzugsweise in einer Seitenwand seines Innenraumes eine den Innenraum des Flüssigkeitsbehälters mit dem Innenraum des Siphons des Fassadapters verbindende Durchgangsbohrung aufweist. Die gesamte Füllstandsmessanordnung bestehend aus Fassadapter mit Siphon und Füllstandsgrenzschalter ragt wiederum von oben her in den Flüssigkeitsbehälter hinein. Dadurch kann dann auf einfache Art und Weise Flüssigkeit in den Innenraum der Füllstandsmessanordnung, nämlich in den Siphon, eintreten, wenn die Flüssigkeit im Flüssigkeitsbehälter einen bestimmten Füllstand erreicht hat. Somit wirkt die Durchgangsbohrung wie eine Art Überlauf.According to another development of the invention, the fill level sensor protrudes from above into the siphon of the barrel adapter, which preferably has in a side wall of its interior a through hole connecting the interior of the liquid container with the interior of the siphon of the barrel adapter. The entire level measuring arrangement consisting of barrel adapter with siphon and level limit switch in turn protrudes from above into the liquid container. As a result, liquid can then easily enter the interior of the fill level measuring arrangement, namely the siphon, when the liquid in the liquid container has reached a certain fill level. The through hole thus acts like a kind of overflow.
Gemäss einer bevorzugten Weiterbildung hat die Füllstandsmessanordnung, nämlich der Fassadapter, ein becherartiges Element, das vorzugsweise über ein Gewinde an seiner Oberseite mit dem unteren Ende einer Längsbohrung des Hauptteils der
Füllstandsmessanordnung, nämlich des Fassadapters, verschraubt ist, wobei vorzugsweise der genannte Hauptteil eine in diese Längsbohrung mündende Zusatzbohrung aufweist, durch die auf einer Labor-Arbeitsfläche auslaufende Flüssigkeit in den Innenraum der Füllstandsmessanordnung einströmen kann. Das becherartige Element, auch Siphon genannt, sammelt somit die ausgelaufene Flüssigkeit, so dass der Anwendungsbereich des Füllstandsgrenzschalters, welcher, wie zuvor erwähnt, dem Innenraum und damit dem becherartigen Element zugeordnet ist, erweitert ist. Dieser kann somit ausgelaufene Flüssigkeit frühzeitig detektieren. Mit Hilfe der Schraubverbindung zwischen dem becherartigen Element und dem Hauptteil des Fassadapters kann das becherartige Element leicht entleert werden, so dass es und damit die gesamte Füllstandsmessanordnung bereits nach kurzer Zeit wieder einsatzbereit ist. Mit Hilfe der Zusatzbohrung des Fassadapters ist eine einfache Möglichkeit geschaffen, die Füllstandsmessanordnung einerseits mit dem Ort zu verbinden, wo eine Flüssigkeit austreten, insbesondere überlaufen kann, andererseits die dort austretende Flüssigkeit auf kurzem Wege zum Innenraum des becherartigen Elementes zu leiten, wo bereits geringe Mengen Flüssigkeit detektiert werden können. Die erfindungsgemässe Sicherheitseinrichtung ist daher in der Lage, bereits kleine Flüssigkeitsmengen zu detektieren und frühzeitig ein Alarmsignal zu erzeugen.According to a preferred development, the level measuring arrangement, namely the barrel adapter, has a cup-like element, which preferably has a thread on its upper side with the lower end of a longitudinal bore of the main part of the Level measuring arrangement, namely the barrel adapter, is screwed, wherein said main part preferably has an additional bore opening into this longitudinal bore, through which liquid running out on a laboratory work surface can flow into the interior of the level measuring arrangement. The cup-like element, also called a siphon, thus collects the leaked liquid, so that the area of application of the level limit switch, which, as mentioned above, is assigned to the interior and thus to the cup-like element, is expanded. This can therefore detect leaking liquid at an early stage. With the help of the screw connection between the cup-like element and the main part of the barrel adapter, the cup-like element can be easily emptied, so that it and thus the entire level measurement arrangement is ready for use again after a short time. With the help of the additional bore of the barrel adapter, a simple possibility is created to connect the fill level measuring arrangement on the one hand to the location where a liquid can escape, in particular overflow, and on the other hand to direct the liquid escaping there to the interior of the cup-like element, where even small quantities Liquid can be detected. The safety device according to the invention is therefore able to detect even small amounts of liquid and to generate an alarm signal at an early stage.
Gemäss einer anderen Weiterbildung ist die Füllstandsmessanordnung zusätzlich ein Fassadapter. Dieser kann mit einem G2 Zoll-Standardgewinde versehen sein und bildet somit mit dem Füllstandsgrenzschalter eine Universalfüllstandsmessanordnung zur Überfüllsicherung von Flüssigkeitsbehältern, beispielweise Abfallbehältern, vorzugsweise in der Flüssigchromatographie. Vorzugsweise ist der Fassadapter aus Metall (wie z. B. aus Edelstahl oder Aluminium) oder aus einem inerten Kunststoff gefertigt und auf den Flüssigkeitsbehälter, insbesondere einen Abfallbehälter für flüssige Stoffe, aufgeschraubt. Damit ist die erfindungsgemässe Sicherheitseinrichtung mit zahlreichen Flüssigkeitsbehältern verbindbar und somit in weiten Grenzen einsetzbar. Sie kann beliebig oft wiederverwendet werden.
Gemäss einer besonders bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist die Füllstandsmessanordnung mit einer vorzugsweise mehrere Sicherheitskreise aufweisenden und in Form eines sogenannten Liquid Control Interface, LCI genannt, ausgebildeten Überwachungseinrichtung verbunden, welche vorzugsweise mit einer Analyse- oder Steuersoftware, beispielsweise einer Chromatographiesoftware, kommuniziert. Die Überwachungseinrichtung bildet die zentrale Stromversorgungseinheit für eine Analyseanlage, beispielsweise eine präparative HPLC-Anlage, und schaltet diese bei Vorliegen eines Alarmsignals von einem der Sicherheitskreise vorzugsweise zeitverzögert ab. Durch die Überwachungseinrichtung ist der Einsatzbereich der erfindungsgemässen Sicherheitseinrichtung ferner deutlich erweitert. Letztlich können damit mehrere Sicherheitskreise überwacht werden. Durch die Kommunikation vorzugsweise in Form eines Relaissignals der Überwachungseinrichtung mit der Analyse- oder Steuersoftware ist es möglich, einen noch in der Bearbeitung befindlichen Prozess zu Ende zu führen. Solch ein Prozess dauert in einem Chromatographieverfahren beispielsweise etwa 15 Minuten. Die Software ist damit in der Lage, die Beendigung des Prozesses ordnungsgemäss einleiten zu können. Somit kann ein geordnetes Abschalten stattfinden, indem zuerst der Prozess beendet und dann die Stromversorgung abgeschaltet wird. Die Überwachungseinrichtung kann auch derart ausgebildet sein, dass die Stromversorgung nach einer Zeitverzögerung von etwa 20 Minuten abgeschaltet wird, so dass die Anlage, selbst wenn die Software nicht richtig arbeitet, nach der letztgenannten Zeit automatisch abgeschaltet wird. Vorzugsweise ist auf der Überwachungseinrichtung eine zusätzliche Timerfunktion manuell einschaltbar, welche von der Analyse- oder Steuersoftware in regelmässigen Intervallen ein Signal in Form eines Impulses verlangt. Falls dieser Impuls nicht regelmässig eintrifft bzw. ausbleibt, kann die Überwachungseinrichtung die Anlage beispielsweise innerhalb von 4 Minuten ausschalten.According to another development, the fill level measuring arrangement is also a barrel adapter. This can be provided with a G2 inch standard thread and thus forms with the level limit switch a universal level measurement arrangement for overfill prevention of liquid containers, for example waste containers, preferably in liquid chromatography. The barrel adapter is preferably made of metal (such as, for example, stainless steel or aluminum) or of an inert plastic and screwed onto the liquid container, in particular a waste container for liquid substances. The safety device according to the invention can thus be connected to numerous liquid containers and can therefore be used within wide limits. It can be reused as often as you like. According to a particularly preferred development of the invention, the fill level measuring arrangement is connected to a monitoring device which preferably has a plurality of safety circuits and is designed in the form of a so-called liquid control interface, LCI, and which preferably communicates with analysis or control software, for example chromatography software. The monitoring device forms the central power supply unit for an analysis system, for example a preparative HPLC system, and switches it off, preferably with a time delay, in the presence of an alarm signal from one of the safety circuits. The area of application of the safety device according to the invention is also significantly expanded by the monitoring device. Ultimately, several safety circuits can be monitored. Communication, preferably in the form of a relay signal from the monitoring device with the analysis or control software, makes it possible to complete a process that is still being processed. Such a process takes about 15 minutes in a chromatography process, for example. The software is therefore able to initiate the end of the process properly. Thus, an orderly shutdown can take place by first ending the process and then turning off the power supply. The monitoring device can also be designed in such a way that the power supply is switched off after a time delay of approximately 20 minutes, so that the system, even if the software is not working properly, is switched off automatically after the latter time. Preferably, an additional timer function can be switched on manually on the monitoring device, which requests a signal in the form of a pulse from the analysis or control software at regular intervals. If this impulse does not arrive regularly or does not occur, the monitoring device can switch off the system, for example, within 4 minutes.
Vorteilhafterweise sind über die zentrale Stromversorgungseinheit flüssigkeitsför- dernde Komponenten, wie zum Beispiel Pumpen, mit elektrischer Energie versorgbar. Damit ist ein Abschalten der flüssigkeitsfördernden Komponenten beispielsweise dann sichergestellt, wenn die Füllstandsmessanordnung ausgelaufene Flüssigkeit detektiert. Die Überwachungseinrichtung kann derart ausgebildet sein,
dass die flüssigkeitsfördernden Komponenten bei der Detektion ausgelaufener Flüssigkeit sofort abgeschaltet werden. Sofern die Füllstandsmessanordnung detektiert, dass der Flüssigkeitsbehälter voll ist, kann auch, wie zuvor erwähnt, eine zeitverzögerte Abschaltung derart zum Einsatz kommen, dass ein laufender Prozess noch abgeschlossen werden kann.Advantageously, liquid-promoting components, such as pumps, can be supplied with electrical energy via the central power supply unit. This ensures that the liquid-conveying components are switched off, for example, when the level measuring arrangement detects leaked liquid. The monitoring device can be designed such that the liquid-conveying components are switched off immediately when liquid leaks are detected. If the level measurement arrangement detects that the liquid container is full, a time-delayed shutdown can also be used, as mentioned before, in such a way that an ongoing process can still be completed.
Gemäss einer anderen Weiterbildung der Erfindung ist die Überwachungseinrichtung derart ausgebildet, dass der maximale und/oder der minimale Flüssigkeitsstand in einem F lüssigkeitsbehälter, beispielsweise Vorrats-Flüssigkeitsbehälter, detektierbar ist. Damit ist es auch möglich, das Überwachungsgerät nicht nur an Abfallbehälter, sondern auch an Vorratsbehälter für flüssige Stoffe anzuschliessen. Ein Alarmsignal wird in dem letztgenannten Fall bei einem minimalen Flüssigkeitsstand ausgelöst, wodurch ebenfalls der Abschaltvorgang wieder in Gang gesetzt werden kann. Gleichzeitig kann auch in diesem Fall wieder ein Signal an die Software ausgegeben werden, welches das Zuendeführen eines laufenden Prozesses erlaubt. Die Überwachungseinrichtung kann auch derart ausgebildet sein, dass mehrere Anschlüsse für Vorratsbehälter vorgesehen sind. Dadurch wird der Einsatzbereich der erfindungsgemässen Sicherheitseinrichtung weiter vergrössert. Die Überwachungseinrichtung kann somit in der Lage sein, den Flüssigkeitsstand eines Abfallbehälters, ausgelaufenes Lösungsmittel, den Flüssigkeitsstand von mehreren Vorratsbehältern und den Systemzustand der Steuersoftware zu überwachen, ein Alarmsignal auszulösen und die Stromversorgung zeitverzögert auszuschalten, sobald einer der Sicherheitskreise einen Alarmzustand anzeigt. Die Überwachung des Systemzustandes der Steuersoftware kann die Frage beinhalten, ob das Chromatographie-Datensystem noch die Kontrolle über die HPLC-Anlage, insbesondere über die Pumpen der Anlage, besitzt. Die erfindungsgemässe Sicherheitseinrichtung kann damit auch vollautomatisch arbeiten und beispielsweise das Arbeiten über Nacht ermöglichen. Selbst wenn die Software nicht korrekt arbeitet, kann die Überwachungseinrichtung das Abschalten der gesamten Anlage in Gang setzen.
Vorteilhafterweise hat die Überwachungseinrichtung im letztgenannten Fall weitere Messaufnehmer und vorzugsweise ein Timerrelais, welches bei einem Alarm nach einer voreingestellten Zeitverzögerung ein Signal erzeugt und damit ein Starkstromrelais öffnet, das damit die Stromversorgung an einem Netzausgang in Form vorzugsweise einer Ausgangsdose unterbricht. Ferner kann ein vorzugsweise ein- bzw. ausschaltbares, zweites Timerrelais vorgesehen sein, welches in voreinstellbaren Zeitintervallen ein Signal in Form eines Impulses, beispielsweise von einer Steuersoftware, verlangt und bei Ausbleiben des Impulssignals selbst ein Signal erzeugt und dadurch ein Starkstromrelais öffnet, das damit die Stromversorgung an einem Netzausgang in Form vorzugsweise einer Ausgangsdose unterbricht.According to another development of the invention, the monitoring device is designed such that the maximum and / or the minimum liquid level in a liquid container, for example a storage liquid container, can be detected. It is also possible to connect the monitoring device not only to waste containers, but also to storage containers for liquid substances. In the latter case, an alarm signal is triggered at a minimal liquid level, which also enables the shutdown process to be started again. At the same time, a signal can also be output to the software in this case, which allows a running process to be ended. The monitoring device can also be designed such that a plurality of connections are provided for storage containers. As a result, the area of application of the safety device according to the invention is further enlarged. The monitoring device can thus be able to monitor the liquid level of a waste container, leaked solvent, the liquid level of several storage containers and the system state of the control software, trigger an alarm signal and switch off the power supply with a time delay as soon as one of the safety circuits indicates an alarm state. Monitoring the system status of the control software can include the question of whether the chromatography data system still has control over the HPLC system, in particular over the pumps of the system. The safety device according to the invention can thus also operate fully automatically and, for example, enable work to be carried out overnight. Even if the software is not working correctly, the monitoring device can initiate the shutdown of the entire system. In the latter case, the monitoring device advantageously has further measuring sensors and preferably a timer relay, which generates a signal in the event of an alarm after a preset time delay and thus opens a power current relay, which thus interrupts the power supply at a network output in the form of an output socket. Furthermore, a second timer relay, which can preferably be switched on or off, can be provided, which requests a signal in the form of a pulse, for example from a control software, at presettable time intervals and, if the pulse signal is absent, generates a signal itself and thereby opens a power current relay, which thus opens the Interrupts power supply at a network outlet in the form of preferably an outlet box.
Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert, wobei alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination den Gegenstand der vorliegenden Erfindung u nabhängig v on i hrer Z usammenfassung i n d en A nsprüchen oder deren Rückbeziehung bilden. Es zeigen:Exemplary embodiments of the subject matter of the invention are explained in more detail below with reference to the drawing, with all of the features described and / or depicted individually or in any combination forming the subject matter of the present invention, independently of their summary and claims or their relationship. Show it:
Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer Sicherheitseinrichtung für den Laborbetrieb;Figure 1 is a schematic side view of a safety device for laboratory use.
Fig. 2 eine schematische, perspektivische Ansicht einer Füllstandsmessanordnung der Sicherheitseinrichtung;2 shows a schematic, perspective view of a fill-level measuring arrangement of the safety device;
Fig. 3 einen schematischen, teilweisen Schnitt durch die Füllstandsmessanordnung; und3 shows a schematic, partial section through the level measuring arrangement; and
Fig. 4 ein schematisches Schaltschema einer Überwachungseinrichtung der Sicherheitseinrichtung.Fig. 4 is a schematic circuit diagram of a monitoring device of the safety device.
In Fig. 1 ist schematisch in einer Seitenansicht eine Sicherheitseinrichtung 1 für den Laborbetrieb, insbesondere für Flüssigchromatographie-Systeme, gezeigt. Die Sicherheitseinrichtung 1 befindet sich gemäss Fig. 1 auf einem Laborwagen 2,
welcher eine erste, obere Labor-Arbeitsfläche 3, eine darunter befindliche, zweite, untere Labor-Arbeitsfläche 4 und einen tiefliegenden Unterboden 5 aufweist. Letzterer ist unterhalb der Oberkanten von Rädern 6 des Laborwagens 2 angeordnet. Die Sicherheitseinrichtung 1 hat eine Füllstandsmessanordnung 7, welche mit einem Flüssigkeitsbehälter 8 verbunden ist und bei der Detektion eines bestimmten Flüssigkeitsstandes im Flüssigkeitsbehälter 8 ein Alarmsignal erzeugt.1 shows a side view of a safety device 1 for laboratory operation, in particular for liquid chromatography systems. 1 is located on a laboratory trolley 2, which has a first, upper laboratory work surface 3, an underlying, second, lower laboratory work surface 4 and a deep sub-floor 5. The latter is arranged below the upper edges of wheels 6 of the laboratory trolley 2. The safety device 1 has a fill level measuring arrangement 7, which is connected to a liquid container 8 and generates an alarm signal when a specific liquid level in the liquid container 8 is detected.
Erfindungsgemäss ist die Füllstandsmessanordnung 7 ferner mit wenigstens einer der Labor-Arbeitsflächen 3, 4 verbunden und derart ausgebildet, dass das Alarmsignal auch dann erzeugt wird, wenn sie auf der wenigstens einen Labor- Arbeitsfläche 3, 4 ausgelaufene Flüssigkeit detektiert. Dazu ist die Füllstandsmessanordnung 7 über Ablaufleitungen 9 mit einem in der bzw. den jeweiligen Labor-Arbeitsflächen vorgesehenen Abfluss 10 verbunden.According to the invention, the fill level measuring arrangement 7 is also connected to at least one of the laboratory work surfaces 3, 4 and is designed in such a way that the alarm signal is also generated when it detects leaked liquid on the at least one laboratory work surface 3, 4. For this purpose, the fill level measuring arrangement 7 is connected via drain lines 9 to a drain 10 provided in the laboratory work surface or surfaces.
In dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Füllstandsmessanordnung 7 mit beiden Labor-Arbeitsflächen 3, 4 über die erwähnten Ablaufleitungen 9 verbunden. Beide Ablaufleitungen 9 münden in eine gemeinsame Leitung 11 , welche zum Flüssigkeitsbehälter 8 hin geneigt ausgebildet ist, so dass sich von den Ablaufleitungen 9 zum Behälter hin ein Gefälle ergibt.In the exemplary embodiment shown in FIG. 1, the fill level measuring arrangement 7 is connected to both laboratory work surfaces 3, 4 via the drain lines 9 mentioned. Both drain lines 9 open into a common line 11, which is inclined towards the liquid container 8, so that there is a gradient from the drain lines 9 to the container.
Der Flüssigkeitsbehälter 8 kann beispielsweise ein Abfallbehälter 12 für flüssige Produkte, insbesondere für Lösungsmittel, sein.The liquid container 8 can, for example, be a waste container 12 for liquid products, in particular for solvents.
Wie genauer in den Fig. 2 und 3 gezeigt, hat die Füllstandsmessanordnung 7, nämlich ein Fassadapter 24 derselben, einen Innenraum 13. In diesen Innenraum 13 strömt Flüssigkeit ab einem bestimmten Füllstand im Flüssigkeitsbehälter 8 durch eine nachfolgend genauer beschriebene Durchgangsbohrung 18 ein. Ferner strömt auf der wenigstens einen Labor-Arbeitsfläche 3, 4 auslaufende Flüssigkeit durch eine nachfolgend beschriebene Zusatzbohrung 23 in diesen Innenraum ein, wie nachfolgend noch genauer erläutert wird. Dem Innenraum 13 ist ein Messaufnehmer in Form eines Füllstandsgrenzschalters 14, vorzugsweise eines sogenannten
Vibrationsschalters, zugeordnet, dessen Vibrationsgabeln 15 in den Innenraum hineinragen.As shown in more detail in FIGS. 2 and 3, the fill level measuring arrangement 7, namely a barrel adapter 24 of the same, has an inner space 13. Liquid flows into this inner space 13 from a certain fill level in the liquid container 8 through a through hole 18 described in more detail below. Furthermore, on the at least one laboratory work surface 3, 4, liquid flowing out flows into this interior space through an additional bore 23 described below, as will be explained in more detail below. The interior 13 is a sensor in the form of a level switch 14, preferably a so-called Vibration switch, assigned, the vibration forks 15 protrude into the interior.
Gemäss einer in Fig. 1 lediglich schematisch angedeuteten Ausführungsform ragt die Füllstandsmessanordnung 7 mit dem Füllstandsgrenzschalter von oben her in den Flüssigkeitsbehälter 8 hinein. Die Füllstandsmessanordnung 7, nämlich ein Fassadapter 24, weist in einer Seitenwand 16 seines Innenraums 13 eine den Innenraum 17 des Flüssigkeitsbehälters 8 mit dem Innenraum 13 des Fassadapters 24 verbindende Durchgangsbohrung 18 auf. Wie in den Fig. 2 und 3 angedeutet, ist die Durchgangsbohrung 18 in der Seitenwand 16 oberhalb des unteren Endes der Vibrationsgabeln 15 angeordnet.According to an embodiment which is only indicated schematically in FIG. 1, the fill level measuring arrangement 7 projects with the fill level limit switch into the liquid container 8 from above. The fill level measuring arrangement 7, namely a barrel adapter 24, has in a side wall 16 of its interior 13 a through hole 18 connecting the interior 17 of the liquid container 8 with the interior 13 of the barrel adapter 24. As indicated in FIGS. 2 and 3, the through hole 18 is arranged in the side wall 16 above the lower end of the vibrating forks 15.
Der Fassadapter 24 der Füllstandsmessanordnung 7 hat ein becherartiges, den Innenraum 13 aufweisendes Element 19, welches über seine Oberseite 20 mit dem Hauptteil 21 des Fassadapters 24 verschraubt ist. Diese Schraubverbindung kann zwischen der Oberseite 20 des becherartigen Elementes 19 und dem unteren Ende einer Längsbohrung 22 des Hauptteils 21 erfolgen. In dem letztgenannten Fall entspricht d er A ussendurchmesser d er O berseite 20 d es b echerartigen E lementes 19 etwa dem Innendurchmesser der Längsbohrung 22.The barrel adapter 24 of the fill level measuring arrangement 7 has a cup-like element 19 which has the interior 13 and is screwed to the main part 21 of the barrel adapter 24 via its upper side 20. This screw connection can take place between the upper side 20 of the cup-like element 19 and the lower end of a longitudinal bore 22 of the main part 21. In the latter case, the outer diameter of the upper side 20 of the cup-like element 19 corresponds approximately to the inner diameter of the longitudinal bore 22.
Durch zwei zusätzliche Bohrungen 28 kann aber auch Flüssigkeit, welche während des Chromatographieprozesses anfällt, direkt in den Flüssigkeitsbehälter, beispielsweise ein Abfallfass, geleitet werden.Through two additional bores 28, however, liquid which arises during the chromatography process can also be conducted directly into the liquid container, for example a waste barrel.
Der Hauptteil 21 des Fassadapters 24 weist eine in die Längsbohrung 22 mündende Zusatzbohrung 23 auf, durch die auf einer der Labor-Arbeitsflächen 3, 4 auslaufende Flüssigkeit in den Innenraum 13 des Fassadapters 24 einströmen kann. Es ist aber auch m öglich, d ass F lüssigkeit n icht d urch d en H auptteil 21 des Fassadapters 24, sondern über die als Überlauf ausgebildete Durchgangsbohrung 18 in den Innenraum 13 einströmt. Die Zusatzbohrung 23 ist gemäss der in Fig. 3 gezeigten Ausführungsform der Erfindung L-förmig ausgebildet und über die in Fig. 3 lediglich
strichpunktiert angedeutete Leitung 11 oder allgemein über eine Ablaufleitung 9 mit der jeweiligen Arbeitsfläche 3, 4 verbunden.The main part 21 of the barrel adapter 24 has an additional bore 23 opening into the longitudinal bore 22, through which liquid running out on one of the laboratory work surfaces 3, 4 can flow into the interior 13 of the barrel adapter 24. However, it is also possible for the liquid not to flow into the interior 13 not through the main part 21 of the barrel adapter 24, but rather via the through hole 18 designed as an overflow. According to the embodiment of the invention shown in FIG. 3, the additional bore 23 is L-shaped and only that in FIG. 3 Dotted line 11 or generally connected to the respective work surface 3, 4 via a drain line 9.
Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die Füllstandsmessanordnung 7 den sogenannten Fassadapter 24 und den Füllstandsgrenzschalter 14 auf. Der Fassadapter 24 ist, wie in Fig. 3 angedeutet, unterhalb eines Flansches 25 vorgesehen und ausgebildet. Der Fassadapter 24 hat, wie in Fig. 2 angedeutet, in seinem oberen Bereich 26 vorzugsweise ein G2 Zoll- Standardgewinde 27, welches in ein entsprechendes Gegengewinde des Flüssigkeitsbehälters 8 (nicht gezeigt) einschraubbar ist. Der besseren Übersicht halber ist das Gewinde 27 in Fig. 3 weggelassen. Es ist klar, dass der Fassadapter auch andere Gewindetypen tragen kann.According to a preferred embodiment of the invention, the fill level measuring arrangement 7 has the so-called barrel adapter 24 and the fill level limit switch 14. As indicated in FIG. 3, the barrel adapter 24 is provided and designed below a flange 25. As indicated in FIG. 2, the barrel adapter 24 preferably has a G2 inch standard thread 27 in its upper region 26, which can be screwed into a corresponding counter thread of the liquid container 8 (not shown). For the sake of clarity, the thread 27 is omitted in FIG. 3. It is clear that the barrel adapter can also carry other thread types.
Wie in den Fig. 2 und 3 gezeigt, erstreckt sich der Füllstandsgrenzschalter 14 einerseits innerhalb der Längsbohrung 22 durch d en H auptteil 2 1 d es F assadapters 24, wobei dann die Vibrationsgabeln 15, welche sich am unteren Ende des Füllstandsgrenzschalters 14 befinden, in den Innenraum des als Siphon ausgebildeten Hohlraumes ragen; andererseits erstreckt sich das Gehäuse des Füllstandsgrenzschalters teilweise auch oberhalb des Flansches 25. Der Füllstandsgrenzschalter 14 ist vorzugsweise lösbar mit dem Hauptteil 21 verbunden.As shown in FIGS. 2 and 3, the level limit switch 14 extends on the one hand within the longitudinal bore 22 through the main part 2 1 d of the barrel adapter 24, with the vibration forks 15, which are located at the lower end of the level limit switch 14, in protrude the interior of the cavity formed as a siphon; on the other hand, the housing of the level limit switch also extends partially above the flange 25. The level limit switch 14 is preferably detachably connected to the main part 21.
Gemäss der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform der Erfindung sind neben der Zusatzbohrung 23 zwei weitere Bohrungen 28 im Hauptteil 21 des Fassadapters 24 vorgesehen. Diese Bohrungen schaffen einen unmittelbaren Zugang in den Innenraum 17 des Flüssigkeitsbehälters 8. Die weiteren Bohrungen 28 stellen also einen sogenannten Direkteinlass dar. Die Anschlüsse können über Winkelrohre aus Edelstahl mit Schlaucholive erfolgen, auf welche Ablaufschläuche gestülpt sind. Ein Winkelrohr 29 ist in Fig. 3 lediglich strichpunktiert dargestellt und wird üblicherweise bis zum Anschlag in die Bohrung 28 hinein geschoben. Die Winkelrohre 29 können unterschiedliche Längen haben, so d ass s ie n icht m iteinander verwechselt werden können. Ein anderer der Direkteinlässe 28 kann beispielsweise als Einlass für Stahlkapillaren (nicht gezeigt) eines HPLC-Systems dienen. Demgegenüber stellt die
Zusatzbohrung 23 eine Verbindung zum becherartigen Element 19, Siphon genannt, her. Flüssigkeit, welche über diesen Einlass zum Flüssigkeitsbehälter 8, beispielsweise zum Abfallbehälter 12, gelangt, wird also über das siphonartige Element 19 geführt.According to the embodiment of the invention shown in FIG. 2, in addition to the additional bore 23, two further bores 28 are provided in the main part 21 of the barrel adapter 24. These bores provide direct access to the interior 17 of the liquid container 8. The further bores 28 thus constitute a so-called direct inlet. The connections can be made via stainless steel angle pipes with a hose olive, onto which drain hoses are placed. An angle tube 29 is only shown in dash-dotted lines in FIG. 3 and is usually pushed into the bore 28 as far as it will go. The angle tubes 29 can have different lengths, so that they cannot be confused with one another. Another of the direct inlets 28 can serve, for example, as an inlet for steel capillaries (not shown) of an HPLC system. In contrast, the Additional bore 23 connects to the cup-like element 19, called a siphon. Liquid that reaches the liquid container 8, for example the waste container 12, via this inlet is thus guided via the siphon-like element 19.
Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform ist die Füllstandsmessanordnung 7 mit einer vorzugsweise mehrere Sicherheitskreise aufweisendenAccording to a preferred embodiment, the fill level measuring arrangement 7 is preferably provided with a plurality of safety circuits
Überwachungseinrichtung 31 , auch Liquid Control Interface oder abgekürzt LCI genannt, über ein Signalkabel 32 verbunden (siehe Fig. 1 , 4).Monitoring device 31, also called liquid control interface or LCI for short, connected via a signal cable 32 (see FIGS. 1, 4).
Die Überwachungseinrichtung enthält mehrere elektrische Schaltelemente, welche im Folgenden näher erläutert werden.The monitoring device contains several electrical switching elements, which are explained in more detail below.
Gemäss Fig. 4, in welcher ein schematisches Schaltschema der Überwachungseinrichtung 31 gezeigt ist, hat die Überwachungseinrichtung 31 als zentrale Stromversorgungseinheit ein Starkstromrelais 40, vorzugsweise ein Halbleiterrelais. Das Starkstromrelais 40 ist zwischen den Netzeingang 42 und den Netzausgang 43, n achfolgend a uch Ausgangsdose g enannt, g eschaltet. B ei einem Alarm des Füllstandsgrenzschalters 14 der Füllstandsmesseinrichtung wird das Signal über das Signalkabel 32 zur Überwachungseinrichtung 31 geführt und von einem Messumformer 33 in ein Relaissignal umgewandelt. Dieses Relaissignal wird dann zu einem Timerrelais 39 geleitet. Gleichzeitig wird das Signal mittels einer Signalübertragung 35 an die Steuersoftware beispielsweise in einem Personal- Computer 34, auch PC genannt, weitergeleitet. Nach einer am Timerrelais 39 voreinstellbaren Zeitverzögerung wird das Signal zum Starkstromrelais 40 geleitet, welches damit die Stromversorgung an dem Netzausgang 43 in Form der Ausgangsdose unterbricht.4, in which a schematic circuit diagram of the monitoring device 31 is shown, the monitoring device 31 has a power relay 40, preferably a semiconductor relay, as the central power supply unit. The power relay 40 is connected between the mains input 42 and the mains output 43, hereinafter also referred to as an outlet socket. In the event of an alarm of the fill level limit switch 14 of the fill level measuring device, the signal is led via the signal cable 32 to the monitoring device 31 and converted into a relay signal by a transmitter 33. This relay signal is then passed to a timer relay 39. At the same time, the signal is forwarded to the control software by means of a signal transmission 35, for example in a personal computer 34, also called a PC. After a time delay that can be preset at the timer relay 39, the signal is passed to the power relay 40, which thus interrupts the power supply at the mains outlet 43 in the form of the outlet box.
Wie in der in Fig. 4 gezeigten Ausführungsform der Erfindung dargestellt, können weitere Messaufnehmer 41 in Form von Füllstandsmessern (in Fig. 4 sind vier derartige Elemente schematisch dargestellt) an die Überwachungseinrichtung 31 angeschlossen werden, deren Anschlüsse innerhalb der Überwachungseinrichtung
31 in einer parallelen Schaltung miteinander verknüpft sind. Diese erzeugt bei einem Alarm über ein Relais 44 ein Signal, das zum Timerrelais 39 geleitet wird. Letzteres leitet die verzögerte Abschaltung d es Starkstromrelais 40 e in. G leichzeitig wird e in Signal mittels einer Signalübertragung 45 an die Steuersoftware im PC 34 weitergeleitet.As shown in the embodiment of the invention shown in FIG. 4, further measuring sensors 41 in the form of level meters (four such elements are shown schematically in FIG. 4) can be connected to the monitoring device 31, the connections of which within the monitoring device 31 are linked together in a parallel circuit. In the event of an alarm, this generates a signal via a relay 44, which is sent to the timer relay 39. The latter conducts the delayed switch-off of the power relay 40 in. At the same time, a signal is forwarded to the control software in the PC 34 by means of a signal transmission 45.
Gemäss der in Fig. 4 gezeigten Ausführungsform der Erfindung weist die Überwachungseinrichtung 31 eine zusätzliche, am Bedienerpanel des Gerätes über einen Schalter 37 manuell ein- und ausschaltbare Überwachungsfunktion in Form eines zweiten Timerrelais 38 auf. Dieses muss in voreinstellbaren Zeitabständen ein externes Signal, wie zum Beispiel einen Impuls, beispielsweise von der Steuersoftware eines Flüssigchromatographie-Systems über eine Impulsübertragung 36 e rhalten. A ndernfalls sendet es e in S ignal an das Starkstromrelais 40, welches dann die Stromversorgung an dem Netzausgang 43, beispielsweise der vorgenannten Ausgangsdose, ohne Verzögerung unterbricht.According to the embodiment of the invention shown in FIG. 4, the monitoring device 31 has an additional monitoring function in the form of a second timer relay 38 that can be switched on and off manually on the operator panel of the device via a switch 37. This must receive an external signal, such as an impulse, for example, from the control software of a liquid chromatography system via a pulse transmission 36 e at presettable time intervals. Otherwise, it sends a signal to the power relay 40, which then interrupts the power supply at the network outlet 43, for example the aforementioned outlet, without delay.
In Fig. 4 sind die Relais 33, 38, 39 und 44 und die Messaufnehmer 41 schematisch als schliessende Relais dargestellt. Es ist klar, dass das Schaltschema mit denselben Elementen auch mit öffnenden Relais aufgebaut sein kann. Ferner kann die Gesamtheit der in Fig. 4 schematisch dargestellten Schaltelemente als Prozessor, d.h. als integrierter Schaltkreis, ausgebildet sein.4, the relays 33, 38, 39 and 44 and the sensor 41 are shown schematically as closing relays. It is clear that the circuit diagram with the same elements can also be constructed with opening relays. Furthermore, the entirety of the switching elements shown schematically in Fig. 4 as a processor, i.e. be formed as an integrated circuit.
Die Überwachungseinrichtung 31 kommuniziert vorzugsweise mit einer Analyse- und/oder Steuersoftware, beispielsweise einer Chromatographiesoftware, und bildet gleichzeitig die zentrale Stromversorgungseinheit für eine Analyseanlage, wie beispielsweise eine präparative HPLC-Anlage. Die Überwachungseinrichtung 31 schaltet die Analyseanlage bei Vorliegen eines Alarmsignals von einem der Sicherheitskreise, wie zuvor erwähnt, vorzugsweise zeitverzögert ab. Über die Überwachungseinrichtung 31 sind in erster Linie flüssigkeitsfördernde Komponenten (nicht gezeigt), vorzugsweise Pumpen, mit elektrischer Energie versorgbar, so dass diese bei Vorliegen eines Alarmsignals sicher abgeschaltet werden können.
Die Überwachungseinrichtung 31 ist derart ausgebildet, dass ebenfalls der maximale und/oder der minimale Flüssigkeitsstand in einem Flüssigkeitsbehälter 8, beispielsweise in einem Vorrats-Flüssigkeitsbehälter, detektierbar ist. Insofern kann die Überwachungseinrichtung sowohl an den als Abfallbehälter 12 ausgebildeten Flüssigkeitsbehälter 8 als auch an weitere Flüssigkeitsbehälter (nicht gezeigt) angeschlossen sein, die als Flüssigkeits-Vorratsbehälter ausgebildet sind.The monitoring device 31 preferably communicates with analysis and / or control software, for example chromatography software, and at the same time forms the central power supply unit for an analysis system, such as a preparative HPLC system. The monitoring device 31 switches off the analysis system in the presence of an alarm signal from one of the security circuits, as mentioned above, preferably with a time delay. Via the monitoring device 31, primarily liquid-conveying components (not shown), preferably pumps, can be supplied with electrical energy, so that they can be safely switched off when an alarm signal is present. The monitoring device 31 is designed such that the maximum and / or the minimum liquid level can also be detected in a liquid container 8, for example in a storage liquid container. In this respect, the monitoring device can be connected both to the liquid container 8 designed as waste container 12 and to further liquid containers (not shown) which are designed as liquid storage containers.
Die Überwachungseinrichtung 31 ist somit als intelligentes Lösungsmittel- Überwachungssystem mit mehreren Sicherheitskreisen ausgebildet, welche unabhängig vom Chromatographie-Datensystem arbeiten. Die Überwachungseinrichtung kann mittels Relaissignalen mit einer Chromatographiesoftware kommunizieren, so dass diese wiederum frühzeitig für die entsprechenden Aktionen getriggert werden kann. Wie zuvor erwähnt, bildet die Überwachungseinrichtung vorzugsweise die zentrale Stromversorgungseinheit für die Anlage, beispielsweise eine p räparative H PLC-Anlage. Ü ber die Stromversorgungseinheit werden in erster Linie die Lösungsmittel fördernden Komponenten, nämlich die Pumpen, mit elektrischer Energie versorgt. Die Überwachungseinrichtung ist in der Lage, die gesamte Stromversorgung der Anlage bei einem Alarm zu unterbrechen, um einen allenfalls drohenden unkontrollierten Lösungsmittelaustritt zu verhindern, und zwar einmal auf Grund eines vollen Flüssigkeitsbehälters, insbesondere Abfallbehälters, oder beispielsweise wegen einer auf einer Labor-Arbeitsfläche austretenden Flüssigkeit oder beispielsweise auch auf Grund eines Absturzes der Software während eines unüberwachten Betriebs, wie zum Beispiel über Nacht.The monitoring device 31 is thus designed as an intelligent solvent monitoring system with a plurality of safety circuits, which operate independently of the chromatography data system. The monitoring device can communicate with a chromatography software by means of relay signals, so that this in turn can be triggered early for the corresponding actions. As mentioned above, the monitoring device preferably forms the central power supply unit for the system, for example a preparative H PLC system. The solvent supply components, namely the pumps, are primarily supplied with electrical energy via the power supply unit. The monitoring device is able to interrupt the entire power supply of the system in the event of an alarm in order to prevent any uncontrolled solvent leakage, due to a full liquid container, in particular a waste container, or for example due to a liquid escaping on a laboratory work surface or, for example, due to a software crash during an unsupervised operation, such as overnight.
Die Überwachungseinrichtung kann während des Betriebs beispielsweise vier Systemzustände überwachen. Dies kann, wie zuvor angedeutet, zum einen der Füllstand eines Abfallbehälters sein; zum anderen kann auslaufendes Lösungsmittel auf einer Labor-Arbeitsfläche frühzeitig detektiert werden, ferner kann der Füllstand von beispielsweise bis zu vier Vorrats-Flüssigkeitsbehältern überwacht werden; ausser- dem kann der Systemzustand der Steuersoftware überwacht werden, so dass überprüfbar ist, ob das Chromatographie-Datensystem noch die Kontrolle über die HPLC-Anlage, d.h. in erster Linie über die Pumpen, besitzt.
Sobald der Füllstandssensor der Füllstandsmessanordnung auf dem Abfallbehälter anspricht, bleibt üblicherweise noch ein Restvolumen frei, so dass eine zeitverzögerte Abschaltung, welche das Zuendeführen eines momentan laufenden Laborprozesses, wie zum Beispiel eines Chromatographieprozesses, zulässt, eingeleitet wird. Gleichzeitig kann ein Signal in Form eines Relaiskontaktes als Input an die Steuersoftware gesendet werden, welche zwar den laufenden Prozess beenden, jedoch keine weiteren Proben mehr in Bearbeitung nehmen kann. Nach Ablauf der Zeitverzögerung wird dann die Stromversorgung in jedem Fall unterbrochen.The monitoring device can monitor four system states during operation, for example. As previously indicated, this can be the fill level of a waste container; on the other hand, leaking solvent can be detected early on a laboratory work surface, and the fill level of, for example, up to four storage liquid containers can be monitored; In addition, the system status of the control software can be monitored so that it can be checked whether the chromatography data system still has control over the HPLC system, ie primarily over the pumps. As soon as the fill level sensor of the fill level measuring arrangement on the waste container responds, a remaining volume usually remains free, so that a time-delayed shutdown, which allows the execution of a currently running laboratory process, such as a chromatography process, is initiated. At the same time, a signal in the form of a relay contact can be sent as input to the control software, which can end the ongoing process but can no longer process further samples. After the time delay has expired, the power supply is then cut off in any case.
Tritt an einer Stelle einer Labor-Arbeitsfläche 3, 4 eine Flüssigkeit, wie zum Beispiel Lösungsmittel, aus, wird dieses auf dem kürzesten Weg über die Ablaufleitung 9 und/oder die Leitung 11 zur Füllstandsmessanordnung in den Innenraum 13 des siphonartigen Elementes 19 des Fassadapters geleitet. Sobald wenige Milliliter den Füllstandssensor erreicht haben, spricht dieser an und löst den gleichen Abschaltablauf aus, wie bei einem vollen Abfallbehälter. Es ist auch möglich, den Betrieb der Anlage in dem letztgenannten Fall sofort abzuschalten. Sobald der Füllstand im Innenraum 13 des becherartigen Elementes 19 des Fassadapters 24 der Füllstandsmessanordnung 7 eine gewisse Höhe erreicht hat, wird sich die Frequenz der Vibrationsgabeln 15 des Füllstandsgrenzschalters 14 ändern, was die Erzeugung eines Alarmsignals bewirkt.If a liquid, such as solvent, escapes at one point on a laboratory work surface 3, 4, this is conducted in the shortest way via the drain line 9 and / or the line 11 to the fill level measuring arrangement into the interior 13 of the siphon-like element 19 of the barrel adapter , As soon as a few milliliters have reached the level sensor, it responds and triggers the same shutdown procedure as with a full waste container. It is also possible to switch off the operation of the system immediately in the latter case. As soon as the fill level in the interior 13 of the cup-like element 19 of the barrel adapter 24 of the fill level measuring arrangement 7 has reached a certain level, the frequency of the vibrating forks 15 of the fill level limit switch 14 will change, which causes the generation of an alarm signal.
Ein ausreichender Flüssigkeitsstand in Vorrats-Flüssigkeitsbehältern kann beispielsweise mit sogenannten Leerfüllstandssonden überwacht werden. Bei einem leeren Vorratsbehälter kann das Überwachungsgerät ein Signal als Input an die Steuersoftware übermitteln, so dass diese zwar den laufenden Prozess abschliessen, jedoch keine weitere Probe mehr in Bearbeitung nehmen kann. Dabei können d ie Leerfüllstandssonden schon ansprechen, wenn sich im Vorratsbehälter noch ein kleiner Reservevorrat befindet. In einem anderen Fall kann das Überwachungsgerät ein Signal, wie zuvor erwähnt, übermitteln und dann zusätzlich die zeitverzögerte Abschaltung der gesamten Anlage herbeiführen.
Zusätzlich kann die Überwachungseinrichtung dazu dienen, in kurzen Zeitintervallen, wie zum Beispiel alle 4 Minuten, ein Signal von der Steuersoftware zu empfangen und anderenfalls die Stromversorgung unmittelbar auszuschalten. Diese Vorgehensweise kann bei präparativen HPLC-Anlagen sinnvoll sein, welche für längere Zeit unbeaufsichtigt arbeiten sollen. Diese Funktion gewährleistet, dass das Chromatographie-Datensystem tatsächlich noch die Kontrolle über das sich im Betrieb befindliche System innehat.A sufficient liquid level in storage liquid containers can be monitored, for example, with so-called empty level probes. If the storage container is empty, the monitoring device can transmit a signal as input to the control software so that it can complete the ongoing process, but cannot process another sample. The empty level probes can already respond if there is still a small reserve stock in the storage container. In another case, the monitoring device can transmit a signal, as mentioned above, and then additionally bring about the time-delayed shutdown of the entire system. In addition, the monitoring device can serve to receive a signal from the control software in short time intervals, such as every 4 minutes, and otherwise to switch off the power supply immediately. This procedure can be useful for preparative HPLC systems that should work unattended for long periods. This function ensures that the chromatography data system actually still has control over the system in operation.
Nachfolgend wird die Handhabung der erfindungsgemässen Sicherheitseinrichtung näher erläutert.The handling of the safety device according to the invention is explained in more detail below.
Zunächst wird die Füllstandsmessanordnung 7 mit ihrem Fassadapter 24 auf den Flüssigkeitsbehälter 8, beispielsweise den Abfallbehälter 12, mit dessen Aussengewinde 27 aufgeschraubt. Dann werden die Leitungen 9 und/oder 11 bzw. die Winkelrohre 29 sowie weitere Leitungen eingeführt. Schliesslich wird der Füllstandsgrenzschalter 14 in die Innenbohrung 22 des Hauptteils 21 so weit eingeführt, dass sich die Vibrationsgabeln 15 unterhalb der Durchgangsbohrung 18 befinden. Ferner wird der Füllstandsgrenzschalter 14 mittels der Signalleitung 32 an die Überwachungseinrichtung 31 angeschlossen.First, the fill level measuring arrangement 7 is screwed with its barrel adapter 24 onto the liquid container 8, for example the waste container 12, with its external thread 27. Then the lines 9 and / or 11 or the angle tubes 29 and further lines are introduced. Finally, the fill level limit switch 14 is inserted into the inner bore 22 of the main part 21 to such an extent that the vibrating forks 15 are located below the through bore 18. Furthermore, the fill level limit switch 14 is connected to the monitoring device 31 by means of the signal line 32.
Sobald Flüssigkeit durch die Durchgangsbohrung 18 oder über die Zusatzbohrung 23 in den Innenraum 13 des becherartigen Elementes 19 gelangt, so dass die Vibrationsgabeln 15 in Flüssigkeit eintauchen, ändert sich die Frequenz der Vibrationsgabeln 15. Dadurch wird ein Alarmsignal ausgelöst. Insofern wird erfindungsgemäss immer dann ein Alarmsignal ausgelöst, wenn sich Flüssigkeit im Innenraum befindet und zwar unabhängig davon, ob diese Flüssigkeit durch die Durchgangsbohrung 1 8 a us d em I nnenraum 1 7 des Flüssigkeitsbehälters 8 in den Innenraum 13 des Elementes 19 oder über die Zusatzbohrung 23 in den Innenraum 13 des Elementes 19 gelangt ist.As soon as liquid reaches the interior 13 of the cup-like element 19 through the through hole 18 or via the additional hole 23 so that the vibrating forks 15 are immersed in liquid, the frequency of the vibrating forks 15 changes. This triggers an alarm signal. In this respect, according to the invention, an alarm signal is always triggered when there is liquid in the interior, regardless of whether this liquid passes through the through-hole 1 8 from the interior space 1 7 of the liquid container 8 into the interior 13 of the element 19 or via the additional bore 23 has entered the interior 13 of the element 19.
Vorzugsweise ist der Füllstandsgrenzschalter 14 ein einziges Teil und kann als Ganzes a us d em H auptteil 2 1 u nd d em b echerartigen Element 19 herausgehoben
werden. Der Fassadapter 24 ist, wie zuvor erwähnt, vorzugsweise aus Metall (wie z. B. aus Edelstahl oder Aluminium) oder aus einem inerten Kunststoff gefertigt. Die Durchgangsbohrung 18 dient nicht nur zum Eintritt von Flüssigkeit aus dem Innenraum 17 des Flüssigkeitsbehälters 8 in den Innenraum 13 der Füllstandsmessanordnung 7, sondern auch zum Austritt von Lösungsmittel, welches über die Zusatzbohrung 23 in den Innenraum 13 der Füllstandsmessanordnung 7 gelangt.The fill level limit switch 14 is preferably a single part and can be lifted as a whole from the main part 2 1 and the cup-like element 19 become. As previously mentioned, the barrel adapter 24 is preferably made of metal (such as stainless steel or aluminum) or an inert plastic. The through hole 18 serves not only for the entry of liquid from the interior 17 of the liquid container 8 into the interior 13 of the level measuring arrangement 7, but also for the exit of solvent, which reaches the interior 13 of the level measuring arrangement 7 via the additional hole 23.
Bei der Demontage werden zunächst der Füllstandsgrenzschalter 14 und die Leitungen einschliesslich der Winkelrohre aus dem Fassadapter herausgehoben und abmontiert. Dann wird der Fassadapter vom Flüssigkeitsbehälter abgeschraubt und herausgehoben. Schliesslich wird das becherartige Element 19 vom Hauptteil 21 der Fülltandsmessanordnung 7 gelöst, vorzugsweise abgeschraubt.When dismantling, the level switch 14 and the lines including the angle tubes are first lifted out of the barrel adapter and removed. Then the barrel adapter is unscrewed from the liquid container and lifted out. Finally, the cup-like element 19 is detached from the main part 21 of the fill level measuring arrangement 7, preferably unscrewed.
Damit ist eine Sicherheitseinrichtung für den Laborbetrieb geschaffen, welche vielseitig einsetzbar ist.
This creates a safety device for laboratory use that is versatile in use.
Claims
1. Sicherheitseinrichtung für den Laborbetrieb, insbesondere für Flüssigchromatographiesysteme, mit einer Füllstandsmessanordnung (7), welche mit einem Flüssigkeitsbehälter (8) verbunden ist und bei der Detektion eines bestimmten Flüssigkeitsstandes im Flüssigkeitsbehälter (8) ein Alarmsignal erzeugt, dadurch gekennzeichnet, dass die Füllstandsmessanordnung (7) ferner mit wenigstens einer Labor-Arbeitsfläche (3, 4) verbunden ist und das Alarmsignal auch dann erzeugt, wenn sie auf der wenigstens einen Labor-Arbeitsfläche (3, 4) ausgelaufene Flüssigkeit detektiert.1. Safety device for laboratory operation, in particular for liquid chromatography systems, with a fill level measuring arrangement (7) which is connected to a liquid container (8) and generates an alarm signal when a specific liquid level in the liquid container (8) is detected, characterized in that the fill level measuring arrangement ( 7) is also connected to at least one laboratory work surface (3, 4) and also generates the alarm signal when it detects leaked liquid on the at least one laboratory work surface (3, 4).
2. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die2. Safety device according to claim 1, characterized in that the
Füllstandsmessanordnung (7) einen Innenraum (13) aufweist, in den Flüssigkeit ab einem bestimmten Flüssigkeitsstand im Flüssigkeitsbehälter (8) und/oder auf der wenigstens einen Labor-Arbeitsfläche (3, 4) auslaufende Flüssigkeit einströmt und dem ein Füllstandsgrenzschalter (14), vorzugsweise ein Vibrationsgrenzschalter, zugeordnet ist.Filling level measuring arrangement (7) has an interior (13) into which liquid flows from a certain liquid level in the liquid container (8) and / or on the at least one laboratory work surface (3, 4) and to which a fill level limit switch (14), preferably a vibration limit switch is assigned.
3. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die3. Safety device according to claim 2, characterized in that the
Füllstandsmessanordnung (7) von oben her in den Flüssigkeitsbehälter (8) hineinragt und vorzugsweise in einer Seitenwand (16) ihres Innenraumes (13) eine den Innenraum (17) des Flüssigkeitsbehälters (8) mit dem Innenraum (13) der Füllstandsmessanordnung (7) verbindende Durchgangsbohrung (18) aufweist.Level measuring arrangement (7) protrudes from above into the liquid container (8) and preferably in a side wall (16) of its interior (13) a connecting the interior (17) of the liquid container (8) with the interior (13) of the level measuring arrangement (7) Has through hole (18).
4. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Füllstandsmessanordnung (7) ein becherartiges, den Innenraum (13) aufweisendes Element (19) hat, das vorzugsweise über seine Oberseite (20) mit dem unteren Ende einer Längsbohrung (22) des Hauptteils (21 ) der Füllstandsmessanordnung (7) verschraubt ist. 4. Safety device according to claim 2 or 3, characterized in that the fill level measuring arrangement (7) has a cup-like element (19) which has the interior (13) and which preferably has its upper side (20) with the lower end of a longitudinal bore (22). the main part (21) of the level measuring arrangement (7) is screwed.
5. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der5. Safety device according to claim 4, characterized in that the
Hauptteil (21 ) der Füllstandsmessanordnung (7) eine in die Längsbohrung (22) mündende Zusatzbohrung (23) aufweist, durch die auf der wenigstens einen Labor- Arbeitsfläche (3, 4) auslaufende Flüssigkeit in den Innenraum (13) der Füllstandsmessanordnung (7) einströmt.Main part (21) of the level measuring arrangement (7) has an additional hole (23) opening into the longitudinal bore (22), through which liquid running out on the at least one laboratory work surface (3, 4) into the interior (13) of the level measuring arrangement (7) flows.
6. Sicherheitseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Füllstandsmessanordnung (7) zusätzlich ein Fassadapter (24) ist.6. Safety device according to one of the preceding claims, characterized in that the level measuring arrangement (7) is additionally a barrel adapter (24).
7. Sicherheitseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Füllstandsmessanordnung (7) mit einer vorzugsweise mehrere Sicherheitskreise aufweisenden und in Form eines Liquid Control Interface, LCI genannt, ausgebildeten Überwachungseinrichtung (31 ) verbunden ist, welche vorzugsweise mit einer Analyse- und/oder Steuersoftware, beispielsweise einer Chromatographiesoftware, kommuniziert, die zentrale Stromversorgungseinheit für eine Analyseanlage, beispielsweise eine präparative HPLC-Anlage, bildet und die Analyseanlage bei Vorliegen eines Alarmsignals von einem der Sicherheitskreise vorzugsweise zeitverzögert abschaltet.7. Safety device according to one of the preceding claims, characterized in that the fill level measuring arrangement (7) is connected to a monitoring device (31), which preferably has a plurality of safety circuits and is designed in the form of a liquid control interface, LCI, which is preferably connected to an analysis and / or control software, for example chromatography software, communicates, forms the central power supply unit for an analysis system, for example a preparative HPLC system, and switches off the analysis system if there is an alarm signal from one of the safety circuits, preferably with a time delay.
8. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass über die zentrale Stromversorgungseinheit flüssigkeitsfördernde Komponenten, vorzugsweise Pumpen, mit elektrischer Energie versorgbar sind.8. Safety device according to claim 7, characterized in that liquid-conveying components, preferably pumps, can be supplied with electrical energy via the central power supply unit.
9. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Überwachungseinrichtung (31 ) derart ausgebildet ist, dass der maximale und/oder der minimale Flüssigkeitsstand in einem Flüssigkeitsbehälter (8) detektierbar ist.9. Safety device according to claim 7 or 8, characterized in that the monitoring device (31) is designed such that the maximum and / or the minimum liquid level in a liquid container (8) can be detected.
10. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass an die Überwachungseinrichtung (31 ) weitere Messaufnehmer (41 ) vorzugsweise in Form von Füllstandsmessern zum Auslösen eines Alarms bei einem maximalen und/oder minimalen Flüssigkeitsstand in einem Flüssigkeitsbehälter (8) angeschlossen sind.10. Safety device according to claim 9, characterized in that on the monitoring device (31) further measuring sensors (41) preferably in Form of level meters for triggering an alarm when a maximum and / or minimum liquid level in a liquid container (8) are connected.
11. Sicherheitseinrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Überwachungseinrichtung (31 ) ein Timerrelais (39) aufweist, welches bei einem Alarm nach einer voreinstellbaren Zeitverzögerung ein Signal erzeugt und damit ein Starkstromrelais (40) öffnet, das damit die Stromversorgung an einem Netzausgang (43) vorzugsweise in Form einer Ausgangsdose unterbricht.11. Safety device according to one of claims 7 to 10, characterized in that the monitoring device (31) has a timer relay (39) which generates a signal in the event of an alarm after a presettable time delay and thus opens a power relay (40) which thus opens the Interrupts power supply at a network outlet (43), preferably in the form of an outlet box.
12. Sicherheitseinrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die Überwachungseinrichtung (31 ) ein zweites Timerrelais (38) enthält, welches in voreinstellbaren Zeitintervallen ein Signal in Form eines Impulses beispielsweise von einer Steuersoftware verlangt und bei Ausbleiben des Impulssignals selbst ein Signal erzeugt und dadurch ein Starkstromrelais (40) öffnet, welches damit die Stromversorgung an einem Netzausgang (43) vorzugsweise in Form einer Ausgangsdose unterbricht.12. Safety device according to one of claims 7 to 11, characterized in that the monitoring device (31) contains a second timer relay (38) which requests a signal in the form of a pulse, for example from a control software, at presettable time intervals and even if the pulse signal fails to appear Generates a signal and thereby opens a power relay (40), which thus interrupts the power supply at a network outlet (43), preferably in the form of an outlet box.
13. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die13. Safety device according to claim 12, characterized in that the
Funktion des zweiten Timerrelais (38) ein- bzw. ausschaltbar ist. Function of the second timer relay (38) can be switched on or off.
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