DE19963799C2 - Ent- und Versorgestation zum automatisierten Umfüllen von flüssigen Laborchemikalien von Grossgebinden in Kleingebinde sowie zum Entsorgen von flüssigen Laborreststoffen - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Station für die Umfüllung und die Dosierung von flüssigen Laborchemikalien von Großgebinden in Kleingebinde gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.

Der technische Hintergrund der vorliegenden Erfindung ist die Versorgung von Chemielaboren mit den benötigten flüssigen Chemikalien. Am eigentlichen Laborarbeitsplatz, d. h. in der Regel dem Abzug, werden die Chemikalien in Form von Kleingebinden wie bspw. Kunststofflaschen benötigt. Zur Anlieferung an das Labor gibt es üblicherweise zwei Alternativen, nämlich einerseits die Anlieferung in Kleingebinden oder die Anlieferung in Großgebinden, wie beispielsweise Fässern. Wenn die Laborchemikalien in Kleingebinden angeliefert werden, hat dies zwar den Vorteil, daß die Chemikalien nach dem Entpacken sofort im Labor verwendet werden können, indessen beträgt der Preis für Chemikalien in Kleingebinden in der Regel das Mehrfache von dem für den Fall der Anlieferung in Großgebinden. Bei der Anlieferung in Großgebinden besteht indessen beim Stand der Technik das Problem, daß die flüssigen Chemikalien von den Großgebinden in Kleingebinde umgefüllt werden müssen. Dies geschieht in der Regel von Hand, und zwar entweder im freien oder in einem begehbaren Abzug, um eine Belastung der Umgebungsluft und der umfüllenden Person mit Chemiedämpfen möglichst zu vermeiden. Für den Fall, daß die flüssigen Laborchemikalien in Form von Fässern angeliefert werden, geschieht das Umfüllen in der Regel mit Hilfe von Fasspumpen.

Es ist weiterhin bekannt, in Fässern angelieferte Chemikalien durch Druckluft zu entleeren. Dazu müssen aber entsprechend druckfest ausgelegte Sonderfässer verwendet werden.

Auf jeden Fall ist der Umfüllvorgang gemäß dem Stand der Technik eine unangenehme, zeitraubende und durchaus nicht ungefährliche Angelegenheit die einem integrierten und automatisierten Management des Medienflusses in einem Labor im Wege steht.

Eine Station für die Umfüllung und Dosierung von flüssigen Laborchemikalien nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ist in der DE 41 30 665 A1 beschrieben. Diese vorbekannte Vorrichtung umfaßt eine Abfüllstation mit einem Füllraum zum Befüllen von bestimmten Behältnissen vorgegebener Form und Größe mit Detergentien enthaltenden Flüssigkeiten aus einem Vorlagebehälter, der sich ebenfalls im Innenraum der Abfüllstation unterhalb des Füllraums befindet. Das Umfüllen erfolgt durch eine Förderpumpe in einer Förderleitung, die sich zu einem oberhalb des zu füllenden Behältnisses angeordneten Füllorgan erstreckt. Bei dieser vorbekannten Umfüllstation sind mehrere Sicherheitsvorkehrungen zur Vermeidung eines nicht ordnungsgemäßen Füllvorgangs vorgesehen, wobei eine Mehrzahl Sicherheitskriterien berücksichtigt werden, wie z. B. Form und/oder Größe des zu füllenden Behältnisses, dessen exakte Positionierung, spritzgeschützte Befüllung, visuelle Beobachtung, z. B. durch eine Fernsehkamera, und eine Schaumbildung vermeidende Befüllung. Bei dieser bekannten Umfüllstation erstreckt sich die Umfüllleitung zwischen einer einzigen Entnahmestation zu einer einzigen Zapfstation.

In der DE 91 12 312 U1 ist eine Abgabeeinrichtung für Flüssigkeiten, insbesondere für Mineralölprodukte, beschrieben, wobei mehrere Vorratsbehälter vorgesehen sind, die durch Leitungen mit einer gemeinsamen Zapfstelle verbunden sind. Es handelt sich um einen Abgabeautomaten mit Steuertasten, an dem die gewünschte Flüssigkeit dosiert abgewogen wird, was durch die Ausgabe eines Kassenbons quittiert wird.

Aus der DE 195 40 884 A1 ist eine Anlage mit einem Gasblasensensor zum Messen des Volumens durchströmender Flüssigkeiten zu entnehmen, bei der in Abhängigkeit von der Abweichung des erfassten Gasanteiles von einem zulässigen Wert der Volumenstrom der Flüssigkeit in dem Sinne beeinflusst wird, dass er bei erhöhtem Gasanteil zumindest soweit reduziert wird, bis der Gasanteil der Flüssigkeit den zulässigen Wert erreicht. Umgekehrt kann bei einem Gasanteil unterhalb des zulässigen Wertes der Volumenstrom soweit erhöht werden, bis der Gasanteil der Flüssigkeit den zulässigen Wert annimmt.

Aus der DE 691 27 368 T2 ist ein Gerät zur Steuerung des Luftstroms durch eine Absaughaube beschrieben mit verschiedenen Mitteln zur Feststellung von Funktionskriterien und zur Ausführung von Steuerungsvorgängen, wenn ein Durchflusssignal einen vorbestimmten Minimalflussrate-Signalwert überschreitet oder um eine vorbestimmte Minimal-Flussrate bereitzustellen.

Ausgehend von dem genannten Stand der Technik ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Station für die Umfüllung von flüssigen Laborchemikalien bereitzustellen, die ein weitgehend automatisiertes Abfüllen von Laborchemikalien, die in Großgebinden wie beispielsweise Fässern angeliefert werden, in Kleingebinde zu ermöglichen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Die abhängigen Ansprüche sind auf vorteilhafte Weiterbildungen der Station gerichtet.

Gemäß der vorliegenden Erfindung ist also eine Station für die Umfüllung und die Dosierung von flüssigen Laborchemikalien von Großgebinden in Kleingebinde vorgesehen. Die Station weist dabei wenigstens eine Entnahmestation zur Entnahme von flüssigen Laborchemikalien aus einem Großgebinde, wie beispielsweise einem Fass, auf. Weiterhin ist eine Pumpe vorgesehen, sowie eine Zapfstation zum dosierten Abfüllen der mittels der Pumpe und der Entnahmestation aus dem Großgebinde entnommenen flüssigen Laborchemikalie in Kleingebinde. Es ist eine programmierbare Steuerung zur automatisierten Ansteuerung und Überwachung des Umfüll- und Dosiervorgangs durch entsprechende Ansteuerung der Pumpe und der Zapfstation vorgesehen.

Die Station weist eine Abzugeinrichtung mit integriertem Volumenstromregler auf. Die Abzugeinrichtung kann dabei entweder ein Abzug nach oben oder nach untenweg sein.

Der Volumenstromregler wird durch die Steuerung während eines Abfüllvorgangs auf einen höheren Volumenstrom im Vergleich zu dem Volumenstrom angesteuert, der während der Zeit angesteuert wird, in dem kein Abfüllvorgang ausgeführt wird.

Pro Entnahmestation ist ein Gasblasensensor zur Erfassung von Gasblasen in einer Entnahmeleitung zwischen dem Großgebinde und der Pumpe vorgesehen. Weiterhin ist eine Zirkulation zur Rückleitung vorgesehen, um vor einem eigentlichen Umfüllvorgang die entsprechende flüssige Laborchemikalie zirkulieren zu lassen, um Gasblasen erfassen zu können.

Die Steuerung kann den Umfüllvorgang erst freigeben, wenn der Gasblasensensor anzeigt, daß in der Entnahmeleitung keine Gasblasen (mehr) auftreten.

Die programmierbare Steuerung kann beispielsweise die Abfüllmenge (Anspruch 2) und/oder die abzufüllende Chemikalie, d. h. im Fall mehrerer Entnahmestationen, Pumpen und Zapfstationen, eine der Entnahmestationen (Anspruch 3) auswählen. Händische Arbeit im Zuge des Umfüllens entfällt somit weitgehend.

Als Eingabevorrichtung für die programmierbare Steuerung kann insbesondere ein Touch-Screen vorgesehen sein. Die einzige Schnittstelle für den Benutzer ist somit der Touch-Screen und die Zapfstation/-en. Händische Arbeit ist dem Benutzer weitgehend abgenommen.

Auf dem Touch-Screen kann ein schematisches Fließbild der Umfüllstation mit aktuellen Zustandsanzeigen dargestellt sein. Der Benutzer wird somit immer über den aktuellen Zustand (Füllstände, Drücke, etc.) der Umfüllstation informiert.

Die Steuerung kann vor jedem Abfüllvorgang eine Zirkulation der jeweiligen Laborchemikalie mittels der Entnahmeleitung, der Pumpe und der Zirkulationsleitung ausführen.

Die Steuerung kann mit einem Chipkarten-Lesegerät zur Erteilung einer Zugangsberechtigung verbunden sein. Die Erteilung einer Zugangsberechtigung mittels eines Chipkarten-Lesegeräts ermöglicht darüber hinaus, eine Abrechnung mit der zuständigen Kostenstelle auszuführen.

Im Sinne eines integrierten Managements der Medienversorgung für Labore kann die Station auch eine Entsorgungsstation zum Entsorgen von flüssigen Laborabfallstoffen aus Kleingebinden in ein Großgebinde aufweisen. Das Großgebinde kann beispielsweise ein KTC (kubischer Transportcontainer) mit einem Fassungsvermögen von 1000 Litern sein. Die Umfüllstation wird somit zur zentralen Schnittstelle für den Ein- und Ausgang von Chemikalien in Laboren.

Die Entsorgungsstation kann zum Entsorgen mittels dem Gaspendelverfahren ausgelegt sein, um die Belastung des Standorts der Umfüllstation mit Chemikaliendämpfen möglichst gering zu halten.

Die Entsorgungsstation kann eine Hand-Absauglanze zum Absaugen von Flüssigkeiten aus Kleingebinden aufweisen. Somit können auch Restflüssigkeiten aus Flaschen oder dergleichen in ein Großgebinde (Container) entsorgt werden.

Im folgenden werden weitere Vorteile und Eigenschaften der vorliegenden Erfindung anhand der detaillierten Beschreibung eines Ausführungsbeispiels und der begleitenden Figuren der Zeichnungen näher ersichtlich.

Fig. 1 zeigt verschiedene Ansichten von Mechanikbauteilen einer erfindungsgemäßen Umfüllstation,

Fig. 2 zeigt ein schematisches Fließbild einer Versorgungsstation der Umfüllstation;

Fig. 3 zeigt ein schematisches Fließbild einer Entsorgungsstation der erfindungsgemäßen Umfüllstation,

Fig. 4 zeigt eine schematische Ansicht der automatisierten Steuerung mit ihren Eingängen und Ausgängen gemäß der vorliegenden Erfindung,

Fig. 5 zeigt das Hauptmenü einer Darstellung auf einem Touch-Screen als Eingabevorrichtung einer programmierbaren Steuerung,

Fig. 6 zeigt eine weitere Ansicht der Darstellung auf einem Touch- Screen,

Fig. 7 zeigt das Untermenü "Fasswechsel" des Hauptmenüs von Fig. 5 und

Fig. 8 zeigt ein Ablaufschema eines automatisierten Umfüllvorgangs.

Bezugnehmend auf Fig. 1 sollen nun zuerst die Mechanikbauteile der erfindungsgemäßen Umfüllkabine (Umfüllstation) 1 dargestellt werden. Das Gehäuse der Umfüllkabine 1 ist aus Edelstahl gefertigt. Das rechteckige Gehäuse ist mit einer Prallwand versehen und zur Aufnahme eines (in Fig. 1 nicht gezeigten) Arbeitstisches sowie zur Aufnahme von mehreren Dosierstationen vorgesehen.

In dem Ausführungsbeispiel von Fig. 1 weist die Umfüllstation 1 einen begehbaren Abzug 2 mit einem Abzugkanal 3 und einem integrierten Volumenstromregler 51 mit Funktionsanzeige nach DIN 12924 T1 auf. Alternativ kann der Einstell-Arbeitstisch eine abgesaugte, herausnehmbare und rollbare Edelstahlwanne aufweisen.

Die Umfüllstation 1 weist neben einer Arbeitsbeleuchtung 4 weiterhin einen Pumpenraum 55 zur Aufnahme mehrerer Pumpen 7 sowie eine Medienstation 53 für die elektrische und pneumatische Versorgung der Umfüllstation 1 auf, die durch eine Tür 54 nach vorne öffnet. In dem Pumpenraum 55 ist ein Lecksensor 5 vorgesehen. Das Gehäuse der Umfüllstation 1 steht auf Gelenkfüßen 6, die hinsichtlich eines Niveauausgleichs einstellbar ausgeführt sind. Die Medienstation 53 dient zur Aufnahme der Steuerung, der Pneumatik und der Leistungselektrik, die später im Detail erläutert werden.

In Fig. 1 ist der Einstelltisch aus Edelstahl nicht dargestellt, der aus einem Vierkantgestell besteht und mit feststellbaren Rollen versehen ist. Auf dem Tisch befindet sich eine abnehmbare Edelstahlwanne. Als Alternative zu dem begehbaren Abzug gemäß Fig. 1 kann die Wanne an ein Abluftsystem angeschlossen sein, so daß Schadstoffe nach unten abgesaugt werden. In jedem Fall ist in der Abzugeinrichtung ein Abluftvolumenstromregler mit Funktionsüberwachung (Funktionsanzeige) nach DIN 12924 T1 vorgesehen. Wie später näher erläutert werden wird, ist eine programmierbare Steuerung in der Umfüllstation 1, d. h. in der Medienstation 53 vorgesehen, die den Volumenstromregler 51 während eines Umfüllvorgangs auf 100% Leistung und in der Nebenzeit auf eine Absaugleistung für die Kabine von 20% ansteuert. Für den Fall, daß eine ausreichende Absaugung nicht erfolgen kann, was durch einen Abluftmengen-Sensor (57 in Fig. 4) in der Abzugeinrichtung erfaßt wird, wird als Sicherheitsmaßnahme automatisch ein Abbruch eines gerade ablaufenden Umfüllvorgangs angesteuert. Ein Überlaufen oder Verschütten einer Chemikalie kann auch durch einen Feuchtesensor (59 in Fig. 4) in der Bodenwanne der Umfüllstation 1 detektiert werden, was ebenfalls zum sofortigen Abbruch gerade ablaufender Umfüllvorgänge führt.

In der Abzugeinrichtung kann ein Konzentrations-Sensor (58 in Fig. 4) vorgesehen sein, der die Konzentration von Chemikalien in der abgesaugten Luft überwacht. Für den Fall, daß ein Konzentrationsgrenzwert überschritten wird, wird automatisch ein gerade ablaufender Abfüllvorgang durch Stoppen der entsprechenden Pumpe abgebrochen. Somit kann bspw. ein Überlaufen der abzufüllenden Chemikalie in einem Kleingebinde schnell erfaßt werden und ein weiterer Schaden verhindert werden. Nach Absinken der Konzentration unter den Grenzwert kann das Umfüllen und der Betrieb der Pumpe wieder freigegeben werden.

Bezugnehmend auf Fig. 2 wird nunmehr das Fließschema der Versorgungsstation in der Umfüllstation 1 näher erläutert. Ziel dieser Versorgungsstation ist es, automatisiert flüssige Laborchemikalien von Großgebinden wie dem dargestellten Fass 47 in Kleingebinde 25 dosiert abzufüllen. In das Fass 47 wird ein an einem Entnahmekopf 49 hindurchgeführtes Saugrohr 48 mit einem Füllstandssensor 12 eingeführt. Weiterhin mündet in dem Entnahmekopf 49 eine Gasleitung 10, die durch eine Gasentlüftung 26 zu dem Abzug 2 hin geführt ist. Das Saugrohr 48 ist mit selbstverschließenden Kupplungen mit einer Entnahmeleitung 52 verbunden, die eingangsseitig an einer Druckluftpumpe 7' angeschlossen ist. Ausgangsseitig ist die Druckluftpumpe 7' mittels eines Hand-Absperrventils 23 sowie einer Pneumatikventils 24 mit einer Zapfstation verbunden, die allgemein mit 50 bezeichnet wird. Die Pumpe 7' wird von einer programmierbaren Steuerung 28 angesteuert, die weiterhin ein Elektroventil 29 ansteuert, das wiederum die Pneumatikansteuerung für das Pneumatikventil 24 kommandiert. In der Druckluftversorgung der Pumpe 7' ist eine Druckanzeige 30 sowie ein Elektroventil 32 vorgesehen, das durch einen manuellen Inbetriebnahmeschalter 27 geöffnet werden kann. Auch in der Druckluft(Pneumatik)-Versorgung für das Pneumatikventil 24 ist eine Druckanzeige 31 vorgesehen.

Es können mehrere Dosierstationen 50, jeweils eine pro Chemikalie, zur Ermöglichung eines gleichzeitigen Abzapfens mehrerer verschiedener Chemikalien vorgesehen sein. Wie gezeigt weisen die Dosierstationen entnahmeseitig eine Entnahmestation mit einem Fassentnahmekopf 49 mit verstellbarem Saugrohr 48, eine Füllstandsmessung 12, eine später erläuterte und in Figur nicht gezeigte Zirkulationsleitung sowie eine Membrandruckluftpumpe 7' auf. Eine automatisierte Dosierung kann mittels einer Mengenzähleinrichtung an der Pumpe 7' erfolgen. Der Chemikalienentnahmekopf 49 ist wie gezeigt mit selbstschließenden Kupplungen 56 versehen.

Abfüllseitig ist die Dosierstation 50 mit einem selbstbelüftenden 3/2 Pneumatikventil 24, einem Membranabsperrventil sowie höhenverstellbaren Zapfstellen vorgesehen. Weiterhin kann, was in Fig. 2 nicht dargestellt ist, ein Behältersensor vorgesehen sein, der die Anwesenheit eines Kleingebindes an der Zapfstation 50 der programmierbaren Steuerung 28 anzeigt.

Fig. 3 zeigt eine Entsorgungsstation, die ebenfalls in die Umfüllstation 1 integriert sein kann. Mittels der Entsorgungsstation sollen flüssige Laborrestchemikalien aus Kleingebinden in einem Großgebinde, wie beispielsweise einem KTC (kubischen Transportcontainer) 8 entsorgt werden. Das Absaugen aus den Kleingebinden erfolgt dabei mittels einer Druckluftpumpe 7. Falls das zu entsorgende Kleingebinde dafür ausgelegt ist, kann zu einem Flüssigkeitsaustausch gemäß dem Gaspendelverfahren eine Gasleitung mittels einer selbstschließenden Kupplung 16 zum Gasaustausch mit dem Kleingebinde verbunden werden. Dementsprechend wird in diesem Fall an der selbstschließenden Kupplung 14 für das zu entsorgenden Medium der Mediumschlauch des Kleingebindes angeschlossen. Mittels der Pumpe 7 wird dann die zu entsorgende Chemikalie über die Medienleitung in dem Kopf 9 in das Großgebinde 8 eingebracht. Die Gasleitung 10 wird ebenfalls durch den Kopf neu hindurchgeführt und endet im oberen Bereich des Großgebindes 8. Weiterhin ist ein Verschlußsensor 13 vorgesehen, der anzeigt, ob der Kopf 9 ordentlich auf dem Großgebinde 8 aufliegt und dieses gasdicht verschließt.

In der Pneumatikversorgung der Pumpe 7 ist eine Druckanzeige 19 sowie ein Elektroventil 20 vorgesehen, das mittels eines Hand-Inbetriebschalters 21 geöffnet werden kann.

Auch in einem zweiten Pneumatikzweig 17, der zur Spülung der Station mit Druckluft dient, ist eine Druckanzeige 18 vorgesehen.

An der selbstschließenden Kupplung 14 kann mit einer ebenfalls selbstschließenden Kupplung 22 auch eine Hand-Absauglanze 15 angebracht werden, mit der auch sehr kleine Gebinde entleert werden können.

Es ist anzumerken, daß alle Schläuche der Umfüllstation aus PTFE mit Edelstahlummantelung ausgeführt sind. Alle elektrischen Bauteile liegen in Ex-Zone 1 Ausführung vor.

Fig. 4 zeigt die zentrale Stellung der programmierbaren Steuerung 28. Der programmierbaren Steuerung 28 werden dabei eingangsseitig folgende Informationen zugeführt:

• - Das Signal von einem Behältersensor 38, der die Anwesenheit eines Kleingebindes 25 an einer Zapfstation 50 anzeigt,
• - die Mengenerfassung für die automatische Dosierung von der Druckluftpumpe 7',
• - ein Aktivierungssignal von einem Druckschalter 37, und
• - ein Signal von einem Gasblasensensor 33 in der Entnahmeleitung 52 zwischen dem Saugrohr 48 in dem Großgebinde 47 und der Pumpe 7',
• - ein Signal von einem Touch-Screen 39 als Eingabevorrichtung,
• - ein Signal von einer Tastatur mit Infrarot-Schnittstelle (nicht gezeigt),
• - ein Signal von einer (nicht gezeigten) Scannereinrichtung bspw. zum Einlesen von Barcodes auf Etiketten,
• - ein Signal von den Füllstandssensoren 12
• - ein Signal von einem Chipkarten-Lesegerät 45,
• - ein Signal von dem Abluft-Mengensensor 57,
• - ein Signal von dem Konzentrationssensor 58,
• - ein Signal von dem Feuchtesensor 59 in der Bodenwanne, und
• - ein Signal von der Waage 60, falls vorhanden.

Die programmierbare Steuerung weist folgende Ausgänge auf:

• - Das elektrische Ansteuersignal für ein Rücklaufventil 35,
• - ein Ansteuersignal für die Pneumatikversorgung der Pumpe 7',
• - das Ansteuersignal für ein Pneumatikventil 24,
• - das Ansteuersignal um den Volumenstromregler 51 in der Abzugeinrichtung 2 während des Umfüllvorgangs auf volle Leistung (100%) anzusteuern,
• - Ausgänge für eine Datenbank-Schnittstelle 46 und einen Etikettendrucker 44. Die Datenbank-Schnittstelle 46 kann im sinne eines integrierten Medienmanagements mit einer Datenbank und/oder einem Lagerhaltungs-Programm verbunden sein, so daß Chemikalien automatisch nachbestellt werden können, wenn erfaßt wird, daß der Füllstand der betreffenden Chemikalie einen bestimmten Wert unterschritten hat. Die ausgedruckten Etiketten könne einen Barcode, eine Kurzbezeichnung der abgefüllten Chemikalie sowie eine Sicherheitskennzeichnung aufweisen. Durch Ablesen des Barcodes mit einer Scannereinrichtung kann eine automatische Abrechnung bei der zuständigen Kostenstelle und eine Informationsweitergabe an die Datenbank und/oder das Lagerhaltungsprogramm verbunden sein.

Bezugnehmend auf Fig. 4 und das Ablaufschema von Fig. 8 soll nunmehr ein automatisierter Umfüll- und Dosiervorgang gemäß der vorliegenden Erfindung erläutert werden.

In einem ersten Schritt S1 muß eine Chipkarte in das Chipkarten-Lesegerät 45 eingeführt werden, so daß die programmierbare Steuerung 28 erkennt, ob eine Berechtigung vorliegt und gegebenenfalls welche Kostenstelle die Kosten für die abzufüllende Chemikalie zu tragen hat.

Insgesamt können bspw. drei verschieden Berechtigungsstufen vorgesehen sein, nämlich Nutzer (nur Umfüll-Berechtigung), Administrator (zusätzlich Fasswechsel und Handbetrieb) und Service (zusätzlich Zugang zum Programm der Steuerung selbst).

Für den Fall, daß eine der obigen Berechtigungsstufen vorliegt, kann der Benutzer auf dem Touch-Screen 39 in einem Schritt S2 ein Fass und somit eine von mehreren zur Verfügung stehenden Chemikalien auswählen. Falls eine ungültige Auswahl getroffen wird, wird der Ablauf in Schritt S3 beendet. In einem Schritt S4 prüft die programmierbare Steuerung 28 mittels der Füllstandssensoren, ob in dem ausgewählten Fass ein ausreichender Füllstand vorhanden ist. Auf die Füllstandssensoren kann verzichtet werden, wenn die verbleibende Restmenge anhand des Volumens des Grossgebindes und des bereits abgefüllten Volumens berechnet wird.

In einem Schritt S5 wird für den Fall, daß der Füllstand ausreichend ist, ein schematisches Fließbild wie in Fig. 6 gezeigt mit aktuellen Zustandsanzeigen auf dem Touch-Screen 39 zur Anzeige gebracht. Gleichzeitig schaltet die Steuerung 28 die Pumpe 7' ein, schließt das Dosierventil 24 und öffnet das Rücklaufventil 35. In diesem Zustand zirkuliert also Flüssigkeit von dem Saugrohr 48 über die Entnahmeleitung 52 durch den Gasblasensensor 33 zu der Pumpe 7' und wird von dort mittels einer Zirkulations-Rückführleitung 34 durch das geöffnete Rücklaufventil 35 wieder zu dem Fassentnahmekopf 49 zurückgeführt.

In einem Schritt S6 kann der Benutzer die Fördermenge und den Ausgang auswählen. In einem Schritt S7 wird der Umfüllvorgang gestartet, wobei in einem Schritt S8 geprüft wird, ob der Behältersensor 38 anzeigt, daß tatsächlich ein Kleingebinde an der Zapfstation 50 anwesend ist. Solange der Gasblasensensor 33 in einem Schritt S9 anzeigt, daß noch Gasblasen in der Entnahmeleitung 52 vorliegen, bleibt das Rücklaufventil 35 geöffnet und das Dosierventil 24 geschlossen. Erst wenn der Gasblasensensor 33 in einem Schritt S9 anzeigt, daß nunmehr keine Gasblasen mehr vorliegen, beginnt der eigentliche Kleingebindefüllvorgang in einem Schritt S10. Dazu schaltet die Steuerung 28 die Pumpe 7' weiterhin in ihren Einzustand, indessen wird nunmehr das Rücklaufventil 35 geschlossen und das Dosierventil 24 geöffnet.

Während dieses Abfüllvorgangs überwacht die Steuerung 28 mittels der Mengenerzähleinrichtung (in Ex-Ausführung) der Pumpe 7' her ständig, ob die gewünschte Füllmenge bereits erreicht ist (Schritt S11). Sobald erfaßt wird, daß der vom Benutzer in Schritt S6 gewählte Füllstand (Fördermenge) erreicht ist (Schritt S12), schaltet die Steuerung die Pumpe aus, das Rücklaufventil wird geschlossen und das Dosierventil wird ebenfalls geschlossen. Der Ablauf geht dann zurück zu Schritt S2, wo der Benutzer entweder einen neuen Abfüllvorgang auswählen kann oder aber gemäß Schritt S3 eine Beendigung des Vorgangs anweisen kann.

Alternativ oder zusätzlich zu der Mengenzähleinrichtung der Pumpe (Kolbenhub multipliziert mit der Anzahl der Hübe) kann eine Waage 60 vorgesehen sein, auf die das Kleingebinde während der Umfüllung gestellt wird. Diese Waage 60 kann die Anwesenheit eines Kleingebindes erfassen und somit den Behältersensor 38 ersetzen. Da die Steuerung mit einer Datenbank verbunden ist, wie später erläutert wird, kann die über die Waage 60 erfaßte Masse der abgefüllten Chemikalie mittels der aus der Datenbank abgerufenen Dichte der Chemikalie in das abgefüllte Volumen umgerechnet werden. Da die Waage unmittelbar die Masse der abgefüllten Chemikalie erfasst, kann auf den Gasblasensensor ggf. verzichtet werden.

Fig. 5 zeigt die Anzeige des Hauptmenüs auf dem Touch-Screen 39, wie sie dem Benutzer nach Erteilung der Zugangsberechtigung in Schritt 1 in einem Schritt S2 dargestellt wird. In Textfeldern sind die verschiedenen Chemikalien bezeichnet. Für jede vorhandene Chemikalie sind die Füllstände in Prozent oder in Metern angegeben und weiterhin auch graphisch dargestellt. Weiterhin ist in Form eines Balkens graphisch dargestellt, wieviel Prozent der gewünschten Abfüllmenge bereits in das Kleingebinde gefüllt wurden. Aus dieser Information läßt sich bspw. die verbleibende Füllzeit auf einen Blick abschätzen.

Das Feld "Fördern" ermöglicht die Auswahl der entsprechenden Chemikalie, wie sie in dem Textfeld bezeichnet ist, in Schritt S2. Darüber hinaus können Optionsfelder für die Untermenüs "Fasswechsel" und "Handbetrieb" als aktive Schaltflächen vorhanden sein.

Bei Anwahl des Untermenüs "Handbetrieb" wird das Fliessbild der Umfüllstation mit den aktuellen Zuständen und Werten der Sensoren, Ventile, Pumpen und dgl. angezeigt. Die Felder der genannten Bauteile sind aktiv geschaltet, um bspw. einen Servicevorgang oder einen sonstigen Vorgang auszuführen, der nicht vollautomatisiert abläuft. Im Zuge eines Servicevorgangs können bspw. sämtliche Bauteile der Umfüllstation einzeln betätigt und geprüft werden. Es sein indessen angemerkt, daß auf Grund der erfindungsgemäßen Steuerung der größte Teil der Umfüllvorgänge vollautomatisiert und angesteuert allein über den Touch-Screen erfolgen kann.

Fig. 6 zeigt die Anzeige auf dem Touch-Screen 28, wie sie dem Benutzer in Schritt S5 dargestellt wird. In diesem Fall ist ein Startfeld 40, ein Chemikalienbezeichnungsfeld 41, Mengenwahltasten 42, eine Fördermengenangabe und darüber hinaus ein schematisches Fließbild 43 mit aktuellen Zustandsanzeigen vorgesehen. In den Fördermengenwahltasten können in Schritt S6 die zu dosierenden und abzufüllenden Fördermengen gewählt werden. Die aktuellen Zustandsanzeigen in dem schematischen Fließbild 43 geben den Zustand der verschiedenen Eingangs- und Ausgangssignale der Steuereinheit wieder, so daß der Benutzer vor und während des Abfüllvorgangs immer über den aktuellen Zustand der Abfüllung informiert ist.

Fig. 7 zeigt den Ablauf des Untermenüs "Fasswechsel". Dieses Untermenü kann durch Aktivieren des entsprechenden Optionsfelds im Hauptmenü gemäß Fig. 5 angewählt werden, wenn zuvor die entsprechende Berechtigungsstufe erkannt wurde.

Zuerst kann eine Chemikalie aus einer Datenbank ausgewählt werden. In der Datenbank können neben der Chemikalie selbst die physikalischen (bspw. Dichte), chemischen und sicherheitsrelevanten Merkmale der betreffenden Chemikalie abgelegt sein. Auf diesen Inhalt der Datenbank kann u. a. auch bei dem Ausdrucken der Etiketten zurückgegriffen werden.

Nach der Auswahl der Chemikalie kann der Benutzer eine von mehreren vorgegebenen Gebindegrössen (bspw. 101, 201, 601, 1001, 2001) auswählen. Nach der Auswahl der Gebindegrösse ist das Untermenü "Fasswechsel" beendet und der Ablauf kehrt zum Haptmenü gemäß Fig. 5 zurück.

Bezugszeichenliste

1

Umfüllstation

2

Abzughaube

3

Abzugkanal

4

Leuchte

5

Lecksensor

6

Gelenkfuß

7

Pumpen

8

KTC (Kubischer Transport-Container)

9

Kopf

10

Gasleitung

11

Medienleitung

12

Füllstandssensor

13

Verschlußsensor

14

selbstverschließende Kupplung

15

Sauglanze

16

selbstverschließende Kupplung

17

Spülung E-Raum

18

Druckanzeige

19

Druckanzeige

20

Elektroventil

21

manuelle Inbetriebnahme

22

selbstverschließende Kupplung

23

Hand-Absperrventil

24

Pneumatikventil

25

Kleingebinde

26

Gasentlüftung

27

manuelle Inbetriebnahme

28

Steuerung

29

Elektroventil

30

Druckanzeige

31

Druckanzeige

32

Elektroventil

33

Gasblasensensor

34

Zirkulationsleitung

35

Rücklaufventil

36

Rückschlagventil

37

Druckschalter

38

Behältersensor

39

Touch-Screen

40

Starttaste

41

Chemikalienwahl (Fasswahl)

42

Fordermengenwahl

43

Fließbild mit Zustandsanzeige

44

Etikettendrucker

45

Chipkarten-Lesegerät

46

Schnittstelle Datenbank

47

Großgebinde

48

Saugrohr

49

Entnahmekopf

50

Zapfstation

51

Volumenstromregler

52

Entnahmeleitung

53

Medienstation

54

Tür der Medienstation

55

Pumpenraum

56

selbstschließende Kupplung

57

Abluftmengen-Sensor

58

Konzentrations-Sensor

59

Feuchtesensor

60

Waage

Claims (10)

1. Station für die Umfüllung und Dosierung von flüssigen Laborchemikalien von Großgebinden in Kleingebinde, aufweisend:
wenigstens eine Entnahmestation (48, 49, 52) zur Entnahme einer flüssigen Chemikalie aus einem Großgebinde (47),
wenigstens eine Pumpe (7'),
und eine Zapfstation (50) zum dosierten Abfüllen der mittels der Pumpe (7') und der Entnahmestation (48, 49) aus dem Großgebinde (47) entnommenen flüssigen Laborchemikalie in Kleingebinde (25),
dadurch gekennzeichnet,
daß eine Einrichtung zur Eingabe der gewünschten Abfüllmenge
und eine programmierbare Steuerung (28) zur automatisierten Ansteuerung und Überwachung des Umfüll- und Dosiervorgangs durch entsprechende Ansteuerung der wenigstens einen Pumpe (7') und der Zapfstation (50) vorgesehen sind,
daß pro Entnahmestation ein Gasblasensensor (33) zur Erfassung von Gasblasen in einer Entnahmeleitung (52) zwischen dem Großgebinde und der Pumpe
und eine Zirkulationsrückleitung (34) vorgesehen sind,
daß die Steuerung (28) den Umfüllvorgang erst freigibt, wenn der Gasblasensensor (33) anzeigt, daß in der Entnahmeleitung (52) keine Gasblasen auftreten,
und daß eine Abzugeinrichtung (2, 3) mit einem integrierten Volumenstromregler (51) vorgesehen ist, der durch die Steuerung (28) während eines Abfüllvorgangs auf einen höheren Volumenstrom angesteuert wird.

2. Station nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die programmierbare Steuerung (28) die Abfüllmenge steuert.

3. Station nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils mehrere Entnahmestationen, Pumpen und Zapfstationen vorgesehen sind und mittels der programmierbaren Steuerung (28) eine der Entnahmestationen auswählbar ist.

4. Station nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Touch-Screen (39) als Eingabevorrichtung für die programmierbare Steuerung (28) vorgesehen ist.

5. Station nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Touch-Screen (39) ein schematisches Fließbild (43) der Umfüllstation (1) dargestellt ist.

6. Station nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung (28) vor jedem Abfüllvorgang eine Zirkulation der jeweiligen Laborchemikalie mittels der Entnahmeleitung (52), der Pumpe (7') und der Zirkulationsrückleitung (34) ausführt.

7. Station nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung (28) mit einem Chipkarten-Lesegerät (45) zur Erteilung einer Zugangsberechtigung verbunden ist.

8. Station nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Entsorgungsstation zum Entsorgen von flüssigen Laborabfallstoffen aus Kleingebinden in ein Großgebinde (8) aufweist.

9. Station nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Entsorgungsstation zum Entsorgen mittels dem Gaspendelverfahren ausgelegt ist.

10. Station nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Entsorgungsstation eine Hand-Absauglanze (15) zum Absaugen von Flüssigkeiten aus Kleingebinden aufweist.