DE1119545B - Durchflusszellen-Kolorimeter - Google Patents

Description

DEUTSCHES

PATENTAMT

T15227 IXa/42h

ANMELDETAG: 4. JUNI 1958

BEKANNTMACHUNG DER ANMELDUNG UND AUSGABE DER AUSLEGESCHRIFT: 14. DEZEMBER 1961

Die Erfindung betrifft Durchflußzellen-Kolorimeter, bei denen die Durchflußzelle auswechselbar im Kolorimetergehäuse angeordnet ist, während die verschiedenen Bestandteile der Beh'chtungsvorrichtung, z. B. die Lichtquelle, die Filter und das Photoelement ortsfest im Gehäuse angebracht sind, so daß der Lichtweg dieser Belichtungsvorrichtung festgelegt ist.

Es ist bekannt, in diesem Lichtweg genormte Probiergläser mit unterschiedlichen Flüssigkeitsproben stets an dieselbe Stelle einzubringen und z. B. durch Federn zu haltern. Bei genormten Zellen, deren Durchmesser und Wanddicke nur unwesentliche Unterschiede aufweisen und die auf Grund ihrer einfachen Ausführung leicht zu handhaben sind, besteht keine Schwierigkeit, diese in einem Halter in Rillen beweglieh zu befestigen, um die Zelle im Hinblick auf den Strahlengang einjustieren zu können.

Wenn jedoch kompliziertere Durchflußzellen mit einem daran angeschmolzenen Röhrensystem ausgewechselt werden sollen, kann es vorkommen, daß infolge der bei der Herstellung solcher Zellen unvermeidlichen Abweichungen die eigentliche Zelle nicht an die richtige Stelle des Lichtweges gelangt. Bei Röhrensystemen, deren Einzelteile vom Glasbläser zusammengesetzt werden müssen, besteht diese Gefahr insbesondere.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Durchflußzelle mit einem umfangreichen Röhrensystem derart auszubilden und anzuordnen, daß sie in einfacher Weise an die richtige Stelle des Lichtweges im Kolorimeter gebracht werden kann, ohne daß der kontinuierliche Durchtritt der Flüssigkeit durch die Zelle gestört wird.

Ein Durchflußzellen-Kolorimeter mit einer Lichtquelle und einer Einrichtung zum Fokussieren des Lichtes in einem Brennpunkt, wobei eine Einrichtung zum Justieren des lichtdurchlässigen Teils der Durchflußzelle vorgesehen ist, ist gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß die Zelle zum Justieren ein erstes Kugelgelenk enthält, dessen Kugelteil an dem Auslaß der Durchflußzelle vorgesehen ist, daß eine Leitung durch dieses Kugelgelenk verläuft, durch welches die Flüssigkeit aus der Durchflußzelle hindurchtreten kann, und daß ein zweites Kugelgelenk beweglich und senkrecht zu dem ersten Kugelgelenk so angeordnet ist, daß die Durchflußzelle senkrecht zu dem Strahlengang einjustierbar ist. In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung ist mindestens ein am Kolorimeter befestigter Halter als Pfanne eines Kugelgelenks ausgebildet.

Besondere Vorteile der Einrichtung nach der Erfindung sind darin zu sehen, daß durch die Verwen-Durchflußzellen-Kolorimeter

Anmelder:

Technicon International Ltd., Chauncey, N. Y. (V. St. A.)

Vertreter: Dr.-Ing. W. Reichel, Patentanwalt, Frankfurt/M. 1, Parkstr. 13

Beanspruchte Priorität: V. St. v. Amerika vom 5. Juni 1957 (Nr. 663 681)

Jack Isreeli, Tuckahoe, N. Y. (V. St. A.), ist als Erfinder genannt worden

dung von in der chemischen Apparatetechnik allgemein bekannten Kugelgelenken ein Lecken der Flüssigkeit in das Kolorimeter verhindert wird, was beträchtliche Betriebsstörungen zur Folge hätte. Ferner wird eine vorteilhafte Einjustierung kompliziert ausgebildeter Zellen während des Durchtritts der Flüssigkeit ermöglicht.

An Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels soll die Erfindung näher erläutert werden:

Fig. 1 zeigt eine Draufsicht auf ein Durchflußzellen-Kolorimeter,

Fig. 2 zeigt einen Schnitt entlang der Linie 2-2 in Fig. 1,

Fig. 3 zeigt einen vergrößerten Schnitt entlang der Linie 3-3 in Fig. 1,

Fig. 4 zeigt einen Schnitt entlang der Linie 4-4 in Fig. 3,

Fig. 5 zeigt eine Ansicht der Durchflußzelle in Richtung des Pfeils 5 in Fig. 3,

Fig. 6 zeigt eine Einzelansicht in Richtung des Pfeils 7 in Fig. 3.

Das dargestellte Kolorimeter besitzt einen Rahmen 12 aus Metall, auf dem die verschiedenen Bestandteile des Kolorimeters montiert sind. Das Licht von der Lichtquelle 34 ist auf einen Brennpunkt 68 in einem Durchflußzellenhalter 70 fokussiert, der zwischen der Lichtquelle und einer photoelektrischen Anordnung 110 angebracht ist.

Um die Durchflußzelle 78 in dem Zellenhalter 70 zu montieren, wird der am Auslaßende der Durchfluß-

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zelle ausgebildete Kugelteil 172 (Fig. 3) in die am Kolorimeter befestigte Pfanne 180 eingesetzt, so daß sich ein Kugelgelenk ergibt. Um die Zelle senkrecht zu haltern, befindet sich an der Innenwand des Zellen·; halters ein Stützglied 188 (Fig. 2). An der gegenüberliegenden Wand des Zellenhalters ist eine Blattfeder 190 angebracht, die gegenüber dem Stützglied 188 in das Innere des Zellenhalters 170 hineinragt. Wenn die Durchflußzelle so in den Zellenhalter eingesetzt ist, daß der Kugelteil 172 in der Pfanne 180 ruht, liegt die Feder 190 an dem Zwischenarm 150 oberhalb des Untersuchungsteiles 152 an und drückt ihn gegen das Stützteil 188 und hält die Durchflußzelle auf diese Weise in der in Fig. 2 gezeigten ursprünglichen Stellung.

Um die Durchflußzelle herausnehmbar in ihrer aufrechten Stellung festzuhalten, ist ein Befestigungsteil 192 vorgesehen. Dieses ist mit Hilfe eines mit einer Öffnung versehenen Blockes 194 montiert, der an der Außenseite des Zellenhalters 70 mit den Schrauben 196 befestigt ist.

Eine Schraube 198 geht durch den Block 194 hindurch. Ihr Kopf 200 befindet sich auf der einen Seite des Blockes; sie hat einen Bund 202 auf der anderen Seite des Blockes, so daß sie sich zwar in dem Block drehen, sich aber nicht in Längsrichtung des Blockes verschieben kann.

Die Klammer 192 besitzt zwei mit einem Zwischenraum versehene Ansätze 204, in die die Schraube 198 geschraubt ist. Ein Hebel 206 ist an seinem einen Ende drehbar zwischen den beiden Ansätzen 204 gelagert, beispielsweise durch einen zwischen den Ansätzen sitzenden und in ihnen befestigten Zapfen 208. Das freie Ende des Hebels 206 ist durch eine Gelenköffnung 210 in einer an der Außenwand des Zellenhalters 70 angebrachten Klammer 212 gesteckt. Über den Hebel 206 ist zwischen der Klammer 212 und dem vergrößerten Hebelkopf 216 eine Druckfeder 214 gestreift. Die Klammer 192 und der Hebel 206 bilden ein Federkniegelenk, dessen Gelenk von dem Drehzapfen 208 und dessen beiden Achsen von der Schraube 198 und der Öffnung 210 in der Klammer 212 gebildet werden. An ihrem freien Ende besitzt die Klammer 192 ein herabhängendes Teil 218 mit einer Vertiefung 220, welche ein Lager für den kugelförmigen Ansatz 186 bildet.

Die Klammer 192 kann also aus einer zurückgezogenen Stellung, in der sie nach links um die Schraube 198 gedreht ist und in der das Gelenk 208 rechts von der Wirkungslinie zwischen der Schraube 198 und der Öffnung 210 liegt, in ihre in Fig. 4 dargestellte Stellung bewegt werden, wo die Klammer auf dem kugelförmigen Ansatz 186 der Durchflußzelle aufliegt und durch das Federgelenk lösbar in dieser Stellung gehalten wird. Die Klammer kann leicht von der Durchflußzelle abgenommen werden, indem man sie in ihre unwirksame Stellung zurückzieht, wobei sich dann das Kniegelenk von seiner Wirkungslinie nach rechts bewegt (s. Fig. 4).

Wenn der Zellenhalter 70 hinsichtlich der Lichteintrittsöffnung 67 ausgerichtet ist, ist es nicht nötig, seine Stellung neu einzuregeln, nachdem man die Durchflußzelle entfernt oder ausgewechselt hat. Es kann aber nach dem Auswechseln der Zelle notwendig sein, die Stellung der Durchflußzelle innerhalb des Zellenhalters genau einzustellen, damit es sicher ist, daß der Brennpunkt 68 innerhalb der rechteckigen Kammer 152 liegt, wie es die Fig. 2 zeigt. Zu diesem Zweck ist die Möglichkeit vorgesehen, die Durchflußzelle längs des Lichtweges eines von der Austrittsöffnung 67 herkommenden Lichtbündels zu verschieben. Das erreicht man durch eine Drehung der Schraube 198 mit einem Schraubenzieher; denn die Klammer läuft wie ein Schlitten auf der Schraube 198, mit der sie durch ein Gewinde verbunden ist, und die sich nicht in Längsrichtung gegen den Block 194 verschieben kann. Die Einstellung der Durchflußzelle 78

ίο in eine Ebene mit dem Lichtweg wird durch die kugelförmige Lagerung des Ausflußarmes 138 an seinem kugelförmigen unteren Ende 172 erleichtert, welche eine Drehung des kugelförmigen Endes in dem Halteteil 180 ermöglicht. Diese Einstellung der Zelle kann sehr leicht im Blickfeld eines Beobachters vorgenommen werden, da man von oben in die Zelle hineinsehen kann.

Die in dem Ausführungsbeispiel dargestellte Zelle, deren Ausführungsform am besten in Fig. 3 zu erkennen ist, zeigt die besonders vorteilhafte Anwendbarkeit der Erfindung auf verhältnismäßig kompliziert ausgebildete Zellen. Diese Zelle ist für die Analyse einer Strömung aus aufeinanderfolgenden Flüssigkeitsproben geeignet, die durch Gasblasen voneinander getrennt sind. Die zu analysierende Flüssigkeit wird über den Einlaßstutzen 140 der Zelle zugeführt. Die Ausbildung der Zelle ermöglicht, daß die in der Flüssigkeitsströmung enthaltenen Luftblasen nach oben entweichen können, so daß der Teil 152 der Zelle stets mit Flüssigkeit gefüllt ist, die keine Luftblasen enthält. Andererseits gestatten wegen der z. B. aus Fig. 5 ersichtlichen Ausbildung des von dem Lichtbündel durchsetzten Teils der Zelle verhältnismäßig kleine Mengen von Flüssigkeitsproben eine zuverlässige Analyse.

Um den Zellenhalter 70 quer zum Strahlengang zu verschieben, ist auf beiden Seiten des Zellenhalters je ein Block 120 vorgesehen, der jeweils mit Kopfstiften 122 an dem Zellenhalter befestigt ist (vgl.

Fig. 3 und 6). Jeder Block 120 besitzt einen Schlitz 124. Durch den Schlitz 124 geht eine Schraube 126, die in den Grundrahmen 12 eingeschraubt ist. Ein Zwischenstück 128 liegt zwischen dem Kopf der Schraube und dem Block 120, und die Schraube geht durch das Zwischenstück hindurch.

Um den Zellenhalter 70 in Richtung der Pfeile 130 (Fig. 2) zu verschieben, werden die Schrauben 126 ein Stück herausgeschraubt, damit sie die Bewegung des Zellenhalters in die gewünschte Stellung freigeben.

Der Zellenhalter läuft bei seiner Bewegung in einer Führung. Zu diesem Zweck besitzt der Zellenhalter zwei hintereinander liegende Stifte 132, die in einer Führungsrille 134 in den Grundrahmen 12 hineinragen. Die Breite der Führungsrille 134 ist etwa so groß wie der Durchmesser der Stifte 132.

Claims (3)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Durchflußzellen-Kolorimeter mit einer Lichtquelle und einer Einrichtung zum Fokussieren des Lichtes in einem Brennpunkt, bei dem eine Einrichtung zum Justieren des lichtdurchlässigen Teiles der Durchflußzelle vorgesehen ist, dadurch ge kennzeichnet, daß die Zelle zum Justieren ein erstes Kugelgelenk enthält, dessen Kugelteil an <·' dem Auslaß der Durchflußzelle vorgesehen ist, daß eine Leitung durch dieses Kugelgelenk verläuft, durch welche die Flüssigkeit aus der Durch-

flußzelle hindurchtreten kann, und daß ein zweites Kugelgelenk beweglich und senkrecht über dem ersten Kugelgelenk so angeordnet ist, daß die Durchflußzelle senkrecht zu dem Strahlengang einjustierbar ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein am Kolorimeter befestigter Halter als Pfanne eines Kugelgelenkes ausgebildet ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß an sich bekannte Einrichtungen zur Bewegung des Halters und der Durchflußzelle in Richtung des Strahlenganges vorgesehen sind.

In Betracht gezogene Druckschriften:

Deutsche Patentschrift Nr. 812 967; USA.-Patentschrift Nr. 2 232169;

Pohl, Einführung in die Optik, Springer Verlag, 1948, S. 7, Abb. 10;

J. Scient. Instr., 28 (1951), S. 308 bis 311;

Leitz- Druckschrift »Infrarotspektrograph«, Liste Opt. Physik, Meß-Nr. 3767, 1/55/DX₅ S. 13.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen