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Gasanalytischer Apparat zur Vornahme mehrerer Analysen verschiedener Art.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung an mit Druk odfi' Unterdruck betriebenen gasanalytischen Apparaten, bei denen während de Betriebes ein Arbeitsvorgang, wie beispielsweise die Umlegung eines Hahnes, das Öffnen oder Schliessen
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müssen solche Arbeitsvorgänge bei Gasanalyseapparaten vorgenommen werden, mit denen zwei oder mehrere Analysen verschiedener Art in der Weise ausgeführt werden, dass die Analysen. abwechselnd verschiedener Natur sind.
Ein derartiger Apparat soll nach der Erfindung in der Weise ausgeführt werden, dass das das Umschaltventil bewegende Gestänge o. dgl. mittels eines Kolbens, einer Biegehaut o. dgl bewegt wird, deren Zylinder mit dem Druckraum der Flüssigkeitspumpe durch eine Abzweigleitung verbunden ist. Hierbei empfiehlt sich die Anordnung eines Gesperres für das Gestänge, das auf verschiedene Weise gesteuert werden kann.
In der Zeichnung sind drei Ausführungsbeispiele der Erfindung in Fig. 1, 2 und 3 schematisch dargestellt. Fig. i und 2 beziehen sich auf einen Apparat, dessen treibende Pumpenvorrichtung mit zwei Gasuntersuchungsapparaten verbunden ist, Fig. 3 auf eine Vorrichtung mit nur einem einzigen Gasuntersuchungsapparat.
In Fig. i und 2 bezeichnet P die von einem Druckmittel getriebene und Quecksilber enthaltende Pumpe, die beispielsweise nach D. R. P. Nr. 226542 ausgeführt werden kann und mit zwei Gefässen a und b versehen ist, die durch eine Öffnung c miteinander in Verbindung stehen. In dem inneren Gefäss b ist das Steigrohr d angeordnet, das im Gefäss e ausmündet. Von diesem Gefäss führt ein Rückfallrohr./'zum Rohre g zurück. Mit dem Rohre g sind die Gasanalyseapparate in bekannter Weise verbunden. In der Zeichnung sind j und M2 die beiden ersten Messgefässe dieser Gasanalyseapparate.
Das Gefäss b steht durch die Leitung h durch Vermittlung des Druckvermindeíungs- ventils i in Verbindung mit dem die Pumpe P betätigenden Druckmittel, das aus irgendeiner nicht mitdargestellten Quelle entnommen wird.
Die Wirkung der Pumpe beruht, wie bekannt, auf der zunehmenden Drucksteigerung im Gefäss b, wobei das Quecksilber in diesem Gefäss höher und höher in das Steigrohr d gedrückt wird. Gleichzeitig steigt das Quecksilber in allen an die Leitung g angeschlossenen Gefässen und Rohren und wirkt dann auf die Gasánalyseapparate.
Schliesslich erreicht das Quecksilber im Steigrohr d dessen obere Mündung, und, sobald ein kleiner Teil der Quecksilbermenge daraus abgeflossen ist, wird die ganze Menge der jetzt kleiner und kleiner und somit leichter und leichter werdenden Flüssigkeitssäule aus dem Rohre d ausgepresst. Diese Quecksilbermenge fliesst durch das Rückfallrohr f in das Rohr g zurück. Alsbald findet eine Druckminderung statt, denn jetzt werden die freien Räume der Gefässe a und b durch das Rohr d in Verbindung mit der Aussenluft gesetzt und die Pumpe P wird wieder mit Quecksilber gefüllt. Schliesslich ist die Quecksilber-
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das Gefäss b einfliessen kann, und nun beginnt wieder die Pumpenwirkung, denn es wild die freie Verbindung mit der Aussenluft aufgehoben.
In dieser Weise ergibt sich, wie ersichtlich, ein Fallen und Steigen der Flüssigkeitssäule und auch eine entsprechende Änderung des im System herrschenden Druckes. Eine dieser Änderungen wird gemäss der Erfindung zur Umstellung des Hahnes 7, verwertet.
Gemäss Fig. i wird sowohl die Drucksteigerung als auch die Veränderung in der Stellung der Quecksilberoberfläche im Gefäss b ausgenutzt, um den Hahn k umzusteuern.
In dem Gefäss b ist eine Kontaktschiene I angeordnet, deren unteres Ende in das Quecksilber taucht, wenn dessen Oberfläche am höchsten steht. Diese Kontaktschiene steht durch die Leitung m mit einer Elektromagnetwicklung n in Verbindung, die andrerseits mit einer Stromquelle o und der Quecksilbermasse im Gefäss a in leitender Verbindung steht. Der Elektromagnetanker p ist mit einer Nase q versehen, die mit einer Gessennase. v an einer hin und her beweglichen Stange s zusammenwirkt. Diese Stange ist mit einem Schaltzahn t versehen, der auf das Schaltrad u wirkt. Dieses ist an einer Welle v angebracht, die auch den Hahn k trägt.
Die Stange s ist ferner mit einem Kolben w verbunden, der in einem Zylinder x beweglich ist, und dieser Zylinder steht mittels eines Rohres y mit der Leitung h in Verbindung. z bezeichnet eine Feder, die die Stange s nach links zu verschieben sucht.
Die Wirkungsweise ist die folgende : Wenn der Druck in den Leitungen At und y
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I'der wird dabei gespannt, und die Teile nehmen die in der Zeichnung veranschaulichte Stellung ein. Sobald das Gefäss b in Verbindung mit der Aussenluft gesetzt ist, herrscht in der Leitung y und somit auch im Zylinder x Atmosphärendruck, während eine Bewegung der Stange s nach links zunächst durch die Nase q verhindert ist. Alsdann kommt aber die Quecksilberfläche in fl in leitende Verbindung mit dem Kontaktstücke so dass der elektrische Stromkreis geschlossen wird.
Dann wird der Anker p angezogen, so dass die Stange s freigegeben und von der Feder s nach links geschoben wird, wobei das Schaltrad u und somit auch der Hahn verstellt wird. Nun ist die Umstellung erfolgt und die Pumpe wirkt jetzt auf den anderen der beiden Gasanalyseapparate ein. In dieser Weise werden somit abwechselnd der eine und der andere Apparat beeinflusst.
In derselben Weise können drei oder noch mehrere Apparate'ein-und ausgeschaltet werden.
Fig. 2 stellt eine Ausführungsform der Umstellungsvotrichtung dar, die ohne Verwendung von elektrischem Strom arbeitet. Der Kolben w wirkt auf einen Doppelhebel 2, der um die Welle v schwingt und mit einem Sperrhaken 3 versehen ist, der mit dem Schaltrad M. zusammenarbeitet. Eine Feder 4 sucht diesen Arm 2 in der dargestellten Lage festzuhalten.
Die Leitung y ist mit einer Abzweigung 5 versehen, die zu einem Zylinder 6 führt, dessen Kolben 7 mit einem Gleitstück 8 verbunden ist. 9 bezeichnet einen Sperrarm, der um eine Welle 10 drehbar ist und von einer Feder 11 in der gezeichneten Lage gehalten wird. Das eine Ende des Armes 9 trägt eine mit dem Gleitstück 8 zusammenwirkende Schubrolle 12, das andere Ende ist mit einem Sperrhaken 13 versehen, der in der Bahn eines Vorsprunges 14 am Arm 2 liegt.
Die Wirkung ist die folgende : Wenn der Druck in den Leitungen h, y und 5 zu steigen anfängt, kommt zuerst-die Auslösungsvorrichtung zur Wirkung. Der Kolben 7 bewegt sich nach aufwärts und das Gleitstück 8 schiebt beim Vorübergehen an der Rolle 12 diese zu. ück, so dass der Sperrarm 9 bewegt und der Arm 2 freigegeben wird. Die Feder 4 dreht dann diesen Arm, wobei das Rad u und somit auch der Hahn k (Fig. i) verstellt wird.
Bald darauf ist der Druck so weit gestiegen, dass der Kolben w gehoben wird. Dadurch wird die Feder 4 gespannt, bis schliesslich der Arm 2 vom'Sperrarm 9 gefasst und festgehalten wird. In diesem Augenblick ist der Höchstdruck erreicht und es erfolgt dann die Auslösung der Pumpe, so dass der Überdruck in den Leitungen y und 6 verschwindet. Der Kolben 7 sinkt dann in seine untere Endlage nieder, in der das Gleitstück 8 die Schubrolle 12 nicht berührt und das Spiel kann von neuem beginnen.
Man kann selbstverständlich bei dieser Ausführungsform die Teile derart einregeln, dass die Auslösung bei jedem beliebigen Druck erfolgt, auch bei Erreichung des Höchstdruckes. Wünscht man beispielsweise nicht jede zweite Analyse in dem einen, jede zweite in dem anderen Apparate zu vollführen, sondern soll eine bestimmte Zeit in dem einen und dann in dem anderen Apparat analysiert werden, so kann die Auslösung des Armes 9 mittels eines Uhrwerkes erfolgen,
Fig. 3 stellt eine Ausführungsform dar, die insofern einfacher ist, als nur ein einziges Messgefäss vorhanden ist, das abwechselnd mit der einen und mit der anderen Gasleitung verbunden wird ;
a bezeichnet das Pumpengefäss, zu welchem kontinuierlich durch das Rohr 15 Wasser zufliesst. 16 ist ein im Gefäss a ausmündender Heber, durch den das Gefäss a bei Erreichung des Höchstdruckes entleert wird. 17 ist ein Rohr, das zu einem besonderen Druckgefäss 18 führt. Vom Flüssigkeitsraum dieses Gefässes steigen die Rohre 19 und 21, die beide in gewöhnlicher Weise zum Absorbtionsbehälter führen, 19 durch Ver-
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Im Messgefäss M'mündet durch Vermittlung eines Flüssigkeitsverschlusses 211 das Rohr 22, das in das Gehäuse eines Dreiweghahnes 23 mündet. Die beiden anderen Wege dieses Hahnes stehen durch die Rohre-24 und 26 mit den Gasleitungen p1 und p2 in Verbindung. Das Küken des Hahnes 23 sitzt auf einer Welie 26, die ein Schaltrad 27 trägt und dieses wirkt mit einer Schaltstange 28. zusammen, die am Kolben 29 angeordnet ist. Der Zylinder 30, in dem dieser Kolben sich bewegt, steht durch eine Leitung 31 mit den Gefässen a und 18 in Verbindung.
Die Wirkungsweise der Pumpenvorrichtung unterscheidet sich nicht wesentlich von der in Fig. i dargestellten. Der Heber 16 wirkt ebenso wie das Rückfaltrohr./'in Fig. i. Bei Erreichung des bestimmten Druckes werden das Rad 27 und die Welle 26 fortgeschaltet, so dass das Rohr 22 ? abwechselnd mit p1 und p2 in Verbindung gesetzt wird.
Es ist ersichtlich ; dass diese Vorrichtung sehr einfach ist. Indessen ist zu bemerken, dass mit der Anordnung von nur einem einzigen Messgefäss der Übelstand verknüpft ist, dass bei jeder Gasprobe ein Gasrest von der vorhergehenden Analyse sich mit der neuen Gasprobe mischt.
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Man kann selbstverständlich die aus Fig. 3 ersichtliche Vorrichtung mit einer Pumpenvorrichtung nach Fig. i kombinieren.
Bei den meisten Gasanalyseapparaten wird das Diagramm durch ein Uhrwerk aufgenommen. Man kann aber auch gemäss dieser Erfindung das Diagramm mittels des Überoder Unterdruckes aufnehmen.
Anstatt den Überdruck oder Unterdruck unmittelbar für die Betätigung der Umstellungsvorrichtung oder anderer Vorrichtungen auszunutzen, kann man selbstverständlich mittelbar diesen Druck ausnutzen, beispielsweise dadurch, dass die Schwankungen in der Lage der Flüssigkeitsoberflächen die mechanische Umstellung bewirken. Dabei kann ein Schwimmer in einem mit der Leitung g (Fig. I) verbundenen Gefäss verwendet werden, der mechanisch mit der Welle v gekuppelt ist.
PATENT-ANSPRÜCHE : 1. Gasanalytischer Apparat zur Vornahme mehrerer Analysen verschiedener Art in bestimmter Reihenfolge, dadurch gekennzeichnet, dass das das Umschaltventil (k) bewegende Gestänge o. dgl. mittels Kolben (w bzw. dz Biegehaut o. dgl, bewegt wird, deren Zylinder
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leitung (h) verbunden ist.