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Die Erfindung betrifft eine Bürette zum genauen Abgeben von Flüssigkeit aus einem Messrohr. Die Flüssigkeit wird von einem druckbeaufschlagten Behälter in das Messrohr gefördert und über einen Hahn aus dem Messrohr abgegeben, wobei die benötigte Flüssigkeitsmenge an der Graduation am Messrohr abgelesen wird.
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Büretten sind allgemein bekannte Messgeräte im Labor. Die Bürette nach Dr. Schilling wird seit Jahrzehnten als schnell befüllbare und mit ihrem grob und fein einstellbaren Ventil als eine Variante eingesetzt. Diese automatisch befüllbaren Büretten haben ein vertikal angeordnetes und über eine Haltevorrichtung mit der Flasche verbundenes Messrohr mit einem Einströmröhrchen zum Befüllen und Abhebern. Diese Füll- und Abhebereinrichtung am oberen Ende des Messrohres angeordnet, stellt den Meniskus der Flüssigkeit auf den Nullwert der Graduation ein. Die Flüssigkeit gelangt dabei von der flexiblen Flasche über eine Steigleitung zum Einströmröhrchen. Am unteren Ende des Messrohres ist ein Ventilhahn, bei der Bürette nach Dr. Schilling ein Schlauch-Quetschventil, angeordnet. Über eine schräg von der Flasche abstehende Auslaufspitze gelangt die Flüssigkeit in ein Auffanggefäß.
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Ein weiterer Aufbau einer Bürette ist in der ISO 385 beschrieben. Diese bekannte Bürette ist einschließlich der Steigleitung und der Flasche aus Glas gefertigt. Der notwendige Förderdruck wird extern erzeugt und in die Flasche geleitet.
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Bei diesen Büretten wird die geringe Standfestigkeit als nachteilig angesehen. Zwar kann die Flasche einen separaten Standfuß aufweisen, jedoch sind die Büretten mit ihrem langen Messrohr generell nicht sehr standsicher. Da das Messrohr samt dem abstehenden Einströmröhrchen oder der Steigleitung überwiegend aus Glas gefertigt ist bzw. Büretten mit engerer Volumentoleranz statt Messrohre aus Kunststoff im Durchmesser kalibrierte Rohre aus Glas aufweisen, ist die Bruch- und Verletzungsgefahr im Labor allgegenwärtig.
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Die Aufgabe der Erfindung ist es, Büretten der eingangs genannten Art bruchsicherer und für den Anwender in der Handhabung weniger gefährlich bereitzustellen, die insbesondere eine hohe Volumengenauigkeit aufweisen und noch kostengünstig herstellbar sind.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Bürette mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Bürette sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Die erfindungsgemäße Bürette zum genauen Abgeben von Flüssigkeit hat ein vertikal stehendes, vorzugsweise kalibriertes Messrohr aus Glas mit einer Graduation, einen am unteren Messrohrende zum Ausgeben der zuvor eingesaugten Flüssigkeit angeordneten Ventilhahn mit Auslaufspitze, einen Behälter mit einem zum Nachfüllen der bevorrateten Flüssigkeit lösbaren, dichten Verschluss, eine Füll- und Abhebereinrichtung innerhalb und am oberen Messrohrende zum Einfüllen und Abhebern von Flüssigkeit, so dass der Meniskus automatisch auf dem Nullpunkt der Graduierung zum Stehen kommt, eine Leitungsverbindung zwischen der Füll-/Abhebereinrichtung und der im Behälter bevorrateten Flüssigkeit über den Verschluss, wobei um das obere Ende des vertikal gehaltenen Messrohres ein Stoßfänger angeordnet ist. Dieser absorbiert die seitlich auftreffende, mechanische Energie, wenn die Bürette umfällt. Dazu weist der Stoßfänger eine Struktur und/oder ein Material auf, die die Energie abbauend aufnimmt, so dass der Stoß ohne Bruch des Messrohr oder der angeformten Glasteile vonstatten geht.
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Vorzugsweise steht die Struktur und/oder das Material des Stoßfängers räumlich über die Glasteile ausreichend weit vor und kann sich die Energie abbauend verformen. Kostengünstig herstellbar ist, wenn der Stoßfänger mit der Füll-/Abhebereinrichtung und/oder dem Splitterschutz der Haltervorrichtung einteilig ist. Des Weiteren kann der Stoßfänger die Steigleitung aufnehmen. Dazu verläuft die Steigleitung innerhalb der Umfangsfläche des Stoßfängers. Dabei kann der Stoßfänger so vorteilhaft ausgebildet sein, dass er die Steigleitung hält und sie führt.
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In einer weiteren Ausführungsform ist die Außenseite des Messrohres zumindest partiell mit einem Splitterschutz versehen und wird so bruchsicherer. Die Splitter des gläsernen Messrohres werden überwiegend durch den Splitterschutz gehalten und spritzen nicht umher, wenn die Bürette umfällt. Auch das Entsorgen der Splitter wird einfacher und das Verletzungsrisiko ist für den Anwender geringer.
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Das Messrohr ist vorzugsweise als Splitterschutz transparent beschichtet. Dadurch ist es möglich, an weitgehend allen aus Glas gefertigten Anformungen den Splitterschutz vorzusehen, sogar an nach außen abstehende Schlaucholiven, wie das Einströmröhrchen, und über der Graduation. Auch die parallel zu dem Messrohr stehende aus Glas gefertigte Steigleitung kann so mit einem Schutzüberzug als Beschichtung versehen werden. Des Weiteren wurde festgestellt, dass ungeschützte Messrohre leichter brechen als mit Splitterschutz in Form der Beschichtung. Die mehr oder weniger dünne und noch ausreichend transparente Beschichtung absorbiert die Energie nur geringfügig. Vielmehr wirkt die das Messrohr umgebende Schicht mit seiner Vorspannung, die zusätzliche Festigkeit erzeugt.
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Für gerade Messrohre ist ein Splitterschutz vorzugsweise mit einer selbstklebenden transparenten Folie von Vorteil. Als in der Herstellung günstigere Variante wird die Folie überlappend an der kompletten Außenseite des Messrohres angefügt. Alternativ wird nur der zylindrische Bereich des Messrohres einschließlich der Graduation mit der Folie beklebt. Zudem kann die Folie unterschiedliche Eigenschaften ihrer Oberfläche aufweisen. Beispielsweise kann sie hydrophob ausgeführt sein, so dass das Messrohr leichter zu reinigen ist.
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Als Alternative, insbesondere für gerade Messrohre kann der Splitterschutz Teil der Haltervorrichtung für das Messrohr und aus Kunststoff hergestellt sein. Die Haltevorrichtung umschließt dazu das Messrohr weitgehend, im Querschnitt mehr als 180° und lässt insbesondere nur die Graduation frei. Durch den auf der Graduation gegenüberliegenden Seite angeordneten Splitterschutz wird zusätzlich ein besserer Kontrast zum Ablesen erzielt.
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Bei einer Bürette, deren Materialien noch funktionaler ausgewählt sind, ist die Füll- und Abhebereinrichtung vom Messrohr getrennt, vorzugsweise aus bruchsicherem Kunststoff gefertigt. Möglichst nur das die Volumengenauigkeit bestimmende und bruchgefährdete Messrohr besteht dabei aus Glas. Die Füll- und Abhebereinrichtung kann getrennt vom Messrohr sein. Dazu ist das Einströmröhrchen getrennt vom Messrohr aus bruchsicherem Kunststoff gefertigt und es kann innerhalb des Messrohres zentrisch und manuell verschieblich angeordnet sein. Vorzugsweise ist die Füll- und Abhebereinrichtung mit dem Einströmröhrchen im Messrohr eingesteckt und geführt. Alternativ kann die Führung auch an der Außenseite des Messrohres erfolgen. Jedenfalls wird das Einströmröhrchen alleine oder mit der Füll- und Abhebereinrichtung mit manuell überwindbarem Widerstand in axialer Position zum Messrohr gehalten. Mit dieser Anordnung kann die Position der Füll- und Abhebereinrichtung zur Graduation justiert werden. Damit lässt sich nicht nur nachträglich eine Korrektur vornehmen, sondern auch der Herstellprozess vereinfachen.
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Eine kostengünstige Ausführungsvariante besteht, wenn das Einströmröhrchen und die Steigleitung einteilig sind. Hierbei kann die Mündung des Einströmröhrchens an die Steigleitung direkt angeformt werden.
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Das Ausgeben verschiedener Flüssigkeiten unterschiedlicher Viskosität lässt sich genau abmessend bei einer Bürette erreichen, in dem deren Auslaufgeschwindigkeit einstellbar ist. Dies wird durch eine Bürette mit an dem Ventilhahn lösbar angeordneter Auslaufspitze erreicht. So ist es möglich, Auslaufspitzen mit unterschiedlichen, die Auslaufgeschwindigkeit variierbare Öffnungsquerschnitte zu verwenden. Je nach Flüssigkeit kann so die Volumengenauigkeit spezifisch justiert werden. Die Bürette wird dadurch universeller einsetzbar.
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Eine herstellgünstige Ausführungsform der Bürette und insbesondere bei einem mit Splitterschutz versehenen Messrohr ist es vorteilhaft, wenn der Ventilhahn lösbar am Messrohr angeordnet ist. Der Ventilhahn kann somit unabhängig vom Messrohr aus Glas aus anderen geeigneten Materialien, wie zum Beispiel PTFE oder PP hergestellt werden. Durch die getrennte Fertigung kann das Messrohr ungestört konditioniert und der Ventilhahn dann nachträglich montiert werden. Vorzugsweise wird die fluidische und mechanische Verbindung mit einer Steckkupplung geschaffen.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen in beispielhaften Ausführungen näher erläutert. Im Einzelnen zeigen die Figuren:
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1 eine Bürette in einer Ausführungsform des Splitterschutzes mit Beschichtung
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2 eine Bürette in Seitenansicht und Teilschnitten in einer weiteren Ausführungsform des Splitterschutzes als Folie
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3 ein Messrohr der Bürette mit dem Stoßfänger und der Füll- und Abhebereinrichtung im Detail
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4 eine Abwandlung nach 3 mit einem kombinierten Stoßfänger mit Füll- und Abhebereinrichtung im Halbschnitt.
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1 zeigt eine Bürette, bei der das Messrohr 1 über eine Haltevorrichtung 2 von dem Hals der Flasche 3 vertikal gehalten wird. Die Flasche 3 besteht aus einem flexiblen Kunststoff, nimmt die Flüssigkeit auf und ist durch einen Verschluss 4 als Schraubdeckel dicht verschlossen. Der Flaschenboden wird außen von einem Standfuß 5 aufgenommen, der die Standfläche der Bürette erhöht. Eine Steigleitung 6 ragt abgedichtet durch den Deckel 4 in die Flüssigkeit bis nahe an den Boden der Flasche 3 hinein. Die Steigleitung 6 verläuft anderenends parallel zum Messrohr 1 nach oben und ragt nach einem Bogen in das obere Ende des Messrohres 1 hinein. Im weiteren Verlauf der Steigleitung 6 ist sie mit dem Einströmröhrchen 8 verbunden, welches zentral im Messrohr 1 angeordnet ist. Das Messrohr 1 ist an seinem oberen Ende offen oder zumindest mit einer Öffnung versehen. Die Anordnung am oberen Ende des Messrohres wird nachfolgend als Füll- und Abhebereinrichtung 7 bezeichnet. Das Messrohr 1 hat an seiner dem Laborant zugeneigten Fläche eine Graduation 9 entsprechend DIN ISO 384 mit dem nahe am oberen Messrohrende plazierten Nullpunkt 9'. Dabei sind vorzugsweise weitere Teilstriche mit Beschriftung am Messrohr 1 abwärts angeordnet. Das untere Ende des Messrohres 1 kann wie in 1 dargestellt abgewinkelt sein, damit die Flüssigkeit in ein nicht dargestelltes Auffanggefäß ausgegeben werden kann. Dazu ist ein Ventilhahn 10, vorzugsweise über eine Steckverbindung 11 an das Messrohr 1 angeschlossen. Der Ventilhahn 10 kann manuell geöffnet und geschlossen werden, um die Flüssigkeit im Messrohr 1 im Strahl oder in Tröpfchen über eine Auslaufspitze 12 auszugeben.
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Bei einer weiteren bekannten Bürette ist das Messrohr 1 und die Füll- und Abhebereinrichtung 7 einstückig aus Glas gefertigt. Bei einer weiteren Bürettenvariante beinhaltet diese Einheit auch die Steigleitung 6, die aus Glas an das Einströmröhrchen 8 angeformt ist.
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Erfindungsgemäß ist das Messrohr 1 zumindest partiell an seiner Außenseite mit einem Splitterschutz 13 versehen. Durch das möglichst allseitige Umschließen des Messrohres 1 wird deren Festigkeit erhöht und zusätzlich der Stoß beim Umfallen der Bürette absorbiert. Dazu ist der Schutz aus temperaturstabilen Kunststoff oder einem Elastomer hergestellt, der vorzugsweise eine Dampfsterilisation bei 130°C oder zumindest die Temperatur eines Reinigungsbades von 70°C unbeschadet übersteht und eine ausreichende Chemikalienbeständigkeit hat. Jedenfalls sollte das verwendete Material zähelastisch sein, so dass der Splitterschutz 13 eine abschirmende Wirkung hat. Auch werden die Bruchstücke durch den Schutz verdeckt oder zusammen gehalten, so dass Schnittverletzungen vermieden werden.
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Das Messrohr 1 und je nach Bürettenvariante alle weiteren, vorzugsweise angeformten Glasteile an der Außenseite können mit einer transparenten Beschichtung als Splitterschutz 13 versehen werden. Die Beschichtung 13 kann auch nur einen Teilbereich der Glasbauteile überdecken, die bruchgefährdet sind oder beispielsweise den Außenkegel der Steckkupplung 11 frei lassen. Als Beschichtungsmaterial (mit den entsprechenden Beschichtungsverfahren) können thermoplastische oder duroplastische, jedenfalls transparente Kunststoffe, wie beispielsweise PVC, PUR, PA oder EVA zur Anwendung kommen. Jedoch wird vorzugsweise nachvernetztendes Polyethylen-Copolymere bevorzugt verwendet. In Pulverform wird der Kunststoff auf die erwärmten Glasteile elektrostatisch aufgesprüht oder mit vergleichbaren Tauch- und Überzugstechniken aufgebracht. Die Glasteile werden nachträglich erhitzt, so dass das Pulver niederschmilzt und sich eine ebenförmige Schicht bildet. Die Beschichtung 13 sollte eine Stärke von ungefähr 200 μm bis 700 μm, vorzugsweise ca. 500 μm, mit ausreichender Festigkeit und noch guter Transparenz aufweisen.
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In einer weiteren kostenoptimierten Ausführungsform ist der o. g. Splitterschutz 13 als eine das Messrohr 1 umklebte Kunststofffolie vorgesehen. Die transparente Folie 13 hat eine Stärke von 10 μm bis 100 μm, kann selbstklebend und aus PET, PVC oder vergleichbaren, inerten und schmutzabweisenden Kunststoffen, auch laminiert mit PE hergestellt sein. Die Folie 13 wird, wie in 2 dargestellt, vorzugsweise nur am zylindrischen Teil des Messrohres 1 angefügt. Beim Umwickeln des Messrohres 1 sollte die Folie 13 unter Zugspannung gehalten werden. Dadurch lassen sich Lufteinschlüsse vermeiden und die Bruchfestigkeit des Messrohres 1 wird durch die Vorspannung erhöht.
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In der Gestaltung freieren Ausführungsform ist der Splitterschutz 13 Teil der Haltevorrichtung 2 des Messrohres 1 und in den Figuren nicht gezeigt. Die auf der gegenüber der Graduation 9 liegende Rückseite des Messrohres 1 wird dabei von einer Anformung an der Haltevorrichtung 2 umschlossen. Der Splitterschutz 13 umgreift dabei den Querschnitt des Messrohres 1 um mehr als 180° und lässt zumindest die Graduation 9 weitgehend frei. Dabei hält der Schutz 13 das Messrohr 1 möglichst gleichförmig unter leichter Druckspannung. In der Höhe reicht der Splitterschutz 13 bis zum oberen Ende des Messrohres 1, vorzugsweise überragt er es. Somit ist die komplette Graduation 9 rückseitig vor Spiegelungen abgeschirmt. Entsprechend der Einfärbung des Splitterschutzes 13 wird ein hoher Kontrast zur Graduation 9 erzielt. Die vorstehend genannten Materialien kommen zum Einsatz, wobei zusätzlich eine stoßabsorbierende Schicht am Splitterschutz 13 angebracht sein kann.
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2 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform der Füll- und Abhebereinrichtung 7. Das Einströmröhrchen 8 ist getrennt vom Messrohr 1 gefertigt und nachträglich montiert. Vorzugsweise ist das Einströmröhrchen 8 aus dem zuvor genannten, bruchsicheren für den Splitterschutz 13 vorgesehenen Kunststoff gefertigt. Dieses separate Einströmröhrchen 8 ist innerhalb des Messrohres 1 zentrisch und manuell verschieblich angeordnet. Insbesondere ist es mit der Steigleitung 6 einteilig, wobei die Mündung 8' des Einströmröhrchens 8 an die Steigleitung 6 angeformt ist.
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Die Bürette in 2 weist eine vom Ventilhahn 10 lösbare Auslaufspitze 12 auf. Diese Verbindung kann als Kegelverbindung ausgeführt sein. Ebenso ist eine Ausführung mit einer Klemmverschraubung möglich. Gleiche Verbindungsarten kommen bei einer vom Messrohr 1 lösbaren Anordnung des Ventilhahns 10 zum Einsatz. Jedoch wird eine Steckverbindung 11 vorgezogen. Vorzugsweise und nicht in den Figuren dargestellt werden die beiden Teile reibschlüssig über eine radial verpresste Dichtung und/oder kraftschlüssig gehalten. Zusätzlich oder als Sicherung alleine kann der Ventilhahn 10 von der Halteeinrichtung 2 fixiert werden.
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3 zeigt ein Messrohr 1 für eine weitere oder mit den vorstehenden Ausführungen kombinierbare Bürette die ein Schutz vor Glasbruch in abgewandelter Form ermöglicht. Dazu weist das Messrohr 1 an seinem oberen Ende einen Stoßfänger 14 auf. Dieser wird in dem bevorzugten Ausführungsbeispiel um das Messrohr 1 angeordnet und an dessen Umfang durch eine Rastverbindung reibschlüssig gehalten. Dazu ist der Stoßfänger 14 vorzugsweise einteilig und hat einen C-förmigen das Messrohr 1 aufnehmenden Grundkörper 14'. Der Stoßfänger 14 ist aus dem vorstehend benannten zähelastischen Kunststoff gefertigt und lässt sich auf das Messrohr 1 aufschnappen. Vom Grundkörper 14' stehen mehrere Arme 14'' radial und möglichst nicht rechtwinklig zur Längsachse des Messrohres 1 ab. In 3 ragen die Arme 14'' nach unten zur Flasche 3 hin. Dadurch ist es möglich, dass sie sich beim Umfallen der Bürette, also bei einem seitlichen Stoß, leichter nahe ihrer verschlankten Anbindung am Grundkörper 14' verbiegen können.
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In einer nicht gezeigten Ausführung stehen die Arme 14'' als vertikal angeordnete Stege radial und spiralförmig vom Grundkörper 14' ab und geben so ihre Deformation bei einem seitlichen Stoß über diese Biegeform vor. Auch sind Stoßdämpfer 14 aus ganz oder teilweise geschäumtem Material denkbar. Jedenfalls nimmt der Stoßfänger 14 durch seine Struktur und/oder sein Material die seitlich auftreffende Energie abbauend auf, so dass der Stoß auf das Messrohr 1 oder die angeformten Glasteile ohne Bruch vonstatten geht.
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Die 4 zeigt eine besonders bevorzugte Ausführungsform des Stoßfängers 14 mit der Füll- und Abhebereinrichtung 7. Das obere Ende des Messrohres 1 ist im Gegensatz zur Darstellung in 3 nicht feuerpoliert gebördelt, sondern endet möglichst unverformt. Über dem Messrohrende ist der Grundkörper 14' des Stoßfängers 14 angeordnet und erstreckt sich außen am Messrohr 1 entlang. Der Grundkörper 14' ist auch im Gegensatz zur in 3 gezeigten Ausführung geschlossen zylinderförmig und wird über das Messrohrende geschoben montiert. Der Grundkörper 14' ist reibschlüssig mit der Außenfläche des Messrohres 1 verbunden und behält so seine Position. Am Grundkörper 14' ist eine Hülse 14''' zur Führung des Einströmröhrchens 8 einstückig angeformt. Die Hülse 14''' ragt vorzugsweise weit in das Messrohr 1 hinein und hält zumindest die Mündung 8' des Einströmröhrchens 8 im Zentrum des Messrohres 1. Die Hülse 14''', wie auch der Grundkörper 14', kann eine Struktur aufweisen, die das manuelle Verschieben des Einströmröhrchens 8 bzw. des Grundkörpers 14' auf dem Messrohr 1 erleichtert. Diese in 4 nicht dargestellte Struktur kann von einem nicht kreisrunder Querschnitt oder mehrere nach innen ragende geringfügig erhabene Stege gebildet sein.
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Wie in den 3 und 4 gezeigt, verläuft die Steigleitung 6 zwischen den Armen 14'' und innerhalb der Umfangsfläche des Stoßfängers 14 durch. In einer weiteren nicht dargestellten Ausführungsform führt der Stoßfänger 14 die Steigleitung 6, primär und vorzugsweise in Längsrichtung des Messrohres 1. Dadurch verläuft die Steigleitung 6 parallel und nahe zum Messrohr 1.
