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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Justieren
von volumetrischen Auslaufmeßgeräten mit einem mit einer Eichflüssigkeit gefüllten
Zylinder, einem darin verschiebbar eingeschliffenen Kolben, einem drehbaren Steuerelement,
welches so ausgebildet ist, daß der über ein Übertragungselement mit dem Steuerelement
verbundene Kolben beim Drehen des Steuerelementes im Zylinder verschoben wird.
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Die einfache Auslaufbürette, die zum Dosieren von Flüssigkeiten im
Laborbetrieb verwendet wird, wird bereits teilweise durch mechanische Dosiervorrichtungen
ersetzt, die genauere Ablesungen und/ oder bequemere Handhabung durch das Bedienungspersonal
erlauben. So sind z. B. aus der Patentschrift 9824 des Amtes für Erfindungs- und
Patentwesen in Ost-Berlin, der USA.-Patentschrift 2622765 und der deutschen Auslegeschrift
1 211 Büretten bekannt mit einem Vorratsgefäß, einer Mikrometerschraube mit vorn
angesetztem Stiftkolben zum dosierten Verdrängen der Flüssigkeit aus dem Vorratsgefäß
und einer mechanischen Anzeige des ausge stoßenen Flüssigkeitsvolumens, wobei die
Anzeige unmittelbar oder über ein Zahnrad mit der Leitspindel verbunden sein kann.
Diese bekannten Vorrichtungen könnten zwar auch zum Justieren von volumetrischen
Ausl aufmeßgeräten benutzt werden, sie haben aber den Nachteil, daß die Einstellung
der schrittweise abzugebenden gleichen Teilmengen von Hand erfolgen muß, was vor
allem bei mehreren Messungen zu anstrengend ist.
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Die Justierung von volumetrischen Labormeßgeräten erfolgte bisher
auch von Hand in der Weise, daß die sogenannten Arbeitsnormale (Pyknometer) von
Hand blasenfrei mit Quecksilber gefüllt und mit einer Glasplatte oder einem Kapillarstopfen
abge strichen wurden. Das damit festgelegte Volumen wurde in das zu messende Gerät
gefüllt, blasenfrei laufen gelassen, an einen vertikalen Anschlag gelegt, und dann
wurde der Meniskus durch Andrücken eines geschwärzten Fadens markiert. Bei Büretten,
bei denen z. B. für je 10 ml ein Meßpunkt bestimmt werden muß, wurde dieser Einfüllvorgang
entsprechend oft wiederholt. Bei kleinen Volumina bis etwa 2 ml wurde das Quecksilber
aus dem gefüllten Normal in die hohle Hand geschüttet, von da in die engen Meßgeräte
laufen gelassen, und der Meßpunkt wurde gezeichnet. Bei ganz kleinen Kapillaren
von 0,3 bis 0,7 mm Öffnung mußte das vorgesehene Quecksilbervolumen aus der hohlen
Hand angesaugt werden.
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Dieses herkömmliche Verfahren ist zwar genauer als eine Justierung
mit bekannten mechanischen Dosiervorrichtungen, hat aber zahlreiche schwerwiegende
Nachteile. Das Verfahren ist recht kostspielig, da die Arbeit des Justierens von
einer hochbezahlten Fachkraft, dem »Justierer« vorgenommen wird und ziemlich lange
Zeit in Anspruch nimmt.
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Die Genauigkeit des Verfahrens läßt aber noch zu wünschen übrig. Die
Gefahr des Verschüttens von Quecksilber ist groß und führt zu Materialverlusten.
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Überdies ist das Justieren größerer Meßgeräte sehr ermüdend, da z.
B. bei der Justierung einer 50 ml Bürette mindestens 677 g Quecksilber eingefüllt
werden müssen. Am schwerwiegendsten ist jedoch bei diesem Verfahren die Gefahr einer
gesundheitlichen Schädigung. Quecksilberdämpfe sind bekanntlich sehr giftig, da
schon bei einem relativ geringen Quecksilberpartialdruck schwere gesundheitliche
Schäden,
insbesondere nervöse Störungen auftreten können.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung
der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der einerseits die Eichflüssigkeit während
des ganzen Arbeitsvorganges in einem abgeschlossenen System verbleibt und andererseits
die schrittweise Abgabe der jeweiligen Eichmenge mehr oder weniger automatisch erfolgt.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Steuerelement
ein Hohlzylinder ist, dessen Mantel längs einer Schraubenlinie aufgeschnitten ist,
die durch kurze ebene Strecken mit der Steigung Null in einzelne Stücke unterteilt
ist, und daß das Übertragungselement aus einer auf der Schnittkante des Hohlzylinders
aufsitzenden und mit einem Läufer verbundenen Rolle besteht.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung hat den Vorteil, daß die Einstellung
des Meniskus der Eichüüssigkeit in der zu eichenden Kapillare auf die verschiedenen
Höhen sehr rasch und genau erfolgen kann und daß durch eine entsprechende Gestaltung
der Schnittkante des Hohlzylinders beliebige Justiervolumina eingestellt werden
können.
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Außerdem erlaubt die Vorrichtung eine rasche Justierung, denn der
Zeitaufwand ist etwa t/zo des der bisherigen Methode. Die Justierung ist ferner
genauer, und mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung können auch mehrere Meßgeräte
zugleich justiert werden.
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Die Erfindung ist in der Zeichnung an Hand eines Ausführungsbeispiels
näher erläutert: Das Steuerelement besteht aus einem aufgeschnittenen Hohlzylinderl,
der um seine Zylinderachse gedreht wird (Fig. 1). Der Mantel des Zylinders 1 ist
so aufgeschnitten, daß die Schnittkante einen Teil einer Spirale darstellt, die
durch kurze ebene Strecken mit der Steigung Null in einzelne Stücke unterteilt ist.
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Mittels einer als Übertragungselement 2 wirkenden Rolle ist auf die
Schnittkante ein Läufer 3 aufgesetzt.
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Wird das Steuerelement 1, z. B. mittels eines Hand rades oder eines
Motors, über Kegelradübertragung um die vertikale Zylinderachse gedreht, dann gleitet
die Schnittkante unter der Rolle 2 des Läufers 3 hinweg und hebt oder senkt dabei
die Rolle und damit den Läufer. Der letztere ist über eine Einstellschraube 4 mit
dem Kolben 5 ; des Zylinders 6 verbunden. Diese Ausführungsform ist besonders zum
Justieren von Büretten und anderen Meßgeräten geeignet, bei denen mehrere aufeinanderfolgende
Justiervolumina in das zu justierende Meßgerät 7 gedrückt werden müssen. Dieses
Steuerelement ist auch besonders für die weiter unten beschriebene vollautomatische
Ausführungsform geeignet.
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Jedem einzelnen Justiervolumen entspricht ein bestimmtes Teilstück
auf der-Schnittkante des Zylinders 1, wobei die einzelnen Teilstücke durch kurze
ebene Strecken voneinander getrennt sind. Durch eine entsprechende Gestaltung des
Hohlzylindermantels kann somit jedes beliebige Justiervolumen vorbestimmt werden,
wobei es gleichgültig ist, ob es sich, wie bei einer Vollpipette, um ein einmaliges
Justiervolumen, oder ob es sich, wie bei einer Meßpipette oder einer Bürette um
mehrere aufeinanderfolgende Justiervolumina handelt. Selbstverständlich wird bei
diesen Justiervolumen der jeweils erforderliche Zuschlag für die Benetzung der Gefäße
durch die EichfLüssigkeit berücksichtigt.
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Mit dem vorstehend beschriebenen Steuerelement
können
mehrere Labormeßgeräte auf einmal justiert werden. Dazu wird der Läufer 3 mit entsprechend
vielen Kolben 5 verbunden.
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Eine besondere Ausführungsform dieser Erfindung ermöglicht das gleichzeitige
automatische Justieren von mehreren Meßgeräten, insbesondere solchen mit mehreren
Meßpunkten, in einer Weise, bei der nicht nur die Justierungen automatisch erfolgen,
sondern auch erreicht wird, daß die jeweilige Füllhöhe der Meßgeräte immer in Augenhöhe
des Justierers zu liegen kommt. Bei dieser Ausführungsform (F i g. 2) dient zur
Betätigung der Steuervorrichtung sowie zur automatischen Einstellung der Meßgeräte
in Augenhöhe ein Elektromotor. Dieses Gerät besteht aus einem verkleideten Meßtisch
31, in den ein die oben beschriebene Justiervorrichtung tragender Schlitten 32 eingefahren
werden kann. Ein Getriebemotor33 bewegt zwei Zahnräder34 und 35, von denen das erste
(34) an einer senkrechten Zahnstange 36 läuft, und das zweite (35) über eine Kegelradübertragung
37 in derselben Weise, wie bei Fig. 1 für Handradbetrieb beschrieben, mit dem als
Steuerelement dienenden aufgeschnittenen Zylindermantel 1 verbunden ist. Wird der
Motor angestellt, dann wird über das Zahnrad 35 die Justiervorrichtung betätigt,
während gleichzeitig über das Zahnrad 34 der Motor und der Schlitten 32 mit allen
Aufbauten der Justiervorrichtung gehoben oder gesenkt wird. Dadurch wird erreicht,
daß der Schlitten stets um den gleichen Betrag gesenkt wird, um den der Spiegel
der Eichflüssigkeit ansteigt, so daß der jeweilige Meßpunkt an dem zu justierenden
Meßgerät immer in Augenhöhe des Justierers liegt.
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Die elektrische Steuerung dieses Gerätes erfolgt über einen Unterbrecherschalter
38 derart, daß der Stromkreis bei dem Justiervorgang, also bei Abwärtsfahrt des
Schlittens dann unterbrochen wird, wenn die Rolle2 auf der Steuerzylinderkante eine
Meßstrecke zurückgelegt und damit die Füllhöhe um ein Justiervolumen erhöht hat.
Nach Markieren des Meßpunktes wird durch Abwärtsschalter39 der Schlitten weiter
abgefahren und gleichzeitig der Steuerzylinder 1 um eine weitere Meßstrecke rotiert.
Dieser
Vorgang wird wiederholt, bis alle erforderlichen Meßpunkte markiert sind.
Durch Betätigung des Aufwärtsschalters 40 wird der Schlitten wieder aus dem Meßtisch
herausgefahren und durch die damit verbundene Rückbewegung des Steuerzylinders das
mit Quecksilber gefüllte Meßgerät entleert, wobei der Unterbrecherschalter 38 nicht
in Aktion tritt.