DE1598269A1

DE1598269A1 - Kuevette fuer Durchflussphotometer

Info

Publication number: DE1598269A1
Application number: DE19661598269
Authority: DE
Inventors: Jiri Dipl-Ing Dr Hrdina
Original assignee: Czech Academy of Sciences CAS
Current assignee: Czech Academy of Sciences CAS
Priority date: 1965-05-27
Filing date: 1966-05-23
Publication date: 1971-12-23
Also published as: SE335015B; US3524709A; GB1150548A; CH485215A; BE681692A; AT262652B

Description

PATENTANWALT

10. Juni 1969

Anw.-Akte: 75/14

PATENTANMELDUNG:

Aktenzeichen: P 15 98 269.1-52

Anmelder; Cesksslovenska akademie ved., Praha 1

Titel: Küvette für Durchflußphotometer

Die Erfindung betrifft eine Küvette für Durchflußphotometer, bei denen das Durchmischen des Küvetteninhaltes entweder durch tangentialen Einlauf, gegebenenfalls auch Ablauf, oder durch einen periodisch arbeitenden Mischkolben erreicht wird. Die Patentanmeldung bezieht sich sowohl auf Querküvetten, wo der Strom in der Küvette annähernd senkrecht zur Richtung des Strahlenbündels ist, als auch auf Längsküvetten, bei denen die Richtung des Durchflusses durch die Küvette annähernd in der Richtung des Strahlenbündels erfolgt.

Die Erfindung besteht darin, daß der tangential durchgeführte unmittelbare Zulauf der Flüssigkeit in den Extinktionsraum oder/und der Ablauf aus dem Extinktionsraum mit Kanälen durchgeführt wird, die aus einer den dichtenden Wänden, welche die Stirnseite des Extinktionsraumes der Küvette abschließen, aus-

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gespart sind oder mit gebohrten Kanälen, bzw. mit Röhrchen oder Schläuchen, welche in die die Stirnwände des Extinktionsraumes bildenden Dichtungen eingelegt sind. Hierbei kann der Durchschnitt der Kanälchen wenigstens an einer Stelle durch elastische Deformation, welche den Kanal ganz oder teilweise verengt, gedrosselt werden. Entsprechend einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung wird die elastische, die Stirnwand der Küvette dichtende Einlage über ein Durchsichtsplättchen, gegebenenfalls ein andrückbares Plättchen, regulierbar durch anziehbare Schrauben, gegen die Stirnseite des Küvettenkörpers gedrückt, in dem ein in den Extinktionsraum mündender Kanal ausgespart ist. Die Mündung der Kanäle in der Einlaufröhre, die in die Dichtung gelegt sind, kann durch einen Mandrin verengt oder gedrosselt werden.

Das Wesen der Erfindung ist in einem Ausführungsbeispiel vereinfacht und schematisch dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt der Küvette,

Fig. 2 eine Ansicht in Richtung der Strahlen auf den Hauptkörper der Küvette,

Fig. 3 ein vergrößertes Detail der Durchführung der Einlaufnut gemäß der Fig. 2,

Fig. 4 eine Alternative dieser Durchführung,

Fig. 5 und 6 sind ähnlich wie die Fig. 1 und 2, ein Längsschnitt und eine Ansicht in der Richtung der Strahlen auf die Küvette in einer alternativen Durchführung,

Fig. 7 und 8 zeigen eine alternative Durchführung des Einlaufes der Flüssigkeit in den Küvettenraum.

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Die Küvette in der Ausführung nach Fig. 1 bis 3 besteht aus dem Grundkörper 1, in welchem der Raum der Küvette durch die Bohrung 2 gebildet ist. Die Stirnwände des Raumes 2 der Küvette bestehen aus den Plättchen 3, 3" _t die über die elastischen Dichtungen

4, 4' zum Körper 1 durch die Andruckplättchen 5, 5' mit Hilfe der Anzugschrauben 6, 6¹ angedrückt werden. Die Andruckplättchen

5, 5¹ haben die zentrischen Öffnungen 7, 7¹, die gegebenenfalls so ausgebildet sein können, daß sie Blenden bilden oder sie können durch eine besondere nichteingezeichnete Blende an diese Plättchen angeschlossen werden, z.B. duröh Aufziehen auf die kreisförmige Absetzung 6, Die notwendige Zentrizität wird entweder durch die genau gebohrten öffnungen für die Schrauben 6, 6¹ oder durch nicht eingezeichnete Zentrierstifte sichergestellt. Die durchsichtigen Plättchen 3, 3' können aus normalen oder spezielle^ Glas, aus Quarz oder ähnlichem angefertigt sein, entsprechend dem geforderten Durchlässigkeitsgebiet. Der Hauptkörper 1 kann auch aus nichtrostendem Stahl sein, vorzugsweise jedoch aus einem durchsichtigen Material, wie Glas oder Plexiglas.

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Der Durchfluß der zu messenden Flüssigkeit durch den Küvettenraum unter gleichzeitigem Durchmischen des Inhaltes durch Wirbel, wird durch den Eintrittskanal 8 im unteren Teil des Körpers 1 der Küvette und den Austrittskanal 9 auf der Gegenseite im oberen Teil 1 der Küvette sichergestellt. Die abgebogenen Teile 10 bzw. 11 dieser Kanäle 8 und 9 münden nahe der öffnung der Küvette an den Stirnwänden des Grundkörpers 1 und sind mit der dichtenden Unterlagescheibe 4 bzw. 4' bedeckt. Die eigentliche Kommunikation zwischen den Kanälen 10 bzw. 11 und dem Küvettenraum wird durch Rillen gebildet, von denen die Eingangsrille in der Figur 3 dargestellt ist. Diese Rille 12 mündet ungefähr

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tangential in den eigentlichen Raum 2 der Küvette. Die Rille läßt sich leicht in der dargestellten Form ,so ausführen, daß die Flüssigkeit durch das verengte Profil in den eigentlichen Raum 2 der Küvette eintritt und dadurch nicht nur ein gründliches Abwaschen der inneren Fläche des Durchsichtfensterchens 7, sondern auch des Raumes in seiner Nähe ermöglicht. Die Größe der Eintrittsöffnung der Rille 12 in den Raum 2 der Küvette kann gegebenenfalls bis zu einem bestimmten Maß während des Betriebes der Küvette durch Anziehen der Anzugsschrauben 6 reguliert werden, wodurch mit Hilfe des über des Plättchen 5 und das Fensterchen 4 übertragenen Druckes die notwendige, in kleinen Grenzen regulierbare Deformation erreicht wird, wenn die Dichtungseinlage 4 aus einem genügend elastischem Material besteht und eine genügende Stärke hat. Dies kommt insbesondere in Erwägung bei der immer drohenden Verstopfung der engsten Stelle,. Durch Lockern des vorher stärkeren Andruckes kann bis zu einem gewissen Grad die Öffnung vergrößert und dadurch eine bessere Kommunikation bzw₀ Ausschwemmung der abgefangenen Verunreinigungen ermöglicht werden.

Wie ersichtlich, sind alle Teile der Küvette und insbesondere die kritischen Eintritts- und Austrittsrillen nach dem Abbau der Anzugsschrauben 6 und 6¹ leicht zugänglich. Hierdurch ist die Reinigung aller Flächen, die eventuell nach einer bestimmten Betriebsdauer eine Reinigung erfordern, wesentlich erleichtert.

Die nicht eingezeichnete Austrittsrille mündet in den Kanal 11 und kann ähnlich wie die Rille 12 ausgeführt sein. Ähnlich wie die Rille 12, muß diese Rille nicht unbedingt tangential in den Küvettenraum 2 münden. Auch bei radialen Eintritt, bzw.

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Austritt der entsprechenden Rillen kann bei sonst eingehaltenen Umständen ein gewisser Grad des Wirbeisn, bei Ansicht in der axialen, symmetrisch der angeordneten Richtung in der Art, wie sie in der Abbildung 3 durch punktierte Pfeile angezeigt ist, erreicht werden.

In der Fig. 1 sind zwei der möglichen Ausfuhrungen des Anschlusses der äußeren Leitungen an die Küvette dargestellt. Im unteren Teil der Fig. 1 ist schemitisch der Anschluß des Zuleitungsschlauches 13 an den Kanal 8 mit Hilfe der elastischen Dichtungsmanschette 14 dargestellt, die über den Metallring 15 durch den regulierbaren Druck der Stopfbüchsenschraube 16 zusammengedrückt wird. Im oberen Teil der Fig. 1 ist der Anschluß des Ableitungsschlauches 17 durch bloßes Aufziehen auf die Hohlnadel 18 dargestellt, die in den Körper 1 so eingepreßt ist, daß ihr Kanal an den im Körper 1 gebohrten Kanal 9 anschließt.

Die dargestellten Ausführungen gestatten eine Reihe von weiteren Varianten.

Die Rille 12 kenn bei der Ausführung gemäß der Fig. 1 und 2 statt am Hauptkörper 1 z.B. auch dn der Wand des Dichtungsringes 4, der an dem Körper 1 anlieft, ausgeführt sein. In einem solchen Fall ist es zweckmäßig, άφ der Ring 4 stärker ist, als er in der Fig. 1 dargestellt ist« Durch Regulierung des Andruckes der Andruckplatte 5 über das durchsichtige Plättchen 3 kann wiederum eine Veränderung im Dgrchtehnitt des Durehflussprofils der Rille erreicht werden, einerseits durch Veränderung der Austrittes©-» schwindigkfit der in den Klivettenraum 2 fließenden Flüssigkeit^ andererseits durch die Beseitigung eventueller Verunreinigungen, die vielleicht an dieser Stelle hängen geblieben sind.

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Man kann auch die Anordnung gemäß der Fig. 4 so wählen, daß die Rille 12¹ sich auf der äußeren Seite des Dichtungsringes 4 befindet, das ist an der Seite, wo die Dichtung 4 an dem durchsichtigen Plättchen 3 anliegt. Eine Vereinigung mit dem Kanal 10 wird durch die Bohrung 10', die durch den Dichtungsring 4 geht, ausgeführt. Wie ersichtlich, wird in diesem Fall erreicht, daß der Strom der eintretenden Flüssigkeit möglichst dicht die innere Wand des durchsichtigen Plättchen 3 umfließt. Beim zweiten Beispiel der Ausführung gemäß der Darstellung in den Figuren 5 und 6 ist der eigentliche Küvettenraum 19 durch die Höhlung der starkwandigen Glasrohre 20 gebildet. Die Stirnwände sind ähnlich wie im Falle der Figuren 1 und 2 aus durchsichtigen Plättchen 3, 3¹ gebildet, die an die Röhre 20 über die Dichtungsringe 21 und 21' mit Hilfe der Andruckplättchen 5, 5¹, die durch die Anzugsschrauben 6, 6' angezogen sind, angedrückt werden. Diese Schrauben sind in die Bügel 22 und 22* aus Plexiglas eingeschraubt, die insbesondere beim Ankitten an die Röhre 20 den Vorteil der Durchsichtigkeit auch in den Randteilen der Küvette bieten. Anstelle des Ankittens können diese Bücjel auch teilweise durchgeschnitten sein und am Ende der Röhre 20 durch die Kraft der Anzugschrauben 23 angezogen sein, wie dies auf der rechten Stelle der Fig. 5 dargestellt ist. Für die Vergrößerung der mechanischen Festigkeit des Ganzen können beide Bügel 22 und 22' z.B. durch die Röhre 24 verspreizt sein, an die sie axial durch einige Schrauben angezogen sind, von denen eine in der Fig. 5 durch das Bezugszeichen 25 angezeigt ist. Die Abstandsröhre 24 kann an ihrem Umfang teilweise durchgeschnitten sein, wie es aus der Fig. 6 zu ersehen ist, so daß auch bei undurchsichtigem Material die Möglichkeit einer direkten visuellen Beobachtung des Ganges der Küvette im Betrieb nicht

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behindert ist. Der Eintritt und der Austritt der gemessenen Flüssigkeit kann in einer ähnlichen Weise durch Rillen, wie bei der Anordnung gemäß der Fig. 1 bis 3 durchgeführt sein. Bei der Anordnung gemäß der Fig. 5 und 6 ist jedoch der Eintritt und der Austritt der Flüssigkeit in einer anderen Weise gezeichnet. In die Dichtungsmanschetten 21 und 21^f, die in diesen Fällen genügend dick sein müssen, sind die Eintritts- und Austrittsleitungen direkt eingeführt. In die Manschetten 21 und 21 ' können in der dargestellten Weise die Leitungen zum Beispiel aus "Teflon, Teflex" oder ähnl. direkt eingeführt sein, oder es können sich diese Leitungen an die Hohlnadeln 26, 27 anschließen. In beiden Fällen kann die Leitung oder eine Nadel im ganzen mit Hilfe eines teilweise durchgeschnittenen Bügels 28 im Körper mit der Befestigungsschraube 29 befestigt sein. Durch die Regulierschraube 30 kann die Kraft eingestellt werden, mit der der Bügel 28 die Leitung oder die Nadel 27 einschließt.

Die eigentliche Ausmündung der Eintrittsleitung 26 ist aus der Fig. 6 ersichtlicho Diese AusmUndung 31 kann zum Zweck der Erhöhuncf'der Eintrittsgeschwindigkeit in verkleinertem Querschnitt ausgeführt sein, wodurch eine erhöhte Wirbelwirkung

der Flüssigkeit, die z.B. tangential in das Profil des eigentlichen Küvettenraumes eintritt, erreicht wird.

Die Fig. 7 und 8 zeigen weitere alterhive Durchführungen des Eintritts der Flüssigkeit in den Küvettenraum durch Einmünden in den Dichtungsring 21. Gemäß der Darstellung in Fig. 7 ist die Nadel 26 an ihrem oberen Ende zugespitzt und eventuell verengt und mündet in die enge Öffnung 26^f der elastischen Dichtung 21, Durch Regulierung des Einschiebens der Nadel 26 kann in

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gewissen Grenzen die Größe der für die Geschwindigkeit entscheidenden Eintrittsöffnung, mit der die Flüssigkeit in den Küventtenraum 2 tritt, geändert werden.

Die Fig. 8 zeigt eine ähnliche Anordnung, wo die Nadel 26 mit dem Mandrin 31 versehen ist, der aus einem harten Draht in der angezeigten Form hergestellt ist. Mit Hilfe des Mandrins 31 kann im Falle einer Verstopfung die Nadel 26 gereinigt werden. Die Abdichtung des Mandrins 31 gegen die Nadel 26 kann in einfachster Weise durch einen dicht aufgezogenen elastischen Stopfen 32, der die Beweglichkeit des Mandrins 31 ohne Störung der Dichtheit ermöglicht, durchgeführt werden. Die Nadel 26 ist mit einer seitlichen Eintrittsöffnung 33 versehen, die mit dem kurzen Kanal 34 im Dichtungsring 21 und durch dessen Vermittlung mit den Kanälen 10 und 8 im Küvettenkörper 1 kommuniziert. Die Nadel 26 und eventuell auch der Stopfen 32 können im Körper 1 in ähnlicher Weise befestigt sein, wie es in der Fig. 5 durch ein Element, das dem Bügel 28 entspricht, dargestellt ist.

Wenn der Mandrin am Ende zugespitzt ist, kann er auch ein Regulierorgan für die Regulierung der Ausflußgeschwindigkeit bilden, wobei das verengte Austrittsende 35 der Nadel 26 gemeinsam mit dem zugespitzten Mandrin eine ähnliche Funktion hat, wie die Nadel in der Austrittsdüse von Peltonturbinen.

Nach Abnehmen des Stopfens 32 kann im Falle der Notwendigkeit an das untere Ende der Nadel 26 ein Schlauch aufgezogen werden, mit dessen Hilfe das Durchspülen nicht nur der Nadel 26, sondern auch des Küvetteninhaltes durch eine geeignete Lösung, z.B. durch Anschluß einer Injektionsspritze durchgeführt werden kann. Durch

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wechselndes Drücken und Saugen einer Druckspitze kann eventuell auch das Ablösen von Verunreinigungen, die in der Nadel 26 oder in den Zuleitungs- oder Ableitungskanälen steckengeblieben sind, erreicht werden. Für eine solche Durchreinigung ist es zweckmäßig, die Verbindung des zugehörigen Kanals mit der normal an ihn anschließenden Leitung zu unterbrechen. Durch geeignete Wahl der Durchspülflüssigkeit, besonders bei erhöhtem Druck und darum auch bei erhöhter Durchflußgeschwindigkeit, kann eine Beseitigung auch hartnäckig anhaftender Absetzungen erreicht werden, ohne daß die Küvette auseinandergenommen werden muß.

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Claims

PATENTANWALT mQ IC Juni 1969 Anw.-Akte: 75/14 Aktenzeichen; P 15 98 269.1-52 - 10 - PATENTANSPRÜCHE :

1. Küvette für Durchflußphotometer, in deren Extinktionsraum eine Flüssigkeit annähernd entweder in der Richtung der Strahlen oder senkrecht zu diesen, strömt, dadurch gekennzeichnet, daß die tangential ausgeführte unmittelbare Zuleitung der Flüssigkeit in den Extinktionsraum (2) oder/und die Ableitung aus dem Extinktionsraum

(2) mit Hilfe von Kanälen (12, 12') ausgeführt ist, die entweder einer der dichtenden Wände der abschließenden Stirnseiten des Extinktionsraumes (2) der Küvette ausgespart sind, oder mit Hilfe von ausgebohrten Kanälen (26, 27), bzw. Röhrchen oder Schläuchen, welche in die die Stirnenden des Extinktionsraumes (2) abdichtenden Dichtung (21) eingelegt sind.

2. Küvette nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt der Kanäle (12, 12', 26, 27) wenigstens an einer Stelle durch eine elastische Deformation der Kanalwände ganz oder teilweise beschränkend zu verengen ist.

3. Küuette nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die elastische Einlage (4) welche die Stirnseiten

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des Extinktxonsraumes (2) abdichtet, über das durchsichtige Plättchen (3) und gegebenenfalls über das Andrückplättchen (5) mit Hilfe der Anzugschrauben (6) gegen die Stirnseiten

(1) des Küvettenkörpers, in dem der in den Extinktionsraum

(2) mündende Kanal (12) ausgespart ist, regulierbar einzudrücken ist.

4. Küvette nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mündung (26*) der Kanäle in die Eintrittsröhre (26), die in die Dichtung (21) eingelegt ist, verengt und durch einen einschiebbaren Mandrin (31) drosselbar ist.

ATENTANWALT

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