DE1648834A1 - Atemtestvorrichtung - Google Patents

Description

kann;zur späteren Analyse des Röhreninhalts enthält die Vorrichtung eine erhitzte Kammer, die die Röhre aufnimmt und eine Einrichtung zum Pumpen von erhitzter Luft dahindurch _f um den Alkohol einer Analysiervorrichtung jeglicher gewünschten Art zuzuführen.

Beschreibung:

Diese Erfindung betrifft eine Atemtestvorrichtung und Verfahren zum Entnehmen von Atemproben, worin während des Sammelns eines bekannten Atemvolumens der Alkohol darin in einem Behälter gesammelt und aufbewahrt wird, wobei dieser Behälter abnehmbar ist und dann in die Behandlungsvorrichtung aufgenommen wird, welche angeordnet ist, um den Alkohol in eine Analysiervorrichtung auszutreiben.

Bisher ist unter anderen Systemen ein "Drunkometer" bekanntgeworden, worin eine in einem Ballon gesammelte Atemprobe durch einen Wirkstoff geblasen wird, welcher sich entfärbt, wenn der Wirkstoff eine bestimmte Alkoholmenge auffängt. Der den Wirkstoff verlassende Atem wird entweder durch ein ll/aeserverdrängungsverfahren oder durch eine Kohlendiixyd-Adsorptions-Vorrichtung

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gesammelt und die gesammelte Atemmenge tuird, bevor der Wirkstoff infolge des Alkohols seine Farbe verändert hat, gemessen. Dies wird entweder durch direkte messung des Volumens der Ufasserverdrängung oder durch UJiegen des Kohlendioxyd-Adsorbenten vor und nach dem Test durchgeführt. Eine andere bisher bekannte Vorrichtung, das "Intoximeter" verwendet auch einen Ballon und die in Frage kommende Person bläst in diesen Ballon, von welchem ein Teil des Atems durch eine transportable Testvorrichtung fließt, welche früher oder später abhängig von dem Alkoholgehalt des Ateme ihre Farbe ändern wird. Zum Prüfen im Laboratorium wird die Atemprobe in dem Ballon durch ein IBagneaiumperchlorat—Rohr geführt zur Absorption der Feuchtigkeit und des Alkohols und auch durch ein Ascarite-Rohr zur Adsorption des Kohlendioxyds. Die Kohlendioxyd-Rlenge wird durch Wiegen des Ascarite—Rohres sowohl vor als auch nach dem Test bestimmt. Die gesammelte Alkoholmenge wird durch Laboratoriumsanalyse bestimmt, die gewöhnlich als "nasse" Analyse bezeichnet wird und das Destillieren des Wassers und Alkohols umfaßt. Dann kann durch Vergleich des Gewichtes von Alkohol und des gleichzeitig gesammelten Kohlendioxyds die %-Zahl des Alkohols in dem Atem bestimmt werden, da bekannt ist, daß ausgeatmete Luft 5,5-Volum-3G Kohlendioxyd enthält.

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In einer anderen bisher bekannten Vorrichtung, dem "Alcometer" urird eine Probe eines bekannten Atemvo— lumens gesammelt und durch Jodpentoxyd geführt, um den Alkohol darin zu oxydieren und einen anteiligen Betrag von freiem 3od abzulassen, welches durch eins Stärkelösung in einer Testampulle geblasen wird und eine durch ein Colorimeter gemessene Farbe erzeugt.

Eine andere Vorrichtung ist als "Breathalyzer" bekannt und eine zeitige Version davon wird in dem am 25. 2. 1958 erteilten US-Patent 2 824 789 des Anmelders beschrieben. In dieser Vorrichtung wird ein bekanntes Volumen ausgeatmeter Luft, die gesammelt wurde, indem die in Frage kommende Person in ein Rohr ausgeatmet hat, durch eine KaliumdichromatlöBung in einer Glasampulle geblasen. Eine durch den Alkohol in der Probe verursachte Veränderung der Farbintensität der Lösung wird verwendet, um durch photometrischen Vergleich mit einem Vergleichsmaß einen direkten maßstab in %-Blutalkohol zu erhalten.

Zur Verhütung von Verkehrsunfällen ist es nicht nur erwünscht die Messung des Alkoholeinflusses bei in Unfälle verwickelten Fahrern durchzuführen, sondern es ist auch erwünscht, in dsr Lage zu sein, Fahrer von Fahrzeugen im

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üblichen Verkehrsstrom zu überprüfen. Es ist festgestellt uiordeni daß Fahrer im allgemeinen solchen Verfahren nicht abgeneigt sind, solange ihre Fahrt nicht wesentlich verzögert wird. Um eine gute und vollständige Überprüfung mährend normaler Verkehrsuerhältnisse zu erhalten, ist es wesentlich, daß die verwendete Vorrichtung sowohl leicht und einfach im Gebrauch als auch gut zu transportieren ist. Darüber hinaus gibt es eigentlich keine Zeit für die Analyse der Atemproben an Ort und Stelle. Ferner ist es bei Unfällen erwünscht, eine Probe für die in Frage kommende Person selbst, Proben zur Analyse durch die gesetzausübenden Organe und eine andere Probe oder Proben zur Analyse durch ein unabhängiges objektives Laboratorium zu schaffen.

Es sind Versuche unternommen worden, Atemproben in Kunststoffbeuteln aufzubewahren, jedoch der damit ^verbundene Raumbedarf, Defekte in den Beuteln und allgemeine Schwierigkeiten haben gezeigt, daß ein solcher Versuch viel zu wünschen übrig läßt.

Schließlich ist es erwünscht, in der Lage zu sein, nicht nur eine quantitative Analyse der Proben, sondern auch eine qualitative Analyse durchzuführen. Verschiedene bisher

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bekannte Vorrichtungen, die hauptsächlich auf quantitative Analyse ausgerichtet sind, zeigen einen hohen Alkoholgehalt an, uisnn der Effekt nicht durch Äthylalkohol verursacht wurde, welcher getrunken morden ist, sondern eher durch eine andere Substanz, wie beispielsweise Paraldehyd, Methylalkohol oder Äther. Normalerweise ist es möglich, durch Vernehmen der in Frage kommenden Person, alle Möglichkeiten aJ3er dem von Getränken stammenden Methylalkohol auszuschalten. Jedoch das Eintreffen jüngster Gerichtsbeschlüsse erschwert oder verhindert das Vernehmen von Personen, so daß, obwohl Proben entnommen werden können, es obligatorisch werden könnte spezielle qualitative Analysen in unabhängigen Laboratorien durchführen zu lassen, um entweder die an Ort und StellB durchgeführten Tests oder die Laboratoriumsuntersuchungen der Polizeidienststelle zu bestätigen. Dies könnte die Verwendung einer solch hochentwickelten Vorrichtung nötig machen, wie beispielsweise eines Gaschromatographen und die bisher bekannten Atemtestvorrichtung sind zur Verwendung mit dieser Vorrichtung nicht gut geeignet.

Kurz beschrieben ist in einer typischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ein Röhre, die granuliertes Kalziumklorid enthält, in einem Durchgang zwischen einem

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mundstück und einer graduierten Spritze angebracht, iuo sich eine Öffnung zum Auslassen des anfänglich ausgehauchten Atems zur Atmosphäre oder in eine Sammelvorrichtung befindet, liienn die in Frage kommende Person ausatmet, wird die Öffnung in dem Vorgang zur rechten Zeit geschlossen, worauf die verbleibende, ausgeatmete Luft ein« Sammelröhre zur Adsorption des Alkoholes durch das Kalziumklorid durchläuft und die Atemluft minus dem Alkohol bis zu einem bestimmten Betrag in der Spritze gesammelt wird, worauf die Öffnung wieder geöffnet und das Ausatmen vollendet wird. Die Röhre kann für wenigstens 6 Ufochen aufbewahrt werden· Zur Behandlung der Rohre wird sie in eine Aufnahmevorrichtung gemäß dieser Erfindung eingesetzt, worauf sie unter Durchpumpen von Luft durch die Röhre auf eine geeignete Temperatur erhitzt wird, um das Entfernen des Alkohols von der Röhre zu erreichen. Der Alkohol wird durch die erhitzte Luft bub der Röhre gepumpt und in eine geeignete Analysiervorrichtung gebracht, welche beispielsweise die Ampulle des ^MBreathalyzar"-Analysierinstruments sein kann oder die Verbindung mit einem Gaschromatographen. Die Temperatur wird auf das gewünschte (!laß gehoben und Luft durch die Röhre gepumpt, um den Alkohol in die Analysiervorrichtung zu bringen. Nach einem Zeitraum, der bekanntermaßen

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ausreicht, allen Alkohol von der Röhre bei der verwendeten Temperatur und dem Luftstrom zu entfernen, wird die Pumpe angehalten, und ein Ventil geöffnet, um jeglichen Luftdruck von der Auslaßleitung zu entfernen.

Die Wirkungsweise der Erfindung uiird aus den begleitenden Zeichnungen sowie der folgenden Beschreibung und den Ansprüchen verstanden werden.

Figur 1 ist ein Vertikalschnitt durch eine Proben—Sammel- und Aufbeujahrungs-Röhre einer typischen Ausführungsform der Erfindung;

Figur 2 ist eine teilweise geschnittene Perspektivansicht einer typischen Ausführungsform, die die Proben-Sammel-Röhre von Fig. 1 enthält;

Figur 3 ist eine vergrößerte Schnittansicht eines Teiles von Fig..2;

Figur 4 ist eine unvollständige vergrößerte Ansicht einer Behandlungsvorrichtung der typischen Ausführungsform, die die Röhre von Fig. 1 verwendet;

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Figur 5 ist eine schematische Darstellung des kombinierten elektrischen und Luftstromes der Behandlungsvorrichtung;

Figur 6 ist eine Schnittansicht längs der Linie 6-6 in Fig. 4, gesehen in Richtung der Pfeile*

UJie aus den Zeichnungen im einzelnen hervorgeht, ist eine kleine Glasröhre 11 von vorzugsweise 6,35 mm (1/4 inch) Durchmesser und einer Länge von 60,33 mm (2 3/8 inches) mit einer Säule von granuliertem Kalziumklorid 12 versehen, das darin zu/ischen oberen und unteren Dichtungen in Form von Glaswolle 13 und 14 aufgenommen wird. Die Glaswolle am oberen Ende wird durch ein feines rostfreies Stahlgeflecht 16, das gehärtet und in das obere Ende der Röhre eingepaßt ist, in ihrer Stellung gehalten. Am unteren Ende wird die Glaswolle 14 durch feines rostfreies Stahlgeflecht gehalten, das gehärtet und in das untere Ende eingepaßt ist. Die Höhe der Kalziumklorid-Säule beträgt ungefähr 25,4 mm (1 inch) und das Geflecht und die Glaswolle sind in einem Abstand zueinander eingepaßt, der ausreicht, um jegliche Kannelierung des Kalziumklorids infolge von Luftdurchgang durch die Röhre von dem einen Ende zum anderen zu vermeiden und doch einen Luftstrom zu erlauben,

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um eine Person in die Lage zu versetzen, durch die Röhre zu blasen. Vorzugsweise uiird die Röhre an wenigstens einem Ende abgerundet wie bei 18 und das andere Ende wird leicht abgerundet wie bei 19. Obwohl der Innendurchmesser der Röhre an dem einen Ende ungefähr derselbe sein sollte wie der Durchmesser über den Gesamtkörper der Röhre, um das Einsetzen des Pulvers und der Abdichtung zu erleichtern, kann die untere Öffnung 21 etwas kleiner sein, um das Zurückhalten der Dichtung an dem einen Ende zu unterstützen. Der Grad der Packung des Kalziumklorids ist vorzugsweise so, daß das Gewicht eines gewogenen Glaskolbens, der 50 g wiegt und einen Durchmesser von 28,58 mm (1 1/8 inch) aufweist, was den Kolben in einer Glasspritze der hierin dargestellten Art vertikal nach unten bewegt und 120 (plus oder minus 20$) ml Luft pro Minute durch die Röhre drücken wird. Obwohl Kalziumklorid hierin speziell erwähnt wird, können auch Kieselgel, poröses Glas, aktivierte Holzkohle, Molekularsiebe oder andere adsorbierende Materialien verwendet werden.

Die Testvorrichtung (Fig. 2 und 3) enthält zusätzlich zu der Kalziumchlorid-Sammelröhre eine Kombination von Mundstück und Speichelabscheider 22, dessen Ausgang durch eine Gummiverbindung 23 mit einem veränderten

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T-Stück 24 verbunden ist, welches von einem Befestigungsklotz 25 gehalten wird, der bei 26 schwenkbar an das Spritzengehäuse 27 befestigt ist. Ein zusammenklappbarer nicht elastischer Beutel 2B ist durch starre Rohretücke 29a und 29b, einem Silikon-Kautschuk-Rohr 30 und einem verbindenden Durchgang in dem Klotz 25 mit einem Ausgang des Rohres 24 varbun "^n, während der andere Ausgang durch ein Silikon-Kautschuk-Rohrstück 31a mit dem oberen Ende der Sammelröhre 11 verbunden ist. Das untere Ende ist durch ein Silikon-Kautschuk-Rohrstück 31b mit dem eingebauten ^rohrförmigen Durchgang 32 der Bedeckungsplatte des Spritzengehäuses verbunden, welche durch Schrauben 32b an das Gehäuse befestigt ist. Gummirohrstück 33 ist an den rohrförmigen Durchgang innerhalb des Gehäuses befestigt und ist mit der Glaespritze 34 verbunden, die einen becherförmigen Glaskolben 36 aufweist, der in Längsrichtung bis zu einer Stelle gegen die einstellbare Anschlagschraube 38 darin gleitbar ist. Diese Schraube wird von einer Haltestange 39 aufgenommen, die durch zwei Schrauben 39a und 39b an dem Spritzengehäuse befestigt ist und den Spritzenflansch 40 zwischen der Haltestange und dem offenen Rand 40a des Spritzengehäuses einklemmt. Die Anschlagschraube wird durch eine Gegenmutter 41 in ihrer Stellung gehalten, so daß die

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ringförmige Nut 36a des Kolbens, welche eine rote markierung darin aufweisen kann, mit einer ähnlichen markierung 34a auf der Spritze ausgerichtet wird, wenn das Volumen in der Kammer 42, das durch den Kolben verdrängt wird, wenn er sich von der UJaηd 43 zu einer Stelle an der Anschlagschraube bewegt, ein bekannter Betrag ist. Dies könnte beispielsweise 52,5 ml sein· Eine markierung ψ 34b ist auf der Spritze vorgesehen, um mit der markierung 36a auf dem Kolben übereinzustimmen, wenn der Kolben gegen die Uiand 43 der Spritze stößt* Geeignete Sichtöffnungen in dem Zylinder des Spritzengehäuses sind wie dargestellt vorgesehen. Die Vorrichtung ist in einem isolierten Gehäuse 44 angebracht, in welchem, wenn gewünscht, eine herkömmliche durch Thermostat gesteuerte Heizvorrichtung 45 vorgesehen ist, um die Temperatur auf 45 C zu halten und ein Kondensieren in der Testvorrichtung zu vermeiden für den Fall, daß sie in einer kalten Umgebung verwendet wird. Dies wird das Sammeln einer Probe ermöglichen, die 52,5 ml eines tiefen Atemzuges entspricht, wenn er den mund verläßt. Dieser üblicherweise erreichbare Betrag ist 1/40 der 2100 ml eines tiefen Atemzuges, welcher denselben Betrag von Alkohol enthält, wie 1 ml Blut. Die markierungen auf der Spritze werden so gesetzt, daß anstatt der genauen 52,5 ml das definierte Volumen die Temperaturerhöhung des

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Atems von der Iflundtemperatur (31 bis 34 ⁰C) auf die Temperatur der Vorrichtung von 45 C kompensieren wird und ebenso die Entfernung der Atemfeuchtigkeit von etwa 5% durch das Kalziumklorid in der Röhre. Das Gehäuse der Vorrichtung enthält die Vorderhand 44a, die bei 44b durch Scharniere an den Boden befestigt und am oberen Rand geschlitzt ist, um die Gummiverbindung 23 aufzunehmen· Der Deckel 44c, der an einem Scharnier 44d befestigt ist, uteist einen Flansch 44e auf, der normalerweise die Wand 44a in ihrer Stellung hält. Er ist mit einem Glas 44f versehen, durch welches die Spritzen- und Kolbenmarkierungen beobachtet werden können, wenn die Probe mit der Vorrichtung in das Gehäuse 44 genommen wird.

Bei der Verwendung der oben beschriebenen Vorrichtung zum Entnehmen einer Probe wird der Beutel 28 in zusammengelegtem Zustand mit dem Rohrstück 29a verbunden. Die in Frage kommende Person atmet tief ein und bläst dann in das Mundstück 22, Hinsichtlich der Tatsache, daß die zuerst ausgeatmete Luft nicht tief in der Lunge saß und für Zwecke des Inbeziehungsetzens zum Blutalkoholgehalt nicht repräsentativ ist, beträgt die Aufnahmefähigkeit des Beutels ungefähr 600 ml, so daß die ersten 600 ml der ausgeatmeten Luft den Beutel 28 füllen werden.

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Dann wird der Rest der ausgeatmeten Luft nach unten durch die Alkohol-Sammel-Röhre 11 und in die Spritze strömen und dabei den Kolben 36 von der UJand 43 weg auf die Anschlagschraube 38 zu bewegen. UJenn der Kolben den Anschlag erreicht hat, uiird der Druck uieiter steigen bis die Person entweder aufhört zu blasen oder der Beutel ist weiter aufblasbar oder er wird entfernt. In jaiem Fall ist es erwünscht, an dieser Stelle aufzuhören und dann die Sammel-Röhre 11 zu entfernen und sie in ein Testrohr mit einem Verschluß zur Aufbewahrung zu legen. Eine andere Möglichkeit ist, den Beutel 28 zu entfernen und die RohrstUcke 29a oder 29b an die Atmosphäre zu öffnen. Bei der Anwendung dieser Version wird die anfängliche Atemluft an die Atmosphäre freigegeben, beispielsweise durch das Rohrstück 29a und dann wird der Finger über den Auslaß des Rohrstückes 29a gelegt, bis das gewünschte Volumen von Luft durch die Sammel-Röhre und in die Spritze geströmt ist, um das gesamte gewünschte Verdrängungsvolumen zu verdrängen, worauf der Finger wieder von der Öffnung 29a genommen wird, um den Rest der ausgeatmeten Luft freizulassen. Dann wird die Sammel—Röhre 11 entfernt und in das geeignet verschlossene Testrohr oder einBn anderen Behälter zur Aufbewahrung gelegt. Die Luft in der Spritze braucht nicht aufbewahrt zu werden und die

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gesamte Vorrichtung, ausgenommen die besondere Sammel— Röhre 11 kann verwendet u/erden, um die nächste Person zu überprüfen. Aue hygienischen Gründen wird jedoch das mundstück nicht wieder verwendet.

Ein Thermometer 53 ist sichtbar durch das Glas in dem Gehäuse auf der Spritze ange: ύJht_f so daß der Bedienende weiß, ob das in der Spritze gesammelte Luftvolumen dem Gewicht der gewünschten Luft innerhalb der nötigen Grenzen entspricht oder nicht, so daß, wenn der Betrag von Alkohol, der in dem Behälter gesammelt ist, später gemessen wird, der genaue $-Setz von Alkohol zu Luft bestimmt werden kann. Der große Vorteil der auf diese Weise gesammelten Proben ist die Tatsache, daß die Sammelvorrichtung recht klein und leicht tragbar ist und der gesammelte Alkohol über lange Zeiträume ohne Verlust erhalten bleibte Es ist bekannt, daß Proben auf diese U/eise leicht für wenigstens 6 Ufochen wirksam aufbewahrt werden können. Die gesammelte Luft braucht nicht in der Spritze gehalten zu werden, da der einzige Zweck des Sammelns der Luft war, sicher zu sein, daß eine bekannte menge von Luft aus den Lungen durch die Alkobol-Sammel-Röhre 11 geströmt ist.

Um den Alkoholgehalt in der Sammal-Röhre zu analysieren,

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wird ein Gaschromatograph oder eine "Breathalyzer"—Ampulle oder eine andere Vorrichtung oder Gerät verwendet. Um die Verwendung einer solchen Vorrichtung zu erleichtern und den Vorteil eines anderen wichtigen Kferkmaies der Semmel— Röhre der vorliegenden Erfindung, namentlich ihre Wieder— Verwendbarkeit, auszunutzen, ist eine zusätzliche Vorrichtung gemäß der Erfindung vorgesehen. Diese wird in dem kombinierten elektrisch—pneumatischen Schaltbild von Fig. 5 der Zeichnungen als auch in unvollständiger Weise in den vergrößerten Ansichten veranschaulicht. Die verwendete Vorrichtung enthält einen Anschlußstecker 56, der mit einer elektrischen Stromquelle verbindbar ist und über einen Hauptschalter 57 die Leitungen 58 und 59 mit Strom versieht. Der Schalter 57 kann beispielsweise ein Kipp-Schalter sein. Ein Zeitgeber 61 ist an die Leitungen angeschlossen. Er wird durch einen Druckknopf 60, wenn er gedrückt wird, wirksam, um den Schalter 62 zu schließen. Der Zeitgeber kann durch den Knopf 60a eingestellt werden, um den Schalter 62 zu einer ausgewählten Zeit, nachdem dsr Druckknopf gedrückt ist, automatisch zu öffnen. Wenn der Hauptschalter 57 und der Zeitgeber-Schalter 62 beide geschlossen sind, speisen sie den Elektromagneten 63 und den Pumpenmotor 64. Der Pumpenmotor 64 treibt eine Luftpumpe 66, welche vorzugsweise

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in dBT Lage ist, 100 ml Luft pro Minute zu liefern. Der Elektromagnet 63 schließt, wenn er erregt wird ein normalerweise offenes Magnetventil 67, Geeignete Zeitgeber sind bekannt. Beispielsweise arbeiten die von Cramer Division, Giannini Controls Corp., Old Saybrook, Conn., hergestellten Zeitgeber sehr gut.

Die Leitungen 58 und 59 sind an eine Primärwicklung 60 eines Abwärtstransformators angeschlossen, dessen Sekundärwicklung 69 verwendet wird, ein Heizelement 71 über einen normalerweise geschlossenen thermostatisch gesteuerten Schalter 72 mit Strom zu versorgen. Eine Lampe 73 ist an die Sekundärwicklung angeschlossen und wird gespeist, wenn immer der Hauptschalter 57 geschlossen ist und gewöhnlich ist ein rotes Sichtglas über der Lampe angebracht, um zu zeigen, daß die Vorrichtung eingeschaltet ist. Der Thermostat ist, wie achematisch angedeutet, durch eine Schraube 74 einstellbar, so daß dia durch das Heizelement 71 der Röhre 11 zugeführte Wärme eine Temperatur von etwa 170 °C nicht überschreiten wird, noch ihren Abfall auf weniger als 160 ⁰C erlaubt.

Die Pumpe 66, wenn sie durch den Motor 64 angetrieben wird, pumpt Luft von der Atmosphäre durch den Einlaß 76 durch

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einen Luftreiniger 77 und die Leitung 78 durch den Proben-Behälter 11 und dann durch den Auslaß 79. Das Magnetventil 67 ist normalerweise offen, ausgenommen, wenn der Elektromagnet eingeschaltet ist. Wenn deshalb der Zeitgeber den Schalter 62 öffnet, gewöhnlich etwa 3 oder 4 Minuten nachdem die Pumpe eingeschaltet wurde, ^ uiird der Elektromagnet 63 gleichzeitig mit dem Pumpenmotor abgeschaltet, um dem magnetventil 67 das Öffnen zu erlauben. Dies öffnet die Ausgangsleitung 81 über die Ausgangsleitung 82 und das Ventil 67 bei 83 an die Atmosphäre. Der Zweck wird im weiteren Verlauf der Beschreibung ersichtlich werden.

In der in Fig. 4 dargestellten Proben-Aufnahme— und Heizanordnung ist ein Körper 84, der beispielsweise aus Aluminium hergestellt ist, mit einem Streifenteil \ 86 versehen, an welchem ein elektrisches Heizelement 87 und eine Tharmostatsteuerung 88 dafür angebracht sind, welche dem Heizelement 71 und dem thermostatisch gesteuerten Schalter 72 des Schaltbildes entsprechen. Der Körper ist mit einer Bohrung 89 versehen, die nach oben offen ist, um den Verschluß 91 aus Silikon-Kautschuk aufzunehmen, welcher die Proben—Behälter—Röhre 11 aufnimmt, so daß die Kalziumkloridsäule 12 beinahe voll—

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ständig in der Kammer 89 eingeschlossen ist. Da der Kautschuk-Verschluß die Röhre 11 dicht, fest und kreisförmig umschließt, luird er zuerst auf die Röhre befestigt und dann durch die obere Öffnung 92 in die Kammer 89 eingesetzt. Ein Durchgang 93 ist an dem Boden der Kammer vorgesehen und der Körper nimmt ein Rohr 94 auf, das als Einlaß dient, an welchen ein Rohr 96 von der Pumpe durch ein Verbindungsstück 97 angeschlossen u/erden kann. Diese Anordnung dient als die Leitung78 des Schaltbildes.

Ein anderes Verbindungsstück 98 ist dicht und fest auf dem oberen Ende der Röhre 11 angebracht, um sie mit einem Rohrstück 99 zu verbinden, von welchem sich ein Rohr 101 erstreckt. Ein Rohrstück 102 aus metall ist auf einer Platte 103 befestigt, die an einem Gehäuse 104 angebracht ist und weist einen Einlaß 106 auf, der durch ein Verbindungsstück 107 mit dem Rohr 101 verbunden ist. Das Verbindungsstück 107 dient somit als ein geeignetes Scharnier oder Universalteil, u/elches das Heben oder Senken des Rohrstückes 99 ermöglicht, um das Abnehmen des Verbindungsstückes 98 von der Röhre 11 und das Entfernen der Röhre mit dem Verschluß vcn dem Heizkörper zu erleichtern.

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Das Rührstock 102 u/eist einen Auslaß 108 auf, mit welchem ein Verbindungsstück 109 aus Gummi verbunden ist, das ein Glas-Auslaßstück 111 aufnimmt. Der Auslaß dieses Rohrstückes ist eingetaucht in die Kaliumbichromatlösung in einer Ampulle 112 dargestellt, uiie es der Fall ist, wenn der Gehalt der Röhre 11 durch die "Breathalyzer^M-Analysiervorrichtung analysiert wird. Die Ausgangsleitung 82 des Schaltbildes u/ird in der vergrößerten Ansicht teilweise durch die Abzu/eigung 113 von dem Rohr 111 dargestellt, an welcher ein Gummirohr 114 befestigt ist, das sich bis zu dem magnetventil 67 des Schaltbildes erstreckt

Ein Thermometer 116 mit einer Röhre 117 befindet sich in einer Bohrung 118 des Körpers und ist mit einer Skala unter einem Glas 119 versehen, so daß der Bedienende weiß, welche Temperatur der Heizkörper hat und dadurch die Temperatur der Röhre 11 als auch die der Luft bestimmen kann, die von dem metallrohr 94 durch die Röhre gedrückt uiird, das den Heizkörper als auch den Durchgang 93 in dem Heizkörper und dem unteren Teil der Kammer verbindet·

Bei der Betätigung dieser Vorrichtung und unter der Annahme, daß der Alkohol in dem Behälter 11 in der "Breathaiyzer"-\/orrichtung analysiert werden soll,

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uiird der Auslaß in die Kaliumbichromatlösung-Ampulle 112 getaucht und dieser Auslaß 79 auf dem Gehäuse 104 meist eine solche Höhe auf, daß dies geeignet mit der Ampulle in ihrer üblichen Stellung in der "Breathalyzer"-Vorrichtung durchgeführt tuerden kann, welche ein Gehäuse 105 von gleicher Höhe aufweist. Die Ampulle 112 in dieser Anmeldung entspricht der Ampulle 24 in dem oben erwähnten US-Patent 2 824 789 und statt dem Strömen des Atems durch die Ampulle, uiie er in der "BreathalyzBr"-\/orrichtung aufgefangen wird, pumpt die vorliegende Erfindung den Alkohol von dem Behälter 11 durch die Ampulle. Die Analyse kann in der gleichen Weise wie in dem oben erwähnten Patent während des Analysierteiles des Vorganges durchgeführt werden.

Die erste Stufe ist, durch Schließen des Hauptschalters 57 die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung aufzuwärmen und dabei die Heizung des Heizkörpers auf eine Temperatur von zwischen 160 und 170 C zu bringen, wie es durch die Einstellung der Thermostatschraube bestimmt wird. Die Vorrichtung wird dann gereinigt. Dies wird durch Austauschen einer leeren Röhre anstelle des Behälters 11 ausgeführt, indem sie in dem Verschluß 91 befestigt und durch Einsetzen des Verschlusses in die obere Öffnung in

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Kammer 89 eingebracht wird. Das Verbindungsstück 98 uiird dann über das obere Ende der Röhre 11 aufgesetzt, der Zeitgeber auf etwa vier Minuten eingestellt und der Startknopf des Zeitgebers wird gedrückt. Dadurch wird die Pumpe eingeschaltet und das magnetventil 67 geschlossen. Die Pumpe läuft über einen geeigneten Zeitraum, der durch den Zeitgeber bestimmt wird und drei P bis vier Minuten sind gewöhnlich lang genug, um sicherzustellen, daß alles sauber ist und daß keine Spur von Alkohol aus einer vorausgegangenen Analyse zurückgeblieben ist. Der Auslaß 79 kann in eine frische Ampulle von Kaliumbichromatlösung in dem "Breathalyzer" zur Analyse eingetaucht werden, um zu bestätigen, daß alles sauber ist. Wenn die eingestellte Zeit zu Ende ist, stoppt der Zeitgeber die Pumpe.

^ Bei angehaltener Pumpe uiird eine Röhre mit einer zu analysierenden Probe in die Kammer eingebracht und die einfache Röhre ersetzt. Die "Breathalyzer"—Vorrichtung wird erneut auf Null gestellt. Der Zeitgeber 61 uiird für eine Zeit von etwa vier Minuten eingestellt und der Startknopf urird dann gedrückt. Dies schließt das magnetventil 67 und setzt die Pumpe 66 in Gang.

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Demgemäß pumpt die Pumpe Luft durch die Röhre 11 und durch die Auelaßleitung, so daß sie aus dem Auslaß 79 durch die Kaliumbichromatlösung in der Ampulle 112 geblasen wird. Die Pumpe pumpt normalerweise 100 ml Luft pro minute, so daß im Verlauf von vier Minuten ungefähr 400 ml durch das System gepumpt und durch die Kaliumbi— chromatlöeung geblasen weru .-. Aller in dem Behälter 11 adsorbierter Alkohol wird normalerweise in 3 1/2 bis 4 ininuten entfernt und bewirkt, wenn er die Kaliumbichromatlösung erreicht, eine Verminderung der Intensität der gelben Farbe der Lösung, abhängig von der Alkoholmenge. Nach der auf dem Zeitgeber eingestellten Zeit wird der Pumpenmotor abgeschaltet. Gewöhnlich ist die Pumpe von einer solchen Konstruktion, daß, wenn sie abgeschaltet ist, kein Rückfluß durch sie stattfindet. Dies würde dazu neigen, die Kaliumbichrometlösung zu hindern in dem Aualaßrohr 111 auf ihr Niveau in der Ampulle zu steigen und somit eine genaue Ablesung auf dem "Breathalyzer-Instrument beeinträchtigen. Um dies zu verhindern öffnet das Magnetventil 67, wenn der Elektromagnet 63 gleichzeitig mit dem Anhalten der Pumpe abgeschaltet wird, so daß jeglicher Druck über die Auegangslsitung 82 freigelassen wird, was der Bichromatlösung erlaubt, sich in dem Glas-Auslaßstück auf ihr

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Niveau 121 in der Ampulle zu heben. Dann kann, die genaue Ablesung auf dem "Breathalyzer"-Instrument durchgeführt werden. Natürlich muß die Alkoholmenge auf das anfängliche Uolumen des als Probe entnommenen Atems zurückbezogen werden, wenn der Alkohol in dem Behälter 11 gesammelt war, um den genauen Alkoholgehalt des Atems und daher des Blutes der entsprechenden Person zu erhalten. Dies wird durch Einstellen des Anschlages in der Spritze leicht erreicht, die das gewünschte Atemvolumen aufnimmt, um, abhängig von der verwendeten Analyse, die genaue Beziehung zu erhalten. Ein großer Vorteil des Systems der vorliegenden Erfindung ist jedoch die Tatsache, daß sie es möglich macht, eine Vielzahl von Analysierausrüstung auf dieselbe Art von Probe anzuwenden. Beispielsweise kann anstatt des Blasens des Auslasses von der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung durch die Kaliumbichromatlb'sung der Auelaß auf ein manometer zur Gaschromatographie gerichtet werden. Beispielsweise können 525 ml in solch einem manometer gesammelt werden,' wenn anfänglich 52,5 ml Atem in der Spritze gesammelt wurden. Somit könnte eine direkte 10:1 Beziehung erhalten werden und der Chromatograph wäre in der Lage, nicht nur eine qualitative Analyse, sondern auch eine quantitative Analyse der Atemprobe

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durchzuführen. Damit wird ersichtlich, daß die vorliegende Erfindung u/o hl geeignet ist, die Probleme, auf die man mit bisher bekannten Vorrichtungen stieß, zu überwinden.

Obwohl die Erfindung ausführlich in den Zeichnungen und der vorhergehenden Beschreibung veröffentlicht und beschrieben morden ist, soll dies als eine Veranschaulichung und nicht als eine Begrenzung angesehen werden, da im Fachgebiet Bewanderten andere Modifikationen in dem breiten Bereich der Erfindung einfallen werden, wobei auf die angefügten Ansprüche verwiesen wird.

Patentansprüche

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Claims (16)

1. Patentansprüche

   1 . Vorrichtung zur Behandlung von Ateaproben, ge — k β η η ζ θ ichnet durch einen Behälter (89) fe für die Probe, eine Druckluftquelle (66) mit einea Auslaß (96), eine erste Leitung (94), die zwischen den Auslaß und dem Behälter angeordnet ist, um Druckluft von der Quells zu dem Behälter zu leiten und ein HEizeleaent (87), das angeordnet ist, um die von der (Quelle durch den Behälter gedrückte Druckluft zu erwäraen.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine zweite Druckluftleitung (81) neben dem Behälter (89), der mit einen Einlaß (93) und einem Auslaß (99) versehen ist, ein Probengefäß (11), das eine Probe enthält sowie einen Einlaß (21) und einen Auslaß aufweist, die Anordnung des Gefäßes (11) in den Behälter (89), wobei dessen Einlaß mit der ersten Druckluftleitung (94) in Verbindung steht und von der zweiten Druckluftleitung (81) isoliert ist, ausgenommen durch das Innere des Gefäßes (11) und der Einlaß der zveifcm Leitung mit dem Auslaß des Gefäßes verbunden und von dem

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   EinlsQ des GsfäGes isoliert ist, ausgenommen durch das Innere des Gefäßes.
3. 3. Vorrichtung nech Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Probenbehälter (11), der eine Probe enthält und einen Einlaß (21) und einen Auslaß aufweist, wobei der Behälter (89) einen thermisch lsi- tenden Körper (84) mit einer Kammer darin enthält, die durch das Heizelement (87) ertvärmt tuird sowie mit der ersten Leitung (94) in Verbindung steht und der Behälter (89) sine elastische Halterung (91) umfaßt, die dicht an dem Gefäß (11) und dem Körper (84) anliegt, um das Probengefäß (11) mit dessen Einlaß (21) in dem Behälter (89) abzudichten und sich dessen Auslaß außerhalb des Behälters (89) befindet, uiodurch das Gefäß (11) für die durch die Quelle (66) in den Behälter (89) gedruckte Druckluft den einzigen Ausweg aus dem Behälter (89) darstellt.
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch ge kennzeichnet, daß der Probenbehälter (11) eine Glasröhre und die Probe darin durch Kalziumklorid adsorbierter Alkohol ist, die Vorrichtung ein Gehäuse (104) enthält, der Behälter die erste Leitung und die

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   Druckluftquelle an dem Gehäuse befestigt sind, die ziueite Leitung (81) einen ersten Teil (102) enthält, der an dem Gehäuse (103) befestigt ist, einen zweiten Teil (107) aus elastischem Rohr, einen dritten Teil (101) aus starrem Rohr, der durch den zweiten Teil (107) mit dem ersten Teil (102) verbunden ist und einen vierten Teil (98) aus elastischem Rohr, der den dritten Teil mit der Glasröhre (11) an deren Aus— " laß verbindet und leicht davon abnehmbar ist, um das Entfernen der Glasröhre (11) aus dem Behälter (89) und das Ersetzen durch eine andere Glasröhre mit einer anderen zu behandelnden Probe darin zu erleichtern.
5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch einen einstellbaren Thermostat (88) auf dem Heizelement (87), um die Temperatur des Körpers (84) zu steuern, ein Thermometer (116) auf dem Körper . (84), das für den Bedienenden sichtbar ist, um ihm die Temperatur des Körpers (84) anzuzeigen, eine zweite Druckluftleitung (81), deren Einlaß (99) mit dem Auslaß des Probengefäßes (11) verbunden ist und die einen Auslaß aufweist, um die von der ersten Leitung durch die Kammer (89) und den Behälter (11) gedrückte Druckluft freizulassen, wobei die Druckluftquelle (66) eine

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   elektrisch betätigbare Luftpumpe ist und eine dritte Druckluftleitung (82) (114), die einen Einlaß (113), einen Auslaß (83) und ein normalerweise offenes elektrisch schließbares Ventil (67) darin enthält, das zwischen dem Einlaß und dem Auslaß angeordnet ist, wobei der Einlaß der dritten Leitung mit der zweiten Leitung zwischen dem Einlaß und dem Auslaß der zweiten Leitung verbunden ist, wodurch Druck in der zweiten Leitung während des normalerweise offenen Zustandes des Ventiles (67) an die Atmosphäre austreten kann.
6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch eine elektrische Stromquelle (56), einen Zeitgeber (61) und einen ersten manuell betätigbaren Schalter (57), der an der Stromquelle angeschlossen ist, einen durch den Zeitgeber betätigbaren Schalter (62) und einen Antriebsmotor (64) für die Pumpe (66), die in Reihe an die Energiequelle angeschlossen sind, einen Betätigungs-Elektromagneten (63), der in Reihe mit dem durch den Zeitgeber betätigten Schalter (62) an der Energiequelle angeschlossen ist, wodurch der durch Zeitgeber betätigbare Schalter (62) gleichzeitig den Motor (64) und den Elektromagneten (63) speist, um den Motor (64) in Betrieb zu setzen und das Ventil (67) in der dritten

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   Druckluftleitung zu schließen.
7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch eine Primärwicklung(68) eines Transformators, die mit dem ersten Schalter (57) und der Stromquelle $56) in Reihe geschaltet ist, eine Sekundärwicklung (69) eines Transformators, die mit der Primärwicklung gekoppelt ist und Energie davon erhält, wobei die Heizvorrichtung ein Heizelement (71) enthält und der Thermostat (88) einen auf Temperatur ansprechenden Schdter (72), die mit der Sekundärwicklung (69) in Serie geschaltet sind und eine Anzeigelampe (73), die an der Sekundärwicklung angeschlossen ist.
8. 8. Alkoholproben-Behälter, gekennzeichnet durch eine Röhre (11) mit offenen Enden, deren eine Öffnung kleiner ist als die andere, eine Säule von granuliertem Kalziumklorid (12) in der Röhre und eine Halteanordnung (13)(14, 16) in der Röhre oberhalb und unterhalb der Kalziumkloridsäule, um diese in einem Maß zusammen zu halten, die einer Person erlaubt, Luft hindurchzublasen, jedoch das Bilden von Kanälen darin infolge der durch eine Person hindurchgeblasenen Luft vermeidet.

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9. 9. Vorrichtung zum Erfassen und Aufbewahren einer Atemprobe, gekennzeichnet durch einen ersten Behälter (34) mit einem verschiebbaren Teil (36) darin zur Aufnahme und zum messen eines Atemvolumens, das durch einen Einlaß (32) eingeführt wird, einen zweiten Behälter (11), der ein material zum Entfernen von Äthylalkohol aus der durch den zweiten Behälter strömenden Luft enthält, wobei das Material den entfernten Äthylalkohol zurückhält und der zweite Behälter (11) den ä einzigen UJeg zwischen einem mundstück (22) und dem ersten Behälter darstellt, so daß die aus dem mundstück in den ersten Behälter aufgenommene Luft zur Entfernung des Äthylalkohols davon den zweiten Behälter (11) durchlaufen muß.
10. 10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das material (12) Kalziumklorid ist.
11. 11. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gek e nnz e i c h η e t, daß der zweite Behälter (11) eine vertikal ausgerichtete Röhre ist, das material (12) granuliert ist und an beiden Enden der Röhre (11) durch Glaswolle (13, 14) gehalten wird, an den äußeren Enden

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    der Glaswolle (13, 14) gehärtetes rostfreies Stahlgeflecht (16) angebracht ist, um dieselbe zu halten, das Stahlgeflecht (16) so angebracht ist, um das ITIa te rial in der Röhre genügend zusammen zu drücken und ein Riefeln infolge des hindurchlaufenden Luftstromes zu vermeiden, jedoch den Durchgang von willentlcTfh ausgeatmeter Luft aus der menschlichen Lunge zu erlauben.
12. 12. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daG der erste Behälter (34) eine Spritze und das bewegbare Teil (36) darin ein Kolben ist und die thermostatisch gesteuerte Heizvorrichtung mit der Spritze verbunden ist, um sie auf einer konstanten gewünschten Temperatur zu halten.
13. 13. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Behälter eine Spritze (34) und das bewegbare Teil ein Kolben (36) ist, die Vorrichtung ferner ein zylindrisches Spritzengehäuse (27) enthält, das Spritzengehäuse eine abnehmbare End— bedeckung (32&) mit einem darauf befestigten rohrförmigen Durchgang (32) aufweist, der zweite Behälter (11) durch eine erste elastische rohrförmige Kupplung (31b) mit einem AuslaQende außerhalb des Gehäuses an dem rohr-

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    BAD ORIGINAL *

    förmigen Durchgang befestigt ist, die Spritze ein Einlaßrohr enthält, das mit dem rohrförmigen Durchgang innerhalb des Gehäuses durch eine zweite elastische rohrförmige Kupplung (33) verbunden ist, das Spritzengehäuse ein offenes Ende und gegenüberliegend eine Endbedeckung enthält und die Spritze einen Flansch aufweist, der an die Randkante (40a) des Gehäuses am offenen Ende anstößt und die Stellung der Spritze in dem Gehäuse bestimmt, eine Haltestange (39) abnehmbar an dem Gehäuse befestigt ist und den Flansch gegen dessen Randkante am offenen Ende festklemmt, eine einstellbare Anschlagschraube (38) auf der Haltestange angebracht ist und sich mit einem Ende zu dem Kolben hin erstreckt, um daran anzustoßen, die Anschlagschraube mit einer Gegenmutter darauf versehen ist, die an die Stange angreift, um die Schraube in einer gewünschten Einstellung zu sparren, der Kolben mit einer markierung (36a) darauf versehen ist und die Spritze Markierungen aufweist, von denen eine (34b) mit der markierung des Kolbens ausgerichtet ist, wenn der Kolben an einem Ende der Spritze am Boden anstößt und die markierung des Kolbens mit der anderen markierung (34a) ausgerichtet ist, wenn der Kolben gegen die Anschlagschraube stößt, nachdem er in der Spritze von seiner Stellung der Übereinstimmung mit der einen Spritzen-

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    markierung um ein gewünschtes Volumen verschoben morden ist, das Spritzengehäuse ein Einlaßrohr (24) aufweist, das drehbar darauf befestigt ist und einen Einlaß zur Verbindung mit einem mundstück enthält, das Einlaßrohr einen ersten Auslaß aufweist, der mit dem rohrförmigen Durchlaß (32) außerhalb des Gehäuses ausgerichtet und mit einer dritten elastischen Kupplung (31a) versehen ist, die dessen ersten Auslaß mit einem Einlaß des zweiten Behälters verbindet und das Einlaßrohr einen zweiten Auslaß (29b) enthält, der das Umgehen des ersten Auslasses erlaubt, indem der erste Teil der durch eine Person in das Mundstück ausgeatmeten Luft von dem ersten Behälter uieggeleitet wird, jedoch der zweite Auslaß mährend des Ausatmens verschließbar ist, um die ausgeatmete Luft zu veranlassen, nach dem Schließen durch den zweiten Behälter und in den ersten Behälter zu strömen.
14. 14. Vorrichtung nach Anspruch 13, gekennzeichnet durch einen Beutel (28) von bekanntem Volumen, der mit dem Auslaß verbunden ist, um den ersten Teil der ausgeatmeten Luft aufzunehmen und ein temperaturgesteuertes Gehäuse (44), welches das Spritzengehäuse, die zweite Rohre und einen Teil der Einlaßröhre enthält.

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15. 15. Verfahren zur Behandlung eher Atemprobe, gekennzeichnet durch das Blasen erhitzter, gefilterter Luft durch die Probe bei einer Temperatur von zwischen 160 und 170 ⁰C für einen Zeitraum, der ausreicht, um allen von der Probe adsorbierten Alkohol zu entfernen, das Leiten der Luft, »eiche durch die Probe geblasen worden inc₉ durch eine Leitung zur Analysiervorrichtung, um diese mit all dem in der Probe enthaltenen Alkohol zu versehen.
16. 16. Verfahren nach Anspruch 15, gekennzeichnet durch das Abziehenlassen eines Teiles der Probe an die Atmosphäre, nachdem aller Alkohol entfernt ist.

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