DE19806205C2 - Vorrichtung zur Bestimmung des Alkoholgehalts im Feuchtmittel von Druckmaschninen oder dergleichen - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine selbsttätige Vorrichtung zur Bestimmung des Alkoholgehalts im Feuchtmittel von Druckmaschinen oder dergleichen. DOLLAR A Das Meßgerät zur automatischen Bestimmung der Gefrierpunkterniedrigung enthält eine Kammer, in welche die Feuchtmittelprobe mittels eines Ventils eingeleitet und bis weit unter ihren Gefrierpunkt abgekühlt wird. In dieser Kammer ist ein Thermometer mittig angeordnet, mit dem das Erreichen des Gefrierpunkts erkannt und die Gefrierpunkttemperatur gemessen wird. Der Unterschied des Gefrierpunkts zu dem von reinem Wasser dient als Maß für die Alkoholkonzentration des Feuchtmittels. Ein Peltierelement dient als elektrischer Kühler. Die Warmseite des Peltierkühlers befindet sich in Kontakt mit der im Überschuß strömenden Probe, um die Abwärme abzuführen. Dadurch erreicht die Vorrichtung die erforderliche Kühlrate. DOLLAR A Ein Kleinrechner steuert die regelmäßige selbsttätige Wiederholung der Bestimmung.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Bestinnung des Alkoholgehalts im Feuchtmittel von Druckmaschinen oder dergleichen.

Im Naßoffsetdruck, einem weitverbreiteten Herstellungsverfahren von Farbdrucken, wird ein spezielles Feuchtmittel eingesetzt, um die Bilddifferenzierung und Walzenkühlung zu erreichen. Neben besonderen Zusätzen enthält das wäßrige Feuchtmittel Isopropanol. Voraussetzung für die Regelung der Isopropanolkonzentration ist es, den Gehalt des Feuchtmittels an diesem Alkohol zu bestimmen.

Aus Gründen des Umwelt- und Arbeitsschutzes und mit dem Ziel einer Einsparung von Betriebsstoffen gibt es Bestrebungen, die Isopropanolkonzentration von derzeit häufig weit über 10% auf etwa 5% zu senken. Daher ist eine Vorrichtung erforderlich, die in diesem Konzentrationsbereich den Alkoholgehalt sicher und genau selbsttätig bestimmt.

Bekannt sind Vorrichtungen, welche die Dichte des Feuchtmittels als Maß für den Alkoholgehalt verwenden. Dabei wird die Dichte über die Eintauchtiefe einer Schwimmerkugel in das zu bestimmende Feuchtmittel gemessen. Weiter wird die Dichte über die Ausbreitungsgeschwindigkeit von Schallwellen im Feuchtmittel mittels Ultraschall gemessen.

Bekannt ist weiter, den Gehalt an Isopropanol im Feuchtmittel über die Absorption von Infrarotlicht bestimmter Wellenlänge in einer durchstrahlten Probe oder im durchstrahlten Dampfraum über der Probe zu bestimmen.

Weiter ist bekannt, daß die Gefrierpunktserniedrigung einer Probe unbekannter stofflicher Zusammensetzung zur Molmassenbestimmung dieses Stoffes eingesetzt werden kann, wenn der Massengehalt der Substanz und die kryoskopische Konstante des verwendeten Lösungsmittels vorliegen. Nicht automatisch arbeitende Vorrichtungen für diesen Zweck sind in der Laborpraxis üblich.

Darüber hinaus sind Verfahren bekannt, die den osmotischen Druck von Körperflüssigkeiten als medizinisches Nachweisverfahren über die Gefrierpunktserniedrigung messen (vgl. US-PS 4 304 119, Uchigaki).

Alle Vorrichtungen, die mittels Dichtmessung den Isopropanolgehalt im Feuchtmittel bestimmen, nutzen die Tatsache, daß seine Dichte mit zunehmendem Alkoholgehalt sinkt. Da die Feuchtmittelzusätze, die neben dem Isopropanol im Feuchtmittel enthalten sind, sowohl eine niedrigere als auch eine höhere Dichte als Wasser aufweisen können, führen sie zu erheblichen Verfälschungen der Gehaltsbestimmung.

Die infrarotspektrometrischen Methoden haben neben dem hohen Preis den Nachteil, daß die optischen Fenster, die die Probe von der Optik trennen, von dem oft pigmenthaltigen Feuchtmittel verschmutzt werden können. Dadurch wird ein erhöhter Wartungsaufwand erforderlich.

Die im Laborgebrauch üblichen Vorrichtungen zur Bestimmung der Molmasse sind in keiner Weise geeignet, die automatische Bestimmung des Alkoholgehaltes in Feuchtmitteln zu ermöglichen, da bei ihnen der Zeitpunkt der Kristallisation durch Beobachtung ermittelt werden muß.

Das Verfahren zur Bestimmung des osmotischen Drucks nach US-PS 4 304 119 ist für die automatische Bestimmung von Feuchtmitteln in Druckmaschinen ungeeignet, da die dort verwendeten Schlauchpumpen üblicherweise wöchentlich zu wechseln sind und damit kein wartungsfreier Betrieb möglich ist. Darüber hinaus ist die Wärmeleistung des dort angeführten Luftkühlers zum Abführen der Abwärme im Gegensatz zur Flüssigkeitskühlung mit im Überschuß vorbeiströmenden gekühlten Feuchtmittels unzureichend, um die zur Regelung der Alkoholkonzentration erforderlichen kurzen Meßintervalle zu gewährleisten.

Die vorgestellte Vorrichtung löst das Problem erfindungsgemäß, indem sie die Gefrierpunktserniedrigung des Feuchtmittels gegenüber reinem Wasser, wie sie durch den Gehalt an Isopropanol hervorgerufen wird, erfaßt und als Maß für den Alkoholgehalt des Feuchtmittels verwendet.

Die Erfindung wird im folgenden an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. In der zugehörigen Zeichnung zeigt die Fig. 1 eine schematische Darstellung der Vorrichtung. In kurzen Zeitabständen wird regelmäßig eine Probe des unter Druck stehenden Feuchtmittels über ein Flüssigkeitsventil (1) in eine Kammer (2) geleitet, die großflächig wärmeschlüssig mit dem Peltierkühler (3) verbunden ist.

Die Warmseite des Peltierelements ist so mit dem strömenden Feuchtmittel (4) verbunden, daß die Abwärme schnell abgeführt werden kann. Diese Anordnung führt zu einer sehr schnellen Abkühlung der Probe weit unter den Gefrierpunkt des Feuchtmittels, wobei die Probe regelmäßig nicht beim Erreichen des Gefrierpunkts erstarrt, sondern im flüssigen Zustand erheblich unterkühlt wird, bevor die Kristallisation schließlich schlagartig eintritt. Die dabei freigesetzte Kristallisationsenergie heizt die Probe genau bis zum Gefrierpunkt auf, so daß dieser Temperatursprung als sicheres Merkmal für den richtigen Meßzeitpunkt genommen wird. Mit dem Thermometer (5) wird der Gefrierpunkt sodann gemessen, die Gefrierpunktserniedrigung gegenüber reinem Wasser berechnet, und daraus der Gehalt an Isopropanol bestimmt.

Die Flüssigkeitskühlung der Warmseite des Peltierelements gewährleistet die hohe Wiederholrate, wie sie zur Regelung des Alkoholgehalts im Feuchtmittel erforderlich ist.

Nachdem die Probe durch Umkehrung der Stromrichtung im Peltierelement geschmolzen ist, wiederholt sich der Vorgang, gesteuert durch einen Kleinrechner.

Da die von Isopropanol erzeugte Gefrierpunktserniedrigung erheblich größer ist als diejenige, die durch die anderen Zusätze hervorgerufen wird, ist die vorgestellte Vorrichtung wenig querempfindlich auf übliche Feuchtmittelzusätze.

Claims (1)

1. Vorrichtung zur Bestimmung des Alkoholgehalts im Feuchtmittel von Druckmaschinen oder dergleichen durch Messung der Gefrierpunktserniedrigung, mit einer als Durchbohrung einer Metallplatte ausgeführten Kammer (2), in die eine zu untersuchende Feuchtmittelprobe geleitet wird, mit einem Peltierkühler (3), der mit der Kammer (2) wärmeschlüssig in Verbindung steht und mit einem Thermometer (5) zur Messung der Probentemperatur, wobei die Vorrichtung derart ausgelegt ist, daß sich die Probe in der Kammer (2) bis weit unter ihren Gefrierpunkt abkühlt bis sie schließlich erstarrt und durch die Kristallisationswärme bis zu ihrem Gefrierpunkt erwärmt wird und die Warmseite des Peltierkühlers zum Ausführen der Abwärme mit dem fließenden Feuchtmittel in Kontakt steht.