DE2153913A1 - Brenneranordnung für ein Spektralflammenfotometer und Einrichtung zum Betrieb der Brenneranordnung - Google Patents

Description

Paienicmwalte

Dr.-Ing. Wilhelm Reichel Dipl-ing. V/oligang Rcichel

6 Fiankiuit a. M. 1
Parksiiaße 13

6874/6875

TECHNICON INSTRUMENTS CORPORATION, Tarrytown, N.Y., VStA

Brenneranordnung für ein Spektralflammenfotometer und Einrichtung zum Betrieb der Brenneranordnung

Die Erfindung bezieht sich auf eine Brenneranordnung für ein Spektralflammenfotometer und eine Einrichtung zum Betrieb der Brenneranordnung.

Mit Hilfe der Spektralflammenfotometrie kann man beispielsweise verschiedene Flüssigkeiten in bezug auf eine oder mehrere Substanzen quantitativ analysieren. Dabei wird entweder' die Emission oder Absorption (einschließlich Fluoreszenz) von Licht einer besonderen Wellenlänge ausgenutzt.

Eine Brenneranordnung zur Spektralflammenfotometrie ist beispielsweise aus der US-PS 3 531 203 bekannt. Dieser bekannte Brenner enthält eine etwa ringförmige Mischkammer. In diese Mischkammer werden ein die Verbrennung unterstützendes Gas und eine zerstäubte Flüssigkeitsprobe derart eingeleitet, daß in der Kammer eine V/irbelbewegung zustande' kommt. In einer verhältnismäßig niedrigen Druckzone längs

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Strömungsbahn des die Verbrennung unterstützenden Gases und der zerstäubten Flüssigkeitsprobe wird ein Brennstoff— gas zugeführt.

Es wurde bereits vorgeschlagen, die durch die US-PS 3 531 203 bekannte Brenneranordnung zu verbessern. Gemäß diesem Vorschlag weist der Spektralflammenbrenner, der ebenfalls einen Vorzerstäuber enthält, ein Probenrohr auf, dessen Einlaß innerhalb einer Trägergasleitung angeordnet ist, die in einer Düse endet. Der Abstand zwischen dem Auslaß des Probenrohrs und dem Auslaß der Düse ist v/ährend des Betriebs der Brenneranordnung einstellbar. Es besteht die Möglichkeit, den Auslaß des Probenrohrs in eine solche Lage zurückzuziehen, daß in dem Probenrohr ein positiver Gasdruck entwickelt wird, um Verstopfungen oder Stauungen in dem Probenrohr zu beseitigen, also die verstopfenden Teilchen heraus zu blasen. Zum Verschieben des Probenrohrs benutzt man eine Antriebswelle, die über ein Zahnradgetriebe mit dem Probenrohr verbunden ist, um dessen axiale Verschiebung gegenüber der. Düse zu bewirken.

Eine gemäß diesem älteren Vorschlag aufgebaute Brenneranordnung hat jedoch bezüglich der Zerstäubung der Probe gewisse Nachteile. Es ist nämlich erwünscht, die Probenteilchen in dem Trägergas derart fein zu verteilen, daß sie einen Nebei bilden. Weiterhin hat es sich herausgestellt_f daß die Einstellung des Probenrohrauslasses gegenüber der Düse nicht mit einer solchen Feinheit und Genauigkeit vorgenommen werden kann, daß bei allen Anwendungszwecken eine optimale Flamme ausgebildet wird. Ferner hat es sich gezeigt, daß der Zahnradantrieb das Verschieben des Probenrohrauslasses gegenüber der Düse zumindest bei einigen Anwendungszwecken nicht mit der für einen Zerstäuber erforderlichen Feinheit vornehmen kann. ."-"'■ .

Darüberhinaus sind die bekannten Brenneranordnungen nicht in der Lage, für verschiedene brennbare Gasgemische, beispielsweise für ein Gemisch aus Acetylen und Luft, ein Gemisch

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aus Acetylen und Stickstoffuxydul oder ein Gemisch aus Wasserstoff und Luft, eine zur Spektralfotometrie geeignete Flamme herzustellen. So bilden sich bei den bekannten Brenneranordnungen, die ein Brennstoffgemisch aus Acetylen und Stickstoffoxydul verwenden, auf der Brennerkappe Kohlenstoff niederschlage aus, die sich derart schnell ansammeln, daß bereits nach einer kurzen Betriebszeit die Öffnungen in der Brennerkappe gereinigt werden müssen, um eine Verstopfung dieser Öffnungen und eine damit verbundene Explosion des Brenners zu vermeiden. Abgesehen davon reicht bei den bekannten Brennern die Stabilität der Flamme nicht aus, um eine optimale fotometrische Analyse durchzuführen. Ferner sind für die bekannten Brenner keine Einrichtungen vorgesehen, die im Falle einer Störung bei der Luft- oder Brennstoffgaszufuhr den Brenner automatisch und sicher außer Betrieb nehmen.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Brenneranordnung für ein Flammenspektrofotometer zu schaffen, bei der die Probe besser zerstäubt, also besser mit einem die Verbrennung unterstützenden Gas gemischt wird und eine bessere Durchmischung dieses Gemischs mit einem Brennstoffgas erreicht wird und bei der dieses Gemisch längs einem besser ausgebildeten Strömungsweg in die Flamme eingebracht wird.

Nach der Erfindung wird also ein verbesserter Zerstäuber geschaffen, bei dem auch die Einstellung des Probenrohrauslasses gegenüber der Düse genauer und feiner vorgenommen werden kann. Zu diesem Zweck wird eine mit dem Probenrohr gekuppelte Differentialschraubenspindel verwendet.

Weiterhin ist die nach der Erfindung ausgebildete Brenneranordnung in der Lage, die verschiedenartigsten Brenngasgemische ohne Nachteil zu verwenden, beispielsweise an Gemisch aus Acetylen und Luft, ein Gemisch aus Acetylen und Stickstoffoxydul oder ein Gemisch aus Wasserstoff und

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Luft. Die Brenneranordnung ist derart ausgebildet, daß bei der Verbrennung eines Gemischs aus Acetylen und Stickstoffoxydul praktisch keine Kohlenstoffniederschläge auf der Brennerkappe ausgebildet werden. Die nach der Erfindung ausgebildete Brennerkappe ist in der Lage, eine sehr stabile Flamme zu unterhalten. Eine nach der Erfindung ausgebildete Brennerkappe zeigt einen dualen Aufbau mit einem inneren Flammenbereich und einem äußeren Flammenbereich bei einigen Anwendungen, während bei anderen Anwendungen durch den Innenbereich der Kappe lediglich die mit einem die Verbrennung unterstützenden Gas gemischte (ohne Zugabe eines Brennstoffs zu dem Gemisch) zu entflammende Probe geführt " wird, um infolge des äußeren Flammenbereichs der dualen Brennerkappe eine kalte Flamme auszubilden. Die nach der Erfindung aufgebaute Brennerkappe sorgt für eine Flamme, mit der die Proben sehr gut fotometrisch analysiert werden können. Die in der Brennerkappe vorgesehenen Bohrungen haben gemäß der Erfindung eine hinreichende Länge, so daß das von der Mischkammer zur Brennerkappenoberfläche strömende Gasgemisch eine laminare Strömung bildet.

Weiterhin ist nach der Erfindung eine Einrichtung zum Betrieb der Brenneranordnung vorgesehen, mit der man das die Verbrennung unterstützende Gas und das Brennstoffgas in * rascher Aufeinanderfolge umschalten kann, so daß man für eine einzige Probe verschiedene Flammenarten ausbilden kann. Weiterhin ist diese Einrichtung in der Lage, bei einem Fehler oder einer Störung in dem System die Brenneranordnung automatisch und sicher außer Betrieb zu setzen.

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Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung werden an Hand von Figuren beschrieben.

Die Fig. 1 ist ein Längsschnitt durch eine nach der Erfindung aufgebaute Brenneranordnung, und zwar längs der in der Fig. 2 dargestellten Linie 1-1.

Die Fig. 2 ist ein Schnitt durch die Brenneranordnung

längs der in der Fig. 1 dargestellten - Linie 2-2.

Die Fig. 3 ist ein vergrößerter Teilschnitt längs der in der Fig. 2 dargestellten Linie 3-3.

Die Fig. 3A ist ein der Fig. 3 ähnlicher Teilschnitt und zeigt in einem noch größeren Maßstab Einzelheiten des Entladungsteils des Zerstäubers.

Die Fig. 4 zeigt eine Teilansicht der Brenneranordnung von oben.

Die Fig. 5 ist ein Schnitt längs der in der Fig. 4 dargestellten Linie 5-5.

Die Fig. 6 ist eine Draufsicht auf eine Brennerkappe

abgeänderter Form mit zusätzlichen Leitungen für den Brennstoff und ein die Verbrennung unterstützendes Gas.

Die Fig. 7 ist ein Schnitt längs der in der Fig. 6 dargestellten Linie 7-7.

Die Fig. 8 zeigt das Schemabild eines Systems, in dem die dargestellte Brenneranordnung verwendet werden kann.

Das Kernstück eines Flammenfotometers bildet eine in der Fig. 1 dargestellte Brenneranordnung. Normalerweise sind noch eine Detektoranordnung für das von der Probe emittierte Licht, eine Detektoranordnung für eine Infrarotflamme

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und eine Flammenzündanordnung vorgesehen, die im vorliegenden Fall nicht gezeigt sind, jedoch beispielsweise aus der US-PS 3 531 203 bekannt sind. Ferner ist im allgemeinen noch ein Abzug vorhanden, der ebenfalls nicht dargestellt ist.

Die in der Fig. 1 gezeigte Brenneranordnung enthält einen aufrechten rohrförmigen Hauptkörper 10, der aus einem fluoroplastischen Material hergestellt sein kann und der .eine axial ausfluchtende untere Mischkammer 12, eine ein oberes Brennerrohr aufnehmende Bohrung 14 mit einer an ψ ihrem unteren Ende radial nach innen ragenden, ringförmigen Schulter 16, einen oberen ringförmigen Flansch 17 und einen unteren ringförmigen Flansch 18 aufweist. Am unteren

. Flansch 18 ist mit mehreren Rändelschrauben 22 eine Grundplatte 20 abnehmbar befestigt. Weiterhin weist der Grundkörper 10 einen Ansatz 24 mit einer den Ansatz axial durchsetzenden Bohrung auf, in die zur Zufuhr einer Probenflüssigkeit und zur Zufuhr eines die Verbrennung unterstützenden Gases ein Paßstück eingesetzt ist. Ferner ist ein weiterer Ansatz 26 (Fig. 2) mit einer ihn durchsetzenden

" axialen Bohrung vorgesehen, in die ein Paßstück zur Zufuhr eines Brennstoffgases eingesetzt ist. Das zuerst genannte Paßstück 28 ist in dem Hauptkörper 10 an einer Querachse in Art einer kabelartigen Verbindung zu der Mischkammer 12 befestigt und endet nahe bei der ringförmigen Kammerwand, wie es in der Fig. 2 dargestellt ist. Das in den Ansatz 26 eingesetzte Paßstück 30 für die Brennstoffzufuhr kann entsprechend dem erwähnten älteren Vorschlag ausgebildet sein. Wie es aus der Fig. 2 hervorgeht, ist das Paßstück 30 in dem Hauptkörper an einer Querachse befestigt, die geringfügig gegenüber einer radialen Achse des Hauptkörpers versetzt ist. Die Paßstücke 28 und 30 sind in der gleichen horizontalen Ebene angeordnet.

Ein Brennerrohr 32, das auf der ringförmigen Schulter 16 aufsitzt, ist dicht in die obere Bohrung 14 des Hauptkör-

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pers eingelassen und erstreckt sich nach oben durch und über eine zentrische Bohrung in einer Stützplatte 38 hinaus, die aus Metall hergestellt sein kann und als Kühlkörper dient. Der Hauptabschnitt der Platte 38 ruht auf der oberen Oberfläche des Flansches 17. Die Stützplatte 38, durch die sich das Brennerrohr 32 erstreckt, v/eist in einem Abstand einen um das Brennerrohr laufenden Bereich auf, in dem eine Reihe von Gewindelöchern vorgesehen ist, die Schraubenbolzen 40 aufnehmen, die sich durch Löcher in einem an dem Brennerrohr 32 angebrachten, nach außen ragenden ringförmigen Flansch 42 erstrecken, um das Brennerrohr an der Stützplatte 38 zu befestigen, wie es in der Fig. 1 dargestellt ist.

Aus der Fig. 5 geht hervor, daß das obere Ende des Brennerrohrs 32 mit einem Innengewinde versehen ist, um eine Brennerkappe 44 aufzunehmen. Die Kappe kann aus rostfreiem Stahl oder aus Kohlenstoff hergestellt sein. Wie es die Figuren 4,und 5 zeigen, ist die Kappe massiv ausgebildet, hat also eine verhältnismäßig hohe Masse. Die Kappe 44 weist eine sich nach oben erstreckende Ausnehmung 46 auf, die vorzugsweise parabelförmig ausgebildet ist, in dem gezeigten Ausführungsbeispiel jedoch die Form eines Kegelstumpfs hat. Von der oberen ebenen Innenoberfläche 48 des Kegelstumpfs 46 laufen senkrecht ausgerichtete Bohrungen 50 nach oben zu einer ebenen Außenoberfläche 51 der Kappe, wie es in der Fig. 5 dargestellt ist. Die Bohrungen 50 können eine ringartige Außengruppe, eine ringartige Innengruppe und eine Mittelbohrung enthalten. Die Bohrungen der einzelnen Gruppen sind dicht nebeneinander angeordnet. Ferner sind die Bohrungen der einen Gruppe bezüglich der Bohrungen der anderen Gruppe ebenfalls dicht nebeneinander angeordnet. Das Entsprechende 'gilt für die Mittelbohrung in bezug auf die Bohrungen der inneren ringförmigen Gruppe. Die Anzahl der Bohrungen.50 kann 20, 19 oder dgl. betragen. Der für alle Bohrungen gleiche Innendurchmesser kann etwa 0,70 bis 0,90 mm (0,031 bis 0,036 inch) betragen. Wie

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■es aus der Fig. 5 hervorgeht, sind die unteren Enden der Bohrungen 50 an der Stelle 52 nach unten erweitert.

Die Bohrungen 50 können in einem ringförmigen Bereich gruppiert sein, der konzentrisch mit der Außenoberfläche 51 der Kappe angeordnet ist. Der ringförmige Bereich kann einen Durchmesser von etwa 8 mm.(0,31 inch) aufweisen. Der Durchmesser der Außenoberfläche 51 kann hingegen etwa 14 mm (0,56 inch) betragen. Die Ausnehmung 56 an der Unterseite der Kappe hat an ihrem unteren Eintrittsende einen wesentlich größeren Durchmesser als der die Bohrungen enthaltende ringförmige Bereich. Das Eintrittsende bzw. die Eintrittsöffnung der Ausnehmung 46 kann einen Durchmesser von etwa 15,5 mm (O,61 inch) haben. Das in das Innengewinde des Brennerrohrs 32 eingreifende Außengewinde der Kappe befindet sich an einem in radialer Richtung vergrößerten Kappenstück 54. Die obere Außenoberfläche 56 des Kappenstücks 54 schließt bündig mit der oberen Stirnfläche des Brennerrohrs 32 ab, wenn die Kappe 44 in das Brennerrohr 32 eingeschraubt ist. Über dem erweiterten Kappenstück 54 weist die Kappe eine zylindrische AußenoberßLäche 58 auf, wie es aus den Figuren 4 und 5 hervorgeht. Diesen Teil der Kappe kann man mit ebenen Flächen versehen, so daß man dort mit einer Zange oder einem Flachschlüssel angreifen kann, um die Kappe 44 festzuziehen oder von dem Brennerrohr 32 zu lösen. Die Oberkante der Kappe karur geringfügig abgeschrägt sein, wie es an der Stelle 60 gezeigt ist.

Auf der Stützplatte 38 ist ein ringförmiger Verteilerkopf 62 für Hilfsluft angeordnet. Das obere Ende des Verteilerkopfs 62 ist durch eine ringförmige Platte 64 teilweise abgeschlossen. Die mit Schrauben an dem Kopf befestigte Platte 64 weist einen hülsenartig nach oben ragenden Flansch 66 (Fig. 1 und 4) auf, der in der gezeigten V/eise in einem solchen Abstand von dem Brennerrohr 32 angeordnet ist, daß zwischen diesen Teilen ein verhältnismäßig schma-

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ler ringförmiger Spalt gebildet wird, aus dem die Luft von dem Verteilerkopf entweicht. Es hat sich als zweckmäßig herausgestellt, daß der Flansch 66 etwa auf der Höhe der Brennerkappe 44 abschließt, wie es dargestellt ist.

Der Verteilerkopf 62 weist eine zentrische Bohrung 68, einen Außenflansch 70, der auf der Stützplatte 38 aufsitzt und dort befestigt ist, und eine ringförmige Ausnehmung 72 auf, in die man einen nicht dargestellten Abzug einsetzen kann. Weiterhin enthält der Verteilerkopf einen unteren ringförmigen Hohlraum 74. Der Hohlraum 74 steht mit der Bohrung 68 des Verteilerkopfs über einen Spalt zwischen dem Kopf und der Stützplatte 38 in Verbindung. Weiterhin weist der Verteilerkopf eine radiale Bohrung auf, die sich durch den Flansch 70 nach innen bis zu dem ringförmigen Hohlraum 74 erstreckt. In die Bohrung ist ein Paßstück 80 eingesetzt, Über das unter Druck stehende Luft zugeführt werden kann.

es aus der Fig. 3 hervorgeht, weist das Paßstück 28 zur Zufuhr der Probenflüssigkeit und des den Verbrennungsprozeß unterstützenden Gases einen Zerstäuberkörper 82 mit einer länglichen Bohrung 84 auf, die in eine größere Bohrung 86 übergeht. Ferner ist eine mit der Bohrung 86 in Verbindung stehende radiale Bohrung 88 vorgesehen, deren Außenende aufgeweitet ist, um ein Anschlußstück 90 oder eine Leitung zwecks Zufuhr des den Verbrennungsprozeß unterstützenden Gases aufzunehmen. Die Bohrung 84 erstreckt sich durch ein Verlängerungsstück 92 des Paßstücks 28. Das Verlängerungsstück 92 greift in den Ansatz 24 des Hauptkörpers 10 ein. Weiterhin kann man das Paßstück 28 zusätzlich in irgendeiner geeigneten Weise über den Zerstäuberkörper 82 haltern.

Ein hohlzylindrischer Zwischenkörper 94 greift teilweise in die Bohrung 86 ein und kann darin in Längsrichtung vor- oder zurückgeschoben werden. Wie es aus der Fig. 3 her-

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vorgeht, weist der Zwischenkörper 94 an seinem linken · Ende ein Innengewinde 96 auf, um eine Zerstäuberkapillaranordnung 98 aufzunehmen. Die Kapillaranordnung 98 enthält ein Rohrstück 100, das sich innerhalb des hohlzylindrischen Zwischenkörpers 94 befindet und gegenüber diesem mit einem O-Ring 102 abgedichtet ist. Der Zwischenkörper 94 trägt ebenfalls einen O-Ring 104, um eine Abdichtung gegenüber dem Zerstäuberkörper 82 vorzusehen. Das Rohrstück 100 ist zwischen seinen Enden mit einem Außengewinde ausgerüstet, das in das Innengewinde 96 des Zwischenkörpers 94 eingreift. Weiterhin weist das Rohr- ^ stück 100 einen außerhalb des Zwischenkörpers 94 angeord- W neten Rändelkopf 106 auf, mit dessen Hilfe man von Hand das Rohr stück 100 zusammen mit Rohren 108 und 110 zusammenbauen und auseinandernehmen kann.

Das Außenrohr 108 der Kapillaranordnung 98 ist dicht in das Rohrstück 100 eingesetzt und erstreckt sich in beiden Richtungen durch das Rohrstück. In dem Außenrohr 108 befindet sich ein Innenrohr 110, das sich in beiden Richtungen durch dieses erstreckt und abgedichtet getragen wird.

Das rechte Ende der Bohrung 84 nimmt das abgesetzte linke Jk Ende eines Zerstäuberrohrs 112 auf, das mit einer Schulter ausgerüstet ist, die an dem Verlängerungsstück 92 anliegt, wie es in der Fig. 3 dargestellt ist. Das Zerstäuberrohr 112 kann in die Bohrung 84 mit einem Preßsitz eingepaßt sein. Das rechte Ende des Zerstäuberrohrs 112 nimmt ein Rohr 114 auf, das eine Zerstäuberspitze bzw. Zerstäuberdüse bildet. Das Rohr 114 kann durch einen Preßsitz in einen vergrößerten Abschnitt 115 der Bohrung des Rohrs 112 eingepaßt sein. Das die Zerstäuberspitze bildende Rohr 114 weist einen vergrößerten Kopf auf, der auf dem rechten Ende des Zerstäuberrohrs 112 aufsitzt. Das linke Ende des Rohrs 114 hat einen Abstand vom Boden des vergrößerten Abschnitts 115 der Bohrung.

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Wie es am besten aus der Fig. 3A hervorgeht, weist das Düsenrohr 114 eine axiale Bohrung 116 auf, die sich nach rechts auf das Düsenende zu schrittweise vergrößert, und zwar in vier dargestellten Schritten 118, 120, 122 und 124. Auf der linken Seite vom. Mittelabschnitt des Rohrs 116 sind nach links zunehmende Erweiterungen 126 und 128 vorgesehen.

Das Außenrohr 108 der Kapillarrohranordnung erstreckt sich in einem Abstand in das linke Ende des Düsenrohrs 114. Das Innenrohr 110 erstreckt sich durch ein Stützkreuz 130 in den erweiterten Abschnitt 128 der Bohrung 116. Getragen von dem Rohr 108 erstreckt sich das Innenrohr 110 an seiner vordersten Stelle bis in den stufenförmig erweiterten Abschnitt 118 der Bohrung 116. Das Innenrohr 108 hat von dem Abschnitt mit dem kleinsten Durchmesser der Bohrung 116 einen Abstand von etwa 0,1 mm (0,004 inch). Aus dem obigen geht hervor, daß das Innenrohr 110 längs der Strecke, auf der es in das Düsenrohr 114 ragt, verschieden große Abstände von der Bohrung 116 hat. Dadurch werden Zwischenräume gebildet, durch die das den Brennvorgang unterhaltende Gas, das über die Einlaßbohrung 88 und einen Teil der Bohrung 86 zugeführt wird, strömt und dabei das rechte Ende bzw. Austrittsende des Innenrohrs 110 umspült. Der rechte Abschnitt der Bohrung 86 läuft an der Stelle 134 konisch zu, um allmählich in die Bohrung 84 überzugehen, wie es in der Fig. 3 gezeigt ist. Wie es ebenfalls aus dieser Darstellung hervorgeht, ist das rechte Ende des Zwischenkörpers 94 abgeschrägt, so daß der Zwischenkörper leichter in die Bohrung 86 eingesetzt werden kann. -.,.--

Wie es aus der Fig. 3 hervorgeht, ist auf das linke Ende des Zwischenkörpers 94 ein Bügel 136 aufgeklemmt, der über dem Zwischenkörper 94 und links vom Zerstäuberkörper 82 eine in bezug auf den Bügel 136 feststehende Buchse·. 138_:. trägt. Die Buchse 138 ist mit einem Innengewinde versehen und mit einer ebenfalls mit einem Gewinde ausgerüsteten Bohrung 140 in dem Zerstäuberkörper 82 axial ausgerichtet.

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Eine Schraubenspindel 142 arbeitet mit der Gewindebohrung 140 und dem Gewinde in der Buchse 138 zusammen. Die Schraubenspindel ist derart ausgebildet, daß mit ihrer Hilfe eine relative Bewegung zwischen dem Zerstäuberkörper 82 und dem an der Kapillaranordnung 98 befestigten Bügel 136 vorgenommen werden kann. Wie es aus der Fig. 3 hervorgeht, sind auf dem linken Abschnitt 144 der Schraubenspindel mehr Gewindegänge aufgebracht, nämlich etwa achtundvierzig auf 25,4 mm, als auf dem rechten Abschnitt 146 der Schraubenspindel, der lediglich etwa vierzig Gewin-' degänge auf 25,4 mm trägt. Das bedeutet, daß der Schraubenspindelabschnitt 144 etwa 20?S mehr Gewindegänge aufweist als der Abschnitt 146. Wenn daher die Schraubenspindel 142 in einer solchen Richtung gedreht wird, daß sie sich aus dem Zerstäuberkörper 82 herausbewegt, also in der Fig. 3 nach links verschiebt, führen die Buchse 138 und die Schraubenspindel 142 eine axiale Relativbewegung zueinander aus.

Die Buchse 138 stellt in Wirklichkeit eine Schraubenmutter dar,, die von dem Klemmbügel 136 daran gehindert wird, sich zu drehen. Der Klemmbügel 136 ist andererseits fest an der Kapillaranordnung 98 angebracht, die das Austrittsende des kapillaren Innenrohrs 110 umfaßt. Infolge des Gewindedifferentials zwischen den Abschnitten 144 und 146 der Schraubenspindel 142 bewegt sich die Gewindebuchse 138 und damit auch die Kapillarrohranordnung in einem wesentlich geringeren Maß zurück als die Schraubenspindel 142.

Dadurch ist es möglich, das Kapillarrohr 110 innerhalb seines Bewegungsbereichs von etwa 2,5 mm (1/10 inch) zwischen seiner am meisten vorgeschobenen Stellung und seiner am meisten zurückgezogenen Stellung, die durch einen gebrochenen Linienzug 117 angedeutet ist, äußerst fein einzustellen. Weiterhin schafft der Gewindeeingriff zwischen der Buchse 138 und dem Gewindeabschnitt 144 der Schraubenspindel in der gewünschten eingestellten Stellung eine zwangsläufige Haltekraft, die die Kapillaranordnung in der eingestellten Stellung festhält.

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Der beschriebene Aufbau bietet den v/eiteren Vorteil, daß er einfach ist und keine Schraubenspindel mit beispielsweise einhundert Gewindegängen auf 25,4 mm oder ein Lager zwischen dem Klemmbügel 136 und der Schraubenspindel benötigt. Ein derartiges Lager hätte auch den Nachteil, daß zwischen der Schraubenspindel und dem Lager ein gewisses axiales Spiel auftritt. Bei der beschriebenen Konstruktion ist es möglich, die Axialbewegung des Kapillarrohrs 110 pro Umdrehung der Schraubenspindel 142 genau zu berechnen und anzugeben, so daß der Zerstäuber genau eingestellt werden kann.

Dadurch daß der Gasstrom das Austrittsende des Kapillarrohrs 110 umspült, wird die Probenflüssigkeit aus dem Kapillarrohr 110 abgesaugt. Sofern es gewünscht wird, kann man die Probenflüssigkeit mit Hilfe einer peristaltischen Pumpe bzw. Schlauchquetschpumpe durch das Kapillarrohr 110 pumpen. Wenn das Kapillarrohr 110 von der Probenvorratsquelle entfernt und in der oben beschriebenen Weise innerhalb der Bohrung 116 in oder nahezu in seine äußerste zurückgezogene Stellung, dargestellt durch die Linie 117 in der Fig. 3A, gezogen ist, reicht der dem geringsten Strömungswiderstand folgende Gasdruck in der Bohrung 116 aus, irgendwelche Verstopfungen in dem Rohr 110 heraus zu blasen. Wie es die Fig. 3 zeigt, weist die Schraubenspindel 142 ein Schaftstück 148 auf, das sich zur Linken des Gewindeabschnitts erstreckt. Das Schaftstück 148 weist kein Gewinde auf und ist unter Verwendung von Befestigungsmitteln 150 am linken Ende einer Kupplung 152 einer nicht dargestellten Welle verbunden. Die Welle kann flexibel und mit einer geeigneten Antriebseinrichtung verbunden sein. Um die Verschiebung der Schraubenspindel 142 zu begrenzen, ist zwischen dem Klemmbügel und dem Schaftstück 148 eine Anschlageinrichtung vorgesehen.

Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel enthält die Anschlageinrichtung einen an dem Klemmbügel 136 befestigten Stützarm 154 mit zwei gabelförmigen Armen 156 und 158, die bezogen

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auf das Schaftstück 148 einen axialen Abstand vor.oleander haben. Ein Stift 160 erstreckt sich quer durch das Schaftstück 148 und schlägt an dem Arm 148 und an dem Arm 156 an, um die Vorwärts- bzw. Rückwärtsbewegung der Schraubenspindel 142 zu begrenzen.

Der oben erwähnte abgestufte Aufbau des Düsenrohrs 114 stellt für die zerstäubte Probenflüssigkeit eine Reihe von Prall- bzw. Leitwänden dar, so daß die aus der Düsenrohrspitze austretende zerstäubte Probe nebelartig verteilt wird. Bevor das Gemisch nach oben in das Brennerrohr 32 strömt, erteilt ihm die Kammer 12 eine V/irbelbewegung. Etwaige größere Tropfen der Probenflüssigkeit haben die Neigung, auf einer der abgesetzten Stufen 118 bis 124 aufzutreffen und danach infolge der Einwirkung der Schwerkraft von der Spitze des Düsenrohrs auf den Boden der Kammer 12 der Brenneranordnung zu fallen, von wo die Flüssigkeit abgesaugt werden kann, wie es beispielsweise in dem älteren Vorschlag beschrieben ist.

In den Figuren 6 und 7 ist eine abgeänderte Brennerkappe 'dargestellt, die anstelle der zuvor beschriebenen Brennerkappe 44 verwendet werden kann und die neben anderen die Funktionen der Brennerkappe 44 zeigt. Nach der Abnahme der Platte 64 vom Verteilerkopf 62 und nach dem Herausschrauben der Kappe 44 aus dem Brennerrohr 32 kann man die abgeänderte Kappe an dem Brennerrohr befestigen.

Die in den Figuren 6 und 7 dargestellte Kappe weist einen tassenförmigen Körper 164 mit einem integral ausgebildeten Rohrstück 166 auf, das sich durch den Boden des Körpers 164 erstreckt und eine äußere Schulter I67 aufweist. Das Rohrstück 166 weist an seinem oberen Ende einen radial nach innen ragenden Flansch 168 auf, der eine zentrische Öffnung 170 begrenzt. Das untere Ende des RohrStücks 166 trägt ein Außengewinde, mit dem es in das obere Ende des Brennerrohrs 32 eingeschraubt werden kann, wie es in der Fig. 7 darge-

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stellt ist. Im unteren Abschnitt des tassenförmigen Körpers 164 ist eine ringförmige Innenschulter 172 vorgesehen. Der obere Abschnitt 174 des tassenfertigen Körpers 164 hat eine geringere Wandstärke. Der obere Endabschnitt des Körpers ist mit einem Innengewinde 176 versehen. In den unteren Abschnitt des tassenförmigen Körpers 164 erstreckt sich ein Brennstoffeinlaß 178 und ein Einlaß 180 für ein die Verbrennung unterstützendes Gas. Die Einlasse 178 und 180 sind in derselben horizontalen Ebene angeordnet.

Über diesen Einlassen ist in dem tassenförmigen Körper 164 eine ringförmige Platte 182 angeordnet, die von der Schulter 172 getragen wird und einen nach unten ragenden Rand 184 . aufweist, der von dem Rohrstück 166 einen Abstand hat und der auch gegenüber dem Boden des tassenförmigen Körpers 164 einen Abstand aufweist, wie es die Fig. 7 zeigt. Dieser Aufbau gestattet es, daß sich der zugeführte Brennstoff und das zugeführte die Verbrennung unterstützende Gas miteinander mischen und unterhalb des unteren Randes 184 sowie durch den Zwischenraum zwischen diesem Rand und dem Rohrstück 166 nach oben strömen.

Auf der Platte 182 sitzt ein Abstandsring 186, auf dem eine weitere ringförmige Platte 188 aufliegt, die auch von der Außenschulter 167 des Rohrstücks 166 getragen wird. Die Platte 188 weist eine Reihe von längs ihres Umfangs angeordneten Löchern 190 auf, durch die das Brennstoffgemisch nach oben strömt. Auf den oberen Rand der Platte 188 ist ein weiterer Abstandsring 192 aufgesetzt.

Ein Kappenstück 194 weisfein verdicktes Mittelteil 196 auf, das zylindrisch ausgebildet ist und sich in die Öffnung 170 des Rohrstücks 166 erstreckt und diese Öffnung, wie es in der Fig. 7 dargestellt ist, ausfüllt. Die untere Oberfläche 198 des Mittelstücks 196 ist eben ausgebildet und schließt mit der unteren Oberfläche des Flanschs 168 bündig ab. Das Kappenstück 194 weist eine ebene obere Außenoberfläche 200

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«AD ORIGINAL

auf. Die über den Mittelabschnitt 196 radial nach außen ragende Verländerung des Kappenstücks 194 hat eine ebene untere Oberfläche 202. Die Umfangsoberflache der radialen Verlängerung weist ein Außengewinde auf, das in das Innengewinde 176 des Körpers 164 eingreift. Im eingeschraubten Zustand schließt das Kappenstück 194 bündig mit der oberen Stirnfläche des Körpers 164 ab, wie es die Fig. 7 zeigt.

Im zusammengebauten Zustand liegt das Kappenstück 194 an dem Ring 192 an. Dadurch sind auch die Platte 188, der Ring 186 und die Platte 182 fest eingespannt. Das Kappenstück 194 bildet zusammen mit dem oberen Abschnitt des Rohrstücks W 166, der Platte 188 und dem Ring 192 eine ringförmige Kammer 204, in die das Brennstoffgemisch durch die Öffnungen 190 in der Platte 188 strömt.

Der verdickte Mittelabschnitt 196 des Kappenstücks 194 weist nach oben verlaufende Bohrungen 206 auf, die den Bohrungen 50 in der bereits beschriebenen Brennerkappe 44 ähnlich und auch in bezug aufeinander in einer ähnlichen Weise angeordnet sind. Die Bohrungen 206 stehen ebenfalls in ähnlicher ' Weise mit der Brennerkammer 12 in Verbindung. Sowohl die Bohrungen 206 als auch die Bohrungen 50 sorgen für eine laminare Strömung des Brennstoffgases, das mit dem die Ver- ^ brennung unterstützenden Gas gemischt ist, nach oben in den oberen Teil der Brenneranordnung. Die mit den beiden Kappenkonstruktionen erzielte laminare Strömung sorgt für eine ruhige und stabile Flamme über den Kappen. Wie es aus den Figuren 6 und 7 hervorgeht, weist die vom Mittelabschnitt 196 radial nach außen ragende Verlängerung des Kappenstücks 194 eine Reihe von Bohrungen 208 auf, die den bereits beschriebenen Bohrungen 206 ähnlich sind, jedoch mit der Kammer 204 des tässenförmigen Körpers 164 in Verbindung stehen. Die durch die obere Oberfläche 200 des Kappenstücks verlaufenden Bohrungen 208 sind rund um den Mittelabschnitt 196 des Kappenstücks angeordnet, wie es in der Fig. 6 dargestellt ist. Die Bohrungen 208 können eine ringförmige Außen-

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gruppe, eine ringförmige Innengruppe und eine ringförmige Zwischengruppe von Bohrungen enthalten. Der Einfachheit halber sind in den Zeichnungen nur wenige Bohrungen 208 in dem Kappenstück 194 dargestellt. Vorzugsweise ist eine größere Anzahl von Bohrungen 208 vorhanden.

Die beschriebene Brennerkappe ist dual aufgebaut und enthält einen ersten oder inneren Brennerabschnitt mit den Bohrungen 206 und einen zweiten oder äußeren Brennerabschnitt mit den Bohrungen 208. Die Anzahl der Bohrungen 208 im Außenbrennerabschnitt der Kappe bestimmt man am besten bei brennendem Innenbrennerabschnitt durch das Ausmaß der Flamme, das erforderlich ist, um Umgebungsluft vom Innenbrennerabschnitt der Brennerkappe fern zu halten. Das aus dem Brennstoffgas und dem die Verbrennung unterstützenden Gas bestehende Gemisch, das durch die Bohrungen 208 des Außenbrennerabschnitts der Brennerkappe nach oben strömt und über die Einlasse 178 und 180 zugeführt wird, kann das gleiche Gemisch sein, das als Brennstoff und die Verbrennung unterstützendes Gas der Kammer 12 zugeführt und über dem Innenbrennerabschnitt des Kappenstücks 194 verbrannt .wird. Die Flamme auf dem Außenbrennerabschnitt der Brennerkappe bewirkt eine Stabilisierung der Flamme auf dem Innenbrennerabschnitt .

Beim Betrieb der in den Figuren 4 und 5 dargestellten Brennerkappe 44 bewirkt der umlaufende Flansch 66 für eine beträchtliche Zeitperiode eine Verzögerung von Kohlenstoffniederschlägen auf der oberen Oberfläche 51 der Kappe, wenn Stickstoffoxydol als die Verbrennung unterstützendes Gas verwendet wird. Wie bereits eingangs erwähnt, kann eine Anhäufung der Kohlenstoffniederschläge zu einer Explosion der Brenneranordnung führen. Es wird angenommen, daß sich die die Bohrungen 50 verstopfenden Kohlenstoffniederschläge auf der oberen Außenoberfläche 51 der Kappe 44 zumindest teilweise infolge der senkrechten Außenoberfläche 58 der Kappe 44 nicht ausbilden. Diese senkrechte V/andoberfläche

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steht im Gegensatz zu den bisher bekannten Ironischen Gder kegelförmigen Oberflächen. Der die Kappe umgebende Flansch 66 übt dabei eine Stabilisicrungswirkung auf die Flamme aus. Bei beiden beschriebenen Kapponkonstrulctionen strom; das Gemisch aus den Brennstoff und dem die Verbrennung unterstützenden Gas von der Kammer 12 durch das Brennerrcnr 32 nach oben und tritt aus der Brennerkappe aus, die am oberen Ende des Brennerrohrs 32 angeordnet ist.

Aus der obigen Beschreibung geht hervor, daß beim Betrieb der Brenneranordnung am wenigsten Probenflüssigkeit in den das Austrittsende des Kapillarrohrs 110 umspülenden Gasstrom austritt, wenn das Kapillarrohr 110 der Zerstäuberkapillaranordnung 98 in der am weitesten vorgeschobenen Stellung angeordnet ist. Je weiter das Kapillarrohr 110 zurückgezogen wird, um so größer ist die austretende Probenflüssigkeitsmenge. V/ie bereits erwähnt, stellt die in der Fig. 3A eingezeichnete Linie 117 die am weitesten zurückgezogene Stellung des Kap i Harr ohr s 110 dar. Auf diese V/eise kann man die Zerstäubung der Flüssigkeitsprobe genau steuern.

-In der Brenneranordnung mit der in den Figuren 6 und 7 dargestellten Brennerkappe kann man verschiedene Arten von Brennstoffen verwenden, beispielsweise Acetylen, V/asserstoff, Propan, Butan oder Methan. Bei der dualen Brennerkappe kann man ein Brennstoffgemisch aus Luft-Acetylen sowohl der Kammer 12 als auch der Kammer 204 zuführen, um mit diesem Gemisch sowohl die Flamme auf dem inneren Brennerabschnitt als auch auf dem äußeren Brennerabschnitt der dualen Kappe zu speisen. Mit der dualen Kappenkonstruktion kann man auch eine an sich bekannte diffusionsartige Flamme erhalten, indem man über den Brennstoffeinlaß 178 Acetylengas und über den Einlaß 180 Luft zuführt sowie die Brennstoffzufuhr über das Paßstück 30 zur Kammer 12 unterbricht und über die in der Fig. 3 gezeigte Einlaßbohrung 88 der Zerstäuberanordnung unter Druck Luft■oder Stickstoff zuführt. Wenn man bei der dualen Brennerkappe eine heißere als die mit dem Luft-Acetylen-Gemisch erzielbare Flamme

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haben möchte, wird der Kammer 12 über die Bohrung 88 des Zerstäubers Luft und über das Paßstück 30 Acetylen zugeführt, während gleichzeitig über den Brennstoffeinlaß Acetylen und über den Einlaß 180 für das die Verbrennung unterstützende Gas Stickstoffoxydul zugeführt v/erden.

Wenn man die in den Figuren 4 und 5 dargestellte Brennerkappe 44 verwendet, kann man über das Zerstäuberpaßstück 58 Luft zuführen, während über das Brennstoffpaßstück 30 Acetylengas zugeführt und über das Paßstück 80 Luft in den Luftverteilerkopf 62 geleitet wird. Eine "getrennte" Flamme kann man mit dieser Brennerkappe dadurch erhalten, daß über den Zerstäuber, wie zuvor, Luft, über das Brennstoffpaßstück 30 Acetylen und über das Paßstück .80 Stickstoff zugeführt wird. Wenn man mit der Brennerkappe 44 eine heißere Flamme erzeugen will, wird über das Zerstäuberpaßstück 28 Stickstoffoxydul, über das Brennstoffpaßstück 30 Acetylen und über das Paßstück 80 Luft zugeführt.

Eine andere Form einer "getrennten" Flamme erhält man mit der Brennerkappe 44 dadurch, daß über das Zerstäuberpaß-,stück 28 Stickstoffoxydul, über das Paßstück 30 Acetyln und über das Paßstück 80 Stickstoff zugeführt wird. Eine weitere mögliche Kombination besteht darin, über das Zerstäuberpaßstück 28 Luft, über das Brennst off paß stück 30 Wasser stoff und über das Paßstück 80 Luft zuzuführen. Weiterhin ist es möglich, über das Zerstäuberpaßstück 28 Luft, über das Paßstück 30 Propan und über das Paßstück 80 Luft zuzuführen. Eine andere Art einer Diffusionsflamme ergibt sich dadurch, daß über das Zerstäuberpaßstück 28 Stickstoff, über das Brennstoffpaßstück 30 Wasserstoff und über das Paßstück Luft zugeführt wird. Bei allen diesen Kombinationen, einschließlich derjenigen Kombinationen, die in bezug auf den in den Figuren 6 und 7 dargestellten dualen Brenner beschrieben worden sind, wird die zerstäubte Probenflüssigkeit zusammen mit einem besonderen Gas, das über das Zerstäuberpaßstück 28 zugeführt wird, in die Kammer 12 geleitet,

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und es soll bemerkt werden, daß bei mindestens bei einer der in Verbindung mit der dualen Brennerkappe beschriebenen Kombinationen eine sog. kalte Flamme erzielt wird, indem man die Brennstoffzufuhr zu der Kammer 12 abschaltet.

Mit den verschiedenen Brennstoff- und Gaskombinationen kann man mit der beschriebenen Brenneranordnung verschiedene Arten von Flammen erhalten. Die Brenneranordnung kann man zur Atomfluoreszenz verwenden, wobei eine Anzahl von Atomen der in einer Probe interessierenden Substanz erzeugt wird und dieAtome durch geeignete Bestrahlung von einer Lichtquelle zur Fluoreszenz angeregt werden. Die Fluoreszenz wird dann fotometrisch nachgewiesen. Gleichermaßen kann man die beschriebene Brenneranordnung in Verbindung mit Emissionsnachweisverfahren anwenden. Es ist bekannt, daß man manche Substanzen in bestimmten Arten von Flammen besser erkennen kann als in anderen.

In der Fig. 8 ist beispielsweise das Schemabild einer Anlage dargestellt, in der man die Brenneranordnung der Figuren 1 bis 5 verwenden kann. Die dargestellten Brennstoffleitungen führen unter Druck stehende Brennstoffe und tragen die Bezeichnungen "Acetylen" und "Wasserstoff". Diese Brennstoff leitungen sind, wie gezeigt, an das Gaszufuhrpaßstück 30 angeschlossen. Zur Zufuhr eines die Verbrennung unterstützenden Gases ist ebenfalls eine Leitung vorgesehen, die die Bezeichnung "Stickstoffoxydul" trägt. Eine weitere derartige Leitung ist mit der Bezeichnung "Luft" gekennzeichnet. Die beiden zuletzt genannten Leitungen sind an das Zerstäuberpaßstück 28 angeschlossen. Das Stickstoffoxydul und die Luft werden ebenfalls unter Druck zugeführt. Eine weitere Leitung für ein unter Druck stehendes Gas ist mit "Stickstoff" bezeichnet. Diese Leitung ist an das Gaseinlaßpaßstück 80 und das Paßstück 28 angeschlossen. Diese Fluidleitungen und ihre Verbindungen sind zum größten Teil in einem Baustein bzw. Modul enthalten, der mit "Gassteuermodul" bezeichnet ist.

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Der Luftstrom ist über einen druckempfindlichen Schalter 252 geführt. Der Stickstoffoxydulstrom ist über ein Magnetventil 254 geführt. Der Acetylenstrom oder der Wasserstoffstrom wird in Abhängigkeit davon, welcher der beiden Ströme von einem magnetbetätigten Dreiwegventil 264 ausgewählt wird, über ein Magnetventil 256 geführt. Der Stickstoffoxydulstrom wird von einem magnetbetätigten Dreiwegventil 262 gesteuert. Ein Kabel 250 von einem nicht dargestellten Steuerpult ist an den Schalter 252, an das Ventil 254, an das Ventil 256 und über ein ODER-Glied 263 an das Ventil 262 angeschlossen. Wenn der Luftstrom unter einen vorgegebenen Wert abfällt, wird der druckempfindliche Schalter 252 geschlossen, um über das Kabel 250 die Schaltung zu erregen und die Ventile 254 und 256 abzuschalten sowie das Ventil 262 in eine solche Stellung zu bringen, daß der Stickstoffoxydulstrom unterbrochen wird.

Weiterhin ist an das Kabel 250 ein Flammendetektor 257 angeschlossen, der für den Fall, daß die Flamme ausgeht, bevor der Brenner durch das Bedienungspersonal abgeschaltet worden ist» veranlaßt, daß die Ventile 254 und 256 geschlossen werdei^. und· das magnetbetätigte Dreiwegventil 262 über das 0DER-4lied 263 in den bereits beschriebenen Zustand geschaltet wird. Dadurch wird die weitere Zufuhr von Brennstoff odetf Nitrooxydul zur Brenneranordnung unterbunden. Der Flamm^ndetektor 257 enthält ein fotoelektrisches Bauelement, 4^{as auf d}i^e Flamme, aber nicht auf das Umgebungs-r licht anspricht. Da zum sicheren Betrieb des Brenners Luft· unbedingt'erforderlich ist, und zwar entweder durch direkte Zufuhr zum Brenner oder im Gefolge mit der Zufuhr von Stickstof foxydijl, werden durch die obige Abschaltmaßnahme sowohl das Gerät als auch das Bedienungspersonal geschützt.

Als Ummantelungsgas kann man dem Paßstück 80 über das magnetbetätigte Dreiweg ν Cixtil 258 entweder Luft oder Stickstoff zuführen. Wenn man Luft als Ummantelungsgas verwendet," wird die Stabilität der Flamme zusätzlich gefördert und bei

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einer stickstoffoxydulunterhaltenen Flamme wird die Ausbildung von Kohlenstoffniederschlägen auf der Brennerkappe verhindert. Wenn man eine "getrennte" Flamme wünscht, v/ird Stickstoff als Uramantelungsgas verwendet. Weiterhin ist es möglich, abwechselnd sehr schnell zwischen Luft und Stickstoff umzuschalten, so daß sich bei derselben Probe dia Vorteile beider Gase bemerkbar machen. Hierzu v/ird im Zusammenhang mit der Fig. 8 auf die folgende Beschreibung verwiesen.

Über das magnetbetätigte Dreiwegventil 260 kann man dem Zerstäuberpaßstück 28 entweder Luft oder Stickstoff zuführen. Für die meisten Fluoreszenz- oder Emissionsnachweise benutzt man im allgemeinen Luft, und zwar im allgemeinen in Verbindung mit Acetylen oder V/asserstoff. Stickstoff wird verwendet, wenn Schwefel, Phosphor oder Halogene bestimmt werden sollen, und zwar unter Verwendung einer Wasserstoff diffusionsf lamme (kalte Flamme). Es ist aber auch möglich, abwechselnd sehr schnell zwischen Luft und Stickstoff hin- und herzuschalten, so daß die Vorteile von beiden Gasen für dieselbe Probe ausgenutzt werden können .JÜber das magnetbetätigte Dreiwegventil 262 kann man dem Zerstäuber 2*8 entweder Luft oder Stickstoffoxydul zuführen. Eine ständige Schaltfolge zwischen Luft und Stickstoffoxydul über das Ventil 262 ist äußerst wichtig, um die Gefahr von Rückschlägen zu vermeiden.

Das Folgeventil 262 öffnet nicht, um die Zufuhr von Stickstof foxydul zur Kammer 12 zu gestatten, wenn nicht zu diesem Zeitpunkt eine luftunterhaltene Flamme brennt. Weiterhin wird das Stickstoffoxydul nur mit einem Minimum an Druck über demjenigen Druck zugeführt, bei dem ein .Rückschlagen erfolgen könnte. Wenn die Flamme abgeschaltet wird, wird die Brennstoffzufuhr erst unterbrochen, wenn nur noch Luft dem Zerstäuber zugeführt wird. Zu diesem Zweck wird das Folgeventil 262 vor dem Ventil 256 geschlossen. V/eiterhin ist es mit dem Ventil 262 möglich, abwechselnd sehr schnell der

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Flamme Luft und Stickstoffoxydul zuzuführen, so daß dia Vorteile von beiden Stoffen für eine Probe ausgenutzt werden können.

Über das magnetbetätigte Dreiwegventil 264 kann man der Flamme einen von zwei Brennstoffen zuführen. Im allgemeinen wählt das Ventil 264 zwischen Acetylen und Wasserstoff. Es ist aber auch möglich, abwechselnd sehr schnell zwischen diesen Brennstoffen durch Betätigung des Ventils 264 hin- und herzuschalten, so daß die Vorteile von beiden Brennstoffen für dieselbe Probe ausgenutzt werden können.

Ein Kabel 259 vom Steuerpult dient zum Betätigen 'der Ventile 258, 260 und 264 sowie des Folgeventils 262 über das ODER-Glied 263.

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Claims (10)

Patentansprüche

1. Brenneranordnung für ein Spektralflammenfotometer mit einem aufrecht gehalterten Brennerrohr, dessen Auslaß am oberen und dessen Einlaß am unteren Rohrende angeordnet ist, mit einer mit dem Brennerrohreinlaß in Verbindung stehenden Mischkammer, in die Zufuhreinrichtungen eine zerstäubte Flüssigkeitsprobe und ein Brennstoffgas einleiten, und mit einer am Brennerrohrauslaß angeordneten Brennerkappe, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennerkappe (44; 194) von beträchtlicher Masse

W sowie senkrechter Ausdehnung ist und eine ebene obere Außenfläche (51; 200) hat, daß die Brennerkappe in ihrem Innenbereich mehrere senkrecht verlaufende Bohrungen (50; 206) aufweist, die sowohl in Umfangsrichtung als auch in Richtung auf den Mittelpunkt der Brennerkappe auseinanderliegen, daß die Bohrungen durch die obere Außenfläche laufen und nach unten sich erweiternde untere Endabschnitte (52) haben und daß die Bohrungen hinreichend lang sind, so daß das von der Mischkammer kommende und an der oberen Außenfläche der Kappe austretende Gasgemisch eine laminare Strömung bildet.

2. Brenneranordnung nach Anspruch 1,

t dadurch gekennzeichnet, daß die Brennerkappe (44) eine zu der ebenen oberen Außenfläche (51) praktisch senkrecht verlaufende Umfangsoberflache (58) aufweist.

3. Brenneranordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Unterseite der Brennerkappe (44) eine sich nach oben verengende konzentrische Ausnehmung (46) vorgesehen ist.

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4. Brenneranordnimg nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennerkappe (44; 194) abnehmbar an dem Brennerrohr (32) befestigt ist.

5. Brenneranordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Gasverteilerkopf (62) das Brennerrohr (32) umgibt und daß der Verteilerkopf einen unteren Einlaß (78) zum Zuführen eines unter Druck stehenden Brennstoffgases oder die Verbrennung unterstützenden Gases und einen oberen Gasauslaß (66) aufweist, der in einem geringen Abstand die Brennerkappe (44) derart umgibt, daß das dem Verteilerkopf zugeführte und aus dem Gasauslaß austretende Gas über der Brennerkappe einen die Flamme zylindrisch umgebenden Mantel bildet.

6. Brenneranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennerkappe (194) in radialer Richtung allseitig derart verlängert ist, daß sich die ebene obere Außenfläche (200) über den Durchgangskanal des Brennerrohrs (32) hinaus erstreckt, daß die radiale Verlängerung, mindestens teilweise, eine das Brennerrohr ringförmig umgebende Kammer (204) begrenzt, daß die radiale Verlängerung von mehreren, von der ringförmigen Kammer ausgehenden und an der ebenen oberen Außenfläche (200) austretenden Bohrungen (208) durchsetzt ist, die sowohl in Umfangsrichtung als auch in Richtung auf den Innenbereich der Brennerkappe auseinanderliegen, und daß an die ringförmige Kammer (204) Zufuhreinrichtungen (178, 180) angeschlossen sind, die dazu dienen, der ringförmigen Kammer ein Brennstoffgas oder ein die Verbrennung unterstützendes Gas zuzuführen, das an den Bohrungen (208) der radialen Verlängerung austritt und einen zylindrischen Mantel um die Flamme über den Bohrungen (206) im Innenbereich der Brennerkappe bildet.

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7. Brenneranordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den an die ringförmige Kammer (204) angeschlossenen Zufuhreinrichtungen (178, 180) und zwischen den Bohrungen (208) in der radialen Verlängerung Prall- und Leitwände (182, 188) vorgesehen sind.

8. Einrichtung zum Betrieb einer Brenneranordnung für ein Spektralflammenfotometer mit einem Einlaß für eine Probe, einem Einlaß für ein Brennstoffgas und einem Einlaß für ein die Verbrennung unterstützendes Gas, bestehend aus Vorrichtungen zum Zuführen einer Flüssigkeitsprobe, eines unter Druck stehenden Brennstoffgases und eines unter Druck stehenden die Verbrennung unterstützenden Gases zu den zugeordneten Einlassen, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ventil (262) an den Eingang einer ersten Leitung, die zu dem Einlaß (28) für das die Verbrennung unterstützende Gas führt, und an die Ausgänge einer zweiten und einer dritten Leitung angeschlossen ist, wobei an der zweiten Leitung ein erstes die Verbrennung unterstützendes Gas und an der dritten Leitung ein zweites die Verbrennung unterstützendes Gas unter Druck anliegen, und daß das Ventil derart arbeitet, daß es abwechselnd die zweite und dritte Leitung mit der ersten Leitung verbindet, so daß während der Zufuhr der Flüssigkeitsprobe zu dem Brenner über die erste Leitung eine Aufeinanderfolge aus den beiden die Verbrennung unterstützenden Gasen zugeführt wird.

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9. Einrichtung nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, daß ein weiteres Ventil (264) an den Eingang einer vierten Leitung, die zu dem Brennstoffgaseinlaß (30) führt, und an die Ausgänge einer fünften und einer sechsten Leitung angeschlossen ist, wobei an der fünften Leitung ein erstes Brennstoffgas und an der sechsten Leitung ein zweites Brennstoffgas unter Druck anliegen, und daß dieses weitere Ventil (264) derart arbeitet, daß es abwechselnd die fünfte und sechste Leitung mit der vierten Leitung verbindet, so daß während der Zufuhr der Flüssigkeitsprobe zu dem Brenner über die vierte Leitung eine Aufeinanderfolge aus den beiden Brennstoffgasen zugeführt wird.

10. Einrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß in der Zufuhrvorrichtung für das Brennstoffgas ein normalerweise geöffnetes Ventil (256) angeordnet ist und daß eine druckempfindliche Fühlvorrichtung (252) mit dem normalerweise geöffneten Ventil (256) verbunden ist und dieses Ventil schließt, wenn der Druck des die Verbrennung unterstützenden Gases unter einen vorgegebenen Grenzwert abfällt.

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