DE233253C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

KLASSE 42/. GRUPPE

Patentiert im Deutschen Reiche vom 7. Dezember 1909 ab.

Den Gegenstand der vorliegenden Erfindung bildet eine Einrichtung zur Gasförderung in gasanalytischen Apparaten. Das Neue besteht in einer solchen Verbindung des Meßbehälters für das Untersuchungsgas mit einem bis zu einer jeweilig konstanten Höhe füllbaren Meßgefäß für eine Flüssigkeit, daß das unter Überdruck in den Meßbehälter einströmende Untersuchungsgas die in diesem Behälter zuerst befindliche Flüssigkeit hinaus und in das Meßgefäß bis zu der jeweilig konstanten Höhe hineindrückt, so daß der Druck der so hergestellten jeweilig konstanten Flüssigkeitssäule im Meßgefäß zur.Weiterförderung des nunmehr im Behälter enthaltenen Gases in ein Absorptionsgefäß benutzt werden kann. Es wird also hierbei stets dieselbe Flüssigkeit benutzt. In den beiliegenden Zeichnungen ist eine beispielsweise Ausführungsform einer Einrichtung gemäß vorliegender Erfindung schematisch in Verbindung mit den übrigen, an sich bekannten Einzelheiten eines gasanalytischen Apparates veranschaulicht, und zwar zeigen:

Fig. ι eine Seitenansicht der Einrichtung, Fig. 2 eine Draufsicht auf Fig. 1.

Fig. 3 ist eine etwas vergrößert dargestellte. Ansicht eines Teiles der Ablesetabelle sowie der . zur Aufzeichnung dienenden Mechanismen.

Fig. 4 ist eine Draufsicht auf die in Fig. 3 dargestellten Teile.

Fig. 5 ist ein Schnitt nach Linie 5-5 der Fig. 3 in Richtung der angedeuteten Pfeile gesehen.

Fig. 6 ist eine Ansicht der elektromagnetischen Ventilsteuervorrichtung in etwas vergrößertem Maßstabe, und

Fig. 7 ist ein Schnitt nach Linie 7-7 der Fig. 6 in Richtung der angedeuteten Pfeile betrachtet.

In Fig. ι bezeichnet 1 ein Gefäß, welches durch eine Röhre 2 mit dem unteren Ende eines zylindrischen Behälters 3 verbunden ist. In diesem Behälter 3 befindet sich ein Schwebekolben oder Schwimmer 4, von welchem sich eine Schnur 5 nach aufwärts erstreckt und hier über eine Scheibe 6 geführt ist. An das freie Ende dieser Schnur ist ein Gewicht 7 angehängt. Mit der Scheibe 6 drehbar ist ein Kontaktarm 8, welcher mit einem Kontaktstück 9 ausgestattet ist. Das Gewicht des Schwimmers 4 ist größer als das Gewicht 7, so daß der Schwimmer für gewöhnlich in seiner Tieflage steht, in welcher •das Kontaktstück 9 des Armes 8 mit einer Kontaktklemme 10 in Berührung steht. Auf dem Arm 8 befindet sich weiter ein Kontakt ii, der beim Fallen des Gewichtes 7 durch das dabei bewirkte Umlegen des Armes 8 mit einer zweiten Kontaktklemme 12 in Berührung gebracht wird. Je nachdem also der Schwimmer 4 im Behälter 3 sich hebt oder fällt, schwingt der Kontaktarm 8 von einer Kontaktklemme zur anderen. Von einem Punkte des Behälters 3 unterhalb des Schwimmers 4 führt ein Rohr 13 knieförmig nach aufwärts, welches zum Speisen eines Hilfsbehälters 14 dient. 15 ist ein Trennungsgefäß, das durch ein Rohr 16' mit einem

Trockenraum oder Gefäß i6 in Verbindung steht. 17 ist ein weiteres Gefäß, welches durch ein Rohr 18 mit dem unteren Ende eines Meßbehälters 19 verbunden ist. In diesem Behälter 19 ist ein Kolben 20 angeordnet, und von letzterem führt eine Schnur 21 nach aufwärts über eine Scheibe 22. Das Ende dieser Schnur 21 trägt ein Gewicht 23. Die Verbindung der genannten Gefäße wird durch einen Mehrweghahn oder Ventilkörper 31 geregelt, dessen Gehäuse 24 mit sechs Anschlußstutzen 25, 26, 27, 28, 29 und 30 versehen ist, die je um 60° voneinander abstehen.

Der Ventilkörper 31 ist innerhalb dieses Gehäuses 24 angeordnet und besitzt drei Wege 32, 33 und 34, deren Mündungen ebenfalls um 60° zueinander versetzt sind, wie aus Fig. 1 und 7 ersichtlich ist. Der Anschlußstutzen 25 dient zur Verbindung mit einer beliebigen Rauchgasquelle, aus welcher das Gas unter Druck hergeleitet wird. Bei der in Fig. 1 dargestellten Stellung der Teile steht der Stutzen 26 in Verbindung mit dem'Gefäß 1, und der Stutzen 27 stellt durch ein Rohr 35 die Verbindung mit dem Boden des Gefäßes 15 her. Der Stutzen 28 ist durch ein Rohr 36. mit dem Oberteil des Gefäßes 16 verbunden, wobei in dieser Rohrverbindung ein Ventil 37 eingeschaltet ist; der Stutzen 29 stellt durch ein Rohr 38 die Verbindung mit dem Behälter 17 her, und der Stutzen 30 ■kommuniziert mit der Außenluft. Die genannten Gefäße können die Gestalt von Glaskugeln und die Meßgefäße 3 und 19 die Form von Glaszylindern haben. Auch die Verbindüngsrohre und Anschlüsse können aus Glas sein, wobei an diesen Rohren vorteilhaft Schlammhähne o. dgl. angebracht sein können.

Die an sich bekannte Registriervorrichtung (Fig. 3, 4 und 5) besitzt einen Arm 39, welcher sich mit der Scheibe 22 drehen kann. Die Scheibe und der Arm sind beide auf einer Spindel 40 befestigt, welche an ihrem hinteren Ende in einem von dem Gestellteil 42 emporragenden Arm 41 drehbar ist, und deren anderes Ende durch einen Schlitz 43 hindurchgeführt ist, der in einer von dem Rahmenteil 42 vorstehenden Leiste 44 angeordnet ist. Das Ende der Nadel 39 trägt einen Markierstift 45, der für gewöhnlich mit der Registrierscheibe 46 außer Berührung steht. Letztere ist bei 47 drehbar gelagert und wird durch ein Uhrwerk 48 gedreht. Die Einrichtung ist so getroffen, daß bei einer bestimmten Kippbewegung der Scheibe 22 der Markierstift der Nadel 39 mit der Registrierscheibe 46 in Berührung tritt. Dieses Kippen der Scheibe 22 wird durch den Eingriff des vorderen Endes der Spindel 40 mit dem senkrechten Schlitz 43 'ermöglicht, wobei die Bewegung der Spindel innerhalb ihrer Lager · durch einen Bügel 48' begrenzt wird, wie aus Fig. 5 ersichtlich ist. Die Scheibe 22 besteht aus magnetischem Material, und vor derselben bzw. gegenüber ihrem unteren Rande ist ein Elektromagnet 49 angeordnet, welcher bei Er- ' regung die Scheibe 22 anzieht und dadurch kippt, um den Markierpunkt mit der Registriertabelle in Berührung zu bringen. Der Elektromagnet 49 ist auf einem Arm 50 des Gestelles geeignet befestigt.

Das Ventil 31 wird durch die in Fig. 6 und 7 dargestellten Mechanismen gesteuert. Der Ventilkörper sitzt auf einer Welle 51, auf welcher sich auch ein Steigrad 51' und ein Triebrad 52 befinden, welch letzteres durch einen von einem Uhrwerk 54 angetriebenen Zahntrieb 53 gedreht wird. Im Gestell bei 55 verbolzt ist eine Schwingklinke 56, deren Zinken 57 und 58 mit den Zähnen 59 des Steigrades 51', welches im vorliegenden Ausführungsbeispiel drei Zähne besitzt, in Eingriff arbeiten. An der Klinke 56 befestigt ist ein Anker 60, welcher zwischen die Elektromagnete 61 und 62 hineinragt, so daß er einmal von den Magneten 61 und das andere Mal von den Magneten 62 angezogen werden kann.

Die Wirkungsweise ist folgende:
Soll die Analyse eines Gases vorgenommen werden, so wird das Gefäß 1 mit einer nicht leicht verdampfenden Flüssigkeit (z. B. Wasser) gefüllt, bis dieselbe in dem Rohr 2 bis zu dem Stand B-B ansteigt, wobei der Behälter 3 leer ist. Das Gefäß 15 wird mit einem Reagenzmittel, beispielsweise Ätzkali, welches Kohlensäure absorbiert, gefüllt. Das Gefäß 17 und das Rohr 18 werden ebenfalls mit irgendeiner Flüssigkeit, wie Wasser, gefüllt, wobei das Meßgefäß 19 für gewöhnlich leer bleibt, so daß sich der Schwimmkolben 20 am Boden desselben und der Registrierarm 39 auf dem Nullpunkt der Registrierscheibe befinden. Nun wird das Untersuchungsgas unter Druck durch den Stutzen 25 eingeführt. Da sich das Ventil 31 zu Anfang in der in Fig. 1 dargestellten Stellung befindet, so strömt das Gas in den Oberteil des Gefäßes 1 und treibt die Flüssigkeit aus demselben nach abwärts, so daß letztere in dem Behälter 3 langsam aufsteigt, bis der Hilfsbehälter 14 gefüllt ist bzw. die Flüssigkeit den in Fig. 1 durch die Linie A-A angedeuteten Stand erreicht hat, wobei der Schwimmer 4 gehoben wird. Dadurch wird die Scheibe 6 gedreht, so daß der Kontakt 11 des Armes 8 mit der Kontaktklemme 12 in Berührung gebracht wird. Dadurch wird der folgende Stromkreis geschlossen: Von der Stromquelle 63 durch Leitung 64, Arm 8, Kontakt 11, Kontaktstück 12, über Leitung 65, Elektromagnete 61 und Leitung 66 zurück zur Stromquelle 63. Die Elektromagnete 61 werden demnach erregt, und die Ankerplatte 60 gelangt in die in Fig. 6

dargestellte Stellung, wobei die Klinkenenden 57,58 das Steigrad 51' sowie das Ventil 31freigeben, die durch das Uhrwerk 54 um ¹Z₆ Umdrehung verdreht werden, wodurch die Ventilwege in die in Fig. 7 dargestellte Stellung gelangen. Diese Verstellung der Ventil wege bewirkt nun, daß der Einströmstutzen 25 für das Rauchgas jetzt durch den Ventilkanal 33 mit der Außenluft bzw. dem Auspuff 30 verbunden wird. Andererseits steht nun das Gefäß 1 durch den Ventilweg 34 mit dem Rohr 35 und demzufolge mit dem Gefäß 15 in Verbindung, während die von dem Oberteil des Gefäßes 16 führende Leitung 36 jetzt durch den Ventil weg 32 mit dem zum Gefäße 17 führenden Rohr 38 verbunden ist. Die in dem Behälter 3 vorhandene Flüssigkeit strebt nun, in das Gefäß 1 zurückzufließen und drückt demzufolge das in demselben vorhandene Gas durch das Ventil 31 hindurch und durch das Rohr 35 nach dem unteren Teil des Gefäßes 15, welches, wie vorerwähnt, mit Ätzkali gefüllt ist. Das durch diese Lösung von Ätzkali hindurchströmende Gas wird seiner Kohlensäure beraubt, welch letztere von der Lösung absorbiert wird. Das verbleibende Gas strömt aber durch das Gefäß 16 hindurch, welches z. B. mit Glasstückchen gefüllt ist, um ein Mitreißen der Lösung mit dem Gas zu verhindern, nach aufwärts durch das Rohr 36, Ventilweg 32 in die Leitung 38 und von hier in das Gefäß 17. Dadurch wird die in letzterem vorhandene Flüssigkeit nach abwärts gepreßt und strömt durch das Rohr 18 in das Meßgefäß 19, wobei der Schwimmkolben 20 gehoben wird. Nachdem sämtliches Gas aus dem Gefäß 1 ausgetreten ist, kehrt der Schwimmer 4 wieder in seine Anfangsstellung zurück, wodurch der Arm 8 wieder mit der Kontaktklemme 10 in Berührung tritt, um den über die Elektromagnete 62 gehenden Anfangsstromkreis wieder zu schließen. Dieser Stromkreis läuft von der Stromquelle 63 durch Leitung 64, Arm 8, Kontakte 9 und 10, Leitung 67, Elektromagnete 62 und über Leitung 68 zurück zur Stromquelle. Die Ankerplatte 60 wird nun von den Elektromagneten 62 angezogen, wobei die Klinknasen 57, 58 das Steigrad 51' und den Ventilkörper 31 abermals dem Einflüsse des Uhrwerkes überlassen und das Ventil 31 wieder in die in Fig. 1 ersichtliche Stellung zurückbewegt wird. Die Registrierscheibe 46 ist durch radiale Kurven 69 in Stunden oder sonst geeignete Zeiträume und konzentrische Kreislinien 70, die den Prozentgehalt von Kohlensäure oder von Gasüberresten andeuten sollen, eingeteilt. Wenn sich nun, wie bereits erläutert, der Schwimmkolben 20 in dem Meßgefäß 19 hebt, wird die Scheibe 22 mit der Nadel 39 gedreht. Nachdem sämtliches Gas aus dem Gefäße 1 ausgetrieben worden ist und der Schwimmkolben 20 seine Höchstlage erreicht hat, wird der Arm 8, wie erwähnt, zurückgedreht, um mit der Klemme 10 in Berührung zu treten und den eben beschriebenen Stromkreis durch die Elektromagnete 62 zu schließen. In diesem Stromkreis liegt auch der Elektromagnet 49, und sobald die Nadel 39 bei Drehung der Scheibe 22 ihre Endstellung erreicht hat, wird der Elektromagnet 49 erregt, um durch Anziehen der Scheibe 22 den Markierstift der Nadel in dieser Stellung der letzteren mit der Registrierscheibe 46 in Berührung zu bringen, wodurch auf letzterer das Ergebnis der Analyse aufgezeichnet wird.

Nach Zurückführung des Ventils 31 in die in Fig. ι dargestellte Lage tritt nun eine weitere Gasprobe in das Gefäß 1, während gleichzeitig die Flüssigkeit im Meßgefäß 19 auf ihren anfänglichen Stand zurücksinkt und dadurch das Gas aus dem Gefäß 17 durch das Rohr 38, Stutzen 29 und Stutzen 30 ins Freie austreibt. Die Rohre 35 und 36 sind dabei durch einen der Ventil wege derart verbunden,, daß in diesen Röhren und den Gefäßen 15 und 16 Druckausgleich hergestellt wird. Bevor bei neuerlicher Einführung von Rauchgas der Schwimmer 4 im Behälter 3 abermals bis zum Stand A-A ansteigt und der Arm 8 dadurch wieder mit der Kontaktklemme 12 in Berührung gebracht wird, ist sämtliches Gas aus dem Gefäß 17 ausgetreten, und der Meßbehälter 19 steht für die neuerliche Meßarbeit bereit. Bei fortgesetztem Gaseintritt werden die Elektromagnete 61 abermals erregt, um durch Verdrehung des Ventils 31 den weiteren Zutritt von Rauchgas zu dem Gefäß ι zu unterbrechen und das Gefäß 1 wieder mit den Meß- und Analysiermechanismen in Verbindung zu bringen, so daß die Ätzkalilösung im Gefäß 15 wieder die Kohlensäure des durchtretenden Gases absorbiert, während das übriggebliebene Gas nach dem Gefäß 17 strömt, um dessen Flüssigkeit nach dem Meßgefäß 19 zu drücken und dadurch eine weitere Aufzeichnung auf der Scheibe hervorzubringen.

Claims (2)

1. Patent-Ansprüche:

   i. Einrichtung zur Gasförderung in gasanalytischen Apparaten, gekennzeichnet durch die Verbindung des Meßbehälters (1) für das Untersuchungsgas mit einem bis zu einer jeweilig konstanten Höhe füllbaren Meßgefäß (3) für eine Flüssigkeit in solcher Weise, daß das unter Überdruck in den Meßbehälter (1) einströmende Untersuchungsgas die in diesem Behälter zuerst befindliche Flüssigkeit hinaus- und in das Meßgefäß (3) hineindrückt, so daß der Druck der so hergestellten, jeweilig konstanten Flüssigkeitssäule im Meßgefäß (3) zur Weiterförde-

   rung des nunmehr im Behälter (ι) enthalte- gefäß (3) befindet, auf einen elektrisch leinen Gases in ein Absorptionsgefäß (15) be- ^[ tenden Schalthebel (8) wirkt, durch welchen nutzt werden kann. " j in bekannter Weise die elektromagnetische
2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch j Umsteuerung für einen die verschiedenen,

   gekennzeichnet, daß ein Steuerkolben (4), ί für die Analyse in Betracht kommenden

   der sich in dem mit dem Flüssigkeitsbehälter ! Gasverbindungswege herstellenden Mehr-

   (1) durch ein Rohr (2) verbundenen Meß- weghahn (31) bewirkt wird.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.

   BERLIN. GEDRUCKT IN DER REICHSDRUCKEREI.