DE2647413C2

DE2647413C2 - Befestigungsvorrichtung zur Halterung einer Membran oder Folie

Info

Publication number: DE2647413C2
Application number: DE2647413A
Authority: DE
Inventors: Flemming Soeborg Aas; Boerge Glostrup Jeppesen
Original assignee: Radiometer AS
Current assignee: Radiometer AS
Priority date: 1975-10-20
Filing date: 1976-10-20
Publication date: 1984-12-13
Also published as: DE2647413A1; US4064609A; JPS5250785A; IT1073085B; DK470975A; JPS5912134B2; GB1530939A

Description

Berten Teil (21), der an dem gegenüber der Mem- 20 eine Membran mittels eines elastischen oder nachgiebibran (11) angeordneten Ende des Doms (19, 20, 22) gen Rings angebracht werden soll, muß der Benutzer " " ' "' ' zunächst den Ring an einem zylindrischen Dorn mit

einer konischen Spitze anordnen. Der Benutzer legt den Ring rund um die konische Spitze und bewegt ihn von

ausgebildet und mit einem zweiten Vorsprung oder einer zweiten Schulter (28) an dem anderen Ende des Durchgangs (17) in Eingriff bringbar ist.

2. Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 1. da- 25 Hand auf den zylindrischen Teil des Dorns, wodurch der durchgekennzeichnet,daßderelastischcRing(12)in Ring elastisch gestreckt wird. Anschließend setzt der

... __ Benutzer den Dorn, auf dem der Ring angeordnet ist, in

dem in dem Grund- oder Hauptteil ausgebildeten Durchgang ein, bis der Ring gegen seine nach oben

einer solchen Lage an dem Dorn (19, 20, 22) angeordnet ist, daß sich wenigstens ein Teil des Ringstreckbereichs (20) des Doms zwischen dem Ring _ _ _ _ _
(12) und der Membran (11) erstreckt, und daß der 30 gerichtete Schulter stößt. Der Benutzer muß dann eine Ring (12) im wesentlichen spannungslos ist. Membran auf der oberen Seite des Grundteils und an-

" schließend einen schweren Arretierring auf der oberen

Seite der Membran anordnen, wodurch der Randbercich der Membran zwischen der oberen Seite des v, Grundteils und der unteren Seite des Arretierrings eingeklemmt wird. Wenn das Befestigungswerkzeug so vorbereitet worden ist, wie es oben beschrieben wurde, setzt der Benutzer den Endbereich einer Elektrode, an

3. Befestigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, gekennzeichnet durch einen rohrförmigen oder ringförmigen Membranhalter (15), durch ein Grundteil (13), in dem der Dorn (19,20,22) so angebracht ist, daß er axial in Beziehung dazu bewegbar ist und durch eine Vorrichtung (23) zur Übertragung wenigstens eines Teils dieser Bewegung auf den Dorn (19, 20, 22), wodurch der elasti der die Membran angebracht werden soll, in den Arre-

sche Befestigungsring (12) zu einer Lage nahe bei 40 tierring und drückt die Elektrode auf die Membran zu.

dem freien Ende des Dorns (19, 20, 22) bewegt und dadurch in den gestreckten Zustand gebracht werden kann.

4. Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragungsvorrichtung wenigstens ein langgestrecktes Teil (23) aufweist, das radial außerhalb des Durchgangs (17) angeordnet ist, sich axial zwischen dem Mcmbranhalter (15) und dem Streckdorn (19,20,22) erstreckt die dadurch um den Endbereich der Elektrode gewickelt wird; gleichzeitig wird der Randbercich der Membran aus seiner Lage zwischen dem Arretierring und dem Grundteil herausgezogen, während der weiteren Bcwegung des Endbcrcichs der Elektrode durch den Durchgang in dem Grundteil nach unten, kommt der Endbercich der Elektrode mit der darumgewickelten Membran mit dem oberen freien Ende des zylindrischen Teils

des Dorns in Eingriff und drückt den Dorn nach unten in

und nur mit einem dieser Elemente verbunden ist, w den Werkzeugdurchgang. Dadurch wird der gestreckte,

wobei die Membran (11) in der Nähe von oder im elastische, an der nach oben gerichteten Schulter anlic-

geringen Abstand von dem freien Ende des Dorns gendc Ring von dem Dorn abgestreift und in eine Stel-

(19,20,22) angeordnet ist. lung rund um den Endbcrcich der Elektrode bewegt,

5. Befestigungsvorrichtung nach einem der An- dessen äußerer Durchmesser gleich oder etwas kleiner

Sprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der 55 als der äußere Durchmesser des zylindrischen Bereichs

Membranhalter (15) einen rohrförmigen Teil aufweist, der sich zur Aufnahme und Führung des stangen- oder rohrförmigen Teils (10), an dem die Membran (11) befestigt werden soll, axial von der Membran (11) nach außen erstreckt.

6. Befestigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Randbereich der Membran oder Folie (11) lösbar durch Reibungseingriff gehalten ist.

des Dorns ist.

Obwohl die Verwendung dieses bekannten Werkzeugs die Befestigung einer Membran bereits etwas erleichtert, besteht das Bedürfnis das Befestigen der

W) Membran noch mehr zu vereinfachen. Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebene Erfindung gelöst.

Bei der Befestigungsvorrichtung nach der Erfindung wird eine unbeabsichtigte bzw. zufällige axiale Vcr-

b^r> Schiebung des Dorns für die Streckung des Rings durch den radial vergrößerten Teil und durch den elastischen Befestigungsring begrenzt, der als lösbares Arrclicrtcil dient. Als Folge hiervon können Bcfcstigungsvorrich-

tungen für Membranen hergestellt werden, bei denen der elastische Ring und nach einer bevorzugten Ausführungsform auch die Membran einsatzbereit in der Befestigungsvorrichtung angeordnet sind. Wenn eine neue Membran an einer Meßelektrode angebracht werden soll, kann der Benutzer die Befestigung einfach durchführen, indem das Ende der Elektrode in die Befestigungsvorrichtung eingesetzt und die Elektrode und Teile der Befestigungsvorrichtung relativ zueinander vorschoben werden. Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist die Befestigungsvorrichtung als Einweg-Einheit ausgebildet Wie oben erwähnt wurde, dient der elastische Ring als lösbares Arretierteil, das den Dorn für die Streckung des Rings in seiner Lage fixiert Deshalb hat die Befestigungsvorrichtung einen solchen Aufbau, daß der Dorn von dem übrigen Teil der Befestigungsvorrichtung getrennt wird, wenn der elastische Befestigungsring durch die Verwendung der Befestigungsvorrichtung von dem Streckdorn abgenommen worden ist. Auf diese Weise läßt sich klar und eindeutig anzeigen, ob die Vorrichtung bereits gebraucht worden ist.

Wenn der elastische Befestigungsring über einen längeren Zeitraum gestreckt oder unter Spannung gehalten wird, beispielsweise in dem Zeitraum, in dem die Befestigungsvorrichtung vor dem Gebrauch gelagert wird, kann der Ring teilweise seine Elastizität oder Nachgiebigkeit verlieren. Um diesen Verlust an Elastizität zu vermeiden, kann der elastische Ring gemäß der Erfindung in einer solchen Lage an dem Dorn angeordnet werden, daß sich wenigstens ein Teil des Ringstredcbereichs des Doms zwischen dem Ring und der Membran erstreckt, und daß der Ring in im wesentlichen spannungslosen Zustand ist.

Gemäß der vorliegenden Erfindung weist die Befestigungsvorrichtung für eine Membran einen rohr- oder ringförmigen Membranhalter, in den sich die Membran erstreckt, ein Grundteil, in dem der Dorn so angebracht ist, daß er axial ir bezug zu dem Grundteil bewegbar ist, und eine Einrichtung auf, um wenigstens einen Teil dieser Bewegung auf den Dorn zu übertragen, wodurch der elastische Befestigungsring in eine Lage in der Nähe des freien Endes des Dorns überführt und dadurch in den gestreckten Zustand gebracht werden kann. Wenn eine Membran mit Hilfe einer solchen Ausführungsform beseitigt werden soll, muß der Benutzer zunächst den Membranhalter axial nach innen drücken, wodurch auch die Ringstreckvorrichtung oder der Dorn axial bewegt wird, um den Befestigungsring zu strecken und ihn nahe bei dem freien Ende des Dorns anzuordnen. Der Benutzer kann dann das Ende der Elektrode in die Befestigungsvorrichtung drücken, wodurch die Membran auf die oben beschriebene Weise befestigt wird.

Die gemeinsame axiale Verschiebung der Membranhalterung und der Streckvorrichtung oder des Streckdorns für den Ring kann mit Hilfe einer Übertragungsvorrichtung erreicht werden, die wenigstens ein langgestrecktes Teil aufweist, das radial außerhalb des Durchgangs angeordnet ist und sich axial zwischen dem Membranhalter und dem Streckdorn erstreckt; dieses Teil ist nur mit einem dieser Eleemente verbunden; wobei die Membran in der Nähe von oder in einem geringen Abstand von dem freien Ende des Dorns angeordnet ist. Auf diese Weise wird während der gemeinsamen Verschiebung dieser Elemente die Relativstellung von Membranhalter Und Ringstreckdorn im wesentlichen beibehalten.

Der Membranhalter weist eine Oberfläche auf, um das rohrförmige Teil oder Elekttodenleil zu führen, wenn es in die Befestigungsvorrichtung gedrückt wird, wodurch die Membran korrekt befestigt wird

Nach einer bevorzugten Ausführungsform wird die Membran oder Folie lösbar durch Reibungseingriff gehalten.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die schematischen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Explosions-Darstellung einer Befestigungsvorrichtung;

F i g. 2 eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt, der Befestigungsvorrichtung;

F i g. 3 eine F i g. 2 entsprechende Ansicht, wobei jedoch ein Endbereich einer Elektrode an dem eine Membran angebracht werden soll, in die Befestigungsvorrichtung eingesetzt worden ist;

F i g. 4 eine F i g. 3 entsprechende Ansicht, wobei der Befestigungsring für die Membran zu einer inneren Lage in der Nähe des äußeren Endes des Streckdorns bewegt worden ist; und

Fig.5 eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt, des Endbereichs der Elektrode im vergrößerten Zustand, wobei eine Membran auf dem Endbereich angebracht ist

F i g. 5 zeigt einen Endbereich einer Elektrode 10 mit einer Membran 11, die sich über ihr Ende erstreckt. Der Randbereich der Membran wird mit Hilfe eines elastischen oder nachgiebigen Rings oder O-Rings 12 gehaltert, der das freie Ende der Elektrode 10 umgibt und in einem Kanal oder einer Nut angeordnet ist, die in ihrer äußeren Oberfläche ausgebildet ist. Von Zeit zu Zeit muß die Membran 11 durch eine neue Membran ersetzt werden. Die gebrauchte Membran kann leicht abgezogen bzw. abgestreift werden, wenn der Ring 12 abgenommen worden ist; die neue Membran kann einfach mittels eines Befestigungswerkzeugs oder einer Befestigungsvorrichtung angebracht werden, wie sie in den F i g. 1 bis 4 dargestellt ist.
Diese Befestigungsvorrichtung ist so ausgebildet, daß sie nur einmal eingesetzt werden kann; bei der Lieferung an den Benutzer enthält sie die Membran 11 sowie den elastischen Ring 12. Die in den Zeichnungen gezeigte Ausführungsform weist drei getrennte Hauptelemente auf, nämlicn einen Hauptteil oder Grundteil 13, ein Teil oder einen Dorn 14 zur Streckung des Rings und einen Membranhalter 15. Das Grundteil 13 ist in Form eines Rohrs ausgebildet, wobei eine innere Querwand 16 darin einen durchgehenden, axialen Durchgang 17 und eine im wesentlichen radial gerichtete, vorspringende, als Anlagebereich dienende Oberfläche oder Schulter 18 definiert.

Der Dorn 14 weist folgende Teile auf: einen Vergrößerungsdorn, der sich durch den axialen Durchgang 17 erstreckt und einen im wesentlichen zylindrischen Endbereich 19 hat; einem im wesentlichen kegelstumpfförmigen Teil 20, der zur Erweiterung oder zur Vergrößerung des Rings dient; einen radial vergrößerten Teil 21; und einen Halbereich 22, der den Teil 20 zur Erweiterung des Rings und den radial vergrößerten Teil 21 miteinander verbindet. Außerdem sind zwei stielähnliche Halteelemente 23 vorgesehen, die sich axial in die gleiche Richtung wie der Vergrößerungsdorn und durch Löcher erstrecken, die in der Querwand 16 ausgebildet sind; die Länge dieser Halteelemente ist im wesentlichen gleich der des Vergrößerungsdorns.

Der Membranhalter 15 ist als Rohr ausgebildet; die Membran 11 erstreckt sich in Querrichtung an einem Ende des Rohrs mittels eines Halterings 24, wobei der

Rand der Membran zwischen diesem Ring und einer inneren, in dem Halter 15 ausgebildeten Schulter eingeklemmt wird. Die äußere Oberfläche des Endbereichs des die Membran U tragenden Membranhalters ist mit mehreren, radial verlaufenden Rippen 25 versehen, wobei die radial äußeren Ränder dieser Rippen eine Zylinderoberfläche mit einem Durchmesser definieren, der im wesentlichen dem inneren Durchmesser des Grundteils 13 entspricht. Weiterhin weist der Endbereich des Membranhalters zwei radial verlaufende, diametral einander gegenüber angeordnete Bolzen bzw. Nägel oder Stifte 26 auf. Wie in F i g. 1 angedeutet ist, kann der Membranhalter 15 in das Grundteil 13 eingesetzt werden, wobei die Bolzen 26 in entsprechenden, axialen Schützen oder Nuten 27 aufgenommen werden, die eine Drehung des Membranhalters 15 in bezug auf das Grundteil 13 verhindern, jedoch eine axiale Verschiebung dieser Elemente in bezug aufeinander ermöglichen. Die Breite der Schlitze 27 ist nach einer bevorzugten Ausführungsform etwas geringer als der Durchmesser der Bolzen 26, so daß die Bolzen in den Schlitzen mit einer engsitzenden Reibungspassung aufgenommen werden. An den zwei axial im Abstand angeordneten Lagen der Bolzen 26, die beispielsweise den Relativlagen des Grundteils 13 und des Membranhalters 15 entsprechen, wie in den F i g. 2 bzw. 4 dargestellt ist, können die Schlitze 27 jedoch eine vergrößerte Breite haben, um diese Lagen eindeutig anzeigen zu können. Die Rippen 25 dienen als Führungen für den Membranhalter, wenn er in dem Grundteil 13 verschoben wird. Der Reibungseingriff oder die fest sitzende Passung zwischen den Bolzen 26 und den entsprechenden Schlitzen oder Nuten 27 stellt sicher, daß der Membranhalter 15 nicht unabsichtlich von dem Grundteil 13 getrennt wird.

Wie in F i g. 2 dargestellt, ist die Membran 11 in dem Membranhalter 15 angeordnet, während der elastische Ring 12 rund um den Vergrößerungsdorn angebracht ist. Die relativen Abmessungen des in dem Grundteil 13 ausgebildeten axialen Durchgangs 17 und des Doms 14 werden nach einer bevorzugten Ausführungsform so ausgewählt, daß der radial vergrößerte Teil 21 des Dorns mit einer benachbarten Endoberfläche 28 eines rohrförmigen Vorsprungs in Eingriff kommt, der an der Querwand 16 ausgebildet ist und den axialen Durchgang 17 umgibt, wenn der Ring 12 rund um den Vergrößerungsdorn an dem Übergang zwischen dem Halsbereich 22 und dem Ringvergrößerungsteil 20 angeordnet ist und gleichzeitig in Eingriff mit dem radialen Vorsprung oder der Schulter 18 kommt Der elastische Ring IZ der in dieser Lage im wesentlichen nicht gestreckt und ohne Spannung ist, dient dann ais Arretier- oder Fixierteil, das den Dom 14 in dieser axialen Lage in dem Grundteil 13 hält. In der Ausgangslage der in der F i g. 2 gezeigten Befestigungsvorrichtung kommt der Membranhalter 15 mit dem freien Ende der Halteelemente 23 in Eingriff, während die Membran 11 dann nahe bei, jedoch axial im Abstand von dem freien Ende des zylindrischen Endbereichs 19 des Vergrößerungsdoms angeordnet ist

Wenn eine Membran an einer Elektrode 12 befestigt werden soll, drückt der Benutzer zunächst den Membranhalter 15 nach innen in das Grundteil 13. Die axiale, auf den Membranhalter ausgeübte Kraft wird dann über die Halteelemente 23 zu dem Dorn 14 übertragen, der dadurch axial in Beziehung zu dem Grundteil zusammen mit dem Membranhalter 15 verschoben werden kann. Die Schulter 18 verhindert, daß der elastische Ring 12 an dieser axialen Verschiebung teilnimmt; als Folge hiervon wird der Ring längs des Ringvergrößerungsteils 20 des Dorns bewegt, wie in F i g. 3 dargestellt ist, wodurch der Ring gestreckt oder vergrößert wird. Wenn der Membranhalter 15 soweit in das Grundteil 13 gedrückt worden ist, daß der Bolzen 26 den Boden bzw. das untere Ende der Schlitze 27 erreicht hat, kann der Membranhalter nicht weiter in das Girundteil gedrückt werden. In Fig.4 ist diese Lage dargestellt, in welcher der Ring 12 vollständig bis zu dem äußeren Ende des

ίο zylindrischen Endbereichs 19 des Vergrößerungsdorns bewegt worden ist Der Benutzer setzt dann die Elektrode 10 in den rohrförmigen Membranhalter ein und drückt die Elektrode nach innen in Richtung auf die Membran 11, wodurch die Membran zwischen den be nachbarien Enden der Elektrode 10 bzw. des Dorns ein geklemmt wird. Eine weitere, nach innen gerichtete axiale Verschiebung der Elektrode 10 bewirkt, daß der Rand der Membran aus seinem Reibungseingriff mit dem Membranhalter gezogen wird und frei kommt, wo bei sich der erweiterte elastische Ring von dem zylindri schen Dornbereich 15 zu einer Lage rund um die Elektrode 10 verschiebt, wo er die Membran 11 im gestreckten Zustand fixiert, wie in F i g. 5 dargestellt ist. Der Dorn 14 wird nun freigegeben und von dem Grundteil 13 getrennt, wodurch angedeutet wird, daß die Befestigungsvorrichtung gebraucht worden ist und weggeworfen werden kann.

Es wird darauf hingewiesen, daß die gegenseitige axiale Verschiebung des Membranhalters 15 und des

jo Grundteils 13 von den in Fig.2 gezeigten zu den in Fig.4 gezeigten Relativlagen bei Bedarf unmittelbar vor dem Zeitpunkt durchgeführt werden kann, bei dem die Elektrode 10 in den Mcmbranhalter 15 eingesetzt wird. Als Alternative hierzu kann diese Verschiebung durchgeführt werden, während sich die Elektrode 10 in dem Grundteil 15 befindet, wie in F i g. 3 dargestellt ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Befestigungsvorrichtung zur Halterung einer Membran oder einer Folie im gestreckten Zustand an einem Ende eines stangen- oder rohrförmigen Teils, wie beispielsweise einer Meßelekrode, mit einem Durchgang, einer Membran, die sich in Querrichtung dazu erstreckt und lösbar in ihrem Randbereich gehaltert ist, mit einem Dorn zur Vergrößerung oder Streckung eines Rings, wobei der Dorn in dem Durchgang an einer Seite der Membran angeordnet ist und einen Ringsireckbereich mit einem Durchmesser aufweist, der in Richtung auf die Membran zunimmt, und mit einem elastischen, den Dorn umgebenden Ring, der mit einem ersten Vorsprung oder einer Schulter an dem dfr Membran zugewandten Ende des Durchgangs in Eingriff kommt, gekennzeichnet durch einen radial vergrö-Die Erfindung betrifft eine Befestigungsvorrichtung zur Halterung einer Membran oder Folie in gestrecktem Zustand an einem Ende einer Meßelcktrcde oder eines ähnlichen, stangen- oder rohrförmigen Teils.

Verschiedene Typen von elektrochemischen Mcßelcktroden sind an einem Ende mit einer gasdurchlässigen Membran versehen, die mittels eines elastischen oder nachgiebigen, dieses Ende der Meßelektrodc umgebenden Rings in ihrer Lage gehalten wird. Da der Benutzer solcher Meßelektroden die Membranen von Zeit zu Zeit neu anbringen oder ersetzen muß, ist wesentlich, daß die Membranen nicht nur einfach befestigt werden können, sondern auch eine korrekte und reproduzierbare Halterung sichergestellt ist.

Aus der AT-PS 2 84 328 ist eine Vorrichtung oder ein Werkzeug zur Befestigung von Membranen an Meßelcklroden bekannt. Dieses Werkzeug weist ein Hauptoder Grundieil mit einem durchgehenden Durchgang auf, der eine nach oben gewandte Schuller bildet. Wenn