DE2927361A1 - Elektrodenanordnung - Google Patents

Description

Beschreibung

Die Erfindung bezieht sich auf eine Elektrodenanordnung mit einem in eine Bohrung einer Meßkammer einsetzbaren Elektrodenkörper mit einer in seinem vorderen Endbereich vorgesehenen, selektiv empfindlichen Membran und einer sich von dieser nach hinten durch den Elektrodenkörper erstreckenden, elektrisch leitenden Verbindung sowie mit einem in Eingriff mit der Bohrungswandung bringbaren Befestigungselement zur Festlegung des in die Bohrung eingesteckten Elektrodenkörpers .

Bei einer bekannten Anordnung dieser Art (DE-OS 22 12 801) wird der die selektiv empfindliche Membran tragende Elektrodenkörper in eine Bohrung eingesetzt, an deren unterem Ende sich Zu- und Abführkanäle für die zu analysierende Probe befinden, so daß diese Probe in Berührung mit der Membran gebracht werden kann. Zur Befestigung des Elektrodenkörpers in der Bohrung sowie zur Abdichtung wird auf das hintere Ende der rohrartig verlängerten Bohrungswandung ein becherförmiges Befestigungselement geschraubt, zwischen dem und dem Elektrodenkörper darüber hinaus ein O-Ring vorgesehen wird, um eine Abdichtung zu erzielen. Durch die Bodenwand des Befestigungselementes wird die leitende Verbindung

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aus dem Elektrodenkörper herausgeführt.

Bei einer solchen Anordnung ergibt sich im allgemeinen infolge der Aufschraubbewegung des Befestigungselementes auch eine Drehbewegung des Elektrodenkörpers um seine Längsachse, was die Gefahr beinhaltet, daß die sehr empfindliche Membran am vorderen Ende des Elektrodenkörpers in Berührung mit Randbereichen der Zu- und Abführkanälen kommt und beschädigt wird. Ferner läßt sich die in Längsrichtung des Elektroden— körpers wirkende Kraft infolge des aufgeschraubten Befestiggungselementes nur sehr schlecht genau einstellen, so daß die Gefahr besteht, daß entweder Undichtigkeiten auftreten oder daß der Elektrodenkörper beschädigt wird.

Es ist ferner bereits bekannt (DE-OS 27 26 772), den Elektrodenkörper aus einem die Membran tragenden Kunststoffkörper aufzubauen, der fest mit einer hinteren Metallfassung verbunden ist, die ein Außengewinde zum Einschrauben in die Bohrungswandung sowie einen Kontakt aufweist, an den die leitende Verbindung angeschlossen ist.

Abgesehen davon, daß diese bekannte Anordnung aufwendig und teuer in der Herstellung ist, ergibt sich auch bei ihr die Schwierigkeit, daß zur Befestigung eine Drehbewegung erforderlich ist, die zu Schaden an der Membran führen kann, und

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daß sich die in axialer Richtung des befestigten Elektrodenkörpers wirkende Kraft nur sehr schlecht bestimmen läßt, so daß der Elektrodenkörper häufig entweder zu fest oder zu locker in der Bohrungswandung gehalten wird, was die Dichtigkeit beeinträchtigt. Schließlich zeigt bei diesen bekannten Elektrodenanordnungen, bei denen als Kunststoff für den Elektrodenkörper ein Polytetrafluorethylen verwendet wird, der Kunststoff unter Einwirkung von mechanischem Druck Fließerscheinungen, so daß die Abdichtung zwischen vorderer Endfläche des Elektrodenkörpers und der Meßkammer nach einiger Zeit schlechter wird, was ii regelmäßiges Nachstellen der Schraubverbindung erfordert.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Elektrodenanordnung zu schaffen, bei der der Elektrodenkörper derart in die Meßkammer eingesetzt wird, daß Beschädigungen der Membran der Elektrode zuverlässig vermieden werden und daß ohne Verwendung von Befestigungswerkzeugen eine einwandfreie, dauerhafte Abdichtung der Meßkammer erreicht wird.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird eine Elektrodenanordnung der eingangs erwähnten Art erfindungsgemäß derart ausgestaltet, daß' das Befestigungselement einen zur Anlage am Elektrodenkörper kommenden Innenkörper aufweist, der gegenüber dem in Eingriff mit der Bohrungswandung bringbaren Verbindungsteil des Befestigungselementes begrenzt in axialer Richtung des Befestigungseiementes und des Elektrodenkörpers gegen Federdruck bewegbar sowie um die Längsachse des Befestigungsele-

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mentes drehbar xst.

Bei der erfindungsgemäßen Elektrodenanordnung ist somit der in Berührung mit dem Elektrodenkörper kommende Teil des Befestigungselementes in axialer und in Umfangsrichtung bewegbar und bei Herstellung der Verbindung zwischen Befestigungselement und Bohrungswandung, und zwar vorzugsweise durch Bajonetteingriff, kann zwar das Verbindungsteil eine gewisse Drehbewegung ausüben, doch bleiben Innenkörper des Befestigungselementes und Elektrodenkörper praktisch in unverdrehter Lage, so daß keine Beschädigungen der Membran zu befürchten sind.

Darüber hinaus wird durch den auf den Innenkörper wirkenden Federdruck eine vorgegebene, konstant bleibende Kraft in axialer Richtung auf den Elektrodenkörper ausgeübt, und die bei den vorbekannten Elektrodenanordnungen auftretenden Einstellschwierigkeiten für diese Kraft werden zuverlässig vermieden.

Insbesondere, wenn der Elektrodenkörper aus Kunststoff, wie etwa einem Polyfluorethylen besteht, der unter Durckeinwirkung fließt, läßt sich eine zuverlässige und unveränderbare Abdichtung zwischen Elr.ktrodenkörper und Meßkammer dadurch erzielen, daß in der vorderen Endfläche des Elektrodenkörpers eine über diese Endfläche vorstehende Ringdichtung vorgesehen ist, die die Membran umgibt. Diese Ringdichtung, die

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im wesentlichen die Form eines O-Ringes haben kann und in eine Nut in der vorderen Endfläche des Elektrodenkörpers eingelagert ist, stellt den dichtenden Eingriff zwischen Meßkammerwandung und vorderer Endfläche des Elektrodenkörpers her, so daß der Kunststoff des Elektrodenkörpers in diesem Bereich nicht so belastet wird, daß Fließerscheinungen zu befürchten wären und eine Beschädigung der Membran ausgeschlossen ist.

Um bei der Befestigung des Elektrodenkörpers in der Bohrung auch eine nach außen führende Verbindung mit der elektrisch leitenden Verbindung des Elektrodenkörpers herzustellen, kann ■ler Innenkörper ein in Berührung mit der leitenden Verbindung bringbares, von außen zugängliches Anschlußelement aufweisen. Ferner kann der Innenkörper an seinem hinteren Ende einen in elektrisch leitender Verbindung mit dem Anschlußelement stehenden Kontakt haben- über den sich der zugehörige Schaltkreis sehr einfach anschließen läßt.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der scbematisch und vereinfacht pin Ausführungsbeispiel zeigenden Figuren näher -JiT J- IiXl LGj₁T t.

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Figur 2 zeigt in auseinandergezogener Darstellung die rohrförmig verlängerte Bohrung, den in sie einzusetzenden Elektrodenkörper und das Befestigungselement.

Figur 3 zeigt die Elektrodenanordnung gemäß Figur 2 im montierten Zustand.

Der in Figur 1 dargestellte Elektrodenkörper 1, der beispielsweise aus Kunststoff, etwa einem Polyfluorethylen besteht, hat eine in axialer Richtung verlaufende Mittelbohrung 2, in deren vorderen Endbereich ein elektrisch leitfähiges Element 4, etwa aus Platin oder Silber eingesetzt ist, das an seiner vorderen Fläche die schematisch angedeutete Membran 3 trägt. Von einer Verbindung 5 am hinteren Ende des Elementes 4 führt ein leitfähiger Draht 6 zu einer in die Mittelbohrung 2 eingesetzten, leitfähigen Buchse 7, deren hinterer Endbereich 7* geschlitzt ist, so daß in ihn ein stabförmiges Teil eingesteckt werden kann.

Im vorderen Endbereich des Elektrodenkörpers 1 befindet sich eine Ringnut, in die eine elastische Ringdichtung 8 eingesetzt ist, die konzentrisch bezüglich der Membran 3 angeordnet ist und sich über die vordere Endfläche des Elektrodenkörpers 1 hinauserstreckt.

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Die Montage des Elektrodenkorpers 1 in der Meßkammer ergibt sich aus den Figuren 2 und 3.

Wie dargestellt, sind in einem Meßkammerkörper 14 (Figur 3) Zu- und Abführkanäle 15 für zu analysierende Proben vorgesehen, die in einem Aufnahmebereich 16 enden, in den sich die Membran 3 erstreckt. Der Meßkammerköper 14 ist von einer Wand 11 umgeben, durch die die Bohrung 10 verläuft, die sich einerseits im Meßkammerkörper 14 fortsetzt (Figur 3) und die anderereits mittels eines in der Gehäusewand 11 befestigten Rohrelementes 12 nach außen verlängert ist. In dieses Rohrelement wird der Elektrodenkörper 1 eingesetzt, so daß sich die Membran im Aufnahmebereich 16 befindet und die Ringdichtung 8 an der umgebenden Wand des Aufnahmebereichs 16 anliegt (Figur 3).

Zur dichtenden Befestigung des Elektrodenkorpers dient das Befestigungselement, das aus einem Verbingungsteil 17 und einem zweiteiligen Innenkörper 19, 21 besteht. Das Verbindungsteil 17 hat in seiner Wandung im Abstand von seinem vorderen Ende Aussparungen 18, die mit in Umfangsrichtung versetzten Schlitzen 18' (nur einer gezeigt) verbunden sind, die sich zum vorderen Ende des Verbindungsteils 17 erstrecken. Entsprechend den Abmessungen der Aussparungen 18 sind an der Außenwand des rohrförmigen Teils 12 Vorsprünge 13 vorhanden,

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die entlang der Schlitze 18* in der Wandung des Verbindungsteil 17 nach hinten und dann durch Drehbewegung des Verbindungsteils in Eingriff mit den Ausparungen 18 gebracht werden können, so daß eine Bajonettverbindung gebildet wird, wie sie in Figur 3 zu erkennen ist.

Bei Herstellung dieser Bajonettverbindung legt sich der vordere Rand des Innenkörperteils 19 auf eine Schulter des Elektrodenkörpers 1 auf und wird gegen den Druck der Feder 22, die sich an einer an dem nach innen gezogenen Rand 17' des Verbindungsteils 17 anliegenden Scheibe 20 abstützt, nach hinten bewegt, wodurch auch das mit dem Innenkörper 19 verbundene Innenkörperteil 21 entsprechend bezüglich des Verbindungsteils 17 nach hinten verlagert wird. Die sich nach Fertigstellung der Befestigungsverbindung für den Elektrodenkörper 1 ergebende, die Ringdichtung 8 auf die entsprechende Fläche des Meßkammerkörpers 14 drückende Kraft wird im wesentlichen durch die Zusammendrückung der Feder 22 bestimmt.

Die Innenkörperteile 19 und 21 sind bezüglich des Verbindungsteils 17 um die Längsachse 9 des Verbindungsteils und des Elektrodenkörpers 1 dreabar, so daß bei Verdrehung des Verbindungsteils 17 zur Herstellung der Bajonettverbindung der Inn er. körper in seiner üiafangslage verbleibt- Da aber das VeroiTidungsteil 17 nicht in Berührung mit dem Elektroden-

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körper 1 steht, sondern dieser lediglich vom Innenkörperteil 19 nach unten in die Bohrung gedrückt wird, bleibt dann auch der Klektrodenkörper 1 in seiner Umfangsiage, und es tritt keine die Membran 3 gefährdende Drehbewegung ein.

Im Innenkörper ist ein stabförrniges, elektrisch leitendes Anschlußelement 23 vorgesehen, das koaxial zur Längsachse des Bcfestigungselcmentes verläuft und damit im montierten Zustand auch koaxial zur Mittelbohrung 2 des Elektrodenkörpers 1. Das vordere Ende dieses Anschlußelementes 23 wird bei der Montage, wie insbesondere Figur 3 zeigt, in den hinteren geschlitzten Endbereich 7' der leitfähigen Buchse 7 eingesteckt und in elektrisch leitende Berührung mit dieser gebracht, so daß über das Anschlußelement 23 eine von außen zugängliche, elektrisch leitende Verbindung mit der Membran 3 hergestellt wird. Ferner ist das hintere Ende 24 des Innenkörperteils 21 als Kontakt ausgebildet, über den dann die Verbindung zum entsprechenden Schaltkreis hergestellt wird.

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Claims (5)

ANSPRÜCHE

1.) Elektrodenanordnung mit einem in eine Bohrung einer Meßkammer einsetzbaren Elektrodenkörper mit einer in seinem vorderen Endbereich vorgesehenen, selektiv empfindlichen Membran und einer sich von dieser nach hinten durch den Elektrodenkörper erstreckenden, elektrisch leitenden Verbindung sowie mit einem in Eingriff mit der Bohrungswandung bringbaren Befestigungselement zur Festlegung des in die Bohrung eingesteckten Elektrodenkörpers , dadurch gekennzeichnet, daß das Befestigungselement (17, 19, 20 _r 21) einen zur Anlage am Elektrodenkörper (1) kommenden Innenkörper (19, 2O₇ 21)

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aufweist, der gegenüber dem in Eingriff mit der Bohrungswandung (11, 12) bringbaren Verbindungsteil (17) des befestigungselementes begrenzt in axialer Richtung des Befestigungselementes und des Elektrodenkörpers (1) gegen Federdruck bewegbar sowie um die Längsachse des Befestigungselementes drehbar ist.

2. Elektrodenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenkörper (19, 20, 21) ein in Berührung mit der leitenden Verbindung (4, 5, 6, 7) bringbares, von außen zugängliches Anschlußelement (23) aufweist.

3. Elektrodenanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ihnenkörper (19, 20, 21) an seinem hinteren Ende einen in elektrisch leitender Verbindung mit dem Anschlußelement (23) stehenden Kontakt (24) aufweist.

4. Elektrodenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß Verbindungsteil (17) und Bohrungswandung (11, 12) durch Bajonetteingriff (13, 18, 18') verbindbar sind.

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5. Elektrodenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in der vorderen Endfläche des Elektrodenkörpers (1) eine über diese Endfläche hervorstehende Ringdichtung (8) vorgesehen ist, die die Membran (3) umgibt.

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