DE2927361C2 - Elektrodenanordnung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Elektrodenanordnung mit einem in eine Bohrung einer Meßkainmer 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 Elektrodenanordnung 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, /wischen dem und dem Elektrodenkörper darüber hinaus ein O-Ring vorgesehen wird, um eine Abdichtung /u erzielen. Durch die Bodenwand des Refcstigungsclcmentes wird die leitende Verbindung aus dem Elektro

denkörper herausgeführt

Bei einer solchen Anordnung ergibt sich im allgemeinen infolge der Aufschraubbewegung des Befestigungselementes auch eine Drehbewegung des Elektrodenkörpers um seine Längsachse, wobei eine solche Drehbewegung auch dann nicht vermieden wird, wenn statt des Aufschraubens eine Befestigung durch einen Bajonettverschluß erfolgt (DE-OS 27 00 880). Die Drehbewegung des Elektrodenkörpers um seine Längsachse

ίο beinhaltet jedoch die Gefahr, daß die sehr empfindliche Membran am vorderen Ende des Elektrodenkörpers in Berührung mit Randbereichen der Zu- und Abführkanäle kommt und beschädigt wird. Ferner läßt sich die in Längsrichtung des Elektrodenkörpers wirkende Kraft infolge des aufgeschraubten Befestigungseiemenles 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 Mctallfassung 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 Schwierigkeil, daß zur Befestigung eine Drehbewegung erforderlich ist, die zu Schaden an der Membran führen kann, und 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 Elcktrodenanordnungen, 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 Elektrodenkörpcrs und der Meßkammer nach einiger Zeit schlechter wird, was ein 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 infolge einer beim Aufschrauben des Befestigungselements auf den Elektrodenkörper ausgeübten Drehbewegung vermieden werden, und daß die mangelnde Einstellbarkeit der in Längsrichtung des Elektrodcnkörpers wirkenden Kraft beseitigt 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 Befestigungselementes und des Elektrodenkörpers ge-

W) gen Federdruck bewegbar sowie um die Längsachse des Befestigungselementes drehbar ist, und daß in der vorderen Endfläche des Elektrodenkörpers eine über diese Endfläche hervorstehende elastische Ringdichtung vorgesehen isi.diedie Membran umgibt.

h) Hei der erliiidungsgemaßen Elektrodenanordnung ist somit der in Berührung mit dem Elcklrodcnkörper kommende Teil des Befestigungseiemenles in axialer und in Umfangsrichtung bewegbar, und bei Herstellung der

Verbindung zwischen Befestigungselement und Bohrungswandung, die vorzugsweise durch Bajonetteingriff ti folgt, kann zwar das Verbindungsteil eine gewisse Drehbewegung ausüben, doch bleiben Innenkörper des Befestigungselementes und Elektrodenkörper praktisch in unverdrehbarer Lage, wozu auch der Reibeingriff zwischen der vorstehenden elastischen Ringdichtung und dem Meßkammerkörper beiträgt, der durch die vom Federdruck auf den Innenkörper hervorgerufene, in axialer Richtung auf den Elektrodsnkörper wirkende, konstant bleibende Kraft in definierter Größe gehalten wird. Infolge der Verhinderung der Drehbewegung des Elektrodenkörpers sind keine Beschädigungen der Membran zu befürchten, und der Dichtungsdruck wird infolge der wirkenden Federkraft im wesentlichen konstant gehalten.

Insbesondere wenn der Elektrodenkörper aus Kunststoff wie etwa einem Polytetrafluorethylen besteht, der unter Druckeinwirkung fließt, wird der Kunststoff des Elektrodenkörpers durch die Zwischenschaltung des O-Ringes zwischen Elektrodenkörper und Meßkammerwandung nicht so belastet, daß Fließerscheinungen zu befürchten wären, die eine Beschädigung der Membran zur Folge hätten.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der schematisch und vereinfacht ein Ausführungsbeispiel zeigenden Figuren näher erläutert.

Fig. 1 zeigt einen Schnitt durch einen Elektrodenkörper.

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

F i g. 3 zeigt die Elektrodenanordnung gemäß F i g. 2 im montierten Zustand.

Der in Fig. 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 Endbcrcich 7' geschlitzt ist, so daß in ihn ein stabförmiges Teil eingesteckt werden kann.

Im vorderen Endbereich des Elektrodenkörpcrs I 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.

Die Montage des Elektrodenkörpers 1 in der Meßkammer ergibt sich aus den F i g. 2 und 3.

Wie dargestellt, sind in einem Meßkammerkörper 14 (F i g. 3) Zu- und Abführkanäle 15 für zu analysierende Proben vorgesehen, die in einem Aufnahmebereich 16 enden, in den sich die Membran 3 erstreckt. Der Meßkammerkörper 14 ist von einer Wand 11 umgeben, durch die die Bohrung 10 verläuft, die sich einerseits im Meßkammerkörper 14 fortsetzt (Fig. 3) und die andererseits 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 (F i g. 3).

Zur dichtenden Befestigung des Elekirodenkörpers dient das Befestigungselement, das aus einem Verbindungsteil 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 gezeig!) 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, die entlang der Schlitze 18' in der Wandung des Verbindungsteils 17 nach hinten und dann durch Drehbewegung des Verbindungsteils in Eingriff mit den Aussparungen 18 gebracht werden können, so daß eine Bajonettverbindung gebildet wird, wie sie in F i g. 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 drehbar, so daß bei Verdrehung des Verbindungsteils 17 zur Herstellung

der Bajonettverbindung der Innenkörper in seiner Umfangslage verbleibt. Da aber das Verbindungsteil 17 nicht in Berührung mit dem Elektrodenkörper 1 steht, sondern dieser lediglich vom Innenkörperteil 19 nach unten in die Bohrung gedrückt wird, bleibt dann auch der Elektrodenkörper 1 in seiner Umfangslage, und es tritt keine die Membran 3 gefährdende Drehbewegung ein.

Im Innenkörper ist ein stabförmiges, elektrisch leitendes Anschlußelement 23 vorgesehen, das koaxial zur Längsachse des Befestigungselementes 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 Fig.3 zeigt, in den hinteren geschlitzten

so Endbereich T der ieitfähigen 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.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Elektrodenanordnung mit einem in eine Bohrung einer Meßkammer einsetzbaren Elektrodenkörper mit einer in seinem vorderen Endbereich vorgesehenen selektiv empfindlichen Membran una einer sich von dieser nach hinten durch den Elektrodenkörper erstreckenden, elektrisch leitenden Verbindung sowie mit einem in Eingriff mit der Bohrungswandung bringbaren Befestigungselement zuBefestigung des in die Bohrung eingesteckten Elektrodenkörpers, dadurch gekennzeichnet, daß das Befestigungselement (17, 19, 20, 21) einen zur Anlage am Elektrodenkörper (1) kommenden Innenkörper (19, 20, 21) 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, und daß in der vorderen Endfläche des Elektrodenkörpers (1) eine über diese Endfläche hervorstehende elastische Ringdichtung (8) vorgesehen ist, die die Membran (3) umgibt.

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 Inneiikörper (19, 20, 21) an seinem hinteren Ende einen in elektrisch leitender Verbindung mit dem Anschlußelcmeni (23) stehenden Kontakt (24) aufweist.

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