DE7701186U1 - Wechselbuerette - Google Patents

Description

Patentanwälte
Dipl.-Ιηα Λ. WEDDE ^;
Dipl.-ing. K. E M P L

München 80, Schumannstr. 2

\ 1977

nt

Mettler Instrumente AG, Greifensee (Schweiz)

Wechse!bürette

Die Erfindung betrifft eine Wechselbürette zum Aufsetzen auf einen Bürettenantrieb, mit einem Zylinder, einem in diesem verschieblichen Kolben und mit je einer' Zu- und Wegleitung für eine Flüssigkeit sowie einem die Leitungen wahlweise mit dem Zylinder verbindenden Dreiwegehahn.

Derartige Wechselbüretten haben sich seit geraumer Zeit beispielsweise in all jenen Fällen bewährt, in denen häufig das Titrationsmittel und/oder die Bürettengrösse gewechselt werden muss. Dabei sind die Glaszylinder jeweils mit einem angeschmolzenen Glasaufsatz versehen, welcher den Dreiwegehahn und die Anschlüsse der Leitungen vom Vorratsgefäss und zur

7701186 12.0177

Bürettenspitze umfasst. Diese klassische Ausführung bedingt eine relativ zum Zylindervolumen grosse Bauhöhe, ist sehr stoss- und schlagempfindlich und teuer: zu jedem Zylinder gehört zwangsläufig ein eigener Dreiwegehahn mit zwei Rohrstutzen.

Die vorliegende Erfindung stellte sich die Aufgabe, eine Wechselbürette der eingangs erwähnten Art bei vergleichbarer Titriergenauigkeit robuster, gedrungener und billiger zu konzipieren. Erfindungsgemäss wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass der Zylinder ein an seinen Enden rechtwinklig zur Längsachse abgeschnittenes, mittels einer Klemmeinrichtung fixierbares Stück Glasrohr ist. Diese Lösung bietet die weiteren Vorteile, dass die Ersatzteilhaltung gestrafft und die Reinigung und der Austausch der verschiedenen Zylinder vereinfacht wird. Der Dreiwegehahn bildet jetzt ein separates Bauelement, so dass ein Hahn für eine Mehrzahl von Zylindern genügt.

Büretten der hier betrachteten Art arbeiten entweder mit Dichtkolben oder mit Verdrängungskolben. Im ersteren Falle hängt die Genauigkeit der Flüssigkeitsabgabe von der Genauigkeit des Zylinders ab, für welchen daher kalibrierte Glaszylinder verwendet werden; im letzteren Falle spielt die Einhaltung der Dimensionen des Glaszylinders eine sekundäre Rolle, wesentlich ist hier die genaue Dimensionierung des Verdrängungskolbens .

Im Falle der Dichtkolben bzw. der kalibrierten Zylinder wirkt sich die Erfindung noch in einem weiteren Sinne vorteilhaft

7701186 iz.05.77

Ί aus: Beim konventionellen Anschmelzen des eingangs erwähnten Aufsatzes auf den kalibrierten Glaszylinder besteht die Gefahr des Verziehens und damit einer Einbusse an Genauigkeit. Deshalb wird bisher ein möglichst grosser Abstand zwischen dem oberen Totpunkt des Dichtkolbens und der Annchmelzstelle gewählt, woraus z^angsiäufig ein grosses unerwünschtes Totvolumen resultiert. Da nun gemäss der Erfindung das Anschmelzen entfällt, kann auch dieses Totvolumen entsprechend reduziert werden, und zwar auf einen Bruchteil seines bisherigen Wertes.

Vorzugsweise umfasst die Klemmeinrichtung dem oberen und dem unteren Ende des Glasrohrstückes zugeordnete Klemm-Dichtringe mit je einer Bohrung zum Durchtritt der Kolbenstange bzw. der Flüssigkeit und mit einer kreisringförmigen Erhebung zur Zentrierung des Glasrohrstückes. Durch die Verwendung separater Klemmringe wird die Reinigung und der Austausch verschmutzter bzw. beschädigter Elemente sowie die Anpassung an verschieden dimensionierte Zylinder weiter vereinfacht. Dabei weist zweckmässigerweise wenigstens einer der Dicht-Klemmringe weitere konzentrische Erhebungen auf. Dadurch kann ein und derselbe Dicht-Klemmring für Zylinder unterschiedlicher Dimensionen verwendet werden.

In einer bevorzugten Ausführungsform kann die Klemmeinrichtung eine obere Klemmplatte umfassen, die gleichzeitig Halter ist für den als Flachhahn ausgebildeten Dreiwegehahn zur Steuerung des Flüssigkeitslaufes vom bzw, zum Zylinder durch die obere

/\ Klemmplatte. Damit wird die notwendige Bauhöhe weiter reduziert und die Zahl der Bauelemente verringert.

Während häufig die Handbedienung des Dreiwegehahnes vollauf befriedigt, ist in anderen Fäller eine automatische Steuerung der Hahnenstellung erwünscht. Um hierzu die Notwendigkeit unterschiedlicher Einzelteile zu umgehen, kann der Verstellteil des Dreiwegehahnes einen oberhalb und seitlich sich erstreckenden Griff umfassen, der sowohl zur manuellen Bedienung als auch zum Eingriff einer motorisch angetriebenen, oberhalb der Klemmeinrichtung anbringbaren Hahnensteuerung geeignet ist.

Wie bereits erwähnt, ist je nach Grosse des Zylinders einmal die Verwendung eines Dichtkolbens zweckmässig, in anderen Fällen (speziell bei kleinvolumigen Zylindern) die Anwendung eines Verdrängungskolbens. Im letzteren Falle besteht bei einem Auswechseln der Zylinder regelmässig die Gefahr, dass noch in diesem befindliche Flüssigkeit bei der Demontage ausläuft. Um diese unangenehme Erscheinung praktisch auszuschliessen, ist es von Vorteil, wenn der untere Dicht-Klemmring einen hochgezogenen Aussenmantel besitzt.

Häufig sind die verwendeten Titriermittel lichtempfindlich. Für derartige Fälle wurden die kalibrierten Zylinder bisher z.B. aus Braunglas gefertigt. In einer durch das erfindungsgemässe Prinzip ermöglichten Weiterbildung wird in solchen Fällen nun das Glasrohrstück von einem gefärbten Kunststoffrohr umgeben. Es genügt also, nur noch normale (farblose) Glasrohrstücko vorzusehen, eine zusätzliche Lagerhaltung von Braunglai'.zylindern ist entbehrlich.

7701188 1105.77

Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemassen Weehselbürotte ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachstehend erläutert.

In der Zeichnung stellen dar

Figur 1 eine räumliche Ansicht der Wechselbürette, Figur 2 einen Querschnitt der Wechselbürette, Figur 3 die Hahnensteuerung,
Figur 4 ein Detail zu Figur 3, und
Figur 5 ein weiteres Detail zu Figur 3.

Figur 1 veranschaulicht das komplette Gerät, bestehend aus dem - gestrichelt gezeichneten - Bürettenantrieb 10 mit der VoIumenanzeige 12 und der auf den Antrieb 10 aufgesetzten Wechselbürette 14. Diese umfasst, auf einer gemeinsamen Grundplatte 16 angeordnet, einen Handgriff 18 mit Arretierknopf, eine Vorratsflasche 20 sowie einen Halter 22 mit zwei Säulen 24 zur Aufnahme eines kalibrierten Glaszylinders mit darin verschieblichem Dichtkolben 26, der Klemmeinrichtung 2 8 mit dem Flachhahn 30 und des Hahnenantriebs 32. Letzterer ist nach Art einer Explosionszeichnung der Deutlichkeit halber oberhalb der Säulen 24 gezeichnet*. Zwei Schlauchleitungen 34, 36 führen vom Flachhahn 30 zum Vorratsgefäss 20 bzw. zur Bürettenspitze, die im Nichtgebrauchsfalle in einer Halterung 38 aufbewahrt wird.

Der Schnitt gemäss Figur 2 zeigt den Aufbau der Wechselbürette etwas ausführlicher. Er entspricht der Ansicht der Figur 1, mit Ausnahme des Kolbens, der hier ein Verdrängungskolben ist

(26'), und des Flachhahns, der in den Figuren 3 bis 5 dargestellt ist.

Der Halter 22 mit den darin eingelassenen beiden Säulen 24 ist mit zwei Schrauben 40 an der Grundplatte 16 befestigt. Nahe dem oberen Ende der Säuion 2Ί weisen i'i.e :;;iulen je eine Eindrehung 42 auf, in welche gescti 1 i ( ·/. t ο En. n 44 eines Klemmjochs 46 greifen. Die Klemmeinrichtun'i :;s umfasst weiter eine das Joch 46 spannende Rändelschraube 4iJ, die auf das verstärkte Zentrum einer Klemmplatte 50 wirkt, sowie zwei Klemmringe 52, 54, zwischen denen ein Stück Glasrohr als Zylinder 56 eingeklemmt ist. Die Klemmringe sind aus Kunststoff und wirken gleichzeitig als Dichtungen. Der obere Klemmring (52) verfügt über eine zentrale Bohrung 58 zum Durchtritt der Flüssigkeit und läuft oben in einem zentrierenden Ansatz aus, der von einem entsprechend dimensionierten Sackloch in der Klemmplatte 50 aufgenommen wird. Unten hat der Klemmring 52 eine konzentrische Erhebung 60, welche das Zentrieren des Zylinders erlaubt. Der untere Klemmring (54) hat eine zentrale Bohrung, durch welche dichtend der Verdrängungskolben 26' tritt. Eine ringförmige Erhebung 62 zentriert den Zylinder 56, und ein weiterer Ring 6 4 ist als Mantel auf etwa die halbe Länge des Zylinders 56 hochgezogen, um Restflüssigkeit bei einer Demontage aufzufangen.

Der Verdrängungskolben 26' besteht aus Glas und ist in eine Metallmanschette 66 eingelassen, die in einem Mitnehmer 68 endet. Dieser dient der Kopplung mit dem Kolbenantrieb (nicht gezeigt).

—. ^r] —

Ein orange eingofärbter Zy 1 iiiderabsohnitt aus Kunststoff (70) befindet sich lose zwischen dem Halter 22 und der Klemmplatte 50, locker zentriert durch die Aussendurchmesser der Klummringe 52, 54. Er dient dem Schutz der Flüssigkeit im Zylinder vor Lichteinfall.

In den Figuren 3, 4 und 5 ist der Hahnenantrieb verdeutlicht. Die Antriebseinheit 32 umfasst den Motor 72 mit Stromanschluss 74. Zwei Hülsen 76 dienen zur Befestigung auf den Säulen 24. Die Abtriebswelle 78 des Motors weist einen Querschlitz auf, der einen oberen Ansatz 80 des Flachhahns 30 umgreift. Durch externe Steuerung dreht der Motor 72 den Hahn jeweils um etwa 90 Grad nach der einen bzw. der anderen Seite, d.h. von der Ausstossstellung in die Auffüllstellung und zurück.

Bei Abwesenheit eines motorischen Antriebs wird der Flachhahn 30 manuell mittels des seitlichen Griffansatzes 82 verstellt.

Der Flachhahn 30 ist direkt an der Klemmplatte 50 angeJ rächt. Der Griff (80, 82) verfügt in seinem Drehzentrum über eine Schraube 84, die durch die Platte 50 hindurchtritt. Eine. Gummischeibe 86 und eine Ventilscheibe 88 werden durch die Kraft einer mittels einer Mutter 90 fixierten Druckfeder 92 dichtend an die Platte 50 gepresst. Zwei Mitnehmerstifte 89 bewirken, dass eine in der Ventilscheibe 88 eingelassene Vertiefung 97 die Verbindung zwischen einer die Klemmplatte 50 durchsetzenden Bohrung 94 einerseits und dem Zulauf 34 vom Reservoir 20 bzw. dem Ablauf 36 zur Bürettenspitze herstellt

7701186 12.05.77

B -

(Stutzen 34' bzw. 36'). Figur 5 verdeutlicht den Lciuf der Flüssigkeit in der Stellung "Auffüllen" des Flachhahns: Die durch den Stutzen 34' eintretende Flüssigkeit tritt durch eine Bohrung 96 aus der Klemmplatte 50 in die gestrichelt gezeigte, nierenähnlich geformte Vertiefung 97 in der Ventilscheibe 88, dann durch eine Bohrung 98 wieder in die Klemmplatte 50, weiter durch die Querbohrung 94 zum Zentrum und von dort nach unten in den Zylinder 56.

7701186 12.B5.77

Claims (7)

Schutζansprüche

1. Wechselbürette zum Aufsetzen auf einen Bürettenantrieb, mit einem Zylinder, einem in diesem verschieblichon Kolben und mit je einer Zu- und Wegleitung für eine Flüssigkeit sowie einem die Leitungen wahlweise mit dom Zylinder verbindenden Dreiwegehahn, dadurch gekennzeichnet, dass der Zylinder ein an seinen Enden rechtwinklig zur Längsachse abgeschnittenes, mittels einer Klemmeinrichtung (28) fixierbares Stück Glasrohr (56) ist.

2. Wechselbürette nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmeinrichtung dem oberen und dem unteren Ende des Glasrohrstückes (56) zugeordnete Dicht-Klemmringe (52, 54) umfasst, mit je einer Bohrung zum Durchtritt der Kolbenstange (26, 26') bzw. der Flüssigkeit (58) und mit einer kreisringförmigen Erhebung (60, 62) zur Zentrierung des Glasrohrstückes (56).

3. Wechselbürette nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens einer der Dicht-Klemmringe (52) weitere konzentrische Erhebungen (60) aufweist.

4. Wechselbürette nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmeinrichtung (2 8) eine obere Klemmplatte (50) umfasst, die gleichzeitig Halter ist für den als Flachhahn (30) ausgebildeten Dreiwegehahn zur Steuerung des Flüssigkeitslaufes vom bzw. zum Zylinder (56) durch die obere Klemmplatte (50).

7701186 1Z.9Ü77

5. Wechsolbürette nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Verstellteil des Dreiwegehahnes (30) einen oberhalb und seitlich sich erstreckenden Griff (80, 82) umfasst, der sowohl zur manuellen Bedienung als auch zum Eingriff einer motorisch angetriebenen, oberhalb der Klemmeinrichtung (28) anbringbaren Hahnensteuerung (32) geeignet ist.

6. Wechselbürette nach Anspruch 2, bei welcher der Kolben ein Verdrängungskolben 'ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Verdrängungskolben (26') aus Glas besteht und dass der untere Dicht-Klemmring (54) einen hochgezogenen Aussenmantel (64) besitzt.

7. Wechselbürette nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Glasrohrstück (56) von einem gefärbten Kunststoffrohr (70) umgeben ist.

7701186 I2.es.77