DE8304758U1 - Stromschluessel - Google Patents

Description

Hor-t Günter Hüllen Xriescherstr. 7o 4o19 Mmheim

Stromschlüssel

Die Erfindung betrifft einen Strcmschlüssel nach dan Oberbegriff des Anspruchs 1. Derartige Strctnschlüssel werden vorzugsweise für Bezugselektrcden verwendet, die etwa bei der Messung von Ionenkcnzentrationen einer Losung eingesetzt werden. Die Flüssigkeitsverbindung, die durch den Strcmschlüssel geschaffen wird, läßt sich etwa vorteilhaft in einer Kcxfcinations-pH-Elektrode anwenden. Bei derartigen Stromschlüsseln ist es wünschenswert, die FlugsIqkeit s-Fliissigkeits-Potentialdifferenz zwischen der Flüssigkeitsverbindung und der Lösung, d.h. dem Msßgut, so klein wie möglich zu halten, während gleichzeitig die Leckströmung einer internen Flüssigkeit des Stroaschlüssels so vernachlässigbar wie möglich ist.

Bei derartigen Stromschlüsseln ist es bekannt, dessen Innenravm van Außenraum und damit vom Meßgut mittels eines Diaphragmas aus Ton, gesintertem Porzellan, Asbestfäden o.dgl. zu trennen. Derartige Diaphragmen haben jedoch den Nachteil, daß sie nur eine geringe mechanische Festigkeit aufweisen, die dazu führt, daß sie bei der üblichen Ultraschallreinigung zerstört werden können. Auch hinsichtlich der Beprcduzierbarkeit der Leckage lassen diese Diaphragmen zu wünschen übrig, ebenso wie hinsichtlich der Beständigkeit gegen aggressive Meßmedien, starke Säure bzw. Laugen. Außerdem ist es aus der DE-OS 26 o5 149 bekannt, die Flüssigkeitsverbindung über einen Körper aus Polytetraf lucräthylen o.dgl. herzustellen, der mit einer hydrophilen CberfJächenschicht versehen ist. Die Erzeugung der letzteren ist mit Aufwand verbunden und nur bei größeren Körpern anbringbar, während andererseits jedoch derartige Elektroden möglichst klein gehalten werden sollten. Auch die Beproduzierbarkeit der Leckage ist mangelhaft.

Ferner ist es aus der JJEHDS 2I₁ 41841 bekannt, ein einseitig geschlossenes

Rohr aus Polytetraf luoräthylen zu verwenden, das ionendurchlässig gemacht wurde, indem darin Salze o.dgl. eingelagert werden. Dies erfordert eine sehr aufwendige Herstellung.

Ferner ist es aus der CA-PS 869 684 bekannt, ein endseitig mit einer kleinen Öffnung versehenes Rohr durch einen Glaskörper zu verschliessen, dessen Glaszusammensetzung anders als diejenige des Rohrs ist, so daß beim Abkühlen der eingesetzte Glaskörper zerspringt, aber noch zusammenhält und somit Kapillare ausbildet. Reproduzierbarkeit als auch mechanische Festigkeit lassen hierbei sehr zu wünschen übrig, abgesehen davon, daß die Herstellung ebenfalls sehr aufwendig ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Strcrnschlüssel nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zu schaffen, der ohne großen Aufwand in einfacher Weise herstellbar, mechanisch fest ist und eine große Reproduzierbarkeit der Leckage der Flüssigkeitsverbindung ermöglicht.

Diese Aufgabe wird entsprechend dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 gelöst.

Hierbei werden die Eigenschaften des Kaltfließens des Stopfenmaterials ausgenutzt, um auf diese Weise eine Leckage zu erzeugen, die sich inner einstellt, auch wenn der Stopfen anfangs sehr fest eingepreßt wurde. Diese Leckage ist überraschenderweise auch gut reproduzierbar, so daß sich dementsprechend genaue Meßergebnisse erzielen lassen. Als Material kennen vorzugsweise Fluorkchlenwasserstoffkunststoffe in dicht gesinterter Form, eise. Polytetrafluorethylen, infrage, obwohl auch Polyäthylen oder -propylen verwendbar sind. Diese Materialien sind außerdem inert gegen alle in der Praxis verwendeten Maßmadien sowie säurefest. Die mechanische Festigkeit ist sehr gut, so daß sich ohne weiteres Druckdifferenzen aufnehnen oder Ultraschallreinigungen vornehmen lassen. Abgesehen davon läßt sich der Stopfen leicht auswechseln. Probleme hinsichtlich Abrasion bestehen nicht.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung und den ünteransprüchen zu entnehmen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der in den beigefügten Abbildungen dargestellten Ausfuhrungsforman näher erläutert.

Fig. 1 zeigt eine Ausführungsform eines Strcmschlüssels im Schnitt. Fig. 2 bis 4 zeigen weiteren Ausführungsfornen eines Stronschlüssels.

Der in Fig. 1 dargestellte Stxotnschlüssel umfaßt ein Rohr 1o aus Glas oder Kunststoff, dessen Innenraum 11 etwa mit KCl-Lösung gefüllt ist. Im Innenraum 11 befindet sich eine Bezugselektrode 12 etwa in Form eines Silberdrahtes mit einer AgCl-Beschichtung. In die Waldung des Rohrs 1o ist eine zylindrische Bohrung 13 gebohrt, in die ein Stopfen 14 aus kalt fliessendem Material wie dicht gesintertem Polytetraf !luoräthylen eingesetzt ist. Die Bohrung 13 weist vorzugsweise eine rauhe Innenfläche auf und ist mit einer nach außen gerichteten Einsenkung 15 verseilen. Der eingepaßte Stopfen 14 ragt innenseitig über die Bohrung 13 hinaus. Aufgrund des Quellens des Stopfeimaterials nimmt der Stopfen 14 dann die Form eines an den Enden gestauchten Zylinders an, wodurch seine mechanische Verankerung in der Wandung des Rohrs 1o erhöht wird. Zwischen der zylindrischen Außenfläche des Stopfens 14 und der Wandung der Bohnmg 13 bildet sich aufgrund des KaItfHeßens des Stopfenmaterials dann eine gut defilierte Leckage zur Ausbildung der Flüssigkeitsverbindung zwischen dem Elektrolyten im Inneraum 11 und dem Meßgut im Außenraum aus, obwohl der Stopfen 14 fest in die Bohrung 13 eingepaßt wurde. Das Quellen des Stopfenmaterials beeinträchtigt diese Leckage nicht. Die Leckage ist außerdem, wie erwünscht, sehr gering, so daß nur eine sehr geringe Diffusion über die Flüssigkeitsverbindung stattfinden kann.

Die Herstellung ist denkbar einfach, trotzdem die mechanische Verbindung des Stopfens 14 genügend groß, um sowohl Drücke aufnehmen zu können, als auch mechanische Reinigungen mittels Ultraschall zu ermöglichen. Die Reprcduzierbarkeit derartiger Flüssigkeitsverbiniungen hat sich als außerordentlich gut herausgestellt.

Der Stopfen 14 ist vorzugsweise konisch ausgebildet, wodurch sein Einsetzen und Verankern erleichtert wird. Er kann auch leicht unter Zuhilfenahme eines Werkzeugs entfernt und ersetzt werden. Wenn der Stopfen 14 daher aus irgendwelchen Gründen funktionsuntüchtig geworden sein sollte, läßt sich eine damit versehene Kcmbinations-pH-Elektrode o.dgl. ohne weiteres schnell wieder instandsetzen.

Bei der Ausführungsfarm von Fig. 2 ist das Ende eines Rohrs 1o eines Stromschlüssels mit Innengewinde 16 -versehen und der Stopfen 14 in dieses Ende eingepaßt. Eine äußere Schulter 14a stützt sich am stirnseitigen Ende des Rohrs 1o ab. Aufgrund des Kaltfließens des Stopfenmaterials ergibt sich eine definierte Leckage entlang des Gewindes 16 und zwischen der Schulter 14a und dem stirnseitigen Ende des Rohrs 1o.

Bei der Ausführungsform der Fig. 3 ist das Ende eines Rohrs 1o eines Stromschlüssels innen mit einer nach außen gerichteten konischen Erweiterung 17 versehen, benachbart zu der eine Nut 18 in Form einer Eindrehung o.dgl. an der Innenseite des Rohrs 1o angebracht ist. Der eingesetzte Stopfen 14 führt aufgrund des Kaltfließens zu einer Leckage entlang der Innenwand und dem stirnseitigen Ende des Rohrs 1o, während die Nut 18, in die sich der Stopfen 14 ausdehnt, wie bei der Ausführungsform der Fig. 2 das Innengewinde 16 zur Verankerung des Stopfens 14 dient.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 4 ist der Stopfen 14 im Innenraum 11 durch einen Ring 19 etwa aus dem gleichen Material wie der Stopfen 14 selbst geführt, wobei der Stopfen 14 am freien Ende konisch erweitert ist und sich dort an einer entsprechenden Gegenfläche des Rings 19 abstützt und so druckknopfartig gehalten wird. Auch hier ergibt sich eine definierte Leckage aufgrund der Kaltfließeigenschaften des Stopfenmaterials.

Claims (11)

• · DIPL-ING. H. MARSCH «ι»· 4ooo Düsseldorf ι. DIPL.-ING. K. SPARING SSSStT DIPL.-PHYS. DR. W. H. ROHL teusfon (0211) 67ιομ PATENTANWÄLTE Horst Günter Hüllen Kriescherstr. 7o 4o19 Monheiia Ansprüche

1. Stromschlüssel in Fcon einer Flüssigkeitsverbindung, insbesondere für eine Bezugselektrode, etwa zur Msssung der Ionenkonzentration einer Lösung, mit einer Wandung, in der eine öffnung mit einem darin befindlichen Einsatz angeordnet ist, der eine Kapillar leckage zwischen dem Innenraum des Stromschlüssels und dem Maßgut ausbildet, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatz (14) aus einem Stopfen aus kalt fließendem Material besteht, der in die Öffnung (13) eingepaßt ist.

2. Stromschlüssel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stopfen (14) aus einem Fluorkohlenwasserstoffkunststoff besteht.

3. StromschlUssel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Stopfen (14) aus dicht gesintertem Polytetraf luoräthylen besteht.

4. Stromschlüssel nach einem der ,»lsprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung (13) eine Bohrung ist.

5. Stromschlüssel nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrung (13) eine rauhe Oberfläche aufweist.

6. Stromschlüssel nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Stopfen (14) vor der Einfügung in die Öffnung (13) konisch ist.

7. Stromschlüssel nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrung (13) eine nach außen gerichtete Einsenkung (15) aufweist.

8. Stromschlüssel nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Stopfen (14) im eingefügten Zustand die Form eines an den Enden gestauchten Zylinders aufweist.

« « «SI

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9. Stronschlüs&al nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß er ein an einem Ende mit einem Innengewinde (16) versehenes Rofcr (1ο) aufweist, in das der Stopfen (14) eingesetzt ist.

10. Stronschlüssel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß er ein Rohr (1ο) aufweist, das an einem Ende innenseitig kcxiisch nach außen erweitert ist und eine Nut (18) benachbart zur konischen Erweiterung (17) aufweist, wobei der Stopfen (14) in dieses Ende eingesetzt ist.

11. Stromschlüssel nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Stopfen (14) im Innenraum (11) des Strcmschlüssels druckknopf artig gehaltert ist.