DE1103643B - Auf Gas ansprechender Signalgeber - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung betrifft einen auf Gas ansprechenden Signalgeber, der mit einem Material ausgestattet ist, das unter dem Einfluß eines Gases seine Farbe ändert, und mit einem gasdurchlässigen Material bestimmter Durchlässigkeit, das den Gasdurchfluß zu dem in der Farbe veränderlichen Material drosselt, sowie mit einer fotoelektrischen Alarmvorrichtung zur Erzeugung eines Warnsignals, sobald die Farbänderung ein gewisses Maß erreicht hat unter Einfluß der Farbänderung.

Bekannt ist eine Vorrichtung dieser Art, bei der das das Reagenz enthaltende Gas einen mit dem f arbändernden und zugleich lichtempfindlichen Material imprägnierten Streifen ständig bespült und durch den Streifen ein auf ihn gerichteter Lichtstrahl auf eine fotoelektrische Zelle reflektiert wird, die bei Erreichung einer bestimmten Farbänderung ein Alarmsignal auslöst. Bei einer anderen bekannten Vorrichtung ist ein lichtempfindliches und durch Kohlenstoffmonoxyd verfärbbares Material in einer Röhre untergebracht und an beiden Enden der Röhre durch mit Gel versetzte Glaswolle abgedeckt. Die Röhre wird von dem Kohlenstoffmonoxyd enthaltenden Gas durchströmt und mittels einer Lichtquelle durchleuchtet, derart, daß die Lichtstrahlen nach Passieren der Röhre auf eine fotoelektrische Zelle treffen, die bei einer gewissen Farbänderung ein Alarmsignal auslöst. Schließlich ist eine Vorrichtung bekannt, bei der eine Schicht farbändernden Materials von dem zu kontrollierenden Gas bespült wird und bei welcher durch eine Lichtquelle Lichtstrahlen durch die Schicht hindurch auf eine den Alarm auslösende Zelle gestrahlt werden. Bei allen diesen Vorrichtungen treten, sofern das die farbändernde Schicht bespülende oder durchsetzende Gas farbändernde Reagenzien in einem Ausmaß enthält, das unter der Gefahrgrenze liegt, von vornherein und fortlaufend Farbänderungen ein, so daß Unsicherheiten bezüglich der Erreichung der Alarm auslösenden Verfärbung auftreten, insbesondere die Wirkung auch zeitabhängig wird. Die Vorrichtung wird im Aufbau verhältnismäßig kompliziert und teilweise erheblich raumbeanspruchend. Die Nachteile werden erfindungsgemäß dadurch behoben, daß eine Schicht des die Farbe ändernden Materials an einer ihre beiden parallel einander gegenüberliegenden Flächen durch gasdurchlässiges Material abgedeckt ist, dem das Gas zugeführt wird. Die andere vom Gas nicht bespülte Fläche ist einer Lichtquelle und einem lichtelektronischen Empfänger zugekehrt, die mit der reflektierenden Fläche in Richtung eines Einfalls- und eines Reflexionswinkels liegen. Solange die Verfärbung der Schicht farbändernden Materials die reflektierende Fläche noch nicht erreicht hat, wird das Licht voll reflektiert. Erst nachdem die Farbänderung die

Auf Gas ansprechender Signalgeber

Anmelder:
William Herman Rosenblum,

Brooklyn, N. Y.,
und Max Mirkin, Bronx, N. Y. (V. St. A.)

Vertreter: Dipl.-Ing. A. Kuhn, Patentanwalt,
Berlin-Dahlem, Wildpfad 3

William Herman Rosenblum, Brooklyn, N. Y.,

und Max Mirkin, Bronx, N. Y. (V. St. Α.),

sind als Erfinder genannt worden

reflektierende Schicht erreicht hat, wird die Reflexion gemindert und dadurch der Alarm ausgelöst. Die bei dieser Vorrichtung wirksamen Schichten lassen sich in kleine Patronen einbauen, die bei Ingebrauchnahme der Vorrichtung ausgewechselt werden können, so daß für die Tagesschicht jeweils bisher unbeeinflußte Schichten zur Verfügung stehen und damit eine sichere Wirkung erzielt wird. Die Patrone und das sonstige Zubehör der Vorrichtung lassen sich in einem kleinen handlichen Behälter einbauen, so daß die Vorrichtung ohne weiteres von einer Person bei der Arbeit mitgeführt werden kann.

An Hand der Zeichnungen sind nachfolgend vorteilhafte Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes beschrieben.

Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht eines der Erfindung entsprechenden Apparates, der mit einer abnehmbaren als Halter für die Tablette dienenden Platte versehen ist;

Fig. 2 ist eine Vorderansicht dieser Platte in vom Gehäuse des Apparates abgenommenem Zustand;

Fig. 3 ist eine Schnittansicht entlang der Linie III-III in Fig. 2;

Fig. 4 ist eine Schnittansicht ähnlich Fig. 3, bei welcher die Tablette dauerhaft eingekapselt und nur als vollständige Einheit auswechselbar ist;

Fig. 5 ist eine Schnittansicht, welche eine dauernd am Gehäuse befestigte Ausführungsform des Tablettenhalters zeigt, von dem die Tablette und ihre Umhüllung nur als geschlossene Einheit abgenommen werden können;

Fig. 6 zeigt teilweise im Schnitt und teilweise schematisch den inneren Aufbau und ein Ausführungs-

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beispiel eines Schaltschemas des der Erfindung entsprechenden Apparates.

Bei den in den Zeichnungen gezeigten Ausführungsbeispielen der Erfindung besitzt das Gehäuse 10 des Apparates eine rechteckige Form. Als Beispiel für eine vorzugsweise hörbare Signalanlage, welche bei Verwendung des Apparates zur Anwendung kommt, ist auf dem Gehäuse eine elektrische Glocke 11 gezeigt. An der Vorderseite des Gehäuses ist eine entfernbare Platte 12 in eine Schlitzführung 13 der Vorderwand 14 eingeschoben. Die Platte 12 besitzt ein Loch 15, welches vorteilhaft kreisförmig ist und sich in das Innere des Gehäuses öffnet. Die Vorderwand 14 des Gehäuses ist hinter der Platte 12, mindestens im Bereich des Loches 15, ausgeschnitten. Bei dem in Fig. 1, 2 und 3 gezeigten Ausführungsbeispiel ist das Loch von einem nach außen ragenden Bund 18 eingefaßt, welcher angelötet oder in anderer Weise befestigt ist. In dem Bund 18 ist eine von ihm nach vorn ragende Kapsel 19 entfernbar eingesetzt. Diese Kapsel bildet einen Teil der vorliegenden Erfindung. Die Konstruktion dieser Kapsel, insbesondere ihrer Umhüllung, kann, wie aus Fig. 3, 4 und 5 hervorgeht, erheblich abgewandelt werden. Auch kann die Befestigung der Kapsel an ihrem Ort auf verschiedene der Konstruktion der Kapsel entsprechende Arten erfolgen.

Zu den allen Ausführungsformen der Kapsel gemeinsamen wesentlichen Teilen derselben gehört eine an beiden Enden offene Umhüllung, welche bestimmte, später genauer erläuterte Plättchen enthält. Das Innere dieser Plättchen ist frei gegen die Innenseite des Apparatgehäuses und das Äußere gegen die äußere Atmosphäre.

Die in Fig. 1, 2 und 3 gezeigte Ausführungsform der Kapsel besitzt eine Umhüllung 20, welche die Form einer ringförmigen Hülse hat. Die Hülse hat einen solchen Durchmesser, daß sie mit ihrem Gewinde 21 in den obenerwähnten Bund 18 eingeschraubt werden kann, um von diesem gehalten zu werden. Der Bund 18 trägt an seinem inneren Ende einen radial nach innen ragenden Ringflansch 22, der gegenüber dem inneren Ende der Hülse 20 liegt. Zwischen dem Ringflansch und dem inneren Ende der Hülse ist ein erstes oder inneres Plättchen 23 gehalten. Dieses, beispielsweise als dünne Glasscheibe ausgebildete Plättchen ist durchsichtig und fest genug, um ein zweites Plättchen 24 zu halten, welches im folgenden als das die Farbe wechselnde Plättchen bezeichnet wird. Hinter diesem liegt ein drittes Plättchen 25, welches für das Gas, auf das der Apparat ansprechen soll, durchlässig ist. Das dritte Plättchen wird von einem vierten Plättchen oder durchlöcherten Haltestück 26 gehalten, welches vorteilhaft aus Gewebe oder einem anderen Netz besteht.

In das äußere Ende der ringförmigen Hülse 20 ist ein Stopfen 27 eingeschraubt, welcher der Länge nach mit einem Loch 28 versehen ist. Der Stopfen 27 drückt mit seinem inneren Ende gegen den äußeren Rand des oben erwähnten vierten Plättchens oder Haltestücks 26. Er übt einen entsprechenden Druck aus, so daß das die Farbe wechselnde Plättchen mit seiner ganzen Fläche an dem durchsichtigen Plättchen anliegt. Entfernt man den Stopfen 27, so können die verschiedenen Plättchen, bis auf das erste oder Glasplättchen, entfernt und ausgewechselt werden, wenn dies erwünscht oder notwendig ist. Alle Plättchen, einschließlich des ersten oder aus Glas bestehenden, können, wenn gewünscht, entfernt werden, indem man die Hülse 20 vom Bund 18 abschraubt. Zum Neuauffüllen entfernt man in diesem Falle vorteilhaft auch den Stopfen 27 und setzt nach dem Einsetzen des Glasplättchens und der Hülse 20 die anderen Plättchen ein und schraubt dann den Stopfen wieder fest.

Wie oben gesagt, ist die Erfindung verschiedener Abwandlungen der konstruktiven Einzelheiten fähig. In Fig. 4 ist eine Ausführungsform der Umhüllung gezeigt. Auch bei dieser kommt eine Platte 12 mit einem Loch 15 zur Verwendung, jedoch ist die Umhüllung 20a dauernd mit den verschiedenen Plättchen 23 bis 26 einschließlich verbunden. Diese werden schon in der Fabrik in die Umhüllung eingeschlossen. Bei dieser Ausführungsform besitzt die Umhüllung 20 a einen radial nach außen ragenden Flansch 30, welcher in der Nähe oder am Rande des Loches 15 flach an der Innenfläche der Platte 12 anliegt. Der Flansch 30 ragt so weit radial nach innen, daß er den äußeren Rand des ersten oder Glasplättchens 23 abstützt. Koaxial mit dem Flansch besitzt die Umhüllung einen hervorragenden Bund 31, der die Kante der Glasscheibe oder des ersten Plättchens 23 umgibt. Die Umhüllung paßt mit der äußeren Umfangsfläche dieses Bundes in das Loch 15 und wird in diesem durch Reibung oder sonstwie gehalten. Die Umhüllung 20 a kann auch mit einer um den ganzen Umfang laufenden Schulter 32 versehen sein, die sich um den Rand der äußeren Fläche der Glasscheibe 23 erstreckt. Von dort kann sich die Umhüllung auf ihre Axe zu wölben, so daß sie einen Teil einer Kuppe bildet, der die anderen Plättchen enthält und ein dichtes Anliegen der benachbarten Flächen des die Farbe wechselnden Plättchens 24 und des ersten oder durchsichtigen Plättchens 23 gewährleistet. Die so gestaltete Kapsel bildet auch eine dauerhafte Einheit, die auch als Einheit ausgewechselt werden kann.

Obwohl die Kapsel in den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen an einer entfernbaren Platte befestigt ist, kann sie auch unmittelbar an der Vorderwand des Gehäuses befestigt werden. Eine derartige Konstruktion ist in Fig. 5 und 6 gezeigt.

Wie aus Fig. 5 und 6 ersichtlich, ist das Loch in der Vorderwand 14 & mit einem nach außen ragenden Bund 18 b versehen, so daß es eine als Einheit ausgebildete Kapsel 19 b aufnehmen und durch Reibung oder sonstwie festhalten kann. Die Kapsel ist bei 33 mit einer Schulter versehen, welche gegen die äußere Kante des Bundes 18 b anliegt und dadurch das Einschieben der Kapsel in den Bund begrenzt. Die zylindrische Hülse 20 b dieser Kapsel trägt mit einem Preß- oder Schnappsitz die Glasscheibe oder das erste Plättchen 23. Sie besitzt an ihrem äußeren Ende eine vergrößerte Aussparung 34 zur Aufnahme des Randes des durchlöcherten Plättchens 26, welches dort in geeigneter Weise, beispielsweise mittels eines Klebstoffes, gehalten wird. Das die Farbe wechselnde Plättchen 24 liegt unmittelbar an dem durchsichtigen Plättchen 23 an und wird von dem durchlässigen Plättchen 25 gegen das durchsichtige gedruckt. Das Plättchen 25 liegt zwischen dem die Farbe wechselnden und dem durchlöcherten Plättchen. Auf diese Weise erhält man eine einheitliche Kapsel, welche in ihrer Gesamtheit entfernt und durch eine andere ersetzt werden kann.

Ein Ausführungsbeispiel eines die Farbe wechselnden Plättchens besteht aus Silicagel, welches mit Ammoniummolybdat, Schwefelsäure und Palladiumchlorid getränkt ist. Es entsteht eine gelbe Silicomolybdatgruppe Hg (Si (Mo₂ O₇)₆). Dieses Material ist allgemein als ein kolorimetrisches Indikatorgel bekannt. Das dritte oder gasdurchlässige Plättchen 25

kann ebenfalls aus Silicagel bestehen. Es ist jedoch nicht mit der die Farbe wechselnden Gruppe getränkt. Ist in der umgebenden Atmosphäre Kohlenmonoxyd vorhanden, so wird das Gel beider dieser Plättchen 24 und 25 vom Kohlenmonoxyd durchdrungen, und der getränkte Teil wechselt seine Farbe von Gelb zu Grün. Die Tiefe oder Dunkelheit der grünen Farbe nimmt dabei proportional der Zunahme der Menge des Kohlenmonoxydes zu. Befindet sich nun der Apparat in einer Atmosphäre, welche einen gefährlichen Gehalt an Kohlenmonoxyd hat, so dringt das Gas durch die Gelplättchen 24 und 25 hindurch, so daß das durchsichtige Plättchen 23 nicht mehr von einer gelben Fläche, sondern von einer grünen Fläche unterlegt ist. Je dunkler das Grün ist, um so weniger Licht wird reflektiert. Dieser Effekt wird ausgenutzt, um rechtzeitig die akustische Signalanlage 11 zu betätigen.

Wie aus Fig. 6 ersichtlich, befindet sich im Gehäuse 10 eine ständig brennende elektrische Glühlampe 35. Diese Lampe ist, wie gezeigt, mit einem Schirm 36 versehen, welcher das Licht zu einem Strahl zusammenfaßt, welcher schräg auf die Fläche des die Farbe wechselnden Plättchens gerichtet ist. Der Einfallsund der Reflexionswinkel des Lichtstrahles sind gleich und entgegengesetzt. In der Bahn des reflektierten Strahles ist eine Fotozelle 37 vorgesehen. Wenn das die Farbe wechselnde Plättchen seine normale gelbe Farbe hat, wird eine maximale Lichtmenge auf die Fotozelle reflektiert, so daß diese ihre höchste Leitfähigkeit hat. Diese Leitfähigkeit nimmt jedoch um so mehr ab, je mehr sich das auf die Fotozelle auftreffende Licht infolge der Verfärbung der reflektierenden Fläche von Gelb zu Grün ändert und je mehr sich dieses Grün verdunkelt.

Die verringerte Leitfähigkeit der Fotozelle wirkt über eine geeignete elektrische Schaltung auf die Signalanlage. Wie aus Fig. 6 ersichtlich, ist hierzu eine Thyratronröhre 38 vorgesehen, welche zwischen einer Kathode 40 und einer Anode 41 ein Sperrgitter 39 trägt. Das Sperrgitter wird von der Fotozelle negativ aufgeladen. Die Negativladung dieses Gitters ist am größten, wenn die Fotozelle ihre größte Leitfähigkeit hat. Das ist dann der Fall, wenn das die Farbe wechselnde Plättchen gelb ist. Die Negativladung des Gitters 39 läßt keine Elektronen hindurchtreten, so daß kein Strom von der Thyratronröhre fließt. Die negative Ladung des Gitters 39 ist jedoch veränderlich und wird um so kleiner, je mehr der Wechsel des auf die Fotozelle reflektierten Lichts die Leitfähigkeit der Fotozelle verringert. In der Thyratronröhre befindet sich ein zweites Gitter 42, an welchem eine konstante positive Spannung liegt. Mit dem Kleinerwerden der negativen Ladung des Sperrgitters wird schließlich ein Wert erreicht, bei dem die positive Ladung des zweiten Gitters 42 stärker auf die Elektronen wirkt als die negative Ladung des Gitters 39. Dadurch können Elektronen von der Kathode zur Anode gelangen, und ein elektrischer Strom fließt. Der aus der Thyratronröhre fließende Strom wird dem Magneten 43 eines Relaisschalters 44 zugeführt, der den Stromkreis der Primärwicklung 45 eines Klingeltransformators schließt. Die Sekundärwicklung 46 desselben ist mit der Glocke oder Signalanlage 11 verbunden.

Im Gehäuse 10 sieht man vorteilhaft Schaulöcher und 48 vor, die in geeigneter Lage gegenüber der Glühlampe 35 und der Thyratronröhre 38 angebracht sind. Dadurch ist es möglich, jederzeit zu kontrollieren, ob die Glühfäden der Glühlampe und der Thyratronröhre leuchten.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH:

   Auf Gas ansprechender Signalgeber, der mit einem Material ausgestattet ist, das unter dem Einfluß eines Gases seine Farbe ändert, und mit einem gasdurchlässigen Material bestimmter Durchlässigkeit, das den Gasdurchfluß zu dem in der Farbe veränderlichen Material drosselt, sowie mit einer fotoelektrischen Alarmvorrichtung zur Erzeugung eines Warnsignals, sobald die Farbänderung ein gewisses Maß erreicht hat unter Einfluß der Farbänderung, dadurch gekennzeichnet, daß eine Schicht (24) des die Farbe ändernden Materials an einer ihrer beiden, parallel einander gegenüberliegenden Flächen durch das gasdurchlässige Material (25) abgedeckt ist, dem das Gas zugeführt wird, und die andere, vom Gas nicht bespülte Fläche einer Lichtquelle (35) und einem lichtelektronischen Empfänger (37) zugekehrt ist, die mit der reflektierenden Fläche in Richtung eines Einfalls- und eines Reflexionswinkels liegen, so daß, solange die Verfärbung der Schicht (24) farbverändernden Materials die reflektierende Fläche noch nicht erreicht hat, das Licht voll reflektiert wird und erst, nachdem die Farbänderung die reflektierende Schicht erreicht hat, die R eflexipn derart geändert wird, daß der Alarm ausgelöst wird.

   In Betracht gezogene Druckschriften:
   USA.-Patentschriften Nr. 2639418, 2 549974;
   britische Patentschrift Nr. 506 055.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

   > 109 538/306 3.61