DE1498855A1

DE1498855A1 - Alkohol-Anzeigevorrichtung

Info

Publication number: DE1498855A1
Application number: DE19631498855
Authority: DE
Inventors: Luckey Manley J
Original assignee: Luckey Laboratories Inc
Current assignee: Luckey Laboratories Inc
Priority date: 1962-08-06
Filing date: 1963-08-06
Publication date: 1969-11-13
Also published as: SE305968B; US3223488A

Description

PATENTANWXLn DR. ING. KARL BOEHMERT · DIPL-ING. ALBERT BOEHMERT

BREMEN, FELDSTRASSE 24 · FERNRUF 0421/491760 Aktenzeichen Neuanmeldung Named.Anm.i lücke? " boratories, Inc.

Poitsch.dtkonto ι Hamburg 1260 83 Bankkonto ι ir.m.r lank, Ir.m.n, Konto 1449

Mein Zeichen: Ii 251

Dr. ExpL

Bremen, den 5. August 1963

Luckey Laboratories, Inc., San Bernardion, Staat Kalifornien (V.St.A·)

Alkoho1-Anzeigevorrichtung

Bio Erfindung bezieht sich auf eine Alkohol-Anzeigevorrichtung und betrifft insbesondere eine Anzeigevorrichtung, die den Alkoholgehalt der alveolaren Ausatmungsluft eines Menschen, d.h. den Alkoholgehalt der aus den Lungenbläschen stammenden Ausataungsluft sichtbar macht·

Es ist bekannt, daß eine feste Beziehung zwischen der Alkoholkonzentration in der alveolaren Ausataungsluft und der Alkoholkonzentration im Blutkreislauf besteht. Es werden daher von Behörden und anderen Institutionen bereits Vorrichtungen zum Hessen des Alkoholgehaltes in

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der Ausatmungsluft verwendet. Viele dieser Vorrichtungen haben den Nachteil ι daß sie in Laboratorien für chemische Analysen weiterbehandelt werden müssen, ehe endgültige Ergebnisse erhalten werden. Andere bekannte Vorrichtungen arbeiten mit chemischen Substanzen, die vor der Verwendung gemischt werden müssen, so daß diese Vorrichtungen zur Verwendung im Straßenverkehr unzweckmäßig oder ungeeignet sind.

Noch andere Vorrichtungen verwenden Anzeigemittel, die in einer bestimmten Zeit ihre Farbe ändern, so daß unbequeme und oft unzulässige Zeitmessungen notwendig sind, um den Alkoholgehalt in der Ausatmungsluft einer Person zu bestimmen.

Andere bekannte Vorrichtungen verwenden chemische Substanzen, die eine geringe Löslichkeit haben, so daß eine gleichförmige Farbänderung nicht erfolgt und verschiedene Katalysatorarten notwendig sind, um die Reaktion zu bewirken.

Die Erfindung behebt die erwähnten Nachteile durch Schaffung einer Alkohol-Anzeigevorrichtung, die eine im wesentlichen dauernde sichtbare Anzeige des ungefähren Alkoholgehaltes in der Ausatmungsluft einer Person anzeigt.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zeichnet sich durch ein durchsichtiges Anzeigerohr mit zwei offenen Enden für den

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Eintritt und Austritt der alveolaren Ausatmungsluft und durch ein im Hohr befestigtes alkoholempfindlich.es Anzeigemittel aus. Das Anzeigemittel, das beim Durchstrom der alveolaren Ausatmungsluft durch das Anzeigerohr fortschreitend seine Farbe ändert, besteht aus einem Kieselsäuregel, das mit einem alkoholempfindlichen Reagensmittel imprägniert ist. Dieses Reagensmittel besteht aus einem Gemisch aus Schwefelsäure, destilliertem Wasser und einer eine Chromatron erzeugenden Substanz, die Wasserlöslichkeit sei genschaft en hat, die mindestens so hoch sind, daß das Gewicht der zum Lösen der Substanz erforderlichen Wassermenge kleiner ist als das Gewicht der im Wasser zu lösenden Substanz.

Die Erfindung ist nachstehend anhand bevorzugter, in der Zeichnung dargestellter Erläuterungsbeispiels beschrieben.

In der Zeichnung ist:

Fig· 1 ein Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum sichtbaren Bestimmen der Alkoholkonzentration in der menschlichen Ausatmungsluft;

Fig.» 2 ein Teilquerschnitt durch eine zweite Ausführung ;

Fig. 3 ein Querschnitt durch eine dritte Ausführung, und

Fig. 4 ist ein Querschnitt durch eine vierte Ausführung.

Ein zur Aufnahme von alveolarer Ausatmungsluft bestimmter

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Behälter, beispielsweise ein aufblahbarsr Ballon 11 (Mg. 1) hat ein Mundstück 12 ait einem am Mundstück 12 ange-• brachten ilatterventil .13, das ein Zurückströmen der Luft aus dem aufgeblähten Ballon 11 verhütet. Das gegenüber dem Mundstück 12 vorhandene Ende des Ballons 11 nimmt ein durchsichtiges llkoholanzeigerohr 14- auf, das mit dem Innenraum des Ballons 11 in Verbindung steht»

Der Ballon 11 ist so geeicht, daß der aufgeblähte Ballon einen innerhalb eines vorherbestimmten Druckbereiches liegenden Druck auf die im Ballon befindliche Auaatmungsluft ausübt. Die Eichung kann dadurch erfolgen, daß der Ballondruck mit einem Wassermanometer gemessen wird. Bei der praktischen Verwendung hat sich ein Druck von 279 bis 330 mm Wassersäule eines Wassermanometers als zufriedenstellend erwiesen. Es können auch andere Behälter zur Aufnahme der Ausatmungsluft und zum Entleeren der Ausatmungsluft in das Bohr 14 bei einem vorherbestimmten Druck im Rahmen der Erfindung verwendet werden. Der Druck kann sich zwar während des Entleerens etwas verringern, jedoch hält der Ballon bei seinem während des Prüfens erfolgenden Entleeren den Druck innerhalb des vorherbestimmten Bereichs aufrecht.

Das Alkoholanzeigerohr 14 besteht aus einem durchsichtigen Material, z.B. aus Glas, kann aber auch aus einem beliebigen anderen durchsichtigen Material bestehen, das sich

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nicht mit den in dem nachstehend beschriebenen körnigen alkoholempfindlichen Anzeigemittel befindlichen chemischen Stoffen umsetzt.

Innerhalb des Rohres 14 befindet sich eine körnige alkoholempfindliche Anzeigesubstanz 16. Eine Glaspulverschicht 17 ist nahe jedem Ende der körnigen Anzeigesubstanz 16 angezordnet, um die Substanz 16 an ihrer Stelle zu halten. Ein Faserpfropfen 18 befindet sich nahe jeder Glaspulverschicht 17 und besteht aus einem beliebigen zweckdienlichen Material, das sich mit der körnigen Anzeigesubstanz 16 nicht umsetzt, z.B. aus einem Aerylanstopfen. Zwei Halter 19 und 2Ö, die vorzugsweise aus gespaltenen Polyäthylenringen bestehen, sind in Längsrichtung innerhalb des Rohres 14- angeordnet. Je ein Ring liegt an jedem Faserpfropfen 18 an, um den Pfropfen, die Anzeigesubstanz und das Glaspulver in der Mitte des Rohres 14 zu halten·

Da Vorrichtungen dieser Art oft.auf Motorrädern getragen werden und Rüttelkräften unterworfen sind und da, wie später noch beschrieben, die Stellung der Anzeigesubstanz 16 und die Packungsdichte aller innerhalb des Rohres 14 befindlicher Stoffe aufrechterhalten werden muß, ist eine einwandfrei arbeitende Stellvorrichtung sehr wichtig. Diese Stellvorrichtung darf den Durchfluß der Ausatmungsluft durch das Rohr 14 nicht stören, muß jedoch starr genug sein, um den Rüttelkräften zu widerstehen, denen die

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Vorrichtung unterworfen wird. Durch die Verwendung der Hinge 19 und 20 sind sehr gute Ergebnisse erzielt worden, da die Ringe auch bei kräftigen Hüttelbewegungen die innerhalb des Rohres 14 befindlichen Substanzen in der richtigen Stellung halten· Der Durchmesser der Ringe 19 und 20 ist größer als der lichte Durchmesser des Sohres 14, so daß die Binge 19 und 20 bei ihrem in Längsrichtung erfolgenden Einsetzen in das Rohr 14 zusammengepreßt werden und ihre Stellung durch Federwirkung beibehalten·

Die körnige alkoholempfindliche Anzeigesubstanz 16 besteht aus einem Kieselsäuregel, das mit einem flüssigen alkoholempfindlichen Reagensmittel imprägniert oder getränkt ist. Die Anzeigesubstanz setzt sich mit Alkohol um und erleidet eine fortschreitende Farbänderung, so daß nur ein Teil der Substanz die Farbe ändert. Dieser in seiner Farbe geänderte !Teil der Substanz 16 ist direkt proportional der Alkoholmenge, die in der das Rohr 14 durchströmenden Ausatmungsluft vorhanden ist. Zur Erzielung einer Teilfärbung, nicht aber einer vollständigen Färbung der gesamten Anzeigesubstanz, wie dies bei den bekannten Vorrichtungen der Fall ist, muß das Gel kleiner Größe mit einem Reagensmittel verwendet werden, das einen Überschuß an Chromationen oder Chromsalzionen über die Menge liefert, die notwendig ist, um mit der erwartungsgemäß durch das Rohr 14 hindurchströmenden AlkohoX-menge zu reagieren.

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Bas Kieselsäuregel hat vorzugsweise eine möglich* kleine Absiebgröße, die mit der Notwendigkeit, einen Durchlaß für die Ausataangsluft zu bilden, abgestimmt ist* Ein Kieselsäuregel von 0,85 bis 0,38 mm Teilchengröße(20 bis 40 !Qrler Hormalsieb Hr. 6) gibt erfahrungsgemäß die günstigsten Ergebnisse. Bei dem kleinkörnigen Sei steht jedes Körnchen nahe den anderen umgebenden Körnchen, so daß nach dem Tränken die Molwirkung ähnlich der Molwirkung einer flüssigkeit ist, wobei jedoch noch Raum zum Durchströmen der Ausatmungsluft durch die Masse hindurch vorhanden ist. Bas Kieselsäuregel muß auch eine hohe Absorptionsfähigkeit haben und vorzugsweise 50 bis 100 % seines eigenen Gewichtes.absorbieren können« Beispielsweise hat ein Gramm des in dex- Anzeigesubstanz verwendeten Eieselsäuregels eine Absorptionsfähigkeit von 0,8 bis 1 Milliliter des nachstehend beschriebenen flüssigen alkoholempfindlichen Reagensmittels·

Das flüssige alkoholempfindliche Reagensmittel besteht aus einem Gemisch konzentrierter reagensfähiger Schwefelsäure, destilliertem Wasser und einer Substanz zur Lieferung einer Ghromationen- oder Gchromsalzionenquelle. Vorzugsweise hat die Schwefelsäure eine Reinheit von 95 bis 98 #· Die Liefersubstanz für die Ghromationen muß eine sehr hohe Wasserlöslichkeit haben, damit ein flüssiges Reagensmittel hergestellt werden kann. Erfahrungsgemäß

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hat hydriertes Natriumdichromat {^20^017-2^0) die notwendigen Eigenschaften als Chromationenquelle, obwohl auch andere chemische Substanzen verwendet werden können. z.B. Ammoniumdichromat. Natriumdichromat hat eine Löslichkeit von 207 Gramm je 100 cc* Wasser, im Vergleich zu dem in bekannten Vorrichtungen verwendeten Kaliumdichromat, das ein· Löslichkeit von nur 4,9 Gramm in 100 cc« Wasser hat. Das einen Teil der Erfindung bildende alkoholempfindliche Reagensmittel weist 0,001 bis 0,0016? Mol-Gramm Chromatsalz (ausschließlich von Hydrierungswasser) auf, aufgelöst in ungefähr 10 Milliliter Schwefelsäure von im wesentlichen 1,75 Wichte. Die inzeigesubstanz kann dadurch hergestellt werden, daß 500 bis 500 Milligram* HatriuMdichromat in saubrer Lösung gelöst und eine so große Menge dieser Lösung über ein körniges Kieselsäuregel geMtet wird, daß 5 bis 10 Mi Hi grama Nattriuadichroaat je Gramm Kieselsäuregel vorhanden sind. Ale Beispiel, nicht aber als Abgrenzung des Erfindungebereiches, wird für ein bevorzuget verwendetes flüssiges alkoholempfindliches Reagensmittel folgende Formel gegeben;

350 bis 4-50 Milligramm Natriumdichromat bis zu 5 Milliliter destilliertes Wasser 9 bis 10 Milliliter reagensfähige Schwefelsäure (97%)·

Sie Menge des flüssigen Reagensmittels, mit dem das Kieselsäuregel getränkt wird, muß wesentlich kleiner sein

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als die Menge, die das Kieselsäuregel vollständig tränken würde, damit die Feuchtigkeit und der Alkohol aus der Ausatmungsluft anschließend absorbiert werden können. Bei der Herstellung des flüssigen alkoholempfindlichen Reagensmittels entsprechend der erwähnten Formel werden zufriedenstellende Ergebnisse dann erhalten, wenn ungefähr 0,3 Milliliter des Reagensmittels jedem Gramm Kieselsäuregel zugesetzt werden, obwohl auch bis zu 0,4 Milliliter zugesetzt werden können» Für eine kräftigere und schnellere Farbumsetzung kann eine zusätzliche Menge des flüssigen Reagensmittels dem Kieselsäuregel zugesetzt werden, nachdem die erste Menge absorbiert worden ist. Bei der Verwendung verbindet sich die Feuchtigkeit der Ausatmungsluft mit der Schwefelsäure, wodurch Wärme erzeugt wird, die als Katalysator in bezug auf die Alkohol-Natriumdichromat-Reaktion dient. Steht .Värme nicht zur Verfügung, so können Metallionen al3 Katalysatoren verwendet werden.

Eine erfindungsgemäße körnige alkoholempfindliche Anzeigesubstanz 16 der obigen Formel hat einedunkelgelbe oder orangerote Farbe, die sich bei Einwirkung von Alkohol zu einer dunkelgrünen Farbe umwandelt, die längs der Anzeigesubstanz fortschreitet. Beim Aufhören des Durchströmens von Ausatmungsluft hört das Fortschreiten der Farbänderung auf, so daß eine scharfe und im wesent-

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lichen dauerhafte Grenzlinie "bleibt· Die fortschreitende Farbänderung kann daher überwacht werden.

Die Verwendung einer Chromationenquelle hoher Löslichkeit ermöglicht die Herstellung eines flüssigen alkohol— empfindlichen Reagensmittels· Die Verwendung eines flüssigen Reagensmittels ermöglicht wiederum das genaue Kessen der auf dem Kieselsäuregelträger aufgebrachten chemischen Mengen. Hierdurch wird die Genauigkeit und Verläßlichkeit gegenüber bekannten Vorrichtungen wesentlich erhöht.

Zur Erzielung genauer Ergebnisse muß eine bestimmte bekannte Menge der Ausateungsluft durch die körnige aUcoholempfindliche Anzeigesubstanz hindurchgeleitet werden, die bekannte Mengen des alkoholempfindlichen Reagensaittels enthält. Da infolge der Verwendung eines geeichten Ballons oder Behälters der Druck der aus dem Ballon ausströmenden Ausatmungsluft bekannt ist, sind Ströeungsdro s s el vorrichtungen vorhanden, die die das Bohr durchströmende Ausatnungsluft auf eine vorherbestimmte Geschwindigkeit oder Menge drosseln. Bei der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung besteht diese Drosselvorrichtung aus dem gesamten Inhalt des Rohres 14, d.h. aus der Anzeigesubstanz 16, aus dem Glaspulver 1? und aus dem Pfropfeneaterial Das Pfropfeniaaterial ist im Rohr 14 so dicht gepackt, daß der Strom der Ausatmungsluft auf die gewünschte Menge oder

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Geschwindigkeit gedrosselt wird. In der in Pig. I dargestellten Ausführung ist das Material beispielsweise so dicht gepackt, daß bei Verwendung eines geeichten Behälters der beschriebenen Art die Strömungsmenge im wesentlichen 800 ecm je Minute beträgt.

Damit die Größe der fortschreitenden Farbänderung zur Bestimmung der entsprechenden Prosentmengen des.Blutalkoholgehaltes verwendet werden kann, ist eine sichtbare Marke 21 als Bezugspunkt vorhanden. Die Marke 21 besteht aus einer Glaspulverschicht (Fig. 1), die keiner Farbänderung unterworfen ist, kann aber auch aus einer Linie bestehen, die sich auf der Außenseite des Rohres 14 befindet. Me Marke 21 ist im Rohr 14· so angeordnet, daß sie die Anzeigesubstanz 16 in einen nahe der Luftquelle gelegenen Teil 16A und in einen von der Luftquelle weggerichteten Teil 16B unterteilt. Der Teil 16A ist in Axialrichtung kurzer als der Teil 16B (Fig. 1), jedoch können beide Teile 16A und 16B auch gleich lange Abmessungen haben. Da die Strömungsgeschwindigkeit bekannt ist und da die Mengen des in federn Teil 16A und 16B vorhandenen flüssigen alkoholempfindlichen Reagensmittels ebenfalls bekannt sind, kann die Größe des Farbänderungsfortschrittes bei Vorhandensein von Aueatmungsluft, die einen bestimmten Blutalkoholgehalt während einer vorherbestimmten Zeitdauer anzeigt, geschätzt oder berechnet werden.

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Da nur die alveolare Ausatmungsluft einen Alkoholgehalt hat, nüssen die Schätzungen oder Berechnungen entsprechend genau ausgeführt werden. Nach ausgedehnten Versuchen wurde festgestellt, daß der Anteil der alreolaren Ausatmungsluft im Behälter niemale 87 % der Gesamtluftmenge überschreitet, Jedoch niedriger sein kann* Die Schätzungen des Alkoholgehaltes in der alveolaren Aueatmungsluft beruhen Jedoch auf der Annahae, daß nur 75 % oder sogar 60 bis 75 % der das Rohr 14 durchströmenden Aueatmungsluft eine alveolare Ausatmungsluft ist. Der 75 %~ Wert berücksichtigt das flache und schwache Atmen einer berauschten Person und erhöht uie Zulässigkeit der Ergebnisse eines mit der Vorrichtung ausgeführten Testes als Beweismittel« Da der Prozentsatz kleiner sein kann, niemals aber, größer als 75 bis 80 % ist, rechnet jede Abweichung zugunsten der betreffenden Person. Die sichtbare Marke 21 1st für gewöhnlich an einer Stelle angeordnet, die das Vorhandensein einer so großen Alkoholmenge in der Ausatmungsluft angibt, daß der Alkoholgehalt im Blut dem Geafez nach einem Rausch entspricht. Dl· Größe oder das Ausmaß der larbänderung an der einen oder der anderen Seite der sichtbaren Marke 21 gibt einen Anhalt für eine ungefl^lhre Bestimmung des Ha\Bch|(zuetand«8 der Person· Bei der Verwendung der Vorrichtung wird eine Strömungsdauer von einer Minute als Grundlage für die Schätzungen benutzt. Während dieser Zeit 1st der Inhalt

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des Behälters oder des Ballons 11 nicht so weit entleert worden» daß eine wesentliche Änderung des vorherbestimmten Druckes eingetreten ist·

Es ist nicht notwendig, den Strom der Ausatmungsluft durch die Packungsdichte der im Rohr 14 vorhandenen Substanzen zu ändern· Bei der in Fig* 2 dargestellten Vorrichtung hat das zwischen dem Mundstück 12 und dem Ballon 11 angeordnete Bohr 14 nahe dem Ballon 11 eine Verengung 25. Wie bei der in Hg. 1 dargestellten Vorrichtung ist der kürzere Teil 16A nahe der Quelle für Ausatmungsluft angeordnet. Bei der Verwendung muß die Person die Ausatmungsluft in das Mundstück 12 blasen, bis der Ballon 11 auf die vorherbestimmte Größe aufgebläht worden ist. Sobald der Ballon 11 die vorherbestimmte Größe erreicht hat, ist die richtige Menge der alveolaren Ausatmungsluft durch das Rohr 14 hindurchgeströmt· Die öffnung 25 regelt die Menge oder die Geschwindigkeit, mit der die Ausatmungsluft das Bohr 14 durchströmt.

5 seigt ein· dritte Ausführung, deren Bestandteilanordnung in bezug auf den Strom der Aue&tmungsluft und deren Arbeitsweise gleich der in Fig· I dargestellten Vorrichtung sind. Die in Tig. 5 dargestellte Vorrichtung enthält einen im Bohr 14 angeordneten, zur Regelung des Stromes der Aueatmungsluft dienenden Pfropfen 26, der

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am Fäserpfropfen 18 anliegt, der sich an dem vom Ballon 11 weggerichteten Teil 16B befindet.

Fig. 4 zeigt eine bevorzugte Ausführung des Anzeigerohres 14 in Verbindung mit dem Ballon 11. Bei den in Jig, 1,2 und 3 dargestellten Vorrichtungen haben die im Rohr 14 liegenden Teile 16A und 16B in Xängsrichtung des Rohres ungleiche Längen. Allgemein wird erkannt, daß ein Alkoholgehalt der alveolaren Ausatmungsluft von 0,15 % oder größer eine wichtige Beziehung zu der Frage hat, ob eine Person unter Alkoholeinfluß steht oder nicht. Unterhalb von 0,15 % ist der Rauschzustand einer Person fraglich. In den in den Fig. 1, 2 und 3 dargestellten Vorrichtungen ist der kürzere Teil 16A der Teil, der nahe der Quelle der zu prüfenden Aueatmungsluft angeordnet ist. Sie länge dieses kürzeren Anzeigeteiles 16A ist nun so lang gewählt, 4aß bei einer Farbänderung dieses gesamten Teiles 16A ein Alkoholgehalt in der Aueatmungsluft von 0,15 # angezeigt wird. Der längere Teil 16B des Anzeigeteils 16 entspricht einem zusätzlichen Alkoholgehalt in der Ausatmungsluft

von 0,30 #. Da nur zwei verfärbbare Teile in den in den Pig. 1, 2 und 3 dargestellten Rohren vorhanden sind, ist es wichtig, daß die den Test ausführende Person das richtige Ende des Rohres 14 mit dem Ballon 11 verbindet, so daß also der Teil 16A nahe der Quelle für alveolar« Ausatmungsluft liegt« Der Zustand der Person in bezug

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auf die gesetzlich festgelegte Rauschschwelle kann also durch Vergleich genau bestimmt werden·

In manchen Fällen muß jedoch die den Test ausführende Person unter schwierigen Verhältnissen arbeiten , so daß oft Fehler in der Verbindung eines Bohres mit einem Ballon vorkommen und infolgedessen die rechtsgültige Wirksamkeit der Ergebnisse des Testes zweifelhaft ist. Das in Fig. 4 dargestellte Rohr ist so ausgeführt, daß jedes Ende des Rohres 14 mit dem Ballon 11 verbunden werden kann, indem einfach einer der Stopfen 30 oder Jl entfernt wird. Die Stopfen sind in die entsprechenden Enden des Rohres eingepaßt, um den Inhalt des Rohres gegen Verunreinigung so lange zu schützen, bis daa Rohr verwendet werden soll· Bei dieser Ausführung sind drei gleich lange, alkoholempfindliche Anzeigeteile 16C in Verbindung mit zwei aus Glaspulver bestehenden Marken vorhanden· Jeder Teil 16C hat ein· vorherbestimmte Lange, so daß eine Farbänderung des gesamten Anzeigeteils einen Alkoholgehalt in der Aueatmungsluft der Person von 0,15 % anzeigt. Die Stopfen 30 und 31 bestehen vorzugsweise aus einem Material, z.B. Polyäthylen, das sich mit dem la Rohr befindlichen Reagenemittel nicht umsetzt· Das in Fig. 4 dargestellte Rohr kann die Kennzeichen der in den Fig. 2 und 3 dargestellten Rohre aufweisen.

Bei der in Fig. 4 dargestellten Ausführung ist eine Kiesel-909846/0158

säuregelmenge 35 lose im Rohr 14- zwischen den Pfropfen und den Stopfen 30,51 eingesetzt, üb das Bohr vor seiner Verwendung zu stabilisieren. Erfahrungsgemäß zeigt der Anzeigeteil 16 der Rohre vor der Verwendung der Vorrichtung eine leichte Farbänderung, wenn nicht dafür gesorgt wird, daß die in den Reagensaittel vorhandenen chemischen Substanzen stabilisiert werden. In der Zwischenzeit, die zwischen der Fertigmachung des Rohres 14 und der Verbindung des Rohres 14 mit einem Ballon 11 zwecks Prüfung des Alkoholgehaltes in der Ausatmungeluft einer Person verstreicht, wird Schwefeldioxid (SO₂) aus dem Reagensmlttel des Anzeigeteile 16 abgegeben. Dieses Schwefeldioxyd wirkt als ein Reduktionsmittel. Diese Substanz und andere Reduktionssubstanzen setzen sich mit dem Seagensmittel um und bewirken eine leichte Farbänderung dee Beftgensaittela. Da« Ergebnis ist eine falsche Anzeige des Alkoholgehaltes In der Ausatmungsluft der Person.

Die lieselsäuregelteilchen 35 sind chemisch inert und

haben eine Selektiv-Affinität für Gase, z.B. Freon, 11·thy 1 chlorid, Ifethjlenchlorld, Schwefeldioxyd usw.

Die Gelteilchen 35 haben eine Teilchengröße von 14 bis 0,8

mm (12 bis 28 Tyler Normalsieb Hr. 6). Ungefähr 1 bis 3 Gramm dieser Kristalle werden in jedes Ende des Rohres eingeschüttet und werden aus dem Rohr ausgeschüttet, wenn

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das Eohr zu einem Test benutzt wird:. Eieseisäurege!teilchen «it den erwähnten Eigenschaften werden verkauft von der Fa. Davidson Co., Baltimore, Maryland, Markensorte PA-4Q0.

Die Gelteilchen 55 stabilisieren die Eigenschaften der so vorbereiteten Rohre dadurch, daß sie Schweifeldioxyddämpfe und andere unerwünschte Gase absorbieren, z.B. Wasserdampf, der von dem Reagensmittel abgegeben -wird. Bevorzugt wird jedoch, daß das bei der Herstellung des Rohres 14- verwendete Material in bezug auf das Reagensmittel chemisch inert ist«

Die neue Vorrichtung,die in ihrer bevorzugten Form ein Chromatreagensmittel verwendet, hat gegenüber den bekannten Vorrichtungen, die ein Permanganatreagensmittel verwenden, Vorteile, weil ein Permanganat auf Dämpfe empfindlich ist, die keine alkoholischen Dämpfe sind. Fermanganat spricht beispielsweise sehr schnell auf das Vorhandensein von Azeton an, das sich in der Ausatmungsluft eines Diabetikers befindet. Ein Diabetiker verhält sich zeitweise wie eine unter Alkoholeinfluß stehende Person· Ein permanganathaltiges Reagensmittel,, das bei der Prüfung der Ausatmungsluft eines Diabetikers verwendet wird, hat keine Beweiskraft. Ein chroaath&ltiges Reagensmittel» das gemäß dem neuen Verfahren kombiniert

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ist, spricht nicht auf das Vorhandensein von Azeton in der alveolaren Ausatmungsluftr an, so daß dieses cnro— mathaltige Anzeigemittel bei einem Diabetiker verwendet werden kann»

Es wurde bereits erwähnt, daß das Chromatreagensmititel in einer bevorzugten Form der Erfindung eine fortschreitende Farbänderung zeigt, wenn alkoholhaltige alveolare Ausatmung sluft durch das Bohr 14 mit einer gleichbleibenden Geschwindigkeit oder in gleichbleibender Menge während einer vorherbestimmten Zeit strömt. Diese fortschreitende Farbänderung entsteht dadurch, daß ein Überschuß an Ghromationen in dem im Rohr 14 angeordneten Kieselsäuregel vorhanden ist· Die Lehren der Erfindung können auch. dadurch erfüllt werden, daß ein Reagensmittel hergestellt wird, das eine vorherbestimmte Zahl Chromationen enthält, die einem vorherbestimmten Alkoholgehalt 4e*- in der alveolaren Aueatmungsluft entsprechen· Bei der Verwendung eines derartigen Reagensmittels wird die Ausatmungsluft der Person während einer vorherbestimmten Zeit bei einer vorherbestimmten Strömungsgeschwindigkeit oder -menge durch die Kieselsäuregelmasse hindurchgeleitet· Hat die Ausatmungsluft der Person einen Alkoholgehalt, der gleich o£er größer als die vorherbestimmte Menge ist, auf die das Anzeigereagensmittel geeicht ist, dann ändert

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das Reagensmittel seine Farbe innerhalb der vorherbestimmten Zeit oder am Ende der vorherbestimmten Zeit· Erfolgt die Farbänderung in einem Reagensmittel, das keinen Überschuß an Ghromationen aufweist, dann erfolgt die Farbänderung im wesentlichen sofort und erfolgt nicht fortschreitend. Es wurde jedoch bereits erwähnt, daß eine fortschreitende Farbänderung der prüfenden Person die Bestimmung ermöglicht, bis zu welchem Autmaß der Alkoholgehalt der Ausatmungsluft der geprüften Person die vorherbestimmte Hohe überschreitet. Diese Bestimmung ist nicht möglich, wenn die Farbänderung plötzlich erfolgt, wie dies bei den bekannten Vorrichtungen und auch bei Torrichtungen der Fall ist, in denen das Reagenamittel trocken ist und keinen Überschuß an Chrom&tionen bildet.

Bei allen beschriebenen Ausführungen des Anzeigerohre· 14- kann das mit Natriumdichromat gesättigt· Gel gleichmäßig mit einer Glaspulvermenge gemischt werden, deren Teilchen die gleiche Siebmaschengröße haben wie das Kieselsäuregel. Dies ermöglicht eine Änderung in der Reagen·- mittelkonzentration und ermöglicht die Verwendung eines längeren Reagenemittelkörpers 16, der ein« feststehende Alkoholkonzentration der Aus&tmungsluft anzeigt· Sie Verteilung einer bestimmten feststehenden Rtagenimittelmenge über eine größere Axiallänge des Rohres 14 erhöht

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die Genauigkeit der Beobachtungen des Farbwechsels oder der Farbänderung, so daß kleinere Alkoholmengen mit der gleichen Genauigkeit festgestellt werden können wie größere Alkoholmengen in einem nicht in dieser Weise geänderten Rohr.

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Claims

in ep rü c h β

1» Vorrichtung zum sichtbaren Bestimmen des Alkohol* gehaltθs in der alveolaren Ausatmungsluft eines Menschen, gekennzeichnet durch ein durchsichtiges Anzeigerohr (14), das zwei offene Enden zum Einlassen und Auslassen der alveolaren Ausatmungsluft hat; durch einen alkoholempfindlichen Anzeiger, der durch den Alkohol, der in der das Bohr (14-) durchströmenden Ausatmungsluft vorhanden ist» fortschreitend gefärbt wird, wobei der Anzeiger auf der Innenseite des Rohres (14) befestigt ist und aus einem Kieselsäuregel besteht, das mit einem flüssigen alkoholempfindlichen Beagensmittel getränkt ist, das aus einem Gemisch aus konzentrierter Schwefelsäure, destilliertem Wasser und aus einer eine Coronation erzeugendenSubstanz hergestellt 1st, die eine Waaserlöslichkeit hat, welche mindestens so groß ist, daß das Gewicht der zum Lösen der Substanz erforderlichen Wassermenge kleiner ist als das Gewicht der im Wasser zu lösenden Substanz.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kieselsäuregel die form von Teilchen hat, deren Großen im Bereich von 0,83 bis 0,38 mm (EO bis 40 Normalsieb Sr* 6) liegen.

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3. ^ρρΓίβΜ^ίιΚΐ.η-δ^Ιι^.,ΑΒΒρΓΉΐδΙι:.!. oder 2, dadurch; gekennzeichnet, daß die ;dss;/Sl^«»ation'>er»ö^ende;i^l3a%ai»>e4n-Salz ist, das Im hydrierten^Zustande Gte©Ba*ioiuen bildet.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß das Salz in Mengen mn 0,001.: bis 0,00167 -dto vorhanden ist und daß die Sshwefelsäure eine lichte 1,?5 hat und ihre Menge annähernd 10 Milliliter beträgt.

5· Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die das Ghromation erzeugende Substanz Natriumdichromat ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das flüssige alkoholeapfindliche Heagens-Äittel aus einem Gemisch aue 9 bis 10 Milliliter 97 %-iger Schwefelsäure, bis zu 5 Milliliter destilliertem Wasser sowie 350 bis 450 Milligramm Katriuawiichroaat besteht, und daß in dem Kieselsäuregel eine solche Menge des Ge-■iaches eingelagert ist, daß 5 bis 10 Milligraam Vatxls»- dichronat je Gram» Kieselsäuregel vorhanden sind.

7* Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Anzeigerohr (14) auf der lange des alkoholempfindlichen Anzeigers auf Abstand stehende Marken (21) hat, die eine Schätzung des Alkoholgehaltes d«r das Bohr (14) und die körnige alkoholeiipfindliche Anzeigesubstanz durchströmende alTeolare Ausat»ungs-

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luft ermöglichen.

8. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der alkoholempfindliche Anzeiger ein· Schicht au« inertem Material (21) aufweist, wobei ein erster Teil (161.) des imprägnierten Kieselsäuregel· an der einen Seite und ein zweiter !Teil (16B) des imprägnierten Kieselsäuregels an der anderen Seite des inerten Materials (21) liegt.

9· Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Teil (16A) des imprägnierten oder getränkten Kieselsäuregels »wischen der Lage aus inertem Material (21) und dem Einlaßende des Rohres (3A) angeordnet ist und eine Menge imprägnierten Kieselsäuregele enthält, die bei Vorhandensein einer vorherbestimmten Alkoholmenge in der das Anzeigerohr (14) durchströmenden alveolaren Aueatmungeluft einer farbänderung unterworfen wird.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge des imprägnierten Kieselsäuregels im ersten Teil (16A) so bemessen ist, daß eine Farbänderung erfolgt, wenn die das Anzeigerohr (14) durchströmende alreolare Ausatmungeluft einen Alkoholgehalt von 0,15 % hat·

11· Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der alkoholempfindliche Anzeiger zwei oder mehr auf Abstand stehende Lagen oder Schichten aus

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inertem Material (17,21) aufweist, zwischen denen das imprägnierte Kieselsäuregel angeordnet ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 8,9»10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß das inerte Material Glaspulver ist.

13· Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der alkoho!empfindliche Anzeiger am Anzeigerohr (14) durch zwei U-förmige elastische Teile (19_t20) befestigt ist, zwischen denen der alkoholempfindliche Anzeiger angeordnet istj daß jeder U-förmige Teil (19,20) einen bogenförmigen Abschnitt, der in die Richtung des benachbarten Anzeigerohrendes weist, und zwei Schenkelabschnitte hat, die sich zum alkoholempfindlichen Anzeiger erstrecken und gegen die Wand des Anzeigerohres (14) pressen.

14· Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 13« gekennzeichnet durch abnehmbare Stopfen (30,31), die bei Nichtgebrauch der Vorrichtung die Enden des Anzeigerohres (14) schließen, und durch lose ausschüttbare Teilchen (35) aus Kieselsäuregel, die im Anzeigerohr (14) zwischen dem alkoholempfindlichen Anzeiger und Jedem Stopfen (30,31) angeordnet sind, um das im Anzeiger vorhandene imprägnierte Kieselsäuregel zu schützen.

15· Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die ausschüttbaren Kieselsäuregelteilchen eine

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HB8855

Größe von 1,4 Ms 0,8 mm (12 bis 28 Tyler ITormalsieb Kr. 6) haben·

16· Vorrichtung nach, den Ansprüchen 1 bis 151 dadurch gekennzeichnet, daß der alkoholempfindliche Anzeiger an seinen Enden Pfropfen (18) aus Fasermaterial enthält, die die Strömungsgeschwindigkeit der alveolaren Ausatmungsluft drosseln»

17· Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 15» dadurch gekennzeichnet, daß das Anzeigerohr (14) eine Verengung (25) hat, die die Strömungsgeschwindigkeit der alveolaren Ausatmungsluft im Anzeigerohr (14) drosselt.

18. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet» daß ein Pfropfen (26) im Anzeigerohr (14) eine Meßöffnung bildet, die die Strömungsgeschwindigkeit der alveolaren Ausatmungsluft im Anzeigerohr (14) drosselt.

19· Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 18, gekennzeichnet durch einen zur Aufnahme der Ausatmungsluft bestimmten Behälter (11), der mit dem Anzeigerohr (14) in Verbindung steht und so geeicht ist, daß der Behälter einen innerhalb eines vorherbestimmten Druckbereiches liegenden Brück auf die ia Behälter befindliche Ausatmungsluft ausübt.

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20· Vorrichtung nach Anspruch. 19₁ gekennzeichnet durch ein Mundstück (12), das an dem einen Ende des Anzeigerohres

(14) vorhanden ist, dessen anderes Ende mit dem Behälter

(11) in Verbindung steht.

21. Vorrichtung nach Anspruch 19 t dadurch gekennzeichnet, daß das Mundstück (12) ein Einwegventil (13) trägt; daß der Behälter (11) eine erste öffnung, die mit dem Anzeigerohr (14) in Verbindung steht, und eine zweite Öffnung hat, die mit dem Mundstück (12) in Verbindung steht, und daß das Einwegventil (13) das Abströmen von Ausatmungsluft aus dem Behälter (11) über das Handstück

(12) verhindert.

22. Vorrichtung nach Anspruch 19,20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter ein aufblähbarer Ballon (11) ist, der so bemessen ist, daß er einen innerhalb eines vorherbestimmten Bereiches liegenden Brück auf die im Behälter (11) befindliche Ausatmungsluft ausübt.

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