DE1914350U - Anzeigevorrichtung. - Google Patents

Description

Telefon 0911/58176 Telegramme: Burgpatent

62/5832 -io/l

Akt.Zehn. M 43 244/42 1 Gm

Ayers Morison, Michigan, USA. Grosse Pointe

"Anzeigevorrichtung«

Die vorliegende Neuerung bezieht sich ganz allgemein auf Anzeigevorrichtungen und befasst sich speziell mit einer Anzeigevorrichtung, die in verschiedenen Ausführungen (Formen), verschiedenen Kombinationen und mit verschiedenen Imprägnierungsmitteln für eine optische oder elektrische Anzeige verschiedenster Messgrössen geeignet ist. Es kann damit eine Vielfalt von Parametern wie z.B. Zeitdauer, Temperatur-Zeit-Beziehungen, physikalische Grossen, wie z.B. die Viskosität oder die Oberflächenspannung von Flüssigkeiten, gemessen werden. Es lassen sich ferner chemische (qualitative und quantitative) Bestimmungen wie z.B. analytische Bestimmungen von Lösungskonzentrationen oder Bestimmungen der relativen Konzentration von Lösungskomponenten ausführen. Auch zur Analysierung und zur Abtrennung von Komponenten aus einer Emulsion oder Dispersion in Flüssigkeiten oder anderen Mitteln wie Luft u.dgl. kann die Vorrichtung verwendet werden.

Die neuerungsgemässe Anzeigevorrichtung soll u.a. eine Anzeige ermöglichen, welche die Herstellung genauer Beziehungen erlaubt zwischen der Bewegungsgeschwindigkeit und/oder dem zurückgelegten Weg einer Flüssigkeit oder einer Flüssigkeitskomponente entlang einem umhüllten Docht aus kapillarem Material einerseits, und den spezifischen Eigenschaften einer Flüssigkeit oder Flüssigkeitskomponente und der Temperatur und den Temperaturänderungen in der Umgebung, in der die Anzeigevorrichtung benutzt wird, andererseits. Bei gewissen Ausführungsformen der vorliegenden Neuerung kann ein Docht in Verbindung mit Flüssigkeiten einer definierten Zusammensetzung mit ausgesuchten physikalischen Eigenschaften als Anzeigevorrichtung verwendet werden. Solche Anzeigevorrichtungen können bei geringem Kostenaufwand genaue Informationen und Daten liefern, die bisher nicht genau oder nur durch relativ mühsame, zeitraubende und kostspielige Messtechniken ermittelt werden konnten.

Die Neuerung geht nun von einer Anzeigevorrichtung aus, die einen oder mehrere Absorptionskörper für ein zu untersuchendes flüssiges oder gasförmiges Medium und eine den bzw. die Absorptionskörper umschliessende, vorzugsweise aus aufeinanderliegenden und miteinander verschweissten Kunststoffolien gebildete, undurchlässige Hülle aufweist. Die neuerungsgemässe Anzeigevorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Absorptionsmaterial in an sich bekannter Weise aus einem vorzugsweise streifenförmig ausgebildeten Kapillarmaterial

besteht und die Hülle unmittelbar an dem Kapillarmaterial zur Anlage kommt und dass die Hülle mindestens an einer Stelle derart unterbrochen bzw. unterbrechbar ist, dass das zu untersuchende Medium über eine Kante des Kapillarmaterials in dieses eindringt.

Bei den bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Neuerung ist das Kapillarmaterial von einer undurchlässigen Schutzhülle umgeben. Durch diese Schutzhülle wird ein Einfluss der Schwerkraft und Bewegung auf die Absorptionsgeschwindigkeit vollständig vermieden. Jkusserdem wird die Verschmutzung und Verdampftung der vom Docht aufgesaugten Flüssigkeit vermieden. Hierdurch wird eine gleichmässige Verteilung der Flüssigkeit entlang dem Docht gewährleistet, was eine Steuerung, Kontrolle und Begrenzung der vom Docht absorbierten Menge zulässt, wobei diese Menge von den Dochtabmessungen abhängt. Ss werden dadurch genaue Messungen und Analysen mit einer vergleichsweise kleinen Flüssigkeitsprobe ermöglicht.

Bei den verschiedenen vorzugsweisen Ausführungsmöglichkeiten der Neuerung wird ein Werkstoff mit kapillaren Bigenschaften von einer undurchlässigen Hülle umgeben, die mit den äusseren Oberflächen des kapillaren Materials in inniger Verbindung steht. Danach wird eine Flüssigkeit mit definierten physikalischen Eigenschaften, wie Viskosität, spezifischem Gewicht und Oberflächenspannung an einem bestimmten Punkt des Kapil-

larmaterials zugeführt, wobei der sich ergebende Weg der Flüssigkeit entlang dem Docht ein Maß für die verflossene Zeit und/oder den IJmgebungszustand ist. Bei einer anderen Anwendung wird eine zu analysierende Flüssigkeit an einem bestimmten Punkt des Kapillarmaterials zugeführt, wobei der Weg der Flüssigkeit oder eines anzeigenden Agens ein Maß für die Eigenschaften der Flüssigkeit oder der Medien ist, in welche die Anzeigevorrichtung gebracht wurde. Die dem Kapillarmaterial zugeführte Flüssigkeit kann aus einem von der Anzeigevorrichtung getrennten Flüssigkeitsvorrat mit einer Testlösung oder aus einem mit der das Kapillarmaterial enthaltenden Anzeigevorrichtung verbundenen Flüssigkeitsreservoir entnommen werden, der entweder durch Eintauchen des Dochts in die Testflüssigkeit oder durch Öffnen eines geeigneten Ventiles oder durch Bewegung oder Unterbrechung eines Absperrgliedes die Flüssigkeit freigibt, damit diese zwecks Absorption mit dem Kapillarmaterial in Berührung gebracht und dadurch der Absorptionsvorgang eingeleitet wird. Das Kapillarmaterial kann imprägniert oder durch geeignete Zusätze modifiziert werden. Diese Imprägnierung oder Zusätze haben die Eigenschaft, dass sie durch die aufgesaugte Flüssigkeit bei deren Wanderung entlang des Kapillarmaterials gelöst oder chemisch verändert werden, wodurch ein Farbwechsel, eine Wanderung der Farbe oder eine Änderung der physikalischen Eigenschaften der Flüssigkeit eintritt. Die Flüssigkeit kann hinsichtlich ihrer Zusammensetzung und ihres physikalischen Verhaltens an die ümgebungsbedingungen

-4-

angepasst werden, die zusammen mit einer Kontrolle der geometrischen Abmessungen und der Porosität des Kapillarmaterials einen genau gewünschten ikbsorptionsvorgang auf jedem Teilstück des Kapillarmaterials liefern. Der Ablauf dieses Absorptionsvorganges dient als Anzeige des jeweils zu messenden Parameters.

Verschiedene Ausftihrungsformen der Neuerung werden anhand der beigefügten Zeichnungen im einzelnen beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 die Ansicht eines umhüllten Dochtes gemäss der Neuerung, wobei ein Kapillarmaterial von genau definierter geometrischer Abmessung zwischen zwei durchsichtigen Plastikfolien eingelegt ist,

Fig. 2 einen Querschnitt durch den in Fig.1 gezeigten Docht nach der Linie 2-2 der Fig.l,

Fig. 3 eine Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispieles eines umhüllten Dochtes, bei dem das Kapillarmaterial sich über das eine 33nde der Hülle hinaus erstreckt,

Fig. 4 einen umhüllten Docht, bei dem am oberen Bnde der Hülle eine Belüftungsöffnung vorgesehen ist,

Fig. 5 die Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispieles, bei dem eine Belüftungsleitung vorgesehen ist, die mit dem oberen Ende des Dochtes in Verbindung steht und sieh zwischen den Plastikfolien bis zum gegenüberliegenden Bnde der Hülle erstreckt,

-5-

Fig. 6 einen Querschnitt cles umhüllten Dochtes nach Fig. 5 entlang der Linie 6-6 der Fig.5,

Fig. 7 die Ansicht eines zusammenhängenden Streifens aus Kapillarmaterial, das zwischen zwei Plastikfolien eingeschlossen und so eingerichtet ist, dass es durch Zerschneiden quer zu seiner Längsrichtung in eine Vielzahl von umhüllten Dochten gewünschter Länge zerschnitten werden kann, ,.

Fig. 8 die Vorderansicht eines umhüllten Dochtes dessen beide Enden aus der Hülle herausragenj ein solcher Docht ergibt sich beim Abschneiden eines Stückes bestimmter Länge vom zusammenhängenden Streifen nach Fig.7,

Fig. 9 eine Ansicht eines zusammenhängenden umhüllten Dochtes, bei dem sich der Entlüftungskanal parallel zum Kapillarmaterial erstreckt,

Fig.10 einen Querschnitt des Streifens nach Fig.9 entlang der Linie 10-10 der Fig.9,

Fig.11 eine Ansicht eines zusammengesetzten Dochtes der zwei übereinanderliegende Streifen aus Kapillarmaterial enthält, wobei die Streifen durch eine dazwischen befindliche undurchlässige Folie getrennt sind,

Fig.12 einen Längsschnitt durch einen zusammengesetzten Docht nach Fig.11 entlang der Linie 12-12 der Fig.11,

Fig.13 bis 20 Ansichten verschiedener geometrischer Formen und Zusammensetzungen von Kapillarmaterial vermittels derer die Äbsorptionseigenschaften gesteuert werden können,

-6-

Fig. 21 die Vorderansicht einer typischen temperaturempfindliehen Anzeigevorrichtung zur Anzeige des Zustandes verderblicher Stoffe mit einem umhüllten Docht und einem an den Docht anschliessenden Flüssxgkextsreservoxr,

Fig. 22 einen Längsschnitt nach der Linie 22-22 der Fig.21,

Fig. 23 eine Teilansicht eines umhüllten Dochtes, der einen unabhängigen Flüssigkeitsvorratsbehälter aufnimmt, der über eine Leitung durch Auseinanderfalten der Hülle entlang der gestrichelten (FaIt)Linie geöffnet werden kann,

Fig. 24 eine Teilansicht eines umhüllten Dochtes mit einem unabhängigen Flüssxgkextsreservoxr und einem Abschlussglied zwischen dem Reservoir und dem Ende des Kapillarmaterials, wobei das Abschlussglied ^älo eingerichtet ist, dass es unterbrochen und so der Beginn des Aufsaugvorganges eingeleitet werden kann,

Fig. 25 die Teilansieht eines umhüllten Dochtes mit einem unabhängigen Flüssxgkextsreservoxr, wobei ein schmelzbares Material den Zufluss der Flüssigkeit zum Docht solange verhindert, bis eine bestimmte Temperatur überschritten worden ist,

Fig. 26 die Teilansicht eines umhüllten Dochtes mit einem unabhängigen Flüssxgkextsreservoxr, bei dem ein zerbrechlicher Stopfen angewendet wird, um den Absorptionsvorgang in Gang zu setzen^

-7-

Fig. 27 eine Teilansicht eines umhüllten Dochtes mit einem unabhängigen Flüssxgkextsreservoir, bei dem eine Klammer die Absorption der Flüssigkeit solange verhindert bis sie weggenommen wird,

Fig. 28 einen Schnitt nach der Linie 28-28 der Fig.27,

Fig. 29 die Teilansicht eines tunhüllten Dochtes mit einem unabhängigen Flüssxgkextsreservoir und einem Absperrventil bei dessen Betätigung der Zutritt der Flüssigkeit zum Docht und damit der Beginn des Äbsorptionsvorganges freigegeben wird,

Fig. 30 einen Schnitt nach Fig.29 entlang der Linie 3<3~3O der Fig.29,

Fig. 31 die Ansicht eines umhüllten Dochtes mit einem unabhängigen Flüssigkeitsbehälter und einem umhüllten Docht wie er von einem zusammenhängenden Streifen nach Fig.7 abgenommen werden kann, wobei die Enden des Dochtes durch eine Kappe und ein den Flüssigkeitsbehälter enthaltendes Unterteil abgeschlossen sind,

Fig. 32 einen Schnitt entlang der Linie 32-32 der Fig.31,

Fig. 33 die Ansicht eines umhüllten Dochtes mit einer Markierung entlang dem Docht und mit einer Öffnung am oberen Ende des Dochtes, durch die ein vorherbestimmtes Flüssigkeitsvolumen durch das Kapillarmaterial gesaugt wird,

-8-

Fig. 34 einen Schnitt entlang der Linie 34-34 der Fig.33,

Fig. 35 das Sehnittbild eines umhüllten Dochtes gemäss den Fig.33 und 34 mit einer an der Öffnung des oberen Dochtendes vorgesehenen Injektionsspritze* die zum Hindurchziehen eines definierten Probevolumens durch das Kapillarmaterial dient,

Fig. 36 die Ansicht einer typischen Zeitanzeigevorriehtung mit einem umhüllten Docht und einem in sich abgeschlossenen Flüssigkeitsbehälter,

Fig. 37 den Längsschnitt durch eine Anzeigevorrichtung nach Fig.36 entlang der Linie 37-37 der Fig.36, wobei sich der Stopfen in der Schließstellung befindet,

Fig. 38 einen Längsschnitt entsprechend der Fig.37> wobei sich jedoch der Stopfen in der Öffnungsstellung befindet und den Zutritt der Flüssigkeit zum Kapillarmaterial freigibt,

Fig. 39 die Ansicht einer Anzeigevorrichtung mit einem umhüllten Docht und einem darin untergebrachten Flüssigkeitsbehälter,

Fig. 40 einen Schnitt nach der Linie 4O-4O der Fig.39,

Fig. 41 eine Ansicht einer Anzeigevorrichtung mit einem in sich abgeschlossenen Flüssigkeitsbehälter und einem umhüllten Docht, der bei Ausübung seiner Messfunktion einen elektrischen Signalstrom erzeugt,

Fig. 42 einen Teillängsschnitt durch den Batterieteil der Anzeigevorrichtung nach Fig. 41 entlang der Linie 42-42 der Fig.41*

-9-

Fig. 43 die Ansicht einer Anzeigevorrichtung mit einem umhüllten Docht und unabhängigen Flüssigkeitsbehälter, der bei Ausübung seiner Messfunktion einen elektrischen Stromkreis schliesst, wodurch die Erregung eines geeigneten Kontrollrelais bewirkt wird,

Fig. 44 einen Schnitt nach der linie 44-44 der Fig. 43,

Fig. 45 eine Ansicht eines anderen Äusführungsbeispiels einer Messvorrichtung, deren Funktion der Messvorrichtung nach Fig. 43 entspricht, also einer Messvorrichtung, die in Ausübung ihrer Messfunktion einen elektrischen Stromkreis schliesst, und

Fig. 46 einen Schnitt nach der linie 46-46- der Fig. 45.

Das im neuerungsgemässen umhüllten Docht verwendete Kapillarmaterial kann aus sämtlichen porösen Werkstoffen oder Medien bestehen, die eine Flüssigkeit oder einen festen Stoff absorbieren, zur Absorption veranlassen, aufsaugen, einverleiben oder durch lösung, Diffusion, Sublimation oder Kapillarwirkung durchziehen. Grundsätzlich besitzt das Dochtmaterial

kapillare Eigenschaften, die durch eine kapillarfaserige, poröse oder zusammenhabende Zellstruktur hervorgerufen werden. Dabei sind die miteinander zusammenhängenden Hohlräume so klein, dass eine fortschreitende Flüssigkeitsaufnahme durch Absorption stattfindet. Geeignetes Kapillarmaterial zur Herstellung eines umhüllten Dochtes sind auch feinzerteilte

-10-

Granulate, schwammige oder zellulare Stoffe und faserige Materialien, z.B. Zellulose oder synthetische faserige Netzwerke, wie z.B. Tuch oder Papier, die relativ zu ihrem Äussenvolumen grosse zusammenhängende innere Oberflächen besitzen. Von den genannten Stoffen ist als Kapillarmaterial oder Docht vorzugsweise Papier mit festliegenden physikalischen und chemischen Eigenschaften geeignet. Für solches Papier sind Zellulose, synthetische Fasern oder Glasfasern geeignet, da sie auch im handelsüblichen Zustand eine genügende Einheitlichkeit und Homogenität hinsichtlieh der Porosität, Dichte und chemischen Eigenschaften besitzen. Die spezifische Dichte, Härte, Oberflächenbeschaffenheit, Dicke, Gewicht, Zusamensetzung, Füllstoffgehalt und die chemische Beschaffenheit können so verändert werden, dass ein Optimum an Absorptionsfähigkeit für jede spezielle Mess— aufgäbe erreicht wird.

Das Dochtmaterial kann auch mit geeigneten Zusätzen oder Chemikalien imprägniert werden, wie es nachfolgend beschrieben wird. Durch eine solche Imprägnierung kann folgendes erreicht werden: Eine Änderung der ikbsorptionsgeschwindigkeit der absorbierten Flüssigkeit; eine Änderung der Absorptionscharakteristik der absorbierten Flüssigkeit; Erzeugung eines Farbwechsels bei einer Reaktion der Imprägnierungsmittel mit der absorbierten Flüssigkeit, wodurch die

Eindringtiefe leicht ablesbar ist; eine Reaktion der Imprägnie·

-11-

rungsmittel mit einer oder mehreren Komponenten der absorbierten Flüssigkeit, wodurch eine Anzeige der Menge und/oder des Zustandes des umgesetzten oder nicht umgesetzten Anteils der vom Docht aufgesaugten Flüssigkeit erfolgt; Änderungen der Konzentration der in der Flüssigkeit gelösten Imprägnierungsmittel.

Der Docht kann auch einen zusammengesetzten Aufbau haben, wobei Dochtmaterialien mit verschiedenen physikalischen und chemischen Eigenschaften verwendet werden, um einen gewünschten Verlauf der Absorption nach Art und Menge zu erhalten. Auch kann der Docht selbst aus einem einheitlichen Material bestehen, das geometrisch entsprechend gestaltet ist, um die Absorption nach Art und Betrag zu steuern oder um dadurch bestimmbare Änderungen der Wanderungsgeschwindigkeit der absorbierten Flüssigkeit zu erhalten.

Das Hüllenmaterial, das das kapillare Material oder den Docht mit einer Schutzhülle umschliesst, kann aus jedem geeigneten Stoff bestehen, der flüssigkeitsundurchlässig ist und selbst nicht in die Poren des Dochtmaterials eindringt. Die Anwendung einer Hülle um das Dochtmaterial hat folgende Bedeutung: Vermeidung der Verdampfung der absorbierten Flüssigkeiten; Unterbindung des «Oberflächeneffektes", durch den die Dicke der Flüssigkeitsschicht längs der äusseren Oberfläche des Dochtes in Abhängigkeit von der Lage des Dochtes abnimmt, wodurch eine gleichmässige Äbsorptions-

-12-

Wirkung stark gestört wird; Vermeidung von unkontrollier~ baren Kapillarerscheinungen entlang des Dochtes? Vermeidung von unkontrollierbaren Verlängerungen des Dochtes bei der Befeuchtung und Absorption von Flüssigkeit in die Poren? Ausgleich der geringen Festigkeit, insbesondere der geringen Festigkeit des nassen Dochtmaterial} Vermeidung der Verschmutzung und Binfärbung der Flüssigkeit im Dochtmaterial} genaue Begrenzung der Menge der vom Docht aufgesaugten Stoffe? Festlegung der Menge und Richtung der Absorption in bezug auf die Dochtform? Festlegung der Stelle an der die Flüssigkeit in den Docht eintritt.

Es ist ohne besondere Bedeutung, aus welchem Material die Dochtabdeckung bzw. Schutzhülle besteht, wichtig ist nur, dass es selbst nicht porös und flüssigkeitsundurchlässig ist. Die Festigkeit und Biegbarkeit des Hüllenmaterials ^f hängt sowohl von den gewünschten spezifischen Eigenschaften der Dochthülle als auch vom gewählten Dochtmaterial ab. Wird als Dochtmaterial z.B. ein poröses Granulat verwendet, so verwendet man vorzugsweise eine formhaltige Schutzhülle, um die gleichmässige Verteilung der Körner aufrecht zu erhalten, da jede Störung des Granulates eine wesentliche Änderung der Kapillarwirkung und der Absorptionsgeschwindigkeit der Flüssigkeit mit sich bringt. Da faserige Dochtmaterialien, wie z.B. Papier, eine besonders dauerhafte und elastische physikalische Struktur besitzen, können für die

-13-

Hülle Werkstoffe von halbfester oder flexibler Beschaffenheit mit zufriedenstellendem Ergebnis verwendet werden.
Für diesen Zweck kann einer der vielen Werkstoffe für
Plastikfolien, z.B. Polyaethylen, Polypropylen, Polyvinylpolymerisate oder "-mischpolymerisate wie Polyvinylchlorid, Polyvinylacetat, Polyvinylidenchlorid, Polyaethylen verwen~ det werden. Ebenso können zusammengesetzte Folien wie
z.B. aus Polyaethylenterephthalat und Polyaethylen mit Vor~ teil benutzt werden. Von den genannten Materialien ist eine zusammengesetzte Folie bestehend aus Polyaethylenterephthalat und Polyaethylen zur Umhüllung des Dochtes besonders geeignet.

Eine genügend durchscheinende oder durchsichtige Hülle wird verwendet, damit eine visuelle Prüfung der Eindringlänge
und des Fortschreitens der Flüssigkeit, der Flüssigkeits—
komponente oder des Anzeigezustandes des Dochtmaterials
erfolgen kann, so wie es bei einigen Anzeigevorrichtungen
notwendig ist. Bei Anzeigevorrichtungen, bei denen ein
elektrischer Strom erzeugt oder ein elektrischer Stromkreis geschlossen wird, oder eine versteckte Anzeige bei bzw.
nach Ausübung der Messfunktion gewünscht wird, können,falls gewünscht, lichtundurchlässige Materialien verwendet werden, da unter solchen Umständen eine optische Prüfung des
Dochtes nicht nötig ist.

Die Schutzhülle ist derart am Dochtmaterial befestigt, dass ein inniger Kontakt mit den Äussenflächen des Dochtes besteht.

-14-

Der gute Kontakt zwischen der Hülle und den Seitenflächen des porösen Dochtes ist wiehtig, da jeder Zwischenraum oder Spalt, der zwischen den Aussenflachen des Dochtmaterials und dem darüber liegenden Hüllenmaterial freigelassen ist, selbst als Kapillare wirkt und eine Abweichung der gesteuerten Saugeigenschaften des umkleideten Dochtes zur Folge hat.

Es können die verschiedensten Methoden für die Umhüllung des Dochtes angewendet werden, wobei das Hüllmaterial in innigen Kontakt mit den Seitenflächen des Dochtmaterials zu bringen ist. Bei Verwendung eines thermoplastischen Folienmaterials, z.B. einer gegossenen durchsichtigen Polyvinylchloridfolie zum Umhüllen eines faserigen Dochtmaterials, z.B aus Zellulose- oder Äcrylfaserpapier, wird das Dochtmaterial vorzugsweise unter Hitze und Druck zwischen zwei Plastikfolien eingelegt (gewalzt) um die Verschweissung und Verbindung der Folien miteinander und mit den Oberflächen des Dochtmaterials zu erzielen. Die Anwendung von Druck ist deshalb vorteilhaft, weil ein grosser Teil der im porösen Material eingeschlossenen Luft auf diese Weise während des Umhüllungsprozesses ausgetrieben wird.

Auch kann das Dochtmaterial entweder durch Tauchen oder Besprühen der Oberfläche umhüllt werden. Bs wird dabei ein thermoplastisches Kunstharz mit grossem Gehalt an festen Bestandteilen verwendet, das hinsichtlich Viskosität und

-15-

Zusammensetzung so ausgewählt ist, dass kein merkbares Eindringen oder Verstopfen der inneren Poren des Doehtmaterials entsteht. Nach dem Tauehen oder Besprühen kann das eingehüllte Dochtmaterial getrocknet werden, um die gesamte Flüssigkeit zu verdampfen, wonach eine flüssigkeitsdichte Hülle aus thermoplastischem Material übrig bleibt. Bbenso kann die Oberfläche des Dochtmaterials gemäss einem der üblichen Aufwalzverfahren mit einem undurchlässigen Film versehen werden. Auch können an den Innenseiten des Hüllmaterials klebende Materialien aufgebracht werden. Geeignete Klebstoffe sind z.B. solche, die bei Druckanwendung wirksam werden und z.B. Natur- oder Kunstkautschuk enthalten. Solche Haftmittel bewirken eine feste (zähe) Verbindung der Hülle mit den Oberflächen des Dochtes und der Hüllen untereinander, so dass eine feste und dichte Abdeckung entsteht.

In jedem Fall werden die Bedingungen des Umhüllungsverfahrens so ausgewählt, dass ein umhüllter Docht entsteht, der die gewünschte Porengrösse und daraus resultierende Porosität besitzt, damit die gewünschte Absorption der ausgewählten Flüssigkeit erhalten wird.

Bei der Umhüllung unter Anwendung des Beschichtungsverfahrens mit einer Flüssigkeit wurde beispielsweise ein Vinylmischpolymerisat auf die Oberfläche eines Papiers aus Acrylfasern

-16-

in einer Schichtdicke von ungefähr 0,25 mm aufgebracht. Die Plastikhülle wurde im Tauchverfahren aufgebracht, wonach das umhüllte Papier bei Raumtemperatur getrocknet wurde bis das Wasser im wesentlichen entfernt war und ein undurchlässiger, über die gesamte Oberfläche sich erstreckender Film übrig blieb.

Wenn das Dochtmaterial auf eine Trägerunterlage, z.B. Pappe, aufgebracht werden soll, wird zunächst die Oberfläche der Pappe mit einem Überzug aus einem undurchlässigen Material, z.B. synthetischem Plastikmaterial versehen, anschliessend das Dochtmaterial und sodann eine obere Lage aus Plastikfolie aufgebracht, wodurch eine Schichtstruktur entsteht. Diese kann so ausgeführt werden, dass innerhalb der kartenähnlichen Anzeigevorrichtung ein Flüssigkeitsbehälter entsteht, wie es nachfolgend noch näher beschrieben werden wird. Auch können die Anzeigevorrichtungen durch die direkte Beschichtung des Dochtes mit zwei Plastikfolien hergestellt werden, auf denen geeichte Skalen vorgesehen sind. Die Beschichtung kann auch unmittelbar auf einer besonderen Karte erfolgen, die in geeigneter Weise dicht neben dem porösen Docht angebracht und zwischen den Plastikfolien fest eingelegt wird, so dass eine genaue Anzeigevorrichtung entsteht.

Anhand der Zeichnungen kann am besten aus den Figuren 1 bis 10 der typische Aufbau eines umhüllten Dochtes ersehen

-17-

werden, der ein poröses kapillares Dochtmaterial 50 enthält,

das von einer undurchlässigen Schutzhülle 52 umgeben ist, die in innigem Kontakt mit der jkussenfläche des Dochtmaterials 50 steht. In den Figuren 1 und 2 ist ein uiahüllter Docht 54 dargestellt, bei dem das Dochtmaterial 50 zwischen der Schutzhülle 52 eingeschlossen ist, so dass ein umhüllter Docht entsteht, dessen beide Enden von der Hülle umschlossen sind. Dieser Aufbau verhindert vor der Benutzung jede Verschmutzung oder unbeabsichtigte Absorption von Flüssigkeit durch das Dochtmaterial. Wenn der umhüllte Docht 54 zur Ausführung einer Messung benutzt werden soll, wird sein unteres Ende oder, falls gewünscht, auch das obere Ende, einfach mit Hilfe einer Schere entlang der gestrichelt angedeuteten Schneidlinie 56 abgeschnitten, wodurch der umhüllte Docht bei Eintauchen oder anderem Kontakt mit einer zu absorbierenden Flüssigkeit funktionsfähig ist. Bei dieser Funktion wird die absorbierte Flüssigkeit entlang dem Docht absorbiert.

Bei einer anderen, in Fig. 3 dargestellten zweckmässigen Ausführungsform des umhüllten Dochtes 58 erstreckt sich das Dochtmaterial 50 über das untere Ende der Schutzhülle 52 hinaus. Der Docht 58 ist ausserdem mit geeigneten, entlang dem Docht angeordneten Markierungen 60 versehen, die eine einfache optische Feststellung der Eindringtiefe einer Flüssigkeit, eines Indikators oder einer Flüssigkeitskompo-

-18-

nente entlang dem Dochtmaterial in geeigneten Messeinheiten ermöglichen. Da die umhüllten Dochte nach den Fig.l bis 3 mit jeder gewünschten Empfindlichkeit hergestellt werden können und demgemäss bei einer Vielzahl verschiedener Flüssigkeiten anwendbar sind, können die Markierungen 60 auch auf dem Dochtmaterial aufgebracht sein oder auf der Hülle, die sich längs des Dochtmaterials erstreckt. Die Skala kann auch unabhängig vom Docht sein und zwischen den die Hülle bildenden Filmen eingelegt sein. Die Dochtlänge kann in hundert Teile eingeteilt sein, wobei jeder Teil ein Prozent der Länge des Dochtmaterials bedeutet. Auf diese Weise kann die Bindringtiefe einer Flüssigkeit oder einer Flüssigkeitskomponente oder eines Indikators mittels einer geeigneten Eichkarte gedeμtet werden, die das Verhalten einer bestimmten Flüssigkeit durch Angabe der Proζentanzeige graphisch wiedergibt.

Der umhüllte Docht 54 nach den Fig. 1 und 2 und der umhüllte Docht 58 nach Fig. 3 kann, falls gewünscht, mit einer Belüftungsöffnung 62 versehen sein, wie es beim umhüllten Docht 64 nach Fig. 4 dargestellt ist. Die Belüftungsöffnung steht einerseits mit dem oberen !Ende des Dochtmaterials 50 und andererseits mit der umgebenden Atmosphäre in Verbindung und ermöglicht das Entweichen eingeschlossener Luft und/oder Dämpfen, die von der Verdampfung der absorbierten Flüssigkeit herrühren, in die Atmosphäre. Bine andere zweck-

-19-

massige Belüftungsöffnung 66 ist; beim umhüllten Docht 68 nach den Fig. 5 und 6 dargestellt. In diesem Fall erstreckt sich die Belüftungsöffnung 66 längs des Dochtmaterials 50, wobei ihr oberes Ende, wie in Fig. 5 dargestellt, in Verbindung mit dem oberen Ende des Dochtmaterials und ihr unteres Ende, das dem offenen Ende des Dochtes benachbart ist, in Verbindung mit der Atmosphäre steht. Der Durchmesser der Belüftungsöffnung 66 ist so gewählt, dass er eine relativ geringe Kapillarwirkung entfaltet. Die Bemessung des Querschnittes ist andererseits so, dass eingeschlossene Luft oder Dämpfe infolge des auf sie ausgeübten Druckes durch das untere Ende der Entlüftungsöffnung 66 ausgetrieben werden. Der Druck auf die Luft oder Dämpfe entsteht dadurch, dass die eindringende Flüssigkeitsfront die Gase nach oben drückt. Auch bei Eintauchen des Dochtes in eine zu prüfende Lösung wird ein Einfliessen von Flüssigkeit in die Belüftungsöffnung 66 sicher vermieden.

Die Frage, ob ein belüfteter oder nicht belüfteter umhüllter Docht algewendet werden soll, hängt von dem speziellen Zweck ab, für den der umhüllte Docht verwendet wird, von dem besonderen Verfahren für das Umhüllen des Dochtes, wobei unterschiedliche Luftmengen aus den Poren ausgetrieben werden können, ferner von der Flüchtigkeit der zu absorbierenden Flüssigkeiten und schliesfslich auch von den spezifischen

-20-

Eigenschaften und Verhaltensweisen des Dochtmaterials. In jedem Fall ist, um ein genaues Ergebnis zu erhalten, die Kapillar*- oder Äbsorptionswirkung des umhüllten Dochtes für jeden speziellen Typ und Aufbau konstant und sie kann in eine genaue Beziehung zu irgendeinem besonderen zu messenden Parameter gebracht werden.

Die Dochtkonstruktion) nach den Fig. 1 bis 6 sind speziell für eine Herstellungsmethode geeignet, bei der einzelne Dochtmaterialstreifen 50 von der Schutzhülle 52 umschlossen werden· Der umhüllte Docht kann auch in Form eines zusammenhängenden Streifens hergestellt werden, wie z.B. einem umhüllten Streifen 70 nach Fig. 7> der einen Streifen aus Dochtmaterial 50 enthält, der von einer Schutzhülle 52 überzogen ist. Der umhüllte Streifen 70 kann später entlang gestrichelt angedeuteter Linien 72 abgeschnitten werden. Die Linien 72 können in jedem gewünschten Abstand angeordnet sein, so dass ein Docht 74* wie in Fig. 8 dargestellt, entsteht, der jeddgewünschte Länge besitzen kann und oben und unten offene Enden hat. Wie in Fig. 9 gezeigt ist, kann auch ein umhüllter Streifen 76 beliebiger länge hergestellt werden, bei dem ein Streifen aus Dochtmaterial 50 von einer Schutzhülle 52 umschlossen ist, die so ausgebildet ist, dass ein sich längs des Dochtes erstreckender Kanal 78 entsteht. Der umhüllte Streifen 76 kann entlang den gestrichelt eingezeichneten Schneidlinien 80 abgeschnitten werden, wie es in Fig.9

-21-

dargestellt ist. Es kann dadurch jede beliebige Länge gewonnen und daraus eine belüftete Docht- und Anzeigevorrichtung hergestellt werden, die ein Flüssigkeitsreservoir einschliesst, wie dies im folgenden noch genauer beschrieben werden wird. Selbstverständlich kann eine beliebige Anzahl von Dochten gleichzeitig umhüllt werden, wobei diese Seite an Seite liegen.

Eine weitere zweckmässige Äusführungsform eines Dochtes ist in den Fig. 11 und 12 dargestellt. Es ist dort ein zusammengesetzter umhüllter Docht 82 gezeigt, bei dem zwei im Abstand übereinander liegende Streifen aus Dochtmaterial 50 durch eine zwischengelegte Plastikfolie 84 voneinander getrennt sind, über der sich die Schutzhülle 52 befindet. Bei Verwendung von zwei oder mehreren verschiedenen Dochtmaterialien 50 mit verschiedenen genau definierten Äbsorptionscharakteristiken kann der Docht 82 dazu benützt werden, um gleichzeitig zwei oder mehr Eigenschaften einer zu analysierenden Testflüssigkeit zu untersuchen oder aber zur Ermittlung eines genauen Analysenergebnisses, wenn eine spezielle Eigenschaft einer Flüssigkeit mit unbekannter Konzentration oder Eigenschaft festzustellen ist. Zum Beispiel kann eines der Dochtmaterialien 50 des zusammengesetzten umhüllten Dochtes mit einem geeigneten ILnionenaustausoherharz und einem geeigneten Farbindikator und das andere Dochtmaterial mit einem geeigneten Kationenaustauscherharz und einem geeigneten Färb-

-22-

indikator imprägniert sein, wodurch die Alkalität oder Azidität einer unbekannten üfestlösung genau bestimmbar ist.

Das Dochtmaterial 50, das bei den umhüllten Dochtkonstruktionen nach den Fig. 1 bis 12 verwendet wird, ist rechteckig ausgebildet und von im wesentlichen gleichem Querschnitt. Abweichungen hinsichtlich der Querschnittsfläche, der Porosität und der speziellen Ausbildung des Dochtmaterials können entsprechend den Dochtmaterialausbildungen, die in den Fig. 13 bis 20 gezeigt sind, vorgenommen werden. Vermöge solcher Anordnungen können in jedem Bereich der Länge oder des Querschnittes des Dochtmaterials kontrollierte oder vorherbestimmbare Änderungen der Absorptionseigenschaften erzielt werden.

In Fig. 13 ist ein poröses Dochtmaterial 66 gezeigt, das einen verbreiterten rechteckigen Ober- oder Sammelteil 88 aufweist, der mit einem schmäleren rechteckigen Zuführungsteil 90 verbunden ist, der in der Mitte der Unterseite des Sammelteiles 88 angesetzt ist. Bine Form des porösen Doehtmaterials 86, wie sie in Fig. 13 dargestellt ist, kann ebenfalls von einer geeigneten Schutzhülle eingeschlossen werden. Sie ist speziell für die Analyse von Flüssigkeiten mit einer relativ niedrigen Konzentration der zu untersuchenden Komponente geeignet. Dabei wird im Sammelteil 88 ein grosses absorbiertes Volumen aufgenommen, wodurch eine genaue

-23-

Ablesung auch bei relativ schwachen Konzentrationen möglich ist. Durch diese Form entsteht ein handlicher und kompakter Docht, der sich schneller füllt als ein längerer Docht von glabhem Gesamtabsorptionsvolumen, der einen konstanten Querschnitt über seine ganze Länge aufweist.

Eine weitere Dochtform ist in Fig. 14 dargestellt, in der das Dochtmaterial 92 divergente Seitenkanten besitzt, wodurch ein Docht entsteht, dessen Querschnittsfläche in Richtung der Flüssigkeitsabsorption progressiv zunimmt. Die Vorteile, die mit einer solchen Dochtform erreicht werden, sind ähnlich den Vorteilen, die das poröse Dochtmaterial 86 nach Fig. 13 mit sich bringt.

In Fig. IS ist ein poröses Dochtmaterial 94 mit sich verjüngender Form gezeigt, bei dem die bogenförmigen Seitenkanten Exponentialkurven darstellen, wodurch eine vorausbestimmbare Änderung der Absorptionscharakteristik des Dochtes entlang seiner gesamten Länge erzielt wird. In Fig. 16 ist eine weitere Form 96 eines Dochtmaterials gezeigt, die eine Alternative zu der Form 86 nach Fig. 13 darstellt. Der Docht 96 nach Fig. 16 umfasst einen oberen oder Sammelteil 98 mit einer Porosität und Absorptionseigenschaften, die von den Eigenschaften des Zuführungsteiles 100 verschieden sind. Der Zuführungsteil steht in

-24-

innigem Kontakt mit dem Sammelteil, um die vom Zuführungsteil angesaugte Flüssigkeit zum Sammelteil 98 zu transportieren. Bei Absorption von gleichen Mengen ergibt das poröse Dochtmaterial 96 eine schnellere Absorption bei relativ kleiner Länge, da ein poröserer und dickerer Sammelteil 98 vorgesehen ist. Nach dem Aufsaugen der Flüssigkeit wird die Messanzeige erhalten. Die beiden Teile des Dochtes sind chemisch verschieden behandelt, wodurch eine grössere Anpassungsfähigkeit und Vielseitigkeit an die Analysier- und Messaufgaben möglich ist.

Eine weitere zweckmässige Ausführungsform 102 eines porösen Dochtmaterials ist in Fig. 17 dargestellt, das ein verbreitertes Zuführungsteil I04 aufweist, das mit einem schmäleren Messteil I06 in inniger Verbindung steht. Der untere von einer Schutzhülle umgebene Zuführungsteil I04 kann eine grössere Dichte aufweisen als der Messteil IO6 und kann so als Druckpuffer wirken, um die auf das untere offene lande einwirkende Beaufschlagung einer unter Druck stehenden Flüssigkeit aufzunehmen, um so jede Änderung der normalen Absorptionseigenschaften zu verhindern. Auch kann der Zuführungsteil 104 einfach zur Bildung eines Reservoirs verwendet werden, von dem aus der Messteil IO6 mit zu testender Flüssigkeit versorgt wird. Der Zuführungsteil 104 kann auch als chemisches Filter dienen, durch das bestimmte Komponenten einer Flüssigkeit absorbiert werden, um die nachfolgende

-25-

Messung der zum Messteil 106 beförderten Flüssigkeit oder Flüssigkeitskomponente leichter durchführen zu können. Der Zuführungsteil 104 kann auch als physikalisches Filter verwendet werden, um in der zu analysierenden oder zu messenden Flüssigkeit suspendierte feste Teile zurückzuhalten. Solche Teile würden andernfalls die Messvorrichtung verschmutzen, verstopfen oder die Genauigkeit der Messanzeige, die durch den Messteil 106 des Dochtes 102 zu bewirken ist, verfälschen.

In Fig. 18 ist ein poröses Dochtmaterial 108 mit gleichmässiger Rechteckform dargestellt. Jedoch enthält dieses Dochtmaterial einen durch die gestrichelten Linien 110 begrenzten Bereich mit einer Äbsorptionscharakteristik, die von der Äbsorptionscharakteristik des Restes des Dochtes verschieden ist. Der durch die gestrichelten Linien 110 begrenzte Bereich kann z.B. physikalisch zusammengepresst sein, um seine Dichte zu erhöhen und dadurch eine langsamere Absorption zu erzeugen, was dazu ausgenutzt werden kann, den Änfangsdruck einer auf das offene Dochtende einwirkenden Flüssigkeit aufzufangen, um so eine Veränderung der normalen Äbsorptionseigenschaften des Restes des Dochtes zu verhindern.

In Fig. 19 ist ein kreisförmiges poröses Dochtmaterial 112 dargestellt, das in eine Schutzhülle eingeschlossen werden kann, von der ein Teil perforiert ist, um eine geeignete

-26-

Flüssigkeit, die von dem Dochtmaterial absorbiert werden soll, durchzulassen. Eine in der Schutzhülle anzubringende Öffnung kann z.B. ungefähr in der Mitte des Dochtmaterials 112 liegen, wodurch die Absorption der Flüssigkeit in radialer Richtung nach aussen zum Umfang hin vonstatten geht und die Anzeige sich in Form eines oder mehrerer im wesentlichen konzentrischer Ringe ergibt.

Das in Fig. 20 gezeigte Dochtmaterial 114 besteht aus einem Sektor des in Fig. 19 dargestellten Dochtmaterials 112. Die zu prüfende Flüssigkeit wird gewöhnlich am spitzen Ende des Dochtmaterials 114 zugeführt und, in Fig. 20 gesehen, nach oben hin absorbiert, wobei ein Absorptionseffekt entsteht, wie er auch mit dem Dochtmaterial 92 nach Fig. erhalten wird.

Umhüllte Dochte des in den Fig. 1 bis 12 gezeigten Haupt« typs mit einem Dochtmaterial, das eine rechteckige oder unregelmässige Form (vgl. Fig. 13 bis 20) besitzt, können zur Ausführung einer Vielzahl verschiedener analytischer Messungen benutzt werden. Durch die praktische Anwendung der vorliegenden Neuerung können mit Hilfe eines umhüllten Dochtes, wie er vorstehend beschrieben ist, Analysen ausgeführt werden, bei denen es auch ungelernten Personen möglich ist, genaue Analysen einer Vielzahl verschiedener

-27-

Flüssigkeiten durchzuführen, für die bisher nur verhältnismässig komplizierte und mühsame Analysenmethoden zur Verfügung standen. Der umhüllte Docht kann auch zur Trennung von bestimmten Komponenten einer absorbierten Flüssigkeit dienen, da aufgrund des Oberflächenverhaltens des porösen Dochtes bei der Aufsaugung der Flüssigkeit durch den Docht die Adhäsion einer dünnen Molekülschicht der Komponente bewirkt wird. Die Flüssigkeitskomponenten werden demgemäss durch die Unterschiede ihrer Ädhäsionsaffinität an den Oberflächen getrennt, wodurch während des Vordringens der Flüssigkeit im Docht eine fortschreitende Absorption von der einen Komponente eintritt.

Auch kann das poröse Dochtmaterial mit geeigneten umsetzbaren Reagenzien imp'äfgniert sein, um eine kontrollierte bestimmte Reaktion mit einer oder mehreren ausgewählten Komponenten einer Flüssigkeit herbeizuführen. Auch können geeignete Indikatoren einverleibt sein, um die Menge des umsetzbaren Imprägnierungsmittels, das mit einer Flüssigkeitskomponente reagiert hat, oder den Anteil des nicht umgesetzten Imprägnierungsmittels, das übrig blleibt wenn die Flüssigkeit das Ende des Dochtes erreicht hatj optisch anzuzeigen. Dadurch wird eine unmittelbare quantitative Anzeige der in der Flüssigkeit vorhandenen Menge der betreffenden Komponente erhalten.

-28-

Die reagierenden Imprägnierungsmittel können unbeweglich auf der Oberfläche des porösen Dochtmaterials fixiert sein, wo bei einer Reaktion mit einer speziellen Komponente oder mehreren Komponenten der absorbierten Flüssigkeit das Reaktionsprodukt ebenfalls räumlich an die Stelle gebunden bleibt, an der die Reaktion im Docht stattgefunden hat. Auch kann das reagierende Imprägnierungsmittel innerhalb des Dochtmaterials beweglich sein, wonach bei einer Reaktion mit einer oder mehreren Komponenten der absorbierten Flüssigkeit das Reaktionsprodukt mit der Flüssigkeit im Docht weiter bewegt wird.

Bin ortsgebundenes umsetzbares Imprägnierungsmittel erhält man beispielsweise dann, wenn ein Teil des Dochtmaterials selbst, z.B. durch chemische Abwandlung ssiner Eigenschaft, behandelt wird. So kann man z.B. ein Kapillarmaterial auf Zellulosebasis so präparieren, dass seine Oberflächen an bestimmten Stellen mit Komponenten der absorbierten Flüssigkeit reagieren. Dies kann dadurch erreicht werden, dass geeignete Ionenaustauschharze in die Oberflächen des Dochtmaterials eingearbeitet werden oder durch Verwendung eines Ionenaustauschharzes selbst als poröses Kapillarmaterial (z.B.Ionenaustauschpapier). Bei einer solchen Beschaffenheit des Dochtes finden die Reaktionen mit den Komponenten an einer festen Stelle des Dochtes statt wenn die Flüssigkeit vorbeizieht. Geeignete Indikatoren, die in das poröse Dochtmaterial eingearbeitet sind und ausgewählte Farbeigensichaften

-29-

haben, können dazu dienen, den reagierenden oder nicht umgesetzten Anteil des Dochtmaterials visuell anzuzeigen. Diese Anzeige kann bequem als Maß für die Menge der Komponente oder der Komponenten der absorbierten Flüssigkeit dienen.

Bei Bestimmungen der Konzentration einer in einem Lösungsmittel vorliegenden Substanz kann z.B. ein umhüllter Docht des Normaltyps nach den Fig. 1, 3, 4 und 5 verwendet werden, wobei ein offenes Ende des Dochtmaterials 50 in die Testflüssigkeit eingetaucht wird und die aufgelöste Substanz und das Lösungsmittel vom Docht aufgesaugt werden. Das Verhältnis der Äbsorptionsstrecken (ratio of distances of absorption) des gelösten Stoffes und des Lösungsmittels ist der Menge oder Konzentration der in der Lösung aufgelösten Substanz proportional. Das Verhältnis bleibt im wesentlichen unabhängig von der aufgesaugten Flüssigkeitsmenge konstant, so dass die Länge des Dochtes keinen Einfluss in Beziehung auf die Anzeige der Konzentration hat und eine grössere Länge lediglich deshalb von Nutzen ist, weil die gewünschte Genauigkeit bei der Ablesung grosser wird. Bei Fällen, in denen ein hohes Maß an Genauigkeit erstrebt wird, wird ein verhältnismässig langer Docht oder ein Dochtmaterial verwendet, das eine spezielle Form, z.B. Kreisform, hat, wie es in Fig. 19 dargestellt ist, weil dann eine grössere Flüssigkeitsmenge über eine grössere Fläche

-30-

oder eine grössere Strecke aufgesaugt wird. Um eine einfache Umwandlung in übliche Maßeinheiten zu ermöglichen, kann das Dochtmaterial oder die am Docht anliegende Hülle mit einer geeigneten Eichung in dem jeweils gewünschten Maßsystem versehen sein, so dass der Prozentsatz oder die Molarität eines in einem Lösungsmittel oder einer Lösung vorhandenen gelösten Stoffes unmittelbar angezeigt wird.

Das geschilderte Verfahren ist zur Analyse der Konzentration von Lösungen, die einen farbigen gelösten Stoff enthalten, unmittelbar anwendbar. So kann z.B. die Messung der Konzentration einer Farblösung, wie z.B. in Wasser gelöstes Malachitgrün unmittelbar in der Weise durchgeführt werden, dass die Steighöhe der grünen Farbe in einem geeichten umhüllten Docht in eine unmittelbare Messung seiner Konzentration in der Wasserlösung umgewandelt wird.

Wenn die Konzentration eines gelösten Stoffes in einer Lösung gemessen werden soll, in welcher der gelöste Stoff oder die den gelösten Stoff enthaltende Mischung der Komponenten, die den gelösten Stoff enthalten, farblos sind, wird das Dochtmaterial vorzugsweise mit einem Imprägnierungsmittel behandelt, das auf die Komponente bzw. Komponenten des zu bestimmenden gelösten Stoffes anspricht. Bei der Messung der Konzentration einer farblosen sauren oder basischen Lösung, z.B. Salzsäure oder Natriumhydroxyd, wird ein geeigneter Säure-Base-Indikator, z.B. Methylrot

-31-

oder Phenolphthalein, zur Imprägnierung des Dochtes verwendet, wodurch das Verhältnis der Sindringtiefen (Eindringstrecken) von Gelöstem und Lösungsmittel durch die Änderung der Farbe des Indikators sichtbar gemacht wird.

In einigen Fällen kann es wünschenswert sein, das poröse Dochtmaterial mit zwei oder mehreren Imprägnierungsmitteln zu behandeln. Zum Beispiel kann bei der Messung der Konzentration einer Salzlösung, z.B. einer Kochsalzlösung, das Dochtmaterial mit einer umsetzbaren Substanz, z.B. Silbernitrat, in Verbindung mit einem Indikator, z.B. Dichlorfluorescin imprägniert werden. Wenn die Testlösung im porösen Dochtmaterial aufgesaugt ist, findet eine chemische Reaktion zwischen dem Kochsalz und den Imprägnierungsmitteln statt. Diese Reaktion hat einen Farbwechsel des Indikators zur Folge und zwar bis zu einer Höhe des Dochtmaterials, die der Konzentration der Salzlösung entspricht. Der Docht selbst kann in irgendeinem geeigneten Maßsystem geeicht sein.

Für iuialysezwecke bestimmte umhüllte Dochte können auch ein

poröses Dochtmaterial enthalten, von dem nur ein Teil imprägniert ist, vorzugsweise ist dasjenige Ende des Dochtmaterials, das zuerst mit der Testflüssigkeit zusammengebracht wird, mit einem nicht ortsfest gebundenen Imprägnierungsmittel oder einer Gruppe derartiger Imprägnierungsmittel behandelt. Diese Imprägnierungsmittel wandern durch

-32-

die Poren des Dochtmaterials entsprechend dem Vordringen der Flüssigkeit im Dochtmaterial* wobei die vom Imprägnierungsmittel zurückgelegte Strecke den spezifischen Eigenschaften der zu untersuchenden Flüssigkeit entspricht. SSo kann z.B. die Konzentration verdünnter Salzsäure durch die Anwendung eines Dochtmaterials aus Whatman-No.lOO-Papier, das an der Eintrittsstelle mit einer Indikatorfarbe, wie z.B. BromthymolblaUj imprägniert ist, gemessen werden. Durch Eintauchen des umhüllten Dochtes derart, dass sich sein behandeltes Ende in der sauren Lösung befindet, wird die Weiterbewegung des Indikators durch das Dochtmaterial bewirkt und die Wegstrecke vom Ende des Dochtes aus gerechnet kann unmittelbar geeicht werden um den spezifischen Säuregehalt der Lösung anzuzeigen.

Wie bereits erwähnt, kann das poröse Dochtmaterial auch

mit geeigneten umsetzbaren Stoffen behandelt oder imprägniert werden, die mit einer oder mehreren Komponenten einer durch den Docht hindurch absorbierten Flüssigkeit selektiv reagieren, jedoch entlang des Weges der Flüssigkeit festgehalten sind. Dadurch wird bewirkt, dass die mit dem Imprägnierungsmittel reagierende Komponente oder Komponenten an dem Ort des stationären Imprägnierungsmittels oder in der Nähe desselben festgehalten werden. Beispiele solcher unbeweglicher oder stationärer Imprägnierungsmittel sind

-33-

Ionenaustauscher ze, die in ein poröses kapillares Dochtmaterial» z.B. Reeve Angel SB-2 Änionenaustauschpapier und Reeve Angel 23Ά-2 Kationenpapier oder Miatman-Aminoäthylzellulose-Anionenaustauschpapier eingebettet sind. Im Whatman-Änionenaustauschpapier sind die Zellulosemoleküle selbst so verändert, dass sie als Ionenaustauscher wirken. Bei dieser Technik werden die Anionen oder Kationen der im Docht aufgesaugten Flüssigkeit durch den Ionenaustauschmechanismus fortlaufend verdrängt. Die Sindringtiefe und die Reaktion der Änionen in dem Zeitpunkt, in dem die Flüssigkeit in das poröse Dochtmaterial vollständig eingedrungen ist oder einen vorher bestimmten Punkt am Docht erreicht hat, ist der Konzentration der Anionen in der Testflüssigkeit proportional.

Eine spezielle Ausführung eines für Änalysenzwecke bestimmten umhüllten Dochtes, wie er oben besehrieben wurde, der ein Dochtmaterial mit Äustauscheigenschaften für Änionen aufweist, wird aus einem Streifen aus Reeve Ängel-SB-2 Anionenpapier erhalten, das nach Überführung in die Hydroxydform mit einer Schutzhülle versehen wird. Das nicht umhüllte Bnde des Dochtes kann danach in eine geeignete Säurelösung ge~ taucht werden, z.B. in Salzsäure. Bin im Dochtmaterial vorhandener Säureindikator ergibt dadurch eine gut sichtbare Anzeige, dass derjenige Teil des Dochtes, der gesättigt ist

-34-

oder der zur Gänze mit den Ionen der Testlösung reagiert hat, seine Farbe ändert. Dieser Teil des Dochtes enthält noch nicht umgesetzte Anionen, die durch die sich aufwärts bewegende Testlösung nachgeliefert werden. Dadurch wird eine Farbanzeige in einem Abschnitt hervorgerufen, der vom vordersten Teil der vorwärts dringenden Flüssigkeitsfront getrennt ist, die im wesentlichen neutral und frei von anzeigenden Ionen ist, da diese vorher durch das Ionenaustauschharz entfernt worden sind. Bine genaue Anzeige der Konzentration der Salzsäure erfolgt durch das Verhältnis der kontrastierend gefärbten Dochtteile zu der Zeit, zu der die im wesentlichen neutrale Flüssigkeit das !Ende des Dochtes oder einen vorherbestimmten Punkt auf dem Docht erreicht.

Der Vorteil der Anwendung eines Ionenaustauschpapiers beruht darauf, dass die Steighöhe der Säure im Dochtmaterial im Vergleich zu einem. Dochtmaterial ohne Ionenaustausch vermindert wird. Dies ist darauf zurückzuführen, dass das Ionenaustauschharz die Säure auf einer kleineren Fläche konzentriert, so dass demgemäss eine grössere Konzentration der Testlösung mit einem verhältnismässig kleineren Docht genau analysiert werden kann.

Umhüllte Dochte gemäss dem in den Fig. 1 bis 12 gezeigten Normaltyp können mit ebenso zufriedenstellendem Ergebnis

-35-

zur jknalysierung von in Gasen enthaltenen Bestandteilen verwendet werden. Zu diesem Zweck wird die Ausführung eines umhüllten Dochtes 116, wie sie in den Fig. 33-35 dargestellt ist, verwendet. Dieser Docht kann ein poröses Dochtmaterial 118, das z.B. aus Whatman No.100-Filterpapier besteht, enthalten. Bei einer Analyse zur Bestimmung des Gehaltes an Wasserdampf oder Feuchtigkeit in der Luft kann das poröse Dochtmaterial des umhüllten Dochtes 116 beispielsweise mit einem hygroskopischen Material* wie Lithiumchlorid oder Kaliumchlorid, das einen auf Wasser ansprechenden Indikator, wie z.B. das Karl Fischer-Reagenz, enthält, verwendet werden.

Das obere Ende des umhüllten Dochtes 116 ist mit einer geeigneten Öffnung 120 versehen, in welche das Ansaugende einer geeigneten Injektionsspritze oder Pumpe 122 eingeführt ist, um ein vorherbestimmtes Luftvolumen durch das Dochtmaterial 118 hindurch zu saugen. Wenn die Luft durch das Dochtmaterial zieht, wird der Wasserdampf im Docht kontinuierlich absorbiert, wobei die Absorption am Einlassende des ein hygroskopisches Material enthaltenden Dochtes beginnt, und eine Farbanzeige erhalten wird. Da die Absorption am Einlassende des Dochtes beginnt und nach oben mit der fortlaufenden Sättigung des hygroskopischen Materials fortschreitet, ist die progressive nach oben gerichtete

-36-

Wanderung der Farbanzeige entlang dem umhüllten Docht 116 unmittelbar eine jknzeigegrösse für den in der Luft enthaltenen Feuchtigkeitsgehalt bei einer gewissen Probengrösse. Für diesen Zweck kann auf dem Dochtmaterial 118 oder aber auf der den Docht umgebenden Schutzhülle 125 eine geeignete Skala 124 angebracht werden. Die Skala kann für ein bestimmtes Probevolumen, z.B. die Gewichtsprozente, den prozentualen Feuchtigkeitsgehalt usw. direkt angeben.

Bine weitere spezielle Anwendung eines umhüllten Dochtes ergibt sich bei der Bestimmung des Frischheitsgrades von Milch im Zeitpunkt der Lieferung vom Erzeuger. Wegen der für eine richtige Untersuchung des Frischezustandes der Milch bisher nötigen komplizierten Änalyseverfahren und der hierfür erforderlichen Ausrüstung, musste jede Milchlieferung auf dem Transportweg solange abgesondert werden, bis geeignete Analysen im Milchlaboratorium durchgeführt werden konnten. Andernfalls hatte das Zusammenschütten einer Milchlieferung auf der Sammelroute bisher die Verunreinigung des Inhalts eines gesamten Tankwagens zur Folge, wenn eine Lieferung sauerer oder verdünnter Milch wegen der Undurchführbarkeit einer Analyse während des Einsammeins der Milch zugemischt wurde. Bei der Prüfung der Frischheit der Milch spiegelt sich der Stand der bakteriologischen Entwicklung in der Milch im Säuregehalt der Milch wieder, weil eine fortschreitende Verschlechterung der Milch ein entsprechen-

-37-

des progressives Anwachsen des Säuregehaltes der Milch zur Folge hat. Ein umhüllter Docht des Normaltyps gemäss den Fig. 1-12 kann zur genauen Analyse jeder einzelnen Milch- . lieferung verwendet werden. Infolge der einfachen Anwendung kann der die Milch einsammelnde Lastwagenfahrer die Prüfung selbst ausführen bevor die Milch in den gemeinsamen Tank geschüttet wird.

Ein typisches Beispiel eines Indikators zur Anzeige des Frxschezustandes der Milch hat eine Form wie sie in Figur 1 dargestellt ist und enthält ein Kapillarpapier, das zweckmässxgerwexse in Streifen von ca. 90 mm Länge und 32 mm Breite geschnitten ist. Zur Vorbehandlung wird dieses Papier mit einer lO^igen Lösung aus Ätznatron behandelt, um die dem Papier einverleibten Zusätze, wie Amberlit-Harz, in die Hydroxydform überzuführen, das später mit reinem klaren Wasser ausgewaschen und dann getrocknet wird. Das getrocknete Papier wird daraufhin mit einer 10#igen Lösung eines Methylrotindikators in einem alkoholischen Lösungsmittel imprägniert und getrocknet. Der Papierstreifen wird dann zwischen zwei Lagen aus 8 mil Polyvinylchloridfolie eingeschlossen, die eine undurchlässige Schutz» schicht um den Papierstreifen bildet.

Bei der Prüfung einer Milchlieferung wird die Schutzhülle

entlang der gestrichelten Linie 56 des in Fig.l dargestellten umhüllten Dochtes 54 abgeschnitten und in die Milch getaucht.

-38-

Die Nettolänge des Dochtes beträgt ungefähr 75 mm. Die Höhe bis zu der der rose Bereich des Doehtmaterials ansteigt, wenn das geschlossene Ende des Dochtes von der Flüssigkeit erreicht ist, zeigt den Säureanteil und damit den Frischheitsgrad der Milch an. Die Bichung eines speziellen Doehtmaterials mit Säurelösungen von bekanntem und progressiv ansteigendem Säuregehalt ermöglicht eine Eichung des Dochtes, , wobei der Abstand des Randes des gefärbten Bereiches vom Dochtende als ein Maß für den Frisehezustand oder das bakteriologische Wachstum in der Milch ist. Dadurch ist eine schnelle, einfache und genaue Analyse der Milch möglich.

Das vorstehend beschriebene Verfahren kann zur Analyse jeder speziellen Flüssigkeit angewendet werden, indem eine Reihe von Testlösungen mit verschiedener Konzentration des Säuregehaltes hergestellt werden und dann die Beziehung zwischen der Höhe des gefärbten Bereiches (in Bezug auf das Dochtende) und den Testlösungen für jede Testlösung hergestellt wird. Das poröse Dochtmaterial kann verschiedene Formen aufweisen, z.B. eine Kreisform gemäss Fig. 19 oder eine zusammengesetzte Form gemäss Fig. 17? wobei der Zuführungsteil 104 als physikalisches Filter dient, mit dem in der Flüssigkeit suspendierte Stoffe daran gehindert werden den Meßteil 106 des Dochtes zu verstopfen. Eine Serie umhüllter Dochte kann danach in Übereinstimmung mit den festge-

-39-

stellten Beziehungen geeicht werden, wobei die Eichstriche in einer ähnlichen Weise wie die Sichstriche 16 auf dem umhüllten Docht 58 nach Fig. 3 aufgedruckt werden. Der Docht kann danach im Einzelfall für genaue Analysen der Konzentration oder des Säuregehaltes einer Reihe von Flüssigkeiten verwendet werden.

Auch kann der umhüllte Docht mit einem mit ihm zusammenhängenden Behälter versehen sein, von dem aus dem porösen Dochtmaterial Flüssigkeit zugeführt wird. Bin Docht dieses Typs ist speziell für Anzeigevorrichtungen geeignet, die zur Messung von Parametern wie Zeit, Zeit~Temperatur~ Beziehungen u.dgl. verwendet werden, wobei die dem porösen Docht zugeführte Flüssigkeit genau festliegende physikalische Eigenschaften besitzt. Bei der in den Fig. 21 und 22 dargestellten Anzeigevorrichtung ist ein poröses Dochtmaterial 50 von einer Schutzhülle 52 umgeben, die an ihrem unteren Ende einen Flüssigkeitsbehälter 128 bildet, der zur Aufnahme einer geeigneten, vom porösen Docht aufzusaugenden Flüssigkeit dient. Der Flüssigkeitsbehälter 128 steht mit dem Ende des Dochtmaterials in direkter Verbindung, wodurch die Absorption der Flüssigkeit in den Docht beginnt, sobald Flüssigkeit in den Vorratsbehälter eingefüllt wird oder wenn der Inhalt einen flüssigen Zustand erreicht hat und absorbiert werden kann. Um den Beginn der Absorption zu verzögern, kann die Flüssigkeit in Form eines gefrorenen Kügelchens* eines Würfels o.dgl. eingebracht werden, wo-

-40-

durch erst nach dem Schmelzen dieses Stückes die Absorption und damit eine Messfunktion der Vorrichtung einsetzt. Auch kann eine Gelatinekapsel oder ein anderes geeignetes Mittel angewendet werden, um die Flüssigkeit einzuführen.

Die in den Fig. 21 und 22 gezeigte spezielle Konstruktion einer Anzeigevorrichtung 126 ist insbesondere als Indikator zur Anzeige des Frischezustandes geeignet. Damit kann beim Verpacken der einwandfreie Zustand und der Frischheitsgrad verderblicher Mittel geprüft werden. Die Saugfunktion des Dochtmaterials 50 sowie die spezifischen physikalischen Eigenschaften der im Reservoir 128 enthaltenen Flüssigkeit und die Änderung dieser Eigenschaften in Abhängigkeit von ihrer Temperatur müssen sorgfältig auf die spezifischen Verfallkurven oder Alterungscharakteristiken eines speziellen zu untersuchenden Stoffes, für dessen Untersuchung die Anzeigevorrichtungen angewendet werden sollen, abgestimmt werden. Durch Regulierung der Eigenschaften des Dochtmaterials und der Flüssigkeit kann die ideale Zeit-Temperatur-Empfindlichkeit der Anzeigevorrichtung erreicht werden, wodurch der Prischezustand oder die Xagerzeit eines Produktes,dessen Zustand von der Zeit und den Umgebungsbedingungen, denen es unterworfen ist, abhängig ist, genau gemessen wercbn kann.

Bine einfache Anwendung des beschriebenen Dochtprinzips dient dazu, den Verderb gefrorener Nahrungsmittel, der durch sich periodisch wiederholende Tau- und Gefrierperioden

-41-

eintritt, abzuschätzen. Durch Einbetten des freien Endes eines umhüllten Dochtes in eine Gefrierlebensmittelpackung bewirken das geschmolzene Wasser oder andere beim Auftauen entstehende Flüssigkeiten die Einleitung oder Wiederaufnahme des Anstiegs der Flüssigkeit im Dochtmaterial mit einer Geschwindigkeit, die der Flüssigkeitstemperatur proportional ist und deren weiteres Ansteigen sofort aufhört wenn die Packung wieder gefroren ist. Demgemäss wird im Indikator die Gesamtheit der Tauperioden laufend registriert, wodurch der Frischezustand der Packung im Zeitpunkt der Benutzung abgelesen werden kann.

Der Frischezustandsanzeiger nach den Fig. 21 und 22 verwendet eine im Reservoir 128 gespeicherte Flüssigkeit mit bestimmten physikalischen Eigenschaften. Bei einer typischen Anwendung einer solchen Einrichtung wird z.B. die Geschwindigkeit, mit der frisches Rindfleisch verdirbt, geprüft. Bei dem Verderb nehmen die den Verderb hervorrufenden Bakterien in starkem Maße zu in Abhängigkeit von der Temperatur, bei der das Fleisch aufbewahrt wird, und der Dauer dieser Temperatur. Es ist bekannt, dass eine direkte Beziehung zwischen der Bakterienflora und dem geeigneten Zustand für den Verzehr des Rindfleisches besteht. Es kann demgemäss ein Indikator für den Frischheitszustand so ausgelegt werden, dass dieser an die Kurve, welche die Abhängigkeit des Bakterienwachstums in Rindfleisch oder einem anderen Nahrungsmittel von den Zeittemperaturverhältnissen darstellt, durch

-42-

bestimmte Kombination eines Dochtmaterials mit einer Flüssigkeit derart angepasst wird, dass bei Erreichen der obersten zulässigen Grenze des Bakterienwachstums die Flüssigkeit bis zum oberen Dochtende oder einen bestimmten Punkt auf dem Docht angestiegen ist.

Eine spezielle Anzeigeeinrichtung für den Frischheitsgrad von Rindfleisch, das einen als höchstzulässig erachteten Bakteriengehalt von ungefähr einer Million Organismen pro Quadratzentimeter aufweisen darf, ist folgendermaßen aufgebaut: Ein Dochtmaterial aus Whatman No.50-Filterpapier, das in rechteckige Streifen von 40 mm Länge und 3*2 mm Breite geschnitten ist, wird mit einer 5$igen Lösung von Kaliumrhodanat behandelt, getrocknet und mit einer Polyvinylchloridfolie umhüllt, die eine Dicke von etwa 0,2 mm aufweist, wobei das Einschliessen des Dochtmaterials in die Hülle mit dielektrischer Erhitzung und einem Druck von 4,2 kg/cm erfolgt. Wie im einzelnen noch erklärt wird, erhält man die für eine gewünschte Bewegungsgeschwindigkeit durch den Docht geeignete Flüssigkeit durch Ermittlung der Konstanten K für das Dochtmaterial, bei deren Ermittlung die spezifischen Einhüllbedingungen des Dochtes zu berücksichtigen sind. Für die Ermittlung der Konstanten K ist eine Kurve aufzustellen, die den gewünschten Zusammenhang zwischen der grössten Höhe der Absorption und der Absorptionszeit in Stunden ergibt. Danach ist das Verhältnis der Oberflächenspannung zur Viskosität für jede Temperatur zu

-43-

ermitteln und eine Flüssigkeit zu bestimmen, die diesen Eigenschaften entspricht. Nach diesem Verfahren lässt sich eine geeignete Flüssigkeit zur Bestimmung des Frischzustandes oder des Zerfallszustandes frischen Rindfleisches ermitteln, die aus einer Mischung aus 50 Volumen^ Glyzerin, 40$ Ferrichlorid und 10$ Wasser besteht.

Hat man eine Flüssigkeit ermittelet, deren Vordringen durch den Docht einer allgemeinen Bakterienwachstumskurve folgt, die sich bei der Zersetzung von Nahrungsmitteln ergibt 9 so ist es möglich durch Änderung einer Konstanten, z.B. der Dochtzusammensetzung, der Dichte und/oder der Imprägnierung, der Porengrösse oder der Dochtform, den Docht der Bakterienkurve von anderen Nahrungsmitteln anzupassen. Auch die Flüssigkeit kann hinsichtlich ihrer physikalischen Eigenschaften dem veränderten Untersuchungsgut angepasst werden, wenngleich dies nicht unbedingt erforderlich ist. Bine Flüssigkeit mit mindestens annähernd diesen !Eigenschaften kann ebenfalls mit zufriedenstellendem Ergebnis angewendet werden, um eine sichere Messung zu erhalten.

Ein Zeit-temperaturempfindlicher Indikator ist auch als Dosierungsanzeiger für antibiotische Arzneimittel anwendbar, deren Wirksamkeit mit der Zeit abnimmt und die häufig infolge ihres Alters und ihrer Lagertemperatur angegriffen werden. Ähnlich können auch die Alterungseigenschaften

-44-

anderer Stoffe und Produkte untersucht werden, die nicht vom Bakterienwachsttun abhängen, z.B. die Alterungseigenschaften photographischer Filme. Auch diese Indikatoren können durch geeignete Auswahl des Dochtmaterials und der Flüssigkeit ihrer Aufgabe angepasst werden.

In Fig. 23 ist eine weitere zweckmässige Äusführungsform eines Indikators 130 dargestellt, bei dem das Flüssigkeitsreservoir 132 mit in die Schutzhülle 52 eingeformt ist. Das Reservoir ist mit dem einen !Ende des Dochtes 50 durch einen Kanal 134 verbunden, der so ausgebildet ist, dass er geschlossen ist solange der Indikator entlang der gestrichelten Linie 136 gefaltet ist. Aufgrund dieser Konstruktion dient das Entfalten des Indikators zur Öffnung des Kanales 134, wonach die Flüssigkeit aus dem Flüssigkeitsbehälter I32 vom Dochtmaterial 50 angesaugt und die Messfunktion zur gewünschten Zeit eingeleitet wird.

In Fig. 24 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Äbschlussorganes für eine Anzeigevorrichtung 138 dargestellt, bei der ein Kanal 140 in einen in die Schutzhülle eingeformten Flüssigkeitsbehälter 142 mündet. Der Kanal 140 ist mit einem mit 144 bezeichneten teilweise abgedichteten Abschnitt versehen, der den Zutritt der Flüssigkeit zum Saugende des

Dochtmaterials 50 verhindert. Der Indikator 138 wird durch einen Druck auf den Flüssigkeitsbehälter in Tätigkeit gesetzt,

-45-

wodurch die Dichtstelle 144 zerstört wird, und die im Flüssigkeitsbehälter enthaltene Flüssigkeit mit dem benachbarten Ende des Dochtes in Berührung kommt.und durch das Dochtmaterial nach oben gesaugt wird.

In Fig. 25 ist eine weitere Äusführungsform eines Indikators I46, der ein anderes zweckmässiges Absperrorgan enthält, dargestellt. Es wird dort ein mit I48 bezeichneter schmelzbarer Stopfen verwendet, der sich in einem Verbindungskanal 150 befindet, der den Flüssigkeitsbehälter I52 mit dem einen Ende des porösen Dochtmaterials 5o verbindet. Der schmelzbare Stopfen I48 kann aus irgendeinem geeigneten Material, z.B. Wachs oder einer Wachsmischung bestehen, die so ausgewählt ist, dass sie bei !Erreichen einer vorherbestimmten Temperatur schmilzt. Nach dem Schmelzen des Stopfens 148 fliesst die im Reservoir 152 enthaltene Flüssigkeit durch den Kanal 150 nach oben und wird vom Dochtmaterial 50 angesaugt.

Wie in Fig. 25 dargestellt, ist der Kanal 150 mit einem mit 154 bezeichneten Seitenkanal versehen, der, falls erforderlich, belüftet sein kann und einen vorzugsweise progressiv abnehmenden Durchmesser und eine kleinere Kapillargrösse besitzt als der Kanal 150, um vorzugsweise den geschmolzenen Stopfen anzuziehen und diesen zur Ablagerung in den

-46-

Seitenkanal zu veranlassen, wodurch eine Verschmutzung und Verstopfung des porösen Dochtmaterials 50 vermieden wird. Die in Fig. 25 dargestellte Konstruktion der Anzeigevorrichtung 126 ist speziell zur Verwendung als Zeitanzeigeeinrichtung geeignet, mit der die nach Übersteigen einer bestimmten Temperatur verflossene Zeit gemessen wird.

Bei der in Fig. 26 dargestellten Anzeigevorrichtung I56 ist ein weiteres zweckmässiges Abschlussorgan dargestellt, bei dem ein zerbrechbarer Stopfen I58 in einem Kanal 16O angeordnet ist, der das Flüssigkeitsreservoir 162 mit dem einen Ende des porösen Dochtmaterials 50 verbindet· Der Stopfen 128 kann aus irgendwelchem geeigneten zerbrechlichen Material bestehen, das bei Anwendung von Druck auf den Stopfen zerfällt und so der Flüssigkeit erlaubt, vom Reservoir aus durch den Kanal 160 nach oben durchzutreten und vom Dochtmaterial allmählich aufgesaugt zu werden» Der untere Teil des Dochtmaterials 50 kann einen Abschnitt aufweisen, der als physikalisches Filter wirkt und Bruchstücke des zerfallenen brechbaren Stopfens zurückhält, um ein Verschmutzen oder Verstopfen des Dochtmaterials zu verhindern.

In den Fig. 27 und 28 ist eine weitere Anzeigevorrichtung dargestellt, bei der ein den Flüssigkeitsbehälter 168 mit dem Dochtmaterial 50 verbindender Kanal 166 durch eine vorgespannte elastische Klammer 170 abgeschlossen ist. Die

-47-

Klammer I70 ist abnehmbar auf dem Docht befestigt und dient als Ventil mit dem der Fluss der Flüssigkeit vom Reservoir zum Dochtmaterial verhindert wird.

Bei Wegnahme der Klammer I70 kann die Flüssigkeit nach oben fliessen und vom Dochtmaterial aufgesaugt werden, wodurch die Messfunktion eingeleitet wird. Die Schutzhülle 52 des Indikators I64 muss flexibel ausgebildet sein, um eine Kompression durch die Klammer I70 und damit einen vollständigen Abschluss des Kanals 166 zu ermöglichen.

In den Fig. 29 und 30 ist eine Anzeigevorrichtung 172 dargestellt, die mit einem weiteren zweckmässigen Verschlussmechanismus versehen ist, vermittels dessen die Flüssigkeit wahlweise freigegeben werden kann, um vom Dochtmaterial aufgesaugt zu werden. Die dargestellte Anzeigevorrichtung 172 enthält ein Flüssigkeitsreservoir 174* das über einen Kanal I76 mit dem einen Ende des porösen Dochtmaterials 50 verbunden ist. Im Kanal 176 ist ein herausziehbarer Stopfen 178 angeordnet, der einen vollständigen Abschluss des Kanals bewirkt. Wenn die Messfunktion eingeleitet werden soll, wird der Stopfen I78 mittels einer Zugschnur 180 herausgezogen, wodurch der im Reservoir 174 enthaltenen Flüssigkeit der Äufwärtsweg ermöglicht und diese Flüssigkeit allmählich vom Dochtmaterial 50 aufgesaugt wird.

-48-

In den Pig. 3I und 32 ist eine weitere Ansführungsform einer Anzeigevorrichtung 182 dargestellt, die im Gegensatz zu der einstückigen Äusführungsform nach den Fig. 21 bis 30 aus mehreren Teilen zusammengesetzt ist. Die ,Anzeigevorrichtung 182 ist so aufgebaut, dass sie aus einem Dochtstreifen 76, wie er in den Fig. 9 und 10 dargestellt ist, hergestellt werden kann, wobei auf einem Ende eine Kappe durch Anwendung von Wärme oder anderer Mittel dicht befestigt ist. Die Kappe I84 besteht aus flexiblem Werkstoff ähnlich den Plastikfolien aus denen die das Dochtmaterial umschliessende Hülle 52 besteht. Bei der dargestellten speziellen Konstruktion ist die Kappe I84 so geformt, dass unter ihr die mit 186 bezeichnete Höhlung entsteht, die einen Verbindungskanal zwischen dem oberen Teil des Dochtmaterials 50 und der Belüftungsöffnung 78, die sich längs des Dochtmaterials erstreckt, herstellt. Lediglich durch Befestigung der Kappe I84 entsteht ein zusammengesetzter Docht, der dieselbe Funktion wie der einstückige in Fig. 5 dargestellte Docht 68 ausüben kann. Ein Unterteil 188 kann auf gleiche Weise am anderen Ende des umhüllten Dochtes befestigt und mit diesem fest verschweisst oder verklebt sein. Der Unterteil 188 ist mit einem Flüssigkeitsbehälter 190 versehen,

der so eingerichtet ist, dass er mittels eines geeigneten Verbindungskanals 192 mit dem einen Ende des porösen Dochtmaterials 50 und der Belüftungsöffnung 78 in Verbindung gebracht werden kann. Der Kanal 192 kann mit geeigneten

-49-

Äbsperrorganen von der in den Fig. 21 bis 30 gezeigten Art versehen sein, um die im Reservoir 192 enthaltene Flüssigkeit zur Einleitung der Messfunktion nach Wunsch dem Docht zuführen zu können. Die Anzeigevorrichtung 182 demonstriert ferner eine Belüftungsmethode für den Docht, bei der das entgegengesetzte Dochtende zum Flüssigkeitsreservoir hin belüftet ist, um einen Druckausgleich irgendwelcher in das Dochtmaterial eingeschlossener Dämpfe oder Luft während der Absorption der Flüssigkeit durch den Docht zu ermöglichen.

Nach dem Vorstehenden ist klar, dass eine geeignete Anzeigevorrichtung zur Messung eines bestimmten Parameters in der Weise ausgelegt werden kann, dass die Gleichförmigkeit oder Änderung der Saugfunktion des Dochtes oder der Geschwindigkeit einer Flüssigkeit entlang dem porösen Dochtmaterial als Folge von Änderungen sowohl der Dochtform als auch der Porosität in bestimmten Dochtabschnitten beeinflusst werden, um die gewünschten Ergebnisse zu erhalten. Die Auswahl eines speziellen Dochtmaterials und einer speziellen Flüssigkeit zur Durchführung einer Messoperation wird durch die Anwendung folgender mathematischen Beziehung erleichtert:

hf i s__ . K

t η

In dieser Formel bedeuten:
h = den Abstand oder die Höhe der Flüssigkeit im Docht t = die Zeit

-50-

s = die Oberflächenspannung der Flüssigkeit

η β die absolute Viskosität der absorbierten Flüssigkeit und K ~ eine Konstante, die von der ehemischen Beschaffenheit und der Struktur des Dochtmaterials abhängt.

Nach der vorstehenden mathematischen Beziehung kann ein Docht mit bekannten Eigenschaften und eine Flüssigkeit, deren physikalische Eigenschaften bekannt sind, dazu benutzt werden, um eine Anzeigevorrichtung genau zu eichen, mit der sowohl Parameter wie die Zeit, Temperatur, Temperatur-Zeit-Beziehungen, Viskosität und Oberflächenspannung gemessen als auch verschiedene qualitative und quantitative Analysen durchgeführt werden können.

Um zur Messung eines speziellen Parameters die gewünschte Absorption durch das Dochtmaterial zu erhalten, kann irgendeine geeignete Flüssigkeit verwendet werden. Brauchbar sind Flüssigkeiten mit einer Viskosität, welche die Absorption durch den Docht ermöglicht. Durch Erhitzen kann die Viskosität der Flüssigkeit reduziert und die Jkbsorptionsgeschwindigkeit erhöht werden, wenn die Temperatur die Temperaturverträglichkeit des Dochtes oder der Hülle nicht übersteigt. Bei einigen Materialien und einigen Dochten, z.B. bei Glasfaserpapier, kann diese Temperatur 260 C übersteigen. Die Flüssigkeiten können aus verhältnismässig reinen Verbindungen bestehen oder aus Lösungen von Salzen oder Flüssigkeit.

-51-

Die Kenntnis der jeweiligen Konstanten K des Dochtmaterials in Verbindung mit derViskosität und der Oberflächenspannung der Flüssigkeit und der Änderungen der Viskosität und Oberflächenspannung der Flüssigkeit in Bezug auf die Temperatur ermöglicht eine einfache Berechnung der Beziehung zwischen der Höhe und Zeit unter Zuhilfenahme der vorstehenden mathematischen Beziehung. Bei Indikatoren mit denen eine Zeitfunktion zu messen ist, soll eine Flüssigkeit verwendet werden, die sich hinsichtlich ihrer Oberflächenspannung und Viskosität bei Temperaturwechsel nicht wesentlich ändert. Da die meisten Flüssigkeiten und selbst Silikonflüssigkeiten ihre physikalischen Eigenschaften bei Temperaturverschiebungen sehr stark ändern, können geeignete Zusätze für die Flüssigkeit oder zur Imprägnierung des Dochtmaterials verwendet werden, die eine im wesentlichen konstante Viskosität und Oberflächenspannung aufrecht erhalten oder das Verhältnis zwischen diesen physikalischen Eigenschaften trotz grosser Temperaturänderungen ungefähr konstant halten. Durch die Anwendung dieses Verfahrens kann die Anzeigegenauigkeit der Zeitanzeigevorrichtung über einen gewünschten Temperaturbereich aufrecht erhalten werden.

Der ^Einfluss des Dampfdruckes der Flüssigkeit kann dadurch unter Kontrolle gehalten werden, dass eine Flüssigkeit aus~ gewählt wird, die einen verhältnismässig niedrigen Dampf-

-52-

druck in den zu durchfahrenden Temperaturbereichen hat, und/oder durch Belüftung des Dochtes zum Reservoir oder zur Atmosphäre hin. Auch spielen Dichteänderungen der Flüssigkeit beim normalen Gebrauch keine wichtige Rolle, da die Dichteänderungen bei dem in Betracht kommenden Temperaturbereich von z.B. minus 30°C bis ungefähr plus 50°C praktisch vernachlässigbar sind. Von den genannten Faktoren ist die Viskositätsänderung der Flüssigkeit mit der Temperatur am kritischsten. Bin Verfahren, das dazu dient,eine konstant bleibende Viskosität der Flüssigkeit über einen gegebenen Temperaturbereich zu erhalten, besteht in der Aufrechterhaltung einer maximalen Konzentration eines bestimmten in einer Flüssigkeit lösbaren Stoffes. Zum Beispiel ergeben gewisse Salze, z.B. anorganische Salze wie Lithiumchlorid oder Ammoniumnitrat wenn sie in Wasser bis zu einer maximalen Konzentration gelöst werden, eine Flüssigkeit, deren Viskosität über einen grossen Temperaturbereich im wesentlichen konstant ist. Wenn die maximale Konzentration der Salze in der Flüssigkeit über die Dochtlänge aufrecht erhalten wird, kann die Äbsorptionsgeschwxndigkext über einen grossen Temperaturbereich unter Kontrolle gehalten werden. Dies lässt si«h in einfacher Weise dadurch erreichen, dass das Dochtmaterial mit einer geeigneten Menge löslicher Stoffe imprägniert wird, um die maximale Konzentration in der Flüssigkeit aufrecht zu erhalten, wenn die Flüssigkeit durch das Dochtmaterial vordringt, so dass während dieser

■53-

Zeit Temperaturänderungen vorkommen können. Vorzugsweise sollte auch die Flüssigkeit selbst eine maximale Lösungskonzentration des gleichen Stoffes aufweisen um jede auf die zur Lösung des im Docht vorhandenen zu lösenden Stoffes benötigte Zeit zurückzuführende Zeitverzögerung zu ver-» meiden.

Als typisches Beispiel hierfür wurde gefunden, dass bei Verwendung von in Wasser gelöstem Lithiumchlorid in Kombination mit einem umhüllten porösen Docht, der ebenfalls Lithiumchlorid enthält, ein Indikator entsteht, bei dem der Temperatureinfluss auf die Viskosität eliminiert ist. Es ist dadurch möglich, eine bestimmte Wanderung der Flüssigkeit entlang des Dochtes über einen Temperaturbereich zwischen 0° und 60⁰C während einer Zeitdauer von 5 Tagen aufrecht zu erhalten.

Es wurde auch festgestellt, dass eine Kombination von löslichen und unlöslichen Stoffen oder eine solche Kombination von löslichen Stoffen aus der ein unlöslicher Stoff entsteht, in einen umhüllten Docht eingebaut werden kann, um eine vorausbestimmbare Wanderung der Flüssigkeit im Docht über einen geeigneten Temperaturbereich zu erhalten. So wurde z.B. gefunden, dass die Kombination von Kaliumbromid und Kaliumnitrat in Wasser gelöst in Verbindung mit einem umhüllten porösen Docht dazu benutzt werden

-54-

kann, ein bestimmtes Fortschreiten der Flüssigkeit entlang dem Docht über einen Temperaturbereich von 0° bis 21°C während einer Zeitdauer von 24 Stunden aufrecht zu erhalten. Es wurde gefunden, dass durch ein komplexes Gemisch aus Kalziumchlorid, Ammoniumchlorid, Zinksulfat und Kaliumnitrat (wobei unlösliches Kalziumsulfat entsteht) die Wanderungsdauer der Flüssigkeit entlang dem Docht im gleichen Temperaturbereich von 0⁰C bis 21°C auf 160 Stunden erhöht wurde.

Die Herstellung eines umhüllten Dochtes, bei dem das poröse Dochtmaterial mit einer löslichen Substanz, z.B. einem Salz, imprägniert ist, kann in einfacher Weise dadurch erfolgen, dass ein Lösungsmittel angewendet wird, das das Salz oder die Salze, mit denen der Docht imprägniert werden soll, enthält und dass danach das imprägnierte Dochtmaterial getrocknet wird bis im wesentlichen das gesamte Lösungsmittel entfernt ist. Bs wird gewöhnlich vorgezogen, den gewünschten Salzgehalt im Docht dadurch zu erzielen, dass der Docht durch eine Reihe verhältnismässig verdünnter Salzlösungen bewegt wird, wobei der Docht zwischen den einzelnen Tränkungen getrocknet wird. Diese Schritte werden so oft ausgeführt bis die gewünschte Salzkonzentration erreicht ist.

Um die Ablesbarkeit einer Anzeigevorrichtung mit einem umhüllten Docht zu verbessern,kann das poröse Dochtmaterial

-55-

vorher mit geeigneten Farbreagenzien oder Stoffen, die bei Berührung mit der absorbierten Flüssigkeit Farbkörper bilden, imprägniert werden, wodurch eine einfache visuelle Bestimmung der Eindringlänge der Flüssigkeit möglich ist. Ein solches Färbungssystem besteht z.B. aus einem porösen Docht, der mit Kaliumthiocyanat imprägniert ist und einer Flüssigkeit, die entweder von einem unabhängigen oder einem mit dem Docht verbundenen Reservoir zugeführt wird, das eine wässrige Lösung von Ferrichlorid enthält. Wenn die Flüssigkeit durch den Docht aufgesaugt wird, reagiert das Ferriion mit dem Thiocyanat und erzeugt eine tief rote Verbindung mit einem komplexen Ion. Die unterscheidungskräftige rote Farbe bewegt sich mit der Flüssigkeitsfront weiter und gibt eine gut unterscheidbare visuelle Anzeige des Fortschreitens der Flüssigkeit und der eingedrungenen Flüssigkeitsmenge. Weitere geeignete Farbimprägnierungsmittel sind die üblichen löslichen Farben« die sich in der Flüssigkeit lösen, wenn diese durch den Docht fortschreitet. Geeignete Farben dieses Typs sind z.B. technisches Patent-Blau VS, technisches Wasser-Violett 4BN und technisches Mittel-Grün N. Die Lösung von Patent-Blau-Farbe in Wasser z.B. erzeugt eine stark blaue unterseheidungskräftige Farbe, die sich hauptsächlich an der Grenzfläche oder Flüssigkeitsfront konzentriert, was eine intensiv blaue unterseheidungskräftige

-56-

Markierung ergibt. Es können andererseits auch geeignete Änzeigefarben verwendet werden, die in gewöhnlichem Licht unsichtbar sind, die aber eine unterscheidbare Farbanzeige bilden, wenn sie ultraviolettem Licht ausgesetzt werden. Es entsteht dadurch eine unsichtbare nur im Bedarfsfall ablesbare Anzeige.

Die beschriebene Dochtkonstruktion mit einer bestimmten Porosität und geometrischen Gestalt, die in Verbindung mit einer Flüssigkeit von bekannten physikalischen Eigenschaften verwendet wird, und die gegebenenfalls durch das Einarbeiten geeigneter Farbindikatoren oder Imprägnierungsmittel in das poröse Dochtmaterial und die Lösung solcher Mittel in der Flüssigkeit so abgewandelt ist, dass eine zufriedenstellende Anzeige und Viskositätskontrolle erhalten wird, kann für eine grosse Anzahl verschiedener Anzeigevorrichtungen verwendet werden, von denen hier einige im Detail beschrieben sind. In den Fig. 36 bis 38 ist mit eine zweckmässige Anwendung eines umhüllten Dochtes dargestellt. Es handelt sich um einen Zeitanzeiger, der aus einem Kapillarmaterial 196 besteht, das zwischen zwei Plastikfolien I98 eingehüllt ist. Die Plastikhülle bildet eine Kapsel oder ein Ressrvoir 200, in dem eine geeignete Flüssigkeit enthalten ist. Das Reservoir 200 ist mit dem Zuführungsende des Dochtmaterials 196 durch einen schmalen Kanal oder eine Röhre 202 verbunden, die geeignete Absperrmittel besitzt, bei deren Öffnung die Zeitmessfunktion

-57-

beginnt. Bei dem in den Fig. 36 bis 38 gezeigten speziellen Zeitanzeiger 194 ist die Röhre 202 am Auslass des Reservoirs 200 mit einem mit 204 bezeichneten zurückziehbaren Stopfen versehen, bei dessen Zurückziehung aus der in Fig. 37 gezeichneten Schließstellung in die in Fig. 38 gezeichnete Öffnungsstellung die Flüssigkeit freigegeben wird, wodurch die Zeitmessfunktion eingeleitet wird. Der Stopfen 204 ist durch Betätigung eines mit dem Docht verbundenen Betätigungsgliedes zurückziehbar. Dieses Betätigungsglied erstreckt sich durch das Hüllenmaterial hindurch nach aussen.

Das Dochtmaterial 196 ist in geeigneten Zeiteinheiten geeicht, z.B. in Stunden, um die verflossene Zeit seit der Einleitung der Zeitmessfunktion anzuzeigen. Bs können sowohl geeignete Farbreagenzien und andere Imprägnierungsmittel, wie z.B. Salze der beschriebenen Art, dem Dochtmaterial I96 einverleibt als auch in der Flüssigkeit gelöst sein, um ein im wesentlichen konstantes Verhältnis zwischen Viskosität und Oberflächenspannung über den vorkommenden Temperaturbereich aufrechtzuerhalten.

In den Fig. 39 und 40 ist eine andere zweckmässige Anzeigevorrichtung 206 dargestellt» Die Anzeigevorrichtung 206 besteht aus einem Dochtmaterial 208,dessen unteres Ende

•58-

durch eine Röhre 210 mit einem Flüssigkeitsreservpir 212 in Verbindung steht. Das Flüssigkeitsreservoir 212 wird durch eine Deckfolie 214 gebildet, die an einem Kartonblatt 214 befestigt ist. Das Kartonblatt 214 ist an seiner Oberfläche mit einem undurchlässigen Überzug versehen, auf dem das Dochtmaterial 208 angebracht ist. Die Anzeigevorrichtung 206 ist mit einem Abschlussorgan versehen, das einen zurückziehbaren Stopfen 216 besitzt, der ebenso ausgebildet ist wie der Stopfen der Zeitanzeigevorrichtung nach den Fig. 36 bis 38. Bei Zurückbewegung des Stopfens in die Öffnungsstellung wird die Temperatur-Zeitmessfunktion eingeleitet.

In den Fig. 41 und 42 ist ein weiterer typischer allgemein mit 218 bezeichneter Zeitanzeiger dargestellt, der ein elektrisches Signal erzeugt, wenn die zu messende Zeit verflossen ist. Die Anzeigevorrichtung 218 besteht aus eine» umhüllten Dochtmaterial 220, dessen unteres Ende mittels eines Verbindungskanales 222 mit dem einen Elektrolyt enthaltenden Reservoir 224 verbunden ist. Da^obere Ende des umhüllten Dochtmaterials 220 endet in einer Batterie mit mehreren Platten, wie es am besten aus Fig.42 zu erkennen ist. Die Batterie enthält abwechselnd mit 228 bezeichnete dünne Platten aus Kupfer und Zink, die durch Lagen aus porösem Dochtmaterial 230 voneinander getrennt sind. Diese Zwischenlagen aus Dochtmaterial stehen mit

-59-

dem Hauptdochtmaterial 220 in Verbindung. An die Batterie sind Leiter 232 angeschlossen, die ihrerseits zu einem geeigneten Kontrollrelais führen, das von der Batterie aus betätigt wird. Die Einleitung der Zeitmessfunktion wird z.B. dadurch bewirkt, dass ein Stopfen 234 in die Öffnungsstellung bewegt wird oder dass andere geeignete Abschlussorgane betätigt werden, die den Zufluss des Elektrolyts vom Reservoir 224 zum Einlassende des Dochtmaterials 220 freigeben. Wenn der Elektrolyt in eine Stellung vorgedrungen ist, in der er von den Dochtmateriallagen 230, die sich zwischen den Metallblechen 228 befinden, angesaugt wird, wird ein Stromkreis über die Batterie, die Leiter 232 und eine damit verbundene Fühleinrichtung geschlossen. Anordnungen dieses Typs ergeben bei Vollendung der Messfunktion einen Signalstrom von 2,5 Volt. Diese Spannung kann je nach spezieller Konstruktion der Batterie 226 verschieden sein.

In den Figuren 43 und 44 ist eine allgemein mit 236 bezeichnete ähnliche elektrische Anzeigevorrichtung dargestellt. Diese besteht aus einem umhüllten Dochtmaterial 238, das an seinem unteren Ende durch einen Kanal 240 mit dem Reservoir 242 verbunden ist. Dieses enthält einen geeigneten Elektrolyten oder eine andere elektrisch leitende Flüssigkeit. Zwei Elektroden 244a, 244b sind im Abstand voneinander

-60-

angeordnet und erstrecken sich in Längsrichtung auf jede der Seiten des umhüllten Dochtmaterials 238 (vgl. Figur 43). Die Elektrode 244a ist relativ zum Dochtmaterial 238 in einer bestimmten Lage fixiert, während die Elektrode 244b in Längsrichtung des Dochtes bewegbar ist. Dadurch ist eine einstellbare Anzeigevorrichtung geschaffen, die innerhalb einer bestimmten verflossenen Zeit nach Einleitung der Messfunktion ein Signal erzeugt. Die Elektroden 244a und 244b sind mit einer geeigneten Stromquelle und einem geeigneten Kontrollrelais verbunden. Wenn der Elektrolyt bis zu einer Stellung vorgedrungen ist, in der er das abwärts ragende Ende der Elektrode 244b berührt, wird ein Stromkreis geschlossen und das Kontrollrelais erregt, wodurch die gewünschte Kontrollanzeige ausgeführt wird.

Eine andere der Zeitanzeigevorrichtung 236 nach den Fig.43 und 44 ähnliche Zeitanzeigevorrichtung ist in den Fig. 45 und 46 dargestellt. Auch diese Anzeigevorrichtung dient dazu, um nach Ablauf eines bestimmten Zeitintervalles einen elektrischen Stromkreis zu schliessen. Die in den Fig.45 und 46 dargestellte Zeitanzeigevorrichtung 246 enthält ein umhülltes Dochtmaterial 248 und eine eingebaute Elektrode 250, die sich längs einer Seite des umhüllten Dochtmaterials 248 erstreckt. Das obere Ende der Elektrode 250 ist durch einen geeigneten Leiter mit einem Kontrollrelais und einer Strom-

■61-

quelle verbunden, die ihrerseits mit einer federnden Maulklenune 252 in Verbindung steht, die mit den Docht durchbohrenden Backen versehen ist und an irgendeiner ausgewählten Stelle längs des umhüllten Dochtmaterials 248 wahlweise befestigt werden kann. Die Backen der Klemmen 252 werden mit einer elastischen Kraft belastet, so dass sie beim Anbringen in einer bestimmten Stellung das Hüllenmaterial, welches das Dochtmaterial 248 einschliesst, durchstechen und in leitende Verbindung mit dem Dochtmaterial kommen.

Die Einleitung der Messfunktion wird durch Zurückziehen eines herausziehbaren Stopfens 254 bewirkt. Es wird dadurch der Zufluss eines !Elektrolyten oder einer anderen geeigneten leitenden Flüssigkeit, die im Reservoir 256 enthalten ist, freigegeben und vom Dochtmaterial aufgesaugt. Wenn der Elektrolyt die Stelle in der Nähe der Klemme 252 erreicht, wird zwischen der Klemme 252 und der Elektrode 250 ein Stromkreis geschlossen, der die Erregung des die gewünschte Kontrollfunktion ausübenden Kontrollrelais bewirkt.

Die Neuerung ist anwendbar im Rahmen aller einzeln oder in beliebiger Verbindung miteinander verwandten Merkmale aus den Schutzansprüchen sowie der Beschreibung und der Zeichnung, die dem Fachmann ersichtlich neu und fortschrittlich sind.

-62-

Claims (39)

Schutz ansprüche

1. Anzeigevorrichtung mit einem oder mehreren Absorptionskörpern für ein zu untersuchendes flüssiges oder gasförmiges Medium und einer den bzw. die Absorptionskörper umschliessenden, vorzugsweise aus aufeinanderliegenden und miteinander verschweissten Kunststoffolien gebildeten undurchlässigen Hülle, dadurch gekennzeichnet, dass das Absorptionsmaterial in an sich bekannter Weise aus einem vorzugsweise streifenförmig ausgebildeten Kapillarmaterial besteht und die Hülle unmittelbar an dem Kapillarmaterial zur Anlage kommt und dass die Hülle mindestens an einer Stelle derart unterbrochen bzw. unterbrechbar ist, dass das zu untersuchende Medium über eine Kante des Kapillarmaterials in dieses eindringt.

2. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Unterbrechung der Hülle an der betreffenden Stelle ein von der Hülle leicht abreissbarer Abschnitt vorgesehen ist.

3. Anzeigevorrichtung nach einem oder beiden der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der das Kapillarmaterial nach aussen abdeckenden Folien transparent ist.

4. Anzeigevorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülle mehrere, vorzugsweise mit verschiedenen Reagenzien getränkte

-03-

Streifen aus Kapillarmaterial umsehliesst, wobei die einzelnen Streifen in innerhalb der Hülle ausgebildeten Abteilungen untergebracht und dadurch voneinander getrennt sind·

5· Anzeigevorrichtung nach Anspruch 4> dadurch gekennzeichnet, dass von dem Kapillarmaterial mehrere Lagen vorgesehen sind, die durch zwischen den einzelnen Lagen vorhandenes Hüllenmaterial voneinander getrennt sind.

6· Anzeigevorrichtung nach einem oder beiden der vorhergehenden Ansprüche 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Kapillarstreifen in einer gemeinsamen Hülle Seite an Seite liegend angeordnet sind.

7· Anzeigevorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dem mit der Hülle in innigem Kontakt stehenden Kapillarmaterial zur Anzeige der Eindringtiefe der Flüssigkeit in das Kapillarmaterial eine vorzugsweise an der Hülle vorgesehene Skala zugeordnet ist, deren Marken nach der Absorptionsrichtung ausgerichtet sind.

8. Anzeigevorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Belüftungsöffnung (62) der Hülle, die einerseits mit dem Kapillarmaterial (SO) und andererseits mit der umgebenden Atmosphäre in Verbindung steht.

-64-

9· Anzeigevorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb der Hülle (52) ein Kanal (66) ausgebildet ist, der sich längs des Kapillarmaterials (50) im Abstand von diesem erstreckt.

10. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das eine finde des Kanals (66) mit einer von der Zuführungsstelle für die Flüssigkeit entfernt gelegenen Stelle des Kapillarmaterials (50) in Verbindung steht, und dass das andere Ende des Kanals an einer der genannten Zuführungsstelle benachbarten Stelle mit der Atmosphäre in Verbindung steht.

11. Anzeigevorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Reagenz, mit dem das Kapillarmaterial getränkt ist, einen Farbstoff enthält, der in der zu untersuchenden Flüssigkeit gelöst wird und mit dieser sich fortbewegt, wodurch die Bindringtiefe der Flüssigkeit im Kapillarmaterial auf visuellem Wege angezeigt wird.

12. Anzeigevorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Kapillarmaterial aus der zu untersuchenden Flüssigkeit selektiv bestimmte in dieser enthaltene farblose Substanzen während der Absorption der Flüssigkeit durch das Kapillarmaterial adsorbiert und ein im Kapillarmaterial enthaltener Farbindikator auf visuellem Wege das relative Verhältnis der

-65-

Eindringtiefe der absorbierten Flüssigkeit zur Eindringtiefe der adsorbierten Substanzen anzeigt.

13. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Reagenz ein Säure-Baseindikator ist.

14· Anzeigevorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kapillar-,material ein hygroskopisches Reagenz enthält.

15· Anzeigevorrichtung mit einem porigen Kapillarmaterial, dessen Poren miteinander in Verbindung stehen und so klein sind, dass eine progressive Absorption der zu untersuchenden Flüssigkeit stattfinden kann, insbesondere nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine gegenüber der Flüssigkeit undurchlässige Hülle (52) wenigstens den Hauptteil des Kapillarmaterials (50) umschliesst und mit diesem in innigem Kontakt gehalten wird und das Kapillarmaterial einen weiteren Teil aufweist, der bei Benutzung der Anzeigevorrichtung gegenüber der zu untersuchenden Flüssigkeit freilegbar ist und dass sich, von diesem Teil ausgehend, die Eigenschaften des Kapillarmaterials in Richtung der Flüssigkeitsabsorption ändern.

16. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Kapillarmaterial in Richtung der Flüssigkeitsabsorption unterschiedliche physikalische Eigenschaften aufweist.

-66-

17· Anzeigevorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Äbsorptionseigenschaften des Kapillarmaterials in Richtung der Flüssigkeitsabsorption ändern.

18. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 179 dadurch gekennzeichnet, dass das Kapillarmaterial eine gelenkte Porosität aufweist, die sich in Absorptionsrichtung ändert.

19· Anzeigevorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 15 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Kapillarmaterial aus einem länglichen, rechteckigen Streifen besteht, der über seine gesamte Länge denselben Querschnitt besitzt.

20, Anzeigevorrichtung nach den Ansprüchen 16, 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt des Kapillarmaterials in unterschiedlichen Abständen von dem gegenüber der zu untersuchenden Flüssigkeit freilegbaren Teil verschieden ist.

21. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass das Kapillarmaterial einen Sinlassbereieh von im wesentlichen konstantem Querschnitt aufweist* der mit einem zweiten Bereich in Absorptionsverbindung steht, der einen grösseren Querschnitt besitzt.

22. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass das Kapillarmaterial durch einen länglichen Streifen gebildet wird, dessen Querschnitt sich ausgehend von dem einen Streifenende in Richtung auf das entgegengesetzte Ende allmählich vergrössert.

- 67-

23· Anzeigevorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass das Kapillarmaterial aus einem länglichen Streifen gebildet ist, dessen Seitenkanten einen symmetrischen, bogenförmigen Verlauf nehmen, wodurch sich der Querschnitt in bestimmter Weise von dem einen Ende des Streifens zum anderen allmählich ändert.

24· Anzeigevorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass das Kapillarmaterial Kreisform und eine verhältnismässig gleichbleibende Dicke aufweist.

25. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass das Kapillarmaterial die Form eines Kreissektors aufweist.

26. Anzeigevorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 15 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass das Kapillarmaterial einen zusammengesetzten Aufbau besitzt, wobei ein erster Bereich, der eine bestimmte Form und Porosität aufweist, mit einem zweiten Bereich, der eine demgegenüber unterschiedliche Form und/oder Porosität hat, in Absorptionsverbindung steht.

27. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Kapillarmaterial eine längliehe Form besitzt, wobei wenigstens ein länglicher Bereich so zusammengedrückt ist, dass er eine geringere Porosität als der übrige Teil des Kapillarmaterials aufweist.

-68-

28. Anzeigevorrichtung, insbesondere nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein geschlossenes Reservoir zur Aufnahme einer Flüssigkeit mit bestimmten Eigenschaften, das wahlweise mit dem Kapillarmaterial in Verbindung gebracht werden kann.

29. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, dass das Reservoir mit dem Kapillarmaterial über einen Kanal (202) in Verbindung steht, wobei ein Ventil (204) vorgesehen ist, das den Kanal wahlweise öffnet.

30. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil ein zerbrechbares Abschlussglied oder eine zerstörbare Dichtung aufweist.

31. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil eine federnde Klammer aufweist, zwischen der die Hülle im Bereich des Kanals einklemmbar

32. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Kanal ein in diesem verschiebbar angeordneter Absehlusskörper vorgesehen und ein mit dem Abschlusskörper verbundenes Betätigungsglied vorhanden ist, das sich durch die Hülle in das Innere der Anzeigevorrichtung hinein erstreckt.

33. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 29» dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil einen schmelzbaren Absehlusskörper aufweist und der Kanal eine seitliche Abzweigung besitzt, deren Durchmesser sich allmählich verringert und den geschmolzenen Abschlusskörper aufnimmt.

-69-

34· Anzeigevorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie als Zeitanzeiger eingerichtet ist, bei dem dem Dochtmaterial in geeigneten Zeiteinheiten geeichte Anzeigemarken zugeordnet sind·

35· Anzeigevorrichtung nach Anspruch 34> dadurch gekennzeichnet, dass in der im Reservoir befindlichen Flüssigkeit ein Stoff aufgelöst ist, mit dem auch das Kapillarmaterial imprägniert ist und dieser Stoff die Lösungskonzentration über einen bestimmten Temperaturbereich auf einem Maximalwert hält, um damit die Eindringgeschwindigkeit innerhalb des Temperaturbereichs unter Kontrolle zu halten.

36. Anzeigevorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkeit im Reservoir elektrisch leitend ist und ein erster Leiter sich durch das Hüllenmaterial hindurcherstreckt und über eine gewisse Länge mit dem Kapillarmaterial leitend verbunden ist, während ein zweiter Leiter in Längsrichtung beweglich und an beliebiger Stelle mit dem Kapillarmaterial verbindbar ist, und dass eine Stromquelle mit den beiden Leitern verbunden ist, durch die ein Strom fliesst, wenn die Flüssigkeit so weit im Kapillarmaterial vorgedrungen ist, dass die Leiter elektrisch leitend miteinander verbunden sind.

37. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Leiter eine Klemme mit leitenden Teilen trägt, die das Hüllenmaterial zum Kapillarmaterial hin durchdringen.

-70-

38. Anzeigevorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 28 bis 37? dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkeit im Reservoir ein als Batterieflüssigkeit verwendbarer Elektrolyt ist und dass das Kapillarmaterial in Absorρtionsverbindung mit einer Batterie steht, um Flüssigkeit zu dieser Batterie zu transportieren, und dass die Batterie Lagen aus Metallfolien aufweist, die durch dazwischenliegende porig-kapillare lagen voneinander getrennt sind und diese Lagen dazu geeignet sind, die Flüssigkeit zu absorbieren und die Batterie zur Erzeugung y elektrischen Stromes zu veranlassen, wobei Leiter mit der Batterie verbunden sind, welche die Anzeige, dass eine gewünschte Messfunktion ausgeführt ist wenn die Flüssigkeit die Batterie erreicht hat, weiterleiten.

39. Anzeigevorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Hüllenmaterial eine Durchlassöffnung aufweist, die mit dem Kapillarmaterial in Verbindung steht und die zur Aufnahme einer Saugeinrichtung zum Durchziehen einer Flüssigkeit durch das Kapillarmaterial von einer von der Durchlassöffnung entfernt liegenden Einlassöffnung her geeignet ist.

-71-