DE232823C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

JVi! 232823 KLASSE 74 δ. GRUPPE

HANS BREITBART IN₁DUISBURG-BEECk.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 28. August 1909 ab.

Die vorliegende Erfindung hat den Zweck, Gemische aus Luft und entzündlichen Beimengungen (Grubengas, Benzindämpfe, Kohlenstaub usw.) durch künstliche Bereicherung mit einem Brennstoff entzündbar zu machen, bevor sie an sich bereits explosiv sind, um mittels der Explosionswirkung auch bei geringem Prozentgehalt an entzündlichen Beimengungen ein Warnungssignal bewirken und Messungen des

ίο Prozentgehaltes der Luft an entzündlichen Bei-' mengungen vornehmen zu können. Es ist ein Verfahren bekannt geworden, wonach der zu prüfenden Luft ein gewisser Prozentsatz Leuchtoder Grubengas zugeführt wird, um ein Warnungssignal bewirken zu können, bevor die Luft an sich bereits explosiv ist. Die Beschaffung der zur Ausführung des Verfahrens erforderlichen Gase ist aber für die meisten Gruben mit großen Schwierigkeiten verknüpft. Auch ist die zur Ausführung des Verfahrens erforderliche Anlage sehr teuer, denn jeder zu beobachtende ®rt muß durch eine Rohrleitung mit einer besonderen, über Tage aufgestellten Vorrichtung verbunden sein. Eine unmittelbare Verwendung der Apparate im Grubenbetriebe selbst ist ausgeschlossen.

Gemäß vorliegender Erfindung werden die erwähnten Übelstände dadurch vermieden, daß dem in einem Zündraum zu entzündenden Gemisch ein gewisser Prozentsatz eines geeigneten flüssigen Brennstoffes beigemengt wird. Geeignete flüssige Brennstoffe sind die flüchtigen, die schon bei gewöhnlicher Lufttemperatur brennbare Dämpfe erzeugen, beispielsweise Benzin, Ligroin, Alkohol, Methylalkohol und andere. Zweckmäßig verwendet man einen Brennstoff von stets gleichmäßiger Zusammensetzung. Der zu prüfenden Luft wird so viel flüssiger Brennstoff im verdampften Zustande beigemengt, daß eine Mischung, bestehend aus den Dämpfen und reiner Luft, kein Explosionsgemisch gibt. Erst durch Hinzutritt von entzündbaren Beimengungen (Grubengas, Kohlenstaub usw.) wird das Gesamtgemisch gegebenenfalls explosiv.

Die Verwendung flüssiger Brennstoffe, die leicht zu beschaffen sind, gestattet die Anwendung kleiner, wohlfeiler, transportabler Apparate, die am Arbeitsorte selbst Warnungssignale geben können und mit denen von Zeit zu Zeit an anderen auch abgelegenen Orten Untersuchungen vorgenommen werden können. Als wichtige neue Wirkung kommt ferner hinzu, daß sich das Verfahren auch dazu eignet, bis zu einem gewissen Grade ziffernmäßig den ungefahren Prozentgehalt an entzündlichen Beimengungen an den in Gefahr kommenden Orten festzustellen.

Das gekennzeichnete Verfahren soll mit dem durch Patent 216887 bekannt gewordenen zur Anwendung gelangen. Danach wird die zu prüfende Luft komprimiert und im komprimierten Zustande mit einem Zündmittel in Berührung gebracht, um mittels der Explosionswirkung ein Warnungssignal zu bewirken, bevor die Luft bei atmosphärischem Druck entzündbar ist. Jedoch kann das neue Verfahren auch für sich allein, also ohne Anwendung der Korn-

pression, unter Benutzung geeigneter Apparate angewendet werden. Es ist aber zweckmäßig, die zur Ausübung des Verfahrens geeignete Vorrichtung mit einem Apparat zu verbinden, mit welchem das durch Patent 216887 bekannt gewordene Verfahren ausgeführt werden kann. In den Fig. 1 und 2 ist eine Ausführungsform einer zur Ausübung beider Verfahren geeigneten Einrichtung in senkrechten Schnitten dargestellt.

Fig. 2 ist die Darstellung eines Schnittes nach Linie A-B von Fig. 1. Die zur Zuführung des flüssigen Brennstoffs gemäß dem vorliegenden Verfahren geeignete Vorrichtung ist in Fig. 2 auf der rechten Seite dargestellt.

Die Einrichtung hat zwei konzentrisch zueinander angeordnete Zylinder. Der Zylinder c dient zur Aufnahme des zu untersuchenden Gasgemisches und besitzt einen Kolben k, der mit den Kolbenstangen eines ringförmigen KoI-bens / fest verbunden ist. Unter dem Kolben j befindet sich eine Flüssigkeit, welche durch eine elektrische Heizeinrichtung p verdampft werden kann. Die Heizeinrichtung tritt in Tätigkeit, wenn der Metallkörper r die Metallstücke 1 und 2, welche in dem aus isolierendem Material bestehenden Zylinder t eingesetzt sind, berührt. Oberhalb und unterhalb des Metallkörpers r sind dicht anschließende, elastische Gummikolben angeordnet. Dadurch wird erreicht, daß der Metallkörper seine Lage nicht ohne äußere Einwirkung verändert. Auch werden die Kontaktflächen gegen feuchte Luft geschützt. Metallkörper und Gummikolben stehen in Verbindung mit Stange s, welche in dem Rohr w verschiebbar gelagert ist. Wenn die Flüssigkeit verdämpft, so werden beide Kolben k und j gehoben und die zu prüfende Luft strömt durch enge Öffnungen η zunächst in den Hohlraum T, dann durch Kanal i in den Hohlraum des Zylinders c. Durch Ventil ν kann dieser Hohlraum gegen die Außenluft abgesperrt werden. Wenn Kolben j annähernd die höchste Stellung erreicht hat, so drückt das untere Ende des Rohres w gegen den kleinen Kolben e der Stange s. Dadurch wird Stange s und Metallkörper r so weit gehoben, daß letzterer die Metallstücke 3 und 4 berührt und die den Heizstromkreis schließenden Metallstücke 1 und 2 verläßt. Da die Heizvorrichtung nun außer Tätigkeit gesetzt ist, so kondensiert sich der Dampf, und der äußere Luftdruck treibt den Kolben / und damit auch den Kolben k nach unten. Durch die Abwärtsbewegung des Kolbens k wird die Luft im Hohlraum des Zylinders c komprimiert. Sobald sich bei der Abwärtsbewegung der Kolben k und j der beweglich angeordnete Ring g auf den Kontaktstift χ legt, schließt letzterer den Strom zur Zündeinrichtung q. Ist ein zündfähiges Gemisch vorhanden, so erfolgt eine Explosion; die Gase strömen durch Kanal V²· (Fig. 1), heben den Kolben z, treten in den Kanal l^z ein, entweichen durch die Pfeife E und bewirken so eine Signalgebung. Der Kolben ζ muß so stark belastet werden, daß er sich nur bei einer erfolgenden Explosion hebt. Ist kein zündfähiges Gemisch vorhanden, so bewegen sich die Kolben weiter nach unten. Die Stange α drückt den Kolben b nach unten, so daß Kanal I¹ geöffnet wird und die Luft entweichen kann. Gleichzeitig drückt das Ende des Rohres w den Metallkörper r nach unten. Dadurch wird die Zündvorrichtung außer Tätigkeit gesetzt, dagegen die Heizeinrichtung wieder eingeschaltet.

Das Spiel wiederholt sich nun.

Das zu prüfende Gemisch kommt beim Einströmen mit einem Schieber h in Berührung. Dieser steht in Verbindung mit dem Hohlkörper C, dem Brennstoffbehälter D und einem Zylinder M. Der Schieber setzt sich nach oben fort in die mit einem kleinen Kolben d versehene Stange m, welche in dem Rohre R verschiebbar angeordnet ist. Rohr R ist auch verschiebbar gelagert und wird durch eine Schraubenfeder nach unten gedrückt. Der Schieber kann ein Rund- oder Flachschieber sein. Bei der dargestellten Ausführungsform ist ein Rundschieber vorgesehen. Dieser hat eine Anzahl Schöpfräume ö. In jedem dieser Schöpfräume findet eine bestimmte Menge des Brennstoffes Aufnähme. Bei der vorliegenden Ausführungsform werden haarfeine Einschnitte als Schöpfräume verwendet. Geeignete Schöpfräume kann man auch erhalten, wenn man quer zur Längsachse des Schiebers h eine Anzahl feiner Kanäle bohrt. Durch Lageveränderungen des Schiebers wird eine größere oder geringere Anzahl der Schöpfräume in den Hohlraum T gebracht. Die Größe der Verschiebung des Schiebers wird in,Abhängigkeit gebracht von der Höhe des Standes der Flüssigkeit, welche sich in dem Hohlraum des Hohlkörpers C befindet. Der Flüssigkeitsspiegel hebt oder senkt sich, je nachdem die Schraube u nach links oder rechts bewegt wird. Statt der Flüssigkeit könnte auch ein körniges Material (Schrotkörner, Sand o. dgl.) in dem Hohlraum von C angeordnet werden. An der Schraube u befindet sich die Scheibe H, welche in eine ringförmige Nut der verschiebbaren Hülse N eingreift. Die Hülsest mit einem Stift versehen, welcher in den gabelförmigen Teil des Zeigers Z eingreift. Durch Verschiebung der Schraube wird auch die Stellung des Zeigers Z geändert. Vor den Öffnungen η kann ein Filter angeordnet werden. Der Schieber A wird gehoben, wenn sich bei der Aufwärtsbewegung der Kolben k und j das untere Ende des Rohres R gegen den kleinen Kolben d der Stange η legt. Die Senkung des Schiebers erfolgt durch den äußeren Luftdruck oder dadurch, daß bei der Abwärtsbewegung das untere Ende des Rohres R auf den Schieber h drückt.

In dem Hohlraum P wird ein Dichtungsmittel oder ein Graphit- oder Kohlekörper angeordnet. Der kleine Brennstoffbehälter wird zweckmäßig noch mit einem größeren verbunden, damit der Brennstoff für mehrere Tage ausreicht. Als Kraftquelle für die Zünd- und Heizvorrichtung dient ein Akkumulator /.

Bei der dargestellten Ausführungsform ragen drei mit Brennstoff gefüllte Schöpfräume des

ίο ■ Schiebers h in den Hohlraum T hinein. Bei der Aufwärtsbewegung der Kolben k und j strömt die zu prüfende Luft in den Hohlraum T ein und nimmt den verdampfenden Brennstoff auf. Wenn der Kolben j sich durch den oberen Teil seines Zylinders bewegt, zieht das Rohr R die Stange m und somit auch den Schieber h in die Höhe. Nun können sich die Schöpfräume wieder füllen, um abermals in den Hohlraum T eingeführt zu werden. Die Abwärtsbewegung kann durch den äußeren Luftdruck erfolgen. Es ist jedoch zweckmäßig, diesen auszuschalten. Das kann geschehen, indem man den Hohlraum von C mit Schrotkörnern füllt und die Wandung dieses Hohlkörpers an einigen Stellen durchbohrt. Der Kolben am Schieber wird dann zweckmäßig noch mit einem dicht anschließenden, elastischen Gummikolben verbunden. Durch diese Maßnahmen wird erreicht, daß der Schieber erst dann nach unten bewegt wird, wenn das untere Ende des Rohres R darauf drückt. Will man die Menge des zuzuführenden Brennstoffes ändern, so verändert man die Lage der Schraube u. Je mehr Brennstoff zugeführt wird, desto früher kann ein Warnungs- signal ausgelöst werden. Man hat es beispielsweise in der Hand, ein Signal auszulösen, wenn der Gehalt der Grubenluft an Grubengas 1 Prozent beträgt. Aus der Stellung des Zeigers Z läßt sich dann der ungefähre Gehalt an Grubengas erkennen. Bei Untersuchungen wird zweckmäßig zunächst die Brennstoffzuführungseinrichtung abgestellt, um festzustellen, ob ein explosives Gemisch vorhanden ist. Durch Einschalten der Brennstoffzuführungseinrichtung kann dann der ungefähre Prozentgehalt der Grubenluft an Grubengas festgestellt werden. Zu diesem Zwecke mengt man der Luft eine immer größer werdende Menge des Brennstoffes bei. Wenn der Apparat zur Signalabgabe gebraucht wird, so läßt man das Filter weg, damit auch der Kohlenstaub einströmen kann.

Der Apparat kann auch für Benzinbeheizung eingerichtet werden. Er wird alsdann in seinem unteren Teile wie eine Benzingrubenlampe gebaut. Ein solcher Apparat ist sowohl zur Signalabgabe, als auch zu Untersuchungen geeignet. Jedoch löscht man im letzteren Falle die Benzinflamme zunächst und setzt den Apparat von Hand in Tätigkeit. Die Zündfunken werden durch eine magnetelektrische Zündvorrichtung selbsttätig beim Abwärtsgehen der Kolben er'zeugt. Der Zeiger wird bei solchen Apparaten über einer mit einem Leuchtpräparat überzogenen Fläche angeordnet. Mit solchen Apparaten könnten vorzugsweise Steiger, Fahrhauer, Ortsälteste und Grubenkontrolleure ausgerüstet werden. Die gebräuchlichen Schlagwetterindikatoren sind nicht darauf eingerichtet, eine Gefahr anzuzeigen, die darin besteht, daß in der Luft an und für sich entzündlicher Kohlenstab oder solcher, der in seinen Poren eine gewisse Menge Grubengas verdichtet hat, vorhanden ist. Mit dem Apparat gemäß vorliegender Erfindung wird auch in solchen Fällen eine Explosion herbeigeführt und somit die Gefahr angezeigt.

Claims (2)

Patent-An Sprüche:

1. Verfahren zum Anzeigen und zur Feststellung des Prozentgehaltes von entzündbaren Beimengungen in der Luft, bei dem das Gasgemisch durch Beimengung eines entzündbaren Stoffes entzündbar gemacht wird, bevor das Gemisch an sich bereits explosiv ist, dadurch gekennzeichnet, daß dem zu prüfenden Gemisch ein gewisser Prozentsatz eines sich leicht verflüchtigenden flüssigen Brennstoffes beigemengt wird, zu dem Zwecke, kleine, wohlfeile, transportable Apparate zur Ausübung des Ver- - fahrens benutzen zu können.

2. Einrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Brennstoff mittels eines Schiebers mit Schöpfräumen dem Gasgemisch zugeführt wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.